CN101729327A - 接入网关的选择方法以及自动配置服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接入网关的选择方法以及自动配置服务器，上述方法应用于包括自动配置服务器、毫微微基站、接入网关的通信系统，包括如下操作：自动配置服务器获取并保存与自动配置服务器通信的所有接入网关的状态信息，并根据保存的状态信息为鉴权通过的毫微微基站选择接入网关，从而提高了接入可靠性。

Description

接入网关的选择方法以及自动配置服务器

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种接入网关的选择方法以及自动配置服务器(Automatic Configuration Server，简称为ACS)。

背景技术

目前，室内覆盖已成为3G网络建设的重点，合适的室内覆盖方案一方面可以让网络发挥其最大的作用，为运营商创造更大的价值，另一方面也能节省运营商的建网成本，真正实现低投入、高回报。目前，越来越多的跨国运营商希望能够提供一种能够提供各种无线接入功能的无线接入设备，当用户在家庭中使用该设备时，运营商可以提供资费上的优惠，这也可以理解为一种ALL in One的无线接入方案。目前，提供该功能的一种无线接入设备是毫微微基站(Femto-node)，其把局部热点(例如，家庭)中的固网和移动网两种通信方式结合起来，充分利用固定和移动的优势来满足用户和运营商的需求。

由于Fetmo-node的数量非常大，并且直接放置于家庭或办公室，此外，由于使用Fetmo-node的用户一般没有专业的维护经验，因此，Fetmo-node需要具有即插即用的特性，也就是说，Femto-node通信网络必须具有自动安装、自动配置、自动接入通信业务等自组织特性。此外，与传统基站相比较，Fetmo-node接入时间和频度运营商无法控制，因此，目前为Fetmo-node配置固定的接入网关(Access Gateway，简称为AG)资源，这样，会造成接入网关资源和传输资源的极大浪费，同时存在AG负荷的不平衡，有些AG由于超负荷而无法接受后续请求接入的无线设备，而有些AG却处于相对空闲的状态，导致AG资源分配不平衡。此外，相关技术中无法满足无线设备申请接入AG失败后重定向到其它AG的需求。

发明内容

针对相关技术中AG资源分配不平衡、无法满足无线设备申请接入AG失败后重定向到其它AG的需求的问题而提出本发明，为此，本发明旨在提供一种接入网关的选择方法以及自动配置服务器，以解决上述问题至少之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种接入网关的选择方法。

根据本发明的接入网关的选择方法，应用于包括自动配置服务器、毫微微基站、接入网关的通信系统，其中包括如下操作：自动配置服务器获取并保存与自动配置服务器通信的所有接入网关的状态信息，并根据保存的状态信息为鉴权通过的毫微微基站选择接入网关。

优选地，自动配置服务器通过每个接入网关定时向其上报状态信息来获取状态信息。

优选地，状态信息包括：负荷状态和工作状态。

优选地，在自动配置服务器为毫微微基站选择接入网关之后，上述方法还包括：自动配置服务器向毫微微基站返回配置信息，并在其中携带选择的接入网关的标识及IP地址。

优选地，在自动配置服务器向毫微微基站返回配置信息之后，上述方法还包括：毫微微基站接收配置信息，并根据配置信息向接入网关发送请求接入该接入网关的接入注册请求；毫微微基站接收接入网关发送的用以指示接入请求处理结果的接入注册响应。

优选地，上述方法还包括：如果接入注册响应指示接入失败，则毫微微基站向自动配置服务器发送重定向请求；自动配置服务器接收重定向请求，根据状态信息为毫微微基站选择新的接入网关，并向毫微微基站返回重定向响应消息，其中，重定向响应消息中携带有新的接入网关的标识及IP地址。

根据本发明的另一方面，提供了一种自动配置服务器。

根据本发明的自动配置服务器包括：获取模块，用于获取与自动配置服务器通信的所有接入网关各自的状态信息；保存模块，用于保存获取模块获取的状态信息；选择模块，用于根据保存模块保存的状态信息为鉴权通过的毫微微基站选择接入网关。

优选地，上述自动配置服务器还包括：反馈模块，用于向毫微微基站反馈配置信息，其中，配置信息携带有选择模块选择的接入网关的标识及IP地址。

优选地，上述自动配置服务器还包括：接收模块，用于接收来自毫微微基站的重定向请求；选择模块还用于基于重定向请求根据状态信息为毫微微基站选择新的接入网关。

通过本发明，采用自动配置服务器对AG的负荷状态和故障状态进行识别，并为无线通信设备选择一个可接入的AG的方法，解决了相关技术中AG资源分配不平衡的问题，提高了接入可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是用于实施本发明实施例的包含Femto-node的系统架构图；

