CN100344190C - 无线接入网的基站组网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线接入网的基站组网方法，包括以下步骤：设置基站的主无线网络控制器和备用无线网络控制器，建立从操作维护中心经主无线网络控制器至所述基站的主维护通道，和从操作维护中心经备用无线网络控制器至所述基站的备用维护通道；在所述基站上存储分别对应于主无线网络控制器和备用无线网络控制器的配置数据，在主无线网络控制器和备用无线网络控制器上分别存储与所述基站的配置数据；所述基站通过主无线网络控制器接入网络；当操作维护中心通过主维护通道和备用维护通道检测到所述基站无法接入主无线网络控制器时，所述基站根据操作维护中心由备用维护通道发出的指令，通过备用无线网络控制器接入网络。本发明增加了网络的可靠性。

Description

无线接入网的基站组网方法
技术领域
本发明涉及无线通信网络的接入网领域，尤其涉及一种接入网的基站组网方法。
背景技术
如今，随着移动通信网络的用户数量飞速增长，通信运营商提供服务项目的不断增加，日常生产和生活对无线网络的依赖性越来越强，这就对无线网络的可靠性提出了要求。
对网络可靠性产生影响的安全隐患包括：传输故障和电源故障占50％；网络硬件和软件故障占11％；火灾、雷电、爆炸、地震等自然灾害占18％；人为因素占17％；其他原因占4％。
对整个无线网络而言，为了提高网络的可靠性，目前可以采用的解决方案有提高配套设备(如电源、传输等)的安全性、选择更为稳定的设备、加强管理、规范流程、降低人为事故因素等。这些方案都可以在一定程度上消除安全隐患，但一旦网络发生故障，在维修期间仍然无法提供服务。
对无线接入网而言，所有的基站都通过RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)接入无线网络，RNC的可靠性至关重要。
以基于WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access，宽带码分多址接入)的本地网为例，参见图1，本地网的无线接入部分由一到多个无线网络子系统(RNS，Radio Network Subsystem)组成，其中无线网络子系统131包括无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)121、Node B 111和Node B 112；无线网络子系统132包括无线网络控制器122、Node B 113和Node B 114。无线网络控制器121和122通过Iub接口对本无线网络子系统中的基站(Node B)进行无线资源的控制和管理，通过Iu接口与本地网的操作维护中心(OMC，Operations and Maintenance Center)140、核心网络(CN，Core Network)150连接。在本地网组网时，核心网络的设备一般集中放置在机房内，而接入网的每个RNS覆盖一片不同的区域，其中有且只有一个RNC，放置在不同站址的若干个Node B通过RNC接入本地网，由RNC对其进行管理，Node B发射出的无线信号形成连片的无缝覆盖。
可见，RNC控制着每个RNS的无线资源。一旦RNC发生故障，会导致整个RNS的所有Node B无法接入网络，整个RNS的覆盖区域无法进行通信。同时RNC与某个Node B之间通信链路的故障也会导致该Node B无法工作，使该Node B覆盖区域的网络瘫痪。而对于重要的覆盖区域，无线服务中断会导致难以估量的经济损失，即使是维修期间暂时的网络服务停顿也是不能接受的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无线接入网的基站组网方法，在RNC出现故障和RNC与基站之间的传输链路发生故障时，该基站仍能正常接入网络，保证该基站覆盖区域的无线通信能够正常进行。
本发明公开了一种无线接入网的基站组网方法，包括以下步骤：
A.设置基站的主无线网络控制器和备用无线网络控制器，建立从操作维护中心经主无线网络控制器至所述基站的主维护通道，和从操作维护中心经备用无线网络控制器至所述基站的备用维护通道；
B.在所述基站上存储分别对应于主无线网络控制器和备用无线网络控制器的配置数据，在主无线网络控制器和备用无线网络控制器上分别存储与所述基站的配置数据；
C.所述基站通过主无线网络控制器接入网络；
