一种服务设备切换方法及其装置与流程

本申请实施例涉及物联网技术领域，具体涉及一种服务设备切换方法及其装置。

背景技术：

容灾系统是指在相隔较远的异地，建立两套或多套功能相同的信息技术(internettechnology，it)系统，互相之间可以进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外(如火灾、地震等)停止工作时，整个应用系统可以切换到另一处，使得该系统功能可以继续正常工作。应用在窄带物联网(narrowbandinternetofthings，nb-iot)场景的容灾系统，在与用户设备建立链接的主服务设备发生故障的情况下，可切换至备用服务设备，建立用户设备与备用服务设备之间的连接，以确保用户设备与服务设备之间的数据交互。

目前，用户设备在出厂前，对其配置主服务设备和备用服务设备的网络互连协议(internetprotocol，ip)地址，并配置用户设备使用受限应用协议(constrainedapplicationprotocol，coap)的确认(confirmable，con)消息模式与服务设备进行数据交互，该数据交互可以包括用户设备注册和数据上报等。用户设备在进行数据上报时，首先将数据上报至演进核心网(evolvedpacketcore，epc)，epc将数据上报至主服务设备。在这个过程中，若主服务设备在正常工作，则向epc反馈响应消息，epc在接收到该响应消息的情况下向用户设备反馈响应消息，用户设备在接收到epc反馈的响应消息的情况下，可确定主服务设备正常工作。若用户设备在规定时间内未接收到epc反馈的响应消息，则重发，若预设次数重发后依然失败，则向备用服务设备上报数据，即从主服务设备切换至备用服务设备。

由上述过程可知，用户设备在未接收到epc反馈的响应消息的情况下，会多次重发以探测主服务设备是否正常工作，并在主服务设备故障的情况下，由用户设备触发从主服务设备切换至备用服务设备，这样会增加用户设备的额外耗电。

技术实现要素：

本申请实施例所要解决的技术问题在于，提供一种服务设备切换方法及其装置，无需用户设备触发服务设备的切换，可以减少用户设备的耗电。

本申请实施例第一方面提供一种服务设备切换方法，包括：

在第二服务设备故障的情况下，第一服务设备根据用户设备迁移策略从与第二服务设备建立连接的用户设备中确定待迁移用户设备；

第一服务设备通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

可以理解的是，第二服务设备为主服务设备，第一服务设备为备用服务设备。

本申请实施例第一方面，通过在第二服务设备故障的情况下，第一服务设备根据用户设备迁移策略确定需从第二服务设备切换至第二服务设备的待迁移用户设备，并通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册，以建立待迁移用户设备与第一服务设备之间的连接，无需用户设备触发服务设备的切换，可以减少用户设备的耗电。并且，可以不限定第一服务设备和第二服务设备在同一城市或同一地区，选址灵活，可降低运营商的容灾部署成本。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一服务设备通过以下步骤来通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册：

第一服务设备向核心网网关发送第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息，以使核心网网关根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息，第一服务设备的寻址信息用于使待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。该寻址信息可以包括设备标识和网络互连协议(internetprotocol，ip)地址中的至少一种，设备标识可以是deviceid，也可以是国际移动用户识别码(internationalmobilesubscriberidentificationnumber，imsi)，还可以是介质访问控制(mediaaccesscontrol，mac)地址等。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一服务设备在通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册之后，还从核心网网关接收注册信息，该注册信息包括待迁移用户设备的设备标识，还可以包括待迁移用户设备的设备标识，核心网网关在从待迁移用户设备接收到待迁移用户设备的设备标识的情况下，对待迁移用户设备进行定位，确定待迁移用户设备的位置信息；

第一服务设备根据注册信息对待迁移用户设备进行注册，并向核心网网关发送注册确认信息，核心网网关将该注册确认信息转发至待迁移用户设备，该注册确认信息用于指示待迁移用户设备与第一服务设备之间的连接建立成功。

第一服务设备通过核心网网关向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息，以建立第一服务设备与待迁移用户设备之间的连接，将待迁移用户设备从第二服务设备切换至第一服务设备。该过程中，核心网网关相当于第一服务设备与待迁移用户设备之间的中转站。该过程，待迁移用户设备是被动切换，而不是主动触发，因此可以减少用户设备的耗电。

在待迁移用户设备的寻址信息包括设备标识或ip地址的情况下，可以便于核心网网关确定向哪个或哪些用户设备发送第一服务设备的寻址信息；在待迁移用户设备的寻址信息包括设备标识和ip地址的情况下，可以便于核心网网关更好地确定向哪个或哪些用户设备发送第一服务设备的寻址信息。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一服务设备从核心网网关接收注册信息之前，还向核心网网关发送授权校验码，该授权校验码用于核心网网关对第一服务设备进行安全校验。授权校验码可以与第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息一同发送。在第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息采用非加密方式发送时，授权校验码对第一服务设备进行安全校验，可提高安全性。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在第二服务设备故障之前，第一服务设备从第二服务设备接收实时数据，该实时数据包括与第二服务设备建立连接的用户设备的设备标识，以便第一服务设备与第二服务设备进行数据同步，进而便于第一服务设备根据用户设备迁移策略从与第二服务设备建立连接的用户设备中确定待迁移用户设备。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述实时数据还包括与第二服务设备建立连接的用户设备的属性信息，该属性信息可以包括用户交互信息、规则信息、数据上报信息、所属区域信息、设备类型和活跃度信息中的至少一种。第一服务设备根据与第二服务设备建立连接的用户设备的属性信息从与第二服务设备建立连接的用户设备中选择满足用户设备迁移策略的用户设备，并将满足用户设备迁移策略的用户设备确定为待迁移用户设备。

可以理解的是，第二服务设备将与其建立连接的用户设备的各项信息同步至第一服务设备，以便第一服务设备根据用户设备迁移策略从这些用户设备中确定出待迁移用户设备。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一服务设备可通过周期性向第二服务设备发送请求消息来确定第二服务设备是否故障，该请求消息可以不携带任何参数，以减少网络负载和压力。

第一服务设备周期性地向第二服务设备发送请求消息，若针对所发送每个请求消息，都能接收到响应消息，则可确定第二服务设备正常工作，不存在故障；若在预设时间段内未接收到响应消息，则确定第二服务设备故障，也即连续预设个数的请求消息未接收到响应消息，则确定第二服务设备故障。其中，预设时间段可以与发送请求消息的周期相关，预设时间段以及预设个数的具体数值不作限定。

第一服务设备通过周期性地向第二服务设备发送请求消息来确定第二服务设备是否故障，无需用户设备探测第二服务设备是否正常工作，可以减少用户设备的参与度，进而减少用户设备的耗电。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一服务设备可通过周期性向第二服务设备发送请求消息以及管理员的参与来确定第二服务设备是否故障，同样该请求消息可以不携带任何参数，以减少网络负载和压力。

第一服务设备周期性地向第二服务设备发送请求消息，若针对所发送每个请求消息，都能接收到响应消息，则可确定第二服务设备正常工作，不存在故障；若在预设时间段内未接收到响应消息，则第二服务设备可能故障，但是最终故障与否由管理员检测决定。

