设备故障的处理方法、管理设备、家庭网关设备与流程

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种设备故障的处理方法、管理设备、家庭网关设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

随着互联网的发展，几乎每个家庭都安装了宽带网络，宽带网络已经与我们的日常生活密不可分。而在目前的技术阶段，甚至在可预见的将来相当长一段时期内，家庭网关类设备依然是承载家庭宽带业务的重要设备之一。

家庭网关类设备从最早的家庭调制解调器发展而来，经过了xdsl(xdigitalsubscriberline)技术发展演进，尤其随着近年以太网及光纤技术的普及，逐步形成了几大主流设备类别：xdsl终端、以太网上行终端、光纤上行终端等。虽然设备类别各不相同，但作为家庭网关设备，在实际应用与组网上都是有其共同特征的。例如都是放在用户家庭使用，依靠不同介质的上行链路与运营商的局端管理设备相联，受局端管理设备管理与控制。

如图1所示，在现网应用中，如果交换机b与交换机a中间链路出现故障，会造成用户的家庭网关设备脱离局端管理设备的控制，形成网关脱管状态。在实际网络中，造成家庭网关设备脱离局端管理设备控制的故障主要分为两大类：一、硬件原因脱管，包括线缆损坏、上行接口损坏、光模块损坏等；此类故障主要依靠施工手段解决，包括更换器件，修复受损线路等方法。二、软件/配置原因脱管，主要包括软件版本bug、配置下发错误等原因；此类原因也是现网业务中家庭网关大批量脱管故障的主要原因，危害及影响通常较为严重。

针对软件/配置原因造成的脱管故障，目前主要的解决办法是依靠工程服务人员到访各个用户的家里。从网关设备的局域网(lan)侧登陆到设备，使用版本文件升级/回退，修改配置文件等手段进行故障排除与业务恢复。这样处理故障的效率十分低下，且耗费大量的人力投入，成本十分高昂，同时还会造成大量的用户业务长时间中断，对于运营商造成不可挽回的损失。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种设备故障的处理方法、管理设备、家庭网关设备和计算机可读存储介质。

第一方面，本发明提出了一种设备故障的处理方法，适用于管理设备，处理方法包括：根据预设周期向家庭网关设备发送检测报文，以检测家庭网关设备是否脱离控制；根据家庭网关设备脱离控制的结果，控制备份节点开启第一无线局域网接口，以供家庭网关设备的通过备份节点的上行链路与管理设备进行通信；接收家庭网关设备发送的故障信息；根据故障信息对应的故障解决策略，进行故障解除。

可选地，接收家庭网关设备发送的故障信息的步骤之后，还包括：接收备份节点发送的家庭网关设备的标识信息列表；识别故障信息中的故障原因，并根据相同故障原因对标识信息列表中的家庭网关设备进行分类。

可选地，基于家庭网关设备恢复控制的结果，发送移出指令至备份节点，以供备份节点将移出指令中的家庭网关设备对应的标识信息移出标识信息列表。

可选地，基于任一备份节点对应的标识信息列表中所有家庭网关设备均被移出，发送关闭指令至备份节点，以供备份节点根据关闭指令关闭第一无线局域网接口。

第二方面，本发明提出了一种设备故障的处理方法，适用于家庭网关设备，处理方法包括：根据预设周期向管理设备发送检测报文，以检测是否脱离管理设备控制；根据脱离管理设备控制的结果，开启第二无线局域网接口，并搜索备份节点的信标信号，以关联第一无线局域网接口，通过备份节点的上行链路与管理设备进行通信；发送故障信息至管理设备，以供管理设备根据故障原因解除故障。

相比现有技术，本发明提供的设备故障的处理方法，能够在故障发生时，通过使家庭网关设备自动关联到备份节点，从而恢复与管理设备及上层网络的通信，避免造成用户业务中断，极大地减少用户对于故障的感知，提高用户体验，并且在恢复通信后及时关闭第二无线局域网接口，降低不必要的功耗，节省资源。

第三方面，本发明提出了一种管理设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现：根据预设周期向家庭网关设备发送检测报文，以检测家庭网关设备是否脱离控制；根据家庭网关设备脱离控制的结果，控制备份节点开启第一无线局域网接口，以供家庭网关设备通过备份节点的上行链路与管理设备进行通信；接收家庭网关设备发送的故障信息；根据故障信息调用对应故障解决策略，进行故障解除。

第四方面，本发明提出了一种家庭网关设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现：根据预设周期向管理设备发送检测报文，以检测是否脱离管理设备控制；根据脱离管理设备控制的结果，开启第二无线局域网接口，并搜索备份节点的信标信号；基于信标信号与预设备份节点对应的预设信标信号相一致的情况下，关联第一无线局域网接口，通过备份节点的上行链路与管理设备进行通信；发送故障原因和设备位置至管理设备，以供管理设备根据故障原因解除故障；基于检测报文恢复响应，关闭第二无线局域网接口。

