CN101217434A

CN101217434A - 一种接入网关状态检测方法

Info

Publication number: CN101217434A
Application number: CNA2008100006924A
Authority: CN
Inventors: 刘子文; 吕东旭
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-01-14
Filing date: 2008-01-14
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2028-01-14
Also published as: CN101217434B

Abstract

本发明公开了一种接入网关状态检测方法，包括以下步骤：(a)基站向接入网关发送R6口消息；(b)判断是否收到响应消息，如果是，则认为所述接入网关的状态为服务状态，否则为异常状态。本发明的方法，利用R6口消息对AGW状态进行检测，此方法适用于在安全性要求较高的网络中对AGW进行状态检测。

Description

一种接入网关状态检测方法

技术领域

本发明涉及WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，微波存取全球互通技术)移动通信系统，尤其涉及接入网关状态检测方法。

背景技术

在WiMAX无线通讯系统中，为了解决接入网络的性能瓶颈以及增强系统鲁棒性，一个BS(Base Station，基站)可能与多个ASN GW或AGW(AccessService Network GateWay，接入服务网网关或接入网关)具有逻辑连接关系。在此条件下，在一个用户连接建立的过程中，BS要按照一定算法来选择出一个AGW，而选择算法需要考虑AGW当前的状态，因此需要有一套实时监控AGW状态的有效机制。

现存的AGW状态检测算法一般采用二层ping包的方式，即BS周期向AGW发送ping报文，如果在一定时间内，多次未收到ping回复报文，则判定AGW状态为异常。此方法虽可解决对AGW状态的监测，但在安全性要求较高的网络下，无法满足应用要求，如在BS和AGW之间存在防火墙的情况下，则ping报无法穿透防火墙，从而导致该方法失效。所以需要对现存的AGW状态检测算法做进一步完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种接入网关状态检测方法，可在安全性要求高的网络中对AGW进行状态检测。

为了解决上述问题，本发明提供了一种接入网关状态检测方法，包括以下步骤：

(a)基站向接入网关发送R6口消息；

(b)判断是否收到响应消息，如果是，则认为所述接入网关的状态为服务状态，否则为异常状态。

进一步地，在所述步骤(a)中，接入网关状态为异常状态时，构造虚拟检测用户，并通过所述虚拟检测用户向所述接入网关发送R6口消息，所述虚拟用户的移动站标识相对于接入网关是唯一的。

进一步地，在所述步骤(a)中，接入网关状态为服务状态时，通过接入系统的普通用户向所述接入网关发送R6口消息；或者构造虚拟检测用户，并通过所述虚拟检测用户向所述接入网关发送R6口消息，所述虚拟用户的移动站标识相对于接入网关是唯一的。

进一步地，步骤(a)中，基站发送N次R6口消息，N为系统设定的大于等于1的整数，步骤(b)中，如果该N次R6口消息均没有收到响应消息，判断所述接入网关状态为异常状态。

进一步地，在所述步骤(b)中，收到响应消息后，判断响应消息中的字段是否为网络工作组协议允许的合法值，如果是，则认为所述接入网关的状态为服务状态，否则为异常状态。

进一步地，在所述步骤(b)中，判断是否收到响应消息是指判断是否在系统设定时间内收到响应消息。

进一步地，所述R6口消息是MS_PreAttachment_Req消息，所述响应消息是MS_PreAttachment_Rsp消息。

进一步地，所述虚拟检测用户的移动站标识中映射有基站的IP地址。

进一步地，在所述步骤(b)中，所述接入网关的状态为服务状态，且接入网关的先前状态为异常状态时，删除所述虚拟检测用户。

进一步地，所述方法适用于WiMAX移动通信系统。

本发明的方法，利用可穿透防火墙的R6口消息对AGW状态进行检测，此方法适用于在安全性要求较高的网络中对AGW进行状态检测。

附图说明

图1是BS对设定为服务状态的AGW进行状态检测的流程图；

图2是BS与AGW间消息交互示意图；

图3是BS对设定为异常状态的AGW进行状态检测的流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：利用NWG(Network Working Group，网络工作组)协议中规定的消息对AGW状态进行实时检测，并对AGW状态进行管理，并对状态为异常的AGW进行检测时采用建立虚拟用户的方式。

AGW的状态包括两种情况：服务状态(Normal)和异常状态(Abnormal)。

BS启动后可获得所有与之逻辑相连的AGW的配置信息，BS设置所有与之逻辑相连的AGW的初始状态为Normal状态或Abnormal状态。

系统初次上电或复位后，由于BS需要获知各个AGW状态，则系统立即启动状态检测流程，即对与BS相连的每个AGW开始进行状态检测。

如图1所示，BS对设定为Normal状态的AGW进行状态检测的流程图，BS的检测方法包括以下步骤：

步骤101，普通用户接入WiMAX系统时，BS向AGW发送R6口消息，并启动消息保护定时器；

R6口是指BS与AGW之间的接口，由NWG协议规定。R6口消息是用于BS与AGW之间信息交互的消息。

如BS向AGW发送的R6口消息为MS_PreAttachment_Req消息。BS除了发送MS_PreAttachment_Req消息，还可以发送其它的R6口消息。

步骤102，BS判断在消息保护定时器超时前是否收到与上述R6口消息对应的响应消息；如果是，转到步骤104；否则，进行下一步；

步骤103，重发R6口消息，并判断是否收到AGW的响应消息，如果是，转到步骤104；否则，BS设置此AGW的状态为异常状态，流程结束。

重发R6口消息时，需要重新设定消息保护定时器。

此处步骤103可执行N次。即BS重发N次R6口消息后，该N次R6口消息均没有收到响应消息，则设为没有收到响应消息；否则，认为收到响应消息。N为系统设定的大于等于1的整数。也可以不重发R6口消息，如果步骤102中没有收到响应消息，则直接设置AGW的状态为异常状态。

