专利名称：一种wap网关资源的调度方法及相关设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种WAP (Wireless Access Protocol，无线 访问协议)网关资源的调度方法及相关设备。
背景技术：
现有移动通信系统提供的各种WAP(Wireless Access Protocol，无线访问协议) 业务中，例如WAP浏览业务、基于WAP的MMS (Multi-Media Service多媒体业务)以及通 用下载业务等，WAP网关作为接入设备，对WAP业务的支撑起到关键作用，成为用户通过移 动终端接入互联网的接入通道。WAP网关在移动通信系统中所处的位置请参见图1，WAP终 端通过RAN(Radio AccessNetwork，无线接入网)接入CN(Core Network，核心网)的分组 域，WAP网关位于分组域网关设备和业务平台之间，WAP网关与分组域网关设备的互联一 般通过WAP业务承载网络连接实现。其中，分组域网关设备具体可以包括GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关 GPRS 支持节点；GPRS :GeneralPacket Radio Service，通用分组 无线业务)、NAS (Network Access Server，网络接入服务器)、PDSN (Packet Data Service Node，分组数据服务节点)等。在实际工程建设中，WAP业务承载网络可以采用VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)方式实现,例如采用 GRE (General Route Encapsulation, 通用路由封装)隧道形成VPN，或者基于MPLS (Multi-Protocol Label Switching，多协议 标签交换)技术构建VPN。简单介绍现有WAP业务的实现方案，分组域网关设备以GGSN为例进行说明， 包括如下流程用户的WAP终端首先附着在分组域上，并使用运营商为WAP业务分配的 APN(Access Point Name，接入点名称)发起业务访问请求，分组域的SGSN(Service GPRS Support Node，服务GPRS支持节点)根据该APN通过DNS (Domain Name System，域名解析服 务器)解析出GGSN的IP地址，并根据解析出的IP地址将业务访问请求发送给GGSN，GGSN 根据该APN将业务访问请求路由到对应的外部数据网接口从而到达WAP网关，WAP网关代 理用户访问业务平台。现有技术中，GGSN根据WAP业务的APN对应的外部数据网接口只能访问唯一的 WAP网关，并且GGSN唯一可访问的WAP网关是通过人工方式静态配置的。现有WAP业务的实现方案中，由于GGSN只能根据WAP业务的APN对应的外部数据 网接口访问唯一的WAP网关，会带来如下技术问题由某个GGSN接入的WAP业务只能由特定的WAP网关处理，使得为该GGSN服务的 WAP网关的容量必须与该GGSN的容量相匹配，由于一般GGSN和WAP网关在不同的工程项目 中建设实施，导致工程建设协调复杂；由于业务量较大，目前很多运营商部署多台GGSN设备和WAP网关设备，由于每一 台GGSN只能访问特定的WAP网关，导致各WAP网关的处理能力无法在不同的GGSN之间共 享，使得WAP网关之间的利用率不均衡；在某一台WAP网关发生故障的情况下需要人工切换到该WAP网关的容灾设备，切
5换时间长，使得系统可靠性低，对业务开展造成不利影响。
发明内容
本发明提供一种无线访问协议WAP网关资源的调度方法，用以解决现有分组域网 关设备只能访问静态配置的唯一 WAP网关，导致各WAP网关资源利用率不均衡、系统可靠性 低等问题相应的，本发明还提供一种WAP网关资源调度服务器、以及一种分组域网关设备。本发明提供了一种无线访问协议WAP网关资源的调度方法，包括WAP网关资源调度服务器获取所管辖的各WAP网关当前正在处理的业务请求数 量，根据每一个WAP网关当前正在处理的业务请求数量以及该WAP网关具备的业务请求处 理能力，确定每一个WAP网关当前的资源利用率；确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条件时，将当前 的资源利用率超过资源利用率阈值的WAP网关被分配的业务请求重配置到当前的资源利 用率不超过所述资源利用率阈值的WAP网关上；根据重配置结果生成当前次的WAP网关资源路由表，并将当前次的WAP网关资源 路由表分发给所管辖的各分组域网关设备，所述WAP网关资源路由表用于指示分组域网关 设备为激活的会话选择业务数据包路由到的WAP网关。