第五方面，本发明提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项技术方案的设备故障的处理方法。因此，具有上述任一技术方案的设备故障的处理方法的全部有益效果。

相比现有技术，本发明提供的设备故障的处理方法，通过激活相应备份节点，使家庭网关设备可以利用备份节点的上行链路与管理设备进行正常通信，同时接收家庭网关设备发送的故障原因，并根据故障原因自动调用对应故障的解决策略，对家庭网关设备的不同故障原因进行解决，恢复家庭网关设备与管理设备之间的通信。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，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为相关技术中家庭网关设备进入脱管状态的组网图；

图2为本发明的一个实施例提供的备份节点的接入方法流程示意图；

图3为本发明第一个实施例提供的适用于管理设备的设备故障的处理方法流程示意图；

图4为本发明第二个实施例提供的适用于管理设备的设备故障的处理方法流程示意图；

图5为本发明一个实施例提供的适用于家庭网关设备的设备故障的处理方法流程示意图；

图6为本发明实施例提供的终端设备系统框图；

图7为本发明实施例提供的管理设备系统框图；

图8为本发明实施例提供的家庭网关设备系统框图；

图9为本发明第一个具体实施例提供的实体备份节点的设备故障的处理方法流程示意图；

图10为本发明第一个具体实施例提供的实体备份节点的设备故障的处理方法中建立临时网络通道的原理图；

图11为本发明第二个具体实施例提供的虚拟备份节点的设备故障的处理方法流程示意图；

图12为本发明第二个具体实施例提供的虚拟备份节点的设备故障的处理方法中建立临时网络通道的原理图；

图13为本发明第一个具体实施例提供的设备故障的处理方法中解决故障的原理图；

图14为本发明具体实施例提供的管理设备的功能逻辑状态图；

图15为本发明具体实施例提供的家庭网关设备的功能逻辑状态图；

图16为本发明第一个具体实施例提供的实体备份节点的组网图；

图17为本发明第二个具体实施例提供的虚拟备份节点的组网图；

图18为本发明第二个具体实施例提供的设备故障的处理方法中解决故障的原理图；

图19为本发明第二个具体实施例提供的设备故障的处理方法中各设备恢复正常工作的原理图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明的第一个方面实施例提出了一种备份节点的接入方法，图2示出了本发明实施例提供的备份节点的接入方法流程示意图。其中，如图2所示，该方法包括：

步骤102，接收管理设备发送的启动信号，开启第一无线局域网接口；

步骤104，广播信标信号；

步骤106，通过上行链路建立家庭网关设备与管理设备的通信。

本实施例提供的备份节点的接入方法，通过接收管理设备发送的启动信号，进入激活状态，开启第一无线局域网接口，此时第一无线局域网接口工作在服务器模式，并开始向周围广播信标信号，以供家庭网关设备根据信标信号与第一无线局域网接口进行关联，关联成功后，家庭网关设备随即成为备份节点的一台无线客户端，通过备份节点的独立上行链路建立家庭网关设备与管理设备的通信。通过本实施例提供的备份节点的接入方法，能够将发生故障的家庭网关设备自动关联到备份节点，向用户提供临时的网络通信通道，从而恢复家庭网关设备与管理设备及上层网络的通信，避免造成用户业务中断，极大地减少用户对于故障的感知，提高用户体验。

在本发明的一个实施例中，可选地，根据家庭网关设备的特征信息，设置与每个家庭网关设备相对应的标识信息；生成所有家庭网关设备的标识信息列表；将标识信息列表发送至管理设备。

在该实施例中，如图13、图18和图19所示，由于家庭网关设备的脱管故障发生往往具有批量特征，一次会出现同一片区域大量用户失去网络服务，而不同的家庭网关设备出现故障的原因存在一定的差异，因此根据家庭网关设备的特征信息，设置与每个家庭网关设备相对应的唯一的标识信息，使每一个家庭网关设备与标识信息之间形成一一对应关系，同时生成所有家庭网关设备的标识信息列表，并将标识信息列表发送至管理设备，以区别所有发生故障的家庭网关设备，提升故障解决效率。进一步地，同一个家庭网关设备通过备份节点上行的用户业务数据也会被备份节点设置上相应的标识信息。

可选地，家庭网关设备特征包含但不限定于以下至少一种：mac地址、sn号等。

在本发明的一个实施例中，可选地，接收管理设备发送的移出指令；将移出指令中的家庭网关设备对应的标识信息移出标识信息列表。

在该实施例中，接收管理设备发送的移出指令，将移出指令中的家庭网关设备对应的标识信息移出标识信息列表，便于管理设备对于故障的家庭网关设备进行统计，提升故障解决效率。

在本发明的一个实施例中，可选地，接收关闭指令，根据关闭指令关闭第一无线局域网接口。

在该实施例中，接收关闭指令，根据关闭指令关闭第一无线局域网接口，断开与家庭网关设备的连接，并自动恢复到静默状态，暂停广播信标信号，从而减少不必要的功耗，提升了产品的智能化水平。

