专利名称：：一种心跳控制装置、漫游寻址系统及漫游寻址方法
技术领域：
：本发明涉及一种GPRS服务支持结点池(ServingGPRSSupportNodePool，简称SGSNPool)技术，尤其涉及一种心跳控制装置、漫游寻址系统及漫游寻址方法。
背景技术：
：SGSNPool是通信网络核心网中的一种组网模式。这种组网模式打破了传统网络中一个基站控制器(BaseStationController,简称BSC)或无线网络控制器(RadioNetworkController,简称RNC)只能连到一个SGSN的限制。Pool区包括了一组SGSN节点所服务的BSC/RNC所有路由区识别码(RoutingAreaIdentification,简称RAI)。Pool区内有多个SGSN并行地运行，它们共同分担区内的业务。当移动终端(MobileStation,简称MS)处于SGSNPool的无线资源覆盖下时，它只被该Pool区内一个专门的SGSN节点所服务。MS在Pool区内漫游时，无需改变其服务SGSN节点，这就减少了SGSN节点间的更新、切换和迁移。其中，DNS是因特网的一项核心服务，它可以进行域名解析，实现域名和IP地址相互映射，能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。SGSN作为分组域设备的重要组成部分，是GSM/GPRS/EDGE网络的核心网元。它主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密以及话单的产生和输出等功能。SGSN通过Gb接口与BSC相连，主要作用是对本SGSN服务区域的MS进行移动性管理，并转发输入/输出的IP分组。此外，SGSN中存储了同分组相关的用户信息和位置信息。SGSN还通过Iu_PS接口与UTRAN相连，主要提供分组域的路由转发、移动性管理等功能。BSC是基站系统的一部分，一种高容量的交换机，提供系统与无线有关的功能，如切换、无线网络资源管理和蜂窝数据等。能够进行分组数据的信道管理和信道接入控制。RNC是第三代无线网络中的主要网元，是接入网络的组成部分，负责移动性管理、呼叫处理、链路管理和移交机制。RAI用来识别路由区(RoutingArea,简称RA)。RA是SGSN寻呼处于那些idle状态终端的区域，是分组域业务寻呼区域。SGSNPool虽然可以有效减少MS在Pool内的SGSN之间漫游的信令负荷，当时当MS漫游出服务的Pool,而接入到新的SGSN时，仍然存在漫游寻址问题。此时新SGSN需要与旧的SGSN通信，以获取保存在旧的SGSN中的用户信息。目前普遍采用的是在SGSNPool内设置一个或多个代理SGSN(DefaultSGSN)为新的SGSN提供老的SGSN信息。如图7所示，DefaultSGSN在Pool池内选择一个或若干个SGSN作为中转，实现新旧SGSN的通信。该方案虽然可以解决MS的漫游寻址，但是存在一个问题，MS漫游进入的新SGSN在连接SGSNPool的多个DefaultSGSN时，无法保证DefaultSGSN的有效性。如果所选择的DefaultSGSN发生故障，将会增加MS漫游寻址的处理时间，并影响用户感受。即使该DefaultSGSN是有效可用的，但如果它相对于其他节点来说正处于负荷程度很重的状态，将造成网络节点的负载进一步的不平衡，同样会增加MS漫游寻址的处理时间，影响用户感受。
发明内容本发明的目的在于，针对现有技术中漫游寻址过程中无法得知代理SGSN是否有效的缺陷，提供一种可以周期性获得SGSN有效性信息、减少MS漫游寻址时间、提高用户体验度的心跳控制装置、漫游寻址系统和漫游寻址方法。本发明的另一目的在于，针对现有技术中漫游寻址过程中无法得知代理SGSN负载情况的缺陷，提供一种不仅可以获得SGSN有效性信息，还可以获得其负载状态信息的心跳控制装置、漫游寻址系统和漫游寻址方法。该心跳控制装置包括有效性判断模块，用于接收SGSN池内的代理SGSN生成的心跳状态信息，在根据所述心跳状态信息判断所述代理SGSN的有效性；存储模块，用于存储所述代理SGSN心跳状态信息。该心跳控制装置还包括负载度判断模块，所述心跳状态信息中包括有效性信息和负载信息；所述有效性判断模块，用于根据所述有效性信息判断所述代理SGSN的有效性；所述负载度判断模块，用于根据所述有效的代理SGSN的负载信息计算其负载度，将所述负载度与预设的阈值进行比较。