CN101321379A - CDMA A-Flex网络中确定路由的方法、***及装置 - Google Patents

CDMA A-Flex网络中确定路由的方法、***及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种CDMA A－Flex网络中确定路由的方法及***。该方法包括：消息分发设备收到用户发起的初始层3消息后，根据消息中携带的IMSI及数据备份中心中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将该消息路由到被选择的CN节点。另外，本发明还提供了一种数据备份中心及消息分发设备。利用本发明所提供的技术方案，能够减少局间位置更新。

Description

CDMA A-Flex网络中确定路由的方法、***及装置
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及码分多址(CDMA，Code DivisionMultiple Access)灵活A接口(A-Flex)网络中确定路由的方法、***及装置。
背景技术
在传统的CDMA网络架构中，一个移动交换中心(MSC，Mobile SwitchCenter)可以连接多个基站控制器(BSC，Base Station Control)，一个BSC只能连接一个MSC。图1示出了传统CDMA网络架构下MSC与BSC的连接关系示意图。这种MSC与BSC之间1：N的连接关系制约了组网的灵活性。比如，如果一个MSC停机进行升级维护或者发生故障宕机，那么，该MSC下挂的所有BSC都将失去作用，这些BSC所覆盖范围内的所有用户都将无法进行电路业务通信。
为了解决上述问题，CDMA中引入了A-Flex组网方式。图2示出了CDMA A-Flex网络架构下MSC与BSC的连接关系示意图。在图2中，不仅一个MSC可以连接多个BSC，并且一个BSC也可以连接多个MSC，这些MSC对该BSC构成了一个MSC池，用户在池区中移动时不用改变服务MSC。在现有的CDMA A-Flex技术中，对于用户发起的初始层3消息，如业务请求消息、位置更新请求消息、寻呼响应消息等，一般是基于用户的国际移动台标识(IMSI，International Mobile Station Identity)来选择路由。其具体操作过程如下：在BSC上配置IMSI与MSC的对应关系，BSC收到用户发起的初始层3消息后，根据其中携带的IMSI以及所配置的对应关系选择相应的MSC进行消息分发。
比如，操作管理***(O&M)可以在池中的每个BSC上都配置表1所示的路由信息。BSC收到移动台(MS，Mobile Station)发起的初始层3消息后，从中提取出IMSI，计算IMSI/10mod 1000的值，然后根据该值查找表1确定该消息的目的MSC。
  IMSI/10mod 1000   MSC标识
  000   MSC1
  001   MSC2
  002   MSC3
  ......   ......
  123   MSC1
  ......   ......
  999   MSC3
表1
对于负载重分配或负载迁移的情况，可以通过修改BSC上配置的路由信息实现。比如，当由于负载较重或其它原因，需要将MSC 1上对应IMSI/10mod 1000＝123这个号段的用户迁移到MSC2上时，可以将池内所有BSC上配置的路由信息同步修改为表2所示的形式。之后，对应IMSI/10mod 1000＝123这个号段的用户无论从池中的哪个BSC发起初始层3消息，该消息都会被路由到MSC2上。
  IMSI/10mod 1000   MSC标识
  000   MSC1
  001   MSC2
  002   MSC3
  ......   ......
  123   MSC2
  ......   ......
  999   MSC3
表2
除了上述在负载重分配或负载迁移情况下，同步修改池内所有BSC上的路由信息外，池区中的各个BSC也可以实时根据网络状态的变化修改自身所保存的路由信息。比如，如果BSC1发现自身与MSC3连接的链路出现故障，则BSC1可以将MSC3上的用户迁移到池内其它可达的MSC如MSC1上，即将BSC1所保存的路由信息中路由为MSC3的IMSI号段用户的路由修改为MSC1。这时，如果原MSC3所对应IMSI号段的MS如MS1向BSC1发起初始层3消息，那么，通过查看路由信息BSC1会将该初始层3消息路由到MSC1上。但是，由于此时其它BSC中的路由信息并没有发生改变，因此，当MS1漫游到池内其它BSC上时，其它BSC仍然会将MS1的消息路由到MSC3上。此时，MSC3就需要到归属位置寄存器(HLR，HomeLocation Register)执行局间位置更新。
可见，现有CDMA A-Flex网络中确定路由的方法容易造成用户服务MSC的变化，导致漫游在池区内的用户的局间位置更新次数的增加。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种CDMA A-Flex网络中确定路由的方法、***及装置，减少局间位置更新。
为达到上述目的，本发明实施例提供的确定路由的方法如下：
消息分发设备收到用户发起的初始层3消息后，根据消息中携带的IMSI及数据备份中心中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将该消息路由到被选择的CN节点。