第一服务设备可向管理员设备发送故障推测消息，该故障推测消息用于告知管理员第二服务设备可能故障，管理员在接收到该故障推测消息的情况下，登录第二服务设备进行检测，并在确定第二服务设备故障的情况下，通过管理员设备向第一服务设备发送确认指令，该确定指令针对故障推测消息，指示第二服务设备故障，第一服务设备在接收到该确认指令的情况下，确定第二服务设备故障。

第一服务设备可以告警日志的形式输出故障推测消息，以便管理员检测第二服务设备是否故障，并在第二服务设备故障的情况下，向第一服务设备发送确认指令或直接在第一服务设备上输入确认指令，以便第一服务设备确定第二服务设备故障。

结合管理员的方式，相比第一服务设备自主确定的方式，准确性更高，但可能耗时比第一服务设备自主确定的方式稍长。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一服务设备可通过从第二服务设备接收迁移策略的方式来确定用户设备迁移策略，第一服务设备将从第二服务设备接收的所有迁移策略确定为用户设备迁移策略，也可随机或默认从中选择一个或多个，并将这一个或多个确定为用户设备迁移策略，还可以根据选择指令从中确定用户设备迁移策略。用户设备迁移策略的确定方式灵活，使得确定待迁移用户设备的方式灵活，可以实现灵活的用户设备迁移。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述迁移策略包括交互式迁移策略、规则触发迁移策略、数据上报迁移策略、区域迁移策略、类型迁移策略和活跃度迁移策略中的至少一种。

本申请实施例第二方面提供一种服务设备切换装置，该服务设备切换装置具有实现第一方面提供方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一种可能实现的方式中，该服务设备切换装置包括：处理模块和第一收发模块；处理模块，用于在第二服务设备故障的情况下，根据用户设备迁移策略从与第二服务设备建立连接的用户设备中确定待迁移用户设备；第一收发模块，用于通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

在一种可能实现的方式中，该服务设备切换装置包括：处理器、收发器和存储器，其中，收发器用于接收和发送信息，存储器中存储计算机执行指令，处理器通过总线与存储器和收发器连接，处理器执行存储器中存储的计算机执行指令，以使该服务设备切换装置执行以下操作：在第二服务设备故障的情况下，根据用户设备迁移策略从与第二服务设备建立连接的用户设备中确定待迁移用户设备；通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

基于同一发明构思，由于该装置解决问题的原理以及有益效果可以参见第一方面所述的方法以及所带来的有益效果，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本申请实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。

本申请实施例第四方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。

本申请实施例第五方面提供另一种服务设备切换方法，包括：

核心网网关从第一服务设备接收第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息，寻址信息包括设备标识和ip地址中的至少一种；

核心网网关根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息，第一服务设备的寻址信息用于使待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

本申请实施例第五方面，核心网网关无需内置第一服务设备的寻址信息，由第一服务设备在需要切换时告知，使得核心网网关的中转功能较为灵活。

结合第五方面，在一种可能的实现方式中，核心网网关在根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息之后，从待迁移用户设备接收注册信息，并向第一服务设备发送该注册信息，该注册信息包括待迁移用户设备的设备标识；从第一服务设备接收注册确认信息，并向待迁移用户设备发送注册确认信息，注册确认信息用于指示待迁移用户设备与第一服务设备之间的连接建立成功。至此，第一服务设备已对待迁移用户设备完成注册，两者之间的连接已建立，待迁移用户设备可向第一服务设备上报数据，第一服务设备可向待迁移用户设备下发指令。

结合第五方面，在一种可能的实现方式中，核心网网关根据待迁移用户设备的设备模式向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息，设备模式可分为非连续接收模式、扩展非连续接收模式和省电模式。待迁移用户设备可直接向核心网网关上报其设备模式，核心网网关也可根据待迁移用户设备发送的信息确定待迁移用户设备的设备模式。

若待迁移用户设备的设备模式为非连续接收模式，则核心网网关在接收到第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息的情况下，立即根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息。

若待迁移用户设备的设备模式为非连续接收模式，核心网网关在接收到备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息的情况下，并没有立即向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息，而是先缓存，等下一个寻呼时间窗口到达时才根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息。

若待迁移用户设备的设备模式为省电模式，则核心网网关在接收到备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息时，并没有立即向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息，而是先缓存，等接收到待迁移用户设备上报的数据时，才根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息。

结合第五方面，在一种可能的实现方式中，核心网网关在根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息之前，还从第一服务设备接收授权检验码，并根据授权检验码对第一服务设备进行安全校验，并在第一服务设备通过安全校验的情况下，根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送所述第一服务设备的寻址信息。

本申请实施例第六方面提供一种服务设备切换装置，该服务设备切换装置具有实现第五方面提供方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一种可能实现的方式中，该服务设备切换装置包括：第一收发模块和第二收发模块；第一收发模块，用于从第一服务设备接收第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息，寻址信息包括设备标识和ip地址中的至少一种；第二收发模块，用于根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息，第一服务设备的寻址信息用于使待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

在一种可能实现的方式中，该服务设备切换装置包括：处理器、收发器和存储器，其中，收发器用于接收和发送信息，存储器中存储计算机执行指令，处理器通过总线与存储器和收发器连接，处理器执行存储器中存储的计算机执行指令，以使该服务设备切换装置执行以下操作：通过收发器从第一服务设备接收第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息，并根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息，寻址信息包括设备标识和ip地址中的至少一种，第一服务设备的寻址信息用于使待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

基于同一发明构思，由于该装置解决问题的原理以及有益效果可以参见第五方面所述的方法以及所带来的有益效果，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本申请实施例第七方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第五方面所述的方法。

本申请实施例第八方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第五方面所述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1为应用本申请实施例的网络架构示意图；

图2为现有的用户设备向服务设备上报数据的流程示意图；

图3为现有的服务设备切换方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的服务设备切换方法的流程示意图；

图5a为本申请实施例提供的一种备用服务设备探测主服务设备是否故障的流程示意图；

图5b为本申请实施例提供的一种备用服务设备探测主服务设备是否故障的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的备用服务设备建立与用户设备之间连接的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的服务设备的逻辑结构示意图；

图8为本申请实施例提供的服务设备的实体结构简化示意图；

图9为本申请实施例提供的核心网网关的逻辑结构示意图；

图10为本申请实施例提供的核心网网关的实体结构简化示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例涉及的词语进行介绍：

服务设备，为物联网(internetofthings，iot)平台，提供对各种传感器、客户识别模块(subscriberidentitymodule，sim)卡的数据采集、管理功能，同时可以把数据开放给第三方应用系统，让各种应用能快速构建自己的物联网业务。换言之，服务设备负责建立与iot用户设备之间的连接，管理和处理iot用户设备上报的数据，可部署在云端。可以理解的是，iot平台集成了iot连接管理平台和服务器，iot连接管理平台辅助建立与用户设备之间的连接，服务器用于管理和处理iot用户设备上报的数据，下发命令等。应用在本申请实施例中，服务设备为nb-iot平台，在容灾系统中可分为主服务设备(即主nb-iot平台)和备用服务设备(即备用nb-iot平台)，在主服务设备发生故障的情况下，可切换至备用服务设备，以确保nb-iot用户设备与服务设备之间的数据交互。

用户设备，应用在本申请实施例中，为应用在nb-iot场景中的用户设备，可以包括但不限于智能电表、智能水表、智能气表、智能停车传感器、智能家居设备、共享单车、共享汽车、道路交通中的路灯等集成了nb-iot芯片或模组的物理设备。需要说明的是，本申请实施例涉及的用户设备均为nb-iot用户设备。