该漫游寻址系统包括SGSN池内的一个或多个代理SGSN、漫游地SGSN、DNS、以及心跳控制装置，心跳控制装置用于接收SGSN池内的代理SGSN生成的心跳状态信息，根据所述心跳状态信息判断所述代理SGSN的有效性；DNS包括信息提取模块，所述信息提取模块用于从所述心跳控制装置中提取有效的代理SGSN的心跳状态信息，并将所述有效的代理SGSN的心跳状态信息发送至所述漫游地SGSN;漫游地SGSN，用于发送移动终端信息至所述选择的代理SGSN，获得为所述移动终端服务的原SGSN的地址。该漫游寻址方法包括接收SGSN池内的一个或多个代理SGSN发送的心跳状态信息；在接收到漫游地SGSN的漫游寻址请求消息时，从所述SGSN池内的代理SGSN中选择有效的代理SGSN，将所述有效的代理SGSN的心跳状态信息发送至所述漫游地SGSN;所述漫游地SGSN发送移动终端信息至所述选择的代理SGSN，获得为所述移动终端服务的原SGSN的地址。心跳状态信息中包括所述代理SGSN的有效性信息和/或负载信息。从所述有效的代理SGSN中选择负载最轻的，作为发送至所述漫游地SGSN的代理SGSN。从所述有效的代理SGSN中选择负载最轻的操作具体包括根据所述有效性信息判断所述代理SGSN的有效性；根据所述有效的DefaultSGSN的负载信息计算其负载度，将所述负载度与预设的阈值进行比较。本发明的心跳控制装置、漫游寻址系统和漫游寻址方法通过查询代理SGSN的有效性和负载程度，使得提供给漫游地SGSN的代理SGSN为有效的且负载度较轻，不仅保证了漫游寻址的连续性，还使得整个网络的负载更加均衡，同时也增强了用户体验。图1是本发明第一实施例漫游寻址系统的结构图；图2是本发明第一实施例漫游寻址系统中心跳控制装置的结构图；图3是本发明第二实施例漫游寻址系统中心跳控制装置的结构图；图4是本发明第一实施例漫游寻址方法的流程图；图5是本发明第二实施例漫游寻址方法的流程图；图6是本发明漫游寻址过程的信令图；图7是现有技术中漫游寻址系统的结构图。具体实施例方式以下结合附图对本发明进行详细说明。如图l所示，本发明第一实施例中的漫游寻址系统包括SGSNPool30，包括DefaultSGSN30a、DefaultSGSN30b、DefaultSGSN30c、......；漫游地SGSN30';DNS20以及心跳控制装置10。该心跳控制装置10发送状态查询信息70至各个DefaultSGSN，获得各个DefaultSGSN的心跳状态信息80，并根据心跳状态信息80判断各个DefaultSGSN的有效性；DNS20包括信息提取模块，该信息提取模块从心跳控制装置10中提取有效的DefaultSGSN的心跳状态信息，并将有效的DefaultSGSN的心跳状态信息发送至漫游地SGSN;漫游地SGSN根据心跳状态信息发送移动终端信息至相应的DefaultSGSN，从而获得为移动终端服务的原SGSN的地址。DefaultSGSN中包括心跳状态信息生成模块，根据状态查询信息70生成所述心跳状态信息80。如图2所示，第一实施例中，心跳控制装置10包括查询信息生成模块12，生成发送到SGSNPool30中各个DefaultSGSN的状态查询信息70;有效性判断模块14，接收DefaultSGSN根据状态查询信息生成70的心跳状态信息80，并根据心跳状态信息80判断所述DefaultSGSN的有效性；存储模块18，用于存储有效的心跳状态信息70。本发明第一实施例中，如图3所示，该漫游寻址方法具体包括以下步骤步骤502，查询信息生成模块12周期性地生成发送到DefaultSGSN的状态查询信息70;步骤504，有效性判断模块14接收DefaultSGSN根据状态查询信息70生成的心跳状态信息80，并根据心跳状态信息80判断DefaultSGSN是否有效，如果是，则执行步骤506，如果否，仅存储该无效DefaultSGSN的心跳状态信息；步骤506，发送该DefaultSGSN的心跳状态信息80至漫游地SGSN;步骤508，漫游地SGSN根据心跳状态信息80发送MS信息至相应的DefaultSGSN，从而获得为MS服务的原SGSN的地址。