CN109769260A - Lte回传链路设备灾难恢复的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法、装置及系统，其中，所述LTE回传链路设备灾难恢复的方法包括一下步骤：第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；ARP更新信息用于指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址；第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；附着注册信息用于指示基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。进而保障无线通信过程中信号传输的连续性和稳定性，提高了LTE回传链路的抗灾害性，提高了链路设备灾难恢复速度。

Description

LTE回传链路设备灾难恢复的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法、装置及系统。

背景技术

在无线通信中，对于整条链路的设备容灾具有极高的要求。传统的轨道交通无线通信一般采用WLAN或者其他类似的网络通信设备完成组网，但随着4G的飞速发展，4G凭借其可靠性和布网便捷性在轨道交通无线通信中展现了优越的一面。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：LTE回传链路设备发生故障时，传统的链路设备灾难恢复速度慢，链路设备的容灾性能差。

发明内容

基于此，有必要针对传统的链路设备灾难恢复速度慢，链路设备的容灾性能差的问题，提供一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法、装置及系统。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，包括以下步骤：

第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；ARP更新信息用于指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址；

第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；附着注册信息用于指示基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

第一链路设备于预设数量的心跳周期内、未收到第二链路设备传输的心跳信号时，确认感知到灾难触发事件。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

第一链路设备接收第二链路设备传输的第二LAN侧地址；第二LAN侧地址为第二链路设备的LAN侧的心跳信号数据包的源地址；

第一链路设备根据第一LAN侧地址和第二LAN侧地址建立心跳物理通道，并通过心跳物理通道接收心跳信号；第一LAN侧地址为第一链路设备执行LAN侧初始化预设处理得到。

在其中一个实施例中，在第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括步骤：

第一链路设备建立主备标识；

第一链路设备对主备标识进行标识初始化预设处理，将主备标识标记为备机；

第一链路设备将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括步骤：

第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将主备标识标记为主机。

在其中一个实施例中，在第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括步骤：

第一链路设备获取第一身份识别信息和第二链路设备的第二身份识别信息；第一身份识别信息为以太网口的MAC地址、LTE口的MAC地址、以太网口的IP地址、设备IMEI信息或设备IMSI信息；第二身份识别信息为以太网口的MAC地址、LTE口的MAC地址、以太网口的IP地址、设备IMEI信息或设备IMSI信息；

第一链路设备对第一身份识别信息和第二身份识别信息进行优先级排序处理，得到处理结果；

第一链路设备在处理结果为第一身份识别信息的优先级高于第二身份识别信息的优先级时，将主备标识标记为备机；

第一链路设备在处理结果为第一身份识别信息的优先级低于第二身份识别信息的优先级时，将主备标识标记为主机。

在其中一个实施例中，第一链路设备对第一身份识别信息和第二身份识别信息进行优先级排序处理，得到处理结果的步骤包括：

第一链路设备采用高位优先或低位优先，对第一身份识别信息和第二身份识别信息进行优先级排序处理，得到处理结果。

在其中一个实施例中，在第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，还包括步骤：

第一链路设备在预设数量的心跳周期内、接收到第二链路设备的心跳信号时，将主备标识标记为备机。

在其中一个实施例中，第一链路设备在预设数量的心跳周期内、接收到第二链路设备的心跳信号时，将主备标识标记为备机的步骤包括：

第一链路设备在主备标识标记为主机、且于预设数量的心跳周期内接收到第二链路设备的心跳信号时，中断心跳物理通道；并在预设时段结束时，导通心跳物理通道。

在其中一个实施例中，第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前包括：

第一链路设备对LTE链路执行WAN侧初始化预设处理，得到初始化后的LTE链路。

在其中一个实施例中，第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括：

第一链路设备根据VRRP网络的虚拟IP地址，向用户设备分配网关地址和私网IP地址；VRRP网络的虚拟IP地址为第一链路设备基于VRRP网络、与第二链路设备协商处理得到。

在其中一个实施例中，第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址的步骤之后包括：

第一链路设备向第二链路设备传输心跳信号；心跳信号用于指示第二链路设备在自重启完成、且于预设数量的心跳周期内未接收到心跳信号时，将自身的主备标识标记为主机。

另一方面，本发明实施例还提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的装置，包括：

LAN侧处理单元，用于第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；ARP更新信息用于指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址；