值得说明的是，此时备份节点与管理设备之间的上行链路依然是正常工作的，如果管理设备又重新检测到管辖的家庭网关设备发生了脱管故障，会控制备份节点的第一无线局域网接口开启，重新进入故障解决流程。

本发明的第二方面实施例提出了一种设备故障的处理方法，适用于管理设备，图3示出了本发明一个实施例提供的适用于管理设备的设备故障的处理方法流程示意图。其中，如图3所示，该处理方法包括：

步骤202，根据预设周期向家庭网关设备发送检测报文，以检测家庭网关设备是否脱离控制；

步骤204，根据家庭网关设备脱离控制的结果，控制备份节点开启第一无线局域网接口；

步骤206，接收家庭网关设备发送的故障信息；

步骤208，根据故障信息对应的故障解决策略，进行故障解除。

如图10、图12和图14所示，本实施例提供的设备故障的处理方法，通过向家庭网关设备发送周期性检测报文来检测家庭网关设备是否脱离控制，当发现所辖家庭网关设备脱管时，自动激活相应备份节点，使备份节点开启第一无线局域网接口，以供家庭网关设备的第二无线局域网接口与第一无线局域网接口进行关联，使家庭网关设备可以利用备份节点的上行链路与管理设备进行正常通信，同时接收家庭网关设备发送的故障信息，具体地，故障信息包括故障原因与对应的设备位置信息，并根据故障原因自动调用对应故障的解决策略，对家庭网关设备的不同故障原因进行解决，恢复家庭网关设备与管理设备之间的通信；设备位置信息用于将故障设备所在位置指示给维修人员。通过本实施例提供的设备故障的处理方法，一方面，能够将发生故障的家庭网关自动关联到备份节点，从而恢复与管理设备及上层网络的通信，避免造成用户业务中断，极大地减少用户对于故障的感知，提高用户体验；另一方面，在用户业务正常的情况下，有效进行故障的自动修复，提升故障解决效率，从而减少故障造成的质量成本和网络运维的人力成本，降低运营商损失。

图4示出了本发明另一个实施例提供的适用于管理设备的设备故障的处理方法流程示意图。其中，如图4所示，该方法包括：

步骤302，根据预设周期向家庭网关设备发送检测报文，以检测家庭网关设备是否脱离控制；

步骤304，根据家庭网关设备脱离控制的结果，控制备份节点开启第一无线局域网接口；

步骤306，接收家庭网关设备发送的故障信息；

步骤308，接收备份节点发送的家庭网关设备的标识信息列表；

步骤310，识别故障信息中的故障原因，并根据相同故障原因对标识信息列表中的家庭网关设备进行分类；

步骤312，根据故障原因对应的故障解决策略，进行故障解除。

如图10、图12和图14所示，在该实施例中，接收备份节点发送的家庭网关设备的标识信息列表，获得每一个故障家庭网关设备对应的标识信息，由于家庭网关设备发生的故障有可能不同，在识别到具体故障原因后，根据相同故障原因对标识信息列表中的家庭网关设备进行分类，便于在发生脱管故障情况下，通过已归类的故障原因调用对应的故障解决策略，对网关的不同故障原因进行解决，进而提升故障解决效率，提升用户满意度。

可选地，故障原因包括：软件原因、配置原因或硬件原因；基于软件原因和配置原因，调用故障解决策略；基于硬件原因，发送故障原因和设备位置至维修人员。其中，针对软件原因和配置原因的解决策略包含但不限定于以下方式：删除错误配置文件、网关版本文件回退/升级、匹配软件兼容性、重启设备等。

在本发明的一个实施例中，可选地，基于家庭网关设备恢复控制的结果，发送移出指令至备份节点，以供备份节点将移出指令中的家庭网关设备对应的标识信息移出标识信息列表。

在该实施例中，家庭网关设备恢复控制后，发送移出指令至备份节点，使备份节点将移出指令中的家庭网关设备对应的标识信息移出标识信息列表，便于对于故障的家庭网关设备进行统计，提升故障解决效率。

在本发明的一个实施例中，可选地，基于任一备份节点对应的标识信息列表中所有家庭网关设备均被移出，发送关闭指令至备份节点，以供备份节点根据关闭指令关闭第一无线局域网接口。

在该实施例中，备份节点对应的标识信息列表中所有家庭网关设备均被移出，即所有家庭网关设备故障全部解除，发送关闭指令至备份节点，使备份节点根据关闭指令关闭第一无线局域网接口，断开与家庭网关设备的连接，从而减少不必要的功耗，提升了产品的智能化水平。

本发明的第三方面实施例提出了一种设备故障的处理方法，适用于家庭网关设备，图5示出了本发明一个实施例提供的适用于家庭网关设备的设备故障的处理方法流程示意图。其中，如图5所示，该处理方法包括：

