CN103517223A - 微小区基站状态的监测方法和微小区基站安全网关 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种微小区基站状态的监测方法和微小区基站安全网关，其中方法包括：安全网关实时维护与自身连接的各微小区（Smallcell）基站的链路状态信息，按照周期触发或事件触发的方式，将所维护的链路状态信息通知给微小区网管系统（SMS）；所述SMS根据所述通知，对自身维护的所述Smallcell基站的在线或离线状态进行更新。采用本发明能实现SMS对Smallcell基站的在线或离线状态的及时检测，且信令开销小。

Description

微小区基站状态的监测方法和微小区基站安全网关

技术领域

本发明涉及移动通信领域的基站维护技术，特别是涉及一种微小区（Smallcell）基站状态的监测方法和微小区基站安全网关。

背景技术

Smallcell基站是一种小型、低功率的无线设备，具备基站（BTS、NodeB或eNodeB）及基站控制单元（BSC或RNC）的部分功能，并通过互联网接入运营商移动核心网，具有即插即用、部署方便、快速提高网络容量等优势，得到电信运营商的高度认可和重视。

Smallcell基站在线状态查询是运营商要求必须支持的功能，它可以实时监控作为局端设备使用的Smallcell基站（运营商自己部署用于补盲和分流的基站）的传输故障；也可以对作为客户端设备使用的Smallcell基站（部署在用户家中）进行用户行为分析，以帮助运营商制定合适的商业模式。

根据现有系统，Smallcell基站的在线状态信息是通过Smallcell的网管系统(Smallcell Management System，SMS)来管理和维护的。SMS通过定时给Smallcell基站发送PING包来检测Smallcell基站是否在线。考虑SMS自身的处理能力，通常会以1小时作为Smallcell基站状态检测的最小间隔。在1小时内，SMS需要分批次PING每个Smallcell基站，并根据PING的结果来更新该时间段内的Smallcell在线状态信息。

在实际应用中，由于SMS管理的Smallcell基站往往数量巨大（几万台到几十万台），如果SMS实时或定时去PING每个Smallcell基站的业务IP，会带来非常巨大的信令开销。

对于作为用户端设备使用的Smallcell基站，由于用户行为的不可控性和不可预测性，比如：用户自己把Smallcell断电、网线松落或拔掉网线等行为导致的Smallcell离线状态，SMS只有通过实时或定时去PING Smallcell基站的业务IP才能判断该Smallcell基站是否在线。这种方式会给SMS带来巨大的信令开销，并影响SMS的稳定性，甚至造成系统崩溃。

对于作为局端设备使用的Smallcell基站，当出现传输故障后需要实时上报网管并及时处理。但是，如果基于现有技术，出现传输故障后，SMS通常需要1小时后才能检测到。

由此可见，现有系统中SMS检测Smallcell基站状态的方案，会存在信令开销大和检测不及时等问题，从而影响系统的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种微小区基站状态的监测方法和一种微小区基站安全网关，能实现SMS对Smallcell基站的在线或离线状态的及时检测，且信令开销小。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种微小区基站状态的监测方法，其特征在于，包括：

安全网关实时维护与自身连接的各微小区（Smallcell）基站的链路状态信息，按照周期触发或事件触发的方式，将所维护的链路状态信息通知给微小区网管系统SMS；

所述SMS根据所述通知，对自身维护的所述Smallcell基站的在线或离线状态进行更新。

一种微小区基站安全网关，包括：

链路状态维护模块，用于实时维护与自身连接的各微小区Smallcell基站的链路状态信息；

通知模块，用于按照周期触发或事件触发的方式，将所述链路状态维护模块维护的链路状态信息通知给微小区网管系统SMS，以触发所述SMS根据所述通知对自身维护的所述Smallcell基站的在线或离线状态进行更新。

综上所述，本发明提出的微小区基站状态的监测方法和微小区基站安全网关，首先由安全网关将其动态维护的链路状态信息通知给SMS，然后，由SMS根据所通知的链路状态信息来确定对应的Smallcell基站的状态。由于本发明中，SMS不需要逐一去PING每个Smallcell基站，因此，一方面可极大降低SMS的信令开销，避免由于SMS查询Smallcell基站状态信息导致的性能恶化或系统崩溃；另一方面，还可以使SMS及时获取更加精确的Smallcell基站在线或离线状态信息。

