CN111683380B - 移动网络功能的升级 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在移动通信网络中对网络服务功能进行升级。在此背景下，本发明涉及一种业务处理决定模块，该模块将控制平面的输入请求分发给根据当前软件版本或升级的软件版本实施移动网络功能的实例。进一步地，该发明涉及一种用于升级移动网络功能的方法、网络实体和计算机可读介质。

Description

移动网络功能的升级

技术领域

本发明涉及在移动通信网络内升级网络服务功能。在此背景下，本发明涉及业务处理决定模块，其将控制平面的传入请求分发给根据当前软件版本或升级后的软件版本实施移动网络功能的实例。另外，本发明涉及用于升级移动网络功能的方法、网络实体和计算机可读介质。

背景技术

长期演进(LTE)

第三代合作伙伴程序(3GPP)对称为长期演进(LTE)的新的移动通信系统进行标准化。LTE已被设计为满足高速数据和媒体传输以及高性能声音支持的载波需要。称为演进的UMTS陆地无线接入(UTRA)和UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)的长期演进(LTE)的工作项目规范已发布为版本8(LTE Rel.8)。

LTE系统提供了延迟小成本低、具有完全基于IP的功能性的、基于分组的无线接入和无线接入网络。LTE规定了多个传输带宽，以实现灵活的系统部署。在下行链路中，使用基于正交频分复用(OFDM)的无线接入，而在上行链路中，采用基于单载波频分多址(SC-FDMA)的无线接入。包括多输入多输出(MIMO)信道传输技术在内的多个关键分组无线接入技术被使用，并且在LTE Rel.8/9中实现了高效的控制信令结构。

在世界无线电通信大会2007(WRC-07)上决定了高级IMT(4G)的频谱。高级IMT包括高级LTE(也称为LTE-A或LTE Rel.10)，其提供了一个全球平台，以在其上建立下一代互动移动服务，该移动服务将提供更快的数据接入、增强的漫游功能、统一的消息传输和宽带多媒体。LTE-A规范引入的改进例如载波聚合、多天线增强和转发(中继节点)。LTE-A的3GPP规范在2011年3月完成，支持的峰数据速率在下行链路中高达3.5GBit/s，在上行链路中高达1.5Gbit/s。进一步地，LTE-A引入对自组织网络(SON)、多媒体广播/组播服务(MBMS)和异构网络(HetNet)的支持。LTE-A相对于LTE的其他增强包括家庭NodeB(即毫微微蜂窝基站)的架构改进、本地IP业务卸载、机器对机器通信(M2C或MTC)的优化、SRVCC增强、eMBMS增强等。

2012年12月，3GPP在LTE-ARel.11中对LTE-A的进一步改进进行了标准化。随着标准化，现有的LTE-A最新版本，其特征如协调多点传输/接收(CoMP)，小区间干扰协调(ICIC)增强，机器类通信的网络改进(NIMTC)等。

LTE架构

图1示例性地示出了LTE的架构，该架构同样适用于LTE-A。E-UTRAN包括eNodeB(还可称为基站)。eNode B提供了终止于用户设备(UE)的E-UTRA用户平面(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制平面(RRC)协议。物理(PHY)、介质接入控制(MAC)、无线链路控制(RLC)，以及分组数据控制协议(PDCP)层，包括用户平面信头-压缩和加密功能，托管在ENodeB(eNB)上。ENodeB还负责处理对应于控制平面的无线资源控制(RRC)功能，并且还实施若干其他管理功能，包括无线资源管理、允许控制、调度、执行协商的上行链路服务(QoS)质量、小区信息广播、加密/解密用户及控制平面数据，以及对下行链路/上行链路用户平面分组信头进行压缩/解压缩。ENodeB通过X2接口彼此互连。

ENodeB还通过S1接口连接至EPC(演进的分组核心)，具体而言，通过S1-MME连接至MME(移动管理实体)，通过S1-U连接至服务网关(S-GW)。S1-U接口使用GTP-U(GPRS隧道协议-用户平面)，而S1-MME接口实施SCTP(流控制传输协议)或S1-AP(S1-应用程序协议)。S1接口支持MME/服务网关和eNodeB间的多对多关系。

S-GW对用户数据分组进行路由和转发，并在eNodeB之间切换期间作为用户平面的移动锚点，以及作为用于LTE和其他3GPP技术之间移动性的锚点。S-GW使S4和S12接口终止，并在2G/3G系统(通过SGSN)与PDN GW(P-GW)之间转发业务。对于处于空闲状态的UE，S-GW终止下行链路数据路径，并且当UE的下行链路数据到达时触发寻呼。S-GW管理并存储UE上下文，例如，IP承载服务的参数、网络内部路由信息，还在发生合法侦听时对用户业务进行复制。

MME是LTE接入网络的控制节点，负责空闲模式UE的跟踪和寻呼过程，包括重传。其包含在承载激活/去激活过程中，还负责在初始附着以及在涉及核心网络(CN)节点重新定位的LTE内切换时，为UE选择S-GW。MME还负责(通过与HSS互动)对用户进行认证。非接入层(NAS)信令终止于MME，其还负责产生和分配UE的临时标识。其检验要驻留到服务提供商的公共陆地移动网络(PLMN)的UE的授权，并执行UE漫游限制。MME是网络中用于NAS信令的加密/完整性保护的终止点，并负责安全密钥管理。信令的合法侦听也由MME提供支持。MME还为LTE与2G/3G接入网络之间的移动性提供控制平面功能，其中S3接口开始于SGSN，终止于MME。

MME为漫游UE终止朝向归属HSS的S6a接口。进一步地，MME还通过S7a接口连接至CSS(CSG用户服务器)，并通过S13接口连接至EIR(设备标识寄存器)。

软件升级

移动通信的结构，如LTE或LTE-A，非常复杂，并被分解成较易管理的逻辑实体，即网络实体。网络实体可以是执行一些移动网络功能的设施或设备。移动网络功能的示例如SGSN、MME、MSC(移动交换中心)、MSS(移动交换服务器)、S-GW、GGSN和P-GW。

