CN112543467A - 一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法和装置 - Google Patents

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CN112543467A CN201910897588.8A CN201910897588A CN112543467A CN 112543467 A CN112543467 A CN 112543467A CN 201910897588 A CN201910897588 A CN 201910897588A CN 112543467 A CN112543467 A CN 112543467A
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喻炜
洪彬婷
王薇薇
贾啸岩
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    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route

Abstract

本发明实施方式提出一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法和装置。该方法包括：第一核心网(EPC)中的第一移动性管理实体(MME)获取包含第一EPC的用户终端(UE)的接入状态和第一MME的能力值的第一EPC设备状态；第二EPC中的第二MME获取包含第二EPC的UE的接入状态和第二MME的能力值的第二EPC设备状态；在第一MME和第二MME之间，基于心跳连接传递第一EPC设备状态和第二EPC设备状态；第一MME和第二MME，分别基于相同的主备容灾判断原则和所述第一EPC设备状态和第二EPC设备状态，确定各自所在的EPC的工作状态为主或备。提出了EPC主备容灾状态确认的方法，具有高可操作性。

Description

一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法和装置
技术领域
本发明属于电力无线专网技术领域，特别是涉及一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法和装置。
背景技术
随着智能电网建设的展开，电力业务对可靠性、安全性的需求不断提高，电力无线专网建设受到越来越多的关注。智能电网配用电业务终端点多面广且分布分散，光纤通信方式虽然具备业务传输能力强的优势，但部署施工难度大、成本高，无法满足对海量配用电终端的全覆盖。随着无线宽带通信技术的迅猛发展，作为电力有线光纤通信的补充手段，无线通信对电力配电侧业务的支持能力已经得到了较大的提高，越来越多的电力通信业务考虑使用无线通信进行承载。
传统的光纤通信因其施工难度大、物料设备相对昂贵等问题，越来越不能满足大规模组网的要求。电力无线专网作为打通业务传输“最后一公里”的方案，在满足业务需求的前提下，保证设备运行稳定性。基于TD-LTE的无线专网通信系统由业务终端(UserEquipment,UE)、基站(Evolved Node B，eNB)、核心网(Evolved Packet Core，EPC)组成。其中，核心网逻辑实体主要包含：移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(Serving GateWay，SGW)、公用数据网(PDN)网关(PDN GateWay，PGW)、用户归属地服务器(Home Subscriber Server,HSS)。终端数据通过eNodeB、SGW、PGW传输到PDN网络。可以将SGW和PGW作为一个逻辑网元进行讨论。
在现有技术中，已经有了在主备状态确认后，后续主备倒换的具体信令流程。然而，目前的现有技术并未提出如何确认当前EPC的主备工作状态。
而且，在现有技术中，当主备设备心跳断开后，易在PDN网络与Sgi接口间形成两条下行路由。而且，心跳恢复后，主备协商过程中有可能将附着有终端的EPC设置为备，导致终端掉线后重新上线，增加了设备运行的不稳定性。
发明内容
本发明实施例提出一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法和装置。
本发明实施例的技术方案如下：
一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法，该方法包括：
第一核心网EPC中的第一移动性管理实体MME获取包含第一EPC的用户终端UE的接入状态和第一MME的能力值的第一EPC设备状态；第二EPC中的第二MME获取包含第二EPC的UE的接入状态和第二MME的能力值的第二EPC设备状态；
在第一MME和第二MME之间，基于心跳连接传递第一EPC设备状态和第二EPC设备状态；
第一MME和第二MME，分别基于相同的主备容灾判断原则和所述第一EPC设备状态和第二EPC设备状态，确定各自所在的EPC的工作状态为主或备。
