基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法
2023-04-30 13:34:01 2
專利名稱：基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法
技術領域：
本發明涉及移動通訊TD-SCDMA領域的無線接入網設備，具體包含TD-SCDMA網絡的無線網絡控制器、基站、操作維護中心等設備，主要是通過InATMARP協議對ATM承載方式的基站與無線網絡控制器之間的專用操作維護鏈路進行保活的方法。
背景技術：
目前TD-SCDMA網絡的建設已經進入到第四期，並且逐步開始實現IP承載方式的建設，但是在前三期，所有無線接入側設備中無線網絡控制器(RNC:Radio Network Controller)與基站(NodeB)之間的IUB接口均採用異步傳輸模式(ATM Asynchronous Transfer Mode)進行傳輸承載。根據現有的IUB接口規範描述，見圖1所示，當RNC與基站之間採用ATM方式承載時，RNC與基站的操作維護通道分為默認操作維護鏈路(0ML Operations and Maintenance Link)與專用操作維護鏈路兩種，默認操作維護鏈路用於傳送Node B申請專用PVC、IP的消息，專用操作維護鏈路用於基站操作維護數據傳送的專用IP0A(IP over ATM)通道，並通過使用簡單網絡管理協議(SNMP :Simple Network Management Protocol)中的「(iET」、「SET」、 「RESPONSE」、"TRAP」等原語實現操作維護中心(0MC =Operation and Maintenance Center) 對基站的配置管理過程、性能管理過程、告警管理過程、日誌管理過程、維護管理過程等。目前的IUB接口規範中描述的專用操作維護鏈路保活方案為RNC的操作維護每隔一段時間(T3定時器)會給基站發送一條鏈路激活請求消息，並接收從基站反饋回來的鏈路激活響應消息，基站側在設置的定時器T2超時前，收到鏈路激活請求後回激活響應。 如果RNC連續3次收不到基站的激活響應，則認為IPOA鏈路故障，不再發送激活請求；而基站連續3次收不到RNC下發的鏈路激活請求消息，也會認為IPOA鏈路故障，自動發起重建。目前的實現中，IPOA通道檢測採用簡單網絡管理協議消息實現在發送給基站的主系統信息塊(MIB :Main Information Block)中設定一個「IPOA通道存活標誌變量」，RNC 定時設置(定時間隔tl，同時支持RNC設置)該變量為1。如果鏈路激活請求報文連續3次沒有響應，RNC可以判斷IPOA通道故障。反之， 基站如果在3倍間隔時間內發現RNC沒有設置該變量，則可以判斷IPOA通道故障。現有方案中，RNC對於基站的操作維護功能，採用的處理原則為RNC只負責IPOA 鏈路建立和基站操作維護數據的透傳；操作維護中心負責和基站進行握手，只需要支持對 Node B再次發起IP位址申請進行處理即可，對IPOA鏈路斷不負責處理；操作維護中心負責實現在專用操作維護鏈路建立成功後啟動專用IPOA通道監測過程，RNC不負責該過程。 現有方案的IUB接口專用操作維護鏈路保活方案如圖2所示。這樣的處理原則導致了以下問題>當不連接操作維護中心時，基站會認為IPOA鏈路故障，不停的重新申請重建，並且會有告警。但此時實際情況僅僅是操作維護中心和基站的操作維護握手丟失，並不意味著IPOA鏈路故障。>與現有的IUB接口規範描述的IPOA通道監測機制不符，即實際的握手信息是基站到操作維護中心的，而不是基站和RNC之間的。>在基站設備身份標識重複的情況下，基站無法正確區分處理。
發明內容
本發明的目的是提供一種基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法，是通過採用InATMARP協議，提供一種新的RNC和基站之間專用操作維護鏈路保活的方法，完成IUB接口 IPOA鏈路的狀態檢測和維護，實現IUB專用操作維護鏈路的保活，以解決當操作維護中心和基站間僅僅是操作維護握手丟失時誤判IPOA鏈路故障的問題。