移動交換中心仿真的容災備份方法及其裝置的製作方法
2023-07-15 04:10:21
專利名稱：移動交換中心仿真的容災備份方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在CDMA2000網絡的管理技術，特別是涉及CDMA2000核心網設備的容災的實現方法及裝置。
背景技術：
CDMA2000網絡中核心網採用軟交換技術，控制和承載的分離，傳統的MSC網元演進成MSCe(Mobile switching center emulation移動交換中心仿真)和MGW(Media Gateway媒體網關)，MSCe提供呼叫控制和移動性管理功能，MGW提供媒體控制功能，並提供傳輸資源，具有媒體流操縱功能。因此可以使用MSCe帶多個MGW的組網模式，組網方式與傳統網絡有較大的差異，MSCe的容量巨大，單臺設備上處理上百萬用戶的業務。如果發生因自然災害或網絡故障等原因導致該設備無法正常工作，則該MSCe設備控制的所有用戶無法進行語音、數據等各項業務，影響巨大。因此需要CDMA2000核心網設備提供容災機制，以最大限度地保證整個網絡業務的安全運行。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種CDMA2000網路中移動交換中心仿真的容災備份方法及其裝置，解決現有技術不能保證整個網絡業務安全運行的問題。
為達到上述目的，本發明提供了一種CDMA2000網路中移動交換中心仿真的容災備份方法，其特點在於，包括兩個移動交換中心仿真均與同一歸屬位置寄存器仿真相連，並且所述兩個中心仿真分別與多個媒體網關和多個基站控制器通過承載網絡互通並建立鏈路連接，初始設置所述兩個中心仿真中的一個為主用中心仿真，另外一個為備用中心仿真，所述主用中心仿真的各鏈路設置為激活狀態並且由所述主用中心仿真完成移動交換中心仿真的各項功能，所述備用中心仿真的各鏈路設置為去激活狀態並且所述備用中心仿真不執行移動交換中心仿真的各項功能；所述兩個中心仿真之間互相進行心跳檢測，如果所述備用中心仿真通過心跳檢測發現所述主用中心仿真出現故障，則所述備用中心仿真轉換為新的主用中心仿真，並且將所述新的主用中心仿真的各鏈路設置為激活狀態，由所述新的主用中心仿真接替所述發生故障的中心仿真來完成移動交換中心仿真的各項功能。
上述的方法，其特點在於，所述發生故障的主用中心仿真在排除故障後，將自己設置為備用中心仿真，並且將自己的各鏈路設置為去激活狀態。
上述的方法，其特點在於，所述鏈路連接包括中心仿真與基站控制器之間的信令連接控制部分用戶消息適配層協議鏈路，以及中心仿真與媒體網關之間的第三級用戶適配層協議鏈路。
上述的方法，其特點在於，進一步包括如下步驟步驟A，兩個移動交換中心仿真均與同一歸屬位置寄存器仿真相連，通過數據配置，初始設置所述兩個中心仿真中一個為主用中心仿真，另外一個為備用中心仿真；所述主用中心仿真允許媒體網關向其註冊，所述備用中心仿真拒絕媒體網關向其註冊，兩個中心仿真之間互相進行心跳檢測；步驟B，所述兩個中心仿真分別與多個媒體網關通過承載網絡互通，並分別並建立第三級用戶適配層協議鏈路，主用中心仿真的鏈路為激活狀態，備用中心仿真的鏈路為去激活狀態，媒體網關向所述主用中心仿真進行註冊；步驟C，所述兩個中心仿真與多個基站控制器通過承載網絡互通，並分別並建立信令連接控制部分用戶消息適配層協議鏈路，所述主用中心仿真的鏈路為激活狀態，所述備用中心仿真的鏈路為去激活狀態，基站控制器將接入點接口控制信令消息發送到主用中心仿真，並且基站控制器通過承載網接入一個或多個媒體網關；步驟D，如果主用中心仿真發生故障，備用中心仿真通過心跳檢測出所述主用中心仿真發生故障，所述備用中心仿真將自己設置為新的主用中心仿真，並且所述新的主用中心仿真的各鏈路設置為激活狀態，允許媒體網關向所述新的主用中心仿真註冊；步驟E，由所述新的主用中心仿真接替所述發生故障的中心仿真來完成移動交換中心仿真的各項功能。
