CN105208586A - 一种基于锚基站池的锚基站管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于锚基站池的锚基站管理方法，包括：同一路由区内若干基站构成锚基站池，管理实体监控所述锚基站池内各基站状态；服务基站根据预定情况，向管理实体发起更换锚基站请求；管理实体根据锚基站池中各基站状态，选择新锚基站下发给服务基站；服务基站将换锚用户分配到新锚基站，向该新锚基站发送数据导入请求，与该新锚基站建立二层隧道。本发明提出方法有利于提高网络稳定性，增强用户体验。

Description

一种基于锚基站池的锚基站管理方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种基于锚基站池的锚基站管理方法。

背景技术

在多基站组网时，由于用户业务和地理分布的不均匀，传统的接入会引起基站的负载不平衡，进一步会造成无线网络整体的利用率降低及用户QoS的下降。

通常情况下，基站负载均衡采取手动方式，依据于长期的基站观测数据。当基站发生经常性过载时，调节基站相关系统参数而保证基站正常运行。但此方式对于基站负载随时间变化较大的地点，会造成频繁的手动调节基站系统参数。同时，一旦锚基站发生故障，则以此基站为锚的大量终端的业务数据将无法得到回传。

现有的更换锚基站机制，是通过基站间消息相互通知实现的。此实现有明显的不足：1)同一路由区内任意基站之间都需要定期的进行负载消息的交互，当基站较多时，会很浪费系统资源，增加系统开销；2)每个基站均需知晓其所在路由区内所有基站的负载信息，使每个基站需保存大量的数据；3)当发送跨路由区切换，服务基站需知道锚基站所在路由区的基站列表。当锚基站发送故障时，因服务基站并不知道锚基站所在路由区内基站的负载信息，服务基站只能通过多次尝试与锚基站所在路由区的基站建立联系，请求目标基站接管原锚基站的用户，此实现方式会导致换锚效率较低。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于锚基站池的锚基站管理方法，该方法包括：同一路由区内若干基站构成锚基站池，管理实体监控所述锚基站池内各基站状态；服务基站根据预定情况，向管理实体发起更换锚基站请求；管理实体根据锚基站池中各基站状态，选择新锚基站下发给服务基站；服务基站将换锚用户分配到新锚基站，向该新锚基站发送数据导入请求，与该新锚基站建立二层隧道。

优选的，所述预定情况包括所述服务基站检测到锚基站故障，如所述服务基站检测不到与锚基站的隧道心跳消息；或/和所述服务基站发送隧道建立请求消息后，未收到隧道建立请求应答消息。

优选的，所述管理实体监控所述锚基站池内各基站状态包括：各基站向管理实体定时上报忙闲参数；管理实体根据基站忙闲参数计算忙闲程度，若基站忙闲程度发生变化，则所述管理实体通知该基站。

进一步的，所述预定情况为所述服务基站收到锚基站忙指示消息。

优选的，所述更换锚基站请求消息中携带原锚基站ID和原锚基站对应的路由区ID。

优选的，所述基站状态包括：基站与网络连接状态、告警情况、忙闲程度或其任意组合。

优选的，所述管理实体选择的新锚基站为多个，并且给出每个新锚基站下可分配的隧道用户数，通过换锚应答下发给服务基站；所述服务基站接收到换锚应答，保存分配的新锚基站号和可分配隧道用户数信息，将需要换锚的用户分配到一个新锚基站下，将对应的可分配隧道用户数减一。

优选的，所述向该新锚基站发送数据导入请求，与该新锚基站建立二层隧道的过程包括：所述服务基站向新锚基站发送数据导入请求，建立数据转发所需表项，并携带用户数据；所述新锚基站建立数据转发所需表项，返回数据导入应答。所述数据转发所需表项包括：隧道、DAIB表、CCB表和地址过滤表。

进一步的，该方法还包括：所述服务基站与终端之间更新DAIB、地址过滤表、ACL列表。

优选的，该方法还包括，所述服务基站接收到所述管理实体下发的新锚基站信息后，将该信息保存一段时间，在此期间内，若有相同路由区的锚基站负载过高或故障，服务基站从保存的新锚基站列表中选择新的锚基站进行更换。

优选的，该方法还包括：服务基站向旧锚基站发送移除锚基站请求，删除隧道并通知旧锚基站删除用户锚基站信息。

本发明提出的基于锚基站池的锚基站管理方法，通过设置锚基站池，在网络正常运行、无人干预的情况下，系统可以及时发现负载过高的基站，以自主的方式调节基站负载，解决基站负载过高的问题。当锚基站发生故障，能够为终端分配新锚基站。此发明有利于提高网络稳定性，增强用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提出方法的基本流程框图；