本发明提供了一种无线访问协议WAP网关资源调度服务器，包括第一获取单元，用于获取所管辖的各WAP网关当前正在处理的业务请求数量，根 据每一个WAP网关当前正在处理的业务请求数量以及该WAP网关具备的业务请求处理能 力，确定每一个WAP网关当前的资源利用率；重配置单元，用于确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启 动条件时，将当前的资源利用率超过资源利用率阈值的WAP网关被分配的业务请求重配置 到当前的资源利用率不超过所述资源利用率阈值的WAP网关上；调度单元，用于根据重配置结果生成当前次的WAP网关资源路由表，并将当前次 的WAP网关资源路由表分发给所管辖的各分组域网关设备，所述WAP网关资源路由表用于 指示分组域网关设备为激活的会话选择业务数据包路由到的WAP网关。本发明提供了一种分组域网关设备，包括接收单元，用于接收WAP网关资源路由表，所述WAP网关资源路由表用于指示分组 域网关设备为激活的会话选择业务数据包路由到的WAP网关；更新单元，用于根据接收到WAP网关资源路由表更新本地存储的WAP网关资源路
由表；路由单元，用于根据更新后的WAP网关资源路由表为新激活的会话选择WAP网关 并将业务数据包路由到选择的WAP网关上，以及使用原路由为已经激活的会话路由业务数 据包。本发明提供的WAP网关的资源调度方法，引入了 WAP网关资源调度服务器，将WAP 网关作为资源池，WAP网关资源调度服务器确定每一个WAP网关当前的资源利用率；当各 WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条件时，对WAP网关资源重配置， 根据重配置结果生成当前次的WAP网关资源路由表，并分发给所管辖的各分组域网关设备。本方案基于分布式机制对管理范围的所有WAP网关资源实现集中调度，实现了同一分 组域网关设备共享多个WAP网关，提高了 WAP网关的资源利用率，实现了各WAP网关资源的 均衡利用，并且通过生成新的WAP网关资源路由表，使得分组域网关设备在访问WAP网关时 能够在WAP网关之间自动切换，实现了网络容灾，提高了系统可靠性。
图1为现有技术中WAP网关在移动通信系统中所处的位置示意图；图2为本发明实施例中WAP网关资源的调度系统架构示意图；图3为本发明实施例中WAP网关资源的调度方法流程图；图4为本发明实施例中WAP网关资源重配置启动条件的确认方法流程图；图5为本发明实施例中初始的WAP网关资源路由表的生成及分发流程图；图6为本发明实施例中WAP网关资源调度服务器的结构框图；图7为本发明实施例中重配置单元的一种可能结构框图；图8为本发明实施例中分组域网关设备的结构框图。
具体实施例方式针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种WAP网关资源的调度方 案，用以实现对WAP网关资源的集中调度。本发明实施例引入了 WAP网关资源调度服务器， 将WAP网关作为资源池，基于分布式机制对管理范围的所有WAP网关资源实现集中调度，实 现各WAP网关资源利用率的均衡，分组域网关设备在访问WAP网关时能够在WAP网关之间 自动切换，实现了网络容灾，提高了系统可靠性。本发明实施例提供的WAP网关资源的调度系统架构如图2所示，包括:WAP网关资 源调度服务器、多个分组域网关设备和多个WAP网关。分组域网关设备和WAP网关之间的 网络组织结构不变，依然采用WAP业务承载网络。需要说明的是，如果现有WAP业务承载网 络采用某个分组域网关设备与某个WAP网关之间通过VPN专线或者点对点连接，需要改造 成多个分组域网关设备与多个WAP网关之间的网状互通结构。引入的WAP网关资源调度服 务器可以由一台计算机实现，通过网络接口接入WAP业务承载网络，通过WAP业务承载网络 实现与各分组域网关设备以及WAP网关的通信，WAP网关资源调度服务器通过Wl接口与各 WAP网关相连、通过W2接口分组域网关设备相连。其中Wl 接口和 W2 接口均采用 XML(Extensible Markup Language，扩展标识语言)定 义，承载协议为HTTP (Hyper Text Transport Protocol，超级文本传送协议)。接口消息采 用“请求-应答”方式。请求消息和应答消息均由消息头和消息体两部分组成，消息头包括 鉴权信息，消息体包括请求或应答的具体内容。Wl接口的主要功能是获取所管辖的各WAP网关具备的业务请求处理能力和当前 正在处理的业务请求数量，各WAP网关具备的业务请求处理能力一般采用“N次业务请求/ 秒”的方式表示；Wl接口的主要消息定义如下GetffapConfigReq,获取业务请求处理能力请求接口消息；GetWapConf igResp，获取业务请求处理能力应答接口消息；