在一个实施方式中，所述主备容灾判断原则包括下列中的至少一个：
当本端的MME状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC无S1连接时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中所有的网关都状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中的所有S11连接都异常时，确定本端的EPC的工作状态为备。
在一个实施方式中，当心跳连接正常时，第一MME和第二MME分别按照顺序判断本端与对端的对比项，所述顺序及对比项包括：第一顺序：HSS设备状态；第二顺序：S6a连接状态；第三顺序：UE接入状态；第四顺序：EPC工作状态；第五顺序：MME能力值；第六顺序：HB IP地址大小；其中：如本端状态异常且对端状态正常，或本端参数低于对端参数，则本端EPC工作状态为备；如本端状态正常且对端状态异常，或本端参数高于对端参数，则本端EPC工作状态为主；如本端状态与对端状态相同，或本端参数等于对端参数，则依次对比下一对比项。
在一个实施方式中，该方法还包括：
当心跳连接不正常时，第一MME和第二MME分别按如下顺序执行：
A1、当本端EPC的工作状态为备时，保持工作状态为备，否则执行A2；
A2、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的HSS设备状态异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则执行A3；
A3、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的S6a连接异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则EPC维持原工作状态。
在一个实施方式中，该方法还包括：
当本端的EPC启动且无心跳连接时，且本端MME状态无异常、本端S1连接无异常和本端的EPC中所有的服务网关SGW和公用数据网网关PGW都状态无异常时，确定本端的EPC的工作状态为主。
一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置，该装置包括：
获取模块，用于使能第一核心网EPC中的第一移动性管理实体MME获取包含第一EPC的用户终端UE的接入状态和第一MME的能力值的第一EPC设备状态；第二EPC中的第二MME获取包含第二EPC的UE的接入状态和第二MME的能力值的第二EPC设备状态；
传递模块，用于在第一MME和第二MME之间，基于心跳连接传递第一EPC设备状态和第二EPC设备状态；
确定模块，用于使能第一MME和第二MME，分别基于相同的主备容灾判断原则和所述第一EPC设备状态和第二EPC设备状态，确定各自所在的EPC的工作状态为主或备。
在一个实施方式中，所述主备容灾判断原则包括下列中的至少一个：
当本端的MME状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC无S1连接时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中所有的网关都状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中的所有S11连接都异常时，确定本端的EPC的工作状态为备。
在一个实施方式中，确定模块，用于当心跳连接正常时，使能第一MME和第二MME分别按照顺序判断本端与对端的对比项，所述顺序及对比项包括：第一顺序：HSS设备状态；第二顺序：S6a连接状态；第三顺序：UE接入状态；第四顺序：EPC工作状态；第五顺序：MME能力值；第六顺序：HB IP地址大小；其中：如本端状态异常且对端状态正常，或本端参数低于对端参数，则本端EPC工作状态为备；如本端状态正常且对端状态异常，或本端参数高于对端参数，则本端EPC工作状态为主；如本端状态与对端状态相同，或本端参数等于对端参数，则依次对比下一对比项。
在一个实施方式中，确定模块，还用于当心跳连接不正常时，使能第一MME和第二MME分别按如下顺序执行：
A1、当本端EPC的工作状态为备时，保持工作状态为备，否则执行A2；
A2、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的HSS设备状态异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则执行A3；
A3、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的S6a连接异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则EPC维持原工作状态。
