专利名称：一种可平滑扩容的核心网系统和方法
技术领域：
本发明涉及核心网领域设备扩容方面，尤其涉及一种可平滑扩容的核心网设备和一种核心网设备平滑扩容的方法。
背景技术：
核心网设备随着运行的时间增加，最终会达到系统支持的最大容量，这时候需要增加物理设备来扩容系统容量。在现有技术中，通常需要停止核心网设备运行才能增加硬件，或者在增加硬件的过程中会对现有的业务产生影响，或者设备系统容量有一个最大值，扩容到最大值后就不能再增加容量，总之系统的容量不能做到平滑的增加、减少。这些原因都是因为，系统的架构不是采用分布式架构，或者采用部分分布式设计，而不是完全的分布式理念。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种可平滑扩容的核心网系统，该系统采用分布式架构，根据业务处理类型划为不同功能模块，各类型的功能模块的数量根据业务量设定；从业务层面，各类型功能模块共同协作完成业务处理流程，参与业务处理的同类型的功能模块有多个，它们共同分担业务，但互不感知；从控制层面，各模块之间采用消息进行通信，底层通信由板间通信负责，板间通信为所有功能模块提供消息的路由、传递和分发，屏蔽所有功能模块的拓扑结构。进一步的，该系统可以包括资源管理模块(RMS)、7号信令模块、业务控制模块、SIP模块和操作维护管理模块(OM)。进一步的，模块间通信采用UDP传输；消息传递、路由和分发通过板号进行。优选的，该系统的各功能模块在逻辑上和物理上都可以是独立的；同一类型的多个功能模块可以相互独立地运行在不同物理载体上或不同物理载体上；不同类型的功能模块可以运行在同一物理载体上。本发明还提出一种实现核心网平滑扩容的方法，该方法包括:采用分布式架构设计核心网设备，根据业务处理类型将核心网设备划分成五类功能模块:资源管理模块(RMS)、7号信令模块、业务控制模块、SIP模块和操作维护管理模块(OM);根据业务数量设定各类功能模块的数量；核心网的业务处理流程由各类功能模块共同协作完成；参与业务处理的同类型的功能模块有多个，它们共同分担业务，但互不感知；各模块之间采用消息进行通信，底层通信由板间通信负责，板间通信为所有功能模块提供消息的路由、传递和分发，屏蔽所有功能模块的拓扑结构。其中，模块之间通信采用UDP传输；消息的路由、传递和分发通过板号进行。本发明提出的系统和方法采用分布式架构实现核心网设备的平滑扩容。在核心网设备不停止服务的前提下，动态的通过增加物理设备来扩容系统的容量，而且在扩容的过程前、中、后，不会对现有的业务产生任何影响。
图1是实施例中的分布式核心网系统功能框图；图2是实施例中的分布式核心网系统设备组成示意图。
具体实施例方式针对现有技术中的核心网设备不能进行平滑扩容的缺点，本发明提出了一种可平滑扩容的核心网系统，该系统采用分布式架构，根据业务处理类型划为不同功能模块，各类型的功能模块的数量根据业务量设定；从业务层面，各类型功能模块共同协作完成业务处理流程，参与业务处理的同类型的功能模块有多个，它们共同分担业务，但互不感知；从控制层面，各模块之间采用消息进行通信，底层通信由板间通信负责，板间通信为所有功能模块提供消息的路由、传递和分发，屏蔽所有功能模块的拓扑结构。其中，模块间通信采用UDP传输；消息传递、路由和分发通过板号进行。下面以SCDMA的核心网系统为例，对本发明的具体实施方式
进行说明。采用全分布式架构来设计核心网系统，根据业务处理的类型，分几大功能模块，各功能模块在逻辑上是独立的，这几大功能模块组成了一个分布式的架构，每种功能模块可以单独运行在独立的设备上，也可以和其他功能模块一起运行于相同的设备上。每一种功能模块会存在若干个，这要根据具体的用户量来定。相同种类功能模块共同分担处理设备的业务，其中的一个模块失效，不会导致系统停止处理业务，其余相同类型模块可以共同承担所有的业务。核心网的每个业务都是由这些功能模块处理，处理业务的每一种功能模块的数目都可以有多个，这样就不会产生瓶颈，也就是说，不会因为某个功能模块的处理能力限制了整个系统的处理能力。系统可以根据具体的用户量增加多个功能模块，每种功能模块，理论上可以有任意多个。当系统需要扩容的时候，先根据具体的业务状态，分析下当前那些功能模块的业务量比较高，然后就增加这种功能类型的设备。一旦新设备加入了系统，其他相关的功能模块都能收到它的相关信息，所有的模块就共同承担整个系统的业务处理。实施例:如图1所示，该核心网系统采用分布式结构，按照业务处理类型，该系统可以划分为5大功能模块，包括资源管理模块(RMS)、7号信令模块、SIP模块、业务控制模块、操作维护管理模块(OM);这是最基本的分布式核心网系统，功能模块的类型和多寡可能因核心网业务的不同而有所不同。这种分布式架构，不会出现业务瓶颈，也就是说，理论上可以做无限大的容量。如图2所示，在本实施例中，核心网络系统的5种功能模块分别运行在七号板、业务板、SIP板、RMS板和OM板等不同单板上；各种单板根据系统业务需求配备如下:七号板3块、业务板3块、SIP板4块、RMS板2块和OM板I块。OM板主要负责操作维护管理等相关事务，不参与具体的业务处理流程。对于核心网系统业务，各种单板组合协作完成业务处理流程。对于一个业务，只有一张相同类型的单板参与，其它相同类型的单板不会参与该业务。对于整个系统的业务，相同类型的若干单板共同分担，如SIP板，系统中的4块SIP板共同分担核心网系统的全部SIP业务处理，但是它们彼此互不感知。