WAN侧处理单元，用于第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；附着注册信息用于指示基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。

另一方面，本发明实施例还提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的系统，包括用于连接用户设备的第一链路设备、用于连接用户设备的第二链路设备、用于连接核心网设备的基站设备、连接在第一链路设备和第二链路设备之间的以太网交换机；

第一链路设备用于执行上述任一项的LTE回传链路设备灾难恢复的方法的步骤。

另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项LTE回传链路设备灾难恢复的方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备，使得用户设备将网关MAC地址更新为LAN侧的MAC地址；第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备，使得基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。通过在第一链路设备和第二链路设备之间的主备切换，实现在信号回传过程中链路设备发生灾难时，第一链路设备迅速感知第二链路设备失联，并主动发送ARP更新信息，更新用户的MAC地址，以及主动向核心网激活第一链路设备的LTE链路，完成备机切换。进而保障无线通信过程中信号传输的连续性和稳定性，为LTE回传链路提供灾难自动应急响应预案，提高了LTE回传链路的抗灾害性，提高了链路设备灾难恢复速度。

附图说明

图1为一个实施例中LTE回传链路设备灾难恢复的方法的应用环境图；

图2为一个实施例中LTE回传链路设备灾难恢复的方法的第一流程示意图；

图3为一个实施例中LAN侧初始化处理步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中标识初始化处理步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中主备选择处理步骤的流程示意图；

图6为一个实施例中LTE回传链路设备灾难恢复的方法的第二流程示意图；

图7为一个实施例中LTE回传链路设备灾难恢复的方法的第三流程示意图；

图8为一个实施例中LTE回传链路设备灾难恢复的装置的结构示意图；

图9为一个实施例中LTE回传链路设备灾难恢复的系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

传统的LTE(Long Term Evolution，长期演进)回传链路设备中，通常是通过中间设备来指定链路的切换，链路设备无法在脱离中间设备进行自适应的切换动作，进而在LTE回传链路设备发生故障时，传统的链路设备灾难恢复速度慢，链路设备的容灾性能差。

而本申请中第一链路设备包括1条逻辑链路，第二炼链路设备包括1条逻辑链路(但仅1条正常工作，另一条处于备份状态)，核心网侧仅检测到1个链路设备(第一链路设备或第二链路设备)在线工作。链路设备在LAN(Local Area Network，局域网)侧采用VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议)技术，向用户设备发放虚拟网关地址。当灾备流程开始，第一链路设备迅速感知第二链路设备失联，并主动发送ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)更新信息给用户设备，更新用户设备的MAC(Media Access Control Address，媒体访问控制)地址，主动向核心网激活第一链路设备的LTE链路，实现备机切换，进而实现LTE回传链路的灾难恢复。保障无线通信中信号传输的连续性和稳定性，为LTE回传链路提供灾难自动应急响应预案，提高LTE回传链路的抗灾害能力，提高了链路设备灾难恢复速度。

本申请提供的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，第一链路设备102的LAN侧与用户设备106相连，第一链路设备的WAN(Wide AreaNetwork，广域网)侧与基站108相连；第二链路设备104的LAN侧与用户设备106相连，第二链路设备104的WAN侧与基站108相连；第一链路设备102的LAN侧与第二链路设备104的LAN侧进行通信连接。其中，第一链路设备102可以是CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)，第二链路设备104可以是CPE；用户设备106可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，以该方法应用于图1中的第一链路终端102为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S210，第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；ARP更新信息用于指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址。

其中，灾难触发事件可用来表征第二链路设备失联，ARP更新信息可用来更新用户设备的网关MAC地址。

具体地，第一链路设备在感知到灾难触发事件时(即感知到第二链路设备失联时)，第一链路设备发起ARP更新，将ARP更新信息传输给用户设备，使得用户设备接收到ARP更新信息后更新自身的ARP表，即将用户设备的网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址，进而用户设备可将数据传输给第一链路设备，由第一链路设备对用户设备传输的数据进行处理转发，实现激活第一链路设备的LAN侧。

步骤S220，第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；附着注册信息用于指示基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。

其中，附着注册信息可用来连通第一链路设备和基站设备，进而第一链路设备和基站设备之间可进行通信。附着注册信息可包括附着信息和注册信息，通过第一链路设备向基站设备发起附着和注册过程，进而可打通LTE链路。

