专利名称：Sgsn的备份方法和通信系统、通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种SGSN的备份方法和通信系统、 通信设备。
背景技术：
GPRS ( General Packet Radio Service,通用数据分组业务)业务是一种在 GSM ( Global System for Mobile Communications,全3求移动通4言系统)业务基 础上提供的无线分组数据业务，目前该业务在全球广泛使用。目前，现网上 运行的GPRS设备组网模式都只支持一个BSC (Base Station Controller,基站 控制器)设备接入唯一的一个服务GPRS支撑节点SGSN,由这个SGSN为 BSC提供服务。 一旦为这个BSC提供服务的SGSN故障，则BSC上接入的 所有终端MS用户的业务中断，将导致大量用户无法正常使用网络，严重影 响通信网络的可靠性。为解决此问题，3GPP (The 3rd Generation Partnership Project,第三代合 作伙伴计划)组织定义了 Gb-Flex协议。该协议中的组网方案，需要一个BSC 与同 一个池POOL区内的多个SGSN连接，在多个SGSN之间实现备份功能。 这样，即使一个SGSN发生故障，该BSC还可以通过同一 POOL区内的其他 SGSN接入。由于多个SGSN同时故障的概率极低，只要有正常运行状态的 SGSN存在，用户业务就能够继续。这样就大大提高了通信网络的可靠性。在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题3GPP组织提出的Gb-Flex协议中的组网方案要求所有现网BSC支持新的 Gb-Flex标准才能实施，但目前现网运行的几乎所有BSC都无法支持该技术， 因此要实施Gb-Flex协议中的组网方案，就必须进行网络升级，包括对所有 BSC的升级。因为PCU是设置在BSC内的功能实体，即需要对所有的PCU 进行升级，这样导致的工作成本和工作量都将十分巨大，所以，采用Gb-Flex 协议中的组网方案以实现提高通信网络的可靠性并不可行。发明内容本发明实施例要解决的技术问题是提供一种SGSN的备份方法和通信系 统、通信设备，能够在现网的接入网络设备功能不变的情况下，即在BSC的 内部功能实体PCU功能不变的情况下，实现SGSN之间的备份，提高通信网 络的可靠性。为解决上述技术问题，本发明所提供的实施例是通过以下技术方案实现本发明实施例提供一种SGSN的备份方法，包括备用服务GPRS支撑 节点SGSN与分组包控制单元PCU建立链路，并通过与主用SGSN之间设置 的通道同步所述主用SGSN的配置凝:据；当所述备用SGSN^^测到所述主用 SGSN发生故障时，根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行 业务处理。本发明实施例提供一种通信系统，包括主用SGSN，用于与PCU建立 链路，通过与备用SGSN之间设置的通道同步配置数据；备用SGSN,用于与 PCU建立链路，通过与所述主用SGSN之间设置的通道同步所述主用SGSN 的配置数据，当检测到所述主用SGSN发生故障时，才艮据所述同步的配置数 据，对PCU传输的业务数据进^f亍业务处理。本发明实施例提供一种通信设备，包括多个处理模块，所述处理模块包 括链接单元，用于与PCU建立链路；第一设置处理单元，用于在所述通信 设备与主用SGSN之间设置心跳通道，通过所述心跳通道同步所述主用SGSN 的配置数据，通过所述心跳通道4企测对应的主用SGSN的运行状态；故障处 理单元，用于当所述第一设置处理单元检测到对应主用SGSN发生故障时， 根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进4于业务处理。上述技术方案可以看出，本发明实施例利用备用SGSN和主用SGSN之 间的交互联动，在现网的接入网络设备功能不变的情况下，即在BSC的内部 功能实体PCU功能不变的情况下实现在SGSN之间的备份，所以提高了通信 网络的可靠性。