这样，在扩容时，增加某个模块才不会对当前业务产生影响。在业务处理过程中，各模块之间采用消息进行通信，底层通信建立在板间通信基础上，板间通信为各功能模板提供消息的路由、传递和分发，在本例中，各单板拥有唯一的板号，板间通信通过板号进行消息路由、传递和分发等操作，板间通信屏蔽了所有功能模块的拓扑结构。随着用户量的增加，系统达到了核心网处理性能的瓶颈，这时候可以通过简单的增加单板设备来达到扩容核心网的处理能力。为了实现系统的平滑扩容，核心网采用了分布式的设计架构，每个业务之间是互不干扰，独立于某个设备。这种分布式的架构从根本上避免了单点故障导致整个系统瘫痪的可能性，同时，新增一个设备不会影响现有的业务，经过一定的时间，新增加的设备和已有的设备一起共同承担业务处理任务，最终实现了平滑扩容的目的。本发明还提出一种实现核心网平滑扩容的方法，该方法包括:采用分布式架构设计核心网设备，根据业务处理类型将核心网设备划分成五类功能模块:资源管理模块(RMS)、7号信令模块、业务控制模块、SIP模块和操作维护管理模块(OM);根据业务数量设定各类功能模块的数量；核心网的业务处理流程由各类功能模块共同协作完成；参与业务处理的同类型的功能模块有多个，它们共同分担业务，但互不感知；各模块之间采用消息进行通信，底层通信由板间通信负责，板间通信为所有功能模块提供消息的路由、传递和分发，屏蔽所有功能模块的拓扑结构。其中，模块之间通信采用UDP传输；消息的路由、传递和分发通过板号进行。上述系统和方法主要应用在核心网中，核心网设备是24小时不停的在运行中，当用户容量达到了系统的最大值时，需要对系统进行扩容，但又不能停止系统和当前的业务。采用上述可平滑扩容的系统和方法，既不需要停止系统，又不会影响当前的业务，可以平滑稳定地进行系统扩容。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡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保护范围之内。
权利要求
1.一种可平滑扩容的核心网系统，其特征在于， 1.1该系统采用分布式架构，根据业务处理类型划为不同功能模块，各类型的功能模块的数量根据业务量设定； 1.2从业务层面，各类型功能模块共同协作完成业务处理流程，同类型的多个功能模块共同分担业务，但彼此互不感知； 1.3从控制层面，各模块之间采用消息进行通信，底层通信由板间通信负责，板间通信为所有功能模块提供消息的路由、传递和分发，屏蔽所有功能模块的拓扑结构。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功能模块包括资源管理模块(RMS)、7号信令模块、业务控制模块、SIP模块和操作维护管理模块(OM)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，模块间通信采用UDP传输；消息传递、路由和分发通过板号进行。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各功能模块在逻辑上和物理上都是独立的。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述同一类型的多个功能模块相互独立地运行在不同物理载体上或不同物理载体上。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述不同类型的功能模块运行在同一物理载体上。
7.一种实现核心网平滑扩容的方法，其特征在于，包括: 7.1采用分布式架构设计核心网设备，根据业务处理类型将核心网设备划分成五类功能模块:资源管理模块(RMS)、7号信令模块、业务控制模块、SIP模块和操作维护管理模块(OM);根据业务数量设定各类功能模块的数量； 7.2核心网的业务处理流程由各类功能模块共同协作完成；同类型的多个功能模块共同分担业务，但彼此互不感知； 7.3各模块之间采用消息进行通信，底层通信由板间通信负责，板间通信为所有功能模块提供消息的路由、传递和分发，屏蔽所有功能模块的拓扑结构。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤7.3，模块之间通信采用UDP传输；消息的路由、传递和分发通过板号进行。
全文摘要
本发明提出了一种可平滑扩容的核心网系统，该系统采用分布式架构，根据业务处理类型划为不同功能模块，各类型的功能模块的数量根据业务量设定；各类型功能模块共同协作完成业务处理流程，参与业务处理的多个同类功能模块共同分担业务，但互不感知；从控制层面，各模块之间采用消息进行通信，底层通信由板间通信负责，板间通信为所有功能模块提供消息的路由、传递和分发，屏蔽所有功能模块的拓扑结构。本发明还提出一种实现核心网平滑扩容的方法。本发明提出的系统和方法采用分布式架构实现核心网系统的平滑扩容。在核心网不停止服务的前提下，可以通过增加物理设备来扩容系统的容量，而且在系统扩容过程中，不会对现有的业务产生任何影响。
文档编号H04W16/18GK103188690SQ20111044983
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者陈大宏, 杨永波, 罗勇 申请人:北京信威通信技术股份有限公司