专利名称：无线网络控制器复位方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别涉及采用分布式管理系统的无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)中的复位技术。
背景技术：
近几年，全球移动通信技术发生了迅猛发展，第三代移动通信(3rdGeneration，简称“3G”)是发展的必然趋势。国际电信联盟(InternationalTelecommunication Union，简称“ITU”)针对3G规定了五种陆地无线技术，其中宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)、码分多址2000(Code Division Multiple Access 2000，简称“CDMA2000”)和时分同步码分多址(Time Division Synchronous CodeDivision Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)是三种主流技术。
WCDMA标准由第三代合作伙伴项目(3rd Generation PartnershipProject，简称“3GPP”)制订，目前已经有四个版本，即R99、R4、R5和R6。它的主要特点是陆地无线接入网(Universal Terrestrial Radio AccessNetwork，简称“UTRAN”)采用WCDMA技术，核心网(Core Network，简称“CN”)分为电路域和分组域，分别支持话音业务和数据业务，Iu接口是UTRAN和CN之间的接口。Iu接口上的无线网络层信令是通过无线接入网应用部分(Radio Access Network Application Part，简称“RANAP”)来传递的，RANAP负责处理UTRAN和CN之间的所有基本过程，这些基本过程的组合可以实现多种多样的RANAP功能。
需要指出的是，复位过程即属于RANAP基本过程之一，3GPP协议25413中规定，当无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)或CN发生故障时，为了保证两端实例状态的一致，故障一方启动复位(RESET)过程，向另一方发“RESET”消息，以对UTRAN系统重新进行初始化。一旦发生复位，复位过程之前在RNC建立的所有业务都被中断。复位过程既可以由UTRAN侧的RNC发起，也可以由CN发起，使用面向连接的信令承载，消息流程如图1和图2所示。
RNC发起的复位流程交互过程如图1所示首先，UTRAN一旦发生故障，在步骤100中，无线网络控制器10就向核心网11发送一条“RESET”消息，即复位消息，核心网11根据消息指示释放受影响的无线接入承载。需要说明的是，复位消息由五大部分构成，包括消息类型(Message Type)、原因(Cause)、核心网域指示器(CN DomainIndicator)、全局RNC标志(Global RNC-ID)和全局CN标志(Global CN-ID)，当CN节点向一个不是它默认的RNC发送这条消息时，全局CN标志(GlobalCN-ID)是必要的。
接下来，在TRatR定时器结束以后的步骤110中，一条“RESET ACK”消息，即复位确认消息，从核心网11返回，表示所有的连接已经被释放。需要说明的是，复位确认消息也由五大部分构成，分别为消息类型(MessageType)、核心网域指示器(CN Domain Indicator)、危险程度诊断(CriticalityDiagnostics)、全局RNC标志(Global RNC-ID)和全局CN标志(Global CN-ID)。特别注意，全局RNC标志(Global RNC-ID)在复位确认消息中是必要的，但是它不能包含在复位消息中。
CN发起的复位流程交互过程如图2所示首先，CN一旦发生故障，在步骤200中，核心网21就向无线网络控制器20发送一条“RESET”消息，无线网络控制器20所在的UTRAN根据消息指示释放受影响的无线接入承载。需要说明的是，这里的复位消息与前述步骤100中的复位消息结构一样。
