CN101621819A - 主备切换接口模块、网元***和链路信息同步检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主备切换接口模块、网元***和链路信息同步检测方法。其中，该主备切换接口模块位于网元***中与网元***中的另一主备切换接口模块进行主备切换，并包括主接口模块和备接口模块。主接口模块包括：第一消息生成单元，根据从该另一主备切换接口模块接收的同步检测请求消息生成同步检测应答消息，并发送给该另一主备切换接口模块，同步检测应答消息中封装有主接口模块上的链路信息。备接口模块包括：第二消息生成单元，向该另一主备切换接口模块发送同步检测请求消息；以及，链路信息处理单元，用于根据来自该另一主备切换接口模块的同步检测应答消息建立或修改链路信息。通过上述过程，可以保证主备切换接口模块的链路信息的同步。

Description

主备切换接口模块、网元***和链路信息同步检测方法

技术领域

本发明涉及3G通信领域，特别涉及一种主备切换接口模块、网元***和链路信息同步检测方法。

背景技术

随着网络通信技术的发展和3G技术的大规模商用，用户对服务高可靠性和实时性提出更高的要求，同时，高可靠性也是电信级设备的基本要求，也是电信运营商的基本出发点。对于3G网络控制的协议，标准组织都提供了控制面链路快速切换/备份的解决方案，而对于外部接口与用户面之间的转发路径(后文简称“用户面承载链路”)快速切换，却没有提及明确的解决方案。

以无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)的iub接口为例，如图1所示，在RNC网元***中，包括AAL2(ATM Adaptation Layer Type 2，ATM适配层类型2)信令控制协议驻留板、主iub接口板、备iub接口板以及多个物理端口。其中，AAL2信令控制协议驻留板通知主iub接口板和备iub接口板建立/删除/修改承载链路，主iub接口板和备iub接口板支持单板主备切换功能。

目前iub接口板的高可靠性主要是通过端口的保护或者主iub接口板和备iub接口板之间的备份来保障，其中，端口保护包括内部端口实现的保护和外部接口间实现的保护。然而，这些备份和保护仅是在物理端口、物理链路或者单板间的保护，并没有备份用户面承载链路。

实际上，对于用户面承载链路，在图1的RNC网元***中，通过AAL2信令控制协议驻留板向主iub接口板和备iub接口板同时发送链路建立/删除/修改消息，并且通过主iub接口板和备iub接口板在收到链路建立/删除/修改消息后分别在本板上建立/删除/修改承载链路，可以在由于主iub接口板故障或者人工操作等原因使主iub接口板和备iub接口板发生主备切换时，将主iub接口板上的用户面数据流切换到备iub接口板的链路上。

然而，由于用户的不断接入、退出，备iub接口板的重启更换，以及AAL2信令控制协议驻留板的消息丢失、链路操作失败等等原因，可能导致主iub接口板和备iub接口板上的信息不一致，例如：备iub接口板上链路冗余、链路缺失或者参数不正确。从而，在主iub接口板和备iub接口板切换后可能出现：(1)由于主iub接口板和备iub接口板上的链路不一致，导致用户断线；(2)无法支持主iub接口板和备iub接口板的更换、升级等问题。

