CN101335702B - 一种gprs业务支持节点容灾的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GPRS业务支持节点容灾的处理方法，包括以下步骤：a、配置主用SGSN和至少一个备用SGSN；b、主备用SGSN分别与BSC建立物理链路以及NSVC链路，且备用SGSN闭塞本端与BSC间的NSVC链路，由主用SGSN进行分组数据的发送和接收；c、备用SGSN定时检测主用SGSN的状态，若检测到不可用，则解闭塞本端与BSC之间的NSVC链路，切换为主用SGSN，进行移动分组数据的发送和接收。本发明通过对备用SGSN的优化配置和增加主备SGSN链路检测功能，使得主用SGSN发生不可预估的异常时，备用SGSN可自动接替业务，不需对BSC进行大面积升级，降低了运营成本，提高了SGSN容灾的可靠性。

Description

一种GPRS业务支持节点容灾的处理方法

技术领域

本发明涉及移动通讯系统领域，尤其涉及一种GPRS(General PacketRadio Service，通用分组无线业务)网络中SGSN(Serving GPRS SupportNode，GPRS业务支持节点)容灾的处理方法。

背景技术

近年来，各GSM运营商为了给用户提供更加丰富的数据承载业务，已着手将诸多GSM网络系统逐步扩展为支持GPRS的系统，使得数据业务速率大为提高。具体来讲，就是MS(Mobile Station，移动终端)中需要支持一套适用于终端设备的GPRS协议栈，BSC(Base StationControl，基站控制系统)中需要加入PCU(Packet Control Unit，分组控制单元)设备以实现与GPRS核心网设备通信的协议栈，核心网中需要加入SGSN和GGSN(Gateway GPRS Support Node，GPRS网关支持节点)网元以分别实现GPRS网络的移动性管理、会话管理、外网接入以及数据传输功能。GPRS网络的架构如图1所示，其中包含了如下网元：

BSC：GPRS无线接入网，可以提供分组业务，为终端的接入提供无线资源；

HLR(Home Location Register，归属用户寄存器)：用于永久存储用户签约数据；

PDN(Packet Data Network，分组数据网)：为用户提供业务的网络；

SGSN：GPRS业务支持节点，为特定MS提供业务的节点，其主要的作用就是为本SGSN服务区域内的MS的分组数据包进行路由与转发功能，和对MS进行移动性管理等；

GGSN：GPRS网关支持节点，提供数据包在GPRS网和外部数据网之间的路由和封装。

SGSN与BSC之间使用Gb接口通信，在目前的GPRS标准协议中，指定Gb接口采用帧中继或者IP作为底层的传输协议，Gb口的NSE(Network Service Entity，网络服务控制实体)间的通信是基于NSVC(Network Service Virtual Connection，网络服务虚连接)的，也就是说NSVC是在网络服务控制层对等实体之间的虚连接通道。具体业务过程如图2所示：

201、SGSN和BSC之间通过Gb口连接后，物理链路可用，BSC主动发送NSVC复位请求消息，携带BSC侧的配置信息，通知SGSN建立相应NSVC链路信息；

202、SGSN接收到NSVC复位请求后，检查配置数据一致性成功之后，给BSC回应NSVC复位应答消息，携带同样的信息给BSC，告诉BSC该条NSVC链路已复位，可以继续后续流程；

203、BSC收到NSVC复位应答后，开始给该NSVC进行解闭塞，向SGSN发起NSVC解闭塞请求消息；

204、SGSN收到NSVC解闭塞请求消息后，解闭塞NSVC链路，并给BSC回应NSVC解闭塞应答消息；

205、BSC收到NSVC解闭塞应答消息后，认为该条NSVC链路可用了，则要求在两端建立起BVC(BSSGP Virtual Connection，BSSGP虚连接)上下文；

206、BSC和SGSN开始在BVC上进行业务流程。

通过上述过程，SGSN和BSC之间的NSVC链路和BVC信息建立起来，在该BSC下的UE能够通过SGSN和BSC之间的链路发起后续的业务流程。

上述过程描述的是在SGSN和BSC连接正常、NSVC链路和BVC信息可用，用户可以正常上网的情况。但是如果提供服务的SGSN状态不可用，而R4版本或R4以前版本的BSC下的所有用户只连接有一个SGSN，会导致这些BSC下的所有用户无法继续做分组业务，只能等待该提供服务的SGSN恢复。为解决这个问题，目前通常采用的解决方案是将现网中所有BSC和SGSN均升级到R5版本及更高版本，这样在所有网元都能支持SGSN POOL的情况下，BSC可以选择SGSN POOL池内的任一个可用的SGSN来实现分组业务，这种方案要求BSC和SGSN都升级到R5或更高版本，而目前很多现网的BSC使用时间很长，大多是R4版本或R4以前版本，且BSC的升级成本非常大，涉及到大面积的硬件升级，因而只为提供一个简单的SGSN容灾功能，要花费了巨大成本，不利于运营商的运营。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种GPRS网络中SGSN容灾的处理方法，兼容任何系列的BSC版本，降低实现成本。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种GPRS业务支持节点容灾的处理方法，该方法包括以下步骤：

