專利名稱：無線網絡控制器復位方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術，特別涉及采用分布式管理系統的無線網絡控制器(Radio Network Controller，簡稱“RNC”)中的復位技術。
背景技術：
近幾年，全球移動通信技術發生了迅猛發展，第三代移動通信(3rdGeneration，簡稱“3G”)是發展的必然趨勢。國際電信聯盟(InternationalTelecommunication Union，簡稱“ITU”)針對3G規定了五種陸地無線技術，其中寬帶碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱“WCDMA”)、碼分多址2000(Code Division Multiple Access 2000，簡稱“CDMA2000”)和時分同步碼分多址(Time Division Synchronous CodeDivision Multiple Access，簡稱“TD-SCDMA”)是三種主流技術。
WCDMA標準由第三代合作伙伴項目(3rd Generation PartnershipProject，簡稱“3GPP”)制訂，目前已經有四個版本，即R99、R4、R5和R6。它的主要特點是陸地無線接入網(Universal Terrestrial Radio AccessNetwork，簡稱“UTRAN”)采用WCDMA技術，核心網(Core Network，簡稱“CN”)分為電路域和分組域，分別支持話音業務和數據業務，Iu接口是UTRAN和CN之間的接口。Iu接口上的無線網絡層信令是通過無線接入網應用部分(Radio Access Network Application Part，簡稱“RANAP”)來傳遞的，RANAP負責處理UTRAN和CN之間的所有基本過程，這些基本過程的組合可以實現多種多樣的RANAP功能。
需要指出的是，復位過程即屬于RANAP基本過程之一，3GPP協議25413中規定，當無線網絡控制器(Radio Network Controller，簡稱“RNC”)或CN發生故障時，為了保證兩端實例狀態的一致，故障一方啟動復位(RESET)過程，向另一方發“RESET”消息，以對UTRAN系統重新進行初始化。一旦發生復位，復位過程之前在RNC建立的所有業務都被中斷。復位過程既可以由UTRAN側的RNC發起，也可以由CN發起，使用面向連接的信令承載，消息流程如圖1和圖2所示。
RNC發起的復位流程交互過程如圖1所示首先，UTRAN一旦發生故障，在步驟100中，無線網絡控制器10就向核心網11發送一條“RESET”消息，即復位消息，核心網11根據消息指示釋放受影響的無線接入承載。需要說明的是，復位消息由五大部分構成，包括消息類型(Message Type)、原因(Cause)、核心網域指示器(CN DomainIndicator)、全局RNC標志(Global RNC-ID)和全局CN標志(Global CN-ID)，當CN節點向一個不是它默認的RNC發送這條消息時，全局CN標志(GlobalCN-ID)是必要的。
接下來，在TRatR定時器結束以后的步驟110中，一條“RESET ACK”消息，即復位確認消息，從核心網11返回，表示所有的連接已經被釋放。需要說明的是，復位確認消息也由五大部分構成，分別為消息類型(MessageType)、核心網域指示器(CN Domain Indicator)、危險程度診斷(CriticalityDiagnostics)、全局RNC標志(Global RNC-ID)和全局CN標志(Global CN-ID)。特別注意，全局RNC標志(Global RNC-ID)在復位確認消息中是必要的，但是它不能包含在復位消息中。
CN發起的復位流程交互過程如圖2所示首先，CN一旦發生故障，在步驟200中，核心網21就向無線網絡控制器20發送一條“RESET”消息，無線網絡控制器20所在的UTRAN根據消息指示釋放受影響的無線接入承載。需要說明的是，這里的復位消息與前述步驟100中的復位消息結構一樣。