由于以上问题，当备iub接口板升为主iub接口板后，用户面处理就不能准确进行流控，会降低接入能力或导致流量突发，接口板上承载的用户面数据就不能正确地转发，在线用户的服务就得不到保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种主备切换接口模块、网元***和链路信息同步检测方法，以实现主备切换接口模块之间的链路信息的同步。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种主备切换接口模块。该主备切换接口模块位于网元***中与网元***中的另一主备切换接口模块进行主备切换，该主备切换接口模块包括主接口模块和备接口模块。其中，主接口模块包括：第一消息生成单元，根据从该另一主备切换接口模块接收的同步检测请求消息生成同步检测应答消息，并发送给该另一主备切换接口模块，同步检测应答消息中封装有所述主接口模块上的链路信息。备接口模块包括：第二消息生成单元，向该另一主备切换接口模块发送同步检测请求消息；以及，链路信息处理单元，用于根据来自该另一主备切换接口模块的同步检测应答消息建立或修改链路信息，以使得该主备切换接口模块上的链路信息与该另一主备切换接口模块上的链路信息同步。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种网元***，该网元***包括至少两个上述的主备切换接口模块；以及，控制模块，向至少两个主备切换接口模块发出链路建立/删除/修改消息。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种链路信息同步检测方法，用于在网元***中的第一主备切换接口模块和第二主备切换接口模块之间进行链路信息同步检测，该链路信息同步检测方法包括以下步骤：第二主备切换接口模块在收到启动消息或同步检测定时器超时消息时，向第一主备切换接口模块发送同步检测请求消息；第一主备切换接口模块在收到同步检测请求消息后，向第二主备切换接口模块发送同步检测应答消息，所述同步检测应答消息中封装有第一主备切换接口模块上的链路信息；第二主备切换接口模块在收到同步检测应答消息后，根据同步检测应答消息中的链路信息建立或修改链路信息，以使得第二主备切换接口模块上的链路信息与第一主备切换接口模块上的链路信息同步。

本发明实施例具有以下的有益效果：

通过在第一和第二主备切换接口模块之间进行链路信息同步检测，可以有效地进行链路信息的同步和一致检测，从而，在第一主备切换接口模块出现故障等问题而需要进行主备切换时，将第一主备切换接口模块上的数据正确地切换到第二主备切换接口模块的链路上。由于保持了第一和第二主备切换接口模块的链路信息的一致性，可以对第一和第二主备切换接口模块中的任意一个进行更换、软硬件升级等操作，而另一个仍能支持在线的用户业务和新用户的接入。并且，由于同步和检测在过程中完成，因此简化了操作流程、减少了***负荷。

进一步，通过在链路信息同步检测过程中实时地根据来自控制模块的消息区分地进行处理，可以实时地、更有效地实现第一和第二主备切换接口模块之间的链路信息的一致性，并且能够防止旧的链路信息覆盖新的链路信息。

另外，通过在第一和第二主备切换接口模块之间交互的消息中加入同步序列号和消息序列号，可以进一步防止链路信息同步检测过程中发生错乱，进一步避免旧的链路信息覆盖新的链路信息的情况的发生。

附图说明

图1是现有RNC网元***的示意图；

图2是根据本发明实施例的网元***的结构示意图；

图3为依据本发明实施例的主备切换接口模块的结构示意图；以及

图4为根据本发明的链路信息同步检测方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明详细说明本发明。

为了实现用户面承载链路的无缝切换使得业务不间断，本发明提供了一种支持主备切换功能的网元***，图2是根据本发明实施例的网元***的结构示意图。如图2所示，本发明的网元***包括：控制模块和至少两个支持主备切换功能的主备切换接口模块，该至少两个支持主备切换功能的主备切换接口模块中的一个为主切换功能接口模块，其他的为备切换功能接口模块。为了便于描述，以两块主备切换功能模块为例进行说明，其中，将主切换功能接口模块称为“第一主备切换接口模块”，并且将备切换功能接口模块称为“第二主备切换接口模块”。

控制模块实时地向第一主备切换接口模块和第二主备切换接口模块同时发送链路建立/删除/修改消息，并且，在第一主备切换接口模块和第二主备切换接口模块之间(进一步包括在二主备切换接口模块和控制模块三者之间)进行链路信息同步检测过程。在非链路同步检测过程中，第一和第二主备切换接口模块根据控制模块实时发送的链路建立/删除/修改消息分别建立/删除/修改自身的链路信息。在链路同步检测过程中，第一主备切换接口模块在收到链路建立/删除/修改消息后直接建立/删除/修改自身的承载链路，第二主备切换接口模块在收到链路建立/删除/修改消息后根据自身的链路信息的状态进行相应的处理。最终，保持第一主备切换接口模块和第二主备切换接口模块二者的链路信息的一致性。

