WO2011157149A2 - 通信设备间的主备倒换方法、通信设备和系统及服务请求设备 - Google Patents

通信设备间的主备倒换方法、通信设备和系统及服务请求设备 Download PDF

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WO2011157149A2
WO2011157149A2 PCT/CN2011/075062 CN2011075062W WO2011157149A2 WO 2011157149 A2 WO2011157149 A2 WO 2011157149A2 CN 2011075062 W CN2011075062 W CN 2011075062W WO 2011157149 A2 WO2011157149 A2 WO 2011157149A2
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active
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Inventor
朱智勇
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华为技术有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/74—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for increasing reliability, e.g. using redundant or spare channels or apparatus

Definitions

  • An embodiment of the present invention provides an active/standby switchover method between communication devices, including:
  • the primary and secondary address pairs include: a primary signaling interaction interface address of the primary communication device and a backup signaling interaction interface address of the backup communication device;
  • the embodiment of the invention further provides a service requesting device, including:
  • the capability information reporting module is configured to report the support capability information of the service requesting device to the primary communication device, where the support capability information is used to indicate that the service request device supports the primary and secondary address pairs, where the primary and secondary address pairs include: Decoding the primary signaling interaction interface address of the primary communication device and the standby signaling interaction interface address of the standby communication device;
  • the preset area is a preset set of service requesting devices, which can be selected according to actual needs.
  • the preset area can be selected according to device control requirements, for example, a service request that needs to participate in link fault detection can be determined in advance.
  • the device group, and the service request device included in the group is deployed in a certain range, or distributed in different locations, and the set includes a scope or a set of locations of the service requesting device, which can be used as a preset in the embodiment of the invention. region.
  • the preset area may be selected according to the user's distribution, such as selecting a partial area within the attribution or attribution, as the preset area described in the embodiment of the present invention.
  • the service requesting device in this step has the capability of supporting the primary and secondary address pairs, that is, supporting the opposite signaling interface addresses of the active and standby communication devices, and interacting with the primary communication device respectively.
  • the address of the signaling interaction interface can be specifically as follows:
  • the primary communication device and the standby communication device have independent IP addresses for signaling interaction, which may be referred to as a primary IP address and a standby IP address.
  • the service requesting device supports the use of the primary IP address to exchange signaling with the primary communication device, and also supports the use of the standby IP address to exchange signaling with the standby communication device.
  • the manner in which the main communication device obtains the service request device support capability information is not limited, and may be pre-configured on the main communication device, or actively reported by the service request device.
  • the primary communication device can synchronize the support capability information to the standby communication device.
  • the service requesting device can filter out the service packets related to the address that the signaling communication pointer does not point to. , thereby reducing the probability of the service request device being judged abnormally, thereby Reduce the chance of user business interruption.
  • Step 82 The primary GGSN sends batch backup information to the standby GGSN.
  • Step 83 The GGSN starts the pre-processing process, and the modules of the GGSN are in the standby state before the active/standby switchover.
  • the embodiment of the present invention can deploy the SGSN that supports the primary and secondary address pair capabilities of the active and standby GGSNs in the home network; and deploy the masters that do not support the active and standby GGSNs in the roaming network.
  • the address-to-capability SGSN may also be deployed in the home network.
  • Step 91 The SGSN sends a Create PDP Context Request message to the primary GGSN, where the PDP context request message carries the SGSN support capability information, where the support capability information is used to indicate that the SGSN supports the GTP control plane of the active and standby GGSNs.
  • the address pair (Support active & hot-standby CTP-C) supports the active and standby GTP-C address pairs.
  • the PDP Context Request message in this step is an extended Gn interface message, which is the first active/standby switchover request according to the embodiment of the present invention.
  • the SGSN can request a message through the PDP context to the primary
  • the GGSN reports its own support capability information.
  • the primary GGSN may synchronize the information with the standby GGSN.
  • Step 93 The SGSN receives a Create PDP Context Response message, and saves the GTP-C address pair (CTP-C(a), CTP-C(s)) of the active and standby GGSNs carried in the message, and The signaling communication pointer of the SGSN points to the GTP-C address of the primary GGSN: CTP-C(a).
  • the GGSN introduces an acknowledgment mechanism for the primary GGSN failure.
  • the GGSN receives the primary GGSN failure information reported by the SGSN1
  • the GGSN does not immediately initiate an active/standby switchover, but indicates that the home network is connected to the primary GGSN.
  • Steps 106a-106c The standby GGSN sends an active/standby switchover indication (Switch) to the SGSN1, the SGSN2, and the SGSN3, respectively.
  • the indication may carry the active and standby GTP-C address pairs (GTP-C(a), GTP-C(s). )), for respectively instructing SGSN1, SGSN2 and SGSN3 to switch their signaling communication pointers from GTP-C(a) to GTP-C(s).
  • the SGSN that does not support the GTP-C(a) and GTP-C(s) address pairs will not receive the active/standby switchover indication sent by the standby GGSN, but continue to use the shared resources of the active and standby GGSNs, such as the two.
  • First float The IP address is used for signaling interaction.
  • the SGSNs that support GTP-C(a) and GTP-C(s) address pairs will switch their signaling communication pointers from GTP-C(a) after receiving the active/standby switchover indication.
  • GTP-C(s)) the advantage of this processing is that if the active and standby GGSNs are "double active" in the home network, the SGSN may receive the packets of the primary GGSN and may also receive the packets of the standby GGSN.
  • the service packets of the autonomous GGSN can be filtered out as noise. , thereby reducing the chance of deactivating an online user due to an abnormality in the SGSN.
  • Step 107 The standby GGSN takes over the service provided by the primary GGSN.
  • the SGSN supporting the active and standby GTP-C address pairs is used as a trigger point for the switching decision, and the GGSN is used to confirm the failure of the primary GGSN, thereby reducing the "double live" phenomenon of the primary and secondary GGSNs due to their own takeover.
  • the probability of the peripheral network element such as the SGSN decision abnormality, reduces the probability of interrupting the user service due to the SGSN determining abnormality.
  • the SGSN supporting the active/standby GTP-C address pair switches the signaling communication pointer from GTP-C(a) to GTP-C(s) when receiving the active/standby switching indication.
  • Steps 122a-122c The GGSN sends an Echo Request message to the SGSN1, the SGSN2, and the SGSN3, respectively.
  • the message carries the primary GTP-C address of the primary GGSN: GTP-C(a), used to indicate SGSN1, SGSN2
  • the link test is performed with GTP-C(a) as the target address and SGSN3 respectively.
  • Steps 123a-123c SGSN1, SGSN2, and SGSN3 respectively send an Echo Request message to the primary GGSN for detecting the status of the primary GGSN.
  • Steps 125a-125c The standby GGSN sends an active/standby switchover indication (Switch) to the SGSN1, the SGSN2, and the SGSN3, respectively.
  • the indication may carry the active and standby GTP-C address pairs (GTP-C(a), GTP-C(s). )), for respectively instructing SGSN1, SGSN2 and SGSN3 to switch their signaling communication pointers from GTP-C(a) to GTP-C(s).
  • Table 1 Example of the overall evaluation and switching decision rules for the primary GGSN failure
  • the third preset condition The type of the fault is a device module fault.
  • the primary GGSN When the fault status information collected by the primary GGSN meets the first preset condition, the primary GGSN performs a "negotiation" action, that is, a process of initiating the active/standby negotiation switching to the standby GGSN; and the fault status information collected by the primary GGSN satisfies the second preset condition. Or the third preset condition, the primary GGSN performs an "immediate switching" action, that is, the primary GGSN triggers the active/standby switching. It can be seen that the main communication device can automatically determine whether switching is needed based on the collected fault state and the pre-set decision condition, thereby improving the convenience of system management and maintenance. In the following, the main GGSN triggers the active/standby switchover and the active/standby GGSN negotiation switchover, which are respectively described in the following.
  • Step 141 The primary GGSN determines that the active/standby switchover needs to be performed immediately according to the fault state information.
  • the way the primary GGSN collects its own fault status information is not limited.
  • the Gn-c(a) module is used as a collection module of the fault state to collect fault status information.
  • the main GGSN determines an action of performing "immediate switching".
  • the active/standby switchover request in this step is the second active/standby switchover request according to the embodiment of the present invention.
  • the request carries an active and standby GTP-C address pair (GTP-C(a), GTP-C(s)).
  • Step 143a-Step 143c The standby GGSN obtains the device fault information of the primary GGSN.
  • the standby GGSN sends an active/standby switchover indication (Switch) to the SGSN1, the SGSN2, and the SGSN3, respectively.
  • the indication may carry an active and standby GTP-C address pair (GTP-C(a), GTP-C(s)) for instructing SGSN1, SGSN2, and SGSN3 to respectively indicate their signaling communication pointers, by GTP-C (a )
  • the switch points to GTP-C(s).
  • the "Accept" parameter is carried in the active/standby switchover negotiation response; and steps 155a-156 are performed. .
  • the modules on the GGSN can perform the active/standby switchover at the same time, that is, perform the consistent switchover.
  • the detailed description of the implementation method and the effect is shown in the corresponding description of the corresponding embodiment in FIG. .
  • the fault information obtaining module 161 can be used to obtain fault information of the master communication device.
  • the failure information of the primary communication device may include: link failure information indicating that the link associated with the primary communication device has failed.
  • the device fault information obtaining unit 1612 is configured to acquire device fault information of the primary communications device.
  • the active/standby switching determination module 162 is specifically configured to determine that an active/standby switchover needs to be performed when the device fault information indicates that the critical module of the primary communication device is faulty.
  • the failure information of the primary communication device may include: a traffic load of the primary communication device and a current loss amount.
  • the switching negotiation requesting module 174 is configured to: when the fault information meets the first preset condition, send an active/standby switching negotiation request including the fault information to the standby communication device corresponding to the communications device;
  • the condition includes: the type of the fault is a physical interface/link failure, the capacity loss amount is between a preset first capacity loss threshold and a second capacity loss threshold, and the service loss amount is preset Between the first business loss threshold and the second business loss threshold.
  • the communications device provided in this embodiment may further include: a switching request module 176, and/or an alerting module 177.
  • the switching requesting module 176 is configured to send an active/standby switching request to the standby communication device when the fault information meets the second preset condition or the third preset condition, where the active/standby switching request is used to trigger the The standby device performs an active/standby switchover;
  • the second preset condition includes: the type of the fault is a physical interface/link fault, the capacity loss amount is greater than or equal to the second capacity loss threshold, and the The service loss is greater than or equal to the second service loss threshold;
  • the third preset condition includes: the fault type is a device module fault.
  • the alarm module 177 can be configured to output an alarm prompt message when the fault information indicates that an existing fault has occurred.
  • the capability information reporting module 181 is configured to report the support capability information of the service requesting device to the primary communication device.
  • the support capability information is used to indicate that the service requesting device supports the primary and secondary address pairs, where the primary and secondary address pairs include: The primary signaling interaction interface address of the primary communication device and the standby signaling interaction interface address of the standby communication device.
  • the address information obtaining module 182 is configured to receive the primary and secondary address pairs sent by the primary communication device.
