一种故障检测方法、网关、用户设备及通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种故障检测方法、网关、用户设备及通信系统。
【背景技术】
[0002]随着智能终端的普及，涌现出了大量丰富多彩的移动数据业务，支持用户设备(User Equipment, UE)通过不同制式的移动网络接入到互联网中，例如QQ、Facebook、新浪微博、网页浏览、电子邮件处理等。
[0003]由于移动数据网络流量的激增，原本适配传统终端的移动网络不堪重负，网络质量明显下降。而传统的互联网业务服务器，如QQ服务器、Fackbook服务器、为Android设置的google服务器等、DNS服务器等IT设备更是不堪重负，而此类IT设备的健壮性远远不如电信网络设备，因此经常会发生系统拥塞、宕机等故障。当这些设备故障之后，通过移动网络接入的用户设备(如智能终端)会进行不断的尝试，以尽快检测该业务何时恢复，例如不断进行DNS查询尝试、TCP连接尝试等。上述尝试行为的时间间隔一般可达到数十秒，甚至更长，远大于移动网络空口不活动性检测时长(一般为6?8秒)。而按照移动网络的工作机制，当网络发现在移动网络空口不活动性检测时长的连续时间内没有数据传输，会触发网络释放空口连接，将用户设备从连接态(例如ECM_C0NNECTED状态)转为空闲态(例如ECM_IDLE状态)。因此上述TCP/DNS等重试行为，会导致UE和移动网络的空口连接不断建立和释放，而每次连接建立都要求UE和移动网络执行相关的连接建立流程，从而产生频繁和大量的连接建立信令(例如Service Request)以及由于相当长时间内空口不活动导致的连接释放信令，因此，一旦互联网业务服务器发生故障，在故障恢复之前，上述用户设备的行为给移动网络带来了严重的信令冲击。
[0004]另外，UE在进行一段时间的业务尝试一直无法成功之后，往往会发起承载的去激活处理，并会立即再激活该承载，以检测是否是由于移动网络的问题导致无法使用业务。上述去激活/激活流程之间的时间间隔相对较大，但是由于使用相同互联网业务的用户设备数量往往很大，因此当某一个互联网业务服务器故障，或者公共服务器故障(例如DNS服务器)，会导致受到影响的大量的用户设备在短时间内同时进行承载去激活/激活处理，也会给移动网络带来严重的信令冲击。
[0005]为此，现有技术引入了一种网络空口连接控制的方法，该方法引入了一种称之为“CELL_PCH”的状态，该状态可以认为是连接态的一种子状态，比正常的连接态省电，且节省空口资源，但是区别于空闲态，即能够保持空口的连接。引入该控制机制之后，当无线网络检测到UE没有数据传输(例如6?8秒)之后，将UE的状态迀移到CELL_PCH状态，而不是空闲态，此时不会释放空口连接以及网络侧连接。当UE处于CELL_PCH状态在一段时间内仍然没有数据传输，则将UE迀移到空闲态，并释放空口连接。如果UE在上述时间内发生了数据传输，则网络将UE再次迀移到连接态的主状态，完成数据传输。
[0006]现有技术中，业务服务器或DNS服务器故障后，UE主动发起故障检测，难免会执行频繁空口的连接和释放，或者频繁承载去激活与激活，给移动网络带来巨大的信令冲击。
【发明内容】
[0007]本发明实施例提供一种故障检测方法、网关、用户设备及通信系统，用以解决现有技术中因UE主动发起故障检测而造成频繁空口的连接和释放，或者频繁承载去激活与激活的问题。
[0008]—方面，本发明实施例提供一种故障检测方法，包括:
[0009]检测与用户设备UE相关的域名系统DNS服务器或业务服务器故障；
[0010]网关执行到DNS服务器或业务服务器的故障检测；
[0011]所述故障恢复后，通知UE建立与所述DNS服务器或业务服务器的连接。
[0012]另一方面，本发明实施例提供一种网关，包括:
[0013]故障发现单元，用于发现与用户设备UE相关的域名系统DNS服务器或业务服务器发生故障；
[0014]故障检测单元，用于执行到DNS服务器或业务服务器的故障检测；
[0015]通知单元，用于在检测到故障恢复后，通知UE建立与所述DNS服务器或业务服务器的连接。
[0016]另外，本发明实施例还提供一种用户设备UE，包括:
[0017]故障发现单元，用于发现域名系统DNS服务器或业务服务器故障；
[0018]接收单元，用于接收网关执行到DNS服务器或业务服务器的故障检测通知；所述故障恢复后，接收所述网关发送的建立与所述DNS服务器或业务服务器的连接的通知；
[0019]连接建立单元，建立与所述DNS服务器或业务服务器的连接。
[0020]本发明实施例还提供一种通信系统，包括网关和用户设备UE，所述网关，用于发现与UE相关的域名系统DNS服务器或业务服务器发生故障，执行到DNS服务器或业务服务器的故障检测，在检测到故障恢复后，通知UE建立与所述DNS服务器或业务服务器的连接；
[0021]所述UE，用于接收网关执行到DNS服务器或业务服务器的故障检测通知；所述故障恢复后，接收所述网关发送的建立与所述DNS服务器或业务服务器的连接的通知，并建立与所述DNS服务器或业务服务器的连接。
