CN102958086A - 网络容灾方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种网络容灾方法及系统，该系统包括：一个BSC、至少一个备用BSC以及采用环形组网的方式与主用BSC和备用BSC分别连接的至少一个BTS，其中，主用BSC用于为BTS提供业务；备用BSC用于为主用BSC提供备份；BTS用于执行业务，在主用BSC发生故障或者BTS与主用BSC间的链路发生故障时，将业务切换到备用BSC上。当主用BSC或BTS与主用BSC间的链路的故障恢复时，BTS主动切回到主用BSC，这样可以减少跨BSC切换。采用本发明能够保证BTS的业务能够正常执行，又能减少跨BSC切换，保证网络的可靠性。

Description

网络容灾方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种网络容灾方法及系统。

背景技术

GSM(Global System for Mobile communication，全球移动通信系统)是移动通信中使用最广泛的一种通信系统，其无线接入网络设备通常称为BSS。典型的BSS包括两个逻辑节点：BSC(Base Station Controller，基站控制器)和BTS(Base Transceiver Station，基站收发信台)。BSS内部组网方式，即BTS和BSC之间通常是通过E1线以TDM(Time-Division Multiplexing，时分多路复用)直接传输报文，如图1所示，BTS以集中接入的方式与BSC通信，BTSl和BTS2接入BSC1，BTS3接入BSC2，这种方法的缺点是没有链路冗余，如果链路故障，BTS将无法正常工作。

随着IP(Internet Protocol，因特网协议)技术的迅速发展，出现了IP OVER E1和IP OVERFE两种传输技术，依托这两种技术，如图2所示，BTS1和BTS2与BSC1组成环形组网，BTS3与BSC2组成环形组网，信号传输方向请参见图2，现有的BTS环形组网可以在一定程度上提高链路的可靠性。例如，相关技术提到一种数据的传输方法，该方法采用了环网技术，但是该方法要求每条链路使用一套独立的IP地址，而且没有BSC备份，一旦归属的BSC发生故障，仍不能保证BTS正常工作。

针对相关技术中链路故障或者BSC发生故障，不能保证BTS正常工作的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种网络容灾方法及系统，以至少解决上述链路故障或者BSC发生故障，不能保证BTS正常工作的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种网络容灾系统，包括：一个主用基站控制器BSC、至少一个备用BSC以及采用环形组网的方式与所述主用BSC和所述备用BSC分别连接的至少一个基站收发信台BTS，其中，所述主用BSC，用于为所述BTS提供业务；所述备用BSC，用于为所述主用BSC提供备份；所述BTS，用于执行所述业务，在所述主用BSC发生故障或者所述BTS与所述主用BSC间的链路发生故障时，将所述业务切换到所述备用BSC上。

优选的，所述BTS还用于在所述主用BSC故障恢复或者所述BTS与所述主用BSC间的链路恢复时，将所述业务切换回所述主用BSC。

优选的，所述BTS包括：第一链接模块，用于通过多点对点MP链路与所述主用BSC建立底层数据链路，其中，传输层的流控制传输协议链路SCTP建立在所述MP链路上；第二链接模块，用于通过所述MP链路在另一个方向上与所述备用BSC建立底层数据链路。

优选的，所述BTS还用于初始设置时与所述主用BSC进行上电和数据配置流程，与所述备用BSC进行主备用标识设定。

优选的，所述BTS还包括：检测模块，用于是否检测到自身与所述主用BSC间的SCTP链路故障或者是否收到所述主用BSC的故障通知；切换模块，用于检测到自身与所述主用BSC间的SCTP链路故障或者收到所述主用BSC的故障通知时，将所述业务切换到所述备用BSC上，并在自身与所述备用BSC间已建立的SCTP链路上进行上电和数据配置流程。

