在網絡故障時的呼叫恢復方法及系統的製作方法
2023-07-12 10:40:01 1
專利名稱：在網絡故障時的呼叫恢復方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信網絡的呼叫方法，尤其涉及一種在網絡故障時的呼叫恢復方法及系統。
背景技術：
在傳統GSM/UMTS組網情況下，一個無線網絡控制器(RNC)或一個基站系統控制器(BSC)只能連接一個移動交換中心(MSC)。隨著軟交換架構的發展，在無線通信系統中越來越多地採用大容量的網絡，安全性已經成為運營商越來越關注的問題，如何避免單點故障下大面積的業務中斷，是每個設備商面臨的問題。
在3GPP R5階段，提出了Iu-Flex/A-Flex技術。在Iu-Flex/A-Flex組網技術中，一個RNC或一個BSC可以同時和多個MSC相連接，從而組成資源池。這樣既可以避免單個MSC故障的情況下出現大面積的業務中斷，還可以實現池內MSC負荷分擔、資源共享。
根據現有技術，如圖1所示，在一個Iu-Flex組網中，四個RNC與三個MSC連接，當其中一個MSC出現故障後，需要將呼叫轉移到其它的正常MSC上進行。如圖2a所示，主叫方向HLR發出請求路由消息；HLR中保存的位置信息為MSC1，但如果此時MSC1發生故障，而HLR仍然將請求提供漫遊號碼的消息發往故障的MSC1，則會導致呼叫用戶失敗。
但是，在現有技術中，只有當用戶作了位置更新後，例如用戶在其它的MSC(MSC2)重新註冊，呼叫才能成功。位置更新包括主叫更新和周期性更新。其中，主叫更新是指由用戶發起的位置更新，例如用戶從一個小區移動到另一個小區後發生的位置更新請求，或用戶作了主叫業務，如呼叫或發送短消息等；周期性更新是指間隔預定的時間段後用戶自動發起的位置更新。在現有技術中，當一個MSC發生故障，對相應的用戶無法呼叫成功的時間最長等於周期性位置更新時間。用戶只有在作了主叫更新或周期性位置更新後，HLR中的位置信息得到更新，HLR將請求提供漫遊號碼的消息發往正常的MSC2，對相應用戶的呼叫才可以成功。
從上述方案可以看出，當一個移動交換中心發生故障，而且此移動交換中心的被叫用戶未作位置更新時，在位置更新時間周期內，用戶無法作被呼叫，因此現有技術的技術方案的呼叫恢復時間較長，會導致用戶無法被呼叫的問題。
發明內容
針對現有技術中，當一個移動交換中心發生故障而且此移動交換中心的被叫用戶未作位置更新時，在位置更新時間周期內，用戶無法作被呼叫的缺陷，本發明提供了一種及時通知被叫用戶進行位置更新的方法及系統。
本發明提供的在網絡故障時的呼叫恢復方法包括a、控制單元通知屬於故障移動交換中心的用戶進行位置更新；b、控制單元接收到屬於所述故障移動交換中心的用戶發送的位置更新響應後，將所述用戶註冊到正常的移動交換中心。
根據上述呼叫恢復方法，步驟a之前還包括控制單元檢測呼叫用戶所屬的移動交換中心是否出現故障，若出現故障，轉步驟a。
根據上述呼叫恢復方法，所述控制單元檢測呼叫用戶所屬的移動交換中心是否出現故障的步驟包括控制單元與被叫移動交換中心之間建立握手操作，當握手操作失敗時確定所述移動交換中心故障。
根據上述呼叫恢復方法，所述控制單元檢測呼叫用戶所屬的移動交換中心是否出現故障的步驟包括根據控制單元與移動交換中心之間的鏈路狀態確定所述移動交換中心是否出現故障。
根據上述呼叫恢復方法，所述步驟a進一步包括a11)所述正常移動交換中心為用戶分配臨時用戶標識；a12)恢復正常移動交換中心中的用戶數據。
根據上述呼叫恢復方法，所述步驟a進一步包括a21)用戶返回註冊響應消息後，向正常移動交換中心發送位置更新請求消息；a22)在正常移動交換中心向控制單元返回接受位置更新消息後，向用戶發送接受註冊消息。
根據上述呼叫恢復方法，步驟b還包括在正常的MSC中選擇一個MSC。