此后，在TRatR定时器结束以后的步骤210中，一条“RESET ACK”消息从无线网络控制器20返回到核心网21，表示在无线网络控制器20所属的UTRAN中的所有的连接已经被释放。需要说明的是，这里的复位确认消息与前述步骤110中的复位确认消息结构一样。
由此可见，在RNC发起的复位流程中，RNC侧的无线网络控制面处理是关键，采用何种处理方式将直接影响到系统的整体性能。
目前常用的一种方式是将RNC侧的无线网络控制面的处理交由一个CPU完成。具体来说，RNC和CN之间的所有信令交互都由一个CPU执行，包括向CN发送“RESET”消息和接收并处理来自CN反馈的“RESET ACK”消息。
如果RNC出现故障，导致系统复位，则相应地这个CPU也会复位，并且在复位完成系统恢复之后由这个CPU给CN发送RESET消息，并且处理CN反馈的RESET ACK消息，以释放一些受RNC故障影响的无线接入承载，保持两端实例状态的一致。
上述RNC侧的无线网络控制面处理采用单CPU处理系统的实现方法，其好处在于直接利用了高性能CPU的处理能力，整个系统实现比较简单。缺点则是单CPU系统无法满足网络中的每一个RNC都必须可以承载大量的用户的要求，可能因此而导致系统瘫痪。具体的说，3GPP的25413协议规定RNC ID的范围限制了RNC的数量。熟悉本领域的技术人员都知道，用于标志一个RNC的全局RNC标志(Global RNC-ID)由公用陆地移动网络标识(Public Lands Mobile Network identity，简称“PLMN identity”)和RNC ID构成。其中由于3GPP的25413协议规定RNC ID的范围为0到4095的整数，因此一个运营商最多只能设置4096个RNC。UTRAN从总体上来说又是一个树形分层结构，RNC下面可以连接很多的基站(Node B)，每个Node B又连接很多的用户设备(User Equipment，简称“UE”)。对于类似中国移动这样的移动运营商来说，一个UTRAN中接入的数量庞大的UE将通过众多的Node B会聚到RNC，而RNC的数量又是有限的，必然要求网络中的每一个RNC都必须可以承载大量的用户。
由此，提出了一种分布式处理的思想。熟悉本领域的技术人员都知道，分布式处理思想是将一项复杂的业务应用划分为若干个小任务，逻辑分布到两个或者更多子系统上，使每一个子系统都承担一部分工作，这些子系统可以是物理上或逻辑上分离的单元。由此可知，在此处描述的第二种现有技术方案中，一个RNC由多个子系统组成，各个子系统可以独立承载业务，增强业务处理的能力。
分布式处理系统的一个关键是对外表现为一个整体，采用分布式处理的方式之后，如果RNC出现故障，导致系统复位，需要对CN发送RESET消息和接受反馈的RESET ACK消息，本方案中预先静态指定RNC中的一个子系统为主控子系统，在系统复位过程中由主控子系统负责对外的消息交互，保证对外交互时的整体性。
在实际应用中，上述方案存在以下问题即缺乏应付突发故障的灵活性。一旦主控子系统的出现故障，即使其他子系统没有发生故障，也将导致整个系统大量的呼损。
造成这种情况的主要原因在于，主控子系统是预先静态指定的，无法根据实际情况自动动态调整，主控子系统恢复后向CN发送RESET消息将影响到其它正常工作子系统上的业务。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线网络控制器复位方法，使得能够更好的提高业务的可靠性，避免建立在RNC中的其他子系统上的业务由于静态指定的主控子系统的复位过程而中断，减少呼损。
为实现上述目的，本发明提供了一种无线网络控制器复位方法，所述无线网络控制器采用分布式管理，并包含至少两个于系统，其中一个子系统为主控子系统，用于对外消息交互，并且所述方法包含以下步骤A每一个所述子系统完成自身初始化后，向周边的其它子系统广播第一消息，并等待主控子系统的回复；B所述子系统判断在预定的时间段内是否收到所述主控子系统的响应消息，如果是，则将本子系统设置为非主控子系统，否则，将本子系统设置为主控子系统，并向核心网发送无线网络控制器复位消息。
其中，所述方法还包含以下步骤C当所述主控子系统收到所述第一消息时，向周边的其它子系统广播响应消息；所述其它子系统收到所述响应消息后，记录所述主控子系统的位置。
所述方法还包含以下步骤D当无线网络控制器中的所述非主控子系统检测到主控子系统发生故障时，从工作正常的非主控子系统中选举一个作为新的主控子系统。
