CN102811470A - 一种选择网关的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种选择网关的方法和装置，尽量避免网关升级或者故障等因素对用户的影响。所述方法包括：根据当前与基站连接的网关配置配置列表，所述配置列表中包括当前与基站连接的网关；与配置列表中的每个网关分别进行保活交互，将保活状态为可用的网关写入可用列表；在为终端选择网关时，从所述可用列表中为该终端选择网关。所述装置包括：配置模块、选择模块和保活模块。本发明通过在基站侧增加网关选择装置，可以实现网关故障时自动切换到其他可用备份网关，以及网关的平滑升级。

Description

一种选择网关的方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统，具体涉及一种选择网关(AGW)的方法和装置。
背景技术
以WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互联接入)系统为例，AGW(Access Gateway)为接入网关，基站与AGW连接，基站只可以配置一个AGW。当AGW发生故障时，该AGW下挂的在网用户业务需要脱网，基站需要等待该AGW重启之后，才允许用户接入，也就是该时段所有终端接入失败；当AGW需要升级或者替换时，也只能先将AGW复位，待升级完成后重启或者替换到新的AGW，该操作会导致现有系统已在网用户会强制掉话，在升级或者替换过程中，也不允许新的用户接入。这两种情况对用户的影响都非常巨大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种选择网关的方法和装置，尽量避免网关升级或者故障等因素对用户的影响。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种选择网关的方法，包括：
根据当前与基站连接的网关配置配置列表，所述配置列表中包括当前与基站连接的网关；
与配置列表中的每个网关分别进行保活交互，将保活状态为可用的网关写入可用列表；
在为终端选择网关时，从所述可用列表中为该终端选择网关。
进一步地，所述根据当前与基站连接的网关配置配置列表的步骤包括：将当前与基站连接的网关的信息写入配置列表。
进一步地，可用列表中还包括网关对应的优先级；从可用列表中为该终端选择网关的步骤包括：从可用列表中为终端选择优先级最高的网关。
进一步地，所述为终端选择网关时包括终端接入时。
进一步地，为该终端选择网关后，所述方法还包括：当可用列表中的网关的优先级发生变更时，判断为终端选择的网关的优先级如果不是最高，则在为其他新终端选择网关时，选择当前优先级最高的网关。
进一步地，所述与网关进行保活交互的步骤包括：向网关发送保活请求，在定时时间内接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为可用，如果在定时时间内没有接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为不可用，继续发送保活请求。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种选择网关的装置，包括：配置模块、选择模块和保活模块，其中：
所述配置模块，用于根据当前与基站连接的网关配置配置列表，所述配置列表中包括当前与基站连接的网关；
所述保活模块，用于与配置列表中的每个网关分别进行保活交互；
所述选择模块，用于将保活状态为可用的网关写入可用列表；以及用于在为终端选择网关时，从所述可用列表中为该终端选择网关。
进一步地，所述配置模块还用于在有新网关与基站连接时，将该新网关的信息写入配置列表，以及在与基站连接的网关减少时，从该配置列表中删除该减少的网关。
进一步地，所述配置模块还用于配置配置列表中网关的优先级；所述选择模块还用于根据配置列表中的网关的优先级配置可用列表中网关的优先级；所述选择模块采用以下方式从可用列表中为该终端选择网关：从可用列表中为终端选择优先级最高的网关。
进一步地，所述保活模块用于采用以下方式与网关进行保活交互：向网关发送保活请求，在定时时间内接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为可用，如果在定时时间内没有接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为不可用，继续发送保活请求。
本发明通过在基站侧增加网关选择装置，可以实现网关故障时自动切换到其他可用备份网关，以及网关的平滑升级。通过配置多AGW并且与多AGW保活，当连接AGW发生复位时，该装置会自动为新接入的终端选择另外一个可用AGW。通过增加高优先级的AGW或者修改需要升级AGW优先级低于备份AGW，可以实现AGW的平滑升级或过渡，在升级的过程，原AGW连接的终端不需要掉话，新终端可以自动接入备份AGW，对用户体验完全没有影响。本发明还可应用于除WIMAX之外的其他通信系统，比如LTE系统。