本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法，該方法包括下述步驟1)對於初始化的IPOA鏈路，開始啟動IPOA鏈路監測過程；2) RNC的操作維護髮送InATMARP鏈路激活請求到基站，如果未收到響應，則按照 tl的時間間隔重發三次，如果初始狀態為阻塞，則持續按照tl時間為間隔發送，直到能夠進入連接狀態；如果連續三次都沒有接收到基站的響應，則設置該IPOA鏈路為阻塞狀態； 同時並上報告警，發送消息給資料庫，設置IPOA鏈路的狀態為異常；3)如果RNC的操作維護在發送InATMARP鏈路激活請求後的任意時刻接收到基站的InATMARP響應消息，則將對應IPOA鏈路標記為正常連接狀態；如果之前為故障狀態，則清除告警，並發送消息給資料庫，設置IPOA鏈路的狀態為正常；4) IPOA鏈路狀態進入正常連接狀態後，持續t2時間後，進入確認狀態，發送 InATMARP鏈路激活請求消息到基站，重複執行步驟2)、步驟3)描述的IPOA鏈路監測過程；5)如果接收到基站的InATMARP鏈路激活請求響應消息，則查找IPOA表，如果該表項為阻塞狀態，則修改為連接狀態，並構造InATMARP響應消息發送給對方；至此完成操作維護鏈路的保活過程。本發明進一步的特徵在於所述步驟2)中，連續三次都沒有接收到基站的響應，即在t3 = 3Xtl的間隔裡無基站的InATMARP響應。所述步驟2)的阻塞狀態、步驟3)的連接狀態和步驟4)的確認狀態均通過IPOA 表項狀態機來實現。所述步驟3)連接過程中，使用的定時器為定時器Tl和保活定時器T2，定時器Tl 為在阻塞或者確認狀態發送InATMARP報文後啟動的定時器，保活定時器T2為在連接狀態啟動的保活定時器；所述定時器Tl和保活定時器T2均採用TTL的方式實現。所述狀態機描述IPOA模塊的處理流程包括下述步驟1)在系統啟動時，IP協議棧向資料庫子系統請求IPOA表，存儲於本地並調用微碼提供的接口同步到微碼，IPOA表項的狀態設置為阻塞狀態；2)當系統進入阻塞狀態時，啟動定時器Tl，如果定時器Tl超時後，發送InATMARP 報文；如果超時數目超過一定閥值，則向操作維護子系統發送告警消息；如果接收到 InATMARP應答報文，停止定時器Tl，則進入連接狀態，並啟動保活定時器T2 ；]3)當系統進入連接狀態後，掃描保活定時器T2，如果超時則進入確認狀態，並啟動定時器Tl ；4)當系統進入確認狀態後，發送InATMARP報文，定時器Tl超時後，如果接收到 InATMARP應答報文，停止定時器Tl，則進入連接狀態，並啟動保活定時器T2 ；如果未接收到 InATMARP應答報文，則進入阻塞狀態；5)不論系統處於何種狀態，如果接收對方的InATMARP報文，那麼對應IPOA表項直接進入連接狀態，並啟動保活定時器T2，然後返回InATMARP應答報文；6)對於來自資料庫的動態IPOA表項的增加、刪除和修改配置命令，則執行對IPOA 表的操作，並調用微碼提供的接口同步到微碼。 本發明是通過採用InATMARP協議，完成RNC與基站之間的IPOA鏈路的狀態檢測和維護，實現RNC與基站之間專用操作維護鏈路的保活。RNC通過在IUB接口的IPOA鏈路上使用InATMARP協議對IPOA鏈路的狀態進行檢測，並將監測到的IUB接口的專用操作維護鏈路IPOA狀態作為RNC對基站進行初始化並分配資源的一個參考依據，RNC依據該狀態判斷基站的狀態是初始啟動或者是監測到IPOA通道故障而重新進行初始化申請，並決定是否為其分配相關資源。上層網元操作維護中心和基站的操作維護(OM=Operation and Maintenance)握手繼續保持IUB接口規範中所描述的方案，但該握手過程監測到的故障信息不再代表IPOA鏈路故障，而僅指基站與操作維護中心的操作維護握手信息缺失。本發明的特點在於>將IUB接口規範中描述的IPOA通道檢測的實體由RNC改為操作維護中心；>通過IPOA表項的狀態機處理專用操作維護鏈路IPOA鏈路狀態檢測；>基於InATMARP協議實現IUB專用操作維護鏈路保活。
圖1是現有技術操作維護數據流圖。圖2是現有技術IUB接口規範中描述的專用操作維護鏈路保活方案。圖3是本發明中基於InATMARP協議的IUB接口操作維護鏈路保活流程。圖4是本發明中NodeB操作維護心跳檢測過程。圖5是本發明中IPOA表項狀態轉移圖。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步說明。本發明是通過RNC通過在IUB接口的IPOA鏈路上使用InATMARP協議對IPOA鏈路的狀態進行檢測，並將監測到的IUB接口的專用操作維護鏈路IPOA狀態作為RNC對基站進行初始化並分配資源的一個參考依據，RNC依據該狀態判斷基站的狀態是初始啟動或者是監測到IPOA通道故障而重新進行初始化申請，並決定是否為其分配相關資源。操作維護中心和基站的操作維護握手繼續保持IUB接口規範中所描述的方案，但該握手過程監測到的故障信息不再代表IPOA鏈路故障，而僅指基站與操作維護中心的操作維護握手信息缺失。本發明的總體保活流程如圖3所示。1、對於初始化的IPOA鏈路，開始啟動IPOA鏈路監測過程；
