CN1968504A - 在网络故障时的呼叫恢复方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的在网络故障时的呼叫恢复方法包括：控制单元向属于故障移动交换中心的用户发送位置更新通知消息；在收到用户的位置更新响应消息后，控制单元将所述位置更新响应消息转发到一个正常移动交换中心；将故障移动交换中心的用户注册到正常移动交换中心。本发明还提供了一种在网络故障时的呼叫恢复系统，包括：控制单元和移动交换中心。当网络中的移动交换中心发生故障或接入网到移动交换中心的连路发生故障后，接入网中的RNC或BSC立即通知故障移动交换中心的用户发起位置更新。使得故障移动交换中心中用户的被叫业务不受影响，解决了原来MSC故障后，用户可能最长需要几个小时才能重新恢复被叫的问题。

Description

在网络故障时的呼叫恢复方法及系统

技术领域

本发明涉及一种无线通信网络的呼叫方法，尤其涉及一种在网络故障时的呼叫恢复方法及系统。

背景技术

在传统GSM/UMTS组网情况下，一个无线网络控制器(RNC)或一个基站系统控制器(BSC)只能连接一个移动交换中心(MSC)。随着软交换架构的发展，在无线通信系统中越来越多地采用大容量的网络，安全性已经成为运营商越来越关注的问题，如何避免单点故障下大面积的业务中断，是每个设备商面临的问题。

在3GPP R5阶段，提出了Iu-Flex/A-Flex技术。在Iu-Flex/A-Flex组网技术中，一个RNC或一个BSC可以同时和多个MSC相连接，从而组成资源池。这样既可以避免单个MSC故障的情况下出现大面积的业务中断，还可以实现池内MSC负荷分担、资源共享。

根据现有技术，如图1所示，在一个Iu-Flex组网中，四个RNC与三个MSC连接，当其中一个MSC出现故障后，需要将呼叫转移到其它的正常MSC上进行。如图2a所示，主叫方向HLR发出请求路由消息；HLR中保存的位置信息为MSC1，但如果此时MSC1发生故障，而HLR仍然将请求提供漫游号码的消息发往故障的MSC1，则会导致呼叫用户失败。

但是，在现有技术中，只有当用户作了位置更新后，例如用户在其它的MSC(MSC2)重新注册，呼叫才能成功。位置更新包括主叫更新和周期性更新。其中，主叫更新是指由用户发起的位置更新，例如用户从一个小区移动到另一个小区后发生的位置更新请求，或用户作了主叫业务，如呼叫或发送短消息等；周期性更新是指间隔预定的时间段后用户自动发起的位置更新。在现有技术中，当一个MSC发生故障，对相应的用户无法呼叫成功的时间最长等于周期性位置更新时间。用户只有在作了主叫更新或周期性位置更新后，HLR中的位置信息得到更新，HLR将请求提供漫游号码的消息发往正常的MSC2，对相应用户的呼叫才可以成功。

从上述方案可以看出，当一个移动交换中心发生故障，而且此移动交换中心的被叫用户未作位置更新时，在位置更新时间周期内，用户无法作被呼叫，因此现有技术的技术方案的呼叫恢复时间较长，会导致用户无法被呼叫的问题。

发明内容

针对现有技术中，当一个移动交换中心发生故障而且此移动交换中心的被叫用户未作位置更新时，在位置更新时间周期内，用户无法作被呼叫的缺陷，本发明提供了一种及时通知被叫用户进行位置更新的方法及系统。

本发明提供的在网络故障时的呼叫恢复方法包括：

a、控制单元通知属于故障移动交换中心的用户进行位置更新；

b、控制单元接收到属于所述故障移动交换中心的用户发送的位置更新响应后，将所述用户注册到正常的移动交换中心。

根据上述呼叫恢复方法，步骤a之前还包括：控制单元检测呼叫用户所属的移动交换中心是否出现故障，若出现故障，转步骤a。

根据上述呼叫恢复方法，所述控制单元检测呼叫用户所属的移动交换中心是否出现故障的步骤包括：控制单元与被叫移动交换中心之间建立握手操作，当握手操作失败时确定所述移动交换中心故障。