优选的，所述主用BSC还用于为所述BTS提供业务时，标记自身为工作状态；故障时闭塞所有小区信息，标记自身为非工作状态。

优选的，所述备用BSC还用于初始设置时闭塞所有小区信息，标记自身为非工作状态；为所述BTS提供业务时，标记自身为工作状态。

根据本发明的一个方面，提供了一种应用上述的网络容灾系统进行网络容灾的方法，包括：主用基站控制器BSC为至少一个基站收发信台BTS提供业务，其中，所述BTS采用环形组网的方式与所述BSC以及至少一个备用BSC分别连接，所述备用BSC为所述主用BSC提供备份；所述BTS执行所述业务，在所述主用BSC发生故障或者所述BTS与所述主用BSC间的链路发生故障时，将所述业务切换到所述备用BSC上。

优选的，所述BTS将所述业务切换到所述备用BSC上之后，还包括：在所述主用BSC故障恢复或者所述BTS与所述主用BSC间的链路恢复时，所述BTS将所述业务切换回所述主用BSC。

优选的，所述BTS采用环形组网的方式与所述BSC以及至少一个备用BSC分别连接，包括：所述BTS通过多点对点MP链路在两个方向上与所述主用BSC、所述备用BSC分别建立底层数据链路，其中，传输层的流控制传输协议链路SCTP建立在所述MP链路上。

优选的，所述主用BSC为所述BTS提供业务之前，还包括：所述BTS在初始设置时与所述主用BSC进行上电和数据配置流程，与所述备用BSC进行主备用标识设定。

优选的，所述BTS将所述业务切换到所述备用BSC上，包括：所述BTS检测到自身与所述主用BSC的SCTP链路故障或者收到所述主用BSC的故障通知时，将所述业务切换到所述备用BSC上，并在自身与所述备用BSC间已建立的SCTP链路上进行上电和数据配置流程。

在本发明实施例中，为主用BSC增加了备用BSC，当主用BSC发生故障或者BTS与主用BSC间的链路发生故障时，BTS将业务切换到备用BSC上，保证BTS的业务能够正常执行，不会出现业务中断的情形，保证网络的可靠性。

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是根据相关技术的集中接入式BSS组网；

图2是根据相关技术的链路冗余BSS组网；

图3是根据本发明实施例的网络容灾系统的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的相关技术的有BSC备份的BSS组网；

图5是根据本发明实施例的BTS的第一种结构示意图；

图6是根据本发明实施例的BTS的第二种结构示意图；

图7是根据本发明实施例的网络容灾方法的处理流程图；

图8是根据本发明实施例的实施例二的网络容灾方法的处理流程图；

图9是根据本发明实施例的实施例三的网络容灾方法的处理流程图；

图10是根据本发明实施例的实施例三的BTS自动切回主用BSC时判决分析流程图；

图11是根据本发明实施例的实施例四的GSM容灾组网的处理流程图。

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。

相关技术中提到现有的BTS工作时，若链路故障或者BSC发生故障，不能保证BTS正常工作的问题。为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种网络容灾系统，其结构示意图如图3所示，包括：一个主用基站控制器BSC 301、至少一个备用BSC 302以及采用环形组网的方式与主用BSC和备用BSC分别连接的至少一个基站收发信台BTS 303，其中，

主用BSC 301，用于为BTS 303提供业务；

备用BSC 302，与主用BSC 301耦合，用于为主用BSC 301提供备份；

BTS 303，分别与主用BSC 301、备用BSC 302连接，用于执行业务，在主用BSC 301发生故障或者BTS 303与主用BSC 301间的链路发生故障时，将业务切换到备用BSC 302上。

在本发明实施例中，为主用BSC增加了备用BSC，当主用BSC发生故障或者BTS与主用BSC间的链路发生故障时，BTS将业务切换到备用BSC上，保证BTS的业务能够正常执行，不会出现业务中断的情形，保证网络的可靠性。

本发明实施例主要涉及移动通讯系统领域，特别针对全球移动通讯系统(GSM，GlobalSystem for Mobile Communications)中无线接入网络设备(BSS)的容灾组网。