2、RNC的操作維護髮送InATMARP鏈路激活請求到基站，如果未收到響應，則按照 tl的時間間隔重發三次(如果初始狀態為阻塞，則持續按照tl為間隔發送，直到能夠進入連接狀態)，如果連續三次都沒有接收到對端的響應(即在t3 = 3Xtl的間隔裡無對端 InATMARP基站的響應)則設置該IPOA鏈路為阻塞狀態。同時並上報告警，發送消息給資料庫，設置IPOA鏈路的狀態為異常；3、如果RNC的操作維護在發送InATMARP鏈路激活請求後的任意時刻接收到基站的InATMARP響應，則將對應IPOA鏈路標記為正常連接狀態。如果之前為故障狀態，則清除告警，並發送消息給資料庫，設置IPOA鏈路的狀態為正常；4、IPOA鏈路狀態進入正常連接狀態後，持續t2時間後，進入確認狀態，發送 InATMARP鏈路激活請求到基站，重複執行步驟2、3描述的IPOA鏈路監測過程；5、如果接收到基站的InATMARP鏈路激活請求，則查找IPOA表，如果該表項為阻塞狀態，則修改為連接狀態，並構造InATMARP響應消息發送給對方；至此完成操作維護鏈路的保活過程。本發明中，需要將IUB接口規範中描述的IPOA通道檢測流程修改名稱為「NodeB 操作維護心跳檢測過程」，並且實體由RNC改為操作維護中心，變更後的流圖如圖4所示。本發明設計的IPOA表項的狀態機，包括三個狀態阻塞(表示IPOA表項不能正常工作狀態，或者初始狀態)、連接(表示IPOA表項獲得對方節點的InATMARP應答報文，處於工作態)和確認狀態，用於處理專用操作維護鏈路的IPOA鏈路狀態檢測流程，在狀態連接過程中，使用的定時器包括定時器Tl (在阻塞或者確認狀態發送InATMARP報文後啟動的定時器)、保活定時器T2 (在連接狀態啟動的保活定時器)。這些定時器全部採用TTL的方式實現。IPOA通過一個外部掃描定時器觸發運行。另外，本發明設計了一個關於IPOA表項的狀態機，用於處理專用操作維護鏈路 IPOA鏈路狀態檢測流程，IPOA表包括三個狀態阻塞、連接和確認狀態。IPOA表項狀態轉移圖如圖5所示。根據狀態機描述IPOA模塊的處理流程1)在系統啟動時，IP協議棧向資料庫子系統請求IPOA表，存儲於本地並調用微碼提供的接口同步到微碼。IPOA表項的狀態設置為阻塞狀態。2)當系統進入阻塞狀態時，啟動定時器Tl，如果定時器Tl超時後，發送InATMARP 報文。如果超時數目超過一定閥值，則向操作維護子系統發送告警消息；如果接收到 InATMARP應答報文，停止定時器Tl，則進入連接狀態，並啟動保活定時器T2。3)當系統進入連接狀態後，掃描保活定時器T2，如果超時則進入確認狀態，並啟動定時器Tl。4)當系統進入確認狀態後，發送InATMARP報文，定時器Tl超時後，如果接收到 InATMARP應答報文，停止定時器Tl，則進入連接狀態，並啟動保活定時器T2 ；如果未接收到 InATMARP應答報文，則進入阻塞狀態。5)不論系統處於何種狀態，如果接收基站的InATMARP報文，那麼對應IPOA表項直接進入連接狀態，並啟動保活定時器T2，然後返回InATMARP應答報文。6)對於來自資料庫的動態IPOA表項配置命令(增加、刪除和修改)，則執行對 IPOA表的操作，並調用微碼提供的接口同步到微碼。
本發明對於專用操作維護鏈路的IPOA鏈路故障處理也進行了設計，專用操作維護鏈路的IPOA鏈路故障後，處理流程如下1.設置本地該IPOA鏈路狀態為阻塞；2.發送消息給資料庫，設置IPOA鏈路的狀態為異常。
權利要求