根据上述呼叫恢复方法，所述控制单元检测呼叫用户所属的移动交换中心是否出现故障的步骤包括：根据控制单元与移动交换中心之间的链路状态确定所述移动交换中心是否出现故障。

根据上述呼叫恢复方法，所述步骤a进一步包括：

a11)所述正常移动交换中心为用户分配临时用户标识；

a12)恢复正常移动交换中心中的用户数据。

根据上述呼叫恢复方法，所述步骤a进一步包括：

a21)用户返回注册响应消息后，向正常移动交换中心发送位置更新请求消息；

a22)在正常移动交换中心向控制单元返回接受位置更新消息后，向用户发送接受注册消息。

根据上述呼叫恢复方法，步骤b还包括：在正常的MSC中选择一个MSC。

根据上述呼叫恢复方法，选择所述正常移动交换中心的步骤是：在所有正常移动交换中心中轮流进行选择。

其中，选择正常移动交换中心的步骤是：根据各移动交换中心的负荷情况，选择负荷最小的移动交换中心。

其中，选择所述正常移动交换中心的步骤是：选择指定的移动交换中心。

相应地，本发明提供的在网络故障时的呼叫恢复系统包括：

控制单元，用于通知属于故障移动交换中心的用户进行位置更新，并且将位置更新响应消息转发到一个正常移动交换中心；

移动交换中心，用于对故障移动交换中心的用户进行注册。

根据上述呼叫恢复系统，所述控制单元用于检测移动交换中心是否发生故障。

根据上述呼叫恢复系统，所述控制单元为无线网络控制器或基站系统控制器。

根据上述呼叫恢复系统，还包括用户数据存储单元，在用户接入网络时记录用户数据。

利用本发明提供的方法及系统，网络中的移动交换中心发生故障或接入网到移动交换中心的连路发生故障后，接入网中的RNC或BSC立即通知故障移动交换中心的用户发起位置更新。使得故障移动交换中心中用户的被叫业务不受影响，解决了原来MSC故障后，用户可能最长需要几个小时才能重新恢复被叫的问题。

另外，由于本发明可以在检测到移动交换中心发生故障时由RNC或BSC发出对用户的通知，因此能够更主动地解决故障移动交换中心的用户无法被叫的问题。

附图说明

图1是Iu-Flex组网结构示意图；

图2a是现有技术中在Iu-Flex中移动交换中心发生故障后的被叫过程示意图；

图2b是本发明的在Iu-Flex中移动交换中心发生故障后的呼叫过程原理示意图；

图3是根据本发明实施例的在网络故障时的呼叫方法的流程图；

图4是根据本发明另一个实施例的在网络故障时的呼叫方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的在网络故障时的呼叫系统的结构图。

具体实施方式

本发明提供了在网络故障时的呼叫恢复的方法及系统，Iu-Flex或A-Flex组网中，在某个MSC发生故障的情况下，可以在最短的时间内由网络中的控制单元(例如RNC或BSC)通知属于这个故障MSC的用户发起位置更新，重新注册到与RNC或BSC相连的其它MSC，从而解决了MSC故障后的用户可能长时间不能被叫的问题。

在本发明的实施例中，无论是在主叫用户向MSC1所对应的用户发起呼叫的情况下，还是在没有呼叫业务的情况下，网络中的控制单元(例如RNC或BSC)对网络中的移动交换中心的状态进行实时或定时的检测。一旦发现有故障MSC，则对该故障MSC的用户进行通知，使得所述用户能够进行位置更新。

在用户接入网络(例如，位置更新或呼叫)时，在RNC或BSC中记录以下信息：用户标识、用户位置信息、用户归属的MSC信息、用户的状态。但所记录的信息并不限于以上内容，所有与接入用户相关的信息都可以存储在RNC或BSC中。

