CN101938758A - 用户面连接状态获取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用户面连接状态获取方法及装置，上述方法包括：当前eNB获取对端eNB的IP地址信息；根据获取的IP地址信息，当前eNB向对端eNB发送探测消息；根据对对端eNB的探测响应消息的接收情况，确定用户面连接状态。通过本发明，可以获得用户面连接状态。

Description

用户面连接状态获取方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用户面连接状态获取方法及装置。

背景技术

在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统，eNB(EvolvedNodeB，演进节点B)之间可能具有X2接口，eNB之间可以通过X2接口直接通信。

X2接口连接包括两个部分：一个是X2口控制面连接，控制面连接是一条预先建立的虚电路，即，SCTP(Stream ControlTransmission Protocol，流控制传输协议)偶联；另一个是X2口用户面连接，用户面连接是无连接的，使用用户数据报协议(UserDatagram Protocol，简称为UDP)。

在系统实现时，通常需要获取X2口连接状态，包括控制面连接状态和用户面连接状态。比如，在触发跨eNB切换时，需要根据X2口连接状态来选择基于S1口切换或基于X2口切换。目前，判断X2接口是否连接的唯一依据是控制面SCTP偶联是否建立，但是，由于组网方式的灵活性及多样性，在多数情况下，X2口的控制面连接使用的IP地址和用户面连接使用的IP地址不一致，且控制面路由和用户面路由也可能不一致，因此，无法根据控制面连接的状态来推导用户面连接的状态，进而无法进一步判断X2口连接状态，也就无法进行后续的基于X2口连接状态的处理。

发明内容

针对相关技术中存在的不能准确获取X2口用户面连接状态的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种基于X2口的用户面连接状态的获取方法及装置，以解决上述问题至少之一。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用户面连接状态获取方法。该方法包括：当前eNB获取对端eNB的IP地址信息；根据获取的IP地址信息，当前eNB向对端eNB发送探测消息；根据对对端eNB的探测响应消息的接收情况，确定用户面连接状态。

优选地，获取对端eNB的IP地址信息包括：当前eNB向对端eNB发送X2建立请求消息；当前eNB接收来自对端eNB的X2建立响应消息，并从X2建立响应消息中获取对端eNB的IP地址信息。

优选地，X2建立请求消息中携带有当前eNB的IP地址信息，在接收X2建立响应消息之前，上述方法还包括：对端eNB获取当前eNB的IP地址信息。

优选地，获取对端eNB的IP地址信息包括：当前eNB获取来自对端eNB的配置更新消息，并从配置更新消息中获取对端eNB的IP地址信息。

优选地，发送探测消息包括：启动延时定时器；在延时定时器超时时，发送探测消息。

优选地，发送探测消息包括：发送探测消息，并启动接收定时器；确定用户面连接状态包括：如果在接收定时器超时前接收到探测响应消息，则确定用户面连接状态为连接；如果在接收定时器超时前未接收到探测响应消息，则根据预定规则进行后续处理。

优选地，上述预定规则包括以下之一：如果接收定时器的超时次数超过预定阈值，则确定用户面连接状态为断开；否则，重新发送探测消息；直接确定用户面连接状态为断开。

优选地，发送探测消息包括：S1，启动延时定时器；S2，在延时定时器超时时，发送探测消息，并启动接收定时器；

确定用户面连接状态包括：S3，如果在接收定时器超时前接收到探测响应消息，则确定用户面连接状态为连接；S4，如果在接收定时器超时前未接收到探测响应消息，且接收定时器的超时次数超过预定阈值N，则确定用户面连接状态为断开；否则，返回到S1；其中，N为等于或大于1的整数。

优选地，IP地址信息为一个或多个IP地址，上述方法还包括：如果一个或多个IP地址对应的用户面连接状态不全部为连接，则进行基于S1口的切换；或者如果一个或多个IP地址对应的用户面连接状态全部为断开，则进行基于S1口的切换。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种用户面连接状态获取装置。该装置包括：获取单元，用于获取对端eNB的IP地址信息；发射器，用于根据获取单元获取的IP地址信息，向对端eNB发送探测消息；接收器，用于接收来自对端eNB响应于探测消息而发出的探测响应消息；判决器，用于根据接收器对探测响应消息的接收情况，确定用户面连接状态。