上述的方法，其特點在於，所述步驟E進一步包括如果所述媒體網關檢測到與所述故障主用中心仿真之間的鏈路斷開，則向所述新的主用中心仿真註冊，如果所述基站控制器檢測到與所述故障主用中心仿真之間的鏈路斷開，則將接入點接口控制信令消息發送到所述新的主用中心仿真；媒體網關註冊成功後，所述新的主用中心仿真接管所述故障主用中心仿真的工作，實現呼叫控制的各項功能。
上述的方法，其特點在於，在所述步驟D中，如果由於部分網絡故障導致主用中心仿真與備用中心仿真的心跳檢測中斷而導致所述備用中心仿真轉換為新的主用中心仿真，則因為原來的主用中心仿真沒有發生故障而不能執行所述步驟E，並且在所述心跳檢測恢復後，所述新的主用中心仿真重新轉換為備用中心仿真。
上述的方法，其特點在於，還包括步驟F，所述故障主用中心仿真在排除故障後，將自己設置為備用中心仿真，並且將自己的各鏈路設置為去激活狀態，拒絕媒體網關向其註冊。
為了更好的實現本發明的目的，本發明還提供了一種CDMA2000網路中移動交換中心仿真的容災備份裝置，其特點在於，包括分別設置為主用和備用的兩個移動交換中心仿真，歸屬位置寄存器，多個媒體網關和多個基站控制器；所述主用和備用中心仿真均與所述歸屬位置寄存器仿真相連，並且所述主用和備用中心仿真分別與所述多個媒體網關和所述多個基站控制器通過承載網絡互通並建立鏈路連接；所述主用中心仿真的各鏈路為激活狀態用於完成移動交換中心仿真的各項功能；所述備用中心仿真的各鏈路為去激活狀態並且用於完成如下任務與所述主用中心仿真進行心跳檢測，如果所述備用中心仿真通過心跳檢測發現所述主用中心仿真出現故障，則所述備用中心仿真轉換為新的主用中心仿真，並且將所述新的主用中心仿真的各鏈路設置為激活狀態，由所述新的主用中心仿真接替所述發生故障的中心仿真來完成移動交換中心仿真的各項功能。
上述的裝置，其特點在於，所述鏈路連接包括中心仿真與基站控制器之間的信令連接控制部分用戶消息適配層協議鏈路，以及中心仿真與媒體網關之間的第三級用戶適配層協議鏈路或第三級用戶適配層協議鏈路。
本發明的技術效果在於
本發明方法的實現，使得當一個MSCe設備發生故障的時候，另一個MSCe設備可以接替故障設備完成呼叫控制等功能，從而提高了系統可靠性和容災應急能力，減少客戶損失。
下面結合附圖進一步詳細說明本發明的具體實施例。
圖1是CDMA2000 ALL-IP系統組網圖；圖2是CDMA2000 ALL-IP系統信令接口框圖；圖3是本發明的CDMA2000 ALL-IP網絡容災備份機制示意圖。
具體實施例方式
現結合附圖詳細說明本發明的實施方式。
本發明是提供一種在CDMA2000網路中MSCe容災備份的方法，使當一個MSCe設備發生故障的時候，另一個MSCe設備可以接替故障設備完成呼叫控制等功能，從而提高了系統的可靠性。
本發明提出的CDMA2000網路中MSCe容災備份的方法由MSCe、MGW、BSC(Base station controller基站控制器)和HLRe(Home LocationRegister Emulation歸屬位置寄存器仿真)等設備共同實現，包括以下步驟(A)通過數據配置，將網路中的兩個MSCe設置為互為主備，初始將其中一個MSCe設置為主用MSCe，另一個置為備用MSCe，兩個MSCe均與同一HLRe相連。主用MSCe允許MGW向其註冊，備用MSCe不允許MGW向其註冊。主、備MSCe之間互相進行心跳檢測。
