一种LTE Femto网关的SCTP协议栈的热备份方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LTE Femto网关，特别涉及一种LTE Femto网关的SCTP协议栈的热备份方法。
【背景技术】
[0002]随着移动通信技术的不断发展。适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的LTE移动通信逐渐开始兴起。LTE基于旧有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA网络技术，是GSM/UMTS标准的升级，它是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，它改进并增强了 3G的空中接入技术，实现高数据率、低延迟，改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟，增强了用户体验。
[0003]Femto又称毫微微蜂窝基站，由于具有发射功率低、覆盖范围小、部署方便、价格低廉等特点，所以受到了业界的广泛关注。Femto以固定宽带接入网络为回程，同时向用户提供移动业务，是一种典型的固定移动融合技术，Femto将是全业务运营商提供差异化服务的重要手段。对运营商来说，Femto技术的应用可以提高室内覆盖质量、提升用户体验、减少用户离网率，同时可以在空口分流宏网络流量、缓解宏网络扩容压力。对用户来说，因为Femto部署的成本低，运营商可以为用户提供更低的通信资费，另外Femto用户可以独享无线资源和传输资源，获得更好的信号质量和接入速率。
[0004]SCTP(Stream Control Transmiss1n Protocol,流控制传输协议)是IETF (Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组)在2000年定义的一个传输层(Transport Layer)协议，是提供基于不可靠传输业务的协议之上的可靠的数据报传输协议。SCTP的设计用于通过IP网传输信令通信网窄带信令消息。SCTP是一个面向连接的流传输协议，它可以在两个端点之间提供稳定、有序的数据传递服务。在LTE Femto网关系统中，SCTP的作用就是传输LTE Femto网关的信令。相反的，如果LTE Femto网关的SCTP链接如果断开，LTE Femto网关的信令就无法传输，业务就中断了。
[0005]在存在主备实体的LTE Femto网关系统中，LTE Femto基站只会和主LTE Femto网关建立SCTP连接。如果主LTE Femto网关发生了宕机，如何保证LTE Femto基站和备LTEFemto网关的SCTP连接不发生中断，成了目前业内必须解决的技术问题。
[0006]2009.9.9公开的，公开号为CN101527707A的中国发明提供一种用于SCTP协议栈热备份的实时一致性检验方法及相关装置。同步主/备用实体中的作为各自SCTP协议栈处理的输入数据。从主实体获取给定偶联中的SCTP报文的最后一个净荷数据块的TSN-校验信息对。从备用实体获取所述给定偶联中的匹配净荷数据块的TSN-校验信息对，所述匹配净荷数据块的TSN-校验信息对具有与来自主实体的TSN-校验信息对相同的TSN。利用TSN-校验信息对进行一致性检验，其中，确定来自所述主实体的TSN-校验信息对是否与所述匹配净荷数据块的TSN-校验信息对具有相同的校验信息。该发明使用的内核的SCTP协议栈，而非应用层的SCTP协议栈(usrSCTP).其是通过同步主/备实体的输入数据，从而利用TSN-校验信息对主/备实体信息的一致性校验，这就决定，其主/备实体信息并非备份的关系，若备实体的偶联信息(包括TSN-校验信息对)是从主实体备份过来，主/备实体信息必然是一致的。因此其无法实现在主LTE Femto网关发生宕机的时候，LTE Femto基站和LTE Femto网关系统的SCTP连接不中断的目的。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题，在于提供一种实现主备LTE Femto网关之间SCTP协议栈信息备份的方法，保证了在主LTE Femto网关发生宕机的时候，LTE Femto基站和LTEFemto网关系统的SCTP连接不中断，确保的LTE信令的正常交互，也提高SCTP协议栈处理的性能和稳定性。
[0008]本发明是这样实现的:一种LTE Femto网关的SCTP协议栈的热备份方法，基于应用层面的SCTP协议栈，即usrSCTP协议栈，通过应用层面的处理，将主LTE Femto网关的SCTP协议栈的数据备份到备LTE Femto网关上，当主LTE Femto网关发生宕机的时候，LTEFemto网关系统中的业务处理将切换到备LTE Femto网关，备LTE Femto网关将从主LTEFemto网关备份过来的SCTP数据取出重新创建SCTP的控制块信息，使LTE Femto基站和LTE Femto网关之间的SCTP连接不会发生中断。