图1是本发明实施例SGSN的备份方法流程图；图2是本发明实施例方案N+1备份的组网原理图；图3是本发明实施例方案备用SGSN与主用SGSN之间的工作过程示意图；图4是本发明实施例通信系统结构示意图； 图5是本发明实施例通信设备结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种SGSN的备份方法，能够在对现网进行较小改 动的情况下提高通信网络的可靠性。本发明实施例提供的是"N+1"备份方案。通信设备的"N+1"概念，一 般是指N个主用设备，公用l个备用设备，当某个主用设备故障之后，备用 设备能够立刻接管业务。当然，N也可以为1。本发明实施例的备^f分容灾方案， 对现网使用的BSC设备和传输网没有新的功能要求。本发明实施例方案中， 通过1个备用的SGSN为N个主用SGSN的业务提供备份功能，备用SGSN 能够自动检测到主用SGSN的故障，当检测到主用SGSN发生故障时，能够 立刻接管主SGSN的业务，大大缩短了业务中断的时间，提高了业务的可靠 性。以下结合附图对本发明实施例SGSN的备份方法进行详细介绍。请参阅图1,是本发明实施例SGSN的备份方法流程图，包括步骤101、 PCU( Packet Control Unit,分组包控制单元)分别与主用SGSN 和备用SGSN建立链路；PCU是设置在BSC内的功能实体，分别与主用SGSN和备用SGSN建立链路。步骤102、备用SGSN通过与主用SGSN之间设置的通道同步配置数据；备用SGSN与主用SGSN之间设置通道，通过所述设置的通道进行配置 数据的同步，这样主用SGSN和备用SGSN之间发生倒换时无需重新加载数 据。步骤103、当所述备用SGSN检测到所述主用SGSN发生故障时，根据所 述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行业务处理。当所述备用SGSN通过所述设置的通道检测到所述主用SGSN发生故障 时，因为之前已经进行配置数据的同步，则把自己的状态切换为主用状态， 并根据之前与主用SGSN已进行同步的配置数据，开始接替主用SGSN承载 业务，对PCU传输的业务数据进行业务处理。请参阅图2,是本发明实施例方案N+1备份的组网原理图。如图2所示，包括PCU1、 PCU2….PCUn ;主用SGSN1、 SGSN2… SGSNn，备用SGSN。每个PCU都与主用SGSN、备用SGSN连接，备用SGSN 和各主用SGSN通过心跳通道和转发通道进4亍连接。进一步请参阅图3,是本发明实施例方案备用SGSN与主用SGSN之间的 工作过程示意图。图3是以2 + 1备份为例但不局限于此。图3包括PCU 1、 PCU2 ;主用SGSN 1、 SGSN2,备用SGSN。备用 SGSN包括多个虚拟SGSN处理模块，数量可根据主用SGSN的数目确定， 图中标为Virtual SGSN (包括Virtual SGSN 1和Virtual SGSN 2 ),每个虚拟 SGSN处理;漠块监控一个对应主用SGSN的实时运行状态，拷贝有对应主用 SGSN的配置数据，并与主用SGSN进行同步，这样主用SGSN和备用SGSN 之间发生倒换时无需重新加载数据，直接可以根据同步的配置数据接管主用 SGSN的业务。备用SGSN还可包括硬割接备用SGSN模块，用于在人工进 行硬割接时作为其他主用SGSN的硬割接备份。主用SGSN和备用SGSN之间建立基于IP的心跳通道和转发通道^为了 可靠性，心跳通道和转发通道可以配置多条，并建立在多个物理接口上，以 免一条通道或者一个接口的异常，导致内部自动的判断发生错误。每个PCU的TDM ( Time Division Multiplexing,时分复用)链路分为两 部分(这里为了描述简单，可以认为是两条)，分别连到主用SGSN和备用 SGSN。在图2中表现为PCU1的一条链路连接主用SGSN1,另一条链路连 接备用SGSN中的Virtual SGSN 1; PCU2的一条链路连接主用SGSN 2，另一 条链路连接备用SGSN中的Virtual SGSN 2。由于现有PCU —般都有多条链路作为冗余备份连到一个SGSN,所以这是现有组网条件下可以满足的。对图3的示意结构进行了简单介绍后，以下详细介绍SGSN N+l备份的 处理方法。主用SGSN、备用SGSN之间通过设置的心跳通道即时同步彼此的运行状 态。主用SGSN、备用SGSN之间可以通过监测对端SGSN发来的心跳消息 来判断故障，以触发相应动作。