附图说明

图1为现有Smallcell系统中Smallcell基站的网络架构图；

图2为现有Smallcell系统中Smallcell基站与安全网关之间的IPSec链路检测示意图；

图3为本发明实施例一的方法流程示意图；

图4为本发明实施例一的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

在现有Smallcell系统中，Smallcell基站需要通过链路（如，互联网协议安全（InternetProtocol Security,IPSec）链路、SCTP链路等）穿越互联网后接入移动网络，移动网络侧需通过安全网关管理和维护与每个Smallcell基站的链路，如图1所示。图1以IPSec链路为例，给出了现有Smallcell系统中Smallcell基站的网络架构示意图。在现有系统中，如果某个Smallcell基站由于断电或传输中断导致离线，安全网关通过链路（如IPSec链路）的心跳机制可以检测到该Smallcell基站对应的链路状态，并更新由安全网关维护的链路信息列表（如图2所示）。但是，无论在3GPP及3GPP2规范中，安全网关和SMS之间没有设置逻辑接口，因此根据现有系统，SMS无法从安全网关获取其维护的链路状态信息。

考虑到安全网关所维护的链路与Smallcell基站是一一对应的，且链路的状态将反映出Smallcell基站电源或传输链路是否出现故障。因此，SMS可以根据安全网关维护的链路信息，来获知对应的Smallcell基站处于在线或离线的状态。

基于此，本发明的核心思想在于：安全网关将其动态维护的链路状态信息通知给SMS，这样，SMS可以根据所通知的链路状态信息来确定对应的Smallcell基站的状态，从而使Smallcell系统可以通过SMS从安全网关获知Smallcell基站的状态信息。本发明中，SMS不需要逐一去PING每个Smallcell基站，只需要安全网关把Smallcell基站运行过程中的链路状态信息传送给SMS即可，因此，可极大降低SMS的信令开销并能实时反馈设备的传输链路状态。

图3为本发明实施例一的方法流程示意图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤301、安全网关实时维护与自身连接的各微小区基站的链路状态信息，按照周期触发或事件触发的方式，将所维护的链路状态信息通知给微小区网管系统（SMS）。

本步骤中，安全网关将利用一预设的安全网关与微小区网管系统之间的逻辑接口，将其维护的链路状态信息通知给微小区网管系统，这样，微小区网管系统就可以基于此获知相应的微小区基站处于在线或离线状态。

这里，所述链路为Smallcell基站用以穿越互联网接入移动网络的链路，具体由实际的系统确定，可以为IPSec链路、SCTP链路等。

安全网关实时维护各微小区基站的链路状态信息的方法可与现有系统相同，即通过心跳机制来实现。具体可如下：

如果Smallcell基站在运行过程中电源中断或传输中断，安全网关无法通过心跳机制检测到与该Smallcell基站之间存在有效的链路时，就会删除与该Smallcell基站的IPSec链路状态信息；如果有Smallcell基站新上电或者传输恢复，当安全网关检测到与该Smallcell基站之间存在有效的链路时，就会更新与该Smallcell基站的链路状态信息。

在实际应用中，安全网关在进行所述通知时，可以将自身维护的所有链路状态信息通知给微小区网管系统；为了节省信令开销、简化SMS侧更新的复杂度，安全网关也可以只传输部分链路状态信息，即只将发生变化的链路状态信息通知给微小区网管系统。

较佳地，当所述链路具体为IPSec链路时，所述通知的链路状态信息可以包括：IPSec链路的标识信息（VPN IP）和对应的IPSec链路状态变化信息（即链路删除、更新或添加等信息）。

这里需要说明的是，在实际应用中，有些系统中的SMS中可能不存储链路与Smallcell基站的映射关系表，这种情况下，在所述通知的链路状态信息中可以包括：链路对应的Smallcell基站标识信息和对应的链路状态变化信息，以便SMS确定链路状态信息对应的Smallcell基站。

具体地，所述Smallcell基站标识信息可以为所述Smallcell基站的飞蜂窝基站设备标识（FEID）或者为媒介访问控制层标识（MACID）。

具体地，所述微小区基站可以包括家庭毫蜂窝Femtocell基站、微微蜂窝Picocell基站、城市Metrocell基站和微蜂窝Microcell基站中的至少一种基站。