图2b是本发明的在Iu-Flex中移动交换中心发生故障后的呼叫过程原理示意图。如图2b所示，当某个MSC发生故障不能启用时，RNC或BSC通知属于这个故障MSC的用户发起位置更新，完成在池内其它MSC的登记，使用户被叫不受影响。其中，RNC或BSC发现某个移动交换中心(例如MSC1)故障不可用后，RNC或BSC向属于MSC1的用户发送位置更新通知消息，通知用户发起位置更新。用户将位置更新响应消息到RNC或BSC，RNC或BSC选择一个正常的MSC，如MSC2，并将用户的位置更新响应消息转到MSC2，以完成在MSC2中登记。

下面将结合具体实施例对这一呼叫过程作详细描述：

图3是根据本发明实施例的在网络故障时呼叫方法的流程图。本实施例适用于WCDMA、CDMA、TD-SCDMA、GSM领域。

如图所示，首先，步骤301，在网络正常的情况下，只要有用户接入网络，RNC就会记录以下信息：用户标识、用户位置信息、用户归属的MSC信息、用户的状态。但所记录的信息并不限于以上内容，所有与接入用户相关的信息都可以存储在RNC内部的存储器中。

然后，在步骤302，RNC要获取MSC的故障状况。RNC获取MSC故障状况的方式可以分为：通过主动检测发现MSC的故障；或被动地从其它装置接收(例如其他网元装置)通知MSC故障的信息。

其中，RNC主动检测MSC故障状况可以有多种方法，例如，在RNC与MSC之间建立握手机制或者通过对链路状态进行判断来获取故障状况。如果在RNC与MSC之间建立了握手机制，则当握手成功时表明MSC工作正常，而当握手失败时表明MSC发生了故障。握手信号是指一系列相互识别的信号，所述信号发生在两台计算设备之间进行通信或传递信息时。

RNC也可以通过对链路状态进行判断来获取故障状况。例如，RNC判断与MSC之间的链路状态，当通过RNC与MSC之间的链路能够到达MSC信令点时，RNC判断该MSC正常；而当通过RNC与MSC之间的链路不能到达MSC信令点时，RNC判断该MSC发生故障。

RNC还可以被动地获取MSC是否故障的信息，例如：由网管系统通知RNC某个MSC发生故障，该通知过程可以是网管系统自动通知或通过人工通知；或者通过其它网元(如资源池内其它的正常MSC)通知RNC某个MSC发生故障。

当RNC判断有MSC由于发生故障时，在步骤303，根据RNC的存储器中存储的用户数据，RNC向故障MSC的用户发送位置更新通知消息，在本实施例中，所述位置更新通知消息是RNC向用户发送的寻呼消息，以便通知属于这个故障MSC中的用户发起位置更新，以完成到资源池内其它正常MSC的注册，使故障MSC中的用户的被叫过程不受影响。

其中，由用户发起的位置更新的过程包括：用户设备向HLR发送更新后的用户标识、用户位置信息、用户归属的MSC信息、用户的状态等信息。所述位置更新过程是本领域常用的技术，在此不作过多描述。用户位置更新后，用户在正常MSC中重新注册，HLR中的MSC信息也得到更新，用户后续被叫可以成功。

用户收到RNC发送的消息后，要对该消息作出响应。在步骤305，用户响应消息被发送到RNC，再发送到RNC选择的一个正常的MSC(例如MSC2)，并把用户的响应消息转到MSC2，完成在MSC2中登记。