根據上述呼叫恢復方法，選擇所述正常移動交換中心的步驟是在所有正常移動交換中心中輪流進行選擇。
其中，選擇正常移動交換中心的步驟是根據各移動交換中心的負荷情況，選擇負荷最小的移動交換中心。
其中，選擇所述正常移動交換中心的步驟是選擇指定的移動交換中心。
相應地，本發明提供的在網絡故障時的呼叫恢復系統包括控制單元，用於通知屬於故障移動交換中心的用戶進行位置更新，並且將位置更新響應消息轉發到一個正常移動交換中心；移動交換中心，用於對故障移動交換中心的用戶進行註冊。
根據上述呼叫恢復系統，所述控制單元用於檢測移動交換中心是否發生故障。
根據上述呼叫恢復系統，所述控制單元為無線網絡控制器或基站系統控制器。
根據上述呼叫恢復系統，還包括用戶數據存儲單元，在用戶接入網絡時記錄用戶數據。
利用本發明提供的方法及系統，網絡中的移動交換中心發生故障或接入網到移動交換中心的連路發生故障後，接入網中的RNC或BSC立即通知故障移動交換中心的用戶發起位置更新。使得故障移動交換中心中用戶的被叫業務不受影響，解決了原來MSC故障後，用戶可能最長需要幾個小時才能重新恢復被叫的問題。
另外，由於本發明可以在檢測到移動交換中心發生故障時由RNC或BSC發出對用戶的通知，因此能夠更主動地解決故障移動交換中心的用戶無法被叫的問題。
圖1是Iu-Flex組網結構示意圖；圖2a是現有技術中在Iu-Flex中移動交換中心發生故障後的被叫過程示意圖；圖2b是本發明的在Iu-Flex中移動交換中心發生故障後的呼叫過程原理示意圖；圖3是根據本發明實施例的在網絡故障時的呼叫方法的流程圖；圖4是根據本發明另一個實施例的在網絡故障時的呼叫方法的流程圖；圖5是根據本發明實施例的在網絡故障時的呼叫系統的結構圖。
具體實施例方式
本發明提供了在網絡故障時的呼叫恢復的方法及系統，Iu-Flex或A-Flex組網中，在某個MSC發生故障的情況下，可以在最短的時間內由網絡中的控制單元(例如RNC或BSC)通知屬於這個故障MSC的用戶發起位置更新，重新註冊到與RNC或BSC相連的其它MSC，從而解決了MSC故障後的用戶可能長時間不能被叫的問題。
在本發明的實施例中，無論是在主叫用戶向MSC1所對應的用戶發起呼叫的情況下，還是在沒有呼叫業務的情況下，網絡中的控制單元(例如RNC或BSC)對網絡中的移動交換中心的狀態進行實時或定時的檢測。一旦發現有故障MSC，則對該故障MSC的用戶進行通知，使得所述用戶能夠進行位置更新。
在用戶接入網絡(例如，位置更新或呼叫)時，在RNC或BSC中記錄以下信息用戶標識、用戶位置信息、用戶歸屬的MSC信息、用戶的狀態。但所記錄的信息並不限於以上內容，所有與接入用戶相關的信息都可以存儲在RNC或BSC中。
圖2b是本發明的在Iu-Flex中移動交換中心發生故障後的呼叫過程原理示意圖。如圖2b所示，當某個MSC發生故障不能啟用時，RNC或BSC通知屬於這個故障MSC的用戶發起位置更新，完成在池內其它MSC的登記，使用戶被叫不受影響。其中，RNC或BSC發現某個移動交換中心(例如MSC1)故障不可用後，RNC或BSC向屬於MSC1的用戶發送位置更新通知消息，通知用戶發起位置更新。用戶將位置更新響應消息到RNC或BSC，RNC或BSC選擇一個正常的MSC，如MSC2，並將用戶的位置更新響應消息轉到MSC2，以完成在MSC2中登記。
下面將結合具體實施例對這一呼叫過程作詳細描述圖3是根據本發明實施例的在網絡故障時呼叫方法的流程圖。本實施例適用於WCDMA、CDMA、TD-SCDMA、GSM領域。
如圖所示，首先，步驟301，在網絡正常的情況下，只要有用戶接入網絡，RNC就會記錄以下信息用戶標識、用戶位置信息、用戶歸屬的MSC信息、用戶的狀態。但所記錄的信息並不限於以上內容，所有與接入用戶相關的信息都可以存儲在RNC內部的存儲器中。