本发明实施例提供的CDMA A-Flex网络中确定路由的***包括：数据备份中心、至少一个消息分发设备和至少一个CN节点，其中，
数据备份中心，用于保存用户IMSI与CN节点的对应关系；
消息分发设备，用于接收用户发起的初始层3消息，根据消息中携带的IMSI及数据备份中心中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将该消息路由到被选择的CN节点。
另外，本发明实施例还提供了一种数据备份中心，包括：数据保存单元和节点确定单元，其中，
数据保存单元，用于保存用户IMSI与CN节点的对应关系；
节点确定单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，根据收到的IMSI信息及数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将被选择的CN节点信息返回给消息分发设备。
本发明实施例还提供了一种消息分发设备，包括：消息接收单元和消息分发单元，其中，
消息接收单元，用于接收用户发起的初始层3消息，并将收到的初始层3消息转发给消息分发单元；
消息分发单元，用于将收到的初始层3消息中所携带的IMSI信息发送给数据备份中心，并接收数据备份中心返回的CN节点信息，将收到的初始层3消息路由到该CN节点。
由此可见，在本发明实施例中，池内的所有消息分发设备在收到用户发起的初始层3消息后，都是根据数据备份中心中所保存的信息确定用户消息的路由，而不是根据自身所保存的信息进行用户消息路由的确定。从而避免了现有技术中由于各个消息分发设备所维护的路由信息不一致而造成的用户服务CN节点产生变化的情况发生，减少了局间位置更新。
附图说明
图1为现有技术中传统CDMA网络架构下MSC与BSC的连接关系示意图。
图2为现有技术中CDMA A-Flex网络架构下MSC与BSC的连接关系示意图。
图3为本发明实施例中增加数据备份中心的CDMA A-Flex网络架构示意图。
图4为本发明实施例中确定路由的方法流程图。
图5为本发明实施例中增加数据备份中心的另一CDMA A-Flex网络架构示意图。
图6为本发明实施例中确定路由的***结构示意图。
图7为本发明实施例中数据备份中心与消息分发设备的结构示意图。
图8为本发明实施例中节点确定单元的结构示意图。
图9为本发明实施例中采用主备数据备份中心的CDMA A-Flex网络架构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
由背景技术描述可见，现有CDMA A-Flex网络中根据BSC上配置的路由信息确定消息路由的方法，容易造成用户服务MSC的变化，导致用户局间位置更新次数的增多。
为了克服上述问题，本发明实施例提供了一种CDMA A-Flex网络中确定路由的方法，包括：设置数据备份中心，在数据备份中心中保存用户IMSI与MSC的对应关系；BSC收到用户发起的初始层3消息后，根据消息中携带的IMSI及数据备份中心中保存的IMSI与MSC的对应关系选择一个MSC，然后BSC将收到的初始层3消息路由到被选择的MSC。
也就是说，不在BSC上保存IMSI与MSC的对应关系，而是在增加的数据备份中心中保存IMSI与MSC的对应关系。池内的所有BSC收到用户发起的初始层3消息后，都是根据数据备份中心中所保存的信息确定用户消息的路由。从而避免了现有技术中由于各个BSC所维护的路由信息不一致而造成的用户服务MSC产生变化的情况发生，减少了局间位置更新。
其中，所述数据备份中心既可以是独立的物理设备，也可以是MSC中的一个功能部件。除了备份用户IMSI与MSC的对应关系之外，数据备份中心还可以用于备份用户的位置区标识(LAI)和开关机状态等信息。并且，数据备份中心与MSC全互联，当MSC中的用户数据发生变化时，MSC需要通知数据备份中心对其保存的信息进行更新。比如，当MSC中有新用户注册成功或者有用户删除时，MSC将注册成功或被删除的用户信息告知数据备份中心；数据备份中心收到后，保存注册成功的用户的IMSI与该用户所归属MSC的对应关系，或者删除所述已被删除的用户的IMSI与该用户归属MSC的对应关系。另外，MSC还可以将用户LAI发生变化的信息及用户开关机信息通知数据备份中心，数据备份中心收到后更新相应数据。
为了节省存储资源，数据备份中心还可以为每个用户数据分别设置一个定时器。如果在某个定时器保护时间内，没有对与该定时器所对应的用户数据进行任何操作，那么，则在该定时器超时后删除该用户数据。
图3所示为本发明实施例中增加数据备份中心的CDMA A-Flex网络架构示意图。下面结合图3对本发明实施例中的路由确定方法进行详细说明。该方法流程参见图4所示，主要包括以下步骤：
步骤401：MS向BSC发起初始层3消息。
步骤402：BSC收到MS发起的初始层3消息后，将该消息中所携带的IMSI信息发送给数据备份中心。
步骤403：数据备份中心根据收到的IMSI信息以及自身保存的IMSI与MSC的对应关系选择一个MSC，并将被选择的MSC信息返回给BSC。
步骤404：BSC收到数据备份中心返回的MSC信息后，将收到的初始层3信息路由给该MSC。
其中，步骤403的具体过程包括：