步骤402，根据预设周期向管理设备发送检测报文，以检测是否脱离管理设备控制；

步骤404，根据脱离管理设备控制的结果，开启第二无线局域网接口，并搜索备份节点的信标信号；

步骤406，基于信标信号与预设备份节点对应的预设信标信号相一致的情况下，关联第一无线局域网接口，通过备份节点的上行链路与管理设备进行通信；

步骤408，发送故障原因和设备位置至管理设备；

步骤410，基于检测报文恢复响应，关闭第二无线局域网接口。

如图13、图18和图19所示，本实施例提供的设备故障的处理方法，通过向管理设备发送周期性检测报文来检测是否脱离控制，当发现脱离管理设备控制时，自动开启第二无线局域网接口，第二无线局域网接口工作在客户端模式，不与用户使用的无线接口冲突，然后搜索预设范围内的备份节点的信标信号，在信标信号与预设备份节点对应的预设信标信号相一致的情况下，第二无线局域网接口与备份节点的第一无线局域网接口进行关联，使家庭网关设备成为备份节点的一台无线客户端，利用备份节点的上行链路与管理设备进行正常通信，同时发送的故障原因与对应的设备位置至管理设备，使管理设备可以针对不同故障原因自动调用对应故障的解决策略解决故障，故障解决后，再次向管理设备发送报文以确定故障是否成功解除，基于检测报文恢复响应的结果，家庭网关设备恢复与管理设备之间的通信，并关闭第二无线局域网接口。通过本实施例提供的设备故障的处理方法，能够在故障发生时，使家庭网关设备自动关联到备份节点，从而恢复与管理设备及上层网络的通信，避免造成用户业务中断，极大地减少用户对于故障的感知，提高用户体验，并且在恢复通信后及时关闭第二无线局域网接口，降低不必要的功耗，节省资源。

本发明的第四方面实施例提出了一种终端设备500，图6示出了本发明实施例提供的终端设备系统框图。其中，如图6所示，该终端设备500包括：存储器502，用于存储计算机程序；处理器504，用于执行计算机程序以实现：接收管理设备发送的启动信号，开启第一无线局域网接口；广播信标信号，以供家庭网关设备根据信标信号与第一无线局域网接口进行关联；通过上行链路建立家庭网关设备与管理设备的通信。

本实施例提供的终端设备500，通过独立上行链路与管理设备相连接，接收管理设备发送的启动信号后，进入激活状态，开启第一无线局域网接口，此时第一无线局域网接口工作在服务器模式，并开始向周围广播信标信号，以供家庭网关设备根据信标信号与第一无线局域网接口进行关联，关联成功后，家庭网关设备随即成为备份节点的一台无线客户端，通过备份节点的独立上行链路建立家庭网关设备与管理设备的通信。通过本实施例提供的终端设备500，能够将发生故障的家庭网关设备自动关联到备份节点，向用户提供临时的网络通信通道，从而恢复家庭网关设备与管理设备及上层网络的通信，避免造成用户业务中断，极大地减少用户对于故障的感知，提高用户体验。

本发明的一个实施例中，可选地，处理器504还用于执行所述计算机程序以实现：根据家庭网关设备的特征信息，设置与每个家庭网关设备相对应的标识信息；生成所有家庭网关设备的标识信息列表；将标识信息列表发送至管理设备。

在该实施例中，为了区别所有发生故障的家庭网关设备，根据家庭网关设备的特征信息，设置与每个家庭网关设备相对应的标识信息，生成所有家庭网关设备的标识信息列表，并将标识信息列表发送至管理设备。

本发明的一个实施例中，可选地，处理器504还用于执行所述计算机程序以实现：接收管理设备发送的移出指令；将移出指令中的家庭网关设备对应的标识信息移出标识信息列表。

在该实施例中，接收管理设备发送的移出指令，将移出指令中的家庭网关设备对应的标识信息移出标识信息列表，便于管理设备对于故障的家庭网关设备进行统计，提升故障解决效率。

本发明的一个实施例中，可选地，处理器504还用于执行所述计算机程序以实现：接收关闭指令，根据关闭指令关闭第一无线局域网接口。

在该实施例中，接收关闭指令，根据关闭指令关闭第一无线局域网接口，断开与家庭网关设备的连接，并自动恢复到静默状态，暂停广播信标信号，从而减少不必要的功耗，提升了产品的智能化水平。

本发明的第五方面实施例提出了一种管理设备600，图7示出了本发明实施例提供的管理设备系统框图。其中，如图7所示，该管理设备600包括：存储器602，用于存储计算机程序；处理器604，用于执行计算机程序以实现：根据预设周期向家庭网关设备发送检测报文，以检测家庭网关设备是否脱离控制；根据家庭网关设备脱离控制的结果，控制备份节点开启第一无线局域网接口，以供家庭网关设备的第二无线局域网接口与第一无线局域网接口进行关联，通过备份节点的上行链路与管理设备进行通信；接收家庭网关设备发送的故障原因与对应的设备位置；根据故障原因调用对应故障解决策略，进行故障解除。