D.当操作维护中心通过主维护通道和备用维护通道检测到所述基站无法接入主无线网络控制器时，所述基站根据操作维护中心由备用维护通道发出的指令，通过备用无线网络控制器接入网络。
步骤D中，操作维护中心通过检测主无线网络控制器是否发生故障，以及检测主无线网络控制器与所述基站之间的链路是否发生故障来判断所述基站是否无法接入主无线网络控制器。
所述操作维护中心检测主无线网络控制器是否发生故障的过程具体为：
C11.操作维护中心检测主维护通道是否中断，如果中断，则备用维护通道登录到相应基站；
C12.操作维护中心同步该基站的当前告警，判断该基站与主无线网络控制器之间的业务通道是否中断，如果是，则确定主无线网络控制器发生故障。
所述操作维护中心检测主无线网络控制器与所述基站之间的链路是否发生故障的过程具体为：
C21.主无线网络控制器检测与所述基站之间的业务通道是否中断，如果中断，将告警信息通过主维护通道上报操作维护中心；
C22.操作维护中心收到告警信息后，通过备用维护通道登录到所述基站；
C23.操作维护中心同步所述基站的当前告警，确认主无线网络控制器与所述基站之间的链路发生故障。
步骤D所述基站根据操作维护中心的指令接入网络的过程具体为：
D1.操作维护中心通过备用维护通道命令所述基站启用对应于备用无线网络控制器的配置数据；
D2.操作维护中心通过备用维护通道命令备用无线网络控制器启用与所述基站的配置数据；
D3.使备用无线网络控制器与所述基站之间的业务通道处于工作状态。
优选地，步骤D之后还包括：主无线网络控制器故障修复或主无线网络控制器与所述基站之间的链路故障修复后，操作维护中心指令所述基站切换至由主无线网络控制器接入网络。
本发明将Node B通过主维护通道和备用维护通道连接到两个RNC，当主RNC出现故障时，或主RNC与该Node B之间的传输链路发生故障时，操作维护中心通过备用维护通道指令该Node B自动切换为从备用RNC接入网络，从而保证该Node B覆盖区域能够正常进行无线通信。本发明提高了通信网络重要覆盖区域的可用性，消除了网络的部分安全隐患，增加了网络的可靠性。
附图说明
图1所示为本地网的组成结构图；
图2所示为本发明所述基站正常工作状态的连接关系图；
图3所示为图2中的基站发生切换后的连接关系图；
图4所示为实施本发明的基站的双归属网络拓扑图；
图5所示为本发明所述方法的流程图；
图6所示为应用本发明的环形传输网结构图。
具体实施方式
本发明的思路是令Node B可以建立到两个RNC的连接，这两个RNC由同一个操作维护中心控制。Node B在正常工作状态下只与一个RNC保持连接状态，这个RNC为该Node B的主RNC；另一个RNC为该Node B的备用RNC。在出现主RNC瘫机或其间的传输链路出现故障的情况下Node B能够切换到备用RNC继续工作。
图2所示为本发明中正常工作状态的连接关系图。Node B 211和Node B213未实施本发明，分别归属于无线网络控制器221及无线网络控制器222。Node B 212为实施本发明的基站，以无线网络控制器221为主RNC，以无线网络控制器222为备用RNC。在正常工作状态，Node B 212归属于无线网络控制器221，而与无线网络控制器222之间并未建立连接关系。
图3所示为图2中本地网发生切换后的连接关系图。在无线网络控制器221出现设备故障或其与Node B 212之间的传输链路断路时，Node B 212启用预先存储的备用配置数据连接到无线网络控制器222，由无线网络控制器222接入本地网，直至无线网络控制器221或其与Node B 212之间的传输链路被修复后再切换回无线网络控制器221工作。
在本地网中，通常只有一个操作维护中心OMC，负责网络中各个功能实体的操作、监控和维护。从操作维护中心经RNC到Node B有一条逻辑维护通道M，操作维护中心通过这条逻辑维护通道可以登录到RNC和Node B上，对RNC和Node B的工作情况进行监控。此外，在RNC与Node B上分别存储有与对方协同工作所需的配置数据，RNC与Node B之间有业务通道T，用于无线资源的分配和管理，业务通道T为RNC与Node B之间Iub接口上的逻辑通道。
要使一个Node B能够接受两个RNC的控制，首先要具备以下条件：操作维护中心应当有两条维护通道M连接该Node B，其中每条维护通道M经过不同的RNC，用以监控该Node B与RNC之间的工作状态，并控制Node B对归属RCN的切换。