  • the communication pointer processing module 183 is configured to point the signaling communication pointer of the service requesting device to the address of the primary signaling interaction interface, and when the primary/standby switching indication sent by the standby communication device is received, the The communication pointer is switched from the primary signaling interaction interface address to the standby signaling interaction ⁇ address.
  • the communications device may further include: a link detecting module 184 and a detecting result reporting module 185.
  • the service requesting device may further include: a link test indication obtaining module 186.
  • the link test indication obtaining module 186 is configured to receive a link test indication sent by the standby communication device.
  • the service requesting device may further include: a first service packet discarding module 187, and/or a second service packet discarding module 188.
  • the first service packet discarding module 187 can be configured to discard when the signaling communication pointer points to the primary signaling interaction interface address and receives the first service packet from the standby signaling interaction interface address. The first service message.
  • the service requesting device supports the master/slave address pair
  • the capability information of the master/slave address pair is reported to the master/slave communication device, and the master/slave address pair is received, and the master/slave switchover indication is received.
  • the device type of the communication device in this embodiment is not limited, and may be specifically a service request device connected to the packet gateway device.
  • a service request device connected to the packet gateway device.
  • the corresponding records of the SGSN are not described here.
  • the structure of the communication device can be referred to the corresponding description of the corresponding embodiment of FIG. 16a to FIG. 16d.
  • the structure of the service requesting device can be referred to the corresponding description of the corresponding embodiment of FIG. 18, and the working mechanism can be seen in FIG. 4 to FIG. 15 related to the corresponding description of the service requesting device or the SGSN, and details are not described herein again.
  • the communication system provided in this embodiment has a simple structure, is easy to deploy and maintain, and is easy to implement.
  • modules in the apparatus in the embodiments may be distributed in the apparatus of the embodiment according to the embodiment, or may be correspondingly changed in one or more apparatuses different from the embodiment.
  • the modules of the above embodiments may be combined into one module, or may be further split into a plurality of sub-modules.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Hardware Redundancy (AREA)

Description

通信设备间的主备倒换方法、 通信设备和系统及服务请求设备 技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种通信设备间的主备倒换方法、 通信设备和系统及服务请求设备。 背景技术
随着移动互联网的蓬勃发展， 越来越多的人们通过智能终端享受着移动 互联网提供的各种业务， 如： 网页浏览、 VoIP ( Voice over Internet Protocol )、 视频、 社交网络、 即时通讯等。 分组网关设备在用户上网的时候提供了一系 列重要的服务， 如： 为终端分配 IP地址、 鉴权、 计费、 业务控制等。 由于分 组网关设备及其他类型的通信设备， 位于重要的网络位置及其具有服务于大 量用户的能力， 通信系统对这些设备的可靠性要求很高。
为了在发生故障时， 主网关设备正在服务的用户业务不中断以减小其业 务损失， 需要有一个实时备网关设备能够迅速接管主网关设备的业务。 现有 技术釆用在主备网关设备之间建立备份同步通道和心跳消息通道。 其中， 备 份同步通道用于进行主备网关设备之间进行数据热备， 心跳消息通道用于检 测故障。 当备网关设备根据心跳检测结果推测主设备发生故障时， 主备网关 设备之间则进行主备倒换， 即由备网关设备接管承载主网关设备提供的业务。 如果备网关设备的推测结果不正确， 即主网关设备实际没有发生故障， 则通信 系统中会出现主备网关设备抢用共享资源提供承载，该现象称为 "双活"现象。
发明人在实践现有技术的过程中发现： "双活 "现象会造成网络行为异常， 如地址冲突、 路由冲突等， 从而引发网关设备的周边网元判决异常， 如无法 正确判断， 报文的源地址或目标地址究竟指向的是主网关设备还是备网关设 备， 因而周边网元可能去活大量在线用户， 造成用户业务中断， 增加了用户 的业务损失。 发明内容
本发明实施例提供一种通信设备间的主备倒换方法、 通信设备和系统及 服务请求设备， 用以降低通信设备间进行主备倒换时用户业务中断的几率。
本发明实施例提供了一种通信设备间的主备倒换方法， 包括：
获取主通信设备的故障信息， 并确定需要进行主备倒换；
向服务请求设备发送主备倒换指示； 所述主备倒换指示用于指示所述服 务请求设备将其信令通讯指针， 由所述主通信设备的主信令交互接口地址切 换到备通信设备的备信令交互接口地址；
接管承载所述主通信设备提供的业务。
本发明实施例还提供了另一种通信设备间的主备倒换方法， 包括： 获取与主通信设备连接的服务请求设备的支持能力信息， 所述支持能力 信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对； 所述主备地址对包括： 所 述主通信设备的主信令交互接口地址、 以及备通信设备的备信令交互接口地 址；
向所述服务请求设备发送所述主备地址对， 并指示所述服务请求设备将 其信令通讯指针指向所述主信令交互接口地址。
本发明实施例还提供了又一种通信设备间的主备倒换方法， 包括： 向主通信设备上报服务请求设备的支持能力信息； 所述支持能力信息用 于表示所述服务请求设备支持主备地址对；
接收所述主通信设备发送的所述主备地址对， 所述主备地址对包括： 所 述主通信设备的主信令交互接口地址和所述备通信设备的备信令交互接口地 址；
将所述服务请求设备的信令通讯指针， 指向所述主信令交互接口地址， 且在接收到所述备通信设备发送的主备倒换指示时， 将所述信令通讯指针由 所述主信令交互接口地址， 切换到所述备信令交互接口地址。
本发明实施例还提供了一种通信设备， 包括： 故障信息获取模块， 用于获取主通信设备的故障信息；
主备倒换确定模块， 用于确定需要进行主备倒换；
主备倒换指示模块， 用于向服务请求设备发送主备倒换指示； 所述主备 倒换指示用于指示所述服务请求设备将其信令通讯指针， 由所述主通信设备 的主信令交互接口地址切换到所述通信设备的备信令交互接口地址；
倒换执行模块， 用于接管承载所述主通信设备提供的业务。
本发明实施例还提供了另一种通信设备， 包括：
能力信息获取模块， 用于获取与主通信设备连接的服务请求设备的支持 能力信息， 所述支持能力信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对； 所述主备地址对包括： 所述主通信设备的主信令交互接口地址、 以及备通信 设备的备信令交互接口地址；
地址指示模块， 用于向所述服务请求设备发送所述主备地址对， 并指示 所述服务请求设备将其信令通讯指针指向所述主信令交互接口地址。
本发明实施例还提供了一种服务请求设备， 包括：
能力信息上报模块， 用于向主通信设备上报所述服务请求设备的支持能 力信息； 所述支持能力信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对， 所 述主备地址对包括： 所述主通信设备的主信令交互接口地址和所述备通信设 备的备信令交互接口地址；
地址信息获取模块， 用于接收所述主通信设备发送的所述主备地址对； 通讯指针处理模块， 用于将所述服务请求设备的信令通讯指针， 指向所 述主信令交互接口地址，且在接收到所述备通信设备发送的主备倒换指示时， 将所述信令通讯指针由所述主信令交互接口地址， 切换到所述备信令交互接 σ地址。