本实施例提供的管理设备600，通过向家庭网关设备发送周期性检测报文来检测家庭网关设备是否脱离控制，当发现所辖家庭网关设备脱管时，自动激活相应备份节点，使备份节点开启第一无线局域网接口，以供家庭网关设备的第二无线局域网接口与第一无线局域网接口进行关联，使家庭网关设备可以利用备份节点的上行链路与管理设备进行正常通信，同时接收家庭网关设备发送的故障原因与对应的设备位置，并根据故障原因自动调用对应故障的解决策略，对家庭网关设备的不同故障原因进行解决，恢复家庭网关设备与管理设备之间的通信。通过本实施例提供的管理设备600，一方面，能够将发生故障的家庭网关自动关联到备份节点，从而恢复与管理设备及上层网络的通信，避免造成用户业务中断，极大地减少用户对于故障的感知，提高用户体验；另一方面，在用户业务正常的情况下，有效进行故障的自动修复，提升故障解决效率，从而减少故障造成的质量成本和网络运维的人力成本，降低运营商损失。

本发明的一个实施例中，可选地，处理器604还用于执行所述计算机程序以实现：接收备份节点发送的家庭网关设备的标识信息列表；识别故障原因，并根据相同故障原因对标识信息列表中的家庭网关设备进行分类。

本发明的一个实施例中，可选地，处理器604还用于执行所述计算机程序以实现：基于家庭网关设备恢复控制的结果，发送移出指令至备份节点，以供备份节点将移出指令中的家庭网关设备对应的标识信息移出标识信息列表。

本发明的一个实施例中，可选地，处理器604还用于执行所述计算机程序以实现：基于任一备份节点对应的标识信息列表中所有家庭网关设备均被移出，发送关闭指令至备份节点，以供备份节点根据关闭指令关闭第一无线局域网接口。

具体实施例中，管理设备的功能逻辑状态图，如图14所示。

本发明的第四方面实施例提出了一种家庭网关设备700，图8示出了本发明实施例提供的家庭网关设备系统框图。其中，如图8所示，该家庭网关设备700包括：存储器702，用于存储计算机程序；处理器704，用于执行计算机程序以实现：根据预设周期向管理设备发送检测报文，以检测是否脱离管理设备控制；根据脱离管理设备控制的结果，开启第二无线局域网接口，并搜索备份节点的信标信号；基于信标信号与预设备份节点对应的预设信标信号相一致的情况下，关联第一无线局域网接口，通过备份节点的上行链路与管理设备进行通信；发送故障原因和设备位置至管理设备，以供管理设备根据故障原因解除故障；基于检测报文恢复响应，关闭第二无线局域网接口。

本实施例提供的家庭网关设备700，通过向管理设备发送周期性检测报文来检测是否脱离控制，当发现脱离管理设备控制时，自动开启第二无线局域网接口，可选地，第二无线局域网接口工作在客户端模式，不与用户使用的无线接口冲突，然后搜索预设范围内的备份节点的信标信号，在信标信号与预设备份节点对应的预设信标信号相一致的情况下，第二无线局域网接口与备份节点的第一无线局域网接口进行关联，使家庭网关设备成为备份节点的一台无线客户端，利用备份节点的上行链路与管理设备进行正常通信，同时发送的故障原因与对应的设备位置至管理设备，使管理设备可以针对不同故障原因自动调用对应故障的解决策略解决故障，故障解决后，再次向管理设备发送报文以确定故障是否成功解除，基于检测报文恢复响应的结果，家庭网关设备恢复与管理设备之间的通信，并关闭第二无线局域网接口。通过本实施例提供的家庭网关设备700，能够在故障发生时自动关联到备份节点，从而恢复与管理设备及上层网络的通信，避免造成用户业务中断，极大地减少用户对于故障的感知，提高用户体验，并且在恢复通信后及时关闭第二无线局域网接口，降低不必要的功耗，节省资源。

具体实施例中，家庭网关设备的功能逻辑状态图，如图15所示。

本发明第七个方面的实施例，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项技术方案的备份节点的接入方法和/或设备故障的处理方法。因此，具有上述任一技术方案的备份节点的接入方法和/或设备故障的处理方法的全部有益效果。