1.基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法，其特徵在於，該方法包括下述步驟1)對於初始化的IPOA鏈路，開始啟動IPOA鏈路監測過程；2)RNC的操作維護髮送InATMARP鏈路激活請求到基站，如果未收到基站的響應，則按照tl的時間間隔重發三次，如果初始狀態為阻塞，則持續按照tl時間為間隔發送，直到能夠進入連接狀態；如果連續三次都沒有接收到基站的響應，則設置該IPOA鏈路為阻塞狀態；同時並上報告警，發送消息給資料庫，設置IPOA鏈路的狀態為異常；3)如果RNC的操作維護在發送InATMARP鏈路激活請求後的任意時刻接收到基站的 InATMARP響應，則將對應IPOA鏈路標記為正常連接狀態；如果之前為故障狀態，則清除告警，並發送消息給資料庫，設置IPOA鏈路的狀態為正常；4)IPOA鏈路狀態進入正常連接狀態後，持續t2時間後，進入確認狀態，發送InATMARP 鏈路激活請求到基站，重複執行步驟2)、步驟3)描述的IPOA鏈路監測過程；5)如果接收到基站的InATMARP鏈路激活響應，則查找IPOA表，如果該表項為阻塞狀態，則修改為連接狀態，並構造InATMARP響應消息發送給對方；至此完成操作維護鏈路的保活過程。
2.根據權利要求1所述的基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法，其特徵在於，所述步驟2)中，連續三次都沒有接收到基站的響應，即在t3 = 3Xtl的間隔裡無基站的InATMARP響應。
3.根據權利要求1所述的基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法，其特徵在於，所述步驟2)的阻塞狀態、步驟3)的連接狀態和步驟4)的確認狀態均通過IPOA 表項狀態機來實現。
4.根據權利要求1所述的基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法， 其特徵在於，所述步驟3)連接過程中，使用的定時器為定時器Tl和保活定時器T2，定時器Tl為在阻塞或者確認狀態發送InATMARP報文後啟動的定時器，保活定時器T2為在連接狀態啟動的保活定時器；所述定時器Tl和保活定時器T2均採用TTL的方式實現。
5.根據權利要求1、3或4所述的基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法，其特徵在於，所述狀態機描述IPOA模塊的處理流程包括下述步驟1)在系統啟動時，IP協議棧向資料庫子系統請求IPOA表，存儲於本地並調用微碼提供的接口同步到微碼，IPOA表項的狀態設置為阻塞狀態；2)當系統進入阻塞狀態時，啟動定時器Tl，如果定時器Tl超時後，發送InATMARP 報文；如果超時數目超過一定閥值，則向操作維護子系統發送告警消息；如果接收到 InATMARP應答報文，停止定時器Tl，則進入連接狀態，並啟動保活定時器T2 ；3)當系統進入連接狀態後，掃描保活定時器T2，如果超時則進入確認狀態，並啟動定時器Tl ；4)當系統進入確認狀態後，發送InATMARP報文，定時器Tl超時後，如果接收到 InATMARP應答報文，停止定時器Tl，則進入連接狀態，並啟動保活定時器T2 ；如果未接收到 InATMARP應答報文，則進入阻塞狀態；5)不論系統處於何種狀態，如果接收到基站的InATMARP報文，那麼對應IPOA表項直接進入連接狀態，並啟動保活定時器T2，然後返回InATMARP應答報文；6)對於來自資料庫的動態IPOA表項的增加、刪除和修改配置命令，則執行對IPOA表的操作，並調用微碼提供的接口同步到微碼。
全文摘要
本發明公開了一種基於InATMARP協議的IUB專用操作維護鏈路的保活方法，包括1)啟動IPOA鏈路監測；2)發送InATMARP鏈路激活請求到基站，未收到響應，則t1間隔重發三次；若連續三次都沒有接收到響應，則阻塞狀態；上報告警，鏈路狀態為異常；3)若任意時刻接收到InATMARP響應，則連接狀態；若之前為故障狀態，則清除告警，鏈路狀態為正常；4)持續t2後，進入確認狀態，發送InATMARP請求到對端，重複執行2)、3)；5)若接收到對端的InATMARP請求，查找IPOA表，如果該表項為阻塞狀態，則修改為連接狀態，並構造InATMARP響應消息發送給對方；至此完成操作維護鏈路的保活過程。本發明完成IUB接口IPOA鏈路的狀態檢測和維護，實現IUB專用操作維護鏈路保活，解決誤判IPOA鏈路故障問題。
文檔編號H04W24/04GK102355687SQ201110308458
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者段江峰 申請人:西安新郵通信設備有限公司