一种网络拥塞控制的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种网络拥塞控制的方法和系统，在机器类型通信互连功能实体(MTC?IWF)出现信令拥塞时，根据拥塞机制及时通知第三代合作伙伴计划(3GPP)网络及MTC服务器，3GPP网络及MTC服务器悬挂或拒绝低优先级MTC?UE或普通MTC?UE的非紧急信令消息，这样既保证了紧急信令能得到及时处理，也避免了MTC?IWF在拥塞期间仍接收及处理大量的信令使拥塞加剧；使MTC增强架构能有效应对大量信令流并发的场景，保障了MTC?UE及时与MTC服务器进行数据通信，满足了物联网业务需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种网络拥塞控制的方法和系统。
技术介绍
近年来机器到机器间的通信(M2M，Machine to Machine)业务逐渐开始得到应用，如物流系统、远程抄表、智能家居等应用。M2M服务商使用现有的无线网络，如通用分组无线业务(GPRS, General Packet Radio Service)网络、演进分组系统(EPS, Evolved PacketSystem)网络等分组交换(PS, Packet Switching)网络开展M2M业务。由于M2M业务相比人与人之间的通信(H2H，Human to Human)业务有明显的差异性，因此需要对现有的网络进行必要的优化，以获得最佳的网络管理与网络通讯质量。GPRS网络是一个基于包交换的第二代移动通信网络，到了第三代移动通信系统，GPRS演进为通用移动通信系统分组交换(UMTS PS,Universal Mobile TelecommunicationSystem Packet Switch)域。GPRS网络架构中包含如下网兀:无线网络系统(RNS, Radio Network System), RNS中包含节点B (NodeB)与无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)，NodeB为终端提供空口连接，RNC主要用于管理无线资源以及控制NodeB。RNC与NodeB之间通过Iub 口连接，终端通过RNS接入UMTS的分组域核心网(Packet Core)；服务GPRS支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)，用于保存用户的路由区位置信息，负责安全和接入控制，SGSN通过Iu 口与RNS相连；网关GPRS支持节点(GGSN，Gateway GPRS Support Node)，用于负责分配终端的IP地址和到外部网络的网关功能，在内部通过Gn 口与SGSN相连；归属位置寄存器(HLR,Home Location Register),用于保存用户的签约数据和当前所在的SGSN地址，通过Gr 口与SGSN相连，通过Ge 口与GGSN相连；分组数据网络(FWiPacket Data Network),用于为用户提供基于分组的业务网，通过Gi 口与GGSN相连；机器类型通信服务器(MTCServer,Machine Type Communication Server)为M2M应用服务器，用于为用户提供M2M应用，通过MTCi接口与GGSN相连。随着无线宽带技术的发展，业务层对传输层的带宽、时延等性能要求越来越高。为提高其网络性能，降低网络建设及运营成本，第三代合作伙伴计划(3GPP)致力于系统架构演进(SAE, System Architecture Evolution)的研究，目的是使得演进的分组网(EPC,Evolved Packet Core)可提供更高的传输速率、更短的传输延时、优化分组,及支持演进的 UTRAN (E-UTRAN，Evolved UTRAN)、UTRAN、无线局域网(WLAN，Wireless Local AreaNetwork)及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。SAE的架构中包含了无线接入网络eNodeB、核心网控制面网元MME、核心网用户面网元Serving Gff/PDN GW等各类网元。其中，演进的无线接入网(E-RAN, Evolved RadioAccess Network)中包含的网兀是演进节点B (eNodeB, Evolved NodeB),属于RNS系统,用于为用户的接入提供无线资源；分组数据网(PDN，Packet Data Network)是为用户提供业务的网络；EPC核心网提供了更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入，其包括如下网元:移动管理实体(MME, Mobility Management Entity),是控制面功能实体,临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储用户设备(UE，User Equipment)的上下文(比如用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时，负责对该用户进行鉴权；服务网关(S-GW, Serving Gateway),是一个用户面实体,负责用户面数据路由处理，终结处于空闲(ECM_IDLE)状态的UE的下行数据；管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文，比如IP承载业务参数和网络内部路由信息等；S-GW是3GPP系统内部用户面的锚点，一个用户在一个时刻只能有一个S-GW ；分组数据网网关(P-GW，PDN Gateway)，是负责UE接入PDN的网关，分配用户IP地址，也是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点，P-Gff的功能还包括策略实施、计费支持；用户在同一时刻能够接入多个P-GW ;策略与计费实施功能实体(PCEF，Policy andCharging Enforcement Function)也位于 P-Gff 中；归属用户服务器(HSS, Home Subscriber Server),负责永久存储用户签约数据，HSS存储的内容包括UE的国际移动用户识别码(IMSI, International Mobile SubscriberIdentification)和 P-Gff 的 IP 地址。