附图说明
图1为自动选择可用AGW的方法和装置图；
图2为终端接入流程图；
图3为AGW保活状态修改信号流程图；
图4为基站与AGW保活流程示意图；
图5为AGW配置修改信号流程图；
图6为AGW选择模块-AGW配置修改处理流程图。
具体实施方式
本发明的选择网关的方法包括：
根据当前与基站连接的网关配置配置列表，所述配置列表中包括当前与基站连接的网关；
与配置列表中的每个网关分别进行保活交互，将保活状态为可用的网关写入可用列表；
在为终端选择网关时，从该可用列表中为该终端选择网关。
根据当前与基站连接的网关配置所述配置列表的步骤包括：将当前与基站连接的网关的信息写入该配置列表。在有新网关与基站连接时，将该新网关的信息写入该配置列表，以及在与基站连接的网关减少时，从该配置列表中删除该减少的网关。
优选地，在配置配置列表时，还配置配置列表中各网关的优先级，即该配置列表中还包括当前与基站连接的各网关的优先级；在将保活状态为可用的网关写入可用列表时，还将该网关的优先级一并写入可用列表；在为终端选择网关时，从可用列表中为终端选择优先级最高的网关。或者开始时不配置，而是在将保活状态为可用的网关写入可用列表时，配置可用列表中网关的优先级，以便在为终端选择网关时，可以选择优先级最高的网关。
上述与网关进行保活交互的步骤包括：向网关发送保活请求，在定时时间内接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为可用，如果在定时时间内没有接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为不可用，继续发送保活请求。通过与第一列表中的每个网关持续进行保活交互，可以实时掌握各网关的状态，仅在可用列表中保留保活状态为可用的网关。
在为终端选择网关时例如可以是终端接入时。
当可用列表中的网关的优先级发生变更时，判断为终端选择的网关的优先级如果不是最高，则在为其他新终端选择网关时，选择当前优先级最高的网关。
图1为选择AGW的装置的构成图，其中UE为终端，BS为基站，AGW为接入网关。该选择AGW的装置位于基站侧，由配置模块、选择模块以及保活模块组成，各个模块的功能描述如下：
所述配置模块，用于根据当前与基站连接的网关配置配置列表，所述配置列表中包括当前与基站连接的网关；
所述保活模块，用于与配置列表中的每个网关分别进行保活交互；
所述选择模块，用于将保活状态为可用的网关写入可用列表；以及用于在为终端选择网关时，从所述可用列表中为该终端选择网关。
该配置模块还用于在有新网关与基站连接时，将该新网关的信息写入配置列表，以及在与基站连接的网关减少时，从该配置列表中删除该减少的网关。也就是说，该配置模块主要负责配置列表的维护，例如：配置配置列表中网关的优先级。
该保活模块用于采用以下方式与网关进行保活交互：向网关发送保活请求，在定时时间内接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为可用，如果在定时时间内没有接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为不可用，继续发送保活请求。
当配置列表中有新增网关时，该保活模块需要与该新增网关进行保活交互；当配置列表中有网关被删除时，该保活模块则取消与该网关的保活交互。
可用列表的维护由该选择模块负责；例如根据配置列表中的网关的优先级配置可用列表中网关的优先级。该选择模块采用以下方式从可用列表中为该终端选择网关：从可用列表中为终端选择优先级最高的网关。
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。
实施例1
图2为终端接入流程图，具体描述如下：
步骤201，终端获取上下行链路信息，获取MAC层同步；
步骤202，终端与基站做初始RNGING(测距)，调整时偏、频偏、功率，获取物理层的同步。通过RNG-REQ/RS(测距请求/响应)的交互，分配基本CID(连接标识)、主CID(连接标识)；
步骤203，终端发送SBC-REQ(基本能力协商请求)消息，协商基本能力；
步骤204，基站收到SBC-REQ(基本能力协商请求)消息之后，AGW选择为终端选择连接AGW，选择原则为可用并且优先级最高的AGW；
步骤205，基站向连接AGW发送Pre-Attach-Req(预附着请求)消息，请求终端接入；
步骤206，AGW向基站发送Pre-Attach-Rsp(预附着响应)消息，携带成功或者失败指示；
步骤207，基站向终端发送SBC-RSP(基本能力协商响应)消息，携带能力协商结果。