图2示出了移动网络功能的一种示例性的通用实施方式。移动网络功能的实例通常由实施特定移动网络功能的应用、用于共同使用的服务的平台软件(有时也叫做中间件)以及某些计算机硬件上运行的操作系统组成。为了实现负载共享或平衡，高可用性等目的，可提供多个并行操作的移动网络功能实例。移动网络功能实例可在各个实施层，即应用、平台以及操作系统，与其他等同的实例进行协作。根据对输入特定网络的业务的使用和容量要求，可部署数量可变的移动网络功能实例，以实现这些要求。

此类实施的问题之一是，应用、平台和操作系统的软件可能随时间演进，需要对它们进行升级以修补错误和/或添加新的特征。但是，在对终端用户的服务可用性方面，移动网络的要求非常严格。因此期望，当移动网络功能需要升级时，移动网络应继续运行，并在中断较少或不发生中断的情况下向终端用户提供通信服务。

与升级相关的另一问题是软件的新软件版本可能与旧软件版本不兼容。这意味着在同一时刻，新软件版本或旧软件版本二者之一可运行，但二者不能同时运行。其原因是，根据定义，不兼容的版本具有不同的行为。它们呈现不同的接口，或者产生的数据具有不同的格式，所产生的影响是，这些不兼容版本的移动网络功能的实例不能像预期的那样协作。此外，进入移动网络功能的业务通常是面向连接的服务，并且是有状态的。升级期间必须保存这些状态信息(例如，上下文信息)，以避免现有连接中断，引起终端用户的服务中断。

此前曾尝试在不造成服务中断或服务中断尽可能小的情况下解决软件升级的问题，即使软件的新旧软件版本并不兼容。US 7,669,073 B2描述了一种方法，其中要被升级的系统可被分成多个独立操作的子系统，其中一个子系统为继续向用户提供正常服务的活动系统，而对其他子系统进行升级。最后，孤立的子系统可合并，正常操作将继续。

图3a至3e阐明了这种分割模式升级可怎样用于升级移动网络功能的环境中的示例，其中该移动网络功能遵循具有应用、平台和操作系统的通用实例结构。第一步骤中，如图3a所示，将移动网络功能实例划分成两半。图3a中，右手侧的实例停止为用户业务提供服务，因此移动网络功能使用大概一半容量提供服务。注意，当然存在替代方式对移动网络功能实例进行划分。例如，在包含冗余实例的另一实施方式中，通过在升级期间沿活动实例和冗余实例的界限划分，全部的预定容量得以维持，虽然此时没有针对任何故障的冗余保护。

在下个步骤中，如图3b所示，对右手侧之前停止的移动网络功能实例进行升级，该升级过程如该块中的虚线填充部分所示。升级后的移动网络功能实例尚未为业务提供服务；因此移动网络功能仍以大约一半的预定容量提供服务，或在之前提到的其他实施方式的情况下，没有针对故障的冗余保护。

在下一步骤中，如图3c所示，对由实施旧软件版本的软件的移动网络功能实例产生的数据进行(格式)转换，以匹配新软件版本软件(如果两个软件版本不兼容)。此时，业务从旧软件版本移动网络功能实例切换到实施新的升级后的软件版本的移动网络功能实例。因此，由于左手侧的旧软件版本不再为用户业务提供服务，新升级的移动网络功能实例仍以大约一半的预定容量提供服务。

在下一步骤中，如图3d所示，对左手侧的移动网络功能实例进行升级。如图3e所示，左手侧新升级的移动网络功能实例与右手侧之前升级的移动网络功能实例合并，现在，业务再次由所有升级的移动网络功能实例以预定的全部容量提供服务，或在前述的其他实施方式的情况下，具备所需冗余保护。

如果新旧软件版本产生的数据格式不兼容，必须以前文所述的方式执行从旧软件版本到新软件版本的数据转换。这类数据转换例如参见US 2009/0089774 A1的描述。这种数据转换往往较为繁琐，需对两个软件版本间的差异进行精确描述。该转换过程也较易产生差错。例如，常用移动网络中需转换的大量动态数据会增加数据转换的难度，导致某些非故意的服务中断。

此外，升级期间图3a至3c所示的步骤之间的服务容量已减小至大约一半，因此，将升级的安排灵活性限制为仅在非高峰期进行，以防止系统过载。注意，在包含冗余实例的示例中，通过在升级期间沿活动实例和冗余实例的界限划分，虽然在这种情况下没有针对故障的冗余保护，但全部预定容量得以保持。

进一步地，如果软件的新软件版本在结合图3b所述的步骤中的切换动作后并未正常工作，故障恢复会使移动网络功能的旧软件版本重新启动，并进一步在重启期间造成服务中断。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种机制，允许通过对移动网络功能进行升级来缓解上述提到的潜在问题的一个或多个。本发明的另一目的是提出一种机制，其允许对移动网络功能进行服务中升级。本发明的进一步目的是提出一种机制，其允许对移动网络功能进行服务中升级，而不中断服务和/或不要求数据转换的机制。进一步的目的是，当系统升级时，防止降低服务性能或减少针对故障的冗余保护，并当软件升级发生障碍时，实现快速恢复。

本发明的第一个方面涉及从使用提供用旧(当前)软件版本实施的移动网络功能的实例迁移至提供用新(升级后的)软件版本实施的移动网络功能的实例。这可通过向现有的根据当前软件实施移动网络功能的一个或多个实例添加另外一个或多个根据升级后的新软件实施移动网络功能的实例来实现。可减少根据当前软件实施移动网络功能的实例数量，例如，在一个或多个步骤中减少实例数量，直至没有此类实例剩余为止。同时和/或可选地，可增加根据升级后的新软件实施移动网络功能的一个或多个实例，例如，在一个或多个步骤中增加该实例，以完成软件迁移。该迁移过程中，控制业务由提供用旧(当前)软件版本实施的移动网络功能的一个或多个实例进行处理。该一个或多个实例将请求分发给根据当前和升级后的软件实施移动网络功能的实例。该分发操作可通过不同准则进行控制，或通过由例如管理实体配置的一个或多个配置文件进行控制。