本发明实施例还提供了一种通信系统， 包括： 主通信设备， 与所述主通 信设备通信连接的备通信设备， 以及分别与所述主通信设备和所述备通信设 备通信连接的服务请求设备。 本发明实施例中， 当备通信设备进行主备倒换时， 服务请求设备将其信 令通讯指针由主信令交互接口地址， 切换到备信令交互接口地址； 从而在当 通信系统中已经出现主备通信设备 "双活" 现象时， 有利于服务请求设备过 滤掉信令通讯指针没有指向的地址相关的业务报文， 从而降低服务请求设备 发生判断异常的几率， 也就因而降低了用户业务中断的几率。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明实施例一提供的通信设备间的主备倒换方法流程图； 图 2为本发明实施例二提供的通信设备间的主备倒换方法流程图； 图 3为本发明实施例三提供的通信设备间的主备倒换方法流程图； 图 4为本发明实施例应用场景的组网结构示意图；
图 5为本发明实施例应用场景中 GGSN的通讯模型示意图；
图 6为本发明实施例提供的主备 GGSN控制面模块的 IP地址对应关系； 图 7为本发明实施例提供的主备 GGSN用户面模块的 IP地址对应关系； 图 8为本发明实施例应用场景中进行主备 GGSN热备份的交互图； 图 9为本发明实施例四提供的 SGSN支持能力信息上报方法的交互图； 图 10为本发明实施例五提供的 SGSN触发主备倒换方法的交互图； 图 11为本发明实施例六提供的主备一致性倒换的方法示意图；
图 12为本发明实施例七提供的备 GGSN触发主备倒换方法的交互图； 图 13为本发明实施例提供的主 GGSN集中收集故障状态的模块示意图； 图 14为本发明实施例八提供的主 GGSN触发主备倒换方法的交互图； 图 15为本发明实施例九提供的主备 GGSN进行倒换协商方法的交互图； 图 16a为本发明实施例十提供的通信设备的结构示意图；
图 16b为本发明实施例十一提供的通信设备的结构示意图；
图 16c为本发明实施例十二提供的通信设备的结构示意图；
图 16d为本发明实施例十三提供的通信设备的结构示意图；
图 17为本发明实施例十四提供的通信设备的结构示意图；
图 18为本发明实施例十五提供的服务请求设备的结构示意图；
图 19为本发明实施例十六提供的通信设备的结构示意图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而 不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有付 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
本发明以下实施例的序号仅仅为了描述， 不代表实施例的优劣。
图 1为本发明实施例一提供的通信设备间的主备倒换方法流程图。 本实 施例的执行主体可为： 某一主通信设备对应的备通信设备。 如图 1所示， 本 实施例提供的方法包括：
步骤 11 : 获取主通信设备的故障信息， 并确定需要进行主备倒换。
( 1 )主通信设备的故障信息可包括： 链路故障信息， 所述链路故障信 息表示所述主通信设备相关的链路发生故障。
该情形下， 备通信设备在获取与主通信设备相关的链路发生故障时， 需 要核实下该故障是否是由于主通信设备自身故障引起， 从而确定主通信设备 是否真的发生故障。 因此， 上述确定需要进行主备倒换的方法， 可具体包括： 向与所述主通信设备连接的服务请求设备发送链路测试指示； 所述链路测试 指示， 用于指示所述服务请求设备测试自身与所述主通信设备之间的链路状 况； 接收所述服务请求设备发送的链路测试结果， 并根据所述链路测试结果 确定需要进行主备倒换。
其中， 链路故障信息的获取方式不受限制， 例如： 根据所述备通信设备 与所述主通信设备的心跳检测结果， 确定所述备通信设备与所述主通信设备 的链路发生故障； 或者， 接收第一主备倒换请求； 所述第一主备倒换请求， 由预设区域内的任一服务请求设备在检测到自身与所述主通信设备的链路故 障时发送； 向所述服务请求设备发送链路测试指示， 具体为： 向所述预设区 域内的其他服务请求设备发送所述链路测试指示。
其中， 预设区域即为预先设定的服务请求设备的集合， 可根据实际需要 选取， 例如： 预设区域可根据设备控制需要进行选择， 如可预先确定需要参 与到链路故障检测的服务请求设备组， 并将该组包括的服务请求设备集中部 署在某个范围， 或分散部署在不同地点， 部署该组包括服务请求设备的范围 或地点集合， 即可作为发明实施例所述的预设区域。 或者， 预设区域可根据 用户分布情况选择， 如可选择归属地或归属地内的部分区域， 作为本发明实 施例所述的预设区域。
( 2 )主通信设备的故障信息可包括： 主通信设备的设备故障信息。
该情形下， 上述确定需要进行主备倒换的方法， 可具体包括： 在所述设 备故障信息表示所述主通信设备的关键模块发生故障时， 确定需要进行主备 倒换。
其中， 主通信设备的设备故障信息的获取方式不受限制， 例如： 备通信 设备可通过接收第二主备倒换请求的方式， 获取主通信设备的设备故障信 息。 其中， 所述第二主备倒换请求， 由所述主通信设备在检测到自身关键模 块发生故障时发送。
( 3 )主通信设备的故障信息可包括： 主通信设备的业务负载和当前损失 量。
该情形下， 上述确定需要进行主备倒换的方法， 可具体包括： 根据所述 备通信设备的本机状态、容量和负载情况， 以及所述主通信设备的业务负载， 确定倒换后的业务预期损失量； 在所述业务预期损失量小于所述当前损失量 时， 确定需要进行主备倒换。
其中， 主通信设备的故障信息的获取方式也不受限制， 例如： 备通信设 备可通过接收主通信设备发送、 携带有上述故障信息的主备倒换协商请求的 方式， 获取主通信设备的故障信息。
当然， 主通信设备的上述故障信息、 以及备通信设备确定需要进行主备 倒换的方法， 均为举例说明， 不应理解为对本发明实施例技术方案的限定。
步骤 12: 向服务请求设备发送主备倒换指示； 所述主备倒换指示用于指 示所述服务请求设备将其信令通讯指针， 由主通信设备的主信令交互接口地 址切换到备通信设备的备信令交互接口地址。
本步骤中的服务请求设备具有主备地址对的支持能力， 即支持釆用主备 通信设备各自对立的信令交互接口地址， 分别与主通信设备交互。 例如： 信 令交互接口地址可具体为： 主通信设备和备通信设备具有独立的、 用于信令 交互的 IP地址， 不妨称为主 IP地址和备 IP地址。服务请求设备则支持釆用主 IP 地址与主通信设备交互信令， 也支持釆用备 IP地址与备通信设备交互信令。
备通信设备获取服务请求设备的支持能力信息的方式不受限制， 如可预 先配置在主备通信设备上， 也可由主通信设备获取并将该支持能力信息同步 到备通信设备。
步骤 13: 接管承载所述主通信设备提供的业务。
在主备倒换过程中， 备用通信设备抢占主备通信设备的共享资源， 并对 主通信设备提供的业务提供承载， 以使主通信设备服务的用户业务不中断。
当备通信设备进行主备倒换时， 可确定备通信设备上的任一模块作为主 备倒换的触发点， 触发备通信设备上的各模块， 分别接管承载主通信设备对 等模块提供的业务。
本实施例中， 当备通信设备向服务请求设备发送主备倒换指示， 指示服 务请求设备将其信令通讯指针由主信令交互接口地址， 切换到备信令交互接 口地址； 从而在当通信系统中已经出现主备通信设备 "双活" 现象时， 有利 于服务请求设备过滤掉信令通讯指针没有指向的地址相关的业务报文， 从而 降低服务请求设备发生判断异常的几率， 也就因而降低了用户业务中断的几 率。
图 2为本发明实施例二提供的通信设备间的主备倒换方法流程图。 本实 施例的执行主体为主通信设备。 如图 2所示， 本实施例提供的方法包括： 步骤 21 : 获取与主通信设备连接的服务请求设备的支持能力信息， 所述 支持能力信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对； 所述主备地址对 包括： 所述主通信设备的主信令交互接口地址、 以及备通信设备的备信令交 互接口地址。
主通信设备获取服务请求设备支持能力信息的获取方式不受限制， 如可 预先配置在主通信设备上， 或由服务请求设备主动上报等。 主通信设备可将 该支持能力信息同步到备通信设备上。
步骤 22: 向所述服务请求设备发送所述主备地址对， 并指示所述服务请 求设备将其信令通讯指针指向所述主信令交互接口地址。
可选的， 主通信设备还可获取故障信息， 在所述故障信息满足第一预设 条件时， 向与所述主通信设备对应的备通信设备发送主备倒换协商请求。 其 中， 所述故障信息包括： 归属网中与主通信设备相关的已发生故障的类型、 容量损失量和业务损失量。 所述第一预设条件包括： 所述故障的类型为物理 接口 /链路故障、 所述容量损失量介于预设的第一容量损失阈值和第二容量损 失阔值之间， 所述业务损失量介于预设的第一业务损失阔值和第二业务损失 阔值之间； 所述主备倒换协商请求包括所述故障信息， 用于请求所述备通信 设备确定是否进行主备倒换。 在主通信设备向备通信设备发送主备倒换协商 请求之后， 主通信设备还可接收所述备通信设备发送的主备倒换协商响应， 且在所述主备倒换协商响应表示所述备通信设备同意进行主备倒换时， 由所 述备通信设备接管承载所述主通信设备提供的业务。 可选的， 在所述故障信息满足第二预设条件或第三预设条件时， 向所述 备通信设备发送主备倒换请求， 所述主备倒换请求用于触发所述备通信设备 启动主备倒换； 所述第二预设条件包括： 所述故障的类型为物理接口 /链路故 障、 所述容量损失量大于或等于所述第二容量损失阈值、 且所述业务损失量 大于或等于所述第二业务损失阔值； 所述第三预设条件包括： 所述故障的类 型为设备模块故障。 和 /或， 在所述故障信息表示已有故障发生时， 输出告警 提示信息。
可选的， 主通信设备在检测到自身关键模块发生故障时， 可向所述备通 信设备发送主备倒换请求， 用于请求所述备通信设备进行主备倒换。
本实施例中， 主通信设备在获知服务请求设备的支持能力信息时， 向服 务请求设备发送主备地址对， 并指示服务请求设备将其信令通讯指针指向主 信令交互接口地址， 从而在当通信系统中已经出现主备通信设备 "双活" 现 象时， 可过滤掉信令通讯指针没有指向的地址相关的业务报文， 从而降低服 务请求设备发生判断异常的几率， 也就因而降低了用户业务中断的几率。 进 一步的， 本实施例还可引入主备倒换的协商机制： 主通信设备根据收集到的 故障状态信息， 自身确定有必要进行主备倒换时， 将主通信设备当前的容量 损失量和业务损失量发送给备通信设备， 由备通信设备确定是否接受协商以 进行主备倒换。 可见， 本实施例基于主备倒换协商机制进行倒换， 可避免倒 换后因备通信设备接管能力受限而给用户造成更大损失， 进而有利于降低因 主备倒换不适造成用户业务中断的几率。
图 3为本发明实施例三提供的通信设备间的主备倒换方法流程图。本实施 例的执行主体可为与主通信设备连接的服务请求设备。 如图 3所示， 本实施例 提供的方法包括：
步骤 31 : 向主通信设备上报服务请求设备的支持能力信息； 所述支持能 力信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对。
步骤 32: 接收所述主通信设备发送的所述主备地址对； 所述主备地址对 包括： 所述主通信设备的主信令交互接口地址和备通信设备的备信令交互接 σ地址。
步骤 33 : 将所述服务请求设备的信令通讯指针， 指向所述主信令交互接 口地址， 且在接收到所述备通信设备发送的主备倒换指示时， 将所述信令通 讯指针由所述主信令交互接口地址， 切换到所述备信令交互接口地址。
在接收所述主通信设备发送的所述主备地址对之后， 所述方法还包括： 检测所述服务请求设备与所述主通信设备之间的链路状况； 在检测到所述服 务请求设备与所述主通信设备之间的链路发生故障时， 向所述备通信设备发 送主备倒换请求， 用于请求所述备通信设备进行主备倒换。