第一和第二主备切换接口模块为相同的结构，均包含主接口模块的功能和备接口模块的功能，以便在主备切换时从实施主接口模块的功能切换为实施备接口模块的功能，或者从实施备接口模块的功能切换为实施主接口模块的功能。

图3示出了依据本发明实施例的主备切换接口模块(假设为第一主备切换接口模块)的结构。主备切换接口模块位于网元***中与网元***中的第二主备切换接口模块进行主备切换，并包括主接口模块和备接口模块。

其中，主接口模块包括：

第一消息生成单元，根据从第二主备切换接口模块接收的同步检测请求消息生成同步检测应答消息，并发送给第二主备切换接口模块，同步检测应答消息中封装有主接口模块上的链路信息；以及

第一链路信息处理单元，用于根据来自网元***中的控制模块的链路建立/删除/修改消息直接建立/删除/修改链路信息。

备接口模块包括：

第二消息生成单元，向第二主备切换接口模块发送同步检测请求消息；以及

第二链路信息处理单元，用于根据来自第二主备切换接口模块的同步检测应答消息删除或修改链路信息，以使得第一主备切换接口模块与第二主备切换接口模块上的链路信息同步。

另外，第二消息生成单元在收到第二主备切换接口模块发送的同步检测应答消息后，可以进一步生成同步检测确认消息，并发送给第二主备切换接口模块。

另外，第二链路信息处理单元在第一主备切换接口模块上的链路信息与第二主备切换接口模块上的所有链路信息同步后，进一步删除备接口模块上的未被同步检测的链路信息，以节省带宽。

另外，第二链路信息处理单元进一步根据来自网元***中的控制模块的消息的类型以及备接口模块上的链路信息的同步检测状态确定是否建立/删除/修改备接口模块上的链路信息。

其中，第二链路信息处理单元在来自控制模块的消息是链路建立消息时，根据该链路建立消息直接建立链路信息，并将所建立的链路信息标记为新建链路信息，对于根据该新建链路信息，第二链路信息处理单元在收到来自第二主备切换接口模块的同步检测应答消息时，不对该新建链路进行处理。在来自控制模块的消息是链路删除/修改消息时，第二链路信息处理单元判断要被删除/修改的链路消息是否已经经过同步检测，如果未经过同步检测，则将该链路删除/修改消息缓存在消息队列中，待链路信息同步检测完成后，如果缓存在消息队列中的链路删除/修改消息包含的是已经过同步检测的链路信息，则根据该链路删除/修改消息删除或修改链路信息。

通过根据来自网元***中的控制模块的消息的类型以及备接口模块上的链路信息的同步检测状态进行链路消息的建立/删除/修改处理，可以实时地、更有效地实现第一和第二主备切换接口模块之间的链路信息的一致性，并且能够防止旧的链路信息覆盖新的链路信息。

进一步，在第一和第二主备切换接口模块之间交互的消息中包含同步序列号和消息序列号。在从第二主备切换接口模块接收到的消息中包含的同步序列号和消息序列号中的任何一项不是期望的序列号时，第二链路信息处理单元不处理该消息，而是等待第二主备切换接口模块重发消息；或者，第二链路信息处理单元重发携带了期望的同步序列号和消息序列号的消息，从而可以保证消息的可靠性和保序性。

为了根据来自控制模块的消息实时地实现主接口模块和备接口模块之间的链路信息同步检测，进而实现用户面承载链路的无缝切换使得业务不间断，本发明提供了一种链路信息同步检测方法，用于在网元***中的第一主备切换接口模块和第二主备切换接口模块之间进行链路信息同步检测。图4为根据本发明的链路信息同步检测方法的流程图。如图4所示，根据本发明的链路信息同步检测方法包括以下步骤：

步骤401，第二主备切换接口模块在收到启动消息时或同步检测定时器超时消息时，向第一主备切换接口模块发送同步检测请求消息。

步骤402，第一主备切换接口模块在收到同步检测请求消息后，向第二主备切换接口模块发送同步检测应答消息，该同步检测应答消息中封装有第一主备切换接口模块上的链路信息。