本发明的一个实施例，提供一种解决家庭网关设备脱离管理设备控制类故障的装置，包括：

故障检测模块，包括家庭网关设备与管理设备上的，用于检测家庭网关上行链路的连通性，判断是否失去管理设备控制；

判断模块，管理设备用于判断是否需要激活备份节点，家庭网关是否需要激活相应无线局域网接口；

故障上报与分析模块，用于家庭网关设备上报自身故障原因与位置，管理设备对于不同故障原因进行分析；

控制模块，用于控制家庭网关设备开启特定的第二无线局域网接口，并工作在客户端模式下。同时控制备份节点的开启特定的第一无线局域网接口，工作在服务器模式下；

故障解决模块，对于已知故障原因使用不同的策略进行故障排除与解决；

业务恢复模块，当故障解决后，通知家庭网关设备关闭相应的第二无线局域网接口，使用网关自己的上行链路进行正常的业务通信。同时通知备份节点设备恢复到静默状态。

可选地，所述装置还包括：临时业务模块，使用备份节点的上行链路为用户提供临时的业务通道，直到故障解决；

故障通告模块，对于非软件原因故障，该模块向工程服务人员通告具体的故障原因与位置信息。

本发明的第一个具体实施例，提供了一种采用实体备份节点的设备故障的处理方法，如图9所示，该方法包括：

步骤802，家庭网关发生脱管，开启家庭网关设备的无线局域网接口，同时备份节点被激活。

通常情况下，家庭网关设备工作状态正常，局端管理设备与家庭网关设备之间通信正常，两者互相周期发送检测报文(cp)。此时，家庭网关设备的无线局域网接口通常工作在服务器(server)模式，用户正常进行上网等业务。而备份节点此时处于静默状态，与管理设备正常通信，第一无线局域网接口(swi)处于关闭状态。

一旦家庭网关设备检测到与管理设备失去联系，处于脱管状态。家庭网关设备会开启自身特定的无线局域网接口(cwi)，并工作在客户端(client)模式。而局端管理设备检测到无法与所管理的家庭网关设备正常通信，也就是对家庭网关设备失去控制时，会自动激活处于静默状态的备份节点。管理设备会通知备份节点开启第一无线局域网接口(swi)，工作在服务器(server)模式，广播预先设置好的issue_backup_ssid的信标(beacon)信号。

具体地，结合图16组网图所示。几台家庭网关分别放置于不同用户家中，为用户提供正常的网络服务。在用户室外的公共区域(例如楼道中)，工程上预先部署一台备份节点(在本例中是一台室外备份节点)。此备份节点使用独立链路与管理设备连接，可以与管理设备正常通信。通常情况下，备份节点的第一无线局域网接口(swi)处于关闭状态。当家庭网关设备通过检测报文(cp)检测到与管理设备失去联系，处于不受控状态时。会开启一个第二无线局域网接口(cwi)，此接口不与用户使用的无线接口冲突，并工作在客户端(client)模式下。而管理设备检测到所管辖的家庭网关处于脱管状态时，会通过独立链路通知备份节点进入激活状态。备份节点的第一无线局域网接口(swi)会被开启，并且工作在服务器(server)模式下。

步骤804，家庭网关设备主动关联到备份节点的第一无线局域网接口，恢复与管理设备通信。

而家庭网关设备的第二无线局域网接口会按照预先设置的程序主动关联到备份节点的特定第一无线局域网接口上，成为备份节点的一个客户端(sta)。一旦关联成功，家庭网关设备就可以利用备份节点的上行链路与管理设备进行正常通信。

具体地，结合图16组网图所示。家庭网关设备通过预先设置的程序，主动搜索周围所有的issue_backup_ssid信标信号，当识别到相邻备份节点的issue_backup_ssid信标信号时，主动与其关联。一旦关联成功后，家庭网关设备就成为备份节点的一台sta。可以利用备份节点的独立上行链路重新与管理设备恢复通信。管理设备会重新获得所辖网关设备的控制与管理权，家庭网关设备暂时离开脱管状态。

步骤806，家庭网关设备上报故障原因，管理设备分析并修复故障。

如图12和图13所示，当家庭网关设备利用备份节点链路与管理设备恢复通信后，备份节点会为每个家庭网关设备分配网络内唯一的标识信息(cid)，并且会将此标识信息(cid)汇总上报给管理设备。家庭网关设备会主动上报自身故障的原因与位置。管理设备汇总并管理网络内所有设备的标识信息(cid)，生成标识信息列表(cid_list)，并在标识信息列表(cid_list)上记录每台网关设备的故障原因。当管理设备收到网关上报的故障原因和位置后，会通过预先配置的管理程序进行分析，并根据分析后的结论自动选择解决方案，并在标识信息列表(cid_list)上记录各个家庭网关设备对应的解决方案。然后管理设备会依照不同的解决故障方案修复家庭网关设备的相应故障。

具体地，当管理设备收到家庭网关设备上报的故障原因及位置信息后。首先会根据不同的标识信息(cid)对所有家庭网关设备的故障原因进行归类。然后调用不同的故障解决方案，相同故障原因的家庭网关设备使用相同的解决方案，以提高故障解决效率。

如图14所示，通常对于硬件原因和软件原因采用不同的应对策略。例如在本实施例中，如果明确造成脱管故障的是软件原因(通常是软件漏洞或者是配置文件错误)。则管理设备会根据分析结果调用相应的解决策略，例如对家庭网关设备的软件版本进行升级、回退，或者是修改错误的配置文件等。而所有的修复操作都是利用备份节点的独立链路进行的。但是如果是硬件原因造成的脱管故障，例如线缆损坏，接口器件损坏等。管理设备经过分析后认为无法使用软件办法自动修复，则会向工程维护人员报告对应的故障原因与设备位置，等待人工干预。