在接收所述主通信设备发送的所述主备地址对之后， 所述方法还包括： 接收所述备通信设备发送的链路测试指示， 根据链路测试指示， 测试所述服 务请求设备与所述主通信设备之间的链路状况； 将链路测试结果发送给所述 备通信设备。
本实施例中， 当服务请求设备支持主备地址对的能力时， 将其支持主备 地址对的能力信息上报给主备通信设备， 接收主备地址对， 并在接收到主备 倒换指示时， 将所述信令通讯指针由所述主信令交互接口地址， 切换到所述 备信令交互接口地址。
本实施例中， 当服务请求设备获取主备地址对之后， 可过滤掉信令通讯 指针没有指向的地址相关的业务报文， 具体可包括： 服务请求设备在所述信 令通讯指针指向所述主信令交互接口地址、 且接收到来自所述备信令交互接 口地址的第一业务报文时， 则丟弃所述第一业务报文； 和 /或， 服务请求设备 在所述信令通讯指针指向所述备信令交互接口地址、 且接收到来自所述主信 令交互接口地址的第二业务报文时， 丟弃所述第二业务报文。
由此可见， 在当通信系统中已经出现主备通信设备 "双活" 现象时， 釆 用本实施例提供的方法， 服务请求设备可过滤掉信令通讯指针没有指向的地 址相关的业务报文， 从而降低服务请求设备发生判断异常的几率， 也就因而 降低了用户业务中断的几率。
本发明实施例中的主备通信设备的类型、 以及与之连接的服务请求设备 类型， 均不受限制。 例如： 主备通信设备可为通信系统中可靠性要求高的分 组网关等； 服务请求设备可为与分组网关连接的服务支持节点等。 下面不妨 以通用无线分组业务 /通用移动通信系统 （ General Packet Radio Service /Universal Mobile Telecommunications System, 简称 GPRS/UMTS )组网中网关 GPRS支持节点（ Gateway GPRS Support Node , 简称 GGSN )主备倒换的应用 场景为例， 详细说明本发明实施例的技术方案。 需要说明的是， 以下应用场 景不应理解为对本发明技术实质的限制， 该应用场景中的服务请求设备为： GPRS服务支持节点 （ Serving GPRS Support Node, 简称 SGSN ) 。
首先， 说明 GGSN主备倒换的应用场景的组网结构。
图 4为本发明实施例应用场景的组网结构示意图。 如图 4所示的 GPRS/UMTS网络中， 两个 GGSN互为主备： 即主 GGSN和备 GGSN; 与归属 地网络内的 SGSN, 如 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3 , 通过 IP骨干网全网互联。 以 SGSN和 GGSN的网络地位来看， SGSN相对 GGSN而言是服务请求设备， GGSN相对 SGSN而言是服务提供设备。 可以理解， 服务请求设备和服务提供 设备是个不同网络地位的相对概念。 如图 4所示的组网结构简单， 便于部署和 维护， 易于实现。
接下来， 举例说明本发明实施例应用场景中的 GGSN的通讯模型。
图 5为本发明实施例应用场景中 GGSN的通讯模型示意图。 如图 5所示， GGSN的通讯模型包括两个通讯平面： 控制面和用户面。 控制面包括： 控制 面入接口单元（缩略表示为： In-c )、 Gn接口控制面单元（缩略表示为： Gn-c )、 Gi接口控制面单元（缩略表示为： Gi-c ) 以及控制面出接口单元 （缩略表示 为： Out-c )。 用户面包括： 用户面入接口单元（表示为： 缩略表示为： In-u )、 Gn接口用户面单元（缩略表示为： Gn-u ) 、 Gi接口用户面单元（缩略表示为： Gi-u ) 以及用户面出接口单元（缩略表示为： Out-u ) 。 控制面和用户面中的 任一单元都可包括多个模块， 具体模块参见图 5。
通常， GGSN控制面和用户面的各模块都拥有各自独立的 IP地址， 与相关
GGSN各对等模块之间的 IP地址对应关系进行改进。 图 6为本发明实施例提供 的主备 GGSN控制面模块的 IP地址对应关系， 图 7为本发明实施例提供的主备 GGSN用户面模块的 IP地址对应关系。
为便于描述技术方案， 不妨将主 GGSN的各模块名称加以 "主" 字， 其 缩略表示中加以 "(a)" 符； 备 GGSN的各模块名称加以 "备" 字， 其缩略表 示中加以 "(s)，， 符； 主备 GGSN共享资源名称的缩略表示中加以 "(c)" 符。
如图 6所示， 主备 GGSN控制面对等模块的 IP地址对应关系为： 主控制面 入接口单元和备控制面入接口单元， 拥有各自独立的 IP地址： IP-In-c(a)和 IP-In-c(s); 主 Gn接口控制面单元与备 Gn接口控制面单元， 拥有各自独立的 IP 地址、 且共享第一浮动 IP地址： IP-Gn-c(a)、 IP-Gn-c(s)和 IP-Gn-c(c) , 其中， IP-Gn-c(a)也可表示为 GTP-C(a),是主 GGSN与 SGSN的信令交互接口地址， 即 本发明实施例所述的主信令交互接口地址； IP-Gn-c(s)也可表示为： GTP-C(s) , 是备 GGSN与 SGSN的信令交互接口地址， 即本发明实施例所述 的备信令交互接口地址； 主 Gi接口控制面单元和备 Gi接口控制面单元， 共享 第二浮动 IP地址： IP-Gi-c(c); 主控制面出接口单元与备控制面出接口单元， 拥有各自独立的 IP地址： IP-Out-c(a)和 IP-Out-c(s)。
如图 7所示， 主备 GGSN用户面对等模块的 IP地址对应关系为： 主用户面 入接口单元和备用户面入接口单元， 拥有各自独立的 IP地址： IP-In-u(a)和 IP-In-u(s); 主 Gn接口用户面单元与备 Gn接口用户面单元， 共享第三浮动 IP地 址： IP-Gn-u(c); 主 Gi接口用户面单元和备 Gi接口用户面单元， 共享第四浮动 IP地址： IP-pool-Gi-u(c); 主用户面出接口单元与备用户面出接口单元， 拥有 各自独立的 IP地址： IP-Out-u(a)和 IP-Out-u(s)。
再者， 举例说明本发明实施例应用场景中的主备 GGSN进行设备间热备 份的机制：
图 8为本发明实施例应用场景中进行主备 GGSN热备份的交互图。 如图 8 所示， 主备 GGSN进行设备间热备份的方法包括：
步骤 81 : 主 GGSN和备 GGSN之间通过发送心跳检测消息， 检测对方是否 发生故障。
心跳是一种周期性发出信号。 当位于一端的通信设备向对端通信设备发 送心跳时， 如果对端通信设备正常工作， 则会向其返回心跳应答。 本发明实 施例可釆用心跳检测消息， 检测主备 GGSN是否故障。
步骤 82: 主 GGSN向备 GGSN发送批量备份信息。
主 GGSN可周期性或满足预设条件时， 向备 GGSN发送批量备份信息。 该 备份信息可包括： 分组报文协议 ( Packet Data Protocol , 简称 PDP )上下文信 息， 如通用分组无线业务（ General Packet Radio Service, 简称 GPRS )传输协 议 （GPRS Tunnelling Protocol,简称 GTP)信息、服务质量（ Quality of Service , 简称 QoS ) 、 策略和计费控制 （ Policy And Charging Control , 简称 PCC )规 则等； 路由信息； 虚拟专用网络（ Virtual Private Network , 简称 VPN )信息， 如 IPSec/IKE VPN, L2TP VPN等；防火墙策略、网络地址转换 (Network Address Translation , 简称 NAT)信息等。 主 GGSN可向备 GGSN发送两次备份期间备份 信息的变化内容。
步骤 83: 备 GGSN启动预处理流程， 且备 GGSN的各模块处于主备倒换前 的预备状态。
备 GGSN启动预处理流程， 即： 将主 GGSN发送的备份信息， 同步到备 GGSN上的各对等模块。 备 GGSN接收主 GGSN发送的两次备份期间备份信息 的变化内容， 并将这些变化内容对应到如图 6和图 7所示的备 GGSN的对等模 块。
备 GGSN完成上述预处理流程后进入主备倒换的预备状态， 即： 通知备 GGSN上的各模块创建实例， 存储需接管业务的相关参数信息， 但不对外发 送报文。 一旦备 GGSN上的各模块接收到主备倒换指示时， 可立即对外发送 报文， 以实现主 GGSN业务的快速接管承载。
可以理解， 本发明实施例中主备通信设备进行设备间热备份的方法不受 限制， 图 8所示的方法仅为一个示例， 不应理解为对本发明实施例技术方案的 限制。
本发明实施例中， SGSN的支持能力可以不同， 如： 有的 SGSN支持主备 GGSN的主备地址对， 有的 SGSN不支持主备 GGSN的主备地址对。 其中， 主 备 GGSN的主备地址对具体为： 主 GGSN的 GTP-C地址： GTP-C(a) , 以及备 GGSN的 GTP-C地址： GTP-C(s)。 在实际通信系统中， GGSN提供服务的用户 绝大多数为归属地用户， 少数为漫游地用户。 考虑多数用户服务的需要及设 备升级的成本， 本发明实施例可将归属地网内， 部署支持主备 GGSN的主备 地址对能力的 SGSN; 在漫游地网内部署不支持主备 GGSN的主备地址对能力 的 SGSN。 当然， 归属地网内也可部署不支持主备 GGSN的主备地址对能力的 SGSN。
SGSN的支持能力信息可预先登记在主 GGSN和 /或备 GGSN上， 也可由 SGSN主动上报给主 GGSN、 并由主 GGSN同步到备 GGSN上。
以下图 9、 图 10、 图 12 , 图 14和图 15对应的流程， 可基于扩展的 Gn接口 消息实现， 其方法简单， 系统升级维护成本较低； 下面分别予以说明。
图 9为本发明实施例四提供的 SGSN支持能力信息上报方法的交互图。 如 图 9所示， SGSN支持能力信息上报方法包括：
步骤 91： SGSN向主 GGSN发送创建 PDP上下文请求（ Create PDP Context Request )消息， 该 PDP上下文请求消息中携带有 SGSN的支持能力信息， 该支 持能力信息用于表示 SGSN支持主备 GGSN的 GTP控制面地址对 （ Support active & hot-standby CTP-C ) , 即支持主备 GTP-C地址对。
本步骤中的 PDP上下文请求消息是一种扩展后的 Gn接口消息， 即为本发 明实施例所述的第一主备倒换请求。 SGSN可通过 PDP上下文请求消息向主 GGSN上报自身的支持能力信息。 主 GGSN在获取 SGSN的支持能力信息时， 可向备 GGSN同步该信息。
步骤 92: 主 GGSN向 SGSN发送创建 PDP上下文响应 （ Create PDP Context Response )消息， 该 PDP上下文响应消息中携带有主备 GGSN的 GTP-C地址对 ( CTP-C(a), CTP-C(s) ) 。
主 GGSN根据接收到的携带有 SGSN支持能力信息的创建 PDP上下文请求 消息， 获知 SGSN支持主备 GGSN的 GTP-C地址对， 因而在 PDP上下文响应消 息中携带主备 GGSN的 GTP-C地址对， 并发送给 SGSN。
步骤 93： SGSN接收创建 PDP上下文响应 （ Create PDP Context Response ) 消息，保存该消息中携带的主备 GGSN的 GTP-C地址对（ CTP-C(a) , CTP-C(s) ) , 并将 SGSN的信令通讯指针指向主 GGSN的 GTP-C地址： CTP-C(a)。
本实施例中， SGSN在获取主备 GGSN的 GTP-C地址对 （ CTP-C(a) , CTP-C(s) )时， 将信令通讯指针指向主 GGSN的 GTP-C地址： CTP-C(a)。 如此 处理的好处在于， 当通信系统中已经出现主备 GGSN "双活 " 现象时， 由于 SGSN的信令通讯指针指向主 GGSN的 GTP-C地址： CTP-C(a), 因此， SGSN 可在接收到的报文中， 过滤掉包括地址为备 GGSN的 GTP-C地址： CTP-C(s) 的除了链路测试指示和主备倒换指示之外的业务相关报文， 即过滤掉包括地 址 CTP-C(s)的业务报文， 从而降低 SGSN发生判断异常的几率， 也就因而降低 了用户业务中断的几率。 需要向主 GGSN上报其自身的支持能力信息， 而是釆用主备 GGSN的主备 Gn 接口控制面单元共享的第一浮动 IP地址， 分别与主备 GGSN进行信令交互。