优选地，上述装置还包括以下至少之一：延时定时器，用于设置发射器发送探测消息的时刻；接收定时器，用于设置接收器接收探测响应消息的时刻；计数器，用于对接收定时器的超时次数进行记录；比较器，用于将计数器的计数值与预定阈值进行比较；控制器，用于控制延时定时器和/或接收定时器的开启或关闭。

优选地，判决器连接至比较器和控制器，在比较器的比较结果为计数器的计数值达到预定阈值时，判决用户面连接状态为断开；在比较器的比较结果为计数器的计数值未达到预定阈值时，调度控制器重启延时定时器。

通过本发明，通过使得eNB获取对端eNB的IP地址信息，进而通过该IP地址信息发送探测消息判断IP地址是否可达，可以解决现有技术中存在的无法获得用户面连接状态的问题，进而可以根据获取的用户面连接状态确定X2口的连接状态。

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是根据相关技术的eNB间的X接口的示意图；

图2是根据本发明实施例的用户面连接状态获取装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的用户面连接状态获取装置的优选结构框图；

图4是根据本发明实施例的用户面连接状态获取方法的简要流程图；

图5是根据本发明实施例的通过X2建立过程获取IP地址的流程图；

图6是根据本发明实施例的通过IP配置更新过程获取IP地址的流程图；

图7是根据本发明实施例的保活处理的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明实施例中，提供了一种获取X2口用户面连接状态的方案，通过获取X2口用户面连接状态，可以得到X2口连接状态，进而可以根据需要进行基于X2口连接状态的其他后续操作。

优选地，在本发明实施例中，通过X2AP(X2 Application Part)交互过程，获取对端eNB(例如，可以是邻接eNB)的用户面IP地址，再与IP地址进行通信，例如，可以与IP地址进行保活处理，从而获得当前eNB与对端eNB之间的用户面连接状态。

装置实施例

根据本发明实施例，首先提供了一种用户面连接状态获取装置，具体地，用于获取X2口用户面连接状态。以下结合附图来进行描述，在附图中，相同或相似的部件使用相同的标号来表示。图2是根据本发明实施例的用户面连接状态获取装置的结构框图，如图2所示，该装置具有如下结构：获取单元2、发射器4、接收器6、判决器8；上述模块可以集成在一个eNB中来实现。

具体地，获取单元2用于获取对端eNB的IP地址信息，该获取单元2优选地具有与外部进行交互的接口(interface)或通道(channel)，通过该接口或通道，可以进行消息交互，例如，如上文的X2AP交互，优选地，可以是X2口建立过程的交互、IP地址配置发生变化时的交互等。通过交互过程，获取单元2得到对端eNB的IP地址信息，这里提到的IP地址信息，可以是一个IP地址，也可以是多个IP地址，对于多个IP地址的情况，可以以IP地址列表的形式来实现。

发射器4可以有线或无线连接至获取单元2，用于根据获取单元2获取的IP地址信息，向对端eNB发送探测消息；当IP地址信息是多个IP地址时，可以向对端eNB的每个IP地址发送探测消息，这里的探测消息可以是GTPU ECHO包等其他能够实现探测功能的消息或请求等。

接收器6用于接收来自对端eNB响应于探测消息而发出的探测响应消息，例如，对于GTPU ECHO包而言，探测响应消息是GTPUECHO REPLY包。

判决器8用于根据接收器对探测响应消息的接收情况，确定用户面连接状态。例如，在图2所示的架构中，判决器8可以进入如下判决：如果接收器6接收到探测响应消息，则认为用户面连接状态为可达或连接，否则，认为用户面连接状态为不可达或断开。

以上描述的是本发明实施例提供的用户面连接状态获取装置的一般结构。在具体实现时，还需要考虑操作的可靠性和效率，以及数据流量的大小。鉴于此，图3给出了本发明实施例提供的用户面连接状态获取装置的一种优选结构。如图3所示，在图2所示的结构的基础上，还可以进一步设置如下的部件：延时定时器31、接收定时器33、计数器35、比较器37、控制器39。