[0022]通过本发明实施例提供的方法、网关、用户设备及通信系统，由网关设备进行路径检测，避免了频繁的空口释放与连接，以及频繁的承载去激活与激活，减轻了系统的信令开销，增强了移动网络的稳定性。
【附图说明】
[0023]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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本发明实施例一的方法流程图；
[0025]图2为本发明实施例二的方法流程图；
[0026]图3为本发明实施例三的方法流程图；
[0027]图4为本发明实施例四的方法流程图；
[0028]图5为本发明实施例五的方法流程图；
[0029]图6为本发明实施例六的方法流程图；
[0030]图7为本发明实施例七的方法流程图；
[0031]图8为本发明实施例八的方法流程图；
[0032]图9为本发明实施例九的方法流程图；
[0033]图10为本发明实施例十的网关结构框图；
[0034]图11为本发明实施例^^一的UE结构框图；
[0035]图12为本发明实施例十二的通信系统结构框图。
【具体实施方式】
[0036]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0037]本发明实施例一:
[0038]本发明实施例提供一种故障检测方法，参见图1，包括:
[0039]步骤101、发现与UE相关的域名系统(Domain Name System, DNS)服务器或业务服务器故障；
[0040]这里，可以是UE自身发现DNS服务器或业务服务器故障，也可以是网关发现DNS服务器或业务服务器故障。需要指出的是，本发明实施例中与UE相关的DNS服务器或业务服务器故障可以是服务器自身故障导致，如服务器重启，也可以是负责路由功能的服务器发生故障导致，也可以是连接移动网络和服务器的路径发生故障导致，例如路径链路发生故障或者路径上的路由器发生故障等。
[0041]UE可以通过承载更新流程，将需要网关代为进行故障检测的服务器信息通知网关，这里的服务器地址信息可以包括DNS服务器或业务服务器的IP地址和/或端口号，或所述服务器的域名等。这里的承载更新流程可以是UE向服务GPRS支持节点(Serving GPRSSupport Node, SGSN)发送修改PDP上下文请求消息，SGSN向网关GPRS支持节点(GatewayGPRS Support Node, GGSN)发送更新PDP上下文请求消息；也可以是UE向移动性管理实体(Mobility Management Entity, MME)发送请求承载资源修改消息，所述MME向服务网关(Serving Gateway, S-GW)发送承载资源命令消息，所述S-GW向分组数据网络网关(PacketData Network Gateway, P-Gff)发送所述承载资源命令消息或代理绑定更新消息，或所述S-GW向策略与计费规则功能(Policy and Charging Rules Funct1n, PCRF)发送策略计费控制(Policy and Charging Control, PCC)更新请求消息，所述PCRF向P-GW发送所述PCC更新请求消息。
[0042]当网关检测出DNS服务器或业务服务器故障时，可以通知UE停止DNS查询或者TCP连接尝试。
[0043]步骤102、网关执行到DNS服务器或业务服务器的故障检测；
[0044]网关可以代替UE执行到DNS服务器或业务服务器的故障检测，具体可以在获取到与UE相关的DNS服务器或业务服务器故障后，向DNS服务器发送DNS探测消息，或者向业务服务器发送路径探测消息，例如发送连接建立请求消息以检测是否能收到响应。
[0045]步骤103、所述故障恢复后，通知UE建立与所述DNS服务器或业务服务器的连接。
[0046]需要指出的是，UE和网关可以在数据通道建立流程，或建立缺省承载流程，或TON连接建立流程，或专有承载建立流程中，交互网关代理UE进行故障检测的能力指示，该能力指示可以是由网关设备提供的指示网关支持代理UE进行故障检测的能力，也可以是由UE提供的指不UE支持由网关代理UE进彳丁故障检测的能力。
[0047]本发明实施例提供通过由网关设备进行故障检测，避免了频繁的空口释放与连接，以及频繁的承载去激活与激活，减轻了系统的信令开销，增强了移动网络的稳定性。
[0048]本发明实施例二:
[0049]本实施例中UE自身检测服务器故障，进而通知网关设备进行路径检测，参见图2。
[0050]步骤201、UE和网关GGSN/P-GW之间建立用于数据传输的数据通道；
[0051 ] 在GPRS网络中，可以通过PDP激活流程建立UE和GGSN之间的PDP (Packet DataProtocol)通道；在EPS网络中，可以通过承载建立流程建立UE和EPS网络中的Bearer承载；
[0052]在上述流程中，UE和网关设备GGSN/P-GW之间可以交互对“网关代理UE进行故障检测”特性的支持能力，具体可参考实施例四至九。
[0053]步骤202、UE检测到DNS服务器或者业务服务器(例如QQ服务器、Facebook服务器、腾讯微博服务器、新闻网站、邮件服务器等)发生故障；