待迁移用户设备，为在主服务设备发生故障的情况下，需要从主服务设备迁移至备用服务设备的用户设备，也可以为在备用服务设备发生故障的情况下，需要从备用服务设备迁移至主服务设备的用户设备。

迁移策略，即迁移算法，用于确定将哪些或哪个用户设备从主服务设备迁移至备用服务设备，或从备用服务设备迁移至主服务设备。迁移策略可以包括但不限于交互式迁移策略、规则触发迁移策略、数据上报迁移策略、区域迁移策略、类型迁移策略和活跃度迁移策略等中的至少一种。

交互式迁移策略，用于对用户有感知的用户设备进行迁移，例如共享单车、智能停车传感器等。通过用户对用户设备发起的控制指令来识别哪些用户设备与用户有交互。在服务设备存储有用户命令历史记录，用户每下发一条命令，服务设备便会记录一条用户命令历史记录。用户命令历史记录记录了用户设备的设备标识，通过用户命令历史记录可以分析得出与用户有交互的用户设备，进而确定对这些用户设备进行迁移。其中，设备标识可以是deviceid，也可以是imsi，还可以是mac地址等。

规则触发迁移策略，用于对满足规则信息的用户设备进行迁移，规则信息可以包括用户设备的设备标识、触发时间和触发条件等。第三方应用系统可以将规则信息设置到主服务设备，或备用服务设备，或主服务设备和备用服务设备。例如主服务设备在凌晨发生故障，批量采集的用户设备即将触发采集数据，那么这些用户设备需要迁移至备用服务设备。通过分析规则信息可以预判得出哪些用户设备即将满足规则，对这些用户设备进行迁移。

数据上报迁移策略，用于对当前时间段需要上报数据的用户设备进行迁移。根据用户设备的历史上报数据的时间点，服务设备会记录用户设备的历史数据，用户设备每上报一条数据，在服务设备会有一条数据存储到数据库，存储的信息包括用户设备的设备标识。通过历史数据可以分析得出用户设备的可能上报时间，将服务设备的故障时间和用户设备上报数据时间做比较，可以得出哪些用户设备即将上报数据，对这些用户设备进行迁移。

区域迁移策略，用于对指定区域的用户设备进行迁移，例如将政府所在地、热点区域的用户设备进行迁移。每个用户设备在首次注册和后续上报数据时，epc通过小区信息定位用户设备的地理位置，将用户设备的地理位置上报至服务设备，服务设备存储了用户设备的地理位置。服务设备根据指定的区域可以确定需要迁移的用户设备，对这些用户设备进行迁移。

类型迁移策略，用于对指定类型的用户设备进行迁移。用户设备接入服务设备时，每个用户设备都会被归为某一类，例如智能冰箱归于一类，智能水表归为一类，共享单车归于一类。可以理解的是，服务设备在添加用户设备进行管理的时候已经确定了用户设备的类型，那么可根据指定的类型对该类型的用户设备进行迁移。

活跃度迁移策略，用于对指定活跃度的用户设备进行迁移，活跃度指的是用户设备与服务设备交互的活跃度。服务设备可根据用户设备上报数据的历史记录和对用户设备下发的命令统计出用户设备的活跃情况，按照用户设备的活跃度进行排序，活跃度可分为高、中、低三个等级，可按照活跃度分批对用户设备进行迁移。

用户设备迁移策略，为最终确定的迁移策略，即最终确定的采用哪种或哪些迁移策略对用户设备进行迁移。用户设备迁移策略可以为上述六种迁移策略中的一种或多种，还可以为除上述六种迁移策略之外的其他迁移策略。

核心网网关，用于提供用户的会话管理和承载控制、数据转发、网络互连协议(internetprotocol，ip)地址分配以及非第三代合作伙伴计划(3^rdgenerationpartnershipproject，3gpp)用户接入等功能。核心网网关，可以为第四代移动通信(4^th-generation)核心网架构中的公用数据网网关(publicdatanetworkgateway，pgw/p-gw)，即epc中的pgw，也可以为第三代移动通信(3^rd-generation)核心网架构中的网关通用分组无线服务(generalpacketradioservice，gprs)支持节点(gatewaygprssupportnode，ggsn)，还可以是第五代移动通信(5^th-generation)核心网架构中或者未来核心网架构中与pgw具有类似功能的网元。

设备模式，是指nb-iot用户设备的省电技术模式，可分为非连续接收模式(discontinuousreception，drx)、扩展非连续接收模式(extendeddiscontinuousreception，edrx)和省电模式(powersavingmode，psm)。

drx，由基站配置drx周期，并通过系统消息广播至用户设备。用户设备在空闲态时，每drx周期监听一次寻呼信道，检查是否有下行业务达到。epc在用户设备处于空闲时接收到下行数据包，会缓存数据包，寻呼用户设备，触发用户设备建立空口连接，然后再转发下行数据包。nb-iot的drx周期取值范围为：1.28s，2.56s，5.12s或10.24s。对于drx用户设备，服务设备可以认为用户设备随时可达。

edrx，在每个edrx周期内，有一个寻呼时间窗口(pagingtimewindow，ptw)，用户设备只在ptw内按edrx周期监听寻呼信道，以便接收下行业务，ptw外的时间处于睡眠态，不监听寻呼信号，不能接收下行业务。edrx周期长度、ptw长度可配置，用户设备与移动性管理实体(mobilitymanagemententity，mme)之间进行协商，以mme下发给用户设备的值为准，mme可以根据接入点(accesspointname，apn)或者imsi段进行配置。epc在ptw外接收到下行数据包，会缓存数据包(对每个用户设备只能缓存一条)，进入ptw内时，mme寻呼用户设备，触发用户设备建立空口连接，然后再转发数据包给用户设备。服务设备可以随时下发命令给用户设备，但是如果用户设备不在线，epc只能缓存一条消息。下发消息后，最长需要等待一个edrx周期才能到达用户设备。

对于下行业务时延无要求的场景(例如智能水表，下行业务主要为参数位置，固件等，可以等待用户设备发送上行数据进入连接态后再发起)，可以使用psm进一步节省用户设备的功耗。用户设备一旦接入psm模式，将关闭接收机，不再接收空口的系统消息、寻呼消息，网络侧无法主动联系用户设备，只有等待用户设备需要发送上行数据或者需要执行周期性位置更新时，才会主动唤醒执行上行业务流程。基站在接收到上行数据包后的一段时间(例如5s，具体根据基站非活动定时器来配置)内认为是连接态，可以立即下发。

请参见图1，为应用本申请实施例的网络架构示意图。图1所示的网络架构包括用户设备、接入网、核心网和iot平台。需要说明的是，图1所示的设备、网元的形态和数量并不够成对本申请实施例的限定。

其中，用户设备可以包括但不限于智能水表、智能电表、共享单车和智能冰箱等集成了nb-iot芯片和模组的物理设备。

其中，接入网主要完成移动通信网和用户设备之间的通信和管理功能。接入网包括基站，可以是3g中的基站(nodeb，nb)，也可以是4g中的基站(evolvednodeb，enb)，还可以是5g或者未来通信系统中的基站。