相关技术中提到一种用于基站控制器组网的方法，利用基站控制器池BSC POOL技术也可以解决相关技术中提到的无BSC备份的问题，如图4所示，正常情况下，BTS1、BTS2和BTS3同时接入BSC1和BSC2，所有BTS接入BSC1，当BSC1出现问题时，所有BTS接入到BSC2上。但是当BST2的链路发生故障，接入到BSC1后，此时会造成跨BSC切换。

但是，相关技术中提到的基站控制器组网的方法并没有整体综合考虑网络容灾与网络性能，BSC POOL没有考虑潜在的跨BSC切换问题，而且在BTS在切换过程中会中断现有的正常业务。

为尽量避免出现跨BSC切换的情况，BTS 303还可以用于在主用BSC 301故障恢复或者BTS 303与主用BSC 301间的链路恢复时，将业务切换回主用BSC 301。即，尽量将BTS的业务切换回主用BSC，这样BTS之间就归属于同一个BSC，减少跨BSC切换的可能。

在一个实施例中，优选的，如图5所示，BTS 303可以包括：

第一链接模块501，用于通过多点对点MP(Multiple Pointto Point，多点对点)链路与主用BSC建立底层数据链路，其中，传输层的SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议链路)建立在MP链路上；

第二链接模块502，与第一链接模块501耦合，用于通过MP链路在另一个方向上与备用BSC建立底层数据链路。

在一个实施例中，优选的，BTS 303还可以用于初始设置时与主用BSC 301进行上电和数据配置流程，与备用BSC 302进行主备用标识设定。

在一个实施例中，优选的，如图6所示，BTS 303还可以包括：

检测模块601，用于是否检测到自身与主用BSC 301间的SCTP链路故障或者是否收到主用BSC 301的故障通知；

切换模块602，与检测模块601相连，用于检测到自身与主用BSC 301间的SCTP链路故障或者收到主用BSC 301的故障通知时，将业务切换到备用BSC 302上，并在自身与备用BSC302间已建立的SCTP链路上进行上电和数据配置流程。

在一个实施例中，优选的，主用BSC 301还可以用于为BTS 303提供业务时，标记自身为工作状态；故障时闭塞所有小区信息，标记自身为非工作状态。

在一个实施例中，优选的，备用BSC 302还用于初始设置时闭塞所有小区信息，标记自身为非工作状态；为BTS 303提供业务时，标记自身为工作状态。

上文提到本发明实施例提供了一种网络容灾系统，并提供了网络容灾系统的具体结构，相应的，实施时，即可以利用上文提供的网络容灾系统进行网络容灾，该方法的处理流程如图7所示，包括：

步骤S702、主用基站控制器BSC为至少一个基站收发信台BTS提供业务，其中，BTS采用环形组网的方式与BSC以及至少一个备用BSC分别连接，备用BSC为主用BSC提供备份；

步骤S704、BTS执行业务，在主用BSC发生故障或者BTS与主用BSC间的链路发生故障时，将业务切换到备用BSC上。

在本发明实施例中，为主用BSC增加了备用BSC，当主用BSC发生故障或者BTS与主用BSC间的链路发生故障时，BTS将业务切换到备用BSC上，保证BTS的业务能够正常执行，不会出现业务中断的情形。

如图7所示流程，步骤S704实施之后，在主用BSC故障恢复或者BTS与主用BSC间的链路恢复时，BTS将业务切换回主用BSC。从而尽量保证所有BTS都处于同一主用BSC，尽量减少跨BSC切换的情况。

在一个优选的实施例中，BTS采用环形组网的方式与BSC以及至少一个备用BSC分别连接，环形组网的架构由BTS通过MP链路在两个方向上与主用BSC、备用BSC分别建立底层数据链路，其中，传输层的SCTP链路建立在MP链路上。