具体地，第一链路设备在感知到灾难触发事件时(即感知到第二链路设备失联时)，第一链路设备发起附着和注册，将附着注册信息传输给基站设备，打通LTE链路，进而第一链路设备可连通核心网设备。第一链路设备可通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，进而可将自身WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址，实现激活第一链路设备WAN侧，进而在第二链路设备发生灾难时，第一链路设备能够及时进而主机状态，快速实现灾难恢复。

上述LTE回传链路设备灾难恢复的方法中，通过在第一链路设备和第二链路设备之间的主备切换，实现在信号回传过程中链路设备发生灾难时，第一链路设备迅速感知第二链路设备失联，并主动发送ARP更新信息，更新用户的网关MAC地址，以及主动向核心网激活第一链路设备的LTE链路，完成备机切换。进而保障无线通信过程中信号传输的连续性和稳定性，为LTE回传链路提供灾难自动应急响应预案，提高了LTE回传链路的抗灾害性，提高了链路设备灾难恢复速度。

在一个具体的实施例中，上述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法还包括步骤：第一链路设备于预设数量的心跳周期内、未收到第二链路设备传输的心跳信号时，确认感知到灾难触发事件。

其中，心跳信号为第二链路设备的心跳信号。

具体地，处于备机状态的第一链路设备若在预设数据的心跳周期内，未接收到处于主机状态的第二链路设备的心跳信号，则确认感知到灾难触发事件，进而第一链路设备可迅速感知第二链路设备失联，并主动发送ARP更新信息，更新用户的网关MAC地址，以及主动向核心网激活第一链路设备的LTE链路，完成备机切换，实现链路设备灾难快速恢复。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其中LAN侧初始化处理的步骤，包括步骤：

步骤S310，第一链路设备接收第二链路设备传输的第二LAN侧地址；第二LAN侧地址为第二链路设备的LAN侧的心跳信号数据包的源地址。

其中，第二LAN侧地址包括IP地址和MAC地址；第一链路设备可通过询问第二链路设备的第二LAN侧地址，即接收第二链路设备的LAN侧的心跳信号数据包的源地址。

具体地，第一链路设备进行LAN侧初始化时，可询问第二链路设备的第二LAN侧地址，进而接收第二链路设备传输的第二LAN侧地址。

步骤S320，第一链路设备根据第一LAN侧地址和第二LAN侧地址建立心跳物理通道，并通过心跳物理通道接收心跳信号；第一LAN侧地址为第一链路设备执行LAN侧初始化预设处理得到。

其中，第一LAN侧地址包括IP地址和MAC地址；第一链路设备通过执行LAN侧初始化预设处理，可得到第一LAN侧地址。需要说明的是，由于两个链路设备(第一链路设备和第二链路设备)之间需要互通，因此LAN侧在初始化时就是就绪的，两个链路设备可分别设置各自的LAN侧地址。

具体地，第一链路设备根据第一LAN侧地址以及接收到的第二LAN侧地址，建立LAN侧的心跳物理通道，进而可通过心跳物理通道接收第二链路设备的心跳信号。通过建立心跳物理通道，进而第一链路设备可监听心跳物理通道，等待第二链路设备传输心跳信号。

需要说明的是，第一链路设备处于主机状态，第二链路设备处于备机状态时，第二链路设备也可通过心跳物理通道接收第一链路设备的心跳信号。

进一步的，第一链路设备进行LAN侧初始化时，可通过建立VRRP网络；并基于VRRP网络，与第二链路设备协商出一个虚拟IP地址作为LAN侧的网关地址。需要说明的是，该虚拟IP地址与第一LAN侧地址、第二LAN侧地址处于一个子网中，但互不相同。

在一个实施例中，第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前包括：

第一链路设备对LTE链路执行WAN侧初始化预设处理，得到初始化后的LTE链路。

其中，LTE链路指的是LTE物理链路；第一链路设备可通过LTE链路，与基站设备进行数据交互。

具体地，第一链路设备对LTE链路执行WAN侧初始化预设处理，即第一链路设备配置WAN侧的LTE链路，得到初始化后的LTE链路，进而第一链路设备可监听LTE信道。

需要说明的是，在WAN侧初始化时，不在基站上附着和注册，而是等到裁决出主备机之后，再由处于主机状态的链路设备完成附着和注册，打通LTE链路。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其中，标识初始化处理的步骤包括：