本发明的另一第二方面涉及业务处理决定模块，其将控制平面的传入请求分发给根据当前软件版本或升级后的软件版本实施移动网络功能的实例。由于在升级启动时运行的承载服务或会话仍可能由使用旧(当前)版本软件实施的实例提供服务，通过在根据当前软件版本实施移动网络功能的一个或多个实例中实施的业务处理决定模块对控制平面业务加以控制，对数据转换的需求可能被避免。

第一和第二方面(及本文讨论的其不同的实施例和实施方式)可互相结合。

按照第二方面，其第一实施例涉及一种在移动通信系统的网络实体中使用的业务处理决定模块。该业务处理决定模块可能在实例中提供，该实例在网络实体上根据当前软件版本实施移动网络功能。业务处理决定模块可包括接收子模块，配置为接收控制平面业务，该控制平面业务包括对移动网络功能的请求；还包括决定子模块，配置为针对每个接收到的请求，决定各请求是要由根据该当前软件版本实施该移动网络功能的实例进行处理，还是要由根据升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例进行处理；还包括路由子模块，配置为根据该决定子模块的决定，将每个请求路由至根据当前软件版本实施该移动网络功能的实例，或路由至根据升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例。

根据第二方面进一步的第二实施例，决定子模块可基于由移动通信网络的管理实体设定的一个或多个策略进行其决定。在该实施例的第一示例性实施方式中，该一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在该策略激活之前建立的承载或会话相关的控制平面业务的请求被路由至根据该当前软件版本实施该移动网络功能的实例。

在第二方面的实施例的第二种示例性实施方式中，除了上述第一实施方式或其替代方式的特征外，所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在该策略激活之后建立的新的承载或会话相关的控制平面业务的请求被路由至根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例。

在第二方面的第二实施例的第三种示例性实施方式中，除了上述第一实施方式或其替代方式的特征外，所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，如果预定百分比或数量的已建立的承载或会话还未被路由至由实施该移动网络功能的升级后的软件版本实施的一个或多个实例，则与在该策略激活之后建立的新的承载或会话相关的控制平面业务的请求被路由至根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例，否则被路由至根据该当前软件版本实施该移动网络功能的实例。

根据另一种第三实施例，在第二方面的任一上述实施例中，所述一个或多个策略由移动通信网络的管理实体进行更新。

根据第四实施例，在第二方面的任一上述实施例中，所述移动网络功能包括由移动通信系统的网络实体实施的控制平面功能、用户平面功能或管理功能的至少一个。

根据第五实施例，在第二方面的任一上述实施例中，所述移动网络功能包括由该移动通信系统中的网络实体实施的功能性。

根据第六实施例，在第二方面的任一上述实施例中，所述业务处理决定模块在OSI协议栈内网络层或更高层的有状态协议的软件中实施。

根据本发明的第一方面，第七实施例涉及一种用于升级实施移动网络功能的当前软件版本的方法。可使用这种方法在不中断正在进行的承载服务、连接或会话的情况下进行所述升级。所述方法包括通过执行根据该当前软件版本实施移动网络功能的一个或多个实例，在网络实体处提供移动网络功能；添加至少一个实例，该至少一个实例在该网络实体处根据升级后的软件版本实施该移动网络功能；在根据当前软件版本实施移动网络功能的所述实例的一个或多个处，接收控制平面业务，该控制平面业务包括对所述移动网络功能的请求；将接收的控制平面业务内所述请求的一些(例如，一个子集)从当前软件版本的各实例路由至根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例；在由该升级后的软件版本实施的所述实例的每一个处以及该当前软件版本的实例的每一个处，对在各自实例处接收的所述请求进行处理。

根据第八实施例，在第一方面的任一上述实施例中，所述方法进一步包括基于一个或多个策略，决定是将各个请求路由至根据当前软件版本实施该移动网络功能的实例，还是路由至根据升级后的软件版本实施移动网络功能的实例。

根据第八实施例的第一种示例性实施方式，所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在该策略激活之前建立的承载或会话相关的该控制平面业务的请求被路由至根据当前软件版本实施该移动网络功能的实例。

根据第八实施例的第二示例性实施方式，并选择性地进一步根据第八实施例的第一种示例性实施方式的特征，所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在该策略激活之后建立的新的承载或会话相关的该控制平面业务的请求被路由至根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例。

根据第八实施例的第三种示例性实施方式，并选择性地进一步根据第八实施例的第一种示例性实施方式的特征，所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，如果预定百分比或数量的已建立承载或会话还未被路由至根据升级后的软件版本实施该移动网络功能的一个或多个实例，则与在该策略激活之后建立的新的承载或会话相关的该控制平面业务的请求被路由至根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例，否则被路由至根据该当前软件版本实施该移动网络功能的实例。

根据第九实施例，在第一方面的任一上述实施例中，所述方法进一步包括根据当前软件版本实施移动网络功能的实例在根据该当前软件版本实施移动网络功能的该实例内，响应于对该请求的处理，建立会话的承载；通过所建立的承载，在根据当前软件版本实施移动网络功能的实例处接收该会话的用户平面业务。

根据第十一个实施例，在第一方面的任一上述实施例中，所述方法进一步包括根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例在根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的该实例内，响应于对该请求的处理，建立会话的承载；以及通过所建立的承载，在根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的实例处接收该会话的用户平面业务。