在所述步骤D中，选择进入初始化时间最早的非主控子系统作为新的主控子系统。
所述步骤A中，还包含以下子步骤所述子系统向周边其他子系统广播所述第一消息后，设置第一定时器；并且所述步骤B中，还包含以下子步骤
所述子系统判断在所述定时器超时以前，是否收到所述主控子系统的响应消息，如果是，则将本子系统设置为非主控子系统，否则，将本子系统设置为主控子系统，并向核心网发送无线网络控制器复位消息。
所述步骤A中，所述子系统的初始化由无线网络控制器上电触发。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，首先，选择第一个完成初始化工作并进入准备状态的子系统作为主控子系统，并由该主控子系统完成复位过程以及与CN的交互；其次，在RNC系统运行期间，当非主控子系统检测到主控子系统发生故障，则将非主控子系统中最先进入准备状态的子系统指定为新的主控子系统。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即避免了原主控子系统的复位造成其他非主控子系统上的业务中断，减少了呼损，从而提高了业务的可靠性。
图1是现有技术中UTRAN侧RNC发起的Iu接口复位消息交互流程示意图；图2是现有技术中CN侧发起的Iu接口复位消息交互流程示意图；图3是根据本发明的一个实施例的无线网络控制器复位方法流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
总的来说，本发明的原理在于将RNC上电后，第一个完成初始化工作，进入准备状态的子系统指定为主控子系统，并由该主控子系统完成复位过程以及与CN的交互。并且，在RNC系统运行期间，当非主控子系统检测到主控子系统发生故障，则将非主控子系统中最先进入准备状态的子系统指定为新的主控子系统。由此，当原主控子系统恢复后，不会启动复位过程，避免了由复位导致的呼损等问题。
换句话说，本发明在现阶段的RNC分布式处理中采用静态预先设置主控子系统的基础上，提出一种动态确定主控子系统的方法，RNC整体系统会根据实际情况的变化按照一定策略自动确定主控系统，复位过程消息交互始终由一个运行正常主控子系统完成。
下面结合图3对本发明的核心技术——动态确定主控子系统并由主控子系统完成复位过程机制进行说明，并以其中某个子系统的运行状态为例说明本机制的详细运行过程。
首先，在步骤300，RNC上电时，用于分担无线网络控制面处理任务的每个子系统都会有一系列的初始化工作。
接着，在步骤310中，由于各个子系统初始化完成进度不一样，必然有某个子系统首先完成初始化。这个子系统成为第一个进入准备(READY)状态子系统，并且此子系统开始向周围广播，同时整个系统会启动一定时器，等待主控子系统的回复。这里假设最早进入READY状态的是前述用于举例说明的其中某子系统。
在此后的步骤320中，进入READY状态的本子系统等待周边子系统的反馈响应。如果其它子系统未完成初始化，在规定的门限时间值内不会响应本子系统的广播，即没有收到回应，在这种情况下，转到步骤321；另一方面，如果收到回应，则说明本子系统不是最早进入READY状态的子系统，在这种情况下，转到步骤330。
在步骤321中，由于在步骤320中没有收到其它子系统的回应，表明本子系统为最早进入READY状态的子系统，因此将其设置为整个RNC分布式处理机制中的主控子系统。
此后进入步骤322，新确立的主控子系统担负起RNC整体系统向CN发送“RESET”消息。
在步骤330中，由于已经收到其它子系统的回应，表明其它子系统陆续完成初始化，进入READY状态。需要说明的是，此时本子系统进入READY状态的时间必然大于门限值，所以只能将其设置为非主控子系统。非主控系统进入READY状态后开始向周边子系统广播，主控子系统收到广播消息后给非主控的子系统回响应消息，响应消息中携带了主控子系统的编号和其它的情况，所有非主控子系统从中可以得知主控子系统的位置，便于二者之间的协调。
在随后的步骤340中，本子系统会和主控子系统经常交换信息，周围的非主控子系统也会和主控子系统经常交换信息，处理各种业务，这同时也起到了检测主控子系统正常与否的作用。如果系统运行期间主控子系统发生故障，各非主控子系统检测到故障后将转到步骤350。如果主控子系统没有出现故障，那么整个系统正常运行，如图所示，子系统之间表现为循环检测的过程。