主用SGSN、备用SGSN上提供的人工倒换， 以及手动闭锁之类的功能操作，也通过心跳通道同步到对端SGSN，触发对端 SGSN的相应动作。主用SGSN、备用SGSN之间还通过心跳通道互相同步彼此的转发通道状 态、NSVC (Network Service Virtual Connection,网络业务虚连才妄)、NSE (Network Service Entity ，网络服务实体)等配置信息。SGSN N+1备份功能 正常工作，主用SGSN、备用SGSN之间的配置数据要匹配。由于数据的配置 比较繁瑣，出错的可能性较大，因此本发明实施例的SGSN提供同步功能(即 数据配置核查功能)，对SGSNN+1备份功能相关配置数据进行核查，将备用 SGSN的配置数据同步为主用SGSN上的配置数据，避免数据配置错误导致业 务受损，还可以将错误的配置数据上报告警。同步的数据主要是SGSNGb接 口上的配置数据，以及和备份功能相关的转发通道的配置数据，对应主用 SGSN、备用SGSN之间的配置数据应该一致。这里所说的同步，包括周期性 的同步，以及修改配置数据之后启动延时核查定时器触发的同步。具体的同 步的过程是，主用SGSN、备用SGSN之间通过心跳通道互相发送包含了配置 数据结构的消息，接收到消息的一端，对接收的消息解析之后和本端的配置 数据比较，发现不一致，则同步为一致的配置数据，同时还可产生事件告警。本发明实施例技术方案中，主用SGSN、备用SGSN之间还设置了转发通 道。网络正常运行的情况下，PCU的上行消息(例如信令、数据等)可以通 过连接到主用SGSN的链路进行上行发送，也可以通过连接到备用SGSN的 链路进行上行发送。但是此时业务只在主用SGSN上进行，这就需要利用到 设置的SGSN的转发通道功能。当PCU的上行消息发送到备用SGSN时，备 用SGSN通过转发通道，把上行消息转发给主用SGSN处理，即备用SGSN 只处理转发，不进行处理。同样，业务在主用SGSN上处理后，下行消息发送到PCU可以通过主用SGSN的链路，也可以通过备用SGSN的链路。如果 下行消息发送是选中了备用SQSN的链路，则通过转发通道，由主SGSN转 发到备用SGSN上，通过备用SGSN的链路下行发送到PCU。转发通道上还 承载了链路的利用率信息以及拥塞状态的消息。主用SGSN、备用SGSN之间 通过这些消息的交互来判断整体的链路利用状况，完成底层链路的负荷分担 功能。如果转发通道状态故障了，主用SGSN、备用SGSN可以通过这类消息 感知。根据本发明实施例的组网方式，在异常情况下，主用SGSN、备用SGSN 对应不同故障进行相应处理当备用SGSN通过心跳通道检测到主用SGSN发生故障，备用SGSN接 管业务，业务通过备用SGSN进行。这种情况是触发了自动倒换。具体为 备用SGSN通过心跳信道检测主用SGSN的运行状态，当发现主用SGSN主 用SGSN的业务处理能力中断即发生故障时，把自己的状态切换为主用，并 根据之前与主用SGSN已进行同步的配置数据，开始接替主用SGSN承载业 务，对于PCU发送的上行数据或发送给PCU的下行数据，都不再转发，而是 由自己进行业务处理。这样，备用SGSN迅速地接管了主用SGSN的业务， 从而使业务中断的时间降到最低，提高了通信网络的可靠性。另外，因为本发明实施例除设置心跳通道外，还设置了转发通道，所以 当主用SGSN、备用SGSN之间的心跳通道发生故障而转发通道正常时，业务 正常进行，不受影响。这种情况虽然心跳通道发生故障，但由于转发通道正 常，SGSN的业务功能还是可以通过转发通道正常进行的，所以不触发倒换。当主用SGSN、备用SGSN之间的转发通道发生故障而心跳通道正常时， 业务正常进行，不受影响。这种情况检测到转发通道发生故障时，不能通过 转发通道在两个SGSN之间转发业务消息，不过只要主用SGSN的链路还正 常，业务农然可以正常进行。当备用SGSN发生故障，业务通过主用SGSN正常进行。主用SGSN通 过心跳通道在一段时间没有收到备用SGSN的消息，则认为检测到备用SGSN 发生故障了，此时相当于没有备用SGSN功能的情况。主用SGSN通过自己的链路正常处理业务。当PCU连接到主用SGSN的链路和连接到备用SGSN的链路中的一条链 路发生故障时，业务从另外一条链路进行。