根据第十二个实施例，在第一方面的任一上述实施例中，所述方法进一步包括移除根据该当前软件版本实施该移动网络功能的所述实例的一个或多个。

根据第十二实施例的第一种示例性实施方式，响应于由根据当前软件版本实施的移动网络功能所维持的上下文信息的删除或超时，将该实例移除。

根据第十二实施例的第二种示例性实施方式，并选择性地进一步根据第十二实施例的第一种示例性实施方式的特征，响应于将由该实例维持的该上下文信息移动至根据该当前软件版本实施该移动网络功能的另一实例，将该实例移除。

根据第十二实施例的第三种示例性实施方式，并选择性地进一步根据第十二实施例的第一或第二种示例性实施方式的特征，进一步包括添加一个或多个进一步的实例，该一个或多个进一步的实例在该网络实体处根据升级后的软件版本实施该移动网络功能。

根据第十三实施例，在第一方面的任一上述实施例中，所述方法进一步包括响应于移除最后一个根据该当前软件版本实施该移动网络功能的实例，在根据该升级后的软件版本实施该移动网络功能的该一个或多个实例处接收该控制平面业务，并处理在所述根据该升级后的软件版本实施移动网络功能的所述实例的一个或多个内接收的所有请求。

根据第十四实施例，在第一方面的任一上述实施例中，仅仅在根据当前软件版本实施移动网络功能的一个或多个实例处接收控制业务。

根据第十五实施例，在第一方面的任一上述实施例中，所述方法进一步包括在根据当前软件版本实施移动网络功能的一个、一些或所有实例内根据第二方面的实施例实施业务处理决定模块。

根据第十六实施例，在第一方面的任一上述实施例中，所述方法进一步包括在根据升级后的软件版本实施移动网络功能的一个、一些或所有实例内根据第二方面的实施例实施业务处理决定模块。

根据第十七实施例，在第一方面的任一上述实施例中，在一个或多个虚拟服务器内实施所述实例。进一步地，所述一个或多个虚拟服务器可能以可选方式在专用硬件上实施。

第一方面的另外的第十八实施例提供了可对实施移动网络功能的当前软件版本进行升级的网络实体。该网络实体可在不中断正在进行的承载服务或会话的情况下进行所述升级。该网络实体包括一个或多个处理器，配置为执行根据当前软件版本实施移动网络功能的一个或多个实例。所述一个或多个处理器单元还可执行在网络实体处根据升级后的软件版本实施该移动网络功能的至少一个实例。进一步地，可具有接口，配置为在根据当前软件版本实施移动网络功能的所述实例的一个或多个处，接收控制平面业务，该控制平面业务包括对该移动网络功能的请求。所述一个或多个处理器单元还可将接收的控制平面业务内所述请求的一些(例如，子集)从当前软件版本实施的各实例路由至升级后的软件版本实施的实例，并在由升级后的软件版本实施的所述实例的每一个以及当前软件版本的所述实例的每一个处，对在各自实例处接收的所述请求进行处理。

根据第十九实施例的网络实体，网络实体可根据本文所述的第一方面的多个实施例的其中之一执行所述方法的步骤。例如，本文所述的第一方面和第二方面的多个实施例的单个动作或步骤可由网络实体的一个或多个处理器执行。

第一方面的另一第二十实施例提供了存储有指令的计算机可读介质，当由网络实体的一个或多个处理器执行时，所述指令使该网络实体在不中断正在进行的承载服务或会话的情况下对实施移动网络功能的当前软件版本进行升级，这是通过下列方式实现的：通过执行根据当前软件版本实施移动网络功能的一个或多个实例，在网络实体处提供移动网络功能；添加至少一个实例，该至少一个实例根据升级后的软件版本在网络实体处实施移动网络功能；在根据当前软件版本实施移动网络功能的所述实例的一个或多个处，接收控制平面业务，该控制平面业务包括对所述移动网络功能的请求；将接收的控制平面业务内所述请求的一些从当前软件版本的各实例路由至根据升级后的软件版本实施移动网络功能的实例；以及，在由升级后的软件版本实施的所述实例的每一个处以及当前软件版本的所述实例的每一个处，处理在各自实例处接收的请求。

根据第二十一个实施例，所述计算机可读介质存储指令，当由网络实体的一个或多个处理器执行时，该指令使网络实体根据本文所述的第一方面的多个实施例的其中之一执行所述方法的步骤。

附图说明

下文中，参考附图，对本发明的实施例进行详细描述。使用相同的引用数字标记相似或对应的细节。

图1示出了LTE/LTE-A系统的架构；

图2示出了移动网络功能的示例性且通用的实施方式；

图3a至图3e示出了这种分割模式升级如何可用于对移动网络功能进行升级这一环境的示例，其中所述移动网络功能遵循具有应用、平台和操作系统的通用实例结构；

图4示出了根据本发明一实施例，将移动网络功能的当前软件版本升级为新的软件版本的示例性升级过程；

图5示出了根据一示例性实施例，用于实施服务中软件升级方法的示例性装置；

图6示出了从控制升级过程的移动通信网络的管理实体的角度来言，根据本发明一示例性实施例的升级过程流程图；

图7示出了图6的为升级做准备的步骤601的示例性实施方式；以及

图8示出了图6步骤612中升级清理过程的示例性实施方式。

具体实施方式

以下段落将会对不同方面的各个实施例进行描述。如上所述，本发明第一方面涉及从使用提供用旧(当前)软件版本实施的移动网络功能的实例到提供用新(升级后的)软件版本实施的移动网络功能的实例的迁移。该第一方面的主要特征之一是实施移动网络功能的软件的旧的和新的软件版本在升级期间同时运行，这可允许消除两个软件版本不兼容引起的问题。通过向根据当前，即旧的软件实施移动网络功能的现有一个或多个实例添加根据新的，即升级后的软件实施移动网络功能的另外一个或多个实例，可实现在网络实体上运行软件的两个不同版本。根据当前软件实施移动网络功能的实例数量可减少，例如，在一个或多个步骤中减少上述实例数量，直至所述实例没有剩余为止。同时和/或可选的，可添加根据升级后的新软件实施移动网络功能的一个或多个实例，例如，在一个或多个步骤中添加上述实例，以完成软件迁移。在该迁移过程中，所述实例的一个或多个处理控制业务，提供由旧(当前)软件版本实施的移动网络功能。这些一个或多个实例将请求分发给根据当前及升级后的软件实施移动网络功能的实例。所述分发可通过不同的准则进行控制，或通过例如由管理实体配置的一个或多个配置文件进行控制。