步骤403，第二主备切换接口模块在收到同步检测应答消息后，根据同步检测应答消息中的链路信息检测备接口模块上的链路信息，通过修改或建立链路信息使第二主备切换接口模块上的链路信息与第一主备切换接口模块上的链路信息同步。

进一步，第二主备切换接口模块可以向第一主备切换接口模块返回同步检测确认消息，表示已完成了链路信息的同步检测。可以理解，在本发明的链路信息同步检测中，此步骤不是必须的。

进一步，第一主备切换接口模块上的所有链路信息无法在步骤402中通过同步检测应答消息一次全部发给第二主备切换接口模块时，则重复执行步骤401-403，直到同步检测完第一主备切换接口模块上的所有链路信息。进一步，在此情况下，第二主备切换接口模块可以向第一主备切换接口模块发送表示已同步检测完所有链路信息的同步检测确认消息。

进一步，为了节省带宽，第二主备切换接口模块可以进一步检查本模块上未被检测到的链路信息，并删除这些冗余链路信息。

由于存在用户的不断接入和离线，第一主备切换接口模块和第二主备切换接口模块之间进行链路信息同步检测过程中会不断地收到来自控制模块的消息。为了不影响新用户的接入以及浪费带宽，所以在链路信息同步检测过程中，进一步对来自控制模块的消息进行区分处理，具体如下：

(1)当从控制模块接收到的消息是链路建立消息时，第二主备切换接口模块根据该链路建立消息直接建立新的链路信息，并将所建立的新的链路标识为新建链路。对于根据该链路建立消息而建立的新建链路，第二主备切换接口模块在收到第一主备切换接口模块的同步检测应答消息时，不对该新建链路进行处理。

(2)当从控制模块接收到的消息是链路删除/修改消息时，第二主备切换接口模块判断要被删除或修改的链路信息是否已经经过同步检测，如已经经过同步检测，则根据该链路删除/修改消息删除或修改链路信息，否则，第二主备切换接口模块将该链路删除/修改消息缓存在消息队列中，待链路信息同步检测过程完成后，如果缓存在消息队列中的链路删除/修改消息包含的是已经过同步检测的链路信息，则根据该链路删除/修改消息删除或修改链路信息。

另外，由于分布式***中消息存在不可靠性和无序性，如果第二主备切换接口模块在本次链路信息同步检测过程收到上一次链路信息同步检测过程的同步检测应答消息，则可能会出现旧的链路信息覆盖新的链路信息的情况。为了保证消息的可靠性和保序性以避免出现此类问题，可以采用同步序列号和消息序列号相结合的方式进行同步检测。

同步序列号是第二主备切换接口模块发起同步检测时针对本次链路信息同步检测过程设定的序列号，在本次链路信息同步检测过程中所有消息均使用该序列号，如果第一和第二主备切换接口模块双方收到消息不是此同步序列号的消息则不做处理，从而可以避免不同次链路信息同步检测过程中的消息错乱。

消息序列号是针对第一和第二主备切换接口模块之间的一次应答(“请求-应答”，在发送同步检测确认消息的情况下为“请求-应答-确认”)过程设定的，在同一次应答过程中，各消息均携带同一个消息序列号。对于下一次应答过程，消息序列号与上一次的消息序列号最好是连续的，以保证链路信息同步检测过程的连续性。当然，不排除以其他方式表示消息序列号来区分同一次或不同次链路信息同步检测过程中的应答过程。

也就是，在同一次链路信息同步检测过程中，第二主备切换接口模块首先发出同步检测请求消息，该同步检测请求消息携带了本次链路信息同步检测过程的同步序列号以及本次应答过程中的消息序列号。在收到同步检测请求消息后，第一主备切换接口模块以该同步序列号和消息序列号发出通过同步检测应答消息。进一步，在收到同步检测应答消息后，第二主备切换接口模块也以同样的同步序列号和消息序列号发出同步检测确认消息。

