CN1741664A - 通信设备子系统升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术，公开了一种通信设备子系统升级方法，使得通信设备在线升级时，保持用户数据不丢失，而且支持不同版本之间的数据平滑升级。这种通信设备子系统升级方法采用备用单板和主用单板轮流升级的方式，先升级备用单板程序，然后打上补丁，通过补丁实现数据恢复过程中数据结构的转换。在备用单板升级完成后删除补丁，将其设为主用，然后再升级原主用单板，从而实现系统的升级。

Description

通信设备子系统升级方法

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及通信设备子系统升级前后数据结构存在差异时的升级方法。

背景技术

随着移动通信业务的迅猛发展，移动数据和多媒体通信的应用将越来越广泛，在不久的将来，甚至将超过传统的话音成为移动通信承载的主要业务。而传统的第二代全球移动通信系统(Global System for mobileCommunication，简称“GSM”)移动通信网络已无法适应这种新的发展趋势，为此，GSM将逐步过渡到第三代移动通信系统。其中，第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)所规范的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)/通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称“UMTS”)以其不断完善和成熟的技术标准，以其灵活的网络架构、平滑的演进模式、有效的投资等诸多优势，而逐渐发展成为第三代移动通信的主要技术，并为越来越多的移动通信运营商和设备提供商所接受。

WCDMA/UMTS系统包括无线接入网络(Radio Access Network，简称“RAN”)和核心网络(Core Network，简称“CN”)两大部分。RAN中主要包括两类节点：基站(Node B)和无线网络控制器(Radio NetworkController，简称“RNC”)。Node B负责无线信号的收发和底层处理，例如调制解调、编码解码等。RNC通过Iu接口连接RAN和CN，并负责空中无线资源的管理，例如，发送小区广播、分配无线信道、配置小区参数、管理手机和系统之间的无线接入承载等等。

而CN主要包含移动交换中心(Mobile Switching Center，简称“MSC”)、拜访位置寄存器(Visitor Location Register，简称“VLR”)、归属位置寄存器(Home Location Register，简称“HLR”)、移动关口局(Gateway MSC，简称“GMSC”)、通用分组无线业务服务支持节点(Serving GPRS SupportNode，简称“SGSN”)和通用分组无线业务网关支持节点(GPRS GatewaySupport Node，简称“GGSN”)等。

其中，VLR用于存储所有漫游到本VLR服务区域内的移动台(MobileStation，简称“MS”)的签约信息、移动性管理信息以及呼叫相关的信息。VLR数据有着非常重要的地位。而且，VLR的数据属于经常变更的用户数据，常有系统升级的需求。

然而，系统的升级是影响通信系统正常工作的因素之一。软件升级时，是否可以做到数据不丢失至关重要。目前，VLR的容量越来越大，所存储的用户数据也越来越多。在升级过程中，如果VLR出现数据丢失，将导致通信网内出现大量位置更新信息，对RAN和CN都会造成极大的冲击。

对VLR的升级除了有可靠性的要求外，还有可适应性的要求。当前，网内存在多种不同的MSC/VLR版本，各种版本的数据结构或多或少会存在差异。当VLR从一个版本升级到另一个版本时，数据的平滑过渡是十分重要和必要的。除此以外，当新版本出现问题时，VLR能回退至原版本数据也是相当重要的。

然而，当前的移动通信系统所采用的升级技术是将VLR的数据通过内部协议导出到后台服务器(Server)，并按文件方式存储；然后对VLR加载新版本的程序后，再将数据导入到系统中。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：VLR为分布式，单板数量多，而且每个VLR数据量巨大，导入导出时间很长，升级时间长；对于采用不同数据结构的数据，难以实现平滑的升级过渡。

造成这种情况的主要原因在于，现有技术需要向另外的实体，如Server，导入和导出数据，而且这个过程只是单纯的数据备份和恢复过程，没有数据结构转换等操作。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通信设备子系统升级方法，使得通信设备在线升级时，保持用户数据不丢失，而且支持不同版本之间的数据平滑升级。