在物理上，S-Gff和P-GW可以合设，EPC系统用户面网元包括S-GW和P-GW。M2M业务是以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务，它采用智能机器终端，通过无线网络传输信息，为客户提供的信息化解决方案，用于满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。M2M的通信对象为机器对机器，可以是人与机器之间的通信，机器与服务器之间的通信，不同智能终端之间的通信。不同应用的MTC设备具有不同的特性，如电梯等升降机设备具有低移动性、PS only属性，而监视、警报设备除具有低移动性、PS only外，还具有低数据传输和高可用性等属性。因此，需要针对不同应用的MTC设备进行不同的系统优化，可有效的对MTC设备进行管理、监控、付费等。同时，由于MTC设备具有无人值守的特征，因此，需要对3GPP网络进行优化，使网络具有可以激活终端的能力，这样当MTC Server需要MTC设备上报数据或对其进行控制，就可以随时触发MTC设备与MTC Server建立数据通信。根据M2M业务需求，需要网络实现对终端进行激活、小数据量传输的各类需求，因此对PS分组网络架构进行了增强，PS网络的MTC增强架构如图1所示，在PS网络架构中引AT MTC 互连功能实体(IWF, Inter-fforking Function)及相关接口。图1 中,MTC Server用于为用户提供M2M应用控制，MTC Server主要负责对MTC设备(MTC UE)的信息采集和数据存储/处理等工作，并可对MTC设备进行必要的管理；MTC Server通过MTCi接口与P-GW相连。MTCIWF网元负责进行网络拓扑隐藏及应用层、承载层协议转换，采用MTCsp接口与MTC Server连接，采用S6m接口与HSS/HLR连接，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络拥塞控制的方法，其特征在于，该方法包括：当机器类型通信互连功能实体MTC?IWF拥塞时，所述MTC?IWF将拥塞情况通知给第三代合作伙伴计划3GPP网络控制面网元或MTC服务器；所述3GPP网络控制面网元或MTC服务器在MTC?IWF拥塞期间不再发送非紧急信令消息给所述MTC?IWF。

【技术特征摘要】
1.一种网络拥塞控制的方法，其特征在于，该方法包括: 当机器类型通信互连功能实体MTC IffF拥塞时，所述MTC IffF将拥塞情况通知给第三代合作伙伴计划3GPP网络控制面网元或MTC服务器； 所述3GPP网络控制面网元或MTC服务器在MTC IffF拥塞期间不再发送非紧急信令消息给所述MTC IWF。2.根据权利要求1所述网络拥塞控制的方法，其特征在于，该方法进一步包括: 在所述MTC IWF拥塞期间，所述3GPP网络控制面网元或MTC服务器将携带紧急标识的紧急信令消息发送给所述MTC IWF。3.根据权利要求1所述网络拥塞控制的方法，其特征在于，所述非紧急信令消息包括与低优先级MTC UE或普通MTC UE相关的不携带紧急标识的信令消息。4.根据权利要求1所述网络拥塞控制的方法，其特征在于，该方法进一步包括: 当所述MTC IWF的拥塞解除后，所述3GPP网络控制面网元或MTC服务器将非紧急信令消息发送给所述MTC IWF。5.根据权利要求1所述网络拥塞控制的方法，其特征在于，该方法进一步包括: 所述3GPP网络控制面网元收到来自所述MTC IffF的拥塞情况通知后，对于在所述MTCIWF拥塞前已收到的来自MTC UE的激活消息，在激活有效时间到期时，将所述MTC UE的激活成功或失败的响应消息发送给所述MTC IWF;所述MTC IWF根据本地策略进行处理。6.根据权利要求1至5任一项所述网络拥塞控制的方法，其特征在于，所述MTCIWF通过设备间系统消息将自身的拥塞情况通知给所述3GPP网络控制面网元或MTC服务器， 所述设备间系统消息包括拥塞开始消息和拥塞结束消息。7.根据权利要求1至5任一项所述网络拥塞控制的方法，其特征在于，所述MTCIWF通过在与所述MTC UE相关的终端信令消息中携带MTC IWF拥塞指示及延时时间，将自身的拥塞情况通知给所述3GPP网络控制面网元或MTC服务器。8.根据权利要求7所述网络拥塞控制的方法，其特征在于，该方法进一步包括: 所述3GPP网络控制面网元或MTC服务器在所述延时时间结束后，尝试向所述MTC IffF发送非紧急信令消息，若所述MTC IWF拥塞解除，则对所接收的非紧急信令消息进行正常处理；若所述MTC IffF拥塞仍未解除，则所述MTCIWF对所接收的非紧急信令消息进行拒绝处理，并重新通知拥塞指示和延时时间给所述3GPP网络控制面网元或MTC服务器。9.一种网络拥塞控制的系统，其特征在于，该系统包括:机器类...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宝国，李志军，吴昊，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：