步骤104；BS判断收到的响应消息中的字段是否为网络工作组协议允许的合法值，如果是，向该AGW发送确认消息，BS设定此AGW的状态为Normal状态即维持Normal状态；否则，BS设定此AGW的状态为Abnormal状态。

如图2所示，如步骤101的BS向AGW发送MS_PreAttachment_Req消息，步骤102的响应消息为MS_PreAttachment_Rsp消息，步骤104的确认消息为MS_PreAttachment_Ack消息。

BS检测到AGW的状态由Normal改为Abnormal后，如果有用户需通过此BS建立网络连接，BS禁止用户接入该AGW，选择其他Normal状态的AGW接入。

在上述步骤中，其他R6口消息均按照此方法处理。

如图3所示，BS对设定为Abnormal状态的AGW进行状态检测的流程图，BS的检测方法包括以下步骤：

步骤301，BS构造一个虚拟检测用户，并通过此虚拟检测用户向AGW发送R6口消息，同时启动消息保护定时器；

BS标示该虚拟检测用户的MSID(Mobile Station Identification，移动站标识)对AGW来说具有唯一性且保持特殊性以免与真实用户的MSID相同。BS利用该虚拟检测用户向AGW发MS_PreAttachment_Req检测消息，同时启动消息保护定时器。该检测MS_PreAttachment_Req消息中，用户信息字段设置为协议允许取值范围内的合法值，避免因消息字段取值不合法而遭到AGW拒绝。

检测用户的MSID必须对AGW唯一，否则在网络中，会出现不同BS发相同MSID的检测MS_PreAttachment_Req消息，导致AGW会误判为同一个用户，从而不同的BS的检测AGW状态互相受到影响。

因为BS的外部IP地址在全网唯一，可以将基站的IP地址映射到虚拟检测用户的MSID中，使虚拟检测用户的MSID具有唯一性。例如，IP地址是32位(bit)，MSID是48位，可以将IP地址设置为MSID的低32位，高16位可以全部用0填充。

步骤302，BS判断消息保护定时器超时前是否收到响应消息，如果是，转到步骤304，否则，执行下一步；

步骤303，重发R6口消息，并判断是否收到AGW的响应消息，如果是，转到步骤304；否则，BS设置此AGW的状态为异常状态即此AGW保持异常状态，流程结束。

重发R6口消息时，需要重新设定消息保护定时器。

此处步骤303可执行N次。即BS重发N次R6口消息后，该N次R6口消息均没有收到响应消息，则认为没有收到响应消息，否则，认为收到响应消息。N为系统设定的大于等于1的整数。也可以不重发R6口消息，如果步骤302中没有收到响应消息，则直接设置AGW的状态为异常状态。

步骤304，判断收到的响应消息中的字段是否为网络工作组协议允许的合法值，如果是，向该AGW发送确认消息，BS设定此AGW的状态为Normal状态；否则，BS设定此AGW的状态为AbNormal状态即此AGW保持异常状态，流程结束。

AGW状态由Abnormal改为Normal后，BS向AGW发送MS DREGRequest消息，将该检测虚拟用户从AGW上删除，避免长时间占用AGW资源。

BS对设定为Normal状态的AGW进行状态检测时，也可以利用如图3所示的方法通过构建虚拟用户的方式对其进行检测。

周期性地对AGW进行检测，具体检测流程根据AGW的状态不同而不同。在AGW状态为Normal时，采用上述图1所示的流程通过接入系统的普通用户进行周期性检测，一旦检测到AGW状态转为Abnormal时，采用上述图3所示的流程通过构建检测虚拟用户进行周期性检测，直到AGW状态转为Normal。如系统初始上电或复位时，设置所有与BS逻辑相连的AGW的初始状态为Normal状态时，则采用图1所示的流程使用系统中的普通用户进行检测；设置所有与BS逻辑相连的AGW的初始状态为Abnormal状态时，则采用图3所示的流程设置虚拟检测用户进行检测。

上述方法实现了接入网关的状态检测，且因为应用了NWG协议中的R6口消息，所述的R6口消息不会被防火墙阻挡，使此方法适用于安全性要求较高的网络中。

上述方法适用于WiMAX移动通信系统。

本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种接入网关状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)基站向接入网关发送R6口消息；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，接入网关状态为异常状态时，构造虚拟检测用户，并通过所述虚拟检测用户向所述接入网关发送R6口消息，所述虚拟用户的移动站标识相对于接入网关是唯一的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，接入网关状态为服务状态时，通过接入系统的普通用户向所述接入网关发送R6口消息；或者构造虚拟检测用户，并通过所述虚拟检测用户向所述接入网关发送R6口消息，所述虚拟用户的移动站标识相对于接入网关是唯一的。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，

步骤(a)中，基站发送N次R6口消息，N为系统设定的大于等于1的整数，步骤(b)中，如果该N次R6口消息均没有收到响应消息，判断所述接入网关状态为异常状态。

5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，收到响应消息后，判断响应消息中的字段是否为网络工作组协议允许的合法值，如果是，则认为所述接入网关的状态为服务状态，否则为异常状态。

6.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，判断是否收到响应消息是指判断是否在系统设定时间内收到响应消息。

7.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，

所述R6口消息是MS_PreAttachment_Req消息，所述响应消息是MS_PreAttachment_Rsp消息。

8.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，

所述虚拟检测用户的移动站标识中映射有基站的IP地址。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，所述接入网关的状态为服务状态，且接入网关的先前状态为异常状态时，删除所述虚拟检测用户。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法适用于WiMAX移动通信系统。