然後，在步驟302，RNC要獲取MSC的故障狀況。RNC獲取MSC故障狀況的方式可以分為通過主動檢測發現MSC的故障；或被動地從其它裝置接收(例如其他網元裝置)通知MSC故障的信息。
其中，RNC主動檢測MSC故障狀況可以有多種方法，例如，在RNC與MSC之間建立握手機制或者通過對鏈路狀態進行判斷來獲取故障狀況。如果在RNC與MSC之間建立了握手機制，則當握手成功時表明MSC工作正常，而當握手失敗時表明MSC發生了故障。握手信號是指一系列相互識別的信號，所述信號發生在兩臺計算設備之間進行通信或傳遞信息時。
RNC也可以通過對鏈路狀態進行判斷來獲取故障狀況。例如，RNC判斷與MSC之間的鏈路狀態，當通過RNC與MSC之間的鏈路能夠到達MSC信令點時，RNC判斷該MSC正常；而當通過RNC與MSC之間的鏈路不能到達MSC信令點時，RNC判斷該MSC發生故障。
RNC還可以被動地獲取MSC是否故障的信息，例如由網管系統通知RNC某個MSC發生故障，該通知過程可以是網管系統自動通知或通過人工通知；或者通過其它網元(如資源池內其它的正常MSC)通知RNC某個MSC發生故障。
當RNC判斷有MSC由於發生故障時，在步驟303，根據RNC的存儲器中存儲的用戶數據，RNC向故障MSC的用戶發送位置更新通知消息，在本實施例中，所述位置更新通知消息是RNC向用戶發送的尋呼消息，以便通知屬於這個故障MSC中的用戶發起位置更新，以完成到資源池內其它正常MSC的註冊，使故障MSC中的用戶的被叫過程不受影響。
其中，由用戶發起的位置更新的過程包括用戶設備向HLR發送更新後的用戶標識、用戶位置信息、用戶歸屬的MSC信息、用戶的狀態等信息。所述位置更新過程是本領域常用的技術，在此不作過多描述。用戶位置更新後，用戶在正常MSC中重新註冊，HLR中的MSC信息也得到更新，用戶後續被叫可以成功。
用戶收到RNC發送的消息後，要對該消息作出響應。在步驟305，用戶響應消息被發送到RNC，再發送到RNC選擇的一個正常的MSC(例如MSC2)，並把用戶的響應消息轉到MSC2，完成在MSC2中登記。
根據上述流程，在步驟304，RNC需要從所有正常MSC中選擇一個MSC，以便進行漫遊號碼分配以及呼叫用戶等操作。RNC從資源池中選擇一個正常MSC的方法可以是各種適合的算法，例如在資源池內所有正常MSC中隨機選擇一個MSC，或者採用輪選的方式從中選擇一個MSC。以輪選方式為例，如果在一個移動交換中心MSC1發生故障，對於故障移動交換中心MSC1的用戶，RNC要依次進行呼叫MSC1的用戶，當呼叫第一個用戶後，RNC將該用戶的響應消息轉發到一個正常移動交換中心MSC2，當RNC當呼叫第二個用戶時，則將第二個用戶的響應消息轉發到其他的正常移動交換中心，例如，按序號順序選擇MSC3。依次類推，將故障移動交換中心MSC1中的用戶輪流分配給其他正常的移動交換中心。
RNC選擇正常MSC的方法還包括根據MSC的負荷情況，選擇負荷最小的MSC。通過對資源池中各MSC負荷的計算，選擇其中負荷最小的MSC，這樣更有利於負荷分擔，使各MSC之間的負荷均衡。其中，關於負荷分擔的算法還可以採用現有技術中任何適合的算法。
RNC還可以通過靜態配置的方法選擇正常MSC，靜態配置是指對某些MSC的替代工作關係進行固定配置，即當某個指定MSC故障時，RNC選擇預先設定為備用移動交換中心的MSC代替其工作。例如，配置MSC3作為MSC1的備用移動交換中心，當檢測到MSC1出現故障後，啟用MSC3對MSC1中的用戶進行呼叫。
在步驟306，MSC2為用戶分配臨時用戶標識TMSI。此時MSC2中沒有用戶數據，它首先向用戶分配TMSI，以用於MSC2與所述用戶通信時的身份識別。
而且，在步驟307，MSC2還發起模擬位置更新，恢復MSC2中用戶數據，並更新歸屬位置寄存器HLR中的MSC/VLR數據。