在实际应用中，所述链路状态信息的通知，可以采用周期触发或事件触发的方式进行触发。

较佳地，采用周期触发的方式触发所述通知的具体方法可以为：

在每个预设的更新周期结束时，所述安全网关将本周期内在周期开始时和周期结束时链路状态不同的链路的状态信息通知给所述SMS。

其中，所述更新周期为一预设值，其取值过大，会影响SMS获取状态信息的及时性，其取值过小，则会增加系统资源的开销，本领域技术人员根据实际需要设置合理的更新周期。较佳地，所述更新周期L的取值范围可以为：1分钟≤L≤24小时。

较佳地，采用事件触发的方式触发所述通知的具体方法可以为：

当所述安全网关维护的所述链路状态信息发生变化时，所述安全网关将所述发生变化的链路状态信息通知给所述SMS。

较佳地，所述通知具体可采用下述两种方式实现：

方式一：所述安全网关通过文件传输协议（FTP）方式进行所述通知，其中，所述安全网关为FTP客户端，所述SMS为FTP服务器。

方式二：所述安全网关通过发送简单网络管理协议陷阱（SNMP TRAP）报文的方式进行所述通知，其中，所述安全网关为SNMP代理，所述SMS为SNMP服务器。

上述两种方式的具体实现为本领域人员所已知，在此不再赘述。

步骤302、所述微小区网管系统根据所述通知，对自身维护的所述Smallcell基站的在线或离线状态进行更新。

本步骤中，微小区网管系统根据所述通知中携带的链路状态信息，可以确定出相应的Smallcell基站的在线或离线状态，进而对自身维护的相应Smallcell基站的在线或离线状态进行更新。

较佳地，为了便于维护人员对发生设备故障的Smallcell基站进行及时维护，所述SMS可以在进行所述更新之后进一步执行故障设备的告警操作，具体包括：

对于所述通知中指示被删除的链路所对应的Smallcell基站，所述SMS向Smallcell系统上报该Smallcell基站发生设备故障的告警信息。

较佳地，为了进一步提高可维护性，可以进一步根据发生设备故障的Smallcell基站的部署类型设置不同的告警级别，以便维护人员。具体实现方法为：所述告警信息中携带告警级别信息，所述告警级别信息由所述SMS根据Smallcell基站类型按照预设的告警级别策略确定，所述告警级别策略为：作为局端设备的Smallcell基站的告警级别高于作为用户端设备的Smallcell基站的告警级别。

从上述技术方案可以看出，本发明可以避免由于SMS查询Smallcell基站状态信息导致的性能恶化或系统崩溃；可以实时反馈Smallcell基站的传输链路故障信息；可以获取更加精确的Smallcell基站在线或离线状态信息。

图4为与上述实施例一中的方法相对应的一种微小区基站安全网关的结构示意图，如图所示，该安全网关主要包括：

链路状态维护模块，用于实时维护与自身连接的各Smallcell基站的链路状态信息。

通知模块，用于按照周期触发或事件触发的方式，将所述链路状态维护模块维护的链路状态信息通知给SMS，以触发所述SMS根据所述通知对自身维护的所述Smallcell基站的在线或离线状态进行更新。

较佳地，所述通知模块进一步包括：

周期触发单元，用于在每个预设的更新周期结束时，将本周期内在周期开始时和周期结束时链路状态不同的链路的状态信息通知给所述SMS。

较佳地，所述更新周期L满足：1分钟≤L≤24小时。

较佳地，所述通知模块进一步包括：

事件触发单元，用于当所述链路状态维护模块维护的所述链路状态信息发生变化时，所述安全网关将所述发生变化的链路状态信息通知给所述SMS。

较佳地，所述通知模块通过文件传输协议FTP方式进行所述通知，其中，所述安全网关为FTP客户端，所述SMS为FTP服务器。

较佳地，所述通知模块通过发送简单网络管理协议陷阱SNMP TRAP报文的方式进行所述通知，其中，所述安全网关为SNMP代理，所述SMS为SNMP服务器。

较佳地，所述通知模块所通知的链路状态信息包括：IPSec链路的标识信息(VPN IP)和对应的IPSec链路状态变化信息。

较佳地，所述通知模块所通知的链路状态信息包括：链路对应的Smallcell基站标识信息和对应的链路状态变化信息。

较佳地，所述Smallcell基站标识信息为所述Smallcell基站的飞蜂窝基站设备标识FEID或媒介访问控制层标识MACID。

较佳地，所述Smallcell基站包括家庭毫蜂窝Femtocell基站、微微蜂窝Picocell基站、城市Metrocell基站和微蜂窝Microcell基站中的至少一种基站。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (22)