步骤S410，第一链路设备建立主备标识。

步骤S420，第一链路设备对主备标识进行标识初始化预设处理，将主备标识标记为备机。

其中，主备标识指的是设备类型标识，第一链路设备的主备标识可用来标识自身是主机或备机。

具体地，第一链路设备进行标识初始化时，可通过建立主备标识，并对主备标识进行标识初始化预设处理，将主备标识标记为备机。通过建立主备标识，进而可通过主备标识来判断链路设备处于的工作状态，便于自动主备机识别，进而可智能化完成网络自适应，无需人工干预。

需要说明的是，初始化阶段，两个链路设备(第一链路设备和第二链路设备)都将主备标识设置为备机，在后续的主备选择和主备切换中将改变主备标识。进一步的，主备标识掉电不保存，如果发生灾变，设备重新启动将默认认为自身的主备标识为备机。

在一个具体的实施例中，第一链路设备将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括步骤：

第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将主备标识标记为主机。

具体地，第一链路设备若感知到灾难触发事件，即处于主机状态的第二链路设备失联，则第一链路设备将自身的主备标识标记为主机，第一链路设备进入主机状态，进而第一链路设备从备机状态切换为主机状态，链路自动切换效率高，用户业务快速恢复。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其中主备选择处理的步骤包括：

步骤S510，第一链路设备获取第一身份识别信息和第二链路设备的第二身份识别信息；第一身份识别信息为以太网口的MAC地址、LTE口的MAC地址、以太网口的IP(InternetProtocol，互联网协议地址)地址、设备IMEI(International Mobile EquipmentIdentity，国际移动设备识别码)信息或设备IMSI(International Mobile SubscriberIdentification Number，国际移动用户识别码)信息；第二身份识别信息为以太网口的MAC地址、LTE口的MAC地址、以太网口的IP地址、设备IMEI信息或设备IMSI信息。

步骤S520，第一链路设备对第一身份识别信息和第二身份识别信息进行优先级排序处理，得到处理结果。

步骤S530，第一链路设备在处理结果为第一身份识别信息的优先级高于第二身份识别信息的优先级时，将主备标识标记为备机。

步骤S540，第一链路设备在处理结果为第一身份识别信息的优先级低于第二身份识别信息的优先级时，将主备标识标记为主机。

其中，第一身份识别信息指的是第一链路设备的身份标识信息；第二身份识别信息指的是第二链路设备的身份标识信息。

具体地，链路设备进入主备选取过程，第一链路设备可获取自身的第一身份识别信息和第二链路设备的第二身份识别信息；并对获取到的第一身份识别信息和第二身份识别信息进行优先级排序处理，进而得到处理结果。第一链路设备可基于处理结果，在第一身份识别信息的优先级高于第二身份识别信息的优先级时，将主备标识标记为备机，进而第一链路设备的工作状态进入备机状态；在第一身份识别信息的优先级低于第二身份识别信息的优先级时，将主备标识标记为主机，进而第一链路设备的工作状态进入主机状态。通过对链路设备进行主备选取，进而在链路设备发生灾难之前，可自适应进行主备切换，无需人工干预，提高了LTE回传链路的可靠性。

例如，可将第一链路设备的设备IMEI信息与第二链路设备的设备IMEI信息进行优先级排序处理，在第一链路设备的设备IMEI信息的优先级高于第二链路设备的设备IMEI信息的优先级时，第一链路设备的主备标识标记为备机，第二链路设备的主备标识标记为主机；在第一链路设备的设备IMEI信息的优先级低于第二链路设备的设备IMEI信息的优先级时，第一链路设备的主备标识标记为主机，第二链路设备的主备标识标记为备机。

需要说明的是，通常不将LTE口的IP地址作为第一身份识别信息和第二身份识别信息，是因为此时链路设备(第一链路设备和第二链路设备)均未附着和注册，链路设备的WAN侧未获得IP地址。

在一个具体的实施例中，步骤S520可包括步骤：

第一链路设备采用高位优先或低位优先，对第一身份识别信息和第二身份识别信息进行优先级排序处理，得到处理结果。

具体地，第一链路设备采用高位优先，对第一身份识别信息和第二身份识别信息进行优先级排序处理，进而得到处理结果；第一链路设备采用低位优先，对第一身份识别信息和第二身份识别信息进行优先级排序处理，进而得到处理结果。例如可对第一链路设备的以太网口的IP地址与第二链路设备的以太网口的IP地址进而高位优先或低位优选排序处理，进而得到处理结果。