圖4是根據本發明另一個實施例的在網絡故障時的呼叫恢復方法的流程圖。本實施例是可以應用在CDMA領域的實例，在本實施例中，基站系統控制器BSC作為系統的控制單元。具體呼叫恢復流程如下首先，在步驟401，在網絡正常的情況下，只要有用戶接入網絡，BSC就會記錄以下信息用戶標識、用戶位置信息、用戶歸屬的MSC信息、用戶的狀態。但所記錄的信息並不限於以上內容，所有與接入用戶相關的信息都可以存儲在BSC內部的存儲器中。
在步驟402，BSC要獲取MSC的故障狀況。BSC獲取MSC故障狀況的方法與上述實施例相同，即可以通過主動檢測來發現MSC的故障，或由其他網元或裝置通知MSC的故障信息。
例如，BSC通過建立握手機制發現移動交換中心MSC1發生故障後，在步驟403，根據BSC的存儲器中存儲的用戶數據，BSC向屬於故障移動交換中心MSC1的用戶發出「Registration Request Order」消息，以通知所述用戶進行註冊。
當用戶收到「Registration Request Order」消息後，在步驟404，向基站系統控制器BSC返回「Registration Message」消息，表示用戶要在新的MSC中進行註冊。
在步驟405，需要從所有正常MSC中選擇一個MSC，選擇正常MSC的方法可以採用各種適合的算法，例如在資源池內所有正常MSC中隨機選擇一個MSC，或採用輪選的方式從所有正常的MSC中選擇一個MSC；根據MSC的負荷情況，選擇負荷最小的MSC；或者通過靜態配置的方法選擇指定的正常MSC。
在步驟406，BSC向正常的MSC2發「Location Update Request」消息，以通知正常的移動交換中心用戶進行了位置更新，所述位置更新是基於CDMA系統中的通信協議完成的。
在步驟407，正常移動交換中心MSC2向BSC返回「Location UpdateAccept」消息，表示該移動交換中心接受用戶所作的位置更新。
最後，在步驟408，BSC向用戶返回「Registration Accepted Order」消息，完成用戶在MSC2中的註冊。因此，所有故障MSC1中的用戶都可以在正常MSC2中重新註冊，從而對這些用戶可以進行後續的呼叫流程。後續呼叫流程是CDMA系統中的常用的技術，在此不作過多描述。
圖5是根據本發明實施例的在網絡故障時的呼叫系統的結構圖。如圖所示，在本實施例中，包括控制單元、移動交換中心和用戶數據存儲單元。
所述控制單元用於在用戶接入網絡時記錄用戶數據，並且通知屬於所述故障移動交換中心的用戶發起位置更新。在本發明的實施例中，所述控制單元可以通過無線網絡控制器RNC或基站系統控制器BSC內的軟體模塊或相應的硬體邏輯單元實現。所述控制單元位於網絡的接入層，接收用戶終端發來的消息。
所述移動交換中心MSC用於進行用戶註冊，並且當註冊完成後，所述移動交換中心可以建立與外部主叫方的連接。在資源池中有多個移動交換中心，所述多個移動交換中心可以與控制單元(例如RNC或BSC)建立連接，當所述移動交換中心中的某一個發生故障後，故障移動交換中心中的用戶將在其他正常移動交換中心中重新註冊。從而使故障移動交換中心中的用戶的被叫流程可以繼續。
所述用戶數據存儲單元用於存儲用戶數據。所述存儲單元可以通過無線網絡控制器RNC或基站系統控制器BSC內的存儲器實現，也可以通過與RNC或BSC通過內部接口連接的存儲器來實現。其中，所述用戶數據主要包括用戶標識、用戶位置信息、用戶歸屬的移動交換中心信息和用戶的狀態。但在實際應用中可以不僅包括上述信息，所述用戶數據是用於控制單元對用戶進行尋呼的位置、狀態等信息，這些數據是在用戶接入網絡時由RNC或BSC記錄在用戶數據存儲單元中。當控制單元向用戶發出通知位置更新的尋呼信息時，首先要在用戶數據存儲單元中獲取相應的用戶數據，以便對用戶進行尋呼。
