專利名稱：使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其是涉及一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的方法及系統。
背景技術：
隨著信息技術的進步，芯片處理能力越來越強，通訊設備的集成度越來越高，單一網絡實體如VMSC(Visited MSC，拜訪移動交換中心)能夠處理越來越多的用戶，原來一個實體往往只能處理20萬用戶，現在在往100萬，200萬，乃至于更大容量的方向發展。當單一網絡實體的容量越來越大之際，單一網絡實體的失敗也就會造成災難性的影響，因此基于網絡實體層次的備份也成為潮流，當一個網絡實體失敗后，備份網絡實體就會接管失敗網絡實體的業務，以最大限度的減小網絡實體失敗給終端用戶造成的影響和給運營商造成的損失。在VMSC層次，對于用戶數據的備份是實現VMSC成功備份的關鍵。
目前主要有三種方案來解決(一)主用VMSC不向備用VMSC備份數據，當主用VMSC失敗后，原來與主用VMSC交互的網絡實體把業務指向備用VMSC，原主用VMSC的業務在備用VMSC得以繼續。
這種方案的缺點在于(1)當原來處于主用VMSC下的用戶做被叫時，備用VMSC首先需要從該用戶所在的HLR(歸屬位置寄存器)恢復該用戶的數據，同時由于備用VMSC此時沒有該用戶的位置區數據，備用VMSC不得不發起全網尋呼以尋找該用戶。這樣會導致較大的備用VMSC和HLR之間的用戶數據恢復信令流量，加大接續時間，以及給接入側實體造成巨大的處理壓力，甚至可能造成接入側實體的癱瘓，可能造成VMSC和HLR之間信令鏈路的擁塞。
(2)當原來處于主用VMSC下的用戶首次做主叫時(如果在此之前沒有做過被叫，即網絡側沒有為其恢復數據)，備用VMSC首先需要從該用戶所在的HLR恢復該用戶的數據。這樣會導致較大的備用VMSC和HLR之間的用戶數據恢復信令流量，加大接續時間，可能造成VMSC和HLR之間信令鏈路的擁塞。
(二)主用VMSC只向備用VMSC備份用戶的位置區數據，當主用VMSC失敗后，原來與主用VMSC交互的網絡實體把業務指向備用VMSC，原主用VMSC的業務在備用VMSC得以繼續。
這種方案的缺點在于(1)當原來處于主用VMSC下的用戶做被叫時，備用VMSC首先可以使用備份的位置區信息進行尋呼，這樣可以避免全網尋呼，但是由于備用VMSC沒有完全的數據，而很多被叫業務是依據用戶數據觸發的，比如被叫預付費業務，那么備份VMSC還是不得不恢復該用戶的用戶數據。這樣會導致較大的備用VMSC和HLR之間的用戶數據恢復信令流量，加大接續時間，可能造成VMSC和HLR之間信令鏈路的擁塞。
(2)當原來處于主用VMSC下的用戶首次做主叫時(如果在此之前沒有做過被叫，即網絡側沒有為其恢復數據)，備用VMSC首先需要從該用戶所在的HLR恢復該用戶的數據。這樣會導致較大的備用VMSC和HLR之間的用戶數據恢復信令流量，加大接續時間，可能造成VMSC和HLR之間信令鏈路的擁塞。
(三)在主用VMSC和備用VMSC之間建立可靠的信令鏈路，當主用VMSC進行用戶簽約信息改變的時候，主用VMSC通過信令鏈路發起一個獨立的事務，把新的簽約用戶信息發送到備用VMSC。
這種方案的缺點在于使用了這個方法，對于那些能夠成功把事務完成的用戶，在主用VMSC和備用VMSC之間的數據一致性得到保證。但是由于主用VMSC失敗的突然性，以及主用VMSC和備用VMSC之間信令鏈路帶寬的有限性，存在一種可能是當主用VMSC失敗時，可能還有部分用戶數據已經完成了主用VMSC和HLR的交互，但是還沒有完成備份VMSC和主用VMSC之間的交互，結果備用VMSC擁有的是老的用戶數據，但是HLR由于收到了主用VMSC的響應，認為VMSC一側的數據已經得到更新。這種情況下一旦發生主用VMSC失敗，備用VMSC使用老的用戶數據進行業務處理，就難以避免那些已停機用戶進行欺詐，更嚴重的是備用VMSC無從判斷自己擁有的備份用戶數據哪些是可信的，哪些是不可信的，系統沒有辦法恢復到一致性的狀態。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的不足，提供一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的方法及系統，以確保在拜訪移動交換中心失敗情況下，備份拜訪移動交換中心能夠獲得可靠的備份數據，以支持備份拜訪移動交換中心接管后的業務處理。