在一个实施方式中，确定模块，还用于当本端的EPC启动且无心跳连接时，且本端MME状态无异常、本端S1连接无异常和本端的EPC中所有的服务网关SGW和公用数据网网关PGW都无状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为主。
从上述技术方案可以看出，本发明实施方式提出了EPC主备容灾状态确认的方法，具有高可操作性。另外，将影响核心网信令面及用户面的多种网元工作状态汇总，进行EPC设备状态设置，能够在不新增设备的基础上，利用已有设备的软件升级实现多网元故障点的检测。
还有，本发明实施方式将UE接入状态指示作为EPC主备容灾状态确认的判断条件。当心跳失联后恢复时，如果两个设备硬件及连接均正常的情况下，存在UE接入的EPC作为主EPC，保证已附着业务的稳定性，避免大量UE释放及再次接入对网络设备的冲击。另外，本发明可在主备容灾的两套EPC中选择工作状态更优的核心网进行服务。在保证业务隔离的基础上，实现了稳定的设备容灾。
附图说明
图1为本发明电力无线专网的核心网的示范性网络结构图。
图2为本发明电力无线专网的核心网的主备容灾示意图。
图3为本发明电力无线专网的核心网的业务隔离网络结构示意图。
图4为根据本发明电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法的流程图。
图5为根据本发明电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置的结构图。
图6为根据本发明第一实施例的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法的流程图。
图7为根据本发明第二实施例的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法的流程图。
图8为根据本发明第三实施例的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法的流程图。
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，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
图1为本发明电力无线专网的核心网的示范性网络结构图。
如图1所示，核心网主要的逻辑实体包含：MME、SGW、PGW和HSS。终端数据通过eNodeB、SGW和PGW传输到PDN网络。可以将SGW和PGW作为一个逻辑网元进行讨论。
为了实现设备稳定运行，电力行业要求核心网支持设备级容灾恢复，当工作的核心网设备故障后，可将业务移植到备用核心网完成业务传输。
图2为本发明电力无线专网的核心网的主备容灾示意图。
如图2所示，EPC1中的MME、SGW/PGW、HSS与EPC2中的MME、SGW/PGW、HSS互为容灾设备，同一时间点只有一组网元为主并提供服务；当其中一套设备故障后，备用设备能够接入终端并提供业务服务。在图2中，EPC1中MME与EPC2间的MME通过心跳接口(HeartBeat,HB)实现主备状态协商，并能够将MME工作状态通过MME能力值(Capacity)传递给eNB。eNB同时与两个MME建立S1连接，并根据MME Capacity将UE接入至能力值高的MME及SGW/PGW。
优选的，HB接口传输的心跳消息包含如下信息：EPC当前工作状态指示、UE的接入状态、MME能力值和EPC设备状态，等等。其中，EPC当前工作状态指示，用于指出EPC的当前主备状态；MME能力值指预先配置的该MME的能力值；EPC设备状态指EPC内各网元(如MME、SGW/PGW、HSS等)设备状态的集合，比如SGW/PGW硬件状态和连接状态，HSS硬件状态和连接状态，MME自身硬件状态，S1连接状态，EPC网元间连接状态，UE接入状态，MME能力值，等等，其中EPC网元间连接状态指EPC内各网元间(如MME与SGW/PGW、HSS等)连接状态，S1连接状态指示是否存在连接态的S1连接，UE的接入状态用于指示当前是否有已接入UE。
电力业务要对不同业务传输通道进行物理隔离，在架构上要求不同业务的S1-MME、S1-U、Sgi进行物理隔离。本发明实施方式中容灾的两个核心网也是以业务为划分，一组支持同一类业务或几类业务的MME、SGW/PGW根据逻辑划分为一个EPC。图3为本发明电力无线专网的核心网的业务隔离网络结构示意图。
在本发明实施方式中，明确了EPC主备容灾状态确认的方法与过程，具有高可操作性。另外，将影响核心网信令面及用户面的多种网元工作状态汇总，进行EPC工作状态设置。本发明实施方式能够在不新增设备的基础上，利用已有设备的软件升级实现多网元故障点的检测。而且，本发明实施方式将UE接入状态指示作为EPC主备容灾状态(即工作状态)确认的判断条件。当心跳失联后恢复时，如果两个设备硬件及连接均正常的情况下，存在UE接入的EPC作为主EPC，从而保证已附着业务的稳定性，避免大量UE释放及再次接入对网络设备的冲击。