以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範圍之內。
權利要求
1.一種在網絡故障時的呼叫恢復方法，其特徵在於，包括a、控制單元通知屬於故障移動交換中心的用戶進行位置更新；b、控制單元接收到屬於所述故障移動交換中心的用戶發送的位置更新響應後，將所述用戶註冊到正常的移動交換中心。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟a之前還包括控制單元檢測呼叫用戶所屬的移動交換中心是否出現故障，若出現故障，轉步驟a。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述控制單元檢測呼叫用戶所屬的移動交換中心是否出現故障，包括控制單元與被叫移動交換中心之間建立握手操作，當握手操作失敗時確定所述移動交換中心故障。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述控制單元檢測呼叫用戶所屬的移動交換中心是否出現故障，還包括根據控制單元與移動交換中心之間的鏈路狀態確定所述移動交換中心是否出現故障。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a進一步包括a11)所述正常移動交換中心為用戶分配臨時用戶標識；a12)恢復正常移動交換中心中的用戶數據。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a進一步包括a21)用戶返回註冊響應消息後，向正常移動交換中心發送位置更新請求消息；a22)在正常移動交換中心向控制單元返回接受位置更新消息後，向用戶發送接受註冊消息。
7.根據權利要求1所述的呼叫恢復方法，其特徵在於，步驟b還包括在正常的MSC中選擇一個MSC。
8.根據權利要求7所述的呼叫恢復方法，其特徵在於，選擇所述正常移動交換中心的步驟是在所有正常移動交換中心中輪流進行選擇。
9.根據權利要求7所述的呼叫恢復方法，其特徵在於，選擇正常移動交換中心的步驟是根據各移動交換中心的負荷情況，選擇負荷最小的移動交換中心。
10.根據權利要求7所述的呼叫恢復方法，其特徵在於，選擇所述正常移動交換中心的步驟是選擇指定的移動交換中心。
11.一種在網絡故障時的呼叫恢復系統，其特徵在於，包括控制單元，用於通知屬於故障移動交換中心的用戶進行位置更新，並且將位置更新響應消息轉發到一個正常移動交換中心；移動交換中心，用於對故障移動交換中心的用戶進行註冊。
12.根據權利要求11所述的呼叫恢復系統，其特徵在於，所述控制單元用於檢測移動交換中心是否發生故障。
13.根據權利要求11所述的呼叫恢復系統，其特徵在於，所述控制單元為無線網絡控制器或基站系統控制器。
14.根據權利要求11所述的呼叫恢復系統，其特徵在於，還包括用戶數據存儲單元，在用戶接入網絡時記錄用戶數據。
全文摘要
本發明提供的在網絡故障時的呼叫恢復方法包括控制單元向屬於故障移動交換中心的用戶發送位置更新通知消息；在收到用戶的位置更新響應消息後，控制單元將所述位置更新響應消息轉發到一個正常移動交換中心；將故障移動交換中心的用戶註冊到正常移動交換中心。本發明還提供了一種在網絡故障時的呼叫恢復系統，包括控制單元和移動交換中心。當網絡中的移動交換中心發生故障或接入網到移動交換中心的連路發生故障後，接入網中的RNC或BSC立即通知故障移動交換中心的用戶發起位置更新。使得故障移動交換中心中用戶的被叫業務不受影響，解決了原來MSC故障後，用戶可能最長需要幾個小時才能重新恢復被叫的問題。
文檔編號H04W76/04GK1968504SQ20061007261
公開日2007年5月23日 申請日期2006年4月5日 優先權日2006年4月5日
發明者方峻, 葉思海, 朱國軍 申請人:華為技術有限公司