实施时，主用BSC为BTS提供业务之前，需要对主用BSC及备用BSC进行初始设置，此时BTS与主用BSC进行上电和数据配置流程，与备用BSC就只进行主备用标识设定，并不进行上电及数据配置流程。

相应的，在BTS将业务切换到备用BSC上时，也需要对主用BSC及备用BSC进行设置，即，当BTS检测到自身与主用BSC的SCTP链路故障或者收到主用BSC的故障通知时，将业务切换到备用BSC上，并在自身与备用BSC间已建立的SCTP链路上进行上电和数据配置流程。

现以具体实施例对本发明实施例提供的网络容灾方法进行说明。

实施例一

本实施例提供了一种通信系统中的网络容灾方法，既能保证网络的可靠性，又能有效减少跨BSC切换。该方法的具体技术方案如下：

第一步：配置一个主用BSC和至少一个备用BSC。

第二步：BTS之间以环形组网的方式通过MP链路在两个方向上与BSC建立底层数据链路。传输层的SCTP链路建立在MP链路上，只有当所有子链路故障时，SCTP链路才断链。

第三步：BTS分别与主用BSC和备用BSC建立SCTP链路，且BTS只与主用BSC进行上电和数据配置流程，与备用BSC只进行基本的主备用标识设定：

1.BTS与主用BSC和备用BSC建立SCTP链路；

2.BTS分别向主用BSC和备用BSC发送接入请求消息，其中携带BSC主备用标志及其工作状态；

3.主用BSC判断主用标识一致，则向BTS发送接入应答消息，并开始上电和数据配置。备用BSC判断备用标识一致，向BTS发送接入应答消息，只维护SCTP链路，闭塞所有小区信息。

第四步：BTS检测到与主用BSC的SCTP链路故障或者收到主用BSC的故障通知，则切入备用BSC，并在已经建立的SCTP链路上进行上电和数据配置流程。对于检测故障有以下几个方面：

1.主用BSC检测到内部故障，若不影响正常业务，表明正常，否则向BTS发送故障通知；

2.BTS检测底层MP子链路故障，如果不影响上层SCTP链路，则继续保持当前状态，否则切入备用BSC。

第五步：BTS检测到与主用BSC的SCTP链路恢复或者收到主用BSC的故障恢复通知，若确定可以切回主用BSC时，则先切出当前接入的备用BSC，然后切入主用BSC，并进行上电和数据配置流程。

本实施例提供的网络容灾方法既保证了GSM通讯系统的可靠性，又降低了发生跨BSC切换的概率，提高了网络性能。

实施例二

本实施例的核心思想如图8所示(本图以为BTS配置一个主用BSC和一个备用BSC为例)，包括以下步骤：

步骤S802、BTS接入主用BSC，正在进行业务，标记主用BSC为工作状态；

步骤S804、BTS与备用BSC建立链路，只保持SCTP链路，标记备用BSC为非工作状态，并闭塞所有小区信息；

步骤S806、BTS与主用BSC的MP一个方向的链接故障，但是并不影响SCTP链路，所以正在进行的业务不受影响；

步骤S808、某种原因导致主用BSC不可用(SCTP链路不可用，或者是BSC内部故障)，闭塞所有小区信息，标记主用BSC为非工作状态；

步骤S810、BTS检测到主用BSC不可用，并判断备用BSC可用，则接入备用BSC，进行上电和数据配置，标记备用BSC为工作状态；

步骤S812、主用BSC故障恢复；

步骤S814、BTS检测到主用BSC可用，确定可以切回时与备用BSC进行业务资源释放，标记备用BSC为非工作状态；

步骤S816、BTS切入主用BSC，进行上电和数据配置，标记主用BSC为工作状态。

实施例三

采用实施例二的技术方案，本例涉及的BSS组网架构图如图9所示，以5级环网为例，5个BTS通过物理连线1、2、3、4、5、6环形组网接入主用BSC，通过物理连线7、8、9、10、11、12环形组网与备用BSC建立SCTP链路，相邻BTS覆盖区域有重叠，各步骤在BSS组架构中出现之处使用相应标号进行标记：