具体地，延时定时器31用于设置发射器4发送探测消息的时刻，例如，可以启动延时定时器，在该延时定时器超时时，发射器4发送探测消息。类似地，接收定时器33用于设置接收器6接收探测响应消息的时刻，例如，如果在接收定时器33超时时，接收器6还没有接收到探测响应消息，则可以认为本次接收失败。控制器39用于控制延时定时31和/或接收定时器33的开启或关闭，该控制器39可以连接至比较器37。例如，如果接收器6在接收定时器33超时之前接收到了探测响应消息，则杀死或关闭接收定时器。通过以上描述的系统架构，相比于图2所示的架构，可以相对高效地实现用户面连接状态的获取，通过设置延时定时器，可以控制数据流量，不至于连续多次发送探测消息导致数据流量过大。

进一步优选地，为了保证对探测接收消息接收的可靠性，从而正确地判断用户面连接状态，设置了计数器35和比较器37。计数器35用于对接收定时器的超时次数进行记录，初始值可以设置为0，接收定时器每超时一次，计数值加1；比较器37用于将计数器35的计数值与预定阈值进行比较，例如，这里的预定阈值可以设置为3。

在上述的系统架构下，判决器8可以根据比较器37的比较结果判断用户面连接状态，如果比较器的比较结果为计数器35的计数值达到预定阈值，则判决某个IP地址的用户面连接状态为断开。如果比较器的比较结果为计数器35的计数值未达到预定阈值，则控制器37将控制重启延时定时器，在延时定时器超时时，重新发送探测消息。

设置有上述用户面连接状态获取装置的基站或其他网元，也属于本发明的保护范围。

方法实施例一

根据本发明实施例，还提供了一种用户面连接状态获取方法。如图4所示，该方法的实现大致包括如下处理：步骤S402，当前eNB获取对端eNB的IP地址信息，如上所述，这里的地址信息可以是一个或多个IP地址；步骤S404，根据获取的IP地址信息，当前eNB向对端eNB发送探测消息，例如，可以是GTPU ECHO包等其他具有探测功能的消息；步骤S406，根据对对端eNB的探测响应消息的接收情况，确定用户面连接状态，如果探测消息为GTPU ECHO包，则这里的探测响应消息为GTPU ECHO REPLY包。以下具体描述上述处理的细节。

IP地址信息的获取

在本发明实施例中，示例性地提供了两种IP地址信息的获取方式，当然，本发明不限于此。一种方式是在X2口连接建立时，在X2 SETUP REQUEST(X2建立请求)消息和X2 SETUP RESPONSE(X2建立响应)消息中，包含本eNB内的用户面IP地址，这样建立X2口连接的eNB之间都可以得到目标的IP地址。另一种方式是，当IP地址配置发生变化时，使用eNB CONFIGURATION UPDATE(eNB配置更新)消息通知对方。

实例1：X2建立过程的处理

图5给出了X2建立过程中发起侧的处理，如图4所示，

步骤S502，当前eNB向邻接(对端)eNB发起X2 SETUPREQUEST(X2建立请求)，并在消息中携带当前eNB配置的一个或多个用于用户面连接的IP地址，优选地，设置定时器T_X2Setup等待邻接eNB的响应。

步骤S504，若收到定时器T-X2Setup超时消息，则转异常处理步骤，进行异常处理。

步骤S506-a，在定时器超时前，接收到对端eNB的X2 SETUPRESPONSE(X2建立响应)，杀死定时器T_X2Setup，从消息体中获取到对端eNB的一个或多个用于用户面连接的IP地址，保存在本地，处理结束；或者，

步骤S506-b，在定时器超时前，收到对端eNB的X2 SETUPFAILURE(X2建立失败)，杀死定时器T_X2Setup，若X2 SETUPFAILURE中包含IE Time To Wait，则根据Time To Wait设置延时定时器，启用延时定时器，延时定时器超时后转步骤S502处理。