(B)主、備兩個MSCe分別與多個MGW通過承載網絡互通，建立M3UA(MTP3 User Adaptation MTP第三級用戶適配層協議)鏈路。主用MSCe的M3UA鏈路為激活狀態，備用MSCe的M3UA鏈路為去激活狀態。MGW向主用MSCe註冊。
(C)主、備兩個MSCe分別與多個BSC通過承載網絡互通，建立SUA(SCCPUser Adaptation信令連接控制部分用戶消息適配層協議)鏈路。主用MSCe的SUA鏈路為激活狀態，備用MSCe的SUA鏈路為去激活狀態。BSC將Ap(接入點)接口控制信令消息發送到主MSCe。每個BSC通過承載網接入一個或多個MGW。
(D)當主用MSCe發生故障，備用MSCe通過心跳檢測出主用MSCe發生故障，備用MSCe則將自己狀態置為主用態，激活M3UA鏈路和SUA鏈路，允許MGW向其註冊。
(E)MGW檢測到M3UA鏈路斷了，則向備MSCe註冊；BSC檢測到SUA鏈路斷了，則將Ap接口控制信令消息發送到備MSCe。MGW註冊成功後，備MSCe接管原來主MSCe的工作，實現呼叫控制的各項功能。
(F)當原主MSCe設備恢復正常後，將自己的狀態置為備用，去激活M3UA鏈路和SUA鏈路，不允許MGW向其註冊。
所述步驟(D)中，如果由於部分網絡故障導致主MSCe與備MSCe的心跳檢測斷了，而沒有發生所述步驟(E)，則當備MSCe與主MSCe的心跳檢測恢復正常後，備用MSCe將自己的狀態重新置為備用態，去激活M3UA鏈路和SUA鏈路，不允許MGW向其註冊。所述步驟(B)中，MSCe和MGW之間的鏈路也可以採用M2UA(MTP2 User Adaptation MTP第二級用戶適配層協議)鏈路。通常將兩個互為主備的MSCe分別放在兩個不同的地方。
CDMA2000 ALL-IP網絡具體組網圖如圖1所示，MSCe、MGW、BSC、HLRe各設備均接入到IP骨幹網，實現互通。各個設備間的主要連接和控制協議如圖2所示。
下面結合圖3對本發明的進一步詳細描述通過數據配置，將MSCe1和MSCe2設置為互為主備，初始將MSCe1設置為主用MSCe，將MSCe2置為備用MSCe，MSCe1和MSCe2均與HLRe相連。MSCe1允許MGW向其註冊，MSCe2不允許MGW向其註冊。MSCe1與MSCe2互相進行心跳檢測，心跳檢測可以採用公共協議，如SIP(Session Initation Protocol會話發起協議)協議，也可以用私有協議。
MGW1、MGW2、BSC1、BSC2與MSCe1和MSCe2相連，BSC1、BSC2分別與MGW1、MGW2均互相連接。
MSCe1分別向MGW1和MGW2發起M3UA的建鏈請求，鏈路L1、L3建立成功後，鏈路狀態為激活態；MSCe2分別向MGW1和MGW2發起M3UA的建鏈請求，鏈路L2、L4建立成功後，鏈路狀態為去激活態。MGW1、MGW2通過H248(H248是IETF和ITU-T聯合定義的用於分離多媒體網關的工業標準協議)協議向MSCe1註冊。
MSCe1分別向BSC1和BSC2發起SUA的建鏈請求，鏈路L5、L7建立成功後，鏈路狀態為激活態；MSCe2分別向BSC1和BSC2發起SUA的建鏈請求，L6、L8鏈路建立成功後，鏈路狀態為去激活態。BSC1將Ap接口控制信令消息從鏈路L5發送到MSCe1，BSC2將Ap接口控制信令消息從鏈路L7發送到MSCe1。
當MSCe1宕機，MSCe2通過心跳檢測出MSCe1發生故障，MSCe2則將自己狀態置為主用態，激活鏈路L2、L4、L6、L8，允許MGW向其註冊。MGW1檢測到鏈路L1斷了而L2激活了，則向MSCe2註冊；MGW2同理處理。BSC1檢測到鏈路L5斷了而L6激活了，則將Ap接口控制信令消息發送到MSCe2；BSC2同理處理。MGW註冊成功後，MSCe2接管MSCe1的工作，實現呼叫控制的各項功能。