另外，本发明实施方式还可在主备容灾的两套EPC中选择工作状态更优的核心网进行服务，在保证业务隔离的基础上，实现了稳定的设备容灾。
图4为根据本发明电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法的流程图。
如图4所示，该方法包括：
步骤401：第一EPC中的第一MME获取包含第一EPC的用户终端UE的接入状态和第一MME的能力值的第一EPC设备状态；第二EPC中的第二MME获取包含第二EPC的UE的接入状态和第二MME的能力值的第二EPC设备状态；
步骤402：在第一MME和第二MME之间，基于心跳连接传递第一EPC设备状态和第二EPC设备状态；
步骤403：第一MME和第二MME，分别基于相同的主备容灾判断原则和所述第一EPC设备状态和第二EPC设备状态，确定各自所在的EPC的工作状态为主或备。
在这里，首先，第一MME和第二MME分别基于主备容灾判断原则确定自身所在的EPC的工作状态是否为备。然后，当第一MME和第二MME不同时确定自身所在的EPC的工作状态为备时，第一MME和第二MME再分别基于第一EPC设备状态和第二EPC设备状态确定各自所在的EPC的工作状态为主或备。
在一个实施方式中，所述主备容灾判断原则包括下列中的至少一个：
当本端的MME状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC无S1连接时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中所有的网关(比如，服务网关SGW/公用数据网网关PGW)都状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中的所有S11连接都异常时，确定本端的EPC的工作状态为备。
在一个实施方式中，第一MME和第二MME分别基于第一EPC设备状态和第二EPC设备状态确定各自所在的EPC的工作状态为主或备当心跳连接正常包括：
当心跳连接正常时，第一MME和第二MME分别按照顺序判断本端与对端的对比项，所述顺序及对比项包括：第一顺序：HSS设备状态；第二顺序：S6a连接状态；第三顺序：UE接入状态；第四顺序：EPC工作状态；第五顺序：MME能力值；第六顺序：HB IP地址大小；其中：如本端状态(比如，HSS设备状态、S6a连接状态、UE接入状态或EPC工作状态)异常且对端状态正常，或本端参数(比如，MME能力值或HB IP地址)低于对端参数，则本端EPC工作状态为备；如本端状态正常且对端状态异常，或本端参数高于对端参数，则本端EPC工作状态为主；如本端状态与对端状态相同，或本端参数等于对端参数，则依次对比下一对比项。
在一个实施方式中，该方法还包括：当心跳连接不正常时，第一MME和第二MME分别按如下顺序执行：
A1、当本端EPC的工作状态为备时，保持工作状态为备，否则执行A2；
A2、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的HSS设备状态异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则执行A3；
A3、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的S6a连接异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则EPC维持原工作状态。
在一个实施方式中，该方法还包括：当本端的EPC启动且无心跳连接时，且本端MME状态无异常、本端S1连接无异常和本端的EPC中所有的服务网关SGW和公用数据网网关PGW都状态无异常时，确定本端的EPC的工作状态为主。
下面对本发明实施方式进行更详细的描述。
首先，可以设置主备容灾EPC的四种工作状态，分别为：1、主备协商主状态(状态码：11)；2、断心跳后为主状态(状态码：10)；3、初始状态变为主状态(状态码：01)；4、备及初始状态(状态码：00)。为省略描述，后续直接标识状态码。
而且，本发明实施方式还提出容灾初始MME能力值，当主备容灾的两个EPC均可以支持UE业务且EPC主备状态相同时可根据MME能力值进行主备协商。本发明实施方式还提出用于传递EPC工作状态和主备协商的心跳消息，容灾的双方可通过心跳获取对端状态。另外，在本发明实施方式中，还通过MME获取EPC中各网元设备状态、连接状态的方法。还有，在本发明实施方式中，MME通过各网元状态、S1连接状态、UE接入状态、MME能力值等判断本EPC工作状态。
具体地，本发明实施方式提出了MME获取EPC设备状态的方法，具体如下：(1)、通过S11接口，获取到SGW/PGW硬件状态、连接状态；(2)、通过S6a接口，获取到HSS硬件状态、连接状态；(3)、MME判断自身硬件状态、S1连接状态、UE接入状态；(4)、MME获取自身能力值；(5)、MME通过以上内容，及本端EPC的当前工作状态、对端EPC的当前工作状态和对端EPC的设备状态指示判断当前EPC主备状态。
而且，本发明实施方式还设计了判断EPC主备容灾状态的原则，具体如下：