在一个实施例中，提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其中主备选择处理的步骤还包括：

第一链路设备在预设数量的心跳周期内、接收到第二链路设备的心跳信号时，将主备标识标记为备机。

具体地，链路设备(第一链路设备和第二链路设备)可同步或异步启动，链路设备启动后各自通过建立的心跳物理通道监听预设数量的心跳周期(例如3个心跳周期)进行裁决。第一链路设备在预设数量的心跳周期内、接收到第二链路设备的心跳信号时，说明第二链路设备处于主机状态，则将第一链路设备自身的主备标识标记为备机。

进一步的，第一链路设备在预设数量的心跳周期内、未接收到第二链路设备的心跳信号时，说明第二链路设备未启动或不存在，则将第一链路设备自身的主备标识标记为备机。

在一个具体的实施例中，第一链路设备在预设数量的心跳周期内、接收到第二链路设备的心跳信号时，将主备标识标记为备机的步骤包括：

第一链路设备在主备标识标记为主机、且于预设数量的心跳周期内接收到第二链路设备的心跳信号时，中断心跳物理通道；并在预设时段结束时，导通心跳物理通道。

具体地，第一链路设备在主备标识标记为主机，且在预设数量的心跳周期内又接收到第二链路设备的心跳信号，说明裁决存在分歧(可能由于链路设备(第一链路设备和第二链路设备)双方同时启动，而导致同时裁决自身为主机)，进而可中断心跳物理通道；并在预设时段结束时，导通心跳物理通道重新监听心跳周期。

进一步的，第一链路设备裁决出自身的主备标识为主机时，可开启一个定时器，以心跳周期为超时边界，每次超时则通过心跳物理通道向第二链路设备发送一个心跳信号。

在一个具体的实施例中，提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其中主备选择处理的步骤还包括：通过在初始化后，进行预设配置，例如将第一链路设备的主备标识标记为主机，第二链路设备的主备标识标记为备机；又如将将第一链路设备的主备标识标记为备机，第二链路设备的主备标识标记为主机。

在一个实施例中，在完成主备选择处理的步骤后，若第一链路设备的主备标识标记为主机，则第一链路设备发起WAN侧的附着和注册，实现与核心网设备的连通，并获取核心网设备下发的IP地址；第一链路设备获得VRRP网络的虚拟IP地址的使用权，在LAN侧开启DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议)服务器，向用户分配地址，其中向用户分配地址包括2种方式。第一种为动态获取IP地址模式，第一链路设备的DHCP服务器响应用户设备的IP地址请求，为用户设备分配私网IP地址，并将网关地址更改为VRRP网络的虚拟IP地址，MAC地址更改为第一链路设备的LAN侧的MAC地址。第二种为静态获取IP地址模式，用户设备将不会发起DHCP请求，用户设备的IP地址和网关地址为静态预先设置，网关地址在静态设置时默认选择VRRP网络的虚拟IP地址，而MAC地址可能不是第一链路设备LAN侧的MAC地址，此时主机需要同时发起一次ARP更新，向用户广播虚拟以太网IP地址对应的MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址。用户收到ARP更新后更新自己的ARP表，完成LAN侧链路的同步，进而在主备选取完成后，处于主机状态的第一链路终端能够与基站和用户设备进行通信，实现不额外占用核心网带宽资源的基础上实现链路的主备功能。

在一个实施例中，如图6所示，提供一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，以该方法应用于图1中的第一链路终端102为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S610，第一链路设备根据VRRP网络的虚拟IP地址，向用户设备分配网关地址和私网IP地址；VRRP网络的虚拟IP地址为第一链路设备基于VRRP网络、与第二链路设备协商处理得到。

具体地，虚拟IP地址为基于VRRP网络得到的IP地址。VRRP网络的虚拟IP地址可以是根据建立的VRRP网络，第一链路设备与第二链路设备协商处理得到。第一链路设备在感知到灾难触发事件前，可获取VRRP网络的虚拟IP地址的使用权，并基于VRRP网络的虚拟IP地址，向用户设备分配私网IP地址，并声明用户设备的网关地址为VRRP网络的虚拟IP地址。