在漫游寻址的过程中，通过周期性查询SGSNPool中各个DefaultSGSN的状态，将有效的DefaultSGSN的信息发送给漫游地SGSN，从而使得漫游地SGSN所连接的SGSNPool中的DefaultSGSN—直是有效的。避免当DefaultSGSN出现故障时，DNS服务器仍向该故障的DefaultSGSN查询信息而造成漫游寻址的中断。第一实施例中，心跳控制装置10中也可以不包括查询信息生成模块12，即不生成状态查询信息70，而设置各个DefaultSGSN周期性的生成心跳状态信息80发送至心跳控制装置10。但是，如果所选择的DefaultSGSN是有效可用的，但它相对于其他节点来说正处于负荷程度很重的状态，就会造成网络节点的负载进一步的不平衡，同样会增加MS漫游寻址的处理时间，影响用户感受。因此本发明提供一种更优的心跳控制装置、漫游寻址系统及漫游寻址方法。如图4所示，本发明第二实施例心跳控制装置10还包括负载度判断模块16。状态查询信息70中包括有效性查询信息和负载查询信息；心跳状态信息80中包括各个DefaultSGSN根据有效性查询信息和负载查询信息生成的有效性信息和负载信息。有效性判断模块14根据有效性信息判断各个DefaultSGSN的有效性；负载度判断模块16根据有效的DefaultSGSN的负载信息计算其负载度，将负载度与预设的阈值进行比较。存储模块18存储负载度小于所述阈值的DefaultSGSN的心跳状态信息80。该漫游寻址系统DNS20中的信息提取模块，提取存储模块18中DefaultSGSN的心跳状态信息。该漫游寻址系统的DefaultSGSN中的心跳状态信息生成模块包括有效性信息生成子模块和负载信息生成子模块，分别用于生成有效性信息和负载信息。如图5所示，本发明第二实施例该漫游寻址方法具体包括以下步骤步骤502，查询信息生成模块12周期性地生成发送到DefaultSGSN的状态查询信息70，该状态查询信息70中包括有效性查询信息和负载查询信息；步骤504，有效性判断模块14接收DefaultSGSN根据状态查询信息70生成的心跳状态信息80，该心跳状态信息80中包括各个DefaultSGSN根据有效性查询信息和负载查询信息生成的有效性信息和负载信息，根据心跳状态信息80中的有效性信息判断DefaultSGSN是否有效，如果是，则执行步骤505，如果否，仅存储该无效DefaultSGSN的心跳状态信息；步骤505，根据心跳状态信息80中的负载信息计算该DefaultSGSN的负载度，判断该负载度是否小于预设的阈值，如果是，执行步骤506，如果否，仅存储该无效DefaultSGSN的心跳状态信息；步骤506，发送该DefaultSGSN的心跳状态信息80至漫游地SGSN;步骤508，漫游地SGSN根据心跳状态信息80发送MS信息至相应的DefaultSGSN，从而获得为MS服务的原SGSN的地址。第二实施例中，通过心跳控制装置周期性的向SGSNPool中的多个DefaultSGSN发送询问信息，以确认其是否有效并获得它们的负荷程度。心跳控制装置根据查询结果保存DefaultSGSN信息，并在MS漫游寻址时，向新的SGSN提供有效的且负荷较轻的DefaultSGSN的信息。第二实施例中，心跳状态信息80的数据封包格式是<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中，各字段的说明如下DefaultSGSNID:此为DefaultSGSN的标识符ID，它唯一标识全网范围的DefaultSGSN，占10bit;IsAlive:标识此DefaultSGSN是否活着，占lbit;SGSNCapability:此DefaultSGSN的用户容量，以万为单位，占10bit;SGSNConsumption:此DefaultSGSN的正在服务的用户量，以万为单位，占10bit;SGSNIPaddress:此DefaultSGSN的IP地址，占32bit。心跳控制装置10每收到一次心跳状态信息以后，更新其内部相应的DefaultSGSN的数据，记录下每个DefaultSGSN是否处于有效状态、服务容量以及正在服务用户量等状态数据，根据服务容量(C即ability)、正在服务用户量(Consumption)计算出该DefaultSGSN当前的负载度百分比，并将其存储下来。