根据本文以下描述的多个实施例之一对移动网络功能进行升级可在网络实体，例如但不限于，基站(Node B)、MME、PDN-GW、S-GW、SGSN、GGSN、PCRF等上实施。当然，本发明并不局限于对基于3GPP的移动通信系统中的网络实体进行升级。

图4示出了根据本发明一实施例，将移动网络功能的当前软件版本升级为新软件版本的示例性升级过程。该过程的第一步骤401中，实施移动网络功能的当前软件版本的一个或多个实例仍被执行。虽然旧软件版本的这些一个或多个实例为所有的(控制平面和用户平面)业务提供服务，启动/添加具有限制容量的新软件版本，但该新软件版本此时不对任何存活业务提供服务。接下来，在第二步骤402中，将包括新的服务请求的新的控制业务路由至新软件版本的已建立的一个或多个实例，而现有业务仍由旧软件版本提供支持。其后，在第三步骤403中，例如，通过(相继)添加基于新软件版本实施移动网络功能的另外的实例，使新软件版本的服务容量增大；而，例如，通过(相继)移除基于旧软件版本实施移动网络功能的实例，使旧软件版本的服务容量减小。如404所示，旧软件版本服务容量的大小可逐渐减小，直至在第四步骤405中，由旧软件版本实例提供服务的业务没有剩余或剩余很少。在第四步骤405中，可将流入网络实体的所有业务导向根据新软件版本实施移动网络功能的实例。

注意，当从第三步骤向第四步骤过渡时，可包括对一定数量的用户进行迁移，其中所述用户当前在旧软件版本实例内由旧软件版本实例提供服务。但这不是必需的，还可在根据旧软件版本的最后一个实例不再对任何用户提供服务时，移除这个实例。(相继)减少运行旧软件版本的实例/容量还可包括将一些用户的服务从运行旧软件版本的第一实例重新定位至运行旧软件版本的另一个第二实例，从而可移除第一实例。

软件版本可为由应用、平台和操作系统组成的整个堆栈所构成，但这不是必需的。软件版本还可实施一个模块组或模块组的子集，其中模块组包括操作系统的应用和平台。还应注意的是，在将包括新的服务请求的控制业务路由至由新软件版本实施的实例时，对由新软件版本实施的实例提出的服务请求的处理可包括创建用户平面。其后，用户平面业务也由新软件版本实施的实例提供服务。

对实施移动网络功能的软件进行升级的上述迁移过程的优点可包括：

1.不中断正在进行的服务/会话/承载。这是因为，升级过程启动时已经建立的服务/会话/承载仍可由根据旧软件版本实施的实例提供服务，且只有新的服务请求会被由新软件版本实施的实例进行处理。

2.可以在一天中的任何时候进行软件升级，因为即使在升级期间，预定的全部容量仍可提供服务，和/或仍针对故障提供冗余。

3.由于新旧软件版本上的资源使用逐步增加或减小，升级需要的额外资源最小。

4.可以使用真实业务对新软件版本进行测试，而旧软件版本仍旧为开始升级时已存在的业务提供服务(可选地，部分新服务)。因此，即使在初始测试期间，全部服务容量也可始终由旧软件版本实例提供。

5.出现差错时，迁移过程允许进行快速恢复，因为旧软件版本仍旧在一个或多个实例中运行，且一旦新软件版本断开，旧软件版本将会继续为全部容量提供服务。

6.新旧软件版本的共存极大减轻了处理版本间不兼容性的问题，因为不需要新旧软件版本间的实时数据同步。

7.这样的理念得到支持，即，通过在每个阶段将限定量的业务分配给新软件版本而进行调整的升级。若经证实，新软件版本可运行，可逐渐将更多业务路由至新软件版本，直至新软件版本处理所有的业务。如果新软件版本存在差错，则将该差错产生的影响限制在预期范围内。

8.所提出的迁移方案允许对移动网络中的大部分业务逻辑子系统进行统一升级。

如上所述，根据联系图4所概述的上述过程的从旧软件版本到新软件版本的迁移可包括下列两个过程。首先，可预见由旧软件版本实施的实例提供服务的用户到由新软件版本实施的实例(或与之相反)的被动或主动迁移，例如，以便逐渐增加或减少根据新旧软件版本实施的实例的服务容量。例如且不失一般性，移动网络标准，如由3GPP提供的移动网络标准，通常规定了当与用户相关的资源处于“空闲”或“未激活”状态时，该资源被释放，实现用户从一个网络功能实例到另一网络功能实例的迁移，而不中断服务。例如，可使用标准的分离/附着过程并正常删除PDP上下文，以实施MME和SGSN。对于GGSN，PGW和SGW，它们可通过按照标准正常删除PDP上下文来实施。

因此，对于被动迁移，旧软件版本的实例可继续为升级过程启动时存在的服务提供服务，并且一旦所有的服务均已终止就可被移除(例如，将与用户的这些服务相关的所有上下文移除)。这还可包括将一些正在进行的服务(例如，相关的上下文)从由旧软件版本实施的一个实例移动至另一实例，以便能够移除由旧软件版本实施的一些实例。在主动迁移中，在正在进行的服务期间，可将一些用户从由旧软件版本实施的它们的(初始服务)实例主动移动至另一由旧软件版本实施的实例。