实施例2
图3为AGW保活状态变更信号流程图，以两个AGW为例，具体描述如下：
步骤301，AGW1与AGW保活模块进行保活交互；
具体的保活流程参见图4流程；
如果保活结果与之前没有变化，则AGW保活模块不需要通知AGW选择模块，如果有变化，则通知AGW选择模块；
步骤302，AGW2与AGW保活模块进行保活交互；
如果保活结果与之前没有变化，则不需要通知AGW选择模块，如果有变化，则AGW保活模块通知AGW选择模块；
步骤303，AGW保活模块检测到某AGW保活状态变更；
步骤304，AGW保活模块将该AGW的保活状态变更通知AGW选择模块；
步骤305，如果AGW状态变为不可用，AGW选择模块将该AGW从可用列表中删除，检查该AGW下是否挂有终端，如果有，则强制终端脱网。如果有新的终端接入，将会重新选择连接AGW，选择原则为：可用且优先级最高；如果AGW状态变成可用，则将该AGW添加至可用列表，如果有新的终端接入，将会重新选择连接AGW，选择原则为：可用且优先级最高。
保活流程如图4所示，包括以下步骤：
步骤401，基站上电成功后，给AGW发送保活请求消息，并且设置保活定时器T1；
步骤402，如果R6口链路通，AGW收到BS的保活请求消息之后，应该给BS响应保活响应消息，如果链路断，则请求消息到不了AGW，或者如果AGW当前正在升级或者重启等，AGW无法给BS返回保活响应消息(图中虚线表示)；
步骤403，T1超时，如果BS没有收到AGW的保活响应消息，则重发保活请求消息，重传次数加1；
步骤404，如果重传次数超过最大重传次数，则BS认为AGW保活状态为不可用；
步骤405，基站继续发送保活请求消息，设置保活定时器T2(T2建议长于T1)；
步骤406，如果仍未收到保活响应，基站继续发送保活请求消息；
步骤407，在定时器T2的定时时间内，基站仍没有收到AGW的保活响应消息，设置重传次数，继续发送保活请求；
步骤408，如果收到AGW的保活响应消息，则认为AGW保活状态变更为可用。
本流程是持续执行的，也就是说，BS持续与AGW进行保活交互，实时获取AGW的当前状态。
实施例3
图5为AGW配置修改信号流程图，具体描述如下：
步骤501，AGW配置修改，可能包括以下场景：AGW删除、AGW增加、AGW修改(修改优先级)，AGW配置模块根据配置的修改更新配置列表：
1)如果删除AGW，则将该AGW从配置列表中删除；
2)如果增加AGW，将该AGW添加至配置列表；
3)如果AGW优先级变更，则更改配置列表中该AGW的优先级。
步骤502，AGW配置模块通知AGW保活模块配置列表变更，例如通过AGW修改消息；
步骤503，AGW保活模块根据修改后的配置列表进行保活操作；
1)如果配置列表中删除了AGW，则AGW保活模块取消该AGW的保活交互流程；
2)如果配置列表中增加AGW，则AGW保活模块触发与该AGW的保活交互流程；
3)如果是修改AGW优先级，则AGW保活模块不需要处理。
步骤504，AGW配置模块通知AGW选择模块配置列表变更，例如通过AGW修改消息；
步骤505，AGW选择模块根据变更后的配置列表确定是否需要变更可用列表，根据AGW保活模块的保活结果确定是否修改可用列表；
如图6，具体描述如下
1)如果删除AGW，则将该AGW从可用列表中删除，如果该AGW下挂有终端，触发终端脱网；
2)如果增加AGW，待AGW保活模块确定该AGW的保活状态为可用时，将该AGW添加至可用列表，当有新的终端接入时，如果新增的AGW优先级最高，则选择该AGW为新的连接AGW，原连接AGW下挂的终端不需要做退网处理；
3)如果修改当前连接AGW(为终端选择的网关)的优先级，判断当前连接AGW的优先级是否还是最高，如是，保持不变；如果不是，重新选择连接AGW，选择原则为保活状态为可用并且优先级最高，在新终端接入时选择新连接AGW，原连接AGW下挂的终端不需要做退网处理；
4)如果修改非当前连接AGW(非为终端选择的网关)的优先级，判断当前连接的AGW的优先级是否是最高，如是，保持不变；如果不是，则当有新的终端接入时，则选择优先级最高的AGW为新的当前连接AGW，原连接AGW下挂的终端不需要做退网处理。
应用示例
本方法和装置可以应用于以下场景：1)AGW平滑升级2)AGW替换3)AGW断链时自动选择其他可用AGW等场景，下面就这三种情景进行具体描述。
示例1
AGW平滑升级，现有系统在升级的时候，升级过程中需要将现有用户全部释放，并且升级过程中不允许新的终端接入，对系统的影响巨大，采用本发明装置，可以实现平滑升级。以AGW1升级为例，具体步骤描述如下，该场景为图4的一个特殊应用：
1)准备一个备份AGW2，先将AGW2版本升级；
2)在AGW配置模块增加AGW2，优先级大于1(如果AGW2已配，可以修改AGW1的优先级低于AGW2或者修改AGW2的优先级大于AGW1)；