GetffapSessionReq,获取工作状态请求接口消息，其中工作状态即是指当前正在 处理的业务请求数量；GetWapSessionResp，获取工作状态应答接口消息。W2接口的主要功能是获取所管辖的各分组域网关设备具备的业务请求处理能 力，以及向各分组域网关设备分发WAP网关资源路由表，各分组域网关设备具备的业务请 求处理能力同样采用“N次业务请求/秒”的方式表示，当然各分组域网关设备具备的业务 请求处理能力也可以采用“PDP激活数/秒”的方式表示，而每个PDP激活需要消耗的WAP网 关的业务请求数量一般为常数，所以“N次业务请求/秒”的方式表示和“PDP激活数/秒” 的表示方式实质上是一致的。W2接口的主要消息定义如下GetGgsnConfigReq,获取业务请求处理能力请求接口消息；GetGgsnConfigResp，获取业务请求处理能力应答接口消息；DeliveryWapRouteReq,发布WAP网关资源路由表请求接口消息；DeliveryWapRouteResp,发布WAP网关资源路由表应答接口消息。Wl接口和W2接口工作过程中，等待应答时使用定时器保护。GetWapConfigReq消 息和GetGgsnConfigReq消息可以通过手动配置或者软件配置方式激发，GetWapSessionReq 可以根据配置的时间周期定期激发，DeliveryWapRouteReq可以定期或者在新生成WAP网 关资源路由表的情况下激发。基于WAP网关资源的调度系统架构，本发明实施例提供了 WAP网关资源的调度方 法，如图3所示，包括如下步骤S301、WAP网关资源调度服务器获取所管辖的各WAP网关当前正在处理的业务请 求数量，根据每一个WAP网关当前正在处理的业务请求数量以及该WAP网关具备的业务请 求处理能力，确定每一个WAP网关当前的资源利用率；具体实施中，WAP网关资源调度服务器获取所管辖的各WAP网关当前正在处理的 业务请求数量，可以通过Wl接口向各WAP网关发送GetWapSessionReq消息，每一个WAP网 关可以通过Wl接口将本WAP网关当前正在处理的业务请求数量携带在GetWapSessionResp 消息中返回个给WAP网关资源调度服务器，从而WAP网关资源调度服务器可以从接收到的 各GetWapSessionResp消息中获取各WAP网关当前正在处理的业务请求数量；WAP网关当前的资源利用率等于该WAP网关当前正在处理的业务请求数量与该 WAP网关具备的业务请求处理能力之商。S302、WAP网关资源调度服务器确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关 资源重配置启动条件时，将当前的资源利用率超过资源利用率阈值的WAP网关被分配的业 务请求重配置到当前的资源利用率不超过资源利用率阈值的WAP网关上；较佳的，资源利用率阈值为WAP网关资源调度服务器所管辖的所有WAP网关当前 的资源利用率的平均值，也可以根据需求对资源利用率的平均值进行适当调整之后作为资 源利用率阈值。S303、WAP网关资源调度服务器根据重配置结果生成当前次的WAP网关资源路由 表，并将当前次的WAP网关资源路由表分发给所管辖的各分组域网关设备，其中WAP网关资 源路由表用于指示分组域网关设备为激活的会话选择业务数据包路由到的WAP网关；
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具体实施中，WAP网关资源调度服务器将当前次的WAP网关资源路由表 分发给所管辖的各分组域网关设备，可以通过W2接口向各分组域网关设备发送 DeliveryffapRouteReq消息，其中携带当前次的WAP网关资源路由表，每一个分组域网关设 备可以从接收到的DeliveryWapRouteReq消息中获取当前次的WAP网关资源路由表，并通 过W2接口向WAP网关资源调度服务器返回DeliveryWapRouteResp消息，确认已接收到WAP 网关资源路由表；相应的，每一个分组域网关设备根据接收到的WAP网关资源路由表更新本地存储 的WAP网关资源路由表；并根据更新后的WAP网关资源路由表为新激活的会话选择WAP网 关并将业务数据包路由到选择的WAP网关上，以及使用原路由为已经激活的会话路由业务 数据包。下面，对确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条件的 方法进行详细说明，如图4所示，具体包括S401、WAP网关资源调度服务器判断各WAP网关当前的资源利用率是否均超过设 定的资源利用率最大值，如果是，则执行S405，如果否，则执行S402 ；