其中，核心网的功能主要是提供用户连接、对用户的管理以及对业务完成承载，作为承载网络提供到外部网络的接口。用户连接的建立包括移动性管理、呼叫管理、交换/路由、录音通知等功能。用户管理包括用户的描述、服务质量(qualityofservice，qos)、用户通信记录、安全性等。承载连接包括到外部的公共交换电话网络(publicswitchedtelephonenetwork，pstn)、外部电路数据网和分组数据网、服务器等等。核心网可以提供的基本业务包括移动办公、电子商务、通信、娱乐性业务、旅行和基于位置的服务、遥感业务、简单消息传递业务(例如监视控制)等等。

图1所示的核心网为4g中的epc，包括pgw、mme、服务网关(servinggateway，sgw)、策略与计费规则功能(policyandchargingrulesfunction，pcrf)和用户归属服务器(homesubscriberserver，hss)。需要说明的是，图1所示的核心网并不构成对本申请实施例的限定，还可以是5g通信系统中的核心网或者未来通信系统中的核心网。

核心网与主服务设备相连，在主服务设备发生故障的情况下，核心网切换至与备用服务设备相连，以确保用户设备与服务设备之间的数据交互。

请参见图2，为现有的用户设备向服务设备上报数据的流程示意图，该流程可以包括但不限于如下步骤：

步骤s201，用户设备向epc发送第一注册信息，该第一注册信息包括服务设备的ip地址和用户设备的imsi值。相应地，epc从用户设备接收该第一注册信息。

用户设备通过接入网向epc发送第一注册信息，具体可向epc中的pgw发送第一注册信息。该第一注册信息包括服务设备的ip地址和用户设备的imsi值，以便epc将用户设备的imsi值发送至该ip地址对应的服务设备。

步骤s202，epc向服务设备发送第二注册信息，该第二注册信息包括用户设备的imsi值。相应地，服务设备从epc接收该第二注册信息。

epc在接收到第一注册消息的情况下，缓存用户设备的设备信息，并根据服务设备的ip地址向该服务设备发送第二注册信息，该第二注册信息包括用户设备的imsi值。其中，用户设备的设备信息包括用户设备的imsi值、用户设备的设备模式(drx、edrx或psm)、用户设备的设备类型和用户设备的deviceid等。

步骤s203，服务设备向epc发送订阅消息。相应地，epc从服务设备接收订阅消息。

服务设备在接收到第二注册信息的情况下，根据用户设备的imsi值对该用户设备进行注册，并存储用户设备的imsi值。在完成对用户设备的注册的情况下，便建立了用户设备与服务设备之间的连接，服务设备向epc发送订阅消息，该订阅消息用于订阅用户设备的数据。

步骤s204，epc向用户设备发送订阅消息。相应地，用户设备从epc接收订阅消息。

epc在接收到服务设备发送的订阅消息的情况下，向用户设备发送订阅消息，该订阅消息用于订阅用户设备的数据。

步骤s205，用户设备向epc发送数据。相应地，epc从用户设备接收数据。

用户设备在有数据需要上报的情况下，以coap的非确认(non-confirmable，non)消息模式向epc发送需要上报的数据。可以理解的是，非确认消息模式不需要接收方反馈确认消息，而确认消息模式需要接收方法反馈确认消息。

步骤s206，epc向服务设备发送数据。相应地，服务设备从epc接收数据。

epc在接收到用户设备发送的需要上报的数据的情况下，向服务设备发送需要上报的数据。epc可对接收到数据进行处理，并向服务设备发送处理后的数据。服务设备在接收到epc发送的数据的情况下，进行后续处理，本申请实施例对于后续处理过程不作介绍。因为是非确认消息模式，那么服务设备无需向epc反馈确认消息。

目前，为了应用在容灾场景中，用户设备在出厂前，对其配置主服务设备和备用服务设备的ip地址，并配置用户设备以确认消息模式向服务设备上报数据。可以理解的是，确认消息模式需要服务设备反馈响应消息。响应消息可由服务设备中的云网关(cloudinter-gateway，cig)向epc发送。云网关是iot平台中的协议转换模块，用于将用户设备的不同协议数据与iot平台标准的用户设备接入协议数据进行协议转换。

请参见图3，为现有的服务设备切换方法的流程示意图，该流程可以包括但不限于如下步骤：

步骤s301，用户设备向epc发送第一数据。相应地，epc从用户设备接收第一数据。

步骤s302，epc向主服务设备发送第一数据。相应地，主服务设备从epc接收第一数据。

步骤s303，主服务设备向epc发送第一响应消息。相应地，epc从主服务设备接收第一响应消息。

步骤s304，epc向用户设备发送第一响应消息。相应地，用户设备从epc接收第一响应消息。

步骤s301-步骤s304为主服务设备正常工作情况下的流程，若用户设备在规定的时间内没有接收到第一响应消息，表明主服务设备可能故障，则用户设备重新向epc发送第一数据，若重发后依然未接收到响应消息，则表明主服务设备故障，那么用户设备切换至备用服务设备，执行如下步骤：

步骤s305，用户设备向epc发送第二数据。相应地，epc从用户设备接收第二数据。

需要说明的是，第二数据与第一数据可以相同，也可以不相同。

步骤s306，epc向备用服务设备发送第二数据。相应地，备用服务设备从epc接收第二数据。

步骤s307，备用服务设备向epc发送第二响应消息。相应地，epc从备用服务设备接收第二响应消息。

步骤s308，epc向用户设备发送第二响应消息。相应地，用户设备从epc接收第二响应消息。

由图3所示的流程可知，用户设备在未接收epc反馈的响应消息的情况下，会多次重发以探测主服务设备是否正常工作，并且由用户设备触发从主服务设备切换至备用服务设备，这样会增加用户设备的额外耗电。例如，智能水表的电池使用寿命为5年左右，如果多次重发以探测主服务设备是否正常工作会降低电池的使用寿命，并且智能水表电池的更换不像手机电池更换那样简单，换言之，更换智能水表电池较为麻烦。

鉴于此，本申请实施例提供一种服务设备切换方法及其装置，无需用户设备探测服务设备是否正常工作，无需用户设备触发服务设备的切换，可以减少用户设备的耗电。

下面将结合附图4-附图6对本申请实施例提供的服务设备切换方法进行介绍。

请参见图4，为本申请实施例提供的服务设备切换方法的流程示意图，该方法可以包括但不限于如下步骤：

步骤s401，在第二服务设备故障的情况下，第一服务设备根据用户设备迁移策略从与第二服务设备建立连接的用户设备中确定待迁移用户设备。

其中，第一服务设备可以为主服务设备或备用服务设备，第二服务设备可以为主服务设备或备用服务设备。若第一服务设备为主服务设备，则第二服务设备为备用服务设备；若第一服务设备为备用服务设备，则第二服务设备为主服务设备。应用在本申请实施例中，第二服务设备为切换之前，待迁移用户设备所连接的服务设备，第一服务设备为切换之后，待迁移用户设备所连接的服务设备。本申请实施例以第一服务设备为备用服务设备，以第二服务设备为主服务设备为例进行介绍。

第一服务设备可确定第二服务设备是否故障，即可由备用服务设备探测主服务设备是否故障，备用服务设备可通过以下两种方式来探测主服务设备是否故障。

方式一，第一服务设备周期性地向第二服务设备发送请求消息，若第一服务设备在预设时间段内未接收到响应消息，则确定第二服务设备故障，即确定主服务设备故障。其中，预设时间段可与发送请求消息的周期相关，例如，周期为10s，预设时间段为30s。具体可参见图5a的描述。