图2是本发明方法中网络设备连接架构图；

图3为基站上报隧道忙闲参数流程图；

图4为管理实体指示基站忙闲并触发更换锚基站流程图；

图5为锚基站故障一，服务基站触发更换锚基站流程图；

图6为锚基站故障二，服务基站触发更换锚基站流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

所谓的锚基站池，是指在一个路由区间内设置一个锚基站池，池内分配一批基站，用以分散承担锚基站功能。本发明提供的换锚机制有效的解决了现有更换锚机制的不足。通过增加无线网络管理实体，统筹网络中的所有基站，使每个基站并不需要知晓其他基站的负载信息。管理实体根据各基站负载情况，为以负载过高的基站为锚基站的终端用户分配新锚基站，从而降低原锚基站的负载。当锚基站发生故障，服务基站启动换锚机制，管理实体分配新锚基站，使用户终端的业务数据得以继续传输。

本发明提供的基于锚基站池的锚基站管理方法，适用于移动通信网络，设置锚基站池，针对网络管理实体和基站进行改造。本发明的主要步骤请参照附图1，主要包括：同一路由区内若干基站构成锚基站池，管理实体监控所述锚基站池内各基站状态；服务基站根据预定情况，向管理实体发起更换锚基站请求；管理实体根据锚基站池中各基站状态，选择新锚基站下发给服务基站；服务基站将换锚用户分配到新锚基站，向该新锚基站发送数据导入请求，与该新锚基站建立二层隧道。

其中，所述预定情况包括所述服务基站检测到锚基站故障，如所述服务基站检测不到与锚基站的隧道心跳消息；或/和所述服务基站发送隧道建立请求消息后，未收到隧道建立请求应答消息。

所述管理实体监控所述锚基站池内各基站状态包括：各基站向管理实体定时上报忙闲参数；管理实体根据基站忙闲参数计算忙闲程度，若基站忙闲程度发生变化，则所述管理实体通知该基站。进一步的，所述预定情况为所述服务基站收到锚基站忙指示消息。

其中，所述更换锚基站请求消息中可以携带原锚基站ID和原锚基站对应的路由区ID。当然也可以定义其他参数实现对锚基站池的对应管理。基站状态包括：基站与网络连接状态、告警情况、忙闲程度或其任意组合。

管理实体选择的新锚基站可以为1个，也可以是多个，同时给出每个新锚基站下可分配的隧道用户数，通过换锚应答下发给服务基站；服务基站接收到换锚应答，保存分配的新锚基站号和可分配隧道用户数信息，将需要换锚的用户分配到一个新锚基站下，将对应的可分配隧道用户数减一。

本发明通过管理实体选择多个新锚基站下发给服务基站，服务基站向各基站分配用户数，从而避免大量用户切换到目标基站导致此目标基站的负载过高，进而频繁地进行锚基站换锚操作。

进一步的，所述向该新锚基站发送数据导入请求，与该新锚基站建立二层隧道的过程包括：所述服务基站向新锚基站发送数据导入请求，建立数据转发所需表项，并携带用户数据；所述新锚基站建立数据转发所需表项，返回数据导入应答。数据转发所需表项包括：隧道、DAIB表、CCB表和地址过滤表。该方法还包括：所述服务基站与终端之间更新DAIB、地址过滤表、ACL列表。

该方法还可以包括，所述服务基站接收到所述管理实体下发的新锚基站信息后，将该信息保存一段时间，在此期间内，若有相同路由区的锚基站负载过高或故障，服务基站从保存的新锚基站列表中选择新的锚基站进行更换。

该方法还包括：服务基站向旧锚基站发送移除锚基站请求，删除隧道并通知旧锚基站删除用户锚基站信息。

下面通过本发明在McWiLL网络中的具体实现进行详细说明。

本示例对应的基于McWiLL网络锚基站池的更换终端锚基站方法的网络架构图如图2所示，各组成部分的功能说明如下：

无线终端：实现McWiLL宽带多媒体集群系统网络的终端功能模块。

基站：实现McWiLL宽带多媒体集群系统的空中接口功能，包括空中接口物理层、MAC层和网络层功能，并将用户接入到不同的业务服务网络。

EMS：作为无线网络管理实体，实现McWiLL宽带多媒体集群系统的网络管理功能。网管人员需通过EMS根据每个预先配置的路由区ID设置锚基站池，并为此池分配基站。

附图3所描述的基站向EMS上报其忙闲程度参数流程图，该流程包括：

步骤101、基站向EMS上报其隧道忙闲参数，并启动定时器T100；

步骤102、EMS通过基站上报的忙闲参数计算此基站的忙闲程度，若基站忙闲程度发生变化，则EMS通知基站；

步骤103、基站定时器T100超时，基站再次向EMS上报其隧道忙闲程度，并启动定时器T100。

实施例一：请参照附图4，管理实体EMS指示基站忙闲并触发更换锚基站流程，该流程包括：

步骤201、EMS通过基站的忙闲程度判断此基站忙，则其向此基站发送基站忙指示消息；

步骤202、原锚基站收到此消息后，记录其忙。此状态对已经存在的隧道不会有任何影响，而对其后收到的隧道建立请求，在原锚基站回复隧道建立应答的之后，会立即通知隧道建立方“锚基站忙”；