进一步的，第一链路设备在获取VRRP网络的虚拟IP地址的使用权时，可在LAN侧开启DHCP服务器，第一链路设备根据DHCP服务器，向用户设备分配私网IP地址，例如第一链路设备的DHCP服务器能够响应用户设备的IP地址请求，向用户设备分配私网IP地址；

进一步的，第一链路设备还可根据预设配置，主动向用户设备分配私网IP地址。以及用户设备的网关地址默认选择为VRRP网络的虚拟IP地址。

步骤S620，第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；ARP更新信息用于指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址。

步骤S630，第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；附着注册信息用于指示基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。

其中，上述步骤S620步骤S630的具体内容过程可参考上文内容，此处不再赘述。

上述LTE回传链路设备灾难恢复的方法中，通过在第一链路设备和第二链路设备之间的主备切换，实现在信号回传过程中链路设备发生灾难时，第一链路设备迅速感知第二链路设备失联，并主动发送ARP更新信息，更新用户设备的网关MAC地址，以及主动向核心网激活第一链路设备的LTE链路，完成备机切换。进而保障无线通信过程中信号传输的连续性和稳定性，为LTE回传链路提供灾难自动应急响应预案，提高了LTE回传链路的抗灾害性，提高了链路设备灾难恢复速度。

在一个实施例中，如图7所示，提供一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，以该方法应用于图1中的第一链路终端102为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S710，第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；ARP更新信息用于指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址。

步骤S720，第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；附着注册信息用于指示基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。

步骤S730，第一链路设备向第二链路设备传输心跳信号；心跳信号用于指示第二链路设备在自重启完成、且于心跳周期内未接收到心跳信号时，将自身的主备标识标记为主机。

其中，上述步骤S710步骤S720的具体内容过程可参考上文内容，此处不再赘述。

具体地，处于主机状态的第二链路设备可定时向处于备机状态的第一链路设备发送心跳信号来维护主备链路的状态。若第一链路设备能够在预设数量的心跳周期内接收到第二链路设备发送的心跳信号，则第一链路设备的主备标识维持备机不变(即第一链路设备的工作状态维持为备机状态)。当第一链路设备连续若干个心跳周期内无法收到第二链路设备的心跳信号时，说明第二链路设备宕机或第二链路设备的LAN侧链路已异常中断，则第一链路设备将备机标识标记为主机，并进入灾难恢复处理过程：第一链路设备在LAN侧，发起ARP更新，指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址，使得用户设备后续发往网关的数据发往第一链路设备，由第一链路设备来处理转发；第一链路设备在WAN侧，发起LTE附着和注册，连通LTE链路，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址，使得基站与第一链路设备进行数据通信。

进一步的，第一链路设备在备机状态切换为主机状态后，发生灾变的第二链路设备可能自动重启(通过在后续的某一时刻恢复工作)，第二链路设备在重启初始化后，能够将自身的主备标识标记为备机标识，并能够监听以太网络中其他主机(第一链路设备)的心跳信号，当其监听到第一链路设备的心跳信号后，确认第一链路设备正常运作，将主备标识保持为备机，使得第二链路设备处于备机状态。

进一步的，发生灾变的第二链路设备在重新启动后，未能监听第一链路设备的心跳信号，将通过主备选取处理步骤，将自身的主备标识标记为主机，并开始承担网络中主机的工作。

上述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法中，通过在第一链路设备和第二链路设备之间的主备切换，实现在信号回传过程中链路设备发生灾难时，第一链路设备迅速感知第二链路设备失联，并主动发送ARP更新信息，更新用户的网关MAC地址，以及主动向核心网激活第一链路设备的LTE链路，完成备机切换；第二链路设备在自重启后，能够监听第一链路设备的心跳信号，并进行主备选取处理，进而保障无线通信过程中信号传输的连续性和稳定性，为LTE回传链路提供灾难自动应急响应预案，提高了LTE回传链路的抗灾害性，提高了链路设备灾难恢复速度。

需要说明的是，核心网侧记录了链路设备(第一链路设备和第二链路设备)的IMSI号，并为该IMSI组合分配相同的WAN侧IP地址，因此对于核心网以外的网络侧设备，无法察觉链路切换，仅存在切换的网络恢复时延。进而链路切换对用户侧端口无感知，能够在不额外占用核心网带宽资源的基础上实现链路的主备功能，提高了链路自动切换效率和用户业务恢复速率。