图2是根据本发明实施例的ACS的结构框图；

图3是根据本发明实施例的ACS的优选结构框图；

图4是根据本发明实施例的AG的处理方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的AG的处理方法的详细流程图。

具体实施方式

功能概述

本发明提供了一种接入网关的选择方法以及ACS，在该方法中，通过ACS对接入网关的负荷状态和故障状态的识别，由ACS为无线通信设备(例如，毫微微基站Femto-node)选择一个可接入的网关，当无线通信设备接入失败时，无线通信设备向ACS请求重定向到其它的接入网关，ACS为无线设备重新选择可接入网关并通知无线设备。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是用于实施本发明实施例的包含Femto-node的系统架构图，如图1所示，ACS和Femto-node之间支持基于简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol，简称为SOAP)的客户端广域网管理协议(CPE WAN Management Protocol，简称为CWMP)，Femto-node与其安全网关(Security Gateway，简称为SeGW)通过广域网(Wide Area Network，简称为WAN)进行通信，SeGW通过局域网(Local Area Network，简称为LAN)与认证授权计费实体(Authentication、Authorization and Accounting，简称为AAA)、AG、ACS进行通信，并且SeGW之间的IP Sec隧道建立和拆除是为了保证Femto-node和ACS之间的通信安全性，该过程在本发明实施例中不做详细阐述。AG通过异步传输模式(Asynchronous TransferMode，简称为ATM)/IP与移动交换中心(Mobile Switching Center，简称为MSC)、服务通用分组无线业务支撑节点(Serving Generalpacket radio service support node，简称为SGSN)进行通信，与AG相连接的操作维护中心(Operation Maintain Center，简称为OMC)-AG通过LAN与网元管理系统(Element Management System，简称为EMS)进行通信。

其中，ACS作为自适应网络的核心设备，为Femto-node提供自安装、自配置、软件更新等业务，同时ACS作为Femto-node系统的数据管理中心，提供对Femto-node初始化数据的配置，所有Femto-node在启动时均先向ACS发起注册请求；本发明实施例正是通过Femto-node架构中Femto-node必须先行注册到ACS的这一特点，扩充ACS的功能，使其具备除上述功能之外，还充当了AG动态选择和重定向服务器的角色，以下具体描述本发明的实施例。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种ACS，该ACS可以应用于图1所示的通信系统。图2是根据本发明实施例的ACS的结构框图，如图2所示，ACS包括：获取模块22、保存模块24、选择模块26，下面对上述结构进行描述。

获取模块22，用于获取与ACS通信的所有AG各自的状态信息；上述状态信息包括：负荷状态和工作状态。

保存模块24，连接至获取模块22，用于保存获取模块22获取的状态信息。

选择模块26，连接至保存模块24，用于根据保存模块24保存的状态信息为鉴权通过的Femto-node选择AG；优选地，选择模块包括：第一选择子模块，用于从所有AG中选择已经上电并且可以正常工作(即，无严重故障)的AG；第二选择子模块，用于从所有已经上电并且可以正常工作的AG中选择负荷状态最小的AG。

图3是根据本发明实施例的ACS的优选结构框图，如图3所示，上述ACS还包括反馈模块32和接收模块34，具体地，反馈模块32，连接至选择模块26，用于向Femto-node反馈配置信息，其中，配置信息携带有选择模块26选择的AG的标识及IP地址；接收模块34，连接至选择模块26，用于接收来自Femto-node的重定向请求；选择模块26还用于基于重定向请求根据状态信息为Femto-node选择新AG。

通过该实施例，实现了ACS根据所有AG状态信息为鉴权通过的Femto-node选择AG。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种AG的选择方法，可以应用于图1所示的通信系统，并且该方法中涉及的ACS可以借助于本发明上述实施例的ACS的相关模块来实现。图4是根据本发明实施例的AG的处理方法的流程图，如图4所示，该方法包括步骤S402至步骤S404，具体操作如下：