步骤S902、3号物理连线故障，在BTS1和BTS2上正在进行的业务通过物理连线1、2正常传输，在BTS3、BTS4、BTS5上正在进行的业务通过物理连线4、5、6正常传输，业务不受影响，而且没有跨BSC切换；

步骤S904、随后6号物理连线故障，BTS1和BTS2上的业务保持不变，BTS3、BTS4、BTS5退服；

步骤S906、BTS3、BTS4、BTS5检测到SCTP链路故障后，与主用BSC业务会中断，通过物理连线7、8、9、10、11、12以两个方向接入备用BSC，在BTS2和BTS3之间会发生跨BSC切换；

步骤S908、3号或6号物理连线正常后，BTS3、BTS4、BTS5检测到主用BSC可用，等到在业务空闲时切换到主用BSC上，此后BTS2和BTS3之间不会发生跨BSC切换。

BTS自动切回主用BSC时判决分析如图10所示：

步骤S1002、BTS接入备用BSC，并正在进行业务；

步骤S1004、BTS实时检测主用BSC状态，如果可用，则进入步骤S1006，否则进入步骤S1002；

步骤S1006、如果备用BSC上没有正在进行业务，则进入步骤S1012，否则进入步骤S1008；

步骤S1008、设定实时切换扫描定时器，定时时长为手机切换失败超时时间，通过统计平均的算法实时更新切换失败次数和已接纳的业务数目，进入步骤S1010；

步骤S1010、定时器超时，若切换失败次数大于或等于已接纳的业务数目，进入步骤S1012，否则进入步骤S1008；

步骤S1002、切入主用BSC。

通过图10所示步骤，BTS根据系统的实时业务状态确定是否需要倒换到主用BSC，减少跨BSC切换的概率。

实施例四

请参阅图11，该图所示为本实施例的GSM容灾组网详细处理方法：

步骤S1102、BTS发送主用SCTP建链请求；

步骤S1104、BTS发送备用SCTP建链请求；

步骤S1106、主用BSC发送SCTP建链应答；

步骤S1108、备用BSC发送SCTP键链应答；

步骤S1110、BTS发送主用BSC接入请求，携带BSC主用标志和工作态；

步骤S1112、BTS发送备用BSC接入请求，携带BSC备用标志和非工作态；

步骤S1114、主用BSC保存主用标志和工作态，发送接入应答，携带允许基站接入标志；

步骤S1116、备用BSC保存备用标志和非工作态，发送接入应答，携带不允许基站接入标志；

步骤S1118、主用BSC和BTS开始数据上电和数据配置流程；

步骤S1120、BTS和主用BSC开始正常业务；

步骤S1122、BTS发现主用BSC故障，发送备用BSC切入请求，携带备用标志和工作态；

步骤S1124、备用BSC保存备用标志和工作态，发送备用BSC切入应答，携带允许基站接入参数；

步骤S1126、BTS开始于备用BSC上电和配置流程；

步骤S1128、BTS和备用BSC开始正常业务；

步骤S1130、BTS发现主用BSC故障恢复，设置定时器T1，并向备用BSC发送自动切回主用BSC请求；

步骤S1132、备用BSC收到自动切回请求后，判断有正在进行的业务，设置定时器T2，并向BTS发送自动切回拒绝；

步骤S1134、BTS收到自动切回拒绝后，等待定时器T1超时后向备用BSC发送自动切回请求；

步骤S1136、备用BSC收到自动切回请求后，判断自动切回成功，即跨BSC切换失败次数大于或等于已接纳的业务数目，杀死定时器T2，标记本BSC为非工作态，释放BTS下的所有业务资源，发送自动切回应答；