应该理解的是，虽然图2至图7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2至图7中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图8所示，提供一种LTE回传链路设备灾难恢复的装置，该装置包括：

LAN侧处理单元810，用于第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；ARP更新信息用于指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址。

WAN侧处理单元820，用于第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；附着注册信息用于指示基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。

关于LTE回传链路设备灾难恢复的装置的具体限定可以参见上文中对于LTE回传链路设备灾难恢复的方法的限定，在此不再赘述。上述LTE回传链路设备灾难恢复的装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于LTE回传链路设备灾难恢复的系统中的处理器中，也可以以软件形式存储于LTE回传链路设备灾难恢复的系统中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种LTE回传链路设备灾难恢复的系统，包括用于连接用户设备950的第一链路设备910、用于连接用户设备950的第二链路设备920、用于连接核心网设备960的基站设备930、连接在第一链路设备910和第二链路设备920之间的以太网交换机940。

第一链路设备910可用于执行以下步骤：

第一链路设备910在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备950；ARP更新信息用于指示用户设备950将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址。

第一链路设备910将附着注册信息传输给基站设备930；附着注册信息用于指示基站设备930导通LTE链路；第一链路设备910通过LTE链路获取核心网设备960下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备960下发的IP地址。

第一链路设备910还可用于执行以下步骤：

第一链路设备910向第二链路设备920传输心跳信号；心跳信号用于指示第二链路设备920在自重启完成、且于预设数量的心跳周期内未接收到心跳信号时，将自身的主备标识标记为主机。

具体地，链路设备(第一链路设备910和第二链路设备920)以主备的形式存在，同一时刻仅有一台链路设备(第一链路设备910或第二链路设备920)可以与基站设备930连通并建立数据链路，另一台链路设备处于待连接状态。链路设备的LAN侧通过以太网交换机940向用户设备950提供有线网络，两台链路设备的LAN侧同时在线，即用户设备950的WAN侧在物理上同时存在两条物理通路。

上述LTE回传链路设备灾难恢复的系统中，在同一时刻链路设备(第一链路设备和第二链路设备)仅一个正常工作，另一个处于备份状态，核心网设备侧仅检测到1个链路设备(第一链路设备或第二链路设备)在线。链路设备在LAN侧采用VRRP技术，向用户设备发放虚拟IP地址作为网关地址。链路设备通过主备选择，选择之后各自进入主备角色运行。当灾变发生开始，处于备机状态的第一链路设备迅速感知第二链路设备失联，并主动发送ARP更新用户设备的网关MAC地址，主动向核心网设备激活LTE链路，完成备机切换；在发生灾变的第二链路设备恢复后，第二链路设备可感知备机切换情况，进入备机模式，进而实现了灾备，保障无线通信过程中信号传输的连续性和稳定性，为LTE回传链路提供灾难自动应急响应预案，提高了LTE回传链路的抗灾害性，提高了链路设备灾难恢复速度。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；ARP更新信息用于指示用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址。

第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；附着注册信息用于指示基站设备导通LTE链路；第一链路设备通过LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为核心网设备下发的IP地址。

计算机程序被处理器执行时还可实现以下步骤：

第一链路设备向第二链路设备传输心跳信号；心跳信号用于指示第二链路设备在自重启完成、且于预设数量的心跳周期内未接收到心跳信号时，将自身的主备标识标记为主机。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各除法运算方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；所述ARP更新信息用于指示所述用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址；

所述第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；所述附着注册信息用于指示所述基站设备导通LTE链路；所述第一链路设备通过所述LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为所述核心网设备下发的IP地址。

2.根据权利要求1所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，还包括步骤：

所述第一链路设备于预设数量的心跳周期内、未收到第二链路设备传输的心跳信号时，确认感知到所述灾难触发事件。

3.根据权利要求2所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，还包括步骤：

所述第一链路设备接收所述第二链路设备传输的第二LAN侧地址；所述第二LAN侧地址为所述第二链路设备的LAN侧的心跳信号数据包的源地址；

所述第一链路设备根据第一LAN侧地址和所述第二LAN侧地址建立心跳物理通道，并通过所述心跳物理通道接收所述心跳信号；所述第一LAN侧地址为所述第一链路设备执行LAN侧初始化预设处理得到。