如果心跳控制装置连续N次都未收到DefaultSGSN发来的心跳状态信息，则改变该DefaultSGSN在心跳控制装置中的状态为无效。可以设置心跳控制装置在接收到心跳状态信息后向该DefaultSGSN返回响应消息。如果DefaultSGSN连续N次都未收到心跳控制装置的响应消息，则该DefaultSGSN判断与心跳控制装置处于断开状态，进行上报错误信息给管理员或重新尝试连接等操作。如图6所示，整个MS漫游寻址的过程如下。(1)心跳控制装置向SGSNPOOL中的各个DefaultSGSN发送状态查询信息。(2)SGSNPOOL中的DefaultSGSN周期性的向心跳控制装置发送心跳状态信息，心跳控制装置存储各个DefaultSGSN的有效性信息和负载度信息。(3)当MS位置发生变化，进入漫游地SGSN的路由区后，发送附着请求。(4)漫游地SGSN向心跳控制装置发送漫游寻址请求，希望获得漫游入的MS所在历史SGSNPool中有效的DefaultSGSN信息(包括该DefaultSGSN的负载度信息)。当心跳控制装置收到漫游寻址请求时，会解析漫游寻址请求中携带的原SGSN的网络资源标识符(NetworkResourceIdentifier,简称NRI)和OLDRAI。(5)心跳控制装置将之前查询到的有效的且负载度较小的DefaultSGSN的信息发送给漫游地SGSN。心跳控制装置根据OLDRAI来查找出属于该路由区的SGSNPool中的DefaultSGSN;其中，DefaultSGSN1的负载度低于60%(预设的阈值，可根据实际需要进行设置)，则直接将DefaultSGSN1的信息发送给漫游地SGSN;如果DefaultSGSN1的负载度高于60%，则将之前查询过的所有DefaultSGSN中负载度最的DefaultSGSN的信息发送给漫游地SGSN。例如，DefaultSGSN1为有效的且负载度小于60%。(6)漫游地SGSN将MS的相关信息发送给DefaultSGSN1。(7)DefaultSGSN1将MS提供服务的原SGSN的IP地址发送给漫游地SGSN。(8)漫游地SGSN向原SGSN发送关于MS用户信息的签约数据和相关信息，漫游地SGSN获取MS的用户信息，并鉴权通过。(9)漫游地SGSN为MS提供服务。本发明的心跳控制装置、漫游寻址系统和漫游寻址方法通过查询DefaultSGSN的有效性和负载程度，使得提供给漫游地SGSN的DefaultSGSN为有效的且负载度较轻，不仅保证了漫游寻址的连续性，还使得整个网络的负载更加均衡，同时也增强了用户体验。本发明中，心跳控制装置IO可以为独立的网元，或设置在DNS中。应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。9权利要求一种漫游寻址方法，其特征在于，包括以下步骤接收SGSN池内的一个或多个代理SGSN发送的心跳状态信息；在接收到漫游地SGSN的漫游寻址请求消息时，从所述SGSN池内的代理SGSN中选择有效的代理SGSN，将所述有效的代理SGSN的心跳状态信息发送至所述漫游地SGSN；所述漫游地SGSN发送移动终端信息至所述选择的代理SGSN，获得为所述移动终端服务的原SGSN的地址。2.根据权利要求1所述的漫游寻址方法，其特征在于，所述心跳状态信息中包括所述代理SGSN的有效性信息和/或负载信息。3.根据权利要求2所述的漫游寻址方法，其特征在于，从所述SGSN池内的代理SGSN中选择有效的代理SGSN之后，还包括从所述有效的代理SGSN中选择负载最轻的，作为发送至所述漫游地SGSN的代理SGSN。4.根据权利要求3所述的漫游寻址方法，其特征在于，所述从所述有效的代理SGSN中选择负载最轻的操作具体包括根据所述有效性信息判断所述代理SGSN的有效性；根据所述有效的代理SGSN的负载信息计算其负载度，将所述负载度与预设的阈值进行比较。5.根据权利要求4所述的漫游寻址方法，其特征在于，所述提取所述代理SGSN的心跳状态信息心跳状态信息并发送至漫游地SGSN的操作具体包括发送所述负载度小于所述阈值的代理SGSN的心跳状态信息心跳状态信息至所述漫游地SGSN。6.