其次，根据本发明第二方面，新旧业务之间的差别(更准确地，现有服务与新服务之间的差别)以及对输入业务的相应分配。根据本发明第二方面，建议了业务处理决定模块，其对分配进行处理，所述分配为将控制平面的输入的服务请求分配给根据当前软件版本或升级后的软件版本实施移动网络功能的实例。由于启动升级时运行的承载服务或会话仍可由使用旧(当前)版本软件实施的实例提供服务，通过由业务处理决定模块对控制平面业务进行控制，对数据转换的需求可以避免。

在新旧软件版本同时运行的环境中，在升级期间维持面向连接的服务而不中断，这可能尤其要求业务处理决定模块将已建立的服务的控制平面业务(例如，其相应的会话和/或承载)路由至旧软件版本，以保证没有服务中断。进一步地，业务处理决定模块还可将新的服务请求(例如，附着、创建PDP上下文、会话创建请求等)及其随后的信令业务路由至新软件版本。由控制平面在新软件版本中创建相应的与用户业务有关的状态数据(例如，用户平面的PDP上下文)，用户业务将在新软件版本中得到支持。注意，用户平面业务通过控制平面建立，并且，例如基于创建用户平面的实例，被路由至旧的或新的软件版本实例。

因此，来自新旧业务的数据分别在新旧软件版本上产生。这样便可无需在升级期间将旧软件版本产生的动态数据转换到新软件版本。通过对由新旧软件版本实施的移动网络功能实例的容量进行组合，可在升级期间提供等于或大于全容量的容量。如果新软件版本未正常工作，由于旧软件版本仍在运行并为业务提供服务，恢复速度很快。

区别已建立的和新的服务/业务可能要求较高。新旧服务/业务可能在低层协议(例如，物理，数据链路或网络层)没有区别，而通常仅在移动网络功能的特定协议处理模块内的较高层中存在差别。由于升级期间的服务中断与有状态协议尤其相关，因此当考虑有状态协议时，新的服务与现存服务之间的区别特别重要。作为示例，图1示出了在移动网络中提供移动网络功能的EPC网络实体之间的接口和协议。EPC中所示的有状态协议为，例如GTP-C，PMIP，SCTP/Diameter和SCTP/S1-AP。

图5示出了根据一示例性实施例用于实施服务中软件升级方法的示例性装置。该装置可以例如在移动通信系统的网络实体中实施。该装置由根据旧软件版本实施移动网络功能的实例(“旧软件版本实例”)和另一根据新软件功能实施同一移动网络功能的实例("新软件版本实例")组成。在旧软件版本侧，业务决定器(还表示本文所述的业务处理决定模块)、升级代理以及一套与特定协议相关的规则(一个或多个策略)在实施移动网络功能的实例中实施。在新软件版本侧，使用移动网络功能的新软件版本、升级代理以及一套用于实施移动网络功能的与特定协议相关的规则来实施实例。

升级前，必须在新旧软件版本中同时定义特定于协议的规则，诸如，如何检测第一分组，决定新旧业务的标准等。安装升级代理，并根据各个版本中特定于协议的规则对其进行配置。业务决定器安装配置在旧软件版本侧。升级操作期间，控制业务(仅仅)通过由旧软件版本实施的实例进入501。基于特定于协议的规则，业务决定器将输入业务分为新业务或旧业务(即升级前已进行的会话，和新会话)，并将相应的控制业务路由至使用新软件版本实施的实例(见504)，或在使用旧软件版本实施的实例内进行内部路由(见502)。

在旧业务路径中，控制业务被发送到本地的旧软件版本软件以进行处理，处理结果从旧软件版本侧输出503。对于新业务路径，控制业务首先被发送504到本地升级代理。本地升级代理将业务转发505给新软件版本侧的升级代理。此处，新软件版本侧的升级代理发送506业务至新软件版本软件以进行处理，处理结果返回507至新软件版本侧的升级代理。新软件版本侧的升级代理将该结果转发508至旧软件版本侧的升级代理。该结果从旧软件版本侧输出509。

在一些实施例中，升级操作通常由移动网络的管理实体驱动。从管理实体的角度，根据一示例性实施例的整个升级过程示于图6的流程图中。第一步，可执行，在升级操作前对网络实体上要被升级的软件系统进行准备601。该准备步骤的细节将在下文结合图7详述。在验证步骤602中，验证升级准备是否执行成功。如果准备升级期间发生差错，则执行准备故障处理603，升级操作中断。

如上文示例所述，准备成功后，在实际升级操作期间，网络实体上旧软件版本的服务容量可能减小604，而新软件版本的服务容量增加605。步骤606中对新软件版本提供的结果进行验证。如果该验证中存在错误，执行升级故障处理607，升级终止。若升级结果可在606中被成功验证，则重复步骤604、605和606，直至验证步骤608确定新软件版本实例可处理全部业务负载。当已满足升级的这些预定条件时，所有的剩余业务被切换609至新软件版本实例。对切换操作进行验证610。如果存在差错，进行相关的切换故障处理611，升级终止。

在升级可以被提交之前，进行清理操作612。下文将参照图8对该清理步骤进行详细描述。再次，对清理是否成功进行验证613，若没有成功，则执行清理失败处理614。在清理成功的情况下，将升级提交615。

图7示出了图6的为升级过程进行准备601的示例性实施方式。准备步骤701和702包括在图5所示的旧软件版本实例和新软件版本实例处对升级代理进行配置。特定于应用的准备703包括：获取并建立规则以便当在特定于应用的协议下针对给定移动网络功能在控制业务中做出新的连接请求时进行检测，以允许图5中旧软件版本实例的业务决定器将该连接请求与其他控制业务相区别，并将新的连接请求路由至新软件版本实例(假定策略被相应地建立)。并且，执行对准备操作的验证704。

图8示出了升级清理过程612的示例性实施方式。该示例性清理操作包括特定于应用的清理过程801。另外，对移除的旧软件版本实例进行清理802，并对新软件版本实例的安装进行清理803，之后对清理子过程是否已成功执行进行验证804。