例如，当PCU连接到主用SGSN 的链路中断时，上下行消息通过备用SGSN中转，如主用SGSN4企测到自己 链路中断而有下行消息，就通过转发通道转发，通过备用SGSN的物理链路 下行发送，从而保证了业务不中断。上述内容详细介绍了本发明实施例SGSN的备份方法，相应的，本发明 实施例提供一种通信系统和通信设备。请参阅图4，是本发明实施例通信系统结构示意图。通信系统包括主用SGSN 41、主用SGSN 42、备用SGSN 43。需要说 明的是，这里只是以两个主用SGSN为例进行说明但不局限于此。主用SGSN,用于与PCU建立链路，通过与备用SGSN43之间设置的通道同步配置数据。备用SGSN43,用于与PCU建立链路，通过与所述主用SGSN之间设置 的通道同步所述主用SGSN的配置数据，当检测到所述主用SGSN发生故障 时，根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行业务处理。所述备用SGSN 43包括多个处理模块，图4中以两个处理模块431和432 举例说明但不局限于此。每个处理模块包括链接单元4311、第一设置处理 单元4312和故障处理单元4313。链接单元4311,用于与PCU建立链路。第一^L置处理单元4312，用于在所述备用SGSN43与所述主用SGSN之 间设置心跳通道，通过所述心跳通道同步所述主用SGSN的配置数据，通过 所述心跳通道4全测对应的主用SGSN的运行状态。故障处理单元4313,用于当所述第一设置处理单元4312^r测到对应主用 SGSN发生故障时，根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行 业务处理。所述处理才莫块进一步包括第二设置处理单元4314。第二设置处理单元4314,用于在所述备用SGSN43与所述主用SGSN之 间设置转发通道，所述备用SGSN43和所述主用SGSN通过所述转发通道转 发业务数据。请参阅图5，是本发明实施例通信设备结构示意图。通信设备包括多个处理模块，图5中以两个处理模块431和432举例说 明但不局限于此。每个处理模块包括链接单元4311、第一设置处理单元4312 和故障处理单元4313。这里所述的通信设备作为备用SGSN。链接单元4311,用于与PCU建立链路。第一设置处理单元4312,用于在所述通信设备与主用SGSN之间设置心 跳通道，通过所述心跳通道同步所述主用SGSN的配置数据，通过所述心跳 通道4全测对应的主用SGSN的运行状态。故障处理单元4313，用于当所述第一设置处理单元4312才企测到对应主用 SGSN发生故障时，根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行 业务处理。所述处理模块进一步包括第二设置处理单元4314。第二设置处理单元4314,用于在所述通信设备与主用SGSN之间设置转 发通道，所述通信设备和所述主用SGSN通过所述转发通道转发业务数据。综上所述，本发明实施例利用备用SGSN和主用SGSN之间的交互联动， 在现网的接入网络设备功能不变的情况下，即在BSC的内部功能实体PCU功 能不变的情况下实现在SGSN之间的备份，所以提高了通信网络的可靠性。进一步的，本发明实施例除在备用SGSN和主用SGSN之间设置心跳通 道外，还设置转发通道，这样PCU和主用SGSN之间的业务数据可以通过备 用SGSN进行转发，增加了传输路径，更进一步提高了通信网络的可靠性。以上对本发明实施例所提供的一种SGSN的备份方法和通信系统、通信 设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思 想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内 容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种SGSN的备份方法，其特征在于，包括备用服务GPRS支撑节点SGSN与分组包控制单元PCU建立链路，并通过与主用SGSN之间设置的通道同步所述主用SGSN的配置数据；当所述备用SGSN检测到所述主用SGSN发生故障时，根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行业务处理。