具体实施中，一般将资源利用率最大值设定为70%，也可以根据需求灵活设置；S402、确定所有WAP网关当前的资源利用率与前一次的资源利用率的方差值，通 过如下公式表示Δ =其中，Δ表示方差值，N表示WAP网关的数量，Pi(Ii)表示第i个WAP网关当前的 资源利用率，Pi (n-1)表示第i个WAP网关前一次的资源利用率；S403、判断该方差值是否超过设定的方差阈值，一般将方差阈值设定为10%，，也 可以根据需求灵活设置，如果是，则执行S404，如果否，则流程结束，也就是说当前次不启动 WAP网关资源重配置，不生成新的WAP网关资源路由表而保持上一次的WAP网关资源路由表 不变，以避免WAP网关资源路由表的变化振荡；S404、确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条件；S405、WAP网关资源调度服务器发出告警信息。本发明实施例提供的WAP网关资源的调度方法是一个循环过程，WAP网关资源调 度服务器可以周期获取或者在满足触发条件时获取所管辖的各WAP网关当前正在处理的 业务请求数量，每一个WAP网关当前正在处理的业务请求数量是分组域网关设备根据本地 存储的WAP网关资源路由表发送给相应的WAP网关的；WAP网关资源调度服务器确认各WAP 网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条件时，进行WAP网关资源重配置，根 据重配置结果生成当前次的WAP网关资源路由表，并将当前次的WAP网关资源路由表分发 给所管辖的各分组域网关设备，分组域网关设备根据接收到的WAP网关资源路由表更新本 地存储的WAP网关资源路由表，并作为后续为激活的会话选择路由的依据。初始的WAP网关资源路由表可以预先配置在各分组域网关设备中，也可以由WAP 网关资源调度服务器生成并分发给所管辖的各分组域网关设备。较佳的，WAP网关资源路 由表用于描述每一个分组域网关设备分配到每一个WAP网关上的业务请求数量占该分组 域网关设备具备的业务请求处理能力的比率，WAP网关资源路由表通过如下公式表示
权利要求
一种无线访问协议WAP网关资源的调度方法，其特征在于，包括WAP网关资源调度服务器获取所管辖的各WAP网关当前正在处理的业务请求数量，根据每一个WAP网关当前正在处理的业务请求数量以及该WAP网关具备的业务请求处理能力，确定每一个WAP网关当前的资源利用率；确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条件时，将当前的资源利用率超过资源利用率阈值的WAP网关被分配的业务请求重配置到当前的资源利用率不超过所述资源利用率阈值的WAP网关上；根据重配置结果生成当前次的WAP网关资源路由表，并将当前次的WAP网关资源路由表分发给所管辖的各分组域网关设备，所述WAP网关资源路由表用于指示分组域网关设备为激活的会话选择业务数据包路由到的WAP网关。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 每一个分组域网关设备根据接收到的WAP网关资源路由表更新本地存储的WAP网关资 源路由表；并根据更新后的WAP网关资源路由表为新激活的会话选择WAP网关并将业务数据包路由 到选择的WAP网关上，以及使用原路由为已经激活的会话路由业务数据包。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP 网关资源重配置启动条件的方法，具体包括判断各WAP网关当前的资源利用率是否均超过设定的资源利用率最大值，如果否，则 进一步确定所有WAP网关当前的资源利用率与前一次的资源利用率的方差值；当所述方差值超过设定的方差阈值时，确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网 关资源重配置启动条件。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括如果判断出各WAP网关当前的资源利用率均超过设定的资源利用率最大值，则所述 WAP网关资源调度服务器发出告警信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源利用率阈值为所述WAP网关资源调 度服务器所管辖的所有WAP网关当前的资源利用率的平均值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述WAP网关资源路由表用于描述每一个分 组域网关设备分配到每一个WAP网关上的业务请求数量占该分组域网关设备具备的业务 请求处理能力的比率。