當MSCe1設備恢復正常後，將自己的狀態置為備用，重新向MGW1、MGW2、BSC1、BSC2請求建鏈L1、L3、L5、L7，當鏈路建立成功，去激活M3UA鏈路和SUA鏈路，不允許MGW向其註冊。
如果MSCe1沒有宕機，只是由於部分網絡故障導致MSCe1與MSCe2的心跳檢測斷了，則雖然MSCe2將各鏈路激活，但是由於L1、L3、L5、L7均正常，MGW不會向MSCe2註冊，BSC也不會將消息發送給MSCe2。當MSCe2與MSCe1的心跳檢測恢復正常後，MSCe2判斷無MGW向其註冊，則將自己的狀態重新置為備用態，去激活M3UA鏈路和SUA鏈路，不允許MGW向其註冊。
通過上述的方法，保證了CDMA2000 ALL-IP網絡具有較高的可靠性和穩定性，當一個MSCe發生故障時，可以由其它MSCe接替其工作，保證網絡的正常運行。
以上詳細說明了本發明的工作原理，但這不應被視為是對本發明範圍的限制。本發明不僅適用於CDMA2000網絡，同樣也適用於其它組網結構相同或相似的網絡設備的容災。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非用來限定本發明的實施範圍；凡是依本發明所作的等效變化與修改，都被本發明的專利範圍所涵蓋。
權利要求
1.一種移動交換中心仿真的容災備份方法，其特徵在於，包括兩個移動交換中心仿真均與同一歸屬位置寄存器仿真相連，並且所述兩個中心仿真分別與多個媒體網關和多個基站控制器通過承載網絡互通並建立鏈路連接，初始設置所述兩個中心仿真中的一個為主用中心仿真，另外一個為備用中心仿真，所述主用中心仿真的各鏈路設置為激活狀態並且由所述主用中心仿真完成移動交換中心仿真的各項功能，所述備用中心仿真的各鏈路設置為去激活狀態並且所述備用中心仿真不執行移動交換中心仿真的各項功能；所述兩個中心仿真之間互相進行心跳檢測，如果所述備用中心仿真通過心跳檢測發現所述主用中心仿真出現故障，則所述備用中心仿真轉換為新的主用中心仿真，並且將所述新的主用中心仿真的各鏈路設置為激活狀態，由所述新的主用中心仿真接替所述發生故障的中心仿真來完成移動交換中心仿真的各項功能。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述發生故障的主用中心仿真在排除故障後，將自己設置為備用中心仿真，並且將自己的各鏈路設置為去激活狀態。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述鏈路連接包括中心仿真與基站控制器之間的信令連接控制部分用戶消息適配層協議鏈路，以及中心仿真與媒體網關之間的第三級用戶適配層協議鏈路。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，進一步包括如下步驟步驟A，兩個移動交換中心仿真均與同一歸屬位置寄存器仿真相連，通過數據配置，初始設置所述兩個中心仿真中一個為主用中心仿真，另外一個為備用中心仿真；所述主用中心仿真允許媒體網關向其註冊，所述備用中心仿真拒絕媒體網關向其註冊，兩個中心仿真之間互相進行心跳檢測；步驟B，所述兩個中心仿真分別與多個媒體網關通過承載網絡互通，並分別並建立第三級用戶適配層協議鏈路，主用中心仿真的鏈路為激活狀態，備用中心仿真的鏈路為去激活狀態，媒體網關向所述主用中心仿真進行註冊；步驟C，所述兩個中心仿真與多個基站控制器通過承載網絡互通，並分別並建立信令連接控制部分用戶消息適配層協議鏈路，所述主用中心仿真的鏈路為激活狀態，所述備用中心仿真的鏈路為去激活狀態，基站控制器將接入點接口控制信令消息發送到主用中心仿真，並且基站控制器通過承載網接入一個或多個媒體網關；步驟D，如果主用中心仿真發生故障，備用中心仿真通過心跳檢測出所述主用中心仿真發生故障，所述備用中心仿真將自己設置為新的主用中心仿真，並且所述新的主用中心仿真的各鏈路設置為激活狀態，允許媒體網關向所述新的主用中心仿真註冊；步驟E，由所述新的主用中心仿真接替所述發生故障的中心仿真來完成移動交換中心仿真的各項功能。