方式二，第一服务设备周期性地向第二服务设备发送请求消息，若第一服务设备在预设时间段内未接收到响应消息，则发送故障推测消息，该故障推测消息指示第二服务设备可能故障，在第一服务设备接收到针对该故障推测消息的确认指令的情况下，确定第二服务设备故障，即确定主服务设备故障。具体可参见图5b的描述。

第一服务设备可向管理员设备发送故障推测消息，也可向操作维护系统发送故障推测消息，还可以告警日志的形式在第一服务设备输出故障推测消息等等。其中，操作维护系统可对主服务设备和备用服务设备进行操作和维护。

上述两种方式，由备用服务设备探测主服务设备是否故障，与用户设备探测主服务设备是否故障相比，可减少用户设备的耗电。

在一种可能实现的方式中，在第二服务设备故障之前，第一服务设备可接收第二服务设备发送的实时数据，即第一服务设备与第二服务设备进行热备份。热备份是指系统处于正常运转状态下的备份。

其中，实时数据可包括与第二服务设备建立连接的用户设备的设备标识，设备标识可以是deviceid，也可以是imsi，还可以是mac地址等。可以理解的是，与第二服务设备建立连接的用户设备的数量不止一个，实时数据包括所有与第二服务设备建立连接的用户设备的设备标识。并且，在新的用户设备连接至第二服务设备的情况下，第二服务设备将新的用户设备的设备标识发送至第一服务设备，以使第一服务设备添加新的用户设备的设备标识。在存在用户设备断开与第二服务设备连接的情况下，第二服务设备将断开连接的用户设备的设备标识发送至第一服务设备，以使第一服务设备删除断开连接的用户设备的设备标识。

实时数据还可包括与第二服务设备建立连接的用户设备的属性信息，属性信息可以包括但不限于用户交互信息、规则信息、数据上报信息、所属区域信息、设备类型、活跃度信息中的至少一种。

其中，用户交互信息包括多条用户命令历史记录。用户对用户设备每下发一条命令，第二服务设备便会记录一条用户命令历史记录。用户交互信息可以用于判断是否满足交互式迁移策略。

规则信息可以用于判断是否满足规则触发迁移策略，规则信息可以包括触发时间、触发条件等。

数据上报信息用于判断是否满足数据上报迁移策略，数据上报信息可以包括上报时间。

所属区域信息为epc通过小区信息定位的与第二服务设备连接的用户设备的地理位置，用于判断是否满足区域迁移策略。

设备类型可由用户设备自主上报，也可由epc或第二服务设备进行识别，设备类型用于判断是否满足类型迁移策略。

活跃度信息包括用户设备上报数据的历史记录和第二服务设备对其下发的命令，可由第二服务设备进行统计，用于判断是否满足活跃度迁移策略。

实时数据还可包括与第二服务设备建立连接的用户设备的ip地址，以便在确定待迁移用户设备之后，可以根据ip地址或根据设备标识和ip地址向待迁移用户设备发送信息。

第一服务设备在根据用户设备迁移策略从与第二服务设备建立连接的用户设备中确定待迁移用户设备之前，可获取用户设备迁移策略。可以理解的是，第一服务设备获取用户设备迁移策略可以在确定出主服务设备故障之前，也可以在确定出主服务设备故障之后。

在一种可能实现的方式中，第一服务设备从第二服务设备接收迁移策略，并将接收到迁移策略确定为用户设备迁移策略。换言之，主服务设备向备用服务设备发送了哪些迁移策略，就将这些迁移策略确定为用户设备迁移策略。第二服务设备可以选择性地向第一服务设备发送迁移策略，第一服务设备将接收到的迁移策略确定为用户迁移策略。管理员可登录第二服务设备的维护界面，选择需向第一服务设备发送的迁移策略。

在一种可能实现的方式中，第一服务设备从第二服务设备接收迁移策略，管理员可登录第一服务设备的维护界面，该维护界面显示了从第二服务设备接收的迁移策略，管理员可针对这些迁移策略输入选择指令，从这些迁移策略选择一个或多个，第一服务设备将所选的迁移策略确定为用户设备迁移策略。换言之，由管理员从主服务设备向备用服务设备发送的迁移策略中选择一个或多个，并将所选择的迁移策略确定为用户设备迁移策略。

上述两种方式中，第一服务设备从第二服务设备接收的迁移策略可以包括但不限于交互式迁移策略、规则触发迁移策略、数据上报迁移策略、区域迁移策略、类型迁移策略和活跃度迁移策略中的至少一种。

第二服务设备可将迁移策略存储在运维(operationandmaintenance，o&m)门户(portal)，在需要向第一服务设备发送迁移策略的情况下，o&mportal将迁移策略发送至第一服务设备。其中，o&mportal可位于第二服务设备，并对管理员开放，即管理员可控制何时向第一服务设备发送迁移策略。

第一服务设备根据从第二服务设备接收的实时数据从与第二服务设备建立连接的用户设备中挑选出满足用户设备迁移策略的用户设备，并将这些满足用户设备迁移策略的用户设备确定为待迁移用户设备。

若用户设备迁移策略的数量为一个，则将满足这个用户设备迁移策略的用户设备确定为待迁移用户设备。若用户设备迁移策略的数量为两个或两个以上，则将同时满足这些用户设备迁移策略的用户设备确定为待迁移用户设备。

举例来说，用户设备迁移策略包括一个区域迁移策略，某个用户设备的所属区域信息与区域迁移策略所指定的区域匹配，即该用户设备的所属区域信息满足区域迁移策略，那么可将该用户设备确定为待迁移用户设备。

根据用户设备迁移策略确定待迁移用户设备，以便针对性地进行用户设备迁移，即根据用户设备的属性信息进行针对性迁移，可减少业务损失。

步骤s402，第一服务设备通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

第一服务设备在确定待迁移用户设备的情况下，通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册，以建立与待迁移用户设备之间的连接。可以理解的是，第二服务设备在故障的情况下，待迁移用户设备与其之间的连接可能已经断开，因此第一服务设备需建立与待迁移用户设备之间的连接。或，第二服务设备在故障的情况下，无法处理待迁移用户设备上报的数据，无法向待迁移用户设备下发命令，因此待迁移用户设备需向第一服务设备进行注册，需从与第二服务设备之间的连接切换至与第一服务设备之间的连接。

第一服务设备通过核心网网关通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。在一种实现方式中，第一服务设备向核心网网关发送第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息，核心网网关根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息，待迁移用户设备在接收到第一服务设备的寻址信息的情况下，通过核心网网关向第一服务设备进行注册。在另一种实现方式中，第一服务设备向核心网网关发送待迁移用户设备的寻址信息，核心网网关从第一服务设备发送的消息的源地址信息中获取第一服务设备的寻址信息，并根据待迁移用户设备的寻址信息将第一服务设备的寻址信息发送至待迁移用户设备，待迁移用户设备在接收到第一服务设备的寻址信息的情况下，通过核心网网关向第一服务设备进行注册。本领域技术人员可以想到的是，核心网网关还可以通过备用服务设备发送的预先约定的消息或信元确定后续要进行用户设备迁移，并根据消息的源地址或预先配置的信息获取第一服务设备的寻址信息。