图 10为本发明实施例五提供的 SGSN触发主备倒换方法的交互图。本实施 例中 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3都支持主备 GTP-C地址对。 如图 10所示， SGSN 触发主备 GGSN倒换的方法包括：
步骤 101 : SGSN 1向主 GGSN发送心跳检测 （Echo Request ) 消息， 且当 检测到主 GGSN心跳异常时 , 确定主 GGSN发生故障。
步骤 102: SGSN1向备 GGSN发送主备倒换请求（Switch Request ) , 该请 求中携带有主 GGSN的主 GTP-C地址和备 GGSN的备 GTP-C地址（ GTP-C(a), GTP-C(s) ) 。
SGSN1通过主备倒换请求（ Switch Request ) , 通知备 GGSN自身检测到 主 GGSN发生故障。
本实施中， 备 GGSN引入了主 GGSN故障的确认机制： 备 GGSN接收到 SGSN1上报的主 GGSN故障的信息时， 没有立即发起主备倒换， 而是指示归 属地网络中与主 GGSN连接的、 支持主备 GTP-C地址对的其他 SGSN , 如 SGSN2和 SGNS3 , 测试主 GGSN的相关链路。如果链路测试结果表示主 GGSN 确实发生故障时， 备 GGSN才会进行主备倒换。
步骤 103a-步骤 103b:备 GGSN向 SGSN2和 SGSN3分别发送心跳检测（ Echo Request ) 消息， 该消息中携带有主 GGSN的主 GTP-C地址： GTP-C(a), 用于 指示 SGSN2和 SGSN3分别以 GTP-C(a)为目标地址进行链路测试（Path Test ) 。
步骤 104a-步骤 104b: SGSN2和 SGSN3分别向主 GGSN发送心跳检测（ Echo Request ) 消息， 用于检测主 GGSN的状态。
步骤 105a-步骤 105b:当 SGSN2和 SGSN3分别检测到主 GGSN心跳异常时， SGSN2和 SGSN3分别向备 GGSN发送心跳检测响应 （Echo Response ) 消息， 该消息中携带链路测试报告（Path Test Report ) , 链路测试报告中携带有参 数 "GTP-C(a): down" , 该参数用于表示主 GGSN发生故障。
步骤 106a-步骤 106c: 备 GGSN分别向 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3分别发送 主备倒换指示 （Switch ) , 该指示中可携带主备 GTP-C地址对 （GTP-C(a), GTP-C(s) ) , 用于分别指示 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3将其信令通讯指针， 由 GTP-C(a)切换指向 GTP-C(s)。
不支持 GTP-C(a)和 GTP-C(s)地址对的 SGSN, 不会接收到备 GGSN发送的 主备倒换指示， 而是继续釆用主备 GGSN的共享资源， 如二者共享的第一浮 动 IP地址进行信令交互。
支持 GTP-C(a)和 GTP-C(s)地址对的 SGSN, 如 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3 在接收到主备倒换指示之后， 会将其信令通讯指针由 GTP-C(a)切换指向 GTP-C(s) ) ,如此处理的好处在于：如果归属地网络中发生主备 GGSN "双活" 的现象， SGSN可能接收到主 GGSN的报文， 也可能接收到备 GGSN的报文。 对于支持 GTP-C(a)和 GTP-C(s)地址对的 SGSN而言，由于其信令通讯指针已指 向 GTP-C(s), 因此可将来自主 GGSN的业务报文作为噪音过滤掉，从而降低因 SGSN判断异常而去活在线用户的几率。
步骤 107: 备 GGSN接管承载主 GGSN提供的业务。
本实施例以支持主备 GTP-C地址对的 SGSN作为倒换判决的触发点，并通 过备 GGSN引入了主 GGSN故障的确认机制， 降低了因自身接管而导致主备 GGSN "双活" 现象发生的几率， 从而降低了周边网元， 如 SGSN判决异常的 几率， 进而降低了因 SGSN判断异常而中断用户业务的几率。 此外， 支持主备 GTP-C地址对的 SGSN在接收到主备倒换指示时，将信令通讯指针由 GTP-C(a) 切换到 GTP-C(s), 如此处理的好处在于： 即便归属地网络中出现主备 GGSN "双活"现象， 该 SGSN也可过滤到包括地址 GTP-C(a)的业务报文， 从而降低 SGSN判决异常的发生几率， 进而降低了因 SGSN判决异常而中断用户业务的 几率。
通常，在主备倒换过程中，主 GGSN上各模块提供的业务，都需由备 GGSN 上各对等模块接管承载。 如果主备 GGSN上部分模块已进行主备倒换、 而部 分模块没有进行主备倒换， 即 "部分倒换" , 则会造成网络异常， 甚至引发 大面积网络故障。 为了避免出现 "部分倒换" 问题， 本发明实施例进一步引 入了一致性倒换机制， 即在备 GGSN上的各模块中确定一模块， 作为主备倒 换的触发点， 由其下发倒换指示， 以使得备 GGSN上的各模块同时进行主备 倒换， 即进行一致性倒换。 下面结合图 11详细说明本发明实施例提供的主备 一致性倒换的方法。 图 11为本发明实施例六提供的主备一致性倒换的方法示意图。 如图 11所 示， 备 GGSN上的 Gn-c(s)模块为主备倒换的触发点。 在备 GGSN确定进行主备 倒换时， 由 Gn-c(s)模块向备 GGSN上的其他模块下发一致性倒换指示； 该一 致性倒换指示用于触发备 GGSN上的各模块，启动主 GGSN各对等模块提供的 业务的接管承载。
备 GGSN上的各模块分别抢占主 GGSN对等模块占用的共享资源， 以接管 承载主 GGSN对等模块提供的业务。 具体的， 对于控制面而言， In-c(s)模块以 广播消息等方式刷新 In-c(a)模块的路由， Gn-c(s)模块抢占自身与 Gn-c(a)模块 共享的第一浮动地址， Gi-c(s)模块抢占自身与 Gi-c(a)模块共享的第二浮动 IP 地址， 而 Out-c(s)模块以广播消息等方式刷新 Out-c(a)模块的路由。 对于用户 面而言， In-u(s)模块以广播消息等方式刷新 In-u(a)模块的路由， Gn-u(s)模块 抢占自身与 Gn-u(a) 模块共享的第三浮动 IP地址， Gi-u(s)模块抢占自身与 Gi-u(a) 模块共享的第四浮动 IP地址， Out-u(s)模块以广播消息等方式刷新 Out-u(a)模块的路由。 如果共享资源被主 GGSN对等模块占用， 则在备 GGSN 上的各模块抢占共享资源时， 主 GGSN对等模块会释放相应资源。
由此可见， 本实施例在进行主备倒换时， 通过引入一致性倒换机制， 完 成主备 GGSN上各模块的同步倒换，避免发生主备 GGSN上部分模块已进行主 备倒换、 而部分模块没有进行主备倒换所引发的网络异常， 从而有利于降低 因这些网络异常造成用户业务中断的几率。 实施例中 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3都支持主备 GTP-C地址对。 如图 12所示， 备 GGSN触发主备倒换的方法包括：
步骤 121 : 备 GGSN感知主 GGSN发生故障。
备 GGSN可通过心跳检测消息或路由信息感知主 GGSN是否发生故障，例 如： 备 GGSN与主 GGSN之间的心跳中断或路由发生变化时， 备 GGSN可感知 到主 GGSN设备发生故障。 本实施中 , 备 GGSN引入了主 GGSN故障的确认机制： 备 GGSN在感知到 主 GGSN发生故障时， 没有立即发起主备倒换， 而是指示归属地网络中与主 GGSN连接的、 支持主备 GTP-C地址对的 SGSN, 测试主 GGSN的相关链路。 如果链路测试结果表示主 GGSN确实发生故障时， 备 GGSN才会进行主备倒 换。
步骤 122a-步骤 122c: 备 GGSN分别向 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3心跳检测 ( Echo Request )消息， 该消息中携带有主 GGSN的主 GTP-C地址： GTP-C(a), 用于指示 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3分别以 GTP-C(a)为目标地址进行链路测试。
步骤 123a-步骤 123c: SGSN1、 SGSN2和 SGSN3分别向主 GGSN发送心跳 检测 （ Echo Request ) 消息， 用于检测主 GGSN的状态。
步骤 124a-步骤 124c: 当 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3分别检测到主 GGSN心 跳异常时， SGSN1、 SGSN2和 SGSN3分别向备 GGSN发送心跳检测响应（Echo Response )消息， 该消息中携带链路测试报告（ Path Test Report ) , 链路测试 报告中携带有参数 "GTP-C(a): down" , 该参数用于表示主 GGSN发生故障。
步骤 125a-步骤 125c: 备 GGSN分别向 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3分别发送 主备倒换指示 （Switch ) , 该指示中可携带主备 GTP-C地址对 （GTP-C(a), GTP-C(s) ) , 用于分别指示 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3将其信令通讯指针， 由 GTP-C(a)切换指向 GTP-C(s)。
步骤 126: 备 GGSN接管承载主 GGSN提供的业务。
本实施例以备 GGSN作为主备倒换判决的触发点，并引入了主 GGSN故障 的确认机制， 其可实现图 10对应实施例相似的技术效果， 具体可参见图 10对 应实施例的相应记载， 在此不再赘述。 此外， 上述步骤 126中， 备 GGSN上的 各模块可同时进行主备倒换， 即进行一致性倒换， 其实现方法和效果的详细 描述， 参见图 11对应实施例的相应记载， 在此不再赘述。
为了提高故障状态收集的准确性， 可在主 GGSN上设置故障状态收集点， 并以主 GGSN作为主备倒换判决的触发点。 图 13为本发明实施例提供的主 GGSN集中收集故障状态的模块示意图。 如图 13所示， 可将主 GGSN中的 Gn-c(a)模块作为故障状态的收集模块， 由该模块集中收集主 GGSN相关的各 类故障， 如： 物理接口故障、 链路故障、 及模块故障等。 在主 GGSN集中收 集自身相关的各类故障之后， 可基于收集到的这些故障信息进行整体评估， 以判决是否进行主备倒换。
表 1： 主 GGSN故障整体评估和倒换判决规则示例
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如表 1所示， 主 GGSN可分类收集故障状态， 故障类型可包括： 物理接口 故障、 链路故障和设备模块故障。 此外， 主 GGSN还可根据实际需要预设容 量损失阔值和业务损失阔值， 其中， 容量损失是表示配置量的损失， 业务损 失表示故障前后业务流量的变化量。 在实际应用中， 可根据运营商网络规划 时的冗余配置量和网络统计的业务流量， 来设定相应阔值。 例如： 预先设置 第一容量损失阔值 x%和第二容量损失阔值w%, 且 0< X%< W%<1 ; 预先设置 第一业务损失阔值 %和第二业务损失阔值v%, 且 0< y%< ν%<1。