步骤808，故障解决，网关设备断开与备份节点连接，恢复正常工作，备份节点恢复静默。

如图15所示，当故障被排除后，家庭网关设备使用自身链路与管理设备恢复通信后，检测报文(cp)的通信也恢复正常，判断自身已经不处于脱管状态。管理设备会通知备份节点将此标识信息(cid)的对应的家庭网关设备从关联标识信息列表中移除，即断开与备份节点的连接。而此时恢复正常的家庭网关也会关闭自身的第二无线局域网接口(cwi)，恢复到正常的工作模式。由于备份节点上通常关联多台家庭网关设备，而不同家庭网关设备故障解决的时间也不可能完全同步。所以当备份节点检测到标识信息列表上所有的故障网关全部断开连接后，备份节点会关闭第一无线局域网接口(swi)，恢复到静默状态，等待下一次网络中故障的发生。

具体地，结合图15组网图所示。当用户家中的家庭网关设备检测到故障已经被排除后，会使用自身正常的上行链路与管理设备恢复通信。此时管理设备会通过检测报文(cp)发现此网关已经恢复正常，会通知对应的备份节点将此网关的标识信息(cid)从标识信息列表(cid_list)上移除，并断开此网关的连接。同时家庭网关设备断开与备份节点的连接，关闭第二无线局域网接口(cwi)。当备份节点检测到所有的标识信息(cid)已经被从标识信息列表(cid_list)上移除，即证明所有辖区内的故障网关都已经恢复，则备份节点会关闭第一无线局域网接口(swi)，恢复到静默状态。而此时备份节点与管理设备之间的独立链路依然是正常工作的，后续如果管理设备又重新检测到管辖的网关设备发生了脱管故障，会再次开启备份节点的第一无线局域网接口(swi)，重新进入故障解决流程。

需要特别说明的，从步骤802到步骤808过程中。由于家庭网关已经通过备份节点的独立链路与管理设备和上层网络连接，所以在解决故障的过程中。这条临时建立的链路也可以为用户的家庭网关设备提供临时业务通道，用户不会因为网关设备脱管而长时间失去业务服务。这也是本发明的一项重要可扩展方向，在实际网络服务中，网关脱管故障会给用户造成巨大的不良影响，而此扩展应用可以极大地较少对用户体验的影响。甚至在某些情况下，用户对发生的故障都不会感知，在用户业务基本正常的情况下，故障得到自动解决。

本发明的第二个具体实施例，提供了一种采用无线接入虚拟备份节点的设备故障的处理方法，如图11所示，该方法包括：

步骤902，家庭网关设备发生脱管，开启无线局域网接口。

网关无故障情况下，家庭网关设备工作状态正常，局端管理设备与家庭网关之间通信正常，两者互相周期发送检测报文(cp)，此时，家庭网关的无线局域网接口通常工作在服务器(server)模式，用户正常进行上网等业务，手机也处于正常工作状态。一旦家庭网关设备检测到与管理设备失去联系，处于脱管状态。家庭网关设备会开启自身特定的第二无线局域网接口(cwi)，并工作在客户端(client)模式。

具体地，结合图17组网图所示。几台家庭网关设备分别放置于不同用户家中，为用户提供正常的网络服务。当家庭网关设备检测到与管理设备失去联系，处于不受控状态时。会开启一个特定的第二无线局域网接口(cwi)，此接口不与用户使用的无线接口冲突，并工作在客户端模式下。

步骤904，管理设备查询虚拟备份节点工作状态，获得用户许可后，下发激活备份节点指令。

如图17所示，使用一台用户家中的智能手机作为虚拟备份节点，该手机安装了相应的应用程序(备份节点p)，当管理设备通过检测报文(cp)检测到家庭网关设备脱管，则会通过手机中的备份节点p软件来控制智能手机切换成备份节点工作模式。

在一般情况下，智能手机这类设备被用户使用频率很高。所以管理设备在激活备份节点之前，一定要得到用户的授权许可。可以利用备份节点p推送认证的方式获取用户的授权，在得到用户授权许可后，管理设备才能控制手机切换成备份节点。

在本实施例中，如图17所示，使用一台用户家中的智能手机作为虚拟备份节点，该手机安装了相应的备份节点p。家庭网关设备无故障情况下，手机处于正常工作状态。一旦发生网关脱管故障，管理设备可以通过预先安装在用户智能手机里备份节点p对用户进行授权请求，当获得用户授权后。管理设备会通过备份节点p软件通知手机切换到备份节点模式。

步骤906，虚拟备份节点进行工作模式切换，打开无线局域网接口，与网关设备关联。

虚拟备份节点的工作模式进行切换，打开特定无线局域网接口(swi)，工作在服务器(server)模式，广播issue_backup_ssid的信标(beacon)信号。同时家庭网关设备会开启自身特定的无线局域网接口(cwi)，无线局域网接口(cwi)工作在客户端(client)模式。家庭网关设备会搜索相邻issue_backup_ssid的信标信号，并主动关联，当关联成功后，家庭网关设备成为虚拟备份节点的一个客户端sta。家庭网关就可以利用虚拟备份节点的上行链路与管理设备进行正常通信。