可以理解的是，某个用户设备注册在服务设备上即建立了该用户设备与该服务设备之间的连接，该用户设备可向该服务设备上报数据，可接收该服务设备下发的命令。

第一服务设备建立与待迁移用户设备之间连接的过程可参见图6的描述。

在图4所示的实施例中，在主服务设备故障的情况下，根据用户设备迁移策略从与主服务设备建立连接的用户设备中确定待迁移用户设备，并通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册，以建立备用服务设备与待迁移用户设备之间的连接，无需用户设备触发服务设备的切换，减少对用户设备的依赖，可以减少用户设备的耗电，有利于推进nb-iot用户设备的应用。

需要说明的是，本申请实施例中的第一服务设备和第二服务设备的选址较为灵活，无需限定两者一定在同一城市或同一个地区，可降低运营商的容灾部署成本。

请参见图5a，为本申请实施例提供的一种备用服务设备探测主服务设备是否故障的流程示意图，可以包括：

步骤s501a，备用服务设备向主服务设备发送请求消息。相应地，主服务设备从备用服务设备接收请求消息。

其中，请求消息可以为超文本传输协议(hypertexttransferprotocol，http)请求消息，请求消息不携带任何参数。

在一种可能实现的方式中，备用服务设备可周期性地向主服务设备发送请求消息，例如备用服务设备每隔10s向主服务设备发送请求消息。具体的周期数值在本申请实施例中不作限定。

步骤s502a，主服务设备向备用服务设备发送确认消息。相应地，备用服务设备从主服务设备接收确认消息。

其中，确认消息可以为http200确认消息，确认消息不携带任何参数。确认消息用于响应请求消息，指示主服务设备已接收到请求消息。备用服务设备接收到确认消息，可表明此时主服务设备正常工作，不存在故障。

步骤s503a，备用服务设备向主服务设备发送请求消息。相应地，主服务设备从备用服务设备接收请求消息。

步骤s504a，备用服务设备向主服务设备发送请求消息。相应地，主服务设备从备用服务设备接收请求消息。

步骤s505a，备用服务设备向主服务设备发送请求消息。相应地，主服务设备从备用服务设备接收请求消息。

可以理解的是，在执行步骤s503a-步骤s505a之后，即备用服务设备在向主服务设备发送三次请求消息之后，都没有接收到确认消息。

步骤s506a，备用服务设备确定主服务设备故障。

备用服务设备在发送三次请求消息都没有接收到确认消息的情况下，可确定此时主服务设备故障。可以理解的是，备用服务设备在发送预设次数请求消息都没有接收到确认消息的情况下，可确定此时主服务设备故障，预设次数的具体数值在本申请实施例中的不作限定。

在一种可能实现的方式中，备用服务设备在预设时间段内未接收到确认消息的情况下，可确定此时主服务设备故障，预设时间段的具体数值在本申请实施例中不作限定。例如，备用服务设备向主服务设备发送请求消息的周期为10s，预设时间段为30s，在30s内未接收到确认消息的情况下，可确定此时主服务设备故障。

可以理解是，备用服务设备在发送预设次数请求消息未接收到确认消息的情况下，或在预设时间段内未接收到确认消息的情况下，可直接确定主服务设备故障。

请参见图5b，为本申请实施例提供的另一种备用服务设备探测主服务设备是否故障的流程示意图，可以包括：

步骤s501b，备用服务设备向主服务设备发送请求消息。相应地，主服务设备从备用服务设备接收请求消息。

步骤s502b，主服务设备向备用服务设备发送确认消息。相应地，备用服务设备从主服务设备接收确认消息。

步骤s503b，备用服务设备向主服务设备发送请求消息。相应地，主服务设备从备用服务设备接收请求消息。

步骤s504b，备用服务设备向主服务设备发送请求消息。相应地，主服务设备从备用服务设备接收请求消息。

步骤s505b，备用服务设备向主服务设备发送请求消息。相应地，主服务设备从备用服务设备接收请求消息。

步骤s501b-步骤s505b可参见步骤s501a-步骤s505a的具体描述，在此不再赘述。

步骤s506b，备用服务设备向管理员设备发送故障推测消息。相应地，管理员设备从备用服务设备接收故障推测消息。

备用服务设备在发送三次请求消息都没有接收到确认消息的情况下，可认为此时主服务设备可能故障。可以理解的是，备用服务设备在发送预设次数请求消息都没有接收到确认消息的情况下，可认为此时主服务设备可能故障，预设次数的具体数值在本申请实施例中的不作限定。

在一种可能实现的方式中，备用服务设备在预设时间段内未接收到确认消息的情况下，可认为此时主服务设备可能故障，预设时间段的具体数值在本申请实施例中不作限定。例如，备用服务设备向主服务设备发送请求消息的周期为10s，预设时间段为30s，在30s内未接收到确认消息的情况下，可认为此时主服务设备可能故障。

在主服务设备可能故障的情况下，备用服务设备可向管理员设备发送故障推测信息，该故障推测消息指示主服务设备可能故障。其中，管理员设备是管理员操作的设备，用于监控服务设备，接收服务设备发送的信息，向服务设备发送信息等，可以是手机等。管理员可以是主服务设备的维护工程师，或主服务设备和备用服务设备的维护工程师等。备用服务设备可通过发送短信、发送邮件等方式向管理员设备发送故障推测消息。

在主服务设备可能故障的情况下，备用服务设备还可向操作维护系统发送故障推测消息，操作维护系统在接收到故障推测消息的情况下，可对主服务设备进行故障检测。

在主服务设备可能故障的情况下，备用服务设备还可以告警日志的方式在备用服务设备侧输出故障推测消息，以告知管理员主服务设备可能故障。

需要说明的是，在主服务设备可能故障的情况下，备用服务设备还可通过其他方式发送或输出故障推测消息，本申请实施例不再一一列举。

步骤s507b，管理员设备向备用服务设备发送确认指令。相应地，备用服务设备从管理员设备接收确认指令。

管理员设备在接收到故障推测消息的情况下，管理员可登录主服务设备，检查主服务设备是否故障，在检查出主服务设备故障的情况下，管理员通过管理员设备向备用服务设备发送确认指令或管理员直接在备用服务设备上输入确认指令，该确认指令用于指示主服务设备故障。管理员设备可通过回复短信、回复邮件、点击故障确认按钮等方式向备用服务设备发送确认指令。

操作维护系统在接收到故障推测消息的情况下，对主服务设备进行故障检测，并在确定主服务设备故障的情况下，向备用服务设备发送确认指令，该确认指令用于指示主服务设备故障。也可由操作维护系统的管理员检查主服务设备是否故障，并在确定主服务设备故障的情况下，通过操作维护系统向备用服务设备发送该确认指令。

备用服务设备以告警日志的方式输出故障推测消息的情况下，管理员检查主服务设备是否故障，在检查出主服务设备故障的情况下，管理员可直接在备用服务设备上输入确认指令，该确认指令用于指示主服务设备故障。