在主 GGSN收集到故障状态信息时， 均可执行 "告警" 的动作， 即输出 告警提示信息， 以提示主 GGSN当前发生了故障。 此外， 主 GGSN还可结合考 虑故障类型、 主 GGSN当前的容量损失和业务损失， 预先判决条件， 以便主 GGSN根据判决条件确定当前需要执行的动作。 具体的， 可根据收集到的故 障对业务的影响程度， 主 GGSN还可执行 "协商" 和 "立即倒换" 动作对应 的判决条件。 预先设置的判决条件例如： 第一预设条件： 故障的类型为物理接口 /链路故障、 当前的容量损失量介 于预设的第一容量损失阔值和第二容量损失阔值之间， 即 [x%, w%), 且当前 的业务损失量介于预设的第一业务损失阔值和第二业务损失阔值之间， 即
[y%, v%)。
第二预设条件： 故障的类型为物理接口 /链路故障、 当前的容量损失量大 于或等于第二容量损失阔值w%、且当前的业务损失量大于或等于第二业务损 失阔值¥%；
第三预设条件： 故障的类型为设备模块故障。
当主 GGSN收集到的故障状态信息满足第一预设条件时， 主 GGSN执行 "协商" 动作， 即向备 GGSN发起主备协商倒换的流程； 当主 GGSN收集到的 故障状态信息满足第二预设条件或第三预设条件时， 主 GGSN执行 "立即倒 换" 的动作， 即由主 GGSN触发主备倒换。 由此可见， 主通信设备可基于收 集到的故障状态和预先设置的判决条件， 自动判断是否需要进行倒换， 从而 提高了系统管理和维护的方便性。 下面结合附图， 对主 GGSN触发主备倒换 以及主备 GGSN协商倒换等两种情形， 分别予以说明。
图 14为本发明实施例八提供的主 GGSN触发主备倒换方法的交互图。 本 实施例中 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3都支持主备 GTP-C地址对。 如图 14所示， 备 GGSN触发主备倒换的方法包括：
步骤 141 : 主 GGSN根据自身故障状态信息，确定需要立即进行主备倒换。 主 GGSN收集自身故障状态信息的方式不受限制。 可选的， 以 Gn-c(a)模 块作为故障状态的收集模块， 收集故障状态信息。 当收集到的故障状态信息 满足上述第二预设条件或第三预设条件时， 主 GGSN确定执行 "立即倒换" 的动作。
步骤 142: 主 GGSN向备 GGSN发送设备故障信息，用于请求备 GGSN立即 进行主备倒换。
该设备故障信息表示主 GGSN的关键模块发生故障。 主 GGSN向备 GGSN 发送设备故障信息的方式， 不受限制。 例如： 主 GGSN可直接将设备故障信 息作为一个独立消息发送给备 GGSN, 或者， 将设备故障信息携带在某个消 息， 如主备倒换请求（Switch Request ) 中发送给备 GGSN; 或者， 主 GGSN 可在检测到自身关键模块发生故障时， 向从 GGSN发送某个特定消息， 如主 备倒换请求（ Switch Request ) , 以通知备 GGSN其自身已发生设备故障， 用 于请求备 GGSN立即进行主备倒换。
本步骤中的主备倒换请求，即为本发明实施例所述的第二主备倒换请求。 可选的， 该请求中携带有主备 GTP-C地址对（GTP-C(a), GTP-C(s) ) 。
步骤 143a-步骤 143c:备 GGSN获取主 GGSN的设备故障信息，在该设备故 障信息表示主 GGSN的关键模块发生故障时，备 GGSN分别向 SGSN1、 SGSN2 和 SGSN3分别发送主备倒换指示 （Switch ) , 该指示中可携带主备 GTP-C地 址对 （GTP-C(a), GTP-C(s) ) , 用于分别指示 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3将其 信令通讯指针， 由 GTP-C(a)切换指向 GTP-C(s)。
步骤 144: 备 GGSN接管承载主 GGSN提供的业务。
本实施例以主 GGSN作为主备倒换判决的触发点， 当主 GGSN检测到自身 发生设备故障， 如关键模块发生故障时， 直接请求备 GGSN立即进行主备倒 换，以便备 GGSN可及时接管承载主 GGSN提供的业务，从而降低了因备 GGSN 接管不及时而中断用户业务的几率。 此外， 上述步骤 144中， 备 GGSN上的各 模块可同时进行主备倒换， 即进行一致性倒换， 其实现方法和效果的详细描 述， 参见图 11对应实施例的相应记载， 在此不再赘述。
图 15为本发明实施例九提供的主备 GGSN进行倒换协商方法的交互图。 如图 15所示， 主备 GGSN进行倒换协商的方法包括：
步骤 151 : 主 GGSN根据自身故障状态信息， 确定需要进行主备倒换。 主 GGSN收集自身故障状态信息的方式不受限制。 可选的， 以 Gn-c(a)模 块作为故障状态的收集模块， 收集故障状态信息。 当收集到的故障状态信息 满足上述第一预设条件时， 主 GGSN确定执行 "协商" 的动作。 步骤 152: 主 GGSN向备 GGSN发送主备倒换协商请求（ Switch Negotiation Request ) , 用于请求备 GGSN确定是否进行主备倒换。
主备倒换协商请求 （Switch Negotiation Request ) 中携带有故障报告 ( Failure Report ) ,该故障报告中包括： 主 GGSN的当前容量损失量（ Capacity Loss )和业务损失量 ( Service Loss ) 。
步骤 153: 备 GGSN确定倒换后的自身的业务预期损失量， 并将业务预期 损失量， 与故障报告中的当前容量损失量和业务损失量进行比较， 确定是否 同意进行主备倒换。
备 GGSN可结合故障报告中主 GGSN当前的容量损失量和业务损失量、以 及备 GGSN的本机状态、 容量和负载情况， 确定倒换后的自身的业务预期损 失量。 将该业务预期损失量， 与故障报告中的当前容量损失量和业务损失量 进行比较。 如该业务预期损失量， 小于主 GGSN当前的容量损失量和业务损 失量， 则同意进行主备倒换； 否则， 拒绝进行主备倒换。
步骤 154:备 GGSN向主 GGSN发送主备倒换协商响应（ Switch Negotiation Response ) , 用于通知主 GGSN是否同意进行主备倒换。
如果备 GGSN拒绝进行主备倒换， 则在主备倒换协商响应中携带 "拒绝" ( Reject )参数， 并可携带备 GGSN的可用容量（ Capacity available )信息和表 示拒绝原因的原因值（Cause ) ； 结束本流程。
如果备 GGSN同意进行主备倒换， 则在主备倒换协商响应中携带 "接受" ( Accept )参数; 执行步骤 155a-步骤 156。 .
步骤 155a-步骤 155c: 备 GGSN分别向 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3分别发送 主备倒换指示 （Switch ) , 该指示中可携带主备 GTP-C地址对 （GTP-C(a), GTP-C(s) ) , 用于分别指示 SGSN1、 SGSN2和 SGSN3将其信令通讯指针， 由 GTP-C(a)切换指向 GTP-C(s)。
步骤 156: 备 GGSN接管承载主 GGSN提供的业务。
本实施中， 主 GGSN引入了主备倒换的协商机制： 主 GGSN根据收集到的 故障状态信息， 自身确定有必要进行主备倒换时， 将主 GGSN当前的容量损 失量和业务损失量发送给备 GGSN, 由备 GGSN结合本机状况、 容量和负载情 况进行评估， 以确定是否接受协商以进行主备倒换。 可见， 本实施例基于主 备倒换协商机制进行倒换， 可避免倒换后因备 GGSN接管能力受限而给用户 造成更大损失， 进而有利于降低因主备倒换不适造成用户业务中断的几率。 此外， 上述步骤 156中， 备 GGSN上的各模块可同时进行主备倒换， 即进行一 致性倒换， 其实现方法和效果的详细描述， 参见图 11对应实施例的相应记载， 在此不再赘述。
可以理解， 本发明实施例提供的技术方案可应用于各种通信设备的主备 倒换中， 其中， 主通信设备的实现方式和机理， 与上文的主 GGSN相似； 备 通信设备的实现方式和机理， 与上文的备 GGSN相似； 服务请求设备的实现 方式和机理， 与上文的 SGSN相似； 在此不再赘述。
图 16a为本发明实施例十提供的通信设备的结构示意图。 如图 16a所示， 本实施例提供的通信设备包括： 故障信息获取模块 161、 主备倒换确定模块 162、 主备倒换指示模块 163和倒换执行模块 164。
故障信息获取模块 161可用于获取主通信设备的故障信息。
主备倒换确定模块 162可用于确定需要进行主备倒换。
主备倒换指示模块 163可用于向服务请求设备发送主备倒换指示；所述主 备倒换指示用于指示所述服务请求设备将其信令通讯指针， 由主通信设备的 主信令交互接口地址切换到所述通信设备的备信令交互接口地址。
倒换执行模块 164可用于接管承载所述主通信设备提供的业务。
( 1 )主通信设备的故障信息可包括： 链路故障信息， 所述链路故障信 息表示所述主通信设备相关的链路发生故障。
该情形下， 通信设备的结构如图 16b所示， 其与图 16a对应实施例的区别 在于， 故障信息获取模块 161可包括： 链路故障信息获取单元 1611 ; 主备倒换 确定模块 162可包括： 链路测试指示单元 1621和倒换确定单元 1622。 链路故障信息获取单元 1611可用于获取链路故障信息， 所述链路故障信 息表示所述主通信设备相关的链路发生故障。
链路测试指示单元 1621可用于向与所述主通信设备连接的服务请求设备 发送链路测试指示； 所述链路测试指示， 用于指示所述服务请求设备测试自 身与所述主通信设备之间的链路状况。
倒换确定单元 1622用于接收所述服务请求设备发送的链路测试结果， 并 根据所述链路测试结果确定需要进行主备倒换。
链路故障信息的获取方式不受限制。根据链路故障信息获取方式的不同， 链路故障信息获取单元 1611具体可用于根据所述通信设备与所述通信设备的 心跳检测结果， 确定所述通信设备与所述主通信设备的链路发生故障。或者， 链路故障信息获取单元 1611具体可用于接收第一主备倒换请求； 所述第一主 备倒换请求， 由预设区域内的任一服务请求设备在检测到自身与所述主通信 设备的链路故障时发送； 所述链路测试指示单元， 具体用于向所述预设区域 内的其他服务请求设备发送所述链路测试指示。
( 2 )主通信设备的故障信息可包括： 主通信设备的设备故障信息。
该情形下， 通信设备的结构如图 16c所示， 其与图 16a对应实施例的区别 在于， 故障信息获取模块 161可包括： 设备故障信息获取单元 1612。
设备故障信息获取单元 1612可用于获取所述主通信设备的设备故障信 息。相应的， 主备倒换确定模块 162具体可用于在所述设备故障信息表示所述 主通信设备的关键模块发生故障时， 确定需要进行主备倒换。
设备故障信息的获取方式不受限制。根据设备故障信息获取方式的不同， 设备故障信息获取单元 1612具体可用于接收第二主备倒换请求； 所述第二主 备倒换请求， 由所述主通信设备在检测到自身关键模块发生故障时发送。
( 3 )主通信设备的故障信息可包括： 主通信设备的业务负载和当前损失 量。
该情形下， 通信设备的结构如图 16d所示， 其与图 16a对应实施例的区别 在于， 故障信息获取模块 161可包括： 协商故障信息获取单元 1613; 主备倒换 确定模块 162可包括： 预期损失量确定单元 1623和倒换评估单元 1624。
主通信设备的业务负载和当前损失量等故障信息的获取方式不受限制。 根据故障信息获取方式的不同， 协商故障信息获取单元 1613可用于接收所述 主通信设备发送的、 携带有所述故障信息的主备倒换协商请求， 所述故障信 息包括： 所述主通信设备的业务负载和当前损失量。