根据上述流程，在步骤304，RNC需要从所有正常MSC中选择一个MSC，以便进行漫游号码分配以及呼叫用户等操作。RNC从资源池中选择一个正常MSC的方法可以是各种适合的算法，例如：在资源池内所有正常MSC中随机选择一个MSC，或者采用轮选的方式从中选择一个MSC。以轮选方式为例，如果在一个移动交换中心MSC1发生故障，对于故障移动交换中心MSC1的用户，RNC要依次进行呼叫MSC1的用户，当呼叫第一个用户后，RNC将该用户的响应消息转发到一个正常移动交换中心MSC2，当RNC当呼叫第二个用户时，则将第二个用户的响应消息转发到其他的正常移动交换中心，例如，按序号顺序选择MSC3。依次类推，将故障移动交换中心MSC1中的用户轮流分配给其他正常的移动交换中心。

RNC选择正常MSC的方法还包括：根据MSC的负荷情况，选择负荷最小的MSC。通过对资源池中各MSC负荷的计算，选择其中负荷最小的MSC，这样更有利于负荷分担，使各MSC之间的负荷均衡。其中，关于负荷分担的算法还可以采用现有技术中任何适合的算法。

RNC还可以通过静态配置的方法选择正常MSC，静态配置是指对某些MSC的替代工作关系进行固定配置，即当某个指定MSC故障时，RNC选择预先设定为备用移动交换中心的MSC代替其工作。例如，配置MSC3作为MSC1的备用移动交换中心，当检测到MSC1出现故障后，启用MSC3对MSC1中的用户进行呼叫。

在步骤306，MSC2为用户分配临时用户标识TMSI。此时MSC2中没有用户数据，它首先向用户分配TMSI，以用于MSC2与所述用户通信时的身份识别。

而且，在步骤307，MSC2还发起模拟位置更新，恢复MSC2中用户数据，并更新归属位置寄存器HLR中的MSC/VLR数据。

图4是根据本发明另一个实施例的在网络故障时的呼叫恢复方法的流程图。本实施例是可以应用在CDMA领域的实例，在本实施例中，基站系统控制器BSC作为系统的控制单元。具体呼叫恢复流程如下：

首先，在步骤401，在网络正常的情况下，只要有用户接入网络，BSC就会记录以下信息：用户标识、用户位置信息、用户归属的MSC信息、用户的状态。但所记录的信息并不限于以上内容，所有与接入用户相关的信息都可以存储在BSC内部的存储器中。

在步骤402，BSC要获取MSC的故障状况。BSC获取MSC故障状况的方法与上述实施例相同，即可以通过主动检测来发现MSC的故障，或由其他网元或装置通知MSC的故障信息。

例如，BSC通过建立握手机制发现移动交换中心MSC1发生故障后，在步骤403，根据BSC的存储器中存储的用户数据，BSC向属于故障移动交换中心MSC1的用户发出“Registration Request Order”消息，以通知所述用户进行注册。

当用户收到“Registration Request Order”消息后，在步骤404，向基站系统控制器BSC返回“Registration Message”消息，表示用户要在新的MSC中进行注册。

在步骤405，需要从所有正常MSC中选择一个MSC，选择正常MSC的方法可以采用各种适合的算法，例如：在资源池内所有正常MSC中随机选择一个MSC，或采用轮选的方式从所有正常的MSC中选择一个MSC；根据MSC的负荷情况，选择负荷最小的MSC；或者通过静态配置的方法选择指定的正常MSC。

在步骤406，BSC向正常的MSC2发“Location Update Request”消息，以通知正常的移动交换中心用户进行了位置更新，所述位置更新是基于CDMA系统中的通信协议完成的。

在步骤407，正常移动交换中心MSC2向BSC返回“Location UpdateAccept”消息，表示该移动交换中心接受用户所作的位置更新。

最后，在步骤408，BSC向用户返回“Registration Accepted Order”消息，完成用户在MSC2中的注册。因此，所有故障MSC1中的用户都可以在正常MSC2中重新注册，从而对这些用户可以进行后续的呼叫流程。后续呼叫流程是CDMA系统中的常用的技术，在此不作过多描述。