数据备份中心收到BSC发送来的IMSI信息后，通过查找自身所保存的IMSI与MSC的对应关系，判断是否存在与收到的IMSI对应的MSC，如果存在对应的MSC，且该MSC的信令点可达，数据备份中心则将该MSC信息返回给BSC；如果存在对应的MSC，但该MSC的信令点不可达，或者判断出不存在对应的MSC，数据备份中心则从池内选择一个信令点可达的MSC，将该被选择的MSC信息发送给BSC，并保存所述收到的IMSI与该被选择的MSC的对应关系。之后，数据备份中心按照最新保存的对应关系进行路由的选择。
其中，数据备份中心从池内选择一个信令点可达的MSC的策略包括但不限于以下几种：按照轮选原则从池内选择一个信令点可达的MSC；或者，从池内随机选择一个信令点可达的MSC；或者，从池内选择一个负载最轻的信令点可达的MSC等等。
以上所述的路由确定方法均是针对承载与控制一体的CDMA A-Flex网络架构进行阐述的。需要说明的是，本发明同样适用于承载与控制分离的CDMA A-Flex网络架构。其中，承载与控制分离是指，MSC采用软交换架构，包括移动交换中心服务器(MSC Server)和媒体网关(MGW)两部分。在承载与控制分离的CDMA A-Flex网络架构中，A-Flex功能既可以在BSC上实现，也可以在MGW上实现。
与图3所不同的是，在承载与控制分离的CDMA A-Flex网络架构中，数据备份中心中保存的是IMSI与MSC Server的对应关系。如果A-Flex功能是在BSC上实现的，则整个确定路由的实现过程与图4基本一致，区别在于：数据备份中心收到BSC发送来的IMSI信息后，根据收到的IMSI信息以及自身保存的IMSI与MSC Server的对应关系选择一个MSC Server，并将被选择的MSC Server信息返回给BSC；BSC收到数据备份中心返回的MSC Server信息后，将收到的初始层3信息路由给该MSC Server。参见图5所示的另一增加数据备份中心后的CDMA A-Flex网络架构示意图，如果A-Flex功能是在MGW上实现的，则向数据备份中心查询用户归属MSCServer信息的动作是由MGW完成的，数据备份中心需要将选择的MSCServer信息返回给MGW，然后MGW再将用户初始层3消息路由到数据备份中心返回的MSC Server上。其中，关于数据备份中心如何选择MSC Server的过程与步骤403一致，这里不再赘述。
在本文中，为便于描述，可以将BSC和MGW统称为消息分发设备；将MSC和MSC Server统称为核心网(CN，Core Network)节点。
相应地，本发明实施例还提供了一种CDMA A-Flex网络中确定路由***。该***结构参见图6所示，主要包括：数据备份中心、至少一个消息分发设备和至少一个CN节点。其中，
数据备份中心，用于保存用户IMSI与CN节点的对应关系；
消息分发设备，用于接收用户发起的初始层3消息，根据消息中携带的IMSI及数据备份中心中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将该消息路由到被选择的CN节点。
参见图7所示，数据备份中心具体可包括：数据保存单元和节点确定单元；消息分发设备具体可包括：消息接收单元和消息分发单元。其中，
数据保存单元，用于保存用户IMSI与CN节点的对应关系；
节点确定单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，根据收到的IMSI信息及数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将被选择的CN节点信息返回给消息分发设备；
消息接收单元，用于接收用户发起的初始层3消息，并将收到的初始层3消息转发给消息分发单元；
消息分发单元，用于将收到的初始层3消息中所携带的IMSI信息发送给数据备份中心，并接收数据备份中心返回的CN节点信息，将收到的初始层3消息路由到该CN节点。
参见图8所示，节点确定单元可包括：信息收发单元和节点选择单元。其中，信息收发单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，将收到的IMSI信息转发给节点选择单元，并接收节点选择单元返回的CN节点信息，将收到的CN节点信息发送给消息分发设备；
节点选择单元，用于通过查找数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系判断是否存在与收到的IMSI对应的CN节点，如果存在对应的CN节点且该CN节点的信令点可达，则将该CN节点信息返回给信息收发单元；如果存在对应的CN节点但该CN节点的信令点不可达，或者判断出不存在对应的CN节点，则从池内选择一个信令点可达的CN节点，将该被选择的CN节点信息返回给信息收发单元，并在数据保存单元中保存所述收到的IMSI与该被选择的CN节点的对应关系。
其中，CN节点可进一步用于将有用户注册成功或者有用户删除的信息通知数据备份中心；数据备份中心可进一步包括：数据更新单元，用于在收到CN节点的通知后对数据保存单元中保存的用户数据进行更新。
数据更新单元还可进一步用于分别为数据保存单元中保存的每个用户数据设置定时器，如果在定时器保护时间内，对该定时器对应的用户数据没有进行任何操作，则在定时器超时后删除数据保存单元中保存的该用户数据。
其中，数据备份中心可以为独立的物理设备，或者为CN节点中的功能部件。当CDMA A-Flex网络采用承载与控制一体的网络架构时，CN节点为MSC，消息分发设备为BSC；当CDMA A-Flex网络采用承载与控制分离的网络架构时，CN节点为MSC Server，消息分发设备为BSC或MGW。