步骤s508b，备用服务设备确定主服务设备故障。

备用服务设备在接收到确认指令的情况下，可确定主服务设备故障。

可以理解的是，备用服务设备在接收到管理员发送的确认指令的情况下，才确定主服务设备故障。

图5a和图5b所示的流程均由备用服务设备确定主服务设备故障，相比由用户设备探测主服务设备是否正常工作的方法，可以减少用户设备的耗电，还可以减少无线网络的压力和负载(因为由用户设备探测的方法，以确认消息模式，需要反馈响应消息，会给无线网络造成压力和负载)。

请参见图6，为本申请实施例提供的备用服务设备建立与用户设备之间连接的流程示意图，可以包括：

步骤s601，备用服务设备向核心网网关发送备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息。相应地，核心网网关从备用服务设备接收备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息。

备用服务设备在确定待迁移用户设备情况下，向核心网网关发送备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息。寻址信息可以包括设备标识和ip地址中的至少一种。设备标识可以是deviceid，也可以是imsi，还可以是mac地址等。待迁移用户设备的设备标识和ip地址可从实时数据中获取。

在一种可能实现的方式中，备用服务设备可通过一条消息向核心网网关发送备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息，即该消息携带备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息。这个消息的具体名称在本申请实施例中不作限定。

在另一种可能实现的方式中，备用服务设备可通过一条消息向核心网网关发送待迁移用户设备的寻址信息，即该消息携带待迁移用户设备的寻址信息。这个消息的具体名称在本申请实施例中不作限定。核心网网关可通过其他方式获取备用服务设备的寻址信息，例如通过备用服务设备发送的消息的源地址获知备用服务设备的寻址信息，再例如核心网网关通过预先配置的信息获取，该预先配置信息包括备用服务设备的寻址信息。

若备用服务设备的寻址信息包括备用服务设备的设备标识，则核心网网关或待迁移用户设备可以根据备用服务设备的设备标识查找备用服务设备的ip地址，例如根据备用服务设备的设备标识在域名系统(domainnamesystem，dns)中查找备用服务设备的ip地址。若备用服务设备的寻址信息包括备用服务设备的ip地址，则核心网网关可直接向待迁移用户设备发送备用服务设备的ip地址。若备用服务设备的寻址信息包括设备标识和ip地址，则核心网网关可直接向待迁移用户设备发送备用服务设备的设备标识和ip地址。寻址信息还可以包括其他用于确定备用服务设备ip地址的信息。

在一种可能的实现方式中，备用服务设备还向核心网网关发送授权校验码，授权校验码可与备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息一同发送，即携带在同一条消息中发送。授权校验码也可与待迁移用户设备的寻址信息一同发送。其中，授权校验码用于核心网网关对备用服务设备进行安全校验。在备用服务设备与核心网网关之间以非加密方式传输的情况下，通过授权校验码可确保传输的安全性。

步骤s602，核心网网关向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息。相应地，待迁移用户设备从核心网网关接收备用服务设备的寻址信息。

核心网网关在接收到备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息的情况下，可根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息，以便待迁移用户设备根据备用服务设备的寻址信息向备用服务设备进行注册。

在一种可能的实现方式中，核心网网关根据待迁移用户设备的设备模式向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息。待迁移用户设备可直接向核心网网关上报其设备模式，核心网网关也可根据待迁移用户设备发送的信息确定待迁移用户设备的设备模式。

若待迁移用户设备的设备模式为drx，则核心网网关在接收到备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息时，根据待迁移用户设备的寻址信息立即向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息。

若待迁移用户设备的设备模式为edrx，则核心网网关在接收到备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息时，并没有立即向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息，而是先缓存，等下一个ptw到达时才根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息。

若待迁移用户设备的设备模式为psm，则核心网网关在接收到备用服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息时，并没有立即向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息，而是先缓存，等接收到待迁移用户设备上报的数据时，才根据待迁移用户设备的寻址信息向待迁移用户设备发送备用服务设备的寻址信息。

在待迁移用户设备的寻址信息包括设备标识或ip地址的情况下，可以便于核心网网关确定向哪个或哪些用户设备发送第一服务设备的寻址信息；在待迁移用户设备的寻址信息包括设备标识和ip地址的情况下，可以便于核心网网关更好地确定向哪个或哪些用户设备发送第一服务设备的寻址信息。

步骤s603，待迁移用户设备向核心网网关发送注册信息，该注册信息包括待迁移用户设备的设备标识。相应地，核心网网关从待迁移用户设备接收注册信息。

注册信息包括的待迁移用户设备的设备标识用于标识哪个或哪些待迁移用户设备请求注册，即请求建立与备用服务设备之间的连接。待迁移用户设备的设备标识可以是deviceid，也可以是imsi，还可以是mac地址。

待迁移用户设备在接收到备用服务设备的寻址信息的情况下，根据备用服务设备的寻址信息向核心网网关发送注册信息，用于请求在备用服务设备上进行注册。

步骤s604，核心网网关向备用服务设备发送注册信息。相应地，备用服务设备从核心网网关接收该注册信息。

在一种可能的实现方式中，核心网网关向备用服务设备发送注册信息还可以包括待迁移用户设备的设备标识。核心网网关在接收到待迁移用户设备发送的注册信息的情况下，通过小区信息对待迁移用户设备的地理位置进行定位，确定待迁移用户设备的位置信息，即地理位置，并向备用服务设备发送携带待迁移用户设备的设备标识和位置信息的注册信息，以便备用服务设备获取待迁移用户设备的地理位置。例如，核心网网关确定智能水表安装的地理位置，并向备用服务设备发送携带待迁移用户设备的设备标识和位置信息的注册信息，以便备用服务设备获取该智能水表的安装地理位置。

步骤s605，备用服务设备向核心网网关发送注册确认信息。相应地，核心网网关从备用服务设备接收注册确认信息。

备用服务设备在接收到注册信息的情况下，对待迁移用户设备进行注册，并向核心网网关发送注册确认信息。注册确认信息用于响应核心网网关发送的注册信息，即指示备用服务设备接收到注册信息，并对待迁移用户设备进行了注册，待迁移用户设备与第一服务设备之间的连接建立成功。

步骤s606，核心网网关向待迁移用户设备发送注册确认信息。相应地，待迁移用户设备从核心网网关接收第一注册确认信息。

核心网网关向待迁移用户设备发送的注册确认信息用于响应待迁移用户设备发送的注册信息，即指示备用服务设备接收到注册信息，备用服务设备对待迁移用户设备进行了注册，待迁移用户设备与第一服务设备之间的连接建立成功。

在待迁移用户设备与备用服务设备之间的连接建立成功的情况下，待迁移用户设备在需要上报数据的情况下，可通过核心网网关向备用服务设备上报数据，即先将数据发送至核心网网关，再由核心网网关向备用服务设备发送该数据。备用服务设备也可通过核心网网关向待迁移用户设备下发命令。

可见，在图6所示的流程中，无需用户设备触发服务设备的切换，直接由备用服务设备建立与用户设备之间的连接，以实现服务设备的切换。

需要说明的是，在本申请实施例中省略了待迁移用户设备与基站之间的交互流程，即省略了接入网流程。基站相当于待迁移用户设备与核心网网关之间的中转站。

上述详细阐述了本申请实施例的方法，下面提供了本申请实施例的装置。

请参见图7，是本申请实施例提供的服务设备的逻辑结构示意图，该服务设备可以是第一服务设备，即备用服务设备。该服务设备70可以包括处理模块701和第一收发模块702。