步骤S1138、BTS收到自动切回应答后，杀死定时器T1，开始接入主用BSC。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

在本发明实施例中，为主用BSC增加了备用BSC，当主用BSC发生故障或者BTS与主用BSC间的链路发生故障时，BTS将业务切换到备用BSC上，保证BTS的业务能够在主用BSC或BTSS与主用BSC间的链路故障恢复时，BTS主动切回到主用BSC，这样可以减少跨BSC切换。采用本发明能够保证BTS的业务能够正常执行，又能减少跨BSC切换，保证网络的可靠性。

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，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，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)

1.一种网络容灾系统，其特征在于，包括：一个主用基站控制器BSC、至少一个备用BSC以及采用环形组网的方式与所述主用BSC和所述备用BSC分别连接的至少一个基站收发信台BTS，其中，

所述主用BSC，用于为所述BTS提供业务；

所述备用BSC，用于为所述主用BSC提供备份；

所述BTS，用于执行所述业务，在所述主用BSC发生故障或者所述BTS与所述主用BSC间的链路发生故障时，将所述业务切换到所述备用BSC上。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BTS还用于在所述主用BSC故障恢复或者所述BTS与所述主用BSC间的链路恢复时，将所述业务切换回所述主用BSC。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述BTS包括：

第一链接模块，用于通过多点对点MP链路与所述主用BSC建立底层数据链路，其中，传输层的流控制传输协议链路SCTP建立在所述MP链路上；

第二链接模块，用于通过所述MP链路在另一个方向上与所述备用BSC建立底层数据链路。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述BTS还用于初始设置时与所述主用BSC进行上电和数据配置流程，与所述备用BSC进行主备用标识设定。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述BTS还包括：

检测模块，用于是否检测到自身与所述主用BSC间的SCTP链路故障或者是否收到所述主用BSC的故障通知；

切换模块，用于检测到自身与所述主用BSC间的SCTP链路故障或者收到所述主用BSC的故障通知时，将所述业务切换到所述备用BSC上，并在自身与所述备用BSC间已建立的SCTP链路上进行上电和数据配置流程。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述主用BSC还用于为所述BTS提供业务时，标记自身为工作状态；故障时闭塞所有小区信息，标记自身为非工作状态。

7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述备用BSC还用于初始设置时闭塞所有小区信息，标记自身为非工作状态；为所述BTS提供业务时，标记自身为工作状态。

8.一种应用权利要求1至7任一项所述的网络容灾系统进行网络容灾的方法，其特征在于，包括：

主用基站控制器BSC为至少一个基站收发信台BTS提供业务，其中，所述BTS采用环形组网的方式与所述BSC以及至少一个备用BSC分别连接，所述备用BSC为所述主用BSC提供备份；

所述BTS执行所述业务，在所述主用BSC发生故障或者所述BTS与所述主用BSC间的链路发生故障时，将所述业务切换到所述备用BSC上。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述BTS将所述业务切换到所述备用BSC上之后，还包括：在所述主用BSC故障恢复或者所述BTS与所述主用BSC间的链路恢复时，所述BTS将所述业务切换回所述主用BSC。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述BTS采用环形组网的方式与所述主用BSC以及至少一个备用BSC分别连接，包括：所述BTS通过多点对点MP链路在两个方向上与所述主用BSC、所述备用BSC分别建立底层数据链路，其中，传输层的流控制传输协议链路SCTP建立在所述MP链路上。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述主用BSC为所述BTS提供业务之前，还包括：所述BTS在初始设置时与所述主用BSC进行上电和数据配置流程，与所述备用BSC进行主备用标识设定。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述BTS将所述业务切换到所述备用BSC上，包括：所述BTS检测到自身与所述主用BSC的SCTP链路故障或者收到所述主用BSC的故障通知时，将所述业务切换到所述备用BSC上，并在自身与所述备用BSC间已建立的SCTP链路上进行上电和数据配置流程。

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