预期损失量确定单元 1623可用于根据所述通信设备的本机状态、 容量和 负载情况， 以及所述主通信设备的业务负载， 确定倒换后的业务预期损失量； 倒换评估单元 1624可用于在所述业务预期损失量小于所述当前损失量 时， 确定需要进行主备倒换。
本发明提供的通信设备作为备通信设备向服务请求设备发送主备倒换指 示时， 指示服务请求设备将其信令通讯指针由主信令交互接口地址， 切换到 备信令交互接口地址； 从而在当通信系统中已经出现主备通信设备 "双活" 现象时， 有利于服务请求设备过滤掉信令通讯指针没有指向的地址相关的业 务报文， 从而降低服务请求设备发生判断异常的几率， 也就因而降低了用户 业务中断的几率。 本发明实施例提供的通信设备的设备类型不受限制， 如可 具体用于设备间备份的分组网关设备等， 其工作机理， 可参见图 1、 图 4〜图 15 实施例中关于备通信设备或备 GGSN的相应记载， 在此不再赘述。
图 17为本发明实施例十四提供的通信设备的结构示意图。 如图 17所示， 本实施例提供的通信设备包括： 能力信息获取模块 171和地址指示模块 172。
能力信息获取模块 171可用于获取与所述通信设备连接的服务请求设备 的支持能力信息， 所述支持能力信息用于表示所述服务请求设备支持主备地 址对； 所述主备地址对包括： 所述通信设备的主信令交互接口地址、 以及备 通信设备的备信令交互接口地址。
地址指示模块 172可用于向所述服务请求设备发送所述主备地址对，并指 示所述服务请求设备将其信令通讯指针指向所述主信令交互接口地址。 可选的， 本实施例提供的通信设备还可包括： 故障信息收集模块 173、 倒 换协商请求模块 174和协商响应获取模块 175。
故障信息收集模块 173可用于获取故障信息， 所述故障信息包括： 与所述 通信设备相关的已发生故障的类型、 容量损失量和业务损失量。
倒换协商请求模块 174可用于在所述故障信息满足第一预设条件时，向与 所述通信设备对应的备通信设备发送包括所述故障信息的主备倒换协商请 求； 所述第一预设条件包括： 所述故障的类型为物理接口 /链路故障、 所述容 量损失量介于预设的第一容量损失阈值和第二容量损失阈值之间， 所述业务 损失量介于预设的第一业务损失阔值和第二业务损失阔值之间。
协商响应获取模块 175可用于接收所述备通信设备发送的主备倒换协商 响应，且在所述主备倒换协商响应表示所述备通信设备同意进行主备倒换时， 由所述备通信设备接管承载所述通信设备提供的业务。
可选的， 本实施例提供的通信设备还可包括： 倒换请求模块 176, 和 /或， 告警模块 177。 其中， 倒换请求模块 176可用于在所述故障信息满足第二预设 条件或第三预设条件时， 向所述备通信设备发送主备倒换请求， 所述主备倒 换请求用于触发所述备通信设备启动主备倒换； 所述第二预设条件包括： 所 述故障的类型为物理接口 /链路故障、 所述容量损失量大于或等于所述第二容 量损失阔值、 且所述业务损失量大于或等于所述第二业务损失阔值； 所述第 三预设条件包括： 所述故障的类型为设备模块故障。 告警模块 177可用于在所 述故障信息表示已有故障发生时， 输出告警提示信息。
可选的，本实施例提供的通信设备还可包括：设备故障信息上报模块 178。 设备故障信息上报模块 178可用于在检测到所述通信设备自身关键模块发生 故障时， 向所述备通信设备发送设备故障信息， 用于请求所述备通信设备进 行主备倒换。
本实施例提供的通信设备作为主通信设备在获知服务请求设备的支持能 力信息时， 向服务请求设备发送主备地址对， 并指示服务请求设备将其信令 通讯指针指向主信令交互接口地址， 从而在当通信系统中已经出现主备通信 设备 "双活" 现象时， 可过滤掉信令通讯指针没有指向的地址相关的业务报 文， 从而降低服务请求设备发生判断异常的几率， 也就因而降低了用户业务 中断的几率。 进一步的， 本实施例通信设备还可基于主备倒换协商机制进行 倒换，由此可避免倒换后因备通信设备接管能力受限而给用户造成更大损失， 进而有利于降低因主备倒换不适造成用户业务中断的几率。 本实施例通信设 备的设备类型不受限制，如可具体为分组网关设备等，其工作机理可参见图 2、 图 4〜图 15实施例中关于主通信设备或主 GGSN的相应记载， 在此不再赘述。
图 18为本发明实施例十五提供的服务请求设备的结构示意图。 如图 18所 示， 本实施例提供的服务请求设备包括： 能力信息上报模块 181、 地址信息获 取模块 182和通讯指针处理模块 183。
能力信息上报模块 181用于向主通信设备上报所述服务请求设备的支持 能力信息； 所述支持能力信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对， 所述主备地址对包括： 所述主通信设备的主信令交互接口地址和所述备通信 设备的备信令交互接口地址。
地址信息获取模块 182用于接收所述主通信设备发送的所述主备地址对。 通讯指针处理模块 183用于将所述服务请求设备的信令通讯指针，指向所 述主信令交互接口地址，且在接收到所述备通信设备发送的主备倒换指示时， 将所述信令通讯指针由所述主信令交互接口地址， 切换到所述备信令交互接 σ地址。
可选的， 本实施例提供的通信设备还可包括： 链路检测模块 184和检测结 果上报模块 185。
其中，链路检测模块 184用于检测所述服务请求设备与所述主通信设备之 间的链路状况。
检测结果上报模块 185用于在检测到所述服务请求设备与所述主通信设 备之间的链路发生故障时， 将链路故障信息上报给所述备通信设备， 用于请 求所述备通信设备进行主备倒换。
可选的， 本实施例提供的服务请求设备还可包括： 链路测试指示获取模 块 186。 链路测试指示获取模块 186用于接收所述备通信设备发送的链路测试 指示。
可选的， 本实施例提供的服务请求设备还可包括： 第一业务报文丟弃模 块 187, 和 /或， 第二业务报文丟弃模块 188。
第一业务报文丟弃模块 187可用于在所述信令通讯指针指向所述主信令 交互接口地址、 且接收到来自所述备信令交互接口地址的第一业务报文时， 丟弃所述第一业务报文。
第二业务报文丟弃模块 188可用于在所述信令通讯指针指向所述备信令 交互接口地址、 且接收到来自所述主信令交互接口地址的第二业务报文时， 丟弃所述第二业务报文。
本实施例中， 当服务请求设备支持主备地址对的能力时， 将其支持主备 地址对的能力信息上报给主备通信设备， 接收主备地址对， 并在接收到主备 倒换指示时， 将所述信令通讯指针由所述主信令交互接口地址， 切换到所述 备信令交互接口地址。 从而在当通信系统中已经出现主备通信设备 "双活" 现象时， 可过滤掉信令通讯指针没有指向的地址相关的业务报文， 从而降低 服务请求设备发生判断异常的几率， 也就因而降低了用户业务中断的几率。 本实施例通信设备的设备类型不受限制， 如可具体为与分组网关设备连接的 服务请求设备等， 其具体实现机理， 可参见图 3、 图 4〜图 15实施例中关于服务 请求设备或 SGSN的相应记载， 在此不再赘述。
图 19为本发明实施例十六提供的通信设备的结构示意图。 如图 19所示， 本实施例提供的通信系统包括： 主通信设备 191、 备通信设备 192和服务请求 设备 193。服务请求设备 193分别与主通信设备 191和备通信设备 192通信连接， 且服务请求设备 193的数量可为一个或多个，图 19中示出了通信系统中包括多 个服务请求设备 193的情形。主通信设备的结构可参见图 17对应实施例的相应 记载， 其工作机理可参见图 2、 图 4〜图 15实施例中关于主通信设备或主 GGSN 的相应记载； 备通信设备的结构可参见图 16a〜图 16d对应实施例的相应记载， 其工作机理可参见图 1、 图 4〜图 15实施例中关于备通信设备或备 GGSN的相应 记载； 服务请求设备的结构可参见图 18对应实施例的相应记载， 其工作机理 可参见图 3、 图 4〜图 15实施例中关于关于服务请求设备或 SGSN的相应记载， 在此不再赘述。 本实施例提供的通信系统组网结构简单， 便于部署和维护， 易于实现。
本领域普通技术人员可以理解： 附图只是一个实施例的示意图， 附图中 的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解： 实施例中的装置中的模块可以按照实施 例描述分布于实施例的装置中， 也可以进行相应变化位于不同于本实施例的 一个或多个装置中。 上述实施例的模块可以合并为一个模块， 也可以进一步 拆分成多个子模块。
本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的全部或部分步骤 可以通过程序指令相关的硬件来完成， 前述的程序可以存储于一计算机可读 取存储介质中， 该程序在执行时， 执行包括上述方法实施例的步骤； 而前述 的存储介质包括： R0M、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其 限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术 人员应当理解： 其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行 ^ί'爹改， 或者 对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术 方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种通信设备间的主备倒换方法， 其特征在于， 包括：
获取主通信设备的故障信息， 并确定需要进行主备倒换；
向服务请求设备发送主备倒换指示； 所述主备倒换指示用于指示所述服 务请求设备将其信令通讯指针， 由所述主通信设备的主信令交互接口地址切 换到备通信设备的备信令交互接口地址；
接管承载所述主通信设备提供的业务。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于，
所述主通信设备的故障信息包括链路故障信息， 所述链路故障信息表示 所述主通信设备相关的链路发生故障；
所述确定需要进行主备倒换， 包括：
向与所述主通信设备连接的服务请求设备发送链路测试指示； 所述链路 测试指示， 用于指示所述服务请求设备测试自身与所述主通信设备之间的链 路状况；
接收所述服务请求设备发送的链路测试结果， 并根据所述链路测试结果 确定需要进行主备倒换。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 获取所述链路故障信息， 包括：
根据所述备通信设备与所述主通信设备的心跳检测结果， 确定所述备通 信设备与所述主通信设备的链路发生故障；
或者，
接收第一主备倒换请求； 所述第一主备倒换请求， 由预设区域内的任一 服务请求设备在检测到自身与所述主通信设备的链路故障时发送； 向所述服 务请求设备发送链路测试指示， 具体为： 向所述预设区域内的其他服务请求 设备发送所述链路测试指示。
4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述主通信设备的故障信息包括： 设备故障信息；
所述确定需要进行主备倒换， 包括： 在所述设备故障信息表示所述主通 信设备的关键模块发生故障时， 确定需要进行主备倒换。
5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于，
获取所述设备故障信息， 包括： 接收第二主备倒换请求； 所述第二主备 倒换请求， 由所述主通信设备在检测到自身关键模块发生故障时发送。
6、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 所述获取主通信设备的故障信息， 包括： 接收所述主通信设备发送的、 携带有所述故障信息的主备倒换协商请求， 所述故障信息包括： 所述主通信 设备的业务负载和当前损失量；
所述确定需要进行主备倒换， 包括： 根据所述备通信设备的本机状态、 容量和负载情况， 以及所述主通信设备的业务负载， 确定倒换后的业务预期 损失量；