2、 根据权利要求1所述的SGSN的备份方法，其特征在于 所述备用SGSN中包含的处理模块检测对应的各主用SGSN的运行状态。
3、 根据权利要求1或2所述的SGSN的备份方法，其特征在于 所述备用SGSN与所述主用SGSN之间设置的通道为心跳通道； 所述备用SGSN通过所述心跳通道同步主用SGSN的配置数据。
4、 根据权利要求3所述的SGSN的备份方法，其特征在于 所述备用SGSN与所述主用SGSN之间设置的通道进一步包括转发通道； 所述备用SGSN和所述主用SGSN通过所述转发通道转发业务数据。
5、 根据权利要求4所述的SGSN的备份方法，其特征在于所述备用SGSN和所述主用SGSN通过所述转发通道转发业务数据具体为所述备用SGSN接收所述PCU发送的上行业务数据，通过所述转发通道 将所述上行业务数据转发给所述主用SGSN;或者，所述备用SGSN通过所述转发通道接收所述主用SGSN发送的下行业务 数据，将所述下行业务数据发送给所述PCU。
6、 根据权利要求1所述的SGSN的备份方法，其特征在于所述备用SGSN通过与主用SGSN之间设置的通道同步配置数据具体为 按设定时间对配置数据进行同步。
7、 一种通信系统，其特征在于，包括主用SGSN，用于与PCU建立链路，通过与备用SGSN之间设置的通道 同步配置数据；备用SGSN，用于与PCU建立链路，通过与所述主用SGSN之间设置的通道同步所述主用SGSN的配置数据，当检测到所述主用SGSN发生故障时， 根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行业务处理。
8、 根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述备用SGSN包括 多个处理模块，所述处理模块包括链接单元，用于与PCU建立链路；第一设置处理单元，用于在所述备用SGSN与所述主用SGSN之间设置 心跳通道，通过所述心跳通道同步所述主用SGSN的配置数据，通过所述心 跳通道^r测对应的主用SGSN的运行状态；故障处理单元，用于当所述第一设置处理单元4企测到对应主用SGSN发 生故障时，根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行业务处理。
9、 根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述处理模块进一步 包括第二设置处理单元，用于在所述备用SGSN与所述主用SGSN之间设置 转发通道，所述备用SGSN和所述主用SGSN通过所述转发通道转发业务数 据。
10、 一种通信设备，其特征在于，包括多个处理模块，所述处理模块包括链接单元，用于与PCU建立链路；第一设置处理单元，用于在所述通信设备与主用SGSN之间设置心跳通 道，通过所述心跳通道同步所述主用SGSN的配置数据，通过所述心跳通道 检测对应的主用SGSN的运行状态；故障处理单元，用于当所述第一设置处理单元检测到对应主用SGSN发 生故障时，根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行业务处理。
11、 根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述处理模块进一 步包括第二设置处理单元，用于在所述通信设备与所述主用SGSN之间设置转 发通道，所述通信设备和所述主用SGSN通过所述转发通道转发业务数据。
全文摘要
本发明实施例公开一种SGSN的备份方法，包括备用服务GPRS支撑节点SGSN与分组包控制单元PCU建立链路，并通过与主用SGSN之间设置的通道同步所述主用SGSN的配置数据；当所述备用SGSN检测到所述主用SGSN发生故障时，根据所述同步的配置数据，对PCU传输的业务数据进行业务处理。相应的，本发明实施例提供一种通信系统、通信设备。本发明实施例提供的技术方案能够在对现网进行较小改动的情况下提高通信网络的可靠性。
文档编号H04L12/24GK101217405SQ20081000236
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者曾文杰, 李旻晗 申请人:华为技术有限公司