步骤203、服务基站向原锚基站发送隧道建立请求；

步骤204、原锚基站发现其隧道忙，则建立隧道，向服务基站隧道建立应答；

步骤205、原锚基站向服务基站发送锚基站忙指示消息，提示刚建立隧道需要删除、消息中MAC对应的用户需要换锚基站；

步骤206、服务基站则向EMS发送更换锚基站请求，携带原锚基站ID、原锚基站对应的路由区ID；

步骤207、EMS收到此信息后，通过路由区ID找到此路由区下的锚基站池ID，分析此锚基站池内的所有基站与网络连接状态、近期是否有严重告警、当前忙闲程度等信息，选择多个新的锚基站，并给出每个新锚基站下可分配的隧道用户数，通过换锚应答下发给服务基站；

步骤208、服务基站接收到换锚应答，保存分配的新锚基站号和可分配隧道用户数信息，将需要换锚的用户分配到新锚基站下，对应的可分配隧道用户数减一。向新锚基站发送数据导入请求，建立数据转发所需要的所有表项，包括隧道、DAIB表、CCB表、地址过滤表，告诉此新锚基站其将作为用户的新锚基站，并携带用户必要的数据；

步骤209、新锚基站建立数据转发所需要的所有表项，包括隧道、DAIB表、CCB表、地址过滤表，返回数据导入应答；

步骤210、服务基站向旧基站发送移除锚基站请求，删除隧道并通知旧锚基站删除用户锚基站信息；

步骤211、旧锚基站回复移除锚基站响应。

步骤212、服务基站与终端之间更新DAIB、地址过滤表、ACL列表更新；

步骤213、当EMS通过基站的忙闲程度判断此基站闲，则其向此基站发送基站闲指示消息，锚基站对其后接收到的隧道建立请求回复应答后，不会再发送锚基站忙指示。

实施例二：请参照附图5，锚基站故障，服务基站触发更换锚基站流程；此故障造成了基站间隧道建立失败。该流程包括：

步骤301、无线终端向基站发起数据业务注册请求，发送DataServiceRequest消息，携带当前终端连接的IPlist数据，包括ip地址，mac地址，ip类型，会话类型等属性；

步骤302、基站向终端返回DataServiceResponse消息；

步骤303、基站判断终端iplist数据，判断该IP所属锚基站为其它基站，向锚基站发送隧道建立请求消息，携带终端id，以及建立隧道所使用的端口；

步骤304、服务基站接收隧道建立应答3次超时；

步骤305、服务基站向EMS发送更换锚基站请求，携带原锚基站ID、原锚基站对应的路由区ID；

步骤306、EMS收到此信息后，通过路由区ID找到此路由区下的锚基站池ID，分析此锚基站池内的所有基站与网络连接状态、近期是否有严重告警、当前忙闲程度等信息，选择多个新的锚基站，并给出每个新锚基站下可分配的隧道用户数，通过换锚应答下发给服务基站；

步骤307、服务基站接收到换锚应答，保存分配的新锚基站号和可分配隧道用户数信息，将隧道建立失败的用户分配到新锚基站下，对应的可分配隧道用户数减一。向新锚基站发送数据导入请求，建立数据转发所需要的所有表项，包括隧道、DAIB表、CCB表、地址过滤表，告诉新锚基站其将作为用户的新锚基站，并携带用户必要的数据；

步骤308、新锚基站建立数据转发所需要的所有表项，包括隧道、DAIB表、CCB表、地址过滤表，返回数据导入应答；

步骤309、服务基站与终端之间更新DAIB、地址过滤表、ACL列表更新。

实施例三：请参照附图6，锚基站故障，服务基站触发更换锚基站流程图。此故障造成了基站间隧道心跳消息接收失败。该流程包括：

步骤401、无线终端向BS发起数据业务注册请求，发送DataServiceRequest消息，携带当前终端连接的IPlist数据，包括ip地址，mac地址，ip类型，会话类型等属性；