3)将AGW配置修改同步到AGW选择模块和保活模块；
4)因为AGW2的优先级高于AGW1，AGW选择模块选择连接AGW的原则为可用且优先级最高。新终端接入时，选择AGW2为连接AGW，不对AGW1下挂的终端做特殊处理。因此AGW1的用户业务不受影响，直到所有AGW1上的用户都自动脱网时，可以将AGW1释放。
AGW替换的实现与AGW平滑升级一致，不再具体描述。
示例2
AGW断链自动选择其他可用AGW应用场景，以两个AGW，AGW1和AGW2，当前连接AGW1断链为例，进行具体描述，该场景为图3的一个特殊应用：
1)AGW保活模块分别与AGW1和AGW2进行保活；
2)检测到AGW2保活状态为不可用，AGW保活模块将该变更通知到AGW选择模块；
3)AGW选择模块将AGW1从可用列表删除，释放该AGW下的所有终端，选择AGW2为新的连接AGW，有新终端接入时，接入AGW2。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
当然，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作出各种相应的改变和变形，但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 (10)

1.一种选择网关的方法，包括：
根据当前与基站连接的网关配置配置列表，所述配置列表中包括当前与基站连接的网关；
与配置列表中的每个网关分别进行保活交互，将保活状态为可用的网关写入可用列表；
在为终端选择网关时，从所述可用列表中为该终端选择网关。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述根据当前与基站连接的网关配置配置列表的步骤包括：将当前与基站连接的网关的信息写入配置列表。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
可用列表中还包括网关对应的优先级；
从可用列表中为该终端选择网关的步骤包括：从可用列表中为终端选择优先级最高的网关。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述为终端选择网关时包括终端接入时。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：为该终端选择网关后，所述方法还包括：
当可用列表中的网关的优先级发生变更时，判断为终端选择的网关的优先级如果不是最高，则在为其他新终端选择网关时，选择当前优先级最高的网关。
6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的方法，其特征在于：
所述与网关进行保活交互的步骤包括：向网关发送保活请求，在定时时间内接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为可用，如果在定时时间内没有接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为不可用，继续发送保活请求。
7.一种选择网关的装置，包括：配置模块、选择模块和保活模块，其中：
所述配置模块，用于根据当前与基站连接的网关配置配置列表，所述配置列表中包括当前与基站连接的网关；
所述保活模块，用于与配置列表中的每个网关分别进行保活交互；
所述选择模块，用于将保活状态为可用的网关写入可用列表；以及用于在为终端选择网关时，从所述可用列表中为该终端选择网关。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：
所述配置模块还用于在有新网关与基站连接时，将该新网关的信息写入配置列表，以及在与基站连接的网关减少时，从该配置列表中删除该减少的网关。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于：
所述配置模块还用于配置配置列表中网关的优先级；
所述选择模块还用于根据配置列表中的网关的优先级配置可用列表中网关的优先级；所述选择模块采用以下方式从可用列表中为该终端选择网关：从可用列表中为终端选择优先级最高的网关。
10.如权利要求7-9中任一权利要求所述的装置，其特征在于：
所述保活模块用于采用以下方式与网关进行保活交互：向网关发送保活请求，在定时时间内接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为可用，如果在定时时间内没有接收到网关返回的保活响应，则确定该网关的保活状态为不可用，继续发送保活请求。
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