需要说明的是，图3、图5和图6中虽然只画出了一个数据备份中心，但是，在实际应用中，可以根据实际需求设置一个以上的数据备份中心。多个数据备份中心之间既可以采用主备方式工作，也可以采用互助方式工作。图9所示为一种采用主备数据备份中心的CDMA A-Flex网络架构示意图，主备数据备份中心的数据需要保持同步。
可见，在本发明实施例中，池内的所有消息分发设备都是根据数据备份中心中所保存的信息确定用户消息的路由，能够避免现有技术中由于各个消息分发设备所维护的路由信息不一致而造成的用户服务CN节点产生变化的情况发生，从而减少了局间位置更新。
以上所述对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1、一种CDMA A-Flex网络中确定路由的方法，其特征在于，包括：
消息分发设备收到用户发起的初始层3消息后，根据消息中携带的国际移动台标识IMSI及数据备份中心中保存的IMSI与核心网CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将该消息路由到被选择的CN节点。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息分发设备根据消息中携带的IMSI以及数据备份中心中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点的过程包括：
消息分发设备将收到的初始层3消息中所携带的IMSI信息发送给数据备份中心；
数据备份中心收到消息分发设备发送来的IMSI信息后，根据收到的IMSI信息及自身保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将被选择的CN节点信息返回给消息分发设备。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据备份中心根据收到的IMSI信息及自身保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将被选择的CN节点信息返回给消息分发设备包括：
数据备份中心通过查找自身保存的IMSI与CN节点的对应关系判断是否存在与收到的IMSI对应的CN节点，并在判断出存在对应的CN节点且该CN节点的信令点可达时，将该CN节点信息发送给消息分发设备。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据备份中心根据收到的IMSI信息及自身保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将被选择的CN节点信息返回给消息分发设备包括：
数据备份中心通过查找自身保存的IMSI与CN节点的对应关系判断是否存在与收到的IMSI对应的CN节点，并在判断出存在对应的CN节点但该CN节点的信令点不可达，或者判断出不存在对应的CN节点时，从池内选择一个信令点可达的CN节点，将该被选择的CN节点信息发送给消息分发设备，并保存所述收到的IMSI与该被选择的CN节点的对应关系。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从池内选择一个信令点可达的CN节点包括：
按照轮选原则从池内选择一个信令点可达的CN节点；
或者，从池内随机选择一个信令点可达的CN节点；
或者，从池内选择一个负载最轻的信令点可达的CN节点。
6、根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：CN节点将有用户注册成功或者有用户删除的信息通知数据备份中心，数据备份中心收到CN节点的通知后对自身保存的用户数据进行更新。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：数据备份中心分别为每个用户数据设置定时器，如果在定时器保护时间内，对该定时器对应的用户数据没有进行任何操作，则在定时器超时后删除该用户数据。
8、一种CDMA A-Flex网络中确定路由的***，其特征在于，包括：数据备份中心、至少一个消息分发设备和至少一个CN节点，其中，
数据备份中心，用于保存用户IMSI与CN节点的对应关系；
消息分发设备，用于接收用户发起的初始层3消息，根据消息中携带的IMSI及数据备份中心中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将该消息路由到被选择的CN节点。
9、根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述数据备份中心包括：数据保存单元和节点确定单元，其中，
数据保存单元，用于保存用户IMSI与CN节点的对应关系；
节点确定单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，根据收到的IMSI信息及数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将被选择的CN节点信息返回给消息分发设备；
所述消息分发设备包括：消息接收单元和消息分发单元，其中，
消息接收单元，用于接收用户发起的初始层3消息，并将收到的初始层3消息转发给消息分发单元；
消息分发单元，用于将收到的初始层3消息中所携带的IMSI信息发送给数据备份中心，并接收数据备份中心返回的CN节点信息，将收到的初始层3消息路由到该CN节点。