4.根据权利要求3所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，在第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括步骤：

所述第一链路设备建立主备标识；

所述第一链路设备对所述主备标识进行标识初始化预设处理，将所述主备标识标记为备机；

所述第一链路设备将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括步骤：

所述第一链路设备在感知到所述灾难触发事件时，将所述主备标识标记为主机。

5.根据权利要求4所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，在第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括步骤：

所述第一链路设备获取第一身份识别信息和所述第二链路设备的第二身份识别信息；所述第一身份识别信息为以太网口的MAC地址、LTE口的MAC地址、以太网口的IP地址、设备IMEI信息或设备IMSI信息；所述第二身份识别信息为以太网口的MAC地址、LTE口的MAC地址、以太网口的IP地址、设备IMEI信息或设备IMSI信息；

所述第一链路设备对所述第一身份识别信息和所述第二身份识别信息进行优先级排序处理，得到处理结果；

所述第一链路设备在所述处理结果为所述第一身份识别信息的优先级高于所述第二身份识别信息的优先级时，将所述主备标识标记为备机；

所述第一链路设备在所述处理结果为所述第一身份识别信息的优先级低于所述第二身份识别信息的优先级时，将所述主备标识标记为主机。

6.根据权利要求5所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，所述第一链路设备对所述第一身份识别信息和所述第二身份识别信息进行优先级排序处理，得到处理结果的步骤包括：

所述第一链路设备采用高位优先或低位优先，对所述第一身份识别信息和所述第二身份识别信息进行优先级排序处理，得到所述处理结果。

7.根据权利要求4所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，

在第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，还包括步骤：

所述第一链路设备在预设数量的心跳周期内、接收到所述第二链路设备的心跳信号时，将所述主备标识标记为备机。

8.根据权利要求7所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，所述第一链路设备在预设数量的心跳周期内、接收到所述第二链路设备的心跳信号时，将所述主备标识标记为备机的步骤包括：

所述第一链路设备在所述主备标识标记为主机、且于预设数量的心跳周期内接收到所述第二链路设备的心跳信号时，中断所述心跳物理通道；并在预设时段结束时，导通所述心跳物理通道。

9.根据权利要求1所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前包括：

所述第一链路设备对所述LTE链路执行WAN侧初始化预设处理，得到初始化后的所述LTE链路。

10.根据权利要求1所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备的步骤之前，包括：

所述第一链路设备根据所述VRRP网络的虚拟IP地址，向所述用户设备分配网关地址和私网IP地址；所述VRRP网络的虚拟IP地址为所述第一链路设备基于所述VRRP网络、与第二链路设备协商处理得到。

11.根据权利要求1所述的LTE回传链路设备灾难恢复的方法，其特征在于，所述第一链路设备通过所述LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为所述核心网设备下发的IP地址的步骤之后包括：

所述第一链路设备向第二链路设备传输心跳信号；所述心跳信号用于指示所述第二链路设备在自重启完成、且于预设数量的心跳周期内未接收到所述心跳信号时，将自身的主备标识标记为主机。

12.一种LTE回传链路设备灾难恢复的装置，其特征在于，包括：

LAN侧处理单元，用于第一链路设备在感知到灾难触发事件时，将ARP更新信息传输给用户设备；所述ARP更新信息用于指示所述用户设备将网关MAC地址更新为第一链路设备LAN侧的MAC地址；

WAN侧处理单元，用于所述第一链路设备将附着注册信息传输给基站设备；所述附着注册信息用于指示所述基站设备导通LTE链路；所述第一链路设备通过所述LTE链路获取核心网设备下发的IP地址，并将WAN侧的IP地址更改为所述核心网设备下发的IP地址。

13.一种LTE回传链路设备灾难恢复的系统，其特征在于，包括用于连接用户设备的第一链路设备、用于连接所述用户设备的第二链路设备、用于连接核心网设备的基站设备、连接在所述第一链路设备和所述第二链路设备之间的以太网交换机；

所述第一链路设备用于执行权利要求1至11中任一项所述LTE回传链路设备灾难恢复的方法的步骤。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11任一项所述LTE回传链路设备灾难恢复的方法的步骤。