异常处理步骤，设置延时定时器时长为默认值，启用延时定时器，延时定时器超时后转步骤S502处理。

在上述的实现过程中，实现了当前eNB对对端eNB的IP地址获取，通过设置定时器和延时定时器，保证了高的接收效率和小数据流量。

另一方面，X2建立过程中接收侧的处理如下：

对端eNB接收到当前eNB发送来的X2 SETUP REQUEST(X2建立请求)消息，从消息体中取出当前eNB的一个或多个用于用户面连接的IP地址，保存在本地；对端eNB向当前eNB返回X2 SETUPRESPONSE，并在消息中携带本eNB配置的一个或多个用于用户面连接的IP地址。

实例2：IP地址配置发生变化的处理

图6给出了IP地址配置变化时发起方的处理，如图6所示：

步骤S602，若当前eNB的用于用户面连接的IP地址配置发生变化，向对端eNB发送eNB CONFIGURATION UPDATE(eNB配置更新)，在消息中包含更新后的IP地址，并设置定时器T_X2Update等待邻接eNB的响应。

步骤S604，若接收到定时器T_X2Update超时消息，则转异常处理步骤处理。

步骤S606-a，在定时器超时前，接收到对端eNB的eNBCONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE(eNB配置更新应答)，杀死定时器T_X2Update，处理结束。

步骤S606-b，在定时器超时前，收到邻接eNB的eNBCONFIGURATION UPDATE FAILURE(eNB配置更新失败)，杀死定时器T_X2Update，若eNB CONFIGURATION UPDATE FAILURE中包含IE Time To Wait，则根据Time To Wait设置延时定时器，启用延时定时器，延时定时器超时后转至步骤S602处理。

异常处理步骤，设置延时定时器时长为默认值，启用延时定时器，延时定时器超时后转步骤S602处理。

IP地址配置变化时接收方的处理如下：

若对端eNB接收到当前eNB发送的消息eNBCONFIGURATION UPDATE，从消息中取出新的IP地址，更新到本地，对端eNB给当前eNB回复eNB CONFIGURATION UPDATEACKNOWLEDGE。

保活处理(探测处理)

在获取到对端eNB的IP地址信息后，可以向用于用户面连接的IP地址发送探测消息，通过探测消息、探测响应消息的交互来判断用户面连接是否可达，如上述的步骤S404和步骤S406所述。优选地，在步骤S404中发送探测消息时后，启动定时器(可以称为接收定时器)，等待对端eNB的响应。如果在所述接收定时器超时前接收到所述探测响应消息，则确定用户面连接状态为连接；

如果在设置的接收定时器超时前接收到对端eNB的响应，则认为当前IP地址的用户面连接状态为可达，否则，可以直接判断当前IP地址的用户面连接状态为断开，也可以进一步将定时器超时的次数与预定阈值进行比较，如果超过预定阈值，再判断当前IP地址的用户面连接状态为断开，否则，重新发送探测消息。需要说明的是，对于探测消息的发送操作，可以通过设置延时定时器来控制。即，启动延时定时器，在延时定时器超时时，发送探测消息。以下结合图7的流程图来具体描述保活过程。如图7所示：

步骤S702，当前eNB本地维护了各个对端eNB的IP地址及其状态，保活计数ErrCount参数。

步骤S704，启动延时定时器T_EchoDelay。

步骤S706，eNB接收到延时定时器T_EchoDelay超时消息，转步骤S708处理。

步骤S708，向对端eNB的IP地址发送GTPU ECHO数据包，并设置定时器T_EchoReply等待响应。

步骤S710，若接收到定时器T_EchoReply超时消息，则将保活失败计数器ErrCount加1处理。

步骤S712，将ErrCount与保活最大失败次数MAXERR比较，如果ErrCount大于MAXERR，则转入步骤510处理；反之，转入步骤S704处理。

步骤S714，如果在定时器T_EchoReply超时之前，收到邻接eNB发来的GTPU ECHO REPLY数据包，转至步骤S716处理。

步骤S716，杀定时器T_EchoReply，将保活失败计数器ErrCount设置为0，转至步骤S704处理。

步骤S718，设置目标IP的状态为不可达，过程结束。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

方法实施例二

在获取了用户面连接状态之后，可以根据获取的用户面连接状态来选择切换时所采用的切换方式。具体处理中涉及的操作大致如下：

当前eNB触发跨eNB的切换，如果目标eNB与当前eNB没有连接在同一个MME Pool(MME池)下，选择使用基于S1口的切换。

如果目标eNB与当前eNB之间无X2 SCTP(串流控制传输协议，Stream Control Transmission Protocol)连接存在，则选择使用基于S1口的切换。