第一类原则：(以下任一场景发生时，本端EPC工作状态为备)
1.MME设备状态异常；2.无S1连接；3.配置的所有SGW/PGW设备状态异常；4.配置的所有S11连接异常。
第二类原则：(以下场景发生时，若对端为正常或优于本端，则对本端EPC工作状态为备)
1.HSS设备状态异常；2.S6a连接异常；3.无UE接入；4.对端EPC工作状态优于本端(其中：主备协商主状态>断心跳后为主状态>初始状态变为主状态>备及初始状态)；5.对端MME能力值优于本端。
其中，以上五种场景中，优先级为：HSS设备状态＝S6a连接状态>UE接入状态>EPC工作状态>MME能力值。
第三类原则：(心跳断开时，遵循以下原则)
1.第一类原则及HSS设备状态异常、S6a连接异常任一场景时，本端EPC工作状态为备；2.心跳断开时，EPC工作状态为“主”，且不满足1中任一场景，EPC维持原工作状态；3.心跳断开时，EPC工作状态为“备”，且不满足1中任一场景，EPC工作状态改为“断心跳后为主状态”；4.EPC启动时，心跳已经断开，且无1中任一场景，则本端EPC工作状态为“初始状态变为主状态”。
基于上述描述，图5为根据本发明电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置的结构图。
如图5所示，电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置包括：
获取模块，用于使能第一EPC中的第一MME获取包含第一EPC的用户终端UE的接入状态和第一MME的能力值的第一EPC设备状态；第二EPC中的第二MME获取包含第二EPC的UE的接入状态和第二MME的能力值的第二EPC设备状态；
传递模块，用于在第一MME和第二MME之间，基于心跳连接传递第一EPC设备状态和第二EPC设备状态；
确定模块，用于使能第一MME和第二MME，分别基于相同的主备容灾判断原则和所述第一EPC设备状态和第二EPC设备状态，确定各自所在的EPC的工作状态为主或备。
在一个实施方式中，所述主备容灾判断原则包括下列中的至少一个：
当本端的MME状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC无S1连接时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中所有的网关(比如，SGW/PGW)都状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中的所有S11都连接异常时，确定本端的EPC的工作状态为备。
在一个实施方式中，确定模块，用于当心跳连接正常时，第一MME和第二MME分别按照顺序判断本端与对端的对比项，所述顺序及对比项包括：第一顺序：HSS设备状态；第二顺序：S6a连接状态；第三顺序：UE接入状态；第四顺序：EPC工作状态；第五顺序：MME能力值；第六顺序：HB IP地址大小；其中：如本端状态异常且对端状态正常，或本端参数低于对端参数，则本端EPC工作状态为备；如本端状态正常且对端状态异常，或本端参数高于对端参数，则本端EPC工作状态为主；如本端状态与对端状态相同，或本端参数等于对端参数，则依次对比下一对比项。
在一个实施方式中，确定模块，还用于当心跳连接不正常时，使能第一MME和第二MME分别按如下顺序执行：
A1、当本端EPC的工作状态为备时，保持工作状态为备，否则执行A2；
A2、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的HSS设备状态异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则执行A3；
A3、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的S6a连接异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则EPC维持原工作状态。
在一个实施方式中，确定模块，还用于当本端的EPC启动且无心跳连接时，且本端MME状态无异常、本端S1连接无异常和本端的EPC中所有的服务网关SGW和公用数据网网关PGW都状态无异常时，确定本端的EPC的工作状态为主。
下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。
实施例1-3描述了应用于主备容灾场景下EPC主备状态判断示意图。
图6为根据本发明第一实施例的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法的流程图。
图6所示为MME启动时EPC工作状态判断示意图。
如图6所示，包括：
第一步：当MME启动后，首先检查本端MME的起始的设备状态(init状态)，该设备状态包括软件、硬件状态等：若本端设备状态异常则EPC工作状态置为备(00)；若本端设备状态正常继续执行下一个检查点。