在所述业务预期损失量小于所述当前损失量时，确定需要进行主备倒换。
7、 根据权利要求 1-6任一所述的方法， 其特征在于， 所述接管承载所述 主通信设备提供的业务， 包括：
所述备通信设备上的任一模块， 触发所述备通信设备上的各模块， 分别 接管承载所述主通信设备对等模块提供的业务。
8、 根据权利要求 7所述的方法， 其特征在于，
所述备通信设备具体为备 GGSN， 所述主通信设备具体为主 GGSN;
所述备通信设备上的任一模块， 触发所述备通信设备上的各模块， 分别 接管承载所述主通信设备对等模块提供的业务， 包括： 所述备 GGSN上的备 Gn接口控制面单元， 向所述备 GGSN上的其他模块下发一致性倒换指示； 所 述备 GGSN上的各模块根据所述一致性倒换指示，分别接管承载所述主 GGSN 对等模块提供的业务。
9、 一种通信设备间的主备倒换方法， 其特征在于， 包括： 获取与主通信设备连接的服务请求设备的支持能力信息， 所述支持能力 信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对； 所述主备地址对包括： 所 述主通信设备的主信令交互接口地址、 以及备通信设备的备信令交互接口地 址；
向所述服务请求设备发送所述主备地址对， 并指示所述服务请求设备将 其信令通讯指针指向所述主信令交互接口地址。
10、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 获取故障信息， 所述故障信息包括： 与所述主通信设备相关的已发生故 障的类型、 容量损失量和业务损失量；
在所述故障信息满足第一预设条件时， 向所述备通信设备发送包括所述 故障信息的主备倒换协商请求； 所述第一预设条件包括： 所述故障的类型为 物理接口 /链路故障、 所述容量损失量介于预设的第一容量损失阔值和第二容 量损失阔值之间， 所述业务损失量介于预设的第一业务损失阔值和第二业务 损失阔值之间；
接收所述备通信设备发送的主备倒换协商响应， 且在所述主备倒换协商 响应表示所述备通信设备同意进行主备倒换时， 由所述备通信设备接管承载 所述主通信设备提供的业务。
11、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在所述故障信息满足第二预设条件或第三预设条件时， 向所述备通信设 备发送主备倒换请求， 所述主备倒换请求用于触发所述备通信设备启动主备 倒换； 所述第二预设条件包括： 所述故障的类型为物理接口 /链路故障、 所述 容量损失量大于或等于所述第二容量损失阈值、 且所述业务损失量大于或等 于所述第二业务损失阔值； 所述第三预设条件包括： 所述故障的类型为设备 模块故障；
和 /或，
在所述故障信息表示已有故障发生时， 输出告警提示信息。
12、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在检测到所述主通信设备自身关键模块发生故障时， 向所述备通信设备 发送设备故障信息， 用于请求所述备通信设备进行主备倒换。
13、 一种通信设备间的主备倒换方法， 其特征在于，
向主通信设备上报服务请求设备的支持能力信息； 所述支持能力信息用 于表示所述服务请求设备支持主备地址对；
接收所述主通信设备发送的所述主备地址对， 所述主备地址对包括： 所 述主通信设备的主信令交互接口地址和备通信设备的备信令交互接口地址； 将所述服务请求设备的信令通讯指针， 指向所述主信令交互接口地址， 且在接收到所述备通信设备发送的主备倒换指示时， 将所述信令通讯指针由 所述主信令交互接口地址， 切换到所述备信令交互接口地址。
14、 根据权利要求 13所述的方法， 其特征在于， 在接收所述主通信设备 发送的所述主备地址对之后， 所述方法还包括：
检测所述服务请求设备与所述主通信设备之间的链路状况；
在检测到所述服务请求设备与所述主通信设备之间的链路发生故障时， 向所述备通信设备发送主备倒换请求， 用于请求所述备通信设备进行主备倒 换。
15、 根据权利要求 13所述的方法， 其特征在于， 在接收所述主通信设备 发送的所述主备地址对之后， 所述方法还包括：
接收所述备通信设备发送的链路测试指示；
根据所述链路测试指示， 测试所述服务请求设备与所述主通信设备之间 的链路状况；
将链路测试结果发送给所述备通信设备。
16、 根据权利要求 13-15任一所述的方法， 其特征在于， 在接收所述主通 信设备发送的所述主备地址对之后， 所述方法还包括：
在所述信令通讯指针指向所述主信令交互接口地址、 且接收到来自所述 备信令交互接口地址的第一业务报文时， 丟弃所述第一业务报文；
和 /或，
在所述信令通讯指针指向所述备信令交互接口地址、 且接收到来自所述 主信令交互接口地址的第二业务报文时， 丟弃所述第二业务报文。
17、 一种通信设备， 其特征在于， 包括：
故障信息获取模块， 用于获取主通信设备的故障信息；
主备倒换确定模块， 用于确定需要进行主备倒换；
主备倒换指示模块， 用于向服务请求设备发送主备倒换指示； 所述主备 倒换指示用于指示所述服务请求设备将其信令通讯指针， 由所述主通信设备 的主信令交互接口地址切换到所述通信设备的备信令交互接口地址；
倒换执行模块， 用于接管承载所述主通信设备提供的业务。
18、 根据权利要求 17所述的通信设备， 其特征在于，
所述故障信息获取模块， 包括： 链路故障信息获取单元， 用于获取链路 故障信息， 所述链路故障信息表示所述主通信设备相关的链路发生故障； 所述主备倒换确定模块， 包括：
链路测试指示单元， 用于向与所述主通信设备连接的服务请求设备发送 链路测试指示； 所述链路测试指示， 用于指示所述服务请求设备测试自身与 所述主通信设备之间的链路状况；
倒换确定单元， 用于接收所述服务请求设备发送的链路测试结果， 并根 据所述链路测试结果确定需要进行主备倒换。
19、 根据权利要求 18所述的通信设备， 其特征在于，
所述链路故障信息获取单元， 具体用于根据所述通信设备与所述通信设 备的心跳检测结果， 确定所述通信设备与所述主通信设备的链路发生故障； 或者，
所述链路故障信息获取单元， 具体用于接收第一主备倒换请求； 所述第 一主备倒换请求， 由预设区域内的任一服务请求设备在检测到自身与所述主 通信设备的链路故障时发送； 所述链路测试指示单元， 具体用于向所述预设 区域内的其他服务请求设备发送所述链路测试指示。
20、 根据权利要求 17所述的通信设备， 其特征在于，
所述故障信息获取模块， 包括： 设备故障信息获取单元， 用于获取所述 主通信设备的设备故障信息；
所述主备倒换确定模块， 具体用于在所述设备故障信息表示所述主通信 设备的关键模块发生故障时， 确定需要进行主备倒换。
21、 根据权利要求 20所述的通信设备， 其特征在于，
所述设备故障信息获取单元， 具体用于接收第二主备倒换请求； 所述第 二主备倒换请求，由所述主通信设备在检测到自身关键模块发生故障时发送。
22、 根据权利要求 17所述的通信设备， 其特征在于，
所述故障信息获取模块包括： 协商故障信息获取单元， 用于接收所述主 通信设备发送的、 携带有所述故障信息的主备倒换协商请求， 所述故障信息 包括： 所述主通信设备的业务负载和当前损失量；
所述主备倒换确定模块， 包括：
预期损失量确定单元， 用于根据所述通信设备的本机状态、 容量和负载 情况， 以及所述主通信设备的业务负载， 确定倒换后的业务预期损失量； 倒换评估单元， 用于在所述业务预期损失量小于所述当前损失量时， 确 定需要进行主备倒换。
23、 一种通信设备， 其特征在于， 包括：
能力信息获取模块， 用于获取与所述通信设备连接的服务请求设备的支 持能力信息，所述支持能力信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对； 所述主备地址对包括： 所述通信设备的主信令交互接口地址、 以及备通信设 备的备信令交互接口地址；
地址指示模块， 用于向所述服务请求设备发送所述主备地址对， 并指示 所述服务请求设备将其信令通讯指针指向所述主信令交互接口地址。
24、 根据权利要求 23所述的通信设备， 其特征在于， 所述通信设备还包 括：
故障信息收集模块， 用于获取故障信息， 所述故障信息包括： 与所述通 信设备相关的已发生故障的类型、 容量损失量和业务损失量；
倒换协商请求模块， 用于在所述故障信息满足第一预设条件时， 向与所 述通信设备对应的备通信设备发送包括所述故障信息的主备倒换协商请求； 所述第一预设条件包括： 所述故障的类型为物理接口 /链路故障、 所述容量损 失量介于预设的第一容量损失阈值和第二容量损失阈值之间， 所述业务损失 量介于预设的第一业务损失阔值和第二业务损失阔值之间；
协商响应获取模块，用于接收所述备通信设备发送的主备倒换协商响应， 且在所述主备倒换协商响应表示所述备通信设备同意进行主备倒换时， 由所 述备通信设备接管承载所述通信设备提供的业务。
25、 根据权利要求 24所述的通信设备， 其特征在于， 所述通信设备还包 括：
倒换请求模块， 用于在所述故障信息满足第二预设条件或第三预设条件 时， 向所述备通信设备发送主备倒换请求， 所述主备倒换请求用于触发所述 备通信设备启动主备倒换； 所述第二预设条件包括： 所述故障的类型为物理 接口 /链路故障、 所述容量损失量大于或等于所述第二容量损失阔值、 且所述 业务损失量大于或等于所述第二业务损失阈值； 所述第三预设条件包括： 所 述故障的类型为设备模块故障；
和 /或，
告警模块， 用于在所述故障信息表示已有故障发生时， 输出告警提示信 息。
26、 根据权利要求 23所述的通信设备， 其特征在于， 所述通信设备还包 括：
设备故障信息上报模块， 用于在检测到所述通信设备自身关键模块发生 故障时， 向所述备通信设备发送设备故障信息， 用于请求所述备通信设备进 行主备倒换。
27、 一种服务请求设备， 其特征在于， 包括：
能力信息上报模块， 用于向主通信设备上报所述服务请求设备的支持能 力信息； 所述支持能力信息用于表示所述服务请求设备支持主备地址对， 所 述主备地址对包括： 所述主通信设备的主信令交互接口地址和所述备通信设 备的备信令交互接口地址；
地址信息获取模块， 用于接收所述主通信设备发送的所述主备地址对； 通讯指针处理模块， 用于将所述服务请求设备的信令通讯指针， 指向所 述主信令交互接口地址，且在接收到所述备通信设备发送的主备倒换指示时， 将所述信令通讯指针由所述主信令交互接口地址， 切换到所述备信令交互接 σ地址。
28、 根据权利要求 27所述的服务请求设备， 其特征在于， 所述服务请求 设备还包括：
链路检测模块， 用于检测所述服务请求设备与所述主通信设备之间的链 路状况；
检测结果上报模块， 用于在检测到所述服务请求设备与所述主通信设备 之间的链路发生故障时， 将链路故障信息上报给所述备通信设备， 用于请求 所述备通信设备进行主备倒换。
29、 根据权利要求 28所述的服务请求设备， 其特征在于， 所述服务请求 设备还包括：
链路测试指示获取模块，用于接收所述备通信设备发送的链路测试指示。
30、 根据权利要求 27〜29任一所述的服务请求设备， 其特征在于， 所述服 务请求设备还包括：
第一业务报文丟弃模块， 用于在所述信令通讯指针指向所述主信令交互 接口地址、 且接收到来自所述备信令交互接口地址的第一业务报文时， 丟弃 所述第一业务报文；
和 /或，
第二业务报文丟弃模块， 用于在所述信令通讯指针指向所述备信令交互 接口地址、 且接收到来自所述主信令交互接口地址的第二业务报文时， 丟弃 所述第二业务报文。
31、 一种通信系统， 其特征在于， 包括：
主通信设备， 为如权利要求 23〜26任一所述的通信设备；
备通信设备， 为如权利要求 17〜22任一所述的通信设备， 与所述主通信设 备通信连接；
以及服务请求设备， 为如权利要求 27〜30任一所述的服务请求设备， 分别 与所述主通信设备和所述备通信设备通信连接。
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