如果目标eNB的一个或多个IP地址的状态都为可达，则选择使用基于X2口的切换，否则，选择使用基于S1口的切换。或者，如果目标eNB的一个或多个IP地址的状态都不可达，则选择使用基于X2口的切换，否则，选择使用基于S1口的切换。

通过本发明实施例提供的上述至少一个技术方案，可以获得当前eNB与对端eNB之间的X2接口用户面连接状态，进而可以获取X2口连接状态，从而可以进行后续的诸如切换方式选择等的其他处理。同时，通过在实现过程中设置接收定时器和/或延时定时器，可以保证小的数据流量和接收操作的可靠性。

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 (12)

1.一种用户面连接状态获取方法，其特征在于，包括：

当前eNB获取对端eNB的IP地址信息；

根据获取的IP地址信息，所述当前eNB向所述对端eNB发送探测消息；

根据对对端eNB的探测响应消息的接收情况，确定用户面连接状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取对端eNB的IP地址信息包括：

所述当前eNB向所述对端eNB发送X2建立请求消息；

所述当前eNB接收来自所述对端eNB的X2建立响应消息，并从所述X2建立响应消息中获取所述对端eNB的IP地址信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述X2建立请求消息中携带有所述当前eNB的IP地址信息，在接收所述X2建立响应消息之前，所述方法还包括：所述对端eNB获取所述当前eNB的IP地址信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取对端eNB的IP地址信息包括：

所述当前eNB获取来自所述对端eNB的配置更新消息，并从所述配置更新消息中获取所述对端eNB的IP地址信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，发送所述探测消息包括：

启动延时定时器；

在所述延时定时器超时时，发送所述探测消息。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，

所述发送探测消息包括：

发送所述探测消息，并启动接收定时器；

所述确定用户面连接状态包括：

如果在所述接收定时器超时前接收到所述探测响应消息，则确定用户面连接状态为连接；

如果在所述接收定时器超时前未接收到所述探测响应消息，则根据预定规则进行后续处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定规则包括以下之一：

如果所述接收定时器的超时次数超过预定阈值，则确定用户面连接状态为断开；否则，重新发送探测消息；

直接确定用户面连接状态为断开。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，

发送所述探测消息包括：

S1，启动延时定时器；

S2，在所述延时定时器超时时，发送所述探测消息，并启动接收定时器；

所述确定用户面连接状态包括：

S3，如果在所述接收定时器超时前接收到所述探测响应消息，则确定用户面连接状态为连接；

S4，如果在所述接收定时器超时前未接收到所述探测响应消息，且所述接收定时器的超时次数超过预定阈值N，则确定用户面连接状态为断开；否则，返回到S1；其中，N为等于或大于1的整数。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述IP地址信息为一个或多个IP地址，所述方法还包括：

如果所述一个或多个IP地址对应的用户面连接状态不全部为连接，则进行基于S1口的切换；或者

如果所述一个或多个IP地址对应的用户面连接状态全部为断开，则进行基于S1口的切换。

10.一种用户面连接状态获取装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取对端eNB的IP地址信息；

发射器，用于根据所述获取单元获取的IP地址信息，向所述对端eNB发送探测消息；

接收器，用于接收来自所述对端eNB响应于所述探测消息而发出的探测响应消息；

判决器，用于根据所述接收器对所述探测响应消息的接收情况，确定用户面连接状态。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括以下至少之一：

延时定时器，用于设置所述发射器发送所述探测消息的时刻；

接收定时器，用于设置所述接收器接收所述探测响应消息的时刻；

计数器，用于对所述接收定时器的超时次数进行记录；

比较器，用于将所述计数器的计数值与预定阈值进行比较；

控制器，用于控制所述延时定时器和/或所述接收定时器的开启或关闭。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述判决器连接至所述比较器和控制器，在所述比较器的比较结果为所述计数器的计数值达到所述预定阈值时，判决用户面连接状态为断开；在所述比较器的比较结果为所述计数器的计数值未达到所述预定阈值时，调度所述控制器重启所述延时定时器。

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