处理模块701，用于在第二服务设备故障的情况下，根据用户设备迁移策略从与所述第二服务设备建立连接的用户设备中确定待迁移用户设备。

第一收发模块702，用于通知待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

其中，处理模块701用于执行图4所示实施例中的步骤s401，第一收发模块用于执行图4所示实施例中的步骤s402。

在一种实现方式中，第一收发模块702，具体用于向核心网网关发送第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息，寻址信息包括设备标识和网络互连协议ip地址中的至少一种，待迁移用户设备的寻址信息用于使核心网网关向待迁移用户设备发送第一服务设备的寻址信息，第一服务设备的寻址信息用于使待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

在一种实现方式中，第一收发模块702还用于从核心网网关接收注册信息，注册信息包括待迁移用户设备的设备标识；根据注册信息向核心网网关发送注册确认信息，注册确认信息用于指示待迁移用户设备与第一服务设备之间的连接建立成功。

在一种实现方式中，该服务设备70还包括第二收发模块703，用于从第二服务设备接收授权检验码，还用于从第二服务设备接收实时数据，还用于周期性向第二服务设备发送请求消息，还用于接收第二服务设备发送的响应消息，还用于从第二服务设备接收迁移策略。

在一种实现方式中，该服务设备70还包括第三收发模块704，用于发送故障推测消息，还用于接收针对故障推测消息的确认指令。

上述第一收发模块702用于执行图6所示实施例中的s601、步骤s604、步骤s605；上述第二收发模块703用于执行图5a所示实施例中的步骤s501a-步骤s505a，图5b所示实施例中的步骤s501b-步骤s505b；上述第三收发模块704用于执行图5b所示实施例中的步骤s506b和步骤s507b。

可以理解的是，上述第一收发模块702用于与核心网网关通信，上述第二收发模块703用于与第二服务设备通信，上述第三收发模块704用于与管理员设备通信。

请参见图8，是本申请实施例提供的服务设备的实体结构简化示意图，该服务设备可以是第一服务设备，即备用服务设备。该服务设备80包括收发器801、处理器802和存储器803。收发器801、处理器802和存储器803可以通过总线804相互连接，也可以通过其它方式相连接。图7所示的处理模块701所实现的相关功能可以通过一个或多个处理器802来实现。图7所示的第一收发模块702、第二收发模块703和第三收发模块704所实现的相关功能可以通过收发器801来实现。

存储器803包括但不限于是随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、只读存储器(read-onlymemory，rom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、或便携式只读存储器(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)，该存储器803用于相关指令及数据。

收发器801用于发送数据和/或信令，以及接收数据和/或信令。应用在本申请实施例中，鉴于与不同设备通信，可将收发器801分为与核心网网关通信的收发器8011、与主服务设备通信的收发器8012和与管理员设备通信的收发器8013。收发器8011用于执行图6所示实施例中的s601、步骤s604和步骤s605；收发器8012用于执行图5a所示实施例中的步骤s501a-步骤s505a，图5b所示实施例中的步骤s501b-步骤s505b；收发器8013用于执行图5b所示实施例中的步骤s506b和步骤s507b。

处理器802可以包括是一个或多个处理器，例如包括一个或多个中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，在处理器802是一个cpu的情况下，该cpu可以是单核cpu，也可以是多核cpu。处理器802用于执行图4所示实施例中的步骤s401，图5a所示实施例中的步骤s506a，图5b所示实施例中的步骤s508b。

存储器803用于存储服务设备切换装置80的程序代码和数据。

关于处理器802和收发器801所执行的步骤，具体可参见图4-图6所示实施例的描述，在此不再赘述。

可以理解的是，图8仅仅示出了服务设备的简化设计。在实际应用中，服务设备还可以分别包含必要的其他元件，包含但不限于任意数量的收发器、处理器、控制器、存储器、通信单元等，而所有可以实现本申请的设备都在本申请的保护范围之内。

请参见图9，是本申请实施例提供的核心网网关的逻辑结构示意图，该核心网网关可以是pgw。该核心网网关90可以包括第一收发模块901和第二收发模块902。

第一收发模块901，用于从第一服务设备接收所述第一服务设备的寻址信息和待迁移用户设备的寻址信息，寻址信息包括设备标识和ip地址中的至少一种。

第二收发模块902，用于根据所述待迁移用户设备的寻址信息向所述待迁移用户设备发送所述第一服务设备的寻址信息，第一服务设备的寻址信息用于使待迁移用户设备向第一服务设备进行注册。

在一种实现方式中，第二收发模块902，还用于从所述待迁移用户设备接收注册信息。

第一收发模块901，还用于向所述第一服务设备发送所述注册信息，所述注册信息包括所述待迁移用户设备的设备标识。

第一收发模块901，还用于从所述第一服务设备接收注册确认信息。

第二收发模块902，还用于向所述待迁移用户设备发送所述注册确认信息，所述注册确认信息用于指示所述待迁移用户设备与所述第一服务设备之间的连接建立成功。

在一种实现方式中，该核心网网关90还可以包括处理模块903。处理模块903，用于确定待迁移用户设备的设备模式，该设备模式为非连续接收模式，或扩展非连续接收模式，或省电模式。

上述第一收发模块901用于执行图6所示实施例中的步骤s601、步骤s604和步骤s605；上述第二收发模902用于执行图6所示实施例中的步骤s602、步骤s603和步骤s606。可以理解的是，上述第一收发模块901用于与备用服务设备通信，上述第二收发模块902用于与待迁移用户设备通信。

请参见图10，是本申请实施例提供的核心网网关的实体结构简化示意图，该核心网网关可以是pgw。该核心网网关100包括收发器1001、处理器1002和存储器1003。收发器1001、处理器1002和存储器1003可以通过总线1004相互连接，也可以通过其它方式相连接。图9所示的第一收发模块901和第二收发模块902所实现的相关功能可以通过收发器1001来实现。图9所示的处理模块903所实现的相关功能可以通过一个或多个处理器1002来实现。

存储器1003包括但不限于是ram、rom、eprom、cd-rom，该存储器1003用于相关指令及数据。

收发器1001用于发送数据和/或信令，以及接收数据和/或信令。应用在本申请实施例中，鉴于与不同设备通信，可将收发器1001分为与备用服务设备通信的收发器1001a和与待迁移用户设备通信的收发器1001b。收发器1001a用于执行图6所示实施例中的步骤s601、步骤s604和步骤s605；收发器1001b用于执行图6所示实施例中的步骤s602、步骤s603和步骤s606。

处理器1002可以包括是一个或多个处理器，例如包括一个或多个cpu，在处理器1002是一个cpu的情况下，该cpu可以是单核cpu，也可以是多核cpu。应用在本申请实施例中，处理器1002用于确定待迁移用户设备的设备模式。

存储器1003用于存储核心网网关100的程序代码和数据。

可以理解的是，图10仅仅示出了核心网网关的简化设计。在实际应用中，核心网网关还可以分别包含必要的其他元件，包含但不限于任意数量的收发器、处理器、控制器、存储器、通信单元等，而所有可以实现本申请的设备都在本申请的保护范围之内。

本申请实施例还提供了一种服务设备切换系统，包括第一服务设备、第二服务设备、核心网网关和待迁移用户设备。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：rom或随机存储记忆体ram、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。因此，本申请又一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

本申请又一实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriberline，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solidstatedisk，ssd))等。