为实现上述目的，本发明提供了一种通信设备子系统升级方法，该通信设备子系统中包含主板和备板，包含以下步骤：

A升级所述备板的程序；

B根据所述主板和备板中程序所用的数据结构差异，制作对应补丁，为所述备板的程序加载该补丁；

C所述主板向所述备板恢复数据，通过所述补丁实现数据从所述主板的数据结构向所述备板的数据结构的转换；

D删除所述补丁，将所述备板设为主用。

其中，还包含以下步骤：

E升级所述主板的程序并恢复数据，将所述主板设为备用。

所述主板和所述备板间实施消息自动备份机制。

所述步骤A中，升级所述备板的程序时，禁用所述消息自动备份机制。

升级完所述备板的程序后，重启所述消息自动备份机制。

所述步骤C中，实现所述数据结构的转换时，对新增字段按默认值进行初始化，对原有字段进行逐项赋值或内存拷贝。

通过加载不同的补丁可实现升级的回退。

所述通信设备是拜访位置寄存器。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本发明采用备用单板和主用单板轮流升级的方式，先升级备用单板程序，然后打上补丁，通过补丁实现数据恢复过程中数据结构的转换。在备用单板升级完成后删除补丁，将其设为主用，然后再升级原主用单板，从而实现系统的升级。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即由于采用了主备板轮流升级方式，因此在升级过程中，系统无须中断正常服务，提高了系统的可靠性；

由于通过热补丁实现不同版本的数据结构的转换，因此在升级过程中可实现平滑过渡，采用热补丁的方式可以避免对备板中正式程序的修改，并可以根据不同的版本灵活设置不同的热补丁，提高了系统的可适应性。

完成升级以后，如果需要，还可以使用同样的方法回退至原版本的系统，减低了升级的风险。

附图说明

图1是根据本发明的一个较佳实施例的VLR数据升级流程；

图2是根据本发明的一个较佳实施例的数据恢复流程。

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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

总的来说，本发明的原理在于利用VLR的1+1主备板结构，首先升级备板程序，然后打上补丁，通过补丁，使得从主板向备板恢复数据时实现数据结构的转换。

本发明所述的补丁，是升级过程中所依赖的一项软件技术。对于一些要求长时间不间断工作的设备，当发现软件有缺陷或软件故障或其他需求时，需在不中断业务的情况下用正确的代码来替换正在运行的旧代码，此过程叫做软件在线打补丁，简称打补丁。本发明应用补丁技术不是为了修改系统软件的缺陷，而是为了替代老函数的实现方式，更具体的说，是为了在数据备份时实现数据结构的匹配。

本发明主要应用于WCDMA的CN实体的升级过程，特别是VLR的数据升级。VLR的用户数据分布于多对VLR数据库(VLR Database，简称“VDB”)单板上。每对VDB单板是主备板1+1备份结构，采用消息自动备份机制。这是应用本发明的条件。这里的消息自动备份机制是指，在备用单板启动后，主用单板将数据自动备份至备用单板。

VLR的软件升级包括程序升级和数据升级。在升级前，主用单板为老版本程序和老数据，处于正常运行状态。下面结合附图1，说明VLR数据升级的过程。

首先，在步骤101中，在维护台通过命令禁止指定模块的VDB主用单板向备用单板进行消息自动备份机制。这样做的目的是让备用单板进行升级操作。

接着，进入步骤102，拔出VDB备用单板，对其更换新版本程序。待程序升级完毕后，插入备用单板，重新上电启动工作。

然后在步骤103中，根据新版本和原版本的差异，在备用单板中加载相应的热补丁，并激活此补丁。加载热补丁，是为了实现不同版本之间不同数据结构的转换。在VLR中，用户数据实际上是按照一个内部数据结构来定义的，包括基本业务数据、补充业务数据和智能用户数据等，每种数据都会有一个结构来定义。不同的VLR版本，结构定义可能有变化。对于新增字段，一般作为结构的最后成员进行添加；也可以在原来的结构上进行修改，比如某个结构成员从3比特随协议扩充到4比特。正因为不同版本之间的用户数据结构的定义可能不一样，因此必须加载热补丁。加载热补丁后，备用单板从主用单板接收用户数据时，将进行相关解析，将用户数据插入到备用单板的新版本数据库中。有关具体过程和实施例将在下面说明。

接着，进入步骤104，在维护台通过命令重新开启指定模块的VDB主用单板向备用单板进行消息自动备份机制。这里是利用消息自动备份机制使得备用单板的新程序系统获得主用单板中的数据。

然后在步骤105中，主用单板向备用单板恢复数据，备用单板解析数据并写入数据库。由于本步骤比较复杂，具体过程将在下面说明。

数据恢复完成后，进入步骤106，删除备用单板的热补丁。因为该热补丁仅用于从特定老版本的数据结构向当前的新版本数据结构转换数据，因此一旦数据转换成功，该热补丁的使命已经完成，需要删除。