出于可管理性和灵活性的原因，移动网络的实施方式通常遵循将策略和机制分开设计的原则，其在策略中大致说明了需要做什么，而机制规定了如何做。尤其在移动网络的管理中，这是普遍的。在大多上述示例中，假定当新软件版本成功接管并为业务的全部容量提供服务时，升级操作完成。

但是，有许多可由策略定义的其他场景，其允许在图6的步骤608和609中切换至新软件版本。例如，步骤608还可验证是否X％的用户由新软件版本提供服务，并在这种情况下进行切换609。另一替代方式可能在步骤608中检验是否Y％的用户业务容量在由旧软件版本提供服务，并在这种情况下继续进行切换609。又一示例中，步骤608可检验是否用户的预定分组已迁移至新软件版本，若发生这种情形，切换609至新软件版本。如上所述，可对策略进行定义，以控制迁移过程并确定切换609至新软件版本的时间。

如图6例示的一种装置，即示出了其如何执行，可实施相应的升级机制。具体而言，作为其功能的部分，业务决定器提供了支持机制。本发明的另一实施例中，业务决定器可以以不同模式，例如，以启用和禁用两种模式之一运行。当在控制业务中发现新的服务请求时，业务决定器的运行模式可影响业务决定器的行为，其基于相关移动网络功能的特定于应用的协议，即，将新的服务请求路由至新软件版本实例还是路由至旧软件版本实例。

正常操作期间，当没有升级操作正在进行时，业务决定器可处于禁用模式。这意味着所有的输入(控制)业务可绕开业务决定器，由当前软件版本提供服务。可替代地，还可将禁用模式视为：在该模式下业务决定器仍接收输入(控制)业务，但不进行任何路由决定，使业务仅由当前(“旧”)软件版本实例进行处理。

升级期间操作，业务决定器可在启用模式下运行。在启用模式下，参照图5所述，业务决定器将之前建立的连接导向相应的版本，即，将旧业务导向旧软件版本，新业务导向新软件版本，或通过升级代理将新连接创建请求转发至新软件版本。

升级期间操作，当业务决定器在禁用模式下运行时，业务决定器将之前建立的连接导向相应的版本，即，将旧业务导向旧软件版本，并将新业务导向新软件版本，或将新连接创建请求导向本地旧软件版本。

根据此时执行的特定升级策略，可使用业务决定器中的支持机制来执行所需的必要动作。举一示例，在一实施例中，升级策略是将所有新请求的连接创建业务移动至新软件版本。之后，负责升级的管理实体将该策略转换成动作，该动作在升级操作期间启用业务决定器，直至升级操作结束。

另一实施例中，升级策略可确定一定百分比的连接，例如，10％的连接，将被移动至新软件版本实例。之后，负责升级的管理实体将该策略转换成动作，该动作启用业务决定器以在新软件版本实例上创建新的连接。当达到期望水平10％时，负责升级的管理实体禁用业务决定器，从而不会使所述水平高于所需水平。升级期间，已建立的连接，不论其遵循旧业务路径还是新业务路径，均被禁用模式下的业务决定器导向正确版本进行处理。

需要注意，上述两实施例的目的是做出说明。本发明可被用于更多实施例，以便升级策略可被转换成在升级操作期间启用和禁用业务决定器的动作序列。

总之，上述示例性升级过程可用于实现下列优点：

·由于全部既定容量可由移动网络功能的新旧软件版本实例的组合提供服务，因此升级可在任何时间(即使在白天)进行，而不受限于当前进行升级的习惯做法——即仅在非高峰时段，如晚上进行。

·由于新旧软件版本上的资源使用逐渐增加和减小，升级操作所需的额外资源量最小。

·新旧软件版本在升级期间同时运行，各个版本产生的数据由正确的版本进行相应处理。这就大大减轻了版本间的不兼容性问题。例如，因此不需要新旧软件版本之间的实时数据同步。

·如果新升级的版本工作不如预期，则作为故障恢复动作，移动网络功能可退回到旧软件版本。由于旧软件版本仍在运行，该故障恢复动作可被快速执行。一旦业务的全部既定容量在旧软件版本得以恢复，便将新软件版本断开，故障恢复动作完成。

·面向连接的服务的已建立业务被路由至旧业务路径以便由旧软件版本进行处理，能够保证不发生服务中断。

·可使用真实的业务对新软件版本进行测试，并且，由于新旧软件版本的共存特性，如果该新软件版本不能正常工作，可非常快速地执行退回至旧软件版本的故障恢复操作。

应进一步注意，本文所讨论的各个方面的不同实施例的单个特征可分别或以任意组合的方式作为另一发明的主题。

虽然在一种方法的语境中描述了某些方面，显而易见的是，这些方面还表示对适当地配置以执行上述方法的相应装置的描述。在该装置中，(功能或有形)块或设备可对应于一个或多个方法步骤或方法步骤的特征。与之类似，在相应装置的对应块或部件或特征的语境下描述的方面还可对应于相应方法的各单个方法步骤。

另外，本文所述的方法还可由(或使用)例如处理器、微处理器、可编程序计算机或电子电路等的硬件装置执行。某一个或多个最重要的方法步骤可由此类装置执行。在本文以功能元件(例如，处理单元、接收单元、发射单元等)描述装置之处，应进一步理解，该装置的这些元件可全部或部分在硬件元件/电路中实施。单个硬件，如处理器或微处理器，发射器电路、接收器电路等，可用于实施该装置的一个或多个元件的功能性。

此外，当信息或数据将在实施硬件装置的功能元件的方法步骤的过程中被存储时，该装置可包括存储器或存储介质，其可与该装置的一个或多个硬件元件/电路可通信地耦合。

还设想在硬件、软件或其组合中实施本发明的各个方面。这可使用其上存储有电子可读控制信号或指令的数字存储介质，如软盘、DVD、蓝光光碟、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器，其与可编程计算机系统协作(或可与之协作)，从而执行相应方法。可提供具有电子可读控制信号或指令的数据载体，该载体可与可编程计算机系统协作，以执行本文所述的方法。