根据权利要求1所述的漫游寻址方法，其特征在于，所述选择有效的代理SGSN的操作具体包括当未收到所述代理SGSN的心跳状态信息时，判断所述代理SGSN为无效。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的漫游寻址方法，其特征在于，所述接收SGSN池内的代理SGSN发送的心跳状态信息的操作之前还包括生成发送到SGSN池内的代理SGSN的状态查询信息；所述SGSN池内的代理SGSN根据所述状态查询信息生成所述心跳状态信息。8.根据权利要求7所述的漫游寻址方法，其特征在于，所述状态查询信息包括有效性查询信息和/或负载查询信息。9.一种心跳控制装置，其特征在于，包括有效性判断模块，用于接收SGSN池内的代理SGSN生成的心跳状态信息，在根据所述心跳状态信息判断所述代理SGSN的有效性；存储模块，用于存储所述代理SGSN心跳状态信息。10.根据权利要求9所述的心跳控制装置，其特征在于，还包括负载度判断模块，所述心跳状态信息中包括有效性信息和/或负载信息；所述有效性判断模块，用于根据所述有效性信息判断所述代理SGSN的有效性；所述负载度判断模块，用于根据所述有效的代理SGSN的负载信息计算其负载度，将所述负载度与预设的阈值进行比较。11.根据权利要求9或10所述的心跳控制装置，其特征在于，还包括查询信息生成模块，用于生成发送到代理SGSN的状态查询信息。12.根据权利要求11所述的心跳控制装置，其特征在于，所述状态查询信息中包括有效性查询信息和/或负载查询信息。13.—种漫游寻址系统，包括SGSN池内的一个或多个代理SGSN、漫游地SGSN和DNS，其特征在于，还包括心跳控制装置，用于接收SGSN池内的代理SGSN生成的心跳状态信息，根据所述心跳状态信息判断所述代理SGSN的有效性；所述DNS包括信息提取模块，所述信息提取模块用于从所述心跳控制装置中提取有效的代理SGSN的心跳状态信息，并将所述有效的代理SGSN的心跳状态信息发送至所述漫游地SGSN;所述漫游地SGSN，用于发送移动终端信息至所述选择的代理SGSN，获得为所述移动终端服务的原SGSN的地址。14.根据权利要求13所述的漫游寻址系统，其特征在于，所述心跳控制装置包括有效性判断模块，用于接收SGSN池内的代理SGSN生成的心跳状态信息，根据所述心跳状态信息判断所述代理SGSN的有效性；存储模块，用于存储所述代理SGSN心跳状态信息。15.根据权利要求14所述的漫游寻址系统，其特征在于，还包括负载度判断模块，所述心跳状态信息中包括有效性信息和负载信息；所述有效性判断模块，用于根据所述有效性信息判断所述代理SGSN的有效性；所述负载度判断模块，用于根据所述有效的代理SGSN的负载信息计算其负载度，将所述负载度与预设的阈值进行比较。16.根据权利要求15所述的心跳控制装置，其特征在于，还包括查询信息生成模块，用于生成发送到代理SGSN的状态查询信息；17.根据权利要求16所述的心跳控制装置，其特征在于，所述状态查询信息中包括有效性查询信息和负载查询信息。18.根据权利要求13中所述的漫游寻址系统，其特征在于，所述代理SGSN包括心跳状态信息生成模块，用于生成所述心跳状态信息，所述心跳状态信息生成模块包括有效性信息生成子模块和负载信息生成子模块，分别用于生成所述有效性信息和所述负载信息。19.根据权利要求13至18中任意一项所述的漫游寻址系统，其特征在于，所述心跳控制装置为独立的网元，或设置在所述DNS中。全文摘要本发明公开了一种心跳控制装置、漫游寻址系统及漫游寻址方法。其中漫游寻址方法包括接收一个或多个代理SGSN发送的心跳状态信息；在接收到漫游地SGSN的漫游寻址请求消息时，将有效的代理SGSN的心跳状态信息发送至漫游地SGSN；漫游地SGSN发送移动终端信息至选择的代理SGSN，获得为移动终端服务的原SGSN的地址。本发明的心跳控制装置、漫游寻址系统及漫游寻址方法，通过根据代理SGSN的心跳信息判断其有效性，保证MS在漫游过程中，漫游地SGSN所连接的代理SGSN一直是有效，减少了MS漫游寻址的时间，提高了用户体验度。文档编号H04W60/00GK101754354SQ20081022790公开日2010年6月23日申请日期2008年12月1日优先权日2008年12月1日发明者党京,王菁,蒋帅申请人:中国移动通信集团公司