a、配置一个主用GPRS业务支持节点SGSN和至少一个备用SGSN；

b、所述主用SGSN和备用SGSN分别与基站控制器BSC建立物理链路以及网络服务虚连接NSVC链路，且备用SGSN闭塞本端与BSC之间的NSVC链路，由主用SGSN进行移动分组数据的发送和接收；

c、所述备用SGSN定时检测主用SGSN的状态，若检测到主用SGSN当前不可用，则解闭塞本端与BSC之间的NSVC链路，切换为主用SGSN，进行移动分组数据的发送和接收。

其中，所述步骤c中备用SGSN定时检测主用SGSN的状态为：

①备用SGSN向主用SGSN发送主备链路握手请求消息，并开启定时器；

②定时器超时后，备用SGSN判断是否收到主用SGSN的应答消息，若收到，则判定该主用SGSN当前可用，否则进入步骤③；

③向主用SGSN重发所述请求消息直至超过最大重发次数，若仍未收到应答消息，则判定该主用SGSN当前不可用。

其中，所述步骤b进一步包括：

(1)主用和备用SGSN分别通过Gb口与BSC建立连接；

(2)BSC分别向主用和备用SGSN发送NSVC复位请求消息，其中携带BSC侧的配置信息以及NSVC链路信息；

(3)主用和备用SGSN分别检测配置数据的一致性，成功后，向BSC返回NSVC复位应答消息；

(4)BSC向主用和备用SGSN分别发送NSVC解闭塞请求消息；

(5)主用SGSN解闭塞本端与BSC之间的NSVC链路，并向BSC返回解闭塞应答消息；备用SGSN向BSC发送NSVC闭塞请求消息，接收到返回的确认消息后闭塞本端与BSC之间的NSVC链路；

(6)BSC与主用SGSN建立BSSGP虚连接上下文，由主用SGSN进行移动分组数据的发送和接收。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过对备用SGSN的优化配置和增加主备SGSN链路检测功能，使得主用SGSN发生不可预估的异常时，备用SGSN可自动接替业务，不需要对BSC进行大面积的升级，降低了运营成本，提高了SGSN容灾的可靠性。

附图说明

图1是现有技术中GPRS网络的架构图；

图2是现有技术中SGSN和BSC之间的链路建立过程示意图；

图3是本发明的SGSN容灾处理方法示意图；

图4是应用本发明的GPRS网络的架构图；

图5是主用和备用SGSN之间的链路监测方法流程图；

图6是本发明实施例的SGSN容灾处理方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想如图3所示(本图以为BSC配置一个主用SGSN和一个备用SGSN为例)，包括以下步骤：

301、主用SGSN与BSC建立起物理链路和逻辑链路，业务正在进行中；

302、主用SGSN因为某种原因发生不可恢复的故障导致整局状态不可用，无法继续进行分组业务；

303、备用SGSN与主用SGSN通过Gn口链路进行监测，发现主用SGSN状态不可用，经过多次检测后确认主用SGSN不可用，备用SGSN立刻接替主用SGSN业务；

304、备用SGSN解闭塞本端与BSC之间的不可用的NSVC链路，建立起可用的NSVC链路；

305、原备用SGSN切换为新的主用SGSN，全面接替原主用SGSN的分组业务。

请参阅图4，该图所示为应用了上述方法的GPRS网络的架构示意图，其中BSC与主用和备用SGSN都有物理连接，只是配置的NSVC链路信息有所不同。

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

请参阅图5，该图所示为主用SGSN和备用SGSN之间链路检测过程：

501、主用SGSN和备用SGSN通过握手消息进行主备检查；

502、主用SGSN因为某种不可预料的原因发生状态不可用，导致分组业务无法继续进行；

503、备用SGSN向主用SGSN发起主备链路握手请求消息；

504、备用SGSN在定时器超时后得不到主用SGSN的主备链路握手应答消息后，继续多次重发主备链路握手请求消息，直至超过最大重发次数，若仍收不到应答消息，则判定主用SGSN当前不可用。

通过如上步骤，备用SGSN可以迅速准确的监测到主用SGSN的不可用状态，及时地切换为主用SGSN，确保了用户能够在新的SGSN下继续分组业务。

请参阅图6，该图所示为本实施例的SGSN容灾的详细处理方法：

601、主用SGSN和BSC之间通过Gb口连接后，物理链路可用，BSC主动发送NSVC复位请求消息，携带BSC侧的配置信息，让主用SGSN建立起的NSVC链路信息；