第二步：依次检查本端S1连接状态，S1连接状态是指是否存在已经建立完成的S1连接：若本端不存在已建立的S1连接，EPC工作状态置为备(00)；若本端状态存在已建立的S1连接，则继续执行下一个检查点。
第三步：依次检查本端SGW/PGW设备状态，该状态包含MME连接的所有SGW/PGW软件、硬件状态：当存在SGW/PGW状态异常时，则EPC工作状态置为备(00)；若连接的所有SGW/PGW均正常时，继续执行下一个检查点。
第四步：依次检查本端S11连接状态：当存在已配置的S11连接状态异常时，则EPC工作状态置为备(00)；若配置的所有S11连接均正常时，继续执行下一个检查点。
第五步：依次检查本端HSS设备状态，该状态包含MME连接的HSS软件、硬件状态：当HSS状态异常时，则EPC工作状态置为备(00)；若连接的HSS状态正常时，继续执行下一个检查点。
第六步：依次检查本端S6a连接状态：当S6a连接状态异常时，则EPC工作状态置为备(00)；若S6a连接正常，则EPC工作状态设置为由初始状态变为主(01)。
图7为根据本发明第二实施例的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法的流程图。
图7为EPC初始状态为主(11/10/01)时EPC工作状态判断示意图。
如图7所示，包括：
第一步：EPC当前工作状态为主(11/10/01)时，按照第一类原则进行判断；若本端MME设备状态、S1连接状态、SGW/PGW设备状态、S11连接状态中任一异常，则EPC工作状态置为备(00)，释放该MME下所有UE，并将EPC工作状态发送给eNB；若以上状态均正常，继续执行下一判断。其中：当EPC工作状态置为备(00)时，需释放该MME下所有UE，并将EPC工作状态发送给eNB，本发明实施方式后续流程中同样执行类似操作，不再赘述。
第二步：依次检查两个MME间的心跳是否失联：若心跳失联，判断本端HSS设备状态和S6a连接状态，两者均正常则EPC保持原状态(11/10/01)，否则当前EPC工作状态变为备，继续进行后续检查。
第三步：检查两端HSS设备状态：若本端不正常、对端正常，则EPC工作状态设置为备(00)；若本端正常、对端不正常，则EPC工作状态设为协商主(11)；两端状态一致，继续进行后续检查。
第四步：检查两端S6a连接状态：若本端不正常、对端正常，则EPC工作状态设置为备(00)；若本端正常、对端不正常，则EPC工作设为协商主(11)；两端状态一致，继续进行后续检查。
第五步：检查两端UE接入状态：若本端无UE接入，对端存在UE接入，则EPC工作状态设置为备(00)；若本端存在UE接入，对端无UE接入，则EPC工作状态设为协商主(11)；两端状态一致，继续进行后续检查。
第六步：检查两端EPC工作状态：若本端状态值小，则EPC工作状态设置为备(00)；若本端状态值大，则EPC工作状态设为协商主(11)；两端状态一致，继续进行后续检查。
第七步：检查两端配置的MME能力值：若本端状态值小，则EPC工作状态设置为备(00)；若本端状态值大，则EPC工作设为协商主(11)；两端状态一致，继续进行后续检查，正常配置时两端MME能力值应配为不同值。
第八步：检查两端配置的HB IP：此外异常流程，在上报告警的同时，判断两端HBIP地址大小，若本端小则EPC工作状态设置为备(00)，若本端大则EPC工作状态设置为备(11)。
图8为根据本发明第三实施例的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法的流程图。
图8为EPC初始状态为备(00)时EPC工作状态判断示意图。
如图8所示，包括：
第一步：EPC当前工作状态为备(00)时，按照第一类原则及HSS设备状态、S6a连接状态进行判断；若本端MME设备状态、S1连接状态、SGW/PGW设备状态、S11连接状态、HSS设备状态、S6a连接状态中任一异常，则EPC工作状态维持现状为备(00)；若以上状态均正常，继续执行下一判断。
第二步：判断两端心跳是否丢失：若丢失，当前EPC工作状态置为“断心跳后变为主(10)”；若心跳未丢失，进行后续判断。
第三步：判断对端MME设备状态、S1连接状态、SGW/PGW设备状态、S11连接状态、HSS设备状态、S6a连接状态：对端设备以上状态中任一异常，本端EPC工作状态置为“由协商为主(11)”；若均正常，则继续执行下一判断。
第四步：判断对端UE接入状态：若对端已存在UE接入，本端EPC工作状态维持现状备(00)；若对端无UE接入，继续执行下一判断。
第五步：判断两端EPC工作状态：若本端大，则本端EPC工作状态置为“由协商为主(11)”；若本端小，本端EPC工作状态维持现状备(00)；两端状态一致，继续进行后续检查。
第六步：判断两端MME能力值：若本端状态值大，则EPC工作状态设为协商主(11)；若本端状态值小，本端EPC工作状态维持现状备(00)；两端状态一致，继续进行后续检查，正常配置时两端MME能力值应配为不同值。