图5是根据本发明实施例的在网络故障时的呼叫系统的结构图。如图所示，在本实施例中，包括控制单元、移动交换中心和用户数据存储单元。

所述控制单元用于在用户接入网络时记录用户数据，并且通知属于所述故障移动交换中心的用户发起位置更新。在本发明的实施例中，所述控制单元可以通过无线网络控制器RNC或基站系统控制器BSC内的软件模块或相应的硬件逻辑单元实现。所述控制单元位于网络的接入层，接收用户终端发来的消息。

所述移动交换中心MSC用于进行用户注册，并且当注册完成后，所述移动交换中心可以建立与外部主叫方的连接。在资源池中有多个移动交换中心，所述多个移动交换中心可以与控制单元(例如RNC或BSC)建立连接，当所述移动交换中心中的某一个发生故障后，故障移动交换中心中的用户将在其他正常移动交换中心中重新注册。从而使故障移动交换中心中的用户的被叫流程可以继续。

所述用户数据存储单元用于存储用户数据。所述存储单元可以通过无线网络控制器RNC或基站系统控制器BSC内的存储器实现，也可以通过与RNC或BSC通过内部接口连接的存储器来实现。其中，所述用户数据主要包括：用户标识、用户位置信息、用户归属的移动交换中心信息和用户的状态。但在实际应用中可以不仅包括上述信息，所述用户数据是用于控制单元对用户进行寻呼的位置、状态等信息，这些数据是在用户接入网络时由RNC或BSC记录在用户数据存储单元中。当控制单元向用户发出通知位置更新的寻呼信息时，首先要在用户数据存储单元中获取相应的用户数据，以便对用户进行寻呼。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (14)

1、一种在网络故障时的呼叫恢复方法，其特征在于，包括：

a、控制单元通知属于故障移动交换中心的用户进行位置更新；

b、控制单元接收到属于所述故障移动交换中心的用户发送的位置更新响应后，将所述用户注册到正常的移动交换中心。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a之前还包括：

控制单元检测呼叫用户所属的移动交换中心是否出现故障，若出现故障，转步骤a。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制单元检测呼叫用户所属的移动交换中心是否出现故障，包括：

控制单元与被叫移动交换中心之间建立握手操作，当握手操作失败时确定所述移动交换中心故障。

4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制单元检测呼叫用户所属的移动交换中心是否出现故障，还包括：

根据控制单元与移动交换中心之间的链路状态确定所述移动交换中心是否出现故障。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a进一步包括：

a11)所述正常移动交换中心为用户分配临时用户标识；

a12)恢复正常移动交换中心中的用户数据。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a进一步包括：

a21)用户返回注册响应消息后，向正常移动交换中心发送位置更新请求消息；

a22)在正常移动交换中心向控制单元返回接受位置更新消息后，向用户发送接受注册消息。

7、根据权利要求1所述的呼叫恢复方法，其特征在于，步骤b还包括：在正常的MSC中选择一个MSC。

8、根据权利要求7所述的呼叫恢复方法，其特征在于，选择所述正常移动交换中心的步骤是：在所有正常移动交换中心中轮流进行选择。

9、根据权利要求7所述的呼叫恢复方法，其特征在于，选择正常移动交换中心的步骤是：根据各移动交换中心的负荷情况，选择负荷最小的移动交换中心。

10、根据权利要求7所述的呼叫恢复方法，其特征在于，选择所述正常移动交换中心的步骤是：选择指定的移动交换中心。

11、一种在网络故障时的呼叫恢复系统，其特征在于，包括：

控制单元，用于通知属于故障移动交换中心的用户进行位置更新，并且将位置更新响应消息转发到一个正常移动交换中心；

移动交换中心，用于对故障移动交换中心的用户进行注册。

12、根据权利要求11所述的呼叫恢复系统，其特征在于，所述控制单元用于检测移动交换中心是否发生故障。

13、根据权利要求11所述的呼叫恢复系统，其特征在于，所述控制单元为无线网络控制器或基站系统控制器。

14、根据权利要求11所述的呼叫恢复系统，其特征在于，还包括用户数据存储单元，在用户接入网络时记录用户数据。

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