在接收到的消息中包含的同步序列号和消息序列号中的任何一项不是期望的序列号时，第一主备切换接口模块不处理该消息，而是等待第二主备切换接口模块重发。第二主备切换接口模块收不到消息或者收到的消息中的序列号不是期望的序列号时，则丢弃消息不处理，重发同步检测确认消息或同步检测请求消息，并携带期望的同步检测序列号和消息序列号。

以上的实施例是以第二主备切换接口模块向第一主备切换接口模块发出请求来获得需要同步检测的链路信息，但可以理解的是，第二主备切换接口模块可以向可以作为链路信息数据源的、保存了需要同步检测的链路信息的实体发出请求来获得需要同步检测的链路信息，该实体可以实时根据第一主备切换接口模块中的链路信息来更新自身的链路信息。或者，链路信息数据源可以是控制模块，控制模块在向第一和第二主备切换接口模块发送链路建立/删除/修改消息的同时，在自身进行链路信息的保存，也就是，控制模块本身保存了和第一主备切换接口模块相同的链路信息。

另外，本发明的网元***可以是3G网络中的RNC网元***，即，AAL2信令控制协议驻留板作为控制模块，主iub接口板和备iub接口板分别作为第一主备切换接口模块和第二主备切换接口模块。值得注意的是，本发明适用于需要执行主备切换功能的***的主备接口模块之间的同步检测，并不限于应用在RNC网元***中。

与现有3G网络中的网元***相比，本发明通过在第一和第二主备切换接口模块之间进行链路信息同步检测，可以有效地进行链路信息的同步和一致检测，从而，在第一主备切换接口模块出现故障等问题而需要进行主备切换时，将第一主备切换接口模块上的数据正确地切换到第二主备切换接口模块的链路上。由于保持了第一和第二主备切换接口模块的链路信息的一致性，可以对第一和第二主备切换接口模块中的任意一个进行更换、软硬件升级等操作，而另一个仍能支持在线的用户业务和新用户的接入。并且，由于同步和检测在过程中完成，因此简化了操作流程、减少了***负荷。

进一步，通过在链路信息同步检测过程中实时地根据来自控制模块的消息区分地进行处理，可以实时地、更有效地实现第一和第二主备切换接口模块之间的链路信息的一致性，并且能够防止旧的链路信息覆盖新的链路信息。

另外，通过在第一和第二主备切换接口模块之间交互的消息中加入同步序列号和消息序列号，可以进一步防止链路信息同步检测过程中发生错乱，进一步避免旧的链路信息覆盖新的链路信息的情况的发生。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种主备切换接口模块，位于网元***中与网元***中的另一主备切换接口模块进行主备切换，所述主备切换接口模块包括主接口模块和备接口模块，其特征在于，

所述主接口模块包括：

第一消息生成单元，根据从所述另一主备切换接口模块接收的同步检测请求消息生成同步检测应答消息，并发送给所述另一主备切换接口模块，所述同步检测应答消息中封装有所述主接口模块上的链路信息，

所述备接口模块包括：

第二消息生成单元，向所述另一主备切换接口模块发送同步检测请求消息；以及

链路信息处理单元，用于根据来自所述另一主备切换接口模块的同步检测应答消息建立或修改链路信息，以使得所述主备切换接口模块上的链路信息与所述另一主备切换接口模块上的链路信息同步。

2.如权利要求1所述的主备切换接口模块，其特征在于，所述链路信息处理单元在所述主备切换接口模块上的链路信息与所述另一主备切换接口模块上的所有链路信息同步后，进一步删除所述备接口模块上的未被同步检测的链路信息。

3.如权利要求1所述的主备切换接口模块，其特征在于，所述链路信息处理单元进一步根据来自所述网元***中的控制模块的消息的类型以及备接口模块上的链路信息的同步检测状态确定是否建立/删除/修改备接口模块上的链路信息。