第七步：检查两端配置的HB IP：此外异常流程，在上报告警的同时，判断两端HBIP地址大小，若本端小则EPC工作状态设置为备(00)，若本端大则EPC工作状态设置为协商主(11)。
综上所述，本发明实施方式提出了一种核心网主备容灾状态确认方法，包括：(1).定义了主备容灾EPC的四种工作状态：主备协商主状态(11)、断心跳后为主状态(10)、初始状态变为主状态(01)、备及初始状态(00)。(2).配置容灾初始MME能力值，当主备容灾的两个EPC均可以支持UE业务且EPC主备状态相同时可根据MME能力值进行主备协商。(3)用于传递EPC工作状态和主备协商的心跳消息，容灾的双方可通过心跳获取对端状态。(4)MME通过各网元状态、S1连接状态、UE接入状态、MME能力值等判断本EPC工作状态的方法。
而且，在本发明实施方式中：
(1)、根据EPC主备状态及主备状态转换的场景定义EPC工作状态；
(2)、定义EPC工作状态优先级：主备协商主状态(11)>断心跳后为主状态(10)>初始状态变为主状态(01)>备及初始状态(00)；(3)、互为主备的两端在进行状态协商时，利用2)中的规则进行状态判断；(4)状态设置为备后，释放已附着至该MME的所有UE，保证UE只接入至主EPC。
在本发明实施方式中，定义容灾初始MME能力值，要求主备容灾的两端在配置该值时需配为不同；当互为主备的两端各种状态均一致时，可通过该配置进行主备协商；eNB通过EPC工作状态、MME能力值的组合，作为UE优先接入的依据。本发明实施方式定义了EPC间用于传递双方设备配置及运行状态的心跳消息。双方定时发送心跳消息，保证能够及时根据对端状态进行EPC工作状态设置。
而且，通过MME利用本端与对端的MME设备状态、S1连接状态、SGW/PGW设备状态、S11连接状态、HSS设备状态、S6a连接状态、UE接入状态、EPC工作状态、MME能力值等进行主备协商。根据优先保证业务从正常EPC接入、在两EPC均异常时优先保证已接入终端业务不受影响、心跳断开后也尽量保证UE从一个EPC接入等原则定义EPC主备容灾状态判定的三类原则。还定义了不同源状态下EPC工作状态协商流程。
需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。
各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
本发明还提供了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本文所述方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。
用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机或云上下载程序代码。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的较佳实施方式而已，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 (10)

1.一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法，其特征在于，该方法包括：
第一核心网EPC中的第一移动性管理实体MME获取包含第一EPC的用户终端UE的接入状态和第一MME的能力值的第一EPC设备状态；第二EPC中的第二MME获取包含第二EPC的UE的接入状态和第二MME的能力值的第二EPC设备状态；
在第一MME和第二MME之间，基于心跳连接传递第一EPC设备状态和第二EPC设备状态；
第一MME和第二MME，分别基于相同的主备容灾判断原则和所述第一EPC设备状态和第二EPC设备状态，确定各自所在的EPC的工作状态为主或备。
2.根据权利要求1所述的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法，其特征在于，所述主备容灾判断原则包括下列中的至少一个：
当本端的MME状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC无S1连接时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中所有的网关都状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中的所有S11连接都异常时，确定本端的EPC的工作状态为备。
3.根据权利要求1所述的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法，其特征在于：
当心跳连接正常时，第一MME和第二MME分别按照顺序判断本端与对端的对比项，所述顺序及对比项包括：第一顺序：HSS设备状态；第二顺序：S6a连接状态；第三顺序：UE接入状态；第四顺序：EPC工作状态；第五顺序：MME能力值；第六顺序：HB IP地址大小；其中：如本端状态异常且对端状态正常，或本端参数低于对端参数，则本端EPC工作状态为备；如本端状态正常且对端状态异常，或本端参数高于对端参数，则本端EPC工作状态为主；如本端状态与对端状态相同，或本端参数等于对端参数，则依次对比下一对比项。