[0009]进一步的，将主LTE Femto网关的SCTP协议栈的数据备份到备LTE Femto网关上的过程具体是:
[0010]步骤(I)、LTE Femto基站接入主LTE Femto网关，建立SCTP连接；
[0011]步骤(2)、主LTE Femto网关的应用程序获取SCTP连接的相关协议栈信息，发送到备LTE Femto网关，备LTE Femto网关接收到SCTP协议栈数据后存储在内存中；
[0012]步骤(3)、LTE Femto基站和主LTE Femto网关建立SCTP连接后，便能通过SCTP链路传输SCTP的数据报文和SCTP的心跳报文；LTE Femto基站和主LTE Femto网关的数据报文的交互会伴随着SCTP连接的序列号地递增，因此，主LTE Femto网关应用程序接收和发送每一个SCTP数据报文的同时需要从SCTP协议栈中获取对应SCTP连接的传输序列号，发送到备LTE Femto网关，备LTE Femto网关的应用程序接收到SCTP的数据报文后，更新内存中对应的SCTP数据；
[0013]步骤(4)、LTE Femto基站和主LTE Femto网关建立SCTP连接后，若发生SCTP连接的中断，主LTE Femto网关向备LTE Femto网关发送SCTP数据删除的消息，备LTE Femto网关接收到消息后，从内存中删除对应的SCTP数据。
[0014]进一步的，所述步骤(I)中LTE Femto基站和主LTE Femto网关之间有4次报文交互，分别是INIT，INIT ACK, COOKIE ECHO，COOKIE ACK，用于SCTP链路的初始化和协商，协商成功后，LTE Femto基站和主LTE Femto网关之间的SCTP链路就建立成功了。
[0015]进一步的，在LTE Femto网关系统中，当主LTE Femto网关发生宕机的时候，主LTEFemto网关和备LTE Femto网关之间会发生一次热备切换，LTE业务会马上切换的备LTEFemto网关上，这时备LTE Femto网关应用程序将从内存中读取出备份的SCTP的数据，并根据备份的SCTP信息创建出新的SCTP控制块信息，同时将SCTP数据设置到SCTP协议栈中；在主LTE Femto网关和备LTE Femto网关之间会发生热备切换后，LTE Femto网关系统的SCTP连接的IP将从主LTE Femto网关删除并在备LTE Femto网关生效，整个过程，对于LTE Femto基站是完全无感知的。
[0016]进一步的，在主LTE Femto网关和备LTE Femto网关之间发生热备切换后，LTEFemto基站和LTE Femto网关系统的SCTP交互将在备LTE Femto网关上进行，备LTE Femto网关的SCTP协议栈将根据热备切换后的第一次数据报文的序列号调整协议栈的序列号。
[0017]本发明具有如下优点:本发明基于应用层面的SCTP协议栈(usrSCTP协议栈)，并且通过usrSCTP协议栈实现SCTP数据的备份，保证了 LTE Femto网关主备实体的SCTP协议栈数据的一致，确保LTE Femto网关主备实体发生倒换后，SCTP链接不会断开，从而不会影响LTE业务；使LTE Femto网关的性能更加优越，稳定性更高，兼容性更好，同时本实现方法具有较高的可实现性和使用性。
【附图说明】
[0018]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0019]图1为本发明方法中的LTE系统组网的简略结构示意图。
[0020]图2为本发明方法的流程结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，为LTE系统的组网示意图，每台LTE Femto基站在接入LTE Femto网关时，都会通过SCTP的四次握手，建立SCTP连接。这样LTE Femto基站和LTE Femto网关之间的信令就可以通过SCTP链路进行传输。在LTE系统中，LTE Femto网关与核心网之间的SCTP连接行为和LTE Femto基站与LTE Femto网关之间的SCTP连接行为是一样的。
[0022]再如图1和图2所示，本发明的LTE Femto网关的SCTP协议栈的热备份方法，基于应用层面的SCTP协议栈，即usrSCTP协议栈，通过应用层面的处理，将主LTE Femto网关的SCTP协议栈的数据备份到备LTE Femto网关上，当主LTE Femto网关发生宕机的时候，LTE Femto网关系统