然后在步骤107中，将拥有新程序和新数据的备用单板转为主用，将原主用单板拔出，升级程序和恢复数据，并作为新系统的备用单板插入。

在上述升级过程中，备用单板和主用单板轮流升级，使得VLR能边升级边运行，对业务的正常运作没有造成影响；而且平滑地实现了不同版本的数据转换。

如果升级失败需要回退，有关操作流程与上述流程是一致的，所不同的是，加载的热补丁是用于回退的补丁，也就是实现新的数据结构向旧的数据结构转换的补丁。

下面结合附图2说明上述步骤105所述的数据恢复流程。

首先，在步骤201中，备用单板启动后，主动向主用单板发送恢复数据请求RECOV_REQ，主用单板返回应答RECOV_ACK。

接着进入步骤202，主用单板定时以用户为单位发送数据RECOV_DATA给备用单板，每个消息包括一个用户的全部数据。主板发送若干数目的帧，备用单板对应一个应答帧RECOV_DATA_ACK。此时主板中已有业务继续进行，主板按照预先定义好的顺序对每一个用户的数据依次备份。如果已经备份的用户数据再次被进行中的业务修改，则该用户的数据会被重新备份。

备用单板在收到数据后，进入步骤203，对数据进行解析，写入备用单板的用户数据库。从升级过程看，处于数据恢复过程的主用单板和备用单板为不同的版本，数据结构定义可能不一致。在本发明的一个实施例中，备用单板在接收到用户数据流后，通过下面的函数处理：

Void RecoveUserData(void^*pOldData，int Len，void^*pNewData，intlen)；

此函数是根据主用单板发过来的用户数据^*pOldData，将老版本的数据结构适配到新版本的数据结构，并写入^*pNewData用户记录数据区中。它有两种不同的处理方式。

第一种是默认的处理方式，函数仅作简单的内存拷贝，这适用于一般简单的数据恢复流程。这些情况都是在同一版本内部进行单板数据恢复，数据结构定义完全一样，可以直接进行内存的拷贝。

第二种处理方式适用于从一个版本升级或回退至另一个版本的情况。此时必须进行不同版本的适配处理，可以通过热补丁的方式实现。根据特定的的版本结构定义，对应到新的版本结构进行逐项赋值，对于新增字段，按照默认值进行初始化。不过可以根据具体情况进行算法优化，不一定要一项一项进行赋值，对于完全相同的区段可以直接进行内存拷贝。在这种处理方式下，当升级完成后，删除升级补丁，恢复到默认处理。当所有数据恢复完毕后，进入步骤204，备用单板发送RECOV_END_IND通知主用单板结束，主用单板返回RECOV_END_ACK确认。

本发明所述的数据升级方法，不但可用于VLR数据库的升级，对于那些采用主备板结构和自动消息备份机制的网络实体的升级同样适用，而且特别适合于在升级过程中数据结构会出现变化的情况。

熟悉本发明领域的技术人员可以知道，如果在备板升级为主板之后，发现需要恢复到老的版本，例如新版本中发现了隐藏的缺陷，可以使用上面所述的方法进行回退。回退与原先升级的区别仅在于这次使用老的版本作为原先的待升级版本，热补丁中的数据转换需要做相应变更。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种通信设备子系统升级方法，该通信设备子系统中包含主板和备板，其特征在于，包含以下步骤：

A升级所述备板的程序；

B根据所述主板和备板中程序所用的数据结构差异，制作对应补丁，为所述备板的程序加载该补丁；

C所述主板向所述备板恢复数据，通过所述补丁实现数据从所述主板的数据结构向所述备板的数据结构的转换；

D删除所述补丁，将所述备板设为主用。

2.根据权利要求1所述的通信设备子系统升级方法，其特征在于，还包含以下步骤：

E升级所述主板的程序并恢复数据，将所述主板设为备用。

3.根据权利要求1所述的通信设备子系统升级方法，其特征在于，所述主板和所述备板间实施消息自动备份机制。

4.根据权利要求3所述的通信设备子系统升级方法，其特征在于，所述步骤A中，升级所述备板的程序时，禁用所述消息自动备份机制。

5.根据权利要求4所述的通信设备子系统升级方法，其特征在于，升级完所述备板的程序后，重启所述消息自动备份机制。

6.根据权利要求1所述的通信设备子系统升级方法，其特征在于，所述步骤C中，实现所述数据结构的转换时，对新增字段按默认值进行初始化，对原有字段进行逐项赋值或内存拷贝。

7.根据权利要求1所述的通信设备子系统升级方法，其特征在于，通过加载不同的补丁可实现升级的回退。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的通信设备子系统升级方法，其特征在于，所述通信设备是拜访位置寄存器。

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