此后，在TRatR定時器結束以后的步驟210中，一條“RESET ACK”消息從無線網絡控制器20返回到核心網21，表示在無線網絡控制器20所屬的UTRAN中的所有的連接已經被釋放。需要說明的是，這里的復位確認消息與前述步驟110中的復位確認消息結構一樣。
由此可見，在RNC發起的復位流程中，RNC側的無線網絡控制面處理是關鍵，采用何種處理方式將直接影響到系統的整體性能。
目前常用的一種方式是將RNC側的無線網絡控制面的處理交由一個CPU完成。具體來說，RNC和CN之間的所有信令交互都由一個CPU執行，包括向CN發送“RESET”消息和接收并處理來自CN反饋的“RESET ACK”消息。
如果RNC出現故障，導致系統復位，則相應地這個CPU也會復位，并且在復位完成系統恢復之后由這個CPU給CN發送RESET消息，并且處理CN反饋的RESET ACK消息，以釋放一些受RNC故障影響的無線接入承載，保持兩端實例狀態的一致。
上述RNC側的無線網絡控制面處理采用單CPU處理系統的實現方法，其好處在于直接利用了高性能CPU的處理能力，整個系統實現比較簡單。缺點則是單CPU系統無法滿足網絡中的每一個RNC都必須可以承載大量的用戶的要求，可能因此而導致系統癱瘓。具體的說，3GPP的25413協議規定RNC ID的范圍限制了RNC的數量。熟悉本領域的技術人員都知道，用于標志一個RNC的全局RNC標志(Global RNC-ID)由公用陸地移動網絡標識(Public Lands Mobile Network identity，簡稱“PLMN identity”)和RNC ID構成。其中由于3GPP的25413協議規定RNC ID的范圍為0到4095的整數，因此一個運營商最多只能設置4096個RNC。UTRAN從總體上來說又是一個樹形分層結構，RNC下面可以連接很多的基站(Node B)，每個Node B又連接很多的用戶設備(User Equipment，簡稱“UE”)。對于類似中國移動這樣的移動運營商來說，一個UTRAN中接入的數量龐大的UE將通過眾多的Node B會聚到RNC，而RNC的數量又是有限的，必然要求網絡中的每一個RNC都必須可以承載大量的用戶。
由此，提出了一種分布式處理的思想。熟悉本領域的技術人員都知道，分布式處理思想是將一項復雜的業務應用劃分為若干個小任務，邏輯分布到兩個或者更多子系統上，使每一個子系統都承擔一部分工作，這些子系統可以是物理上或邏輯上分離的單元。由此可知，在此處描述的第二種現有技術方案中，一個RNC由多個子系統組成，各個子系統可以獨立承載業務，增強業務處理的能力。
分布式處理系統的一個關鍵是對外表現為一個整體，采用分布式處理的方式之后，如果RNC出現故障，導致系統復位，需要對CN發送RESET消息和接受反饋的RESET ACK消息，本方案中預先靜態指定RNC中的一個子系統為主控子系統，在系統復位過程中由主控子系統負責對外的消息交互，保證對外交互時的整體性。
在實際應用中，上述方案存在以下問題即缺乏應付突發故障的靈活性。一旦主控子系統的出現故障，即使其他子系統沒有發生故障，也將導致整個系統大量的呼損。
造成這種情況的主要原因在于，主控子系統是預先靜態指定的，無法根據實際情況自動動態調整，主控子系統恢復后向CN發送RESET消息將影響到其它正常工作子系統上的業務。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種無線網絡控制器復位方法，使得能夠更好的提高業務的可靠性，避免建立在RNC中的其他子系統上的業務由于靜態指定的主控子系統的復位過程而中斷，減少呼損。
為實現上述目的，本發明提供了一種無線網絡控制器復位方法，所述無線網絡控制器采用分布式管理，并包含至少兩個于系統，其中一個子系統為主控子系統，用于對外消息交互，并且所述方法包含以下步驟A每一個所述子系統完成自身初始化后，向周邊的其它子系統廣播第一消息，并等待主控子系統的回復；B所述子系統判斷在預定的時間段內是否收到所述主控子系統的響應消息，如果是，則將本子系統設置為非主控子系統，否則，將本子系統設置為主控子系統，并向核心網發送無線網絡控制器復位消息。
其中，所述方法還包含以下步驟C當所述主控子系統收到所述第一消息時，向周邊的其它子系統廣播響應消息；所述其它子系統收到所述響應消息后，記錄所述主控子系統的位置。