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述步驟E進一步包括如果所述媒體網關檢測到與所述故障主用中心仿真之間的鏈路斷開，則向所述新的主用中心仿真註冊，如果所述基站控制器檢測到與所述故障主用中心仿真之間的鏈路斷開，則將接入點接口控制信令消息發送到所述新的主用中心仿真；媒體網關註冊成功後，所述新的主用中心仿真接管所述故障主用中心仿真的工作，實現呼叫控制的各項功能。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，在所述步驟D中，如果由於部分網絡故障導致主用中心仿真與備用中心仿真的心跳檢測中斷而導致所述備用中心仿真轉換為新的主用中心仿真，則因為原來的主用中心仿真沒有發生故障而不能執行所述步驟E，並且在所述心跳檢測恢復後，所述新的主用中心仿真重新轉換為備用中心仿真。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，還包括步驟F，所述故障主用中心仿真在排除故障後，將自己設置為備用中心仿真，並且將自己的各鏈路設置為去激活狀態，拒絕媒體網關向其註冊。
8.一種移動交換中心仿真的容災備份裝置，其特徵在於，包括分別設置為主用和備用的兩個移動交換中心仿真，歸屬位置寄存器，多個媒體網關和多個基站控制器；所述主用和備用中心仿真均與所述歸屬位置寄存器仿真相連，並且所述主用和備用中心仿真分別與所述多個媒體網關和所述多個基站控制器通過承載網絡互通並建立鏈路連接；所述主用中心仿真的各鏈路為激活狀態用於完成移動交換中心仿真的各項功能；所述備用中心仿真的各鏈路為去激活狀態並且用於完成如下任務與所述主用中心仿真進行心跳檢測，如果所述備用中心仿真通過心跳檢測發現所述主用中心仿真出現故障，則所述備用中心仿真轉換為新的主用中心仿真，並且將所述新的主用中心仿真的各鏈路設置為激活狀態，由所述新的主用中心仿真接替所述發生故障的中心仿真來完成移動交換中心仿真的各項功能。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述鏈路連接包括中心仿真與基站控制器之間的信令連接控制部分用戶消息適配層協議鏈路，以及中心仿真與媒體網關之間的第三級用戶適配層協議鏈路或第三級用戶適配層協議鏈路。
全文摘要
本發明公開了一種CDMA2000網路中移動交換中心仿真的容災備份方法及其裝置，包括兩個移動交換中心仿真均與同一歸屬位置寄存器仿真相連，並且兩個中心仿真分別與多個媒體網關和多個基站控制器建立鏈路連接，兩個中心仿真中的一個為主用，一個為備用，所述主用的各鏈路設置為激活狀態並且由所述主用完成移動交換中心仿真的各項功能，所述備用的各鏈路設置為去激活狀態並且不執行各項功能；如果所述備用通過心跳檢測發現所述主用出現故障，則備用轉換為新的主用，並且將所述新的主用的各鏈路設置為激活狀態，由所述新的主用接替所述發生故障的中心仿真來完成移動交換中心仿真的各項功能。本發明提高了系統可靠性和容災應急能力。
文檔編號H04J13/00GK101083606SQ20061001203
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月29日 優先權日2006年5月29日
發明者葛軍 申請人:中興通訊股份有限公司