1.一种微小区基站状态的监测方法，其特征在于，包括：

安全网关实时维护与自身连接的各微小区Smallcell基站的链路状态信息，按照周期触发或事件触发的方式，将所维护的链路状态信息通知给微小区网管系统SMS；

所述SMS根据所述通知，对自身维护的所述Smallcell基站的在线或离线状态进行更新。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照周期触发的方式，将所维护的链路状态信息通知给所述SMS包括：

在每个预设的更新周期结束时，所述安全网关将本周期内在周期开始时和周期结束时链路状态不同的链路的状态信息通知给所述SMS。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述更新周期L满足：1分钟≤L≤24小时。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照事件触发的方式，将所维护的链路状态信息通知给所述SMS包括：

当所述安全网关维护的所述链路状态信息发生变化时，所述安全网关将所述发生变化的链路状态信息通知给所述SMS。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全网关通过文件传输协议FTP方式进行所述通知，其中，所述安全网关为FTP客户端，所述SMS为FTP服务器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全网关通过发送简单网络管理协议陷阱SNMP TRAP报文的方式进行所述通知，其中，所述安全网关为SNMP代理，所述SMS为SNMP服务器。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通知的链路状态信息包括：IPSec链路的标识信息VPN IP和对应的IPSec链路状态变化信息。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通知的链路状态信息包括：链路对应的Smallcell基站标识信息和对应的链路状态变化信息。

9.根据权利要8所述的方法，其特征在于，所述Smallcell基站标识信息为所述Smallcell基站的飞蜂窝基站设备标识FEID或媒介访问控制层标识MACID。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Smallcell基站包括家庭毫蜂窝Femtocell基站、微微蜂窝Picocell基站、城市Metrocell基站和微蜂窝Microcell基站中的至少一种基站。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SMS进行所述更新之后进一步包括：

对于所述通知中指示被删除的链路所对应的Smallcell基站，所述SMS向Smallcell系统上报该Smallcell基站发生设备故障的告警信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述告警信息中携带告警级别信息，所述告警级别信息由所述SMS根据Smallcell基站类型按照预设的告警级别策略确定，所述告警级别策略为：作为局端设备的Smallcell基站的告警级别高于作为用户端设备的Smallcell基站的告警级别。

13.一种微小区基站安全网关，其特征在于，包括：

链路状态维护模块，用于实时维护与自身连接的各微小区Smallcell基站的链路状态信息；

通知模块，用于按照周期触发或事件触发的方式，将所述链路状态维护模块维护的链路状态信息通知给微小区网管系统SMS，以触发所述SMS根据所述通知对自身维护的所述Smallcell基站的在线或离线状态进行更新。

14.根据权利要求13所述的安全网关，其特征在于，所述通知模块进一步包括：

周期触发单元，用于在每个预设的更新周期结束时，将本周期内在周期开始时和周期结束时链路状态不同的链路的状态信息通知给所述SMS。

15.根据权利要求14所述的安全网关，其特征在于，所述更新周期L满足：1分钟≤L≤24小时。

16.根据权利要求13所述的安全网关，其特征在于，所述通知模块进一步包括：

事件触发单元，用于当所述链路状态维护模块维护的所述链路状态信息发生变化时，所述安全网关将所述发生变化的链路状态信息通知给所述SMS。

17.根据权利要求13所述的安全网关，其特征在于，所述通知模块通过文件传输协议FTP方式进行所述通知，其中，所述安全网关为FTP客户端，所述SMS为FTP服务器。

18.根据权利要求13所述的安全网关，其特征在于，所述通知模块通过发送简单网络管理协议陷阱SNMP TRAP报文的方式进行所述通知，其中，所述安全网关为SNMP代理，所述SMS为SNMP服务器。

19.根据权利要求13所述的安全网关，其特征在于，所述通知模块所通知的链路状态信息包括：IPSec链路的标识信息VPN IP和对应的IPSec链路状态变化信息。

20.根据权利要求13所述的安全网关，其特征在于，所述通知模块所通知的链路状态信息包括：链路对应的Smallcell基站标识信息和对应的链路状态变化信息。

21.根据权利要20所述的安全网关，其特征在于，所述Smallcell基站标识信息为所述Smallcell基站的飞蜂窝基站设备标识FEID或媒介访问控制层标识MACID。

22.根据权利要求13所述的安全网关，其特征在于，所述Smallcell基站包括家庭毫蜂窝Femtocell基站、微微蜂窝Picocell基站、城市Metrocell基站和微蜂窝Microcell基站中的至少一种基站。

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