為解決上述技術問題，本發明提供一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的方法，包括以下步驟a.當主用拜訪移動交換中心中簽約數據變化時，主用拜訪移動交換中心修改其拜訪位置寄存器中簽約數據；b.主用拜訪移動交換中心通過建立的信令鏈路向備用拜訪移動交換中心發起簽約數據事務請求；c.備用拜訪移動交換中心發送簽約數據事務請求響應至主用拜訪移動交換中心；以及d.主用拜訪移動交換中心接收所述響應。
進一步地，所述步驟b中簽約數據事務請求包括用戶的全部簽約信息，或者僅用戶標識及一個用戶簽約信息臟的標志。
進一步地，如果所述簽約數據請求中僅帶用戶標識和一個用戶簽約信息臟的標志，則當備用拜訪移動交換中心收到所述請求后其拜訪位置寄存器中給該用戶簽約信息置臟標記，然后給主用拜訪移動交換中心返回成功響應。
進一步地，如果所述步驟c中備用拜訪移動交換中心返回成功響應至主用拜訪移動交換中心，則所述步驟d進一步包括步驟d1.主用拜訪移動交換中心根據所述成功響應提交其拜訪位置寄存器中的簽約數據修改；以及d2.主用拜訪移動交換中心向歸屬位置寄存器發送成功的簽約數據響應。
進一步地，如果所述步驟c中備用拜訪移動交換中心返回失敗響應至主用拜訪移動交換中心，則所述步驟d進一步包括步驟d’1.主用拜訪移動交換中心根據所述失敗響應取消其拜訪位置寄存器中的簽約數據修改；以及d’2.主用拜訪移動交換中心向歸屬位置寄存器發送失敗的簽約數據響應。
進一步地，主用拜訪移動交換中心和備用拜訪移動交換中心之間的信令鏈路帶寬分為三個部分一個部分用于傳遞用戶標識和位置區信息的改變；一個部分用于周期性的從主用拜訪移動交換中心復制用戶簽約信息到備用拜訪移動交換中心；一個部分用于實時事務標記的傳送。
本發明還提供一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的系統，包括主用拜訪移動交換中心和備用拜訪移動交換中心，當主用拜訪移動交換中心中簽約數據變化時，主用拜訪移動交換中心修改其拜訪位置寄存器中簽約數據并通過建立的信令鏈路向備用拜訪移動交換中心發起簽約數據事務請求，備用拜訪移動交換中心發送簽約數據事務請求響應至主用拜訪移動交換中心，主用拜訪移動交換中心接收所述響應。
本發明具有以下有益的效果當主用拜訪移動交換中心失敗，備用拜訪移動交換中心接管原主用拜訪移動交換中心控制的網絡實體和用戶后，備用拜訪移動交換中心和歸屬位置寄存器之間的簽約用戶信息流量將顯著減小，提升信令網的安全性，同時提高備用拜訪移動交換中心對于切換后短時間內的業務處理能力，避免信令通道的擁塞。
圖1是本發明實現變化簽約數據全備份的流程示意圖。
圖2是本發明在帶寬受限情況下的流程示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明進行詳細描述。
假設主用VMSC和備用VMSC之間已經通過實施前述現有技術方案(二)實現了主用VMSC中用戶位置信息在備用VMSC中的備份。該方案的實現較為簡單，當主用VMSC中的用戶位置區發生變化后，可以通過把用戶標識和位置區標識發送給備用VMSC的方法實現位置區信息的備份，由于用戶標識和位置區標識需要的傳遞數據量很小，所以該方案比較容易實現，底層傳輸可以選擇傳統的窄帶或者寬帶七號信令鏈路，或者使用IP承載也可以(包括但不限于IP、TCP、UDP、SCTP等)。
下面討論簽約用戶信息變化的處理方法，有兩種方法，分別對應于主用VMSC之間有充分帶寬的信令鏈路，或者信令鏈路帶寬受限的情況。