同时，在该Node B上存储两套配置数据，对应于两个RNC，在这两个RNC上也要存储对应于该Node B的配置数据；并且，Node B应当能够与每个RNC之间都建立业务通道T。
图4所示为实施本发明的Node B的双归属网络拓扑图。Node B 410的主RNC为无线网络控制器421，备用RNC为无线网络控制器422。操作维护中心430经无线网络控制器421有至Node B 410的维护通道441，经无线网络控制器422有至Node B 410的维护通道442。维护通道441和442同时存在，但在正常状态时Node B 410只接受操作维护中心430来自维护通道441的登录。在检测到维护通道441中断时，Node B 410开始接受来自维护通道442的登录，操作维护中心430此时可以通过维护通道442对Node B 410进行控制。Node B 410与无线网络控制器421之间有业务通道451，与无线网络控制器422之间可以建立业务通道452，业务通道451和452不同时工作，只有Node B 410与其归属的无线网络控制器之间的业务通道处于工作状态。
以下结合图5，详细说明本发明的实施流程。
在步骤S10，对无线网络中的Node B，通常以其当前归属的RNC为其主RNC，对新加入的Node B为其指定主RNC，选择与该Node B有连接链路的RNC为其备用RNC，建立从操作维护中心经主RNC至该Node B的主维护通道和从操作维护中心经备用RNC至该Node B的备用维护通道。
在步骤S20，在该Node B上存储两套与RNC配合工作所需的配置数据，分别对应于主RNC和备用RNC的配置数据，在主RNC和备用RNC上分别存储与该Node B的配合工作所需的配置数据。
在步骤S30，本地网处于正常工作状态时，Node B通过主维护通道接受操作维护中心的监控，运行与主RNC配合的配置数据，与主RNC之间通过业务通道完成无线资源的分配。
导致Node B无法接入主RNC的原因有两类，一类是主RNC出现故障无法正常工作，另一类是主RNC与Node B之间的通信链路出现故障致使二者无法正常交换数据。对这两类故障有不同的检测方法，均对应于步骤S40，以下分别说明。
当Node B和主RNC之间传输链路故障时，主RNC与Node B之间的主维护通道、主RNC与Node B之间的业务通道同时中断，此时Node B需要切换其归属RNC：
a1.Node B检测到主维护通道、与主RNC之间的业务通道中断，开始接受来自备用维护通道的登录；
a2.主维护通道在操作维护中心和主RNC之间的部分仍能工作，主RNC检测到其与该Node B的业务通道中断，通过主维护通道上报操作维护中心；
a3.操作维护中心收到主RNC告警后，通过备用维护通道登录到该NodeB；
a4.操作维护中心同步该Node B的当前告警，确认主RNC与该Node B之间的业务通道中断；
a5.操作维护中心认定Node B和主RNC之间传输链路发生故障。
当主RNC发生故障时，操作维护中心到Node B的主维护通道、主RNC与Node B之间的业务通道同时中断。此时，操作维护中心检测到主维护通道完全中断。但在主RNC与Node B正常工作时，如果主RNC与操作维护中心之间的传输链路发生故障，也会使操作维护中心检测到主维护通道完全中断，而在这种情况下，Node B不需要进行切换。因此，当操作维护中心检测到主维护通道中断时，需要对主RNC与Node B是否正常工作作出判断：
b1.Node B检测到主维护通道中断，开始接受来自备用维护通道的登录；
b2.操作维护中心检测到主维护通道中断；
b3.操作维护中心通过备用维护通道登录到Node B；
b4.操作维护中心同步Node B的当前告警，判断Node B与主RNC之间的业务通道是否中断，如果是，则认定主RNC发生故障；如果否，则认定主RNC与Node B工作正常，并不做处理。
操作维护中心通过主维护通道和备用维护通道认定Node B无法接入到主RNC后，进行步骤S50，命令Node B启用与备用RNC配合的配置数据。
在步骤S60，操作维护中心命令备用RNC启用与Node B配合的配置数据。
在步骤S70，Node B与备用RNC之间的业务通道连通，Node B恢复业务能力。
当主RNC能够正常工作或主RNC与Node B之间的通信链路恢复正常后，主维护通道、主RNC与Node B之间的业务通道都能够正常工作时，NodeB由操作维护中心控制切换回由主RNC。