10、根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述节点确定单元包括：信息收发单元和节点选择单元，其中，
信息收发单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，将收到的IMSI信息转发给节点选择单元，并接收节点选择单元返回的CN节点信息，将收到的CN节点信息发送给消息分发设备；
节点选择单元，用于通过查找数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系判断是否存在与收到的IMSI对应的CN节点，并在判断出存在对应的CN节点且该CN节点的信令点可达时，将该CN节点信息返回给信息收发单元。
11、根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述节点确定单元包括：信息收发单元和节点选择单元，其中，
信息收发单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，将收到的IMSI信息转发给节点选择单元，并接收节点选择单元返回的CN节点信息，将收到的CN节点信息发送给消息分发设备；
节点选择单元，用于通过查找数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系判断是否存在与收到的IMSI对应的CN节点，并在判断出存在对应的CN节点但该CN节点的信令点不可达，或者判断出不存在对应的CN节点时，从池内选择一个信令点可达的CN节点，将该被选择的CN节点信息返回给信息收发单元，并在数据保存单元中保存所述收到的IMSI与该被选择的CN节点的对应关系。
12、根据权利要求8至11任一项所述的***，其特征在于，所述CN节点进一步用于将有用户注册成功或者有用户删除的信息通知数据备份中心；
所述数据备份中心进一步包括：数据更新单元，用于在收到CN节点的通知后对数据保存单元中保存的用户数据进行更新。
13、根据权利要求12所述的***，其特征在于，所述数据更新单元进一步用于分别为数据保存单元中保存的每个用户数据设置定时器，如果在定时器保护时间内，对该定时器对应的用户数据没有进行任何操作，则在定时器超时后删除数据保存单元中保存的该用户数据。
14、一种数据备份中心，其特征在于，包括：数据保存单元和节点确定单元，其中，
数据保存单元，用于保存用户IMSI与CN节点的对应关系；
节点确定单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，根据收到的IMSI信息及数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系选择一个CN节点，并将被选择的CN节点信息返回给消息分发设备。
15、根据权利要求14所述的数据备份中心，其特征在于，所述节点确定单元包括：信息收发单元和节点选择单元，其中，
信息收发单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，将收到的IMSI信息转发给节点选择单元，并接收节点选择单元返回的CN节点信息，将收到的CN节点信息发送给消息分发设备；
节点选择单元，用于通过查找数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系判断是否存在与收到的IMSI对应的CN节点，并在判断出存在对应的CN节点且该CN节点的信令点可达时，将该CN节点信息返回给信息收发单元。
16、根据权利要求14所述的数据备份中心，其特征在于，所述节点确定单元包括：信息收发单元和节点选择单元，其中，
信息收发单元，用于接收来自消息分发设备的IMSI信息，将收到的IMSI信息转发给节点选择单元，并接收节点选择单元返回的CN节点信息，将收到的CN节点信息发送给消息分发设备；
节点选择单元，用于通过查找数据保存单元中保存的IMSI与CN节点的对应关系判断是否存在与收到的IMSI对应的CN节点，并在判断出存在对应的CN节点但该CN节点的信令点不可达，或者判断出不存在对应的CN节点时，从池内选择一个信令点可达的CN节点，将该被选择的CN节点信息返回给信息收发单元，并在数据保存单元中保存所述收到的IMSI与该被选择的CN节点的对应关系。
17、根据权利要求14至16任一项所述的数据备份中心，其特征在于，该数据备份中心进一步包括：数据更新单元，用于在收到CN节点中有用户注册成功或者有用户删除的信息后，对数据保存单元中保存的用户数据进行更新。
18、根据权利要求17所述的数据备份中心，其特征在于，所述数据更新单元进一步用于分别为数据保存单元中保存的每个用户数据设置定时器，如果在定时器保护时间内，对该定时器对应的用户数据没有进行任何操作，则在定时器超时后删除数据保存单元中保存的该用户数据。
19、一种消息分发设备，其特征在于，包括：消息接收单元和消息分发单元，其中，
消息接收单元，用于接收用户发起的初始层3消息，并将收到的初始层3消息转发给消息分发单元；
消息分发单元，用于将收到的初始层3消息中所携带的IMSI信息发送给数据备份中心，并接收数据备份中心返回的CN节点信息，将收到的初始层3消息路由到该CN节点。
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