步骤S402，ACS获取并保存与ACS通信的所有AG的状态信息；其中，ACS可以通过如下方式来获取状态信息：所有AG中的每个AG分别定时向ACS上报各自的状态信息；或ACS可以向AG发送状态信息请求，AG接收到该状态信息请求后返回状态信息；上述状态信息包括：负荷状态和工作状态；

步骤S404，Femto-node向ACS注册时，ACS根据保存的状态信息为鉴权通过的Femto-node选择AG；具体地，ACS从所有AG中选择已经上电并且可以正常工作的AG，然后从所有已经上电并且可以正常工作的AG中选择负荷状态最小的AG。

优选地，ACS向Femto-node返回配置信息，并在其中携带选择的AG的标识及IP地址；Femto-node接收到配置信息后，根据该配置信息向AG发送请求接入该AG的接入注册请求。

通过本发明，采用ACS对AG的负荷状态和故障状态进行识别，并为无线通信设备选择一个可接入的AG的方法，解决了相关技术中AG资源分配不平衡的问题，提高了接入可靠性，例如，对于可移动的Femto-node，其移机使用时不用修改任何配置参数即可投入使用，减少运行维护成本。

优选地，在接收到Femto-node发送的接入注册请求之后，AG可以接收请求，也可以拒绝请求，并可以根据其具体处理结果进行反馈，例如，向Femto-node返回用以指示接入请求处理结果的接入注册响应，在接受Femto-node的请求的情况下，返回注册接受响应消息，在拒绝Femto-node的请求的情况下，返回注册拒绝响应消息；Femto-node在接收到接入网管发送的接入注册响应后，如果接入注册响应指示接入失败，则Femto-node向ACS发送重定向请求，进一步地，ACS接收到重定向请求，则根据状态信息为Femto-node选择新AG，并向Femto-node返回重定向响应消息，与上述的选择过程类似，该重定向响应消息中携带有新AG的标识及IP地址，Femto-node接收重定向响应消息，并根据重定向响应消息向新AG发送接入注册请求；新AG接收接入注册请求，新AG在接收到Femto-node发送的接入注册请求之后，AG可以接收请求，也可以拒绝请求，并可以根据其具体处理结果进行反馈，并向Femto-node返回接入注册响应消息，该过程与上述处理过程类似。

通过上述重定向过程，可以平衡AG的负荷和提高无线设备接入可靠性。

下面以Femto-node自适应管理网络为例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

图5是根据本发明实施例的AG的处理方法的详细流程图，如图5所示，以应用于图1所示的通信系统的过程为例进行说明，该方法包括步骤S502至步骤S526，具体操作如下：

步骤S502，Femto-node检测(Check)SeGW通用资源定位器(Universal Resource Locator，简称为URL)；

步骤S504，Femto-node根据检测的SeGW URL向DNS发送请求(DNS Query)，DNS根据该请求向Femto-node返回SeGW信息；

步骤S506，Femto-node与SeGW建立安全隧道；

步骤S508，Femto-node检测ACS URL；

步骤S510，Femto-node根据检测的ACS URL向DNS发送请求，DNS根据该请求向Femto-node返回多个ACS对应的多个IP地址；

步骤S512，Femto-node从返回的多个IP地址中选择(Select)一个ACS对应的IP地址；

步骤S514，Femto-node上电启动，向ACS发送初始配置请求(Initial Configuration Required)；

需要说明的是，在AG上电后，向ACS定时上报状态信息(Report AG Dynamic status)；例如，AG每2秒向ACS上报CPU负荷状态、当前已接入Femto-node数量、设备故障状态；此后，ACS保存网内每个AG的状态信息(或者称为最新动态信息，这不影响本发明的本质)(即，上述步骤S402)，例如，当前网内共4个AG，其中AG1状态为未上电；AG2状态为无严重告警，CPU负荷状态为20％，当前已接入Femto-node数量为3000；AG3状态为无严重告警，CPU负荷状态为30％，当前已接入Femto-node为5000，AG4状态为严重故障；

步骤S516，ACS接收初始配置请求，对Femto-node进行鉴权，即判断Femto-node是否合法，对于鉴权通过的Femto-node，ACS根据保存的状态信息为其确定一个可接入AG(即，上述步骤S404)；例如，从上述的4个AG中选择AG2作为可接入AG，然后向Femto-node返回初始配置响应(Initial Configuration Response，include AG Information)，并在其中携带选择的AG的接入信息(AGInformation)(即，AG的标识及IP地址)；需要说明的是，为了不必要的模糊本发明，对一些与本发明无关或关系不大的细节不再进行描述，例如，在该步骤中，对于Femto-node的接入合法性鉴权过程没有详细描述；