所述方法還包含以下步驟D當無線網絡控制器中的所述非主控子系統檢測到主控子系統發生故障時，從工作正常的非主控子系統中選舉一個作為新的主控子系統。
在所述步驟D中，選擇進入初始化時間最早的非主控子系統作為新的主控子系統。
所述步驟A中，還包含以下子步驟所述子系統向周邊其他子系統廣播所述第一消息后，設置第一定時器；并且所述步驟B中，還包含以下子步驟
所述子系統判斷在所述定時器超時以前，是否收到所述主控子系統的響應消息，如果是，則將本子系統設置為非主控子系統，否則，將本子系統設置為主控子系統，并向核心網發送無線網絡控制器復位消息。
所述步驟A中，所述子系統的初始化由無線網絡控制器上電觸發。
通過比較可以發現，本發明的技術方案與現有技術的區別在于，首先，選擇第一個完成初始化工作并進入準備狀態的子系統作為主控子系統，并由該主控子系統完成復位過程以及與CN的交互；其次，在RNC系統運行期間，當非主控子系統檢測到主控子系統發生故障，則將非主控子系統中最先進入準備狀態的子系統指定為新的主控子系統。
這種技術方案上的區別，帶來了較為明顯的有益效果，即避免了原主控子系統的復位造成其他非主控子系統上的業務中斷，減少了呼損，從而提高了業務的可靠性。
圖1是現有技術中UTRAN側RNC發起的Iu接口復位消息交互流程示意圖；圖2是現有技術中CN側發起的Iu接口復位消息交互流程示意圖；圖3是根據本發明的一個實施例的無線網絡控制器復位方法流程示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
總的來說，本發明的原理在于將RNC上電后，第一個完成初始化工作，進入準備狀態的子系統指定為主控子系統，并由該主控子系統完成復位過程以及與CN的交互。并且，在RNC系統運行期間，當非主控子系統檢測到主控子系統發生故障，則將非主控子系統中最先進入準備狀態的子系統指定為新的主控子系統。由此，當原主控子系統恢復后，不會啟動復位過程，避免了由復位導致的呼損等問題。
換句話說，本發明在現階段的RNC分布式處理中采用靜態預先設置主控子系統的基礎上，提出一種動態確定主控子系統的方法，RNC整體系統會根據實際情況的變化按照一定策略自動確定主控系統，復位過程消息交互始終由一個運行正常主控子系統完成。
下面結合圖3對本發明的核心技術——動態確定主控子系統并由主控子系統完成復位過程機制進行說明，并以其中某個子系統的運行狀態為例說明本機制的詳細運行過程。
首先，在步驟300，RNC上電時，用于分擔無線網絡控制面處理任務的每個子系統都會有一系列的初始化工作。
接著，在步驟310中，由于各個子系統初始化完成進度不一樣，必然有某個子系統首先完成初始化。這個子系統成為第一個進入準備(READY)狀態子系統，并且此子系統開始向周圍廣播，同時整個系統會啟動一定時器，等待主控子系統的回復。這里假設最早進入READY狀態的是前述用于舉例說明的其中某子系統。
在此后的步驟320中，進入READY狀態的本子系統等待周邊子系統的反饋響應。如果其它子系統未完成初始化，在規定的門限時間值內不會響應本子系統的廣播，即沒有收到回應，在這種情況下，轉到步驟321；另一方面，如果收到回應，則說明本子系統不是最早進入READY狀態的子系統，在這種情況下，轉到步驟330。
在步驟321中，由于在步驟320中沒有收到其它子系統的回應，表明本子系統為最早進入READY狀態的子系統，因此將其設置為整個RNC分布式處理機制中的主控子系統。
此后進入步驟322，新確立的主控子系統擔負起RNC整體系統向CN發送“RESET”消息。
在步驟330中，由于已經收到其它子系統的回應，表明其它子系統陸續完成初始化，進入READY狀態。需要說明的是，此時本子系統進入READY狀態的時間必然大于門限值，所以只能將其設置為非主控子系統。非主控系統進入READY狀態后開始向周邊子系統廣播，主控子系統收到廣播消息后給非主控的子系統回響應消息，響應消息中攜帶了主控子系統的編號和其它的情況，所有非主控子系統從中可以得知主控子系統的位置，便于二者之間的協調。
在隨后的步驟340中，本子系統會和主控子系統經常交換信息，周圍的非主控子系統也會和主控子系統經常交換信息，處理各種業務，這同時也起到了檢測主控子系統正常與否的作用。如果系統運行期間主控子系統發生故障，各非主控子系統檢測到故障后將轉到步驟350。如果主控子系統沒有出現故障，那么整個系統正常運行，如圖所示，子系統之間表現為循環檢測的過程。