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，预先配置初始的WAP网关资源路由表。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括WAP网关资源调度服务器获取所管辖的各WAP网关具备的业务请求处理能力以及各分 组域网关设备具备的业务请求处理能力；根据预先设定的约束条件确定每一个分组域网关设备分配到每一个WAP网关上的业 务请求数量占该分组域网关设备具备的业务请求处理能力的比率，生成初始的WAP网关资 源路由表，并将初始的WAP网关资源路由表分发给所管辖的各分组域网关设备。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述WAP网关资源路由表通过如下公式表示
10.一种无线访问协议WAP网关资源调度服务器，其特征在于，包括第一获取单元，用于获取所管辖的各WAP网关当前正在处理的业务请求数量，根据每 一个WAP网关当前正在处理的业务请求数量以及该WAP网关具备的业务请求处理能力，确 定每一个WAP网关当前的资源利用率；重配置单元，用于确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条 件时，将当前的资源利用率超过资源利用率阈值的WAP网关被分配的业务请求重配置到当 前的资源利用率不超过所述资源利用率阈值的WAP网关上；调度单元，用于根据重配置结果生成当前次的WAP网关资源路由表，并将当前次的WAP 网关资源路由表分发给所管辖的各分组域网关设备，所述WAP网关资源路由表用于指示分 组域网关设备为激活的会话选择业务数据包路由到的WAP网关。
11.如权利要求10所述的服务器，其特征在于，所述重配置单元包括第一判断子单元、 确定子单元、第二判断子单元和处理子单元，其中所述第一判断子单元，用于判断各WAP网关当前的资源利用率是否均超过设定的资源 利用率最大值，如果否，则触发所述确定子单元；所述确定子单元，用于确定所有WAP网关当前的资源利用率与前一次的资源利用率的 方差值；所述第二判断子单元，用于当所述方差值超过设定的方差阈值时，确认各WAP网关当 前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条件，触发所述处理子单元；所述处理子单元，将当前的资源利用率超过资源利用率阈值的WAP网关被分配的业务 请求重配置到当前的资源利用率不超过所述资源利用率阈值的WAP网关上。
12.如权利要求10所述的服务器，其特征在于，所述重配置单元还包括告警子单元，其中所述第一判断子单元，还用于如果判断出各WAP网关当前的资源利用率均超过设定的 资源利用率最大值，则触发所述告警子单元；所述告警子单元用于发出告警信息。
13.如权利要求10所述的服务器，其特征在于，还包括第二获取单元，用于获取所管辖的各WAP网关具备的业务请求处理能力以及各分组域 网关设备具备的业务请求处理能力；初始调度单元，用于根据预先设定的约束条件确定每一个分组域网关设备分配到每一 个WAP网关上的业务请求数量占该分组域网关设备具备的业务请求处理能力的比率，生成 初始的WAP网关资源路由表，并将初始的WAP网关资源路由表分发给所管辖的各分组域网 关设备。
14.一种分组域网关设备，其特征在于，包括接收单元，用于接收WAP网关资源路由表，所述WAP网关资源路由表用于指示分组域网 关设备为激活的会话选择业务数据包路由到的WAP网关；更新单元，用于根据接收到WAP网关资源路由表更新本地存储的WAP网关资源路由表；路由单元，用于根据更新后的WAP网关资源路由表为新激活的会话选择WAP网关并 将业务数据包路由到选择的WAP网关上，以及使用原路由为已经激活的会话路由业务数据 包。
全文摘要
本发明公开了一种WAP网关资源的调度方法及相关设备，用以解决现有分组域网关设备只能访问静态配置的唯一WAP网关，导致各WAP网关资源利用率不均衡、系统可靠性低等问题。所述调度方法，包括WAP网关资源调度服务器获取所管辖的各WAP网关当前正在处理的业务请求数量，确定每一个WAP网关当前的资源利用率；确认各WAP网关当前的资源利用率满足WAP网关资源重配置启动条件时，将当前的资源利用率超过资源利用率阈值的WAP网关被分配的业务请求重配置到当前的资源利用率不超过该阈值的WAP网关上；根据重配置结果生成当前次的WAP网关资源路由表，并分发给所管辖的各分组域网关设备。
文档编号H04W88/16GK101959304SQ200910089329
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者刘芹, 崔海东 申请人:中国移动通信集团设计院有限公司