步骤S518，Femto-node根据接收的初始配置响应中的IP地址向指定的AG(即，图3中示出的AGx)发送接入注册请求(Registration Request)；例如，Fetmo-node向AG2发送注册请求；

步骤S520，AG在接收到Femto-node请求时，可能由于自身原因，不能接受Femto-node的注册，拒绝Femto-node的注册请求，并向Femto-node返回注册拒绝响应消息(Registration Reject)(即，上述接入注册响应)；例如，AG2在接收到Femto-node的注册请求时，突发严重告警，拒绝Femto-node的注册请求；

步骤S522，Femto-node在接收到AG的注册拒绝响应之后，向ACS发送重定向请求(AG Redirection Request)；

步骤S524，ACS接收到Femto-node的重定向请求，根据当前AG最新状态，重新为Femto-node选择一个AG，并通过AG重定向响应(AG Redirection Response)下发给Femto-node；例如，选择AG3作为重新接入的AG；

步骤S526，Femto-node在接收到ACS的重定向响应之后，向新指定的AG重新发起接入请求，至此，重定向流程结束。

需要说明的是，该实施例的重定向方案不仅适用于Femto-node上电时的AG重定向，同样也适合于Femto-node运行期间的AG重定向；例如，在和一个AG正常通信一段时间之后，通信中断，Femto-node也可以向ACS请求重定向。

通过该实施例，满足了Femto-nodeAG重定向的需求，可以适用于不同制式的Femto系统架构，包括通用移动通信系统(UniversalMobile Telecommunications System，简称为UMTS)、全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，简称为GSM)、微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为WiMax)等。

综上，通过本发明的上述实施例，参数在ACS统一配置，由ACS统一管理AG动态信息，AG网关接入由ACS统一指派，提供AG重定向功能，Femto-node用户获得运营商许可的前提下，移机不用修改任何参数，即移即用，从而平衡Femto-node使用资源和AG资源，提高接入可靠性和资源利用率，减少运维成本，尤其对于数量级为万的Femto-node运维来说，本发明实施例非常有意义。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种接入网关的选择方法，应用于包括自动配置服务器、毫微微基站、接入网关的通信系统，其特征在于，所述方法包括：

所述自动配置服务器获取并保存与所述自动配置服务器通信的所有接入网关的状态信息，并根据保存的所述状态信息为鉴权通过的所述毫微微基站选择接入网关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自动配置服务器通过所述每个接入网关定时向所述自动配置服务器上报状态信息来获取所述状态信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括：负荷状态和工作状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述自动配置服务器为所述毫微微基站选择所述接入网关之后，所述方法还包括：

所述自动配置服务器向所述毫微微基站返回配置信息，并在其中携带选择的所述接入网关的标识及IP地址。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述自动配置服务器向所述毫微微基站返回配置信息之后，所述方法还包括：

所述毫微微基站接收所述配置信息，并根据所述配置信息向所述接入网关发送请求接入所述接入网关的接入注册请求；

所述毫微微基站接收所述接入网关发送的用以指示接入请求处理结果的接入注册响应。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述接入注册响应指示接入失败，则所述毫微微基站向所述自动配置服务器发送重定向请求；

所述自动配置服务器接收所述重定向请求，根据所述状态信息为所述毫微微基站选择新的接入网关，并向所述毫微微基站返回重定向响应消息，其中，所述重定向响应消息中携带有所述新的接入网关的标识及IP地址。

7.一种自动配置服务器，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取与所述自动配置服务器通信的所有接入网关各自的状态信息；

保存模块，用于保存所述获取模块获取的所述状态信息；

选择模块，用于根据所述保存模块保存的所述状态信息为鉴权通过的毫微微基站选择接入网关。

8.根据权利要求7所述的自动配置服务器，其特征在于，还包括：

反馈模块，用于向所述毫微微基站反馈配置信息，其中，所述配置信息携带有所述选择模块选择的所述接入网关的标识及IP地址。

9.根据权利要求7所述的自动配置服务器，其特征在于，还包括：

接收模块，用于接收来自所述毫微微基站的重定向请求；

所述选择模块还用于基于所述重定向请求根据所述状态信息为所述毫微微基站选择新的接入网关。

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