一旦進入步驟350，會重新根據進入READY狀態的先后參選一個新的子系統成為主控子系統，需要說明的是，以前的主控子系統故障一直沒有解決時，將被排除在此次推選過程之外，這樣就最大程度的減少了主控子系統故障對整個RNC業務處理的影響。如果主控子系統故障解決了，那么仍然可以參加新一輪主控子系統的競爭過程。
此后進入步驟360，判斷新一輪的參選中，本子系統是否被選定為新的主控子系統，如果是，則進入步驟370，將本子系統設置為主控子系統，本子系統將替換原來的主控子系統；如果不是，那么它仍然保持原來的非主控子系統的角色，和其它非主控子系統一起各司其職，協調完成業務的處理。
從步驟340、步驟350、步驟360和步驟370可見，在本發明中，當無線網絡控制器中的非主控子系統檢測到主控子系統發生故障時，選擇進入初始化時間最早的非主控子系統作為新的主控子系統。
綜上所述，本發明采用的動態確定主子控系統的策略使系統具有了相當整體性、智能性。當RNC上電時，第一個完成初始化工作的子系統成為主控子系統，并由主控子系統完成RESET過程和CN的交互，對外是以一個整體面目出現。而RNC正常工作過程中，即使主控子系統故障，其他子系統會重新通過前述的策略步驟推選出新的主控子系統，因此原主控子系統恢復之后發現本子系統已不再是主控子系統，因而也就不會啟動RESET過程。這樣，就解決了現有技術二中靜態指定主控子系統導致呼損的問題。
雖然通過參照本發明的某些優選實施例，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種無線網絡控制器復位方法，其中，所述無線網絡控制器采用分布式管理，并包含至少兩個子系統，其中一個子系統為主控子系統，用于對外消息交互，所述方法的特征在于包含以下步驟A每一個所述子系統完成自身初始化后，向周邊的其它子系統廣播第一消息，并等待主控子系統的回復；B所述子系統判斷在預定的時間段內是否收到所述主控子系統的響應消息，如果是，則將本子系統設置為非主控子系統，否則，將本子系統設置為主控子系統，并向核心網發送無線網絡控制器復位消息。
2.根據權利要求1所述的無線網絡控制器復位方法，其特征在于，所述方法還包含以下步驟C當所述主控子系統收到所述第一消息時，向周邊的其它子系統廣播響應消息；所述其它子系統收到所述響應消息后，記錄所述主控子系統的位置。
3.根據權利要求2所述的無線網絡控制器復位方法，其特征在于，所述方法還包含以下步驟D當無線網絡控制器中的所述非主控子系統檢測到主控子系統發生故障時，從工作正常的非主控子系統中選舉一個作為新的主控子系統。
4.根據權利要求3所述的無線網絡控制器復位方法，其特征在于，在所述步驟D中，選擇進入初始化時間最早的非主控子系統作為新的主控子系統。
5.根據權利要求4所述的無線網絡控制器復位方法，其特征在于，所述步驟A中，還包含以下子步驟所述子系統向周邊其他子系統廣播所述第一消息后，設置第一定時器；并且所述步驟B中，還包含以下子步驟所述子系統判斷在所述定時器超時以前，是否收到所述主控子系統的響應消息，如果是，則將本子系統設置為非主控子系統，否則，將本子系統設置為主控子系統，并向核心網發送無線網絡控制器復位消息。
6.根據權利要求1或5所述的無線網絡控制器復位方法，其特征在于，所述步驟A中，所述子系統的初始化由無線網絡控制器上電觸發。
全文摘要
本發明涉及移動通信技術，公開了一種無線網絡控制器復位方法，能夠更好的提高業務的可靠性，避免建立在RNC中的其他子系統上的業務由于靜態指定的主控子系統的復位過程而中斷，減少呼損。本發明的特點在于首先，選擇第一個完成初始化工作并進入準備狀態的子系統作為主控子系統，并由該主控子系統完成復位過程以及與CN的交互；其次，在RNC系統運行期間，當非主控子系統檢測到主控子系統發生故障，則將非主控子系統中最先進入準備狀態的子系統指定為新的主控子系統。
文檔編號H04W24/04GK1835618SQ20051003378
公開日2006年9月20日 申請日期2005年3月20日 優先權日2005年3月20日
發明者江貝, 段忠毅, 張軍城 申請人:華為技術有限公司