一旦进入步骤350，会重新根据进入READY状态的先后参选一个新的子系统成为主控子系统，需要说明的是，以前的主控子系统故障一直没有解决时，将被排除在此次推选过程之外，这样就最大程度的减少了主控子系统故障对整个RNC业务处理的影响。如果主控子系统故障解决了，那么仍然可以参加新一轮主控子系统的竞争过程。
此后进入步骤360，判断新一轮的参选中，本子系统是否被选定为新的主控子系统，如果是，则进入步骤370，将本子系统设置为主控子系统，本子系统将替换原来的主控子系统；如果不是，那么它仍然保持原来的非主控子系统的角色，和其它非主控子系统一起各司其职，协调完成业务的处理。
从步骤340、步骤350、步骤360和步骤370可见，在本发明中，当无线网络控制器中的非主控子系统检测到主控子系统发生故障时，选择进入初始化时间最早的非主控子系统作为新的主控子系统。
综上所述，本发明采用的动态确定主子控系统的策略使系统具有了相当整体性、智能性。当RNC上电时，第一个完成初始化工作的子系统成为主控子系统，并由主控子系统完成RESET过程和CN的交互，对外是以一个整体面目出现。而RNC正常工作过程中，即使主控子系统故障，其他子系统会重新通过前述的策略步骤推选出新的主控子系统，因此原主控子系统恢复之后发现本子系统已不再是主控子系统，因而也就不会启动RESET过程。这样，就解决了现有技术二中静态指定主控子系统导致呼损的问题。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种无线网络控制器复位方法，其中，所述无线网络控制器采用分布式管理，并包含至少两个子系统，其中一个子系统为主控子系统，用于对外消息交互，所述方法的特征在于包含以下步骤A每一个所述子系统完成自身初始化后，向周边的其它子系统广播第一消息，并等待主控子系统的回复；B所述子系统判断在预定的时间段内是否收到所述主控子系统的响应消息，如果是，则将本子系统设置为非主控子系统，否则，将本子系统设置为主控子系统，并向核心网发送无线网络控制器复位消息。
2.根据权利要求1所述的无线网络控制器复位方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤C当所述主控子系统收到所述第一消息时，向周边的其它子系统广播响应消息；所述其它子系统收到所述响应消息后，记录所述主控子系统的位置。
3.根据权利要求2所述的无线网络控制器复位方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤D当无线网络控制器中的所述非主控子系统检测到主控子系统发生故障时，从工作正常的非主控子系统中选举一个作为新的主控子系统。
4.根据权利要求3所述的无线网络控制器复位方法，其特征在于，在所述步骤D中，选择进入初始化时间最早的非主控子系统作为新的主控子系统。
5.根据权利要求4所述的无线网络控制器复位方法，其特征在于，所述步骤A中，还包含以下子步骤所述子系统向周边其他子系统广播所述第一消息后，设置第一定时器；并且所述步骤B中，还包含以下子步骤所述子系统判断在所述定时器超时以前，是否收到所述主控子系统的响应消息，如果是，则将本子系统设置为非主控子系统，否则，将本子系统设置为主控子系统，并向核心网发送无线网络控制器复位消息。
6.根据权利要求1或5所述的无线网络控制器复位方法，其特征在于，所述步骤A中，所述子系统的初始化由无线网络控制器上电触发。
全文摘要
本发明涉及移动通信技术，公开了一种无线网络控制器复位方法，能够更好的提高业务的可靠性，避免建立在RNC中的其他子系统上的业务由于静态指定的主控子系统的复位过程而中断，减少呼损。本发明的特点在于首先，选择第一个完成初始化工作并进入准备状态的子系统作为主控子系统，并由该主控子系统完成复位过程以及与CN的交互；其次，在RNC系统运行期间，当非主控子系统检测到主控子系统发生故障，则将非主控子系统中最先进入准备状态的子系统指定为新的主控子系统。
文档编号H04W24/04GK1835618SQ20051003378
公开日2006年9月20日 申请日期2005年3月20日 优先权日2005年3月20日
发明者江贝, 段忠毅, 张军城 申请人:华为技术有限公司