4.如权利要求3所述的主备切换接口模块，其特征在于，

所述链路信息处理单元在来自控制模块的消息是链路建立消息时，根据所述链路建立消息直接建立链路信息，并将所建立的链路信息标记为新建链路信息，并且对于所述新建链路信息，所述链路信息处理单元在收到来自所述另一主备切换接口模块的同步检测应答消息时不对该所述建链路进行处理；或者，

所述链路信息处理单元在来自所述控制模块的消息是链路删除/修改消息时，判断要被删除/修改的链路消息是否已经经过同步检测，如果未经过同步检测，则将所述链路删除/修改消息缓存在消息队列中，待链路信息同步检测完成后，如果缓存在消息队列中的链路删除/修改消息包含的是已经经过同步检测的链路信息，则根据所述链路删除/修改消息删除或修改链路信息。

5.根据权利要求1所述的主备切换接口模块，其特征在于，在所述主备切换接口模块与所述另一主备切换接口模块之间交互的消息中包含同步序列号和消息序列号，

其中，在从所述另一主备切换接口模块接收到的消息中包含的同步序列号和消息序列号中的任何一项不是期望的序列号时，所述链路信息处理单元不处理该消息，而是等待所述另一主备切换接口模块重发消息；或者，所述链路信息处理单元重发携带了期望的同步序列号和消息序列号的消息。

6.一种网元***，包括：

至少两个如权利要求1-5所述的主备切换接口模块；以及

控制模块，向所述至少两个主备切换接口模块发出链路建立/删除/修改消息。

7.一种链路信息同步检测方法，用于在网元***中的第一主备切换接口模块和第二主备切换接口模块之间进行链路信息同步检测，所述链路信息同步检测方法包括以下步骤：

第二主备切换接口模块在收到启动消息或同步检测定时器超时消息时，向第一主备切换接口模块发送同步检测请求消息；

第一主备切换接口模块在收到同步检测请求消息后，向第二主备切换接口模块发送同步检测应答消息，所述同步检测应答消息中封装有第一主备切换接口模块上的链路信息；

第二主备切换接口模块在收到同步检测应答消息后，根据同步检测应答消息中的链路信息建立或修改链路信息，以使得第二主备切换接口模块上的链路信息与第一主备切换接口模块上的链路信息同步。

8.如权利要求7所述的链路信息同步检测方法，其特征在于，在第二主备切换接口模块上的链路信息与第一主备切换接口模块上的所有链路信息同步后，第二主备切换接口模块进一步删除本模块上未被同步检测的链路信息。

9.如权利要求7所述的链路信息同步检测方法，其特征在于，第二主备切换接口模块根据实时地从网元***的控制模块接收到的消息的类型以及第二主备切换接口模块上的链路信息同步检测状况建立/删除/修改链路信息。

10.如权利要求9所述的链路信息同步检测方法，其特征在于，

当从控制模块接收到的消息是链路建立消息时，第二主备切换接口模块根据所述链路建立消息直接建立新的链路信息，并将所建立的新的链路标识为新建链路，对于根据所述链路建立消息而建立的新建链路，第二主备切换接口模块在收到同步检测应答消息时，不对所述新建链路进行处理；或者

当从控制模块接收到的消息是链路删除/修改消息时，第二主备切换接口模块判断要被删除或修改的链路信息是否已经经过同步检测，如已经经过同步检测，则删除或修改该链路信息，否则，第二主备切换接口模块将所述链路删除/修改消息缓存在消息队列中，待链路信息同步检测过程完成后，如果缓存在消息队列中的链路删除/修改消息包含的是已经过同步检测的链路信息，则删除或修改所述链路信息。

11.如权利要求7-10所述的链路信息同步检测方法，其特征在于，在第一和第二主备切换接口模块之间交互的消息中包含同步序列号和消息序列号，

其中，在接收到的消息中包含的同步序列号和消息序列号中的任何一项不是期望的序列号时，第一主备切换接口模块不处理接收到的消息，而是等待第二主备切换接口模块重发消息；或者，在未收到消息或者收到的消息中的序列号不是期望的序列号时，第二主备切换接口模块重发携带了期望的同步检测序列号和消息序列号的消息。

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