还设想将本发明的方面实施为具有程序代码的计算机程序产品的形式，其中当计算机程序产品在计算机上运行时，程序代码运行以执行所述方法。程序代码可存储在机器可读载体上。

上述内容仅为说明性的，并应理解，本文所述的设置的改进和变形以及细节对本领域的其他技术人员而言是显而易见的。因此，意在仅受限于所附权利要求的范围，而不受上文通过描述和说明呈现的具体细节限制。

Claims (13)

1.一种在移动通信系统的网络实体中使用的业务处理决定模块，其中所述业务处理决定模块被提供在实例内，所述实例根据当前软件版本在所述网络实体上实施移动网络功能，其中所述业务处理决定模块包括：

接收子模块，配置为接收控制平面业务，所述控制平面业务包括对所述移动网络功能的请求；

决定子模块，配置为，针对每个接收到的请求，决定各请求是要由根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例进行处理，还是要由根据升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例进行处理；

其中所述决定子模块配置为基于由所述移动通信系统的管理实体设定的一个或多个策略进行其决定；

路由子模块，配置为根据所述决定子模块的决定，将每个请求路由至根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例，或路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例；

其中所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在所述策略激活之后建立的新的承载或会话相关的所述控制平面业务的请求被路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例。

2.根据权利要求1所述的业务处理决定模块，其中所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，如果预定百分比或数量的已建立承载或会话还未被路由至由实施所述移动网络功能的升级后的软件版本实施的一个或多个实例，则与在所述策略激活之后建立的新的承载或会话相关的所述控制平面业务的请求被路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例，否则被路由至根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例。

3.根据权利要求2所述的业务处理决定模块，

其中所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在所述策略激活之前建立的承载或会话相关的所述控制平面业务的请求被路由至根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例。

4.根据权利要求1至3之一所述的业务处理决定模块，其中所述移动网络功能包括由所述移动通信系统的所述网络实体实施的控制平面功能、用户平面功能、或管理功能的至少一个。

5.根据权利要求1至3之一所述的业务处理决定模块，其中所述移动网络功能包括由所述移动通信系统中的所述网络实体实施的功能性。

6.根据权利要求1至3之一所述的业务处理决定模块，其中所述业务处理决定模块在OSI协议栈内的网络层或更高层的有状态协议的软件中实施。

7.一种用于对实施移动网络功能的当前软件版本进行升级而不中断正在进行的承载服务或会话的方法，所述方法包括：

通过执行根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的一个或多个实例，在网络实体处提供所述移动网络功能；

添加至少一个实例，所述至少一个实例在所述网络实体处根据升级后的软件版本实施所述移动网络功能；

在根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的所述实例的一个或多个处，接收控制平面业务，所述控制平面业务包括对所述移动网络功能的请求；

基于由移动通信网络的管理实体设定的一个或多个策略，决定将各个请求路由至根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例，还是路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例；

将所述接收的控制平面业务内所述请求的子集从当前软件版本的各实例路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例；

在由所述升级后的软件版本实施的所述实例的每一个处以及所述当前软件版本的所述实例的每一个处，对在各自实例处接收的所述请求进行处理；

其中所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在所述策略激活之后建立的新的承载或会话相关的所述控制平面业务的请求被路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，如果预定百分比或数量的已建立承载或会话还未被路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的一个或多个实例，则与在所述策略激活之后建立的新的承载或会话相关的所述控制平面业务的请求被路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例，否则被路由至根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例。

9.根据权利要求8所述的方法，

其中所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在所述策略激活之前建立的承载或会话相关的所述控制平面业务的请求被路由至根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例。

10.根据权利要求7至9之一所述的方法，进一步包括：

根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例在所述根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例内响应于对所述请求的处理，建立会话的承载，

通过所述建立的承载，在根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例处接收所述会话的用户平面业务，

根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例在所述根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例内响应于对所述请求的处理，建立会话的承载，以及

通过所述建立的承载，在根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例处接收所述会话的用户平面业务。

11. 根据权利要求7至9之一所述的方法，进一步包括：移除根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的所述实例的一个或多个。

12. 根据权利要求11所述的方法，其中响应于由根据所述当前软件版本实施的所述移动网络功能所维持的上下文信息的删除或超时，或响应于把由该实例维持的所述上下文信息移动至根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的另一实例，将所述实例移除，以及

所述方法进一步包括添加一个或多个其他实例，所述一个或多个其他实例在所述网络实体处根据升级后的软件版本实施所述移动网络功能，以及

响应于移除最后一个根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例，在根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的所述一个或多个实例处接收所述控制平面业务，并处理在所述根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的所述实例的一个或多个内接收的所有请求。

13.一种能够对实施移动网络功能的当前软件版本进行升级而不中断正在进行的承载服务或会话的网络实体，所述网络实体包括：

处理器，配置为执行根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的一个或多个实例；并执行在所述网络实体处根据升级后的软件版本实施所述移动网络功能的至少一个实例；

收发器，配置为在根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的所述实例的一个或多个处，接收控制平面业务，所述控制平面流包括对所述移动网络功能的请求；

其中所述处理器进一步配置为基于由移动通信网络的管理实体设定的一个或多个策略，决定将各个请求路由至根据所述当前软件版本实施所述移动网络功能的实例，还是路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例，将所述接收的控制平面业务内所述请求的子集从由当前软件版本实施的各实例路由至由升级后的软件版本实施的实例，并在由升级后的软件版本实施的所述实例的每一个处以及当前软件版本的所述实例的每一个处，对各自实例处接收的所述请求进行处理；

其中所述一个或多个策略包括策略，根据该策略，与在所述策略激活之后建立的新的承载或会话相关的所述控制平面业务的请求被路由至根据所述升级后的软件版本实施所述移动网络功能的实例。