4.根据权利要求1所述的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法，其特征在于，该方法还包括：
当心跳连接不正常时，第一MME和第二MME分别按如下顺序执行：
A1、当本端EPC的工作状态为备时，保持工作状态为备，否则执行A2；
A2、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的HSS设备状态异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则执行A3；
A3、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的S6a连接异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则EPC维持原工作状态。
5.根据权利要求1所述的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定方法，其特征在于，该方法还包括：
当本端的EPC启动且无心跳连接时，且本端MME状态无异常、本端S1连接无异常和本端的EPC中所有的服务网关SGW和公用数据网网关PGW都状态无异常时，确定本端的EPC的工作状态为主。
6.一种电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置，其特征在于，该装置包括：
获取模块，用于使能第一核心网EPC中的第一移动性管理实体MME获取包含第一EPC的用户终端UE的接入状态和第一MME的能力值的第一EPC设备状态；第二EPC中的第二MME获取包含第二EPC的UE的接入状态和第二MME的能力值的第二EPC设备状态；
传递模块，用于在第一MME和第二MME之间，基于心跳连接传递第一EPC设备状态和第二EPC设备状态；
确定模块，用于使能第一MME和第二MME，分别基于相同的主备容灾判断原则和所述第一EPC设备状态和第二EPC设备状态，确定各自所在的EPC的工作状态为主或备。
7.根据权利要求6所述的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置，其特征在于，所述主备容灾判断原则包括下列中的至少一个：
当本端的MME状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC无S1连接时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中所有的网关都状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为备；
当本端的EPC中的所有S11连接都异常时，确定本端的EPC的工作状态为备。
8.根据权利要求7所述的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置，其特征在于，
确定模块，用于当心跳连接正常时，使能第一MME和第二MME分别按照顺序判断本端与对端的对比项，所述顺序及对比项包括：第一顺序：HSS设备状态；第二顺序：S6a连接状态；第三顺序：UE接入状态；第四顺序：EPC工作状态；第五顺序：MME能力值；第六顺序：HB IP地址大小；其中：如本端状态异常且对端状态正常，或本端参数低于对端参数，则本端EPC工作状态为备；如本端状态正常且对端状态异常，或本端参数高于对端参数，则本端EPC工作状态为主；如本端状态与对端状态相同，或本端参数等于对端参数，则依次对比下一对比项。
9.根据权利要求7所述的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置，其特征在于，
确定模块，还用于当心跳连接不正常时，使能第一MME和第二MME分别按如下顺序执行：
A1、当本端EPC的工作状态为备时，保持工作状态为备，否则执行A2；
A2、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的HSS设备状态异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则执行A3；
A3、当本端EPC的工作状态为主时，如果本端的S6a连接异常获得满足时，确定本端的EPC的工作状态为备，否则EPC维持原工作状态。
10.根据权利要求7所述的电力无线专网的核心网主备容灾状态确定装置其特征在于，
确定模块，还用于当本端的EPC启动且无心跳连接时，且本端MME状态无异常、本端S1连接无异常和本端的EPC中所有的服务网关SGW和公用数据网网关PGW都无状态异常时，确定本端的EPC的工作状态为主。
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