步骤402、基站向终端返回DataServiceResponse消息；

步骤403、基站判断终端iplist数据，判断该IP所属锚基站为其它基站，向锚基站发送隧道建立请求消息，携带终端id，以及建立隧道所使用的端口；

步骤404、服务基站与原锚基站之间建立隧道；

步骤405、原锚基站会定时向服务基站发送隧道心跳消息；

步骤406、服务基站多次收不到隧道心跳消息；

步骤407、服务基站判断与原锚基站失连，向EMS发送更换锚基站请求，携带原锚基站ID、原锚基站对应的路由区ID；

步骤408、EMS收到此信息后，通过路由区ID找到此路由区下的锚基站池ID，分析此锚基站池内的所有基站与网络连接状态、近期是否有严重告警、当前忙闲程度等信息，选择多个新的锚基站，并给出每个新锚基站下可分配的隧道用户数，通过换锚应答下发给服务基站；

步骤409、服务基站接收到换锚应答，保存分配的新锚基站号和可分配隧道用户数信息，将心跳接收不到的用户分配到新锚基站下，对应的可分配隧道用户数减一。向新锚基站发送数据导入请求，建立数据转发所需要的所有表项，包括隧道、DAIB表、CCB表、地址过滤表，告诉此新锚基站其将作为用户的新锚基站，并携带用户必要的数据；

步骤410、新锚基站建立数据转发所需要的所有表项，包括隧道、DAIB表、CCB表、地址过滤表，返回数据导入应答；

步骤411、服务基站拆除旧锚基站的隧道，向旧基站发送隧道终止请求；

步骤412、旧锚基站回复隧道终止应答，此应答因旧锚基站的工作状态可能不存在；

步骤413、服务基站与终端之间更新DAIB、地址过滤表、ACL列表更新。

在上述三个实施例中，EMS下发给服务基站的更换锚基站应答中提供的新锚基站信息，服务基站都可以保存一段时间，比如5分钟。在此时间内，若有相同路由区的锚基站负载过高或故障，服务基站可从保存的新锚基站列表中选择锚基站，此锚基站的可分配隧道用户数减一。

从以上各实施例可以看出，利用本发明提供的方法实现的更换终端锚基站机制，具有以下优点：自动调节无线网络负载均衡，不需要人为干预；无需为终端设置特定的“锚基站”，减少维护成本，增强了终端的维护性；避免了由于基站负载过高而造成系统的不稳定，保证网络的正常运行；解决一旦锚基站出现故障后以此基站为锚的大量终端的业务数据将无法得到回传的问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种基于锚基站池的锚基站管理方法，其特征在于，该方法包括：

同一路由区内若干基站构成锚基站池，管理实体监控所述锚基站池内各基站状态；

服务基站根据预定情况，向管理实体发起更换锚基站请求；

管理实体根据锚基站池中各基站状态，选择新锚基站下发给服务基站；

服务基站将换锚用户分配到新锚基站，向该新锚基站发送数据导入请求，与该新锚基站建立二层隧道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定情况包括所述服务基站检测到锚基站故障，具体包括：

所述服务基站检测不到与锚基站的隧道心跳消息；或/和，

所述服务基站发送隧道建立请求消息后，未收到隧道建立请求应答消息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述管理实体监控所述锚基站池内各基站状态包括：各基站向管理实体定时上报忙闲参数；管理实体根据基站忙闲参数计算忙闲程度，若基站忙闲程度发生变化，则所述管理实体通知该基站。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定情况为所述服务基站收到锚基站忙指示消息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更换锚基站请求消息中携带原锚基站ID和原锚基站对应的路由区ID。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站状态包括：基站与网络连接状态、告警情况、忙闲程度或其任意组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述管理实体选择的新锚基站为多个，并且给出每个新锚基站下可分配的隧道用户数，通过换锚应答下发给服务基站；

所述服务基站接收到换锚应答，保存分配的新锚基站号和可分配隧道用户数信息，将需要换锚的用户分配到一个新锚基站下，将对应的可分配隧道用户数减一。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向该新锚基站发送数据导入请求，与该新锚基站建立二层隧道的过程包括：所述服务基站向新锚基站发送数据导入请求，建立数据转发所需表项，并携带用户数据；所述新锚基站建立数据转发所需表项，返回数据导入应答。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述数据转发所需表项包括：隧道、DAIB表、CCB表和地址过滤表。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述服务基站与终端之间更新DAIB、地址过滤表、ACL列表。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括，所述服务基站接收到所述管理实体下发的新锚基站信息后，将该信息保存一段时间，在此期间内，若有相同路由区的锚基站负载过高或故障，服务基站从保存的新锚基站列表中选择新的锚基站进行更换。

12.根据权利要求1～11任意一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：服务基站向旧锚基站发送移除锚基站请求，删除隧道并通知旧锚基站删除用户锚基站信息。