具体地，在本实施例中智能手机的swi工作在服务器模式，家庭网关设备会主动关联到这个指定的第一无线局域网接口issue_backup_ssid上。同时智能手机会通过自身的3g、4g无线网络，连接到管理设备的网络中。为了提升备份节点与管理设备的通信速率，同时考虑到通信安全性。手机中的备份节点p会使用一些隧道技术建立与管理设备的专用连接，例如vpn等技术进行穿越通信网络。

步骤908，网关设备上报故障原因，管理设备分析并修复故障。

当家庭网关设备利用备份节点链路与管理设备恢复通信后。同实施例一，虚拟备份节点会对每个关联上的家庭网关设备分配一个网络唯一的cid。管理设备会汇总并管理所辖网络内所有网关的cid，生成cid_list。网关会主动上报自身故障的原因与位置。具体地，当管理设备收到家庭网关设备上报的故障原因及位置信息后。首先会根据不同的cid对所有家庭网关设备的故障原因进行归类。然后调用不同的故障解决方案，相同故障原因的网关使用相同的解决方案，以提高故障解决效率。

通常对于硬件原因和软件原因采用不同的应对策略。例如在本实施例中，如果明确造成脱管故障的是软件原因(通常是软件漏洞或者是配置文件错误)。则管理设备会根据分析结果调用相应的解决策略，例如对家庭网关设备的软件版本进行升级/回退，或者是修改错误的配置文件等。而所有的修复操作都是利用智能手机的3g、4g链路进行的。但是如果是硬件原因造成的脱管故障，例如线缆损坏，接口器件损坏等。管理设备经过分析后认为无法使用软件办法自动修复，则会向工程维护人员报告对应的故障原因与位置，等待人工干预。

步骤910，故障解决，网关设备断开与备份节点连接，恢复正常工作，虚拟节点退出工作模式。

当故障被排除后，管理设备与家庭网关设备之间的检测报文(cp)响应恢复正常。则管理设备会利用备份节点p软件控制虚拟备份节点与相应cid的网关断开连接，此网关也会自动关闭cwi，恢复到正常工作状态。

当关联到虚拟备份节点的所有网关都断开连接，则虚拟备份节点认为所有关联的家庭网关设备都已恢复正常。则主动关闭swi，恢复到正常的移动智能终端模式。

具体地，结合图12和图15所示。当用户家中的网关设备检测到故障已经被排除后，会使用自身正常的上行链路与管理设备恢复通信。此时管理设备通过检测报文(cp)检测到此网关的故障已解除，则会通过备份节点p控制手机与该网关断开连接。同时管理设备也会在cid_list上删除此网关设备的故障信息。而此家庭网关设备检测到故障解除后，会关闭cwi，恢复到正常工作状态。当所有网关都不再关联到该手机上时，备份节点p会控制手机切换到正常工作模式，关闭swi。

同时进一步扩展，由于故障解决利用了用户的无线数据流量(例如3g、4g数据)，通常会产生一定费用。而这些费用不应当由用户承担，因此当故障解决后，运营商的后台管理系统应当自动将这部分因为解决故障产生的费用免除。备份节点检测报文(cp)

如图18所示，当家庭网关设备利用备份节点链路与管理设备恢复通信后，虚拟备份节点会对每个关联上的网关设备分配一个网络唯一的cid。管理设备会汇总并管理所辖网络内所有网关设备的cid，生成cid_list。网关设备将各自的故障原因和位置上报给管理设备，管理设备将不同类别的故障原因进行分类，其中cid1、cid2……cidn是同一个故障原因，cid3是另外一个不同故障原因，针对故障原因1，管理设备会使用版本服务器上的备份版本文件对故障网关进行版本升级，升级完成后，故障得到解除。针对故障原因2，管理设备会删除网关的现有错误配置文件，文件删除后，网关设备脱管故障得到解决。

如图19所示，当用户家中网关1的故障被成功解决，则其主链路恢复通信，网关1与管理设备之间的检测报文(cp)恢复正常通信。此时管理设备认为网关1已解除故障，会将网关1的cid_1在自己的cid_list上删除，并发消息通知备份节点，备份节点收到管理设备的消息后，会将与cid_1对应的网关1在自身的关联列表上移除，并且删除cid_1的相关信息。同时网关1断开与备份节点的连接，关闭cwi，恢复到正常工作模式中。由于备份节点上通常关联多台网关，而不同网关故障解决的时间也不可能完全同步，当备份节点检测到所有的cid已经被从cid_list上移除，即证明所有辖区内的故障网关都已经恢复，则备份节点会关闭swi，恢复到静默状态。而此时备份节点与管理设备之间的独立链路依然是正常工作的，后续如果管理设备又重新检测到管辖的网关设备发生了脱管故障，会再次开启备份节点的无线接口swi，重新进入故障解决流程。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。