601’、备用SGSN和BSC之间通过Gb口连接后，物理链路可用，BSC主动发送NSVC复位请求消息，携带BSC侧的配置信息，让备用SGSN建立起的NSVC链路信息；

602、主用SGSN接收到NSVC复位请求后，检查配置数据一致性成功之后，给BSC回应NSVC复位应答消息，携带同样的信息给BSC，告诉BSC该条NSVC可以继续后续流程；

602’、备用SGSN接收到NSVC复位请求后，检查配置数据一致性成功之后，给BSC回应NSVC复位应答消息，携带同样的信息给BSC，告诉BSC该条NSVC链路已复位，可以继续后续流程；

603、BSC收到主用SGSN的NSVC复位应答后，开始给该NSVC进行解闭塞，向主用SGSN发起NSVC解闭塞请求；

603’、BSC收到备用SGSN的NSVC复位应答后，开始给该NSVC进行解闭塞，向备用SGSN发起NSVC解闭塞请求；

604、主用SGSN收到NSVC解闭塞请求后，解闭塞本端与BSC之间的NSVC链路，并给BSC回应NSVC解闭塞应答消息；

604’、备用SGSN收到NSVC解闭塞请求后，给BSC回应NSVC闭塞请求消息，要求BSC闭塞本端的NSVC链路，以作为备用NSVC；

605、BSC收到备用SGSN的NSVC闭塞请求消息后，发现备用SGSN要求闭塞该NSVC，则给备用SGSN回应NSVC闭塞确认消息，后续不在该NSVC上发送任何分组业务请求；

606、BSC收到主用SGSN的NSVC解闭塞应答消息后，认为和主用SGSN的该条NSVC链路可用，则和主用SGSN建立起BVC信息；

607、主用SGSN和BSC开始进行分组业务流程；

608、主用SGSN因为某种不可预料的原因发生状态不可用，备用SGSN通过Gn口检测到主用SGSN不可用，则准备接替主用SGSN的分组业务；

609、备用SGSN主动向BSC发送NSVC解闭塞请求，本端主动要求解闭该NSVC，承担分组业务；

610、BSC收到备用SGSN的NSVC解闭塞请求消息后，开始给该NSVC进行解闭塞，向备用SGSN发起NSVC解闭塞应答；

611、备用SGSN收到NSVC解闭塞应答消息后，与BSC共同完成BVC上下文的建立过程；

612、BSC和备用SGSN(新的主用SGSN)开始进行正常的分组业务流程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡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保护范围之内。

Claims (2)

1.一种GPRS业务支持节点容灾的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、配置主用GPRS业务支持节点SGSN和至少一个备用SGSN；

b、所述主用SGSN和备用SGSN分别与基站控制器BSC建立物理链路以及网络服务虚连接NSVC链路，且备用SGSN闭塞本端与BSC之间的NSVC链路，由主用SGSN进行移动分组数据的发送和接收；

c、所述备用SGSN定时检测主用SGSN的状态，若检测到主用SGSN当前不可用，则解闭塞本端与BSC之间的NSVC链路，切换为主用SGSN，进行移动分组数据的发送和接收；

所述步骤b进一步包括：

(1)主用和备用SGSN分别通过Gb口与BSC建立连接；

(2)BSC分别向主用和备用SGSN发送NSVC复位请求消息，其中携带BSC侧的配置信息以及NSVC链路信息；

(3)主用和备用SGSN分别检测配置数据的一致性，成功后，向BSC返回NSVC复位应答消息；

(4)BSC向主用和备用SGSN分别发送NSVC解闭塞请求消息；

(5)主用SGSN解闭塞本端与BSC之间的NSVC链路，并向BSC返回解闭塞应答消息；备用SGSN向BSC发送NSVC闭塞请求消息，接收到返回的确认消息后闭塞本端与BSC之间的NSVC链路；

(6)BSC与主用SGSN建立BSSGP虚连接上下文，由主用SGSN进行移动分组数据的发送和接收。

2.如权利要求1所述的GPRS业务支持节点容灾的处理方法，其特征在于，所述步骤c中备用SGSN定时检测主用SGSN的状态为：

①备用SGSN向主用SGSN发送主备链路握手请求消息，并开启定时器；

②定时器超时后，备用SGSN判断是否收到主用SGSN的应答消息，若收到，则判定该主用SGSN当前可用，否则进入步骤③；

③向主用SGSN重发所述请求消息直至超过最大重发次数，若仍未收到应答消息，则判定该主用SGSN当前不可用。

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