以上以WCDMA网络为例说明了本发明的优选实施方式，本发明也可以用于基于其他标准的无线通信网络。
优选实施方式中操作维护中心在正常工作状态时只能通过主维护通道登录到基站上，实际中也可以不进行这样的限制。
优选实施方式的备用RNC只有一个，实际中可以设置多个备用RNC，预置各个RNC的优先级，为基站接入提供更好的可靠性。
本发明适用于覆盖重要区域的Node B，也很适合在传输资源丰富的地域使用，例如图6所示的环形传输网：无线网络控制器621、Node B 612、NodeB 614通过STM-1(Synchronous Transfer Mode 1，同步传输模式1)接口连接到环形传输网，无线网络控制器622、Node B 611、Node B 613通过E1接口连接到环形传输网。其中，Node B 611、Node B 612以无线网络控制器621为主RNC，以无线网络控制器622为备用RNC；Node B 613、Node B 614以无线网络控制器622为主RNC，以无线网络控制器621为备用RNC。
本发明在提高网络可靠性方面效果非常明显。对于单个设备如Node B、RNC等的可靠性通常情况下为99.9999％(即6个9)，采用现有技术组网后整个网络的可靠性指标为99.999％(即5个9)。应用本发明后，整个网络的可靠性指标达到99.9998％(即接近6个9)。
本发明实现了基站设备的双归属组网，从而提高了网络的可靠性，保证了网络运营稳定，同时本发明具有对产品影响小、工程简单、可操作性强等特点。
以上所述的本发明优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无线接入网的基站组网方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.设置基站的主无线网络控制器和备用无线网络控制器，建立从操作维护中心经主无线网络控制器至所述基站的主维护通道，和从操作维护中心经备用无线网络控制器至所述基站的备用维护通道；
B.在所述基站上存储分别对应于主无线网络控制器和备用无线网络控制器的配置数据，在主无线网络控制器和备用无线网络控制器上分别存储与所述基站的配置数据；
C.所述基站通过主无线网络控制器接入网络；
D.当操作维护中心通过主维护通道和备用维护通道检测到所述基站无法接入主无线网络控制器时，所述基站根据操作维护中心由备用维护通道发出的指令，通过备用无线网络控制器接入网络。
2.按照权利要求1所述无线接入网的基站组网方法，其特征在于：步骤D中，操作维护中心通过检测主无线网络控制器是否发生故障，以及检测主无线网络控制器与所述基站之间的链路是否发生故障来判断所述基站是否无法接入主无线网络控制器。
3.按照权利要求2所述无线接入网的基站组网方法，其特征在于：所述操作维护中心检测主无线网络控制器是否发生故障的过程具体为：
C11.操作维护中心检测主维护通道是否中断，如果中断，则备用维护通道登录到相应基站；
C12.操作维护中心同步该基站的当前告警，判断该基站与主无线网络控制器之间的业务通道是否中断，如果是，则确定主无线网络控制器发生故障。
4.按照权利要求3所述无线接入网的基站组网方法，其特征在于：所述操作维护中心检测主无线网络控制器与所述基站之间的链路是否发生故障的过程具体为：
C21.主无线网络控制器检测与所述基站之间的业务通道是否中断，如果中断，将告警信息通过主维护通道上报操作维护中心；
C22.操作维护中心收到告警信息后，通过备用维护通道登录到所述基站；
C23.操作维护中心同步所述基站的当前告警，确认主无线网络控制器与所述基站之间的链路发生故障。
5.按照权利要求1至4任意一项所述无线接入网的基站组网方法，其特征在于：步骤D所述基站根据操作维护中心的指令接入网络的过程具体为：
D1.操作维护中心通过备用维护通道命令所述基站启用对应于备用无线网络控制器的配置数据；
D2.操作维护中心通过备用维护通道命令备用无线网络控制器启用与所述基站的配置数据；
D3.使备用无线网络控制器与所述基站之间的业务通道处于工作状态。
6.按照权利要求2所述无线接入网的基站组网方法，其特征在于，步骤D之后还包括：主无线网络控制器故障修复或主无线网络控制器与所述基站之间的链路故障修复后，操作维护中心指令所述基站切换至由主无线网络控制器接入网络。
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