如果信令鏈路帶寬足夠，使用嵌套分布式事務方法實現變化簽約信息的全備份。如圖1所示，當由HLR或者主用VMSC發起的一個事務(MAP操作，圖中未畫出全部，只是畫了涉及簽約數據變化的部分)涉及到主用VMSC中的簽約數據變化時，主用VMSC首先修改主用VMSC的VLR(拜訪位置寄存器)中的用戶簽約數據，然后生成一個與備用VMSC交互的分布式事務，把用戶簽約信息發送給備用VMSC(可能需要多條消息交互，圖中畫出了一條)，如果備用VMSC響應成功，則主用VMSC給HLR回成功的簽約數據響應，主用VMSC的VLR中簽約數據也提交，修改成功。如果備用VMSC響應失敗，則主用VMSC回滾VLR中的簽約數據修改，并給HLR回簽約數據修改失敗的響應。
簽約數據全備份的方案對于主用VMSC和備用VMSC之間信令帶寬要求較高，實際上如果加上前述還要備份用戶位置區變化的帶寬，實際上主用VMSC和備用VMSC之間的帶寬需求，要大于主用VMSC和HLR之間的信令鏈路帶寬。
下面討論主用VMSC和備用VMSC之間信令鏈路帶寬受限情況下的方法，主旨是不備份簽約數據變化用戶的全部數據，而只是進行標志位通知的方法，在最大限度利用有限信令帶寬的同時，保證最大范圍的用戶數據一致性。
如圖2所示，把主用VMSC和備用VMSC之間的信令鏈路帶寬分為三個部分，一個部分用于傳前述的用戶標識和位置區信息的改變；一個部分用于周期性的從主用VMSC復制用戶簽約信息到備用VMSC(見上圖中虛線以上的部分)；一個部分用于實時事務標記的傳送(見上圖中虛線以下的部分)，如果因為HLR或者主用VMSC的操作導致主用VMSC中簽約數據的變化，主用VMSC首先修改主用VMSC的VLR中簽約數據，然后向備用VMSC發起一個簽約數據事務去求，在請求中僅帶用戶標識和一個用戶簽約信息臟的標志，以最小化對于這個操作的信令鏈路帶寬影響，當備用VMSC收到這個操作后，在備用VMSC的VLR中給該用戶簽約信息置臟標記，然后給主用VMSC回成功的事務響應，主用VMSC收到來自備用VMSC的成功響應后，提交主用VMSC中VLR中的簽約數據修改，同時給HLR回成功的簽約數據響應，否則，給HLR回失敗響應。
由于主用VMSC和備用VMSC之間傳遞的實時簽約信息只是一個標志，所以大大減少了對于信令鏈路帶寬的需求。當然，這也帶來一個與簽約數據全備份相比不利的因素，就是在主用VMSC失敗的時候，由于用于簽約數據全備份的帶寬不夠寬，可能在備用VMSC中有一些用戶的簽約信息標志是臟的，還沒有來得及從主用VLR備份，對于這些用戶，備用VMSC接管后可以刪除其除了用戶標識和位置信息以外的其它簽約信息，這樣這部分用戶就在做主叫或者被叫的時候需要進行用戶數據恢復。但是經過這么設計，已經充分利用了主用VMSC和備份VMSC之間的可用信令帶寬，降低了備份VMSC接管主用VMSC后信令網絡和備用VMSC面臨的風險。
前述解決方案中，主用VMSC和備份VMSC之間事務操作的底層，可以選擇現有的MAP協議進行擴展，利用現有的底層事務機制，或者也可以在選用可靠傳輸的SCCP、MTP3、MTP3B、M3UA、SCTP等協議基礎上，實現自己的事務機制。選擇MAP進行擴展雖然事務開銷稍微大一些，但是事務層次清楚，易于擴展。
由上所述，本發明還提供一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的系統，包括主用VMSC和備用VMSC，當主用VMSC中簽約數據變化時，主用VMSC修改其VLR中簽約數據并通過建立的信令鏈路向備用VMSC發起簽約數據事務請求，備用VMSC發送簽約數據事務請求響應至主用VMSC，主用VMSC接收所述響應。
通過以上的方案，就實現了主用VMSC和備用VMSC之間的嵌套事務，從而實現了主用VMSC和備用VMSC之間最大限度的用戶數據一致性。當主用VMSC失敗，備用VMSC接管原主用VMSC控制的網絡實體和用戶后，備用VMSC和HLR之間的簽約用戶信息流量將顯著減小，提升信令網的安全性，同時提高備用VMSC對于切換后短時間內的業務處理能力，避免信令通道的擁塞。
權利要求
1.一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的方法，包括以下步驟a.當主用拜訪移動交換中心中簽約數據變化時，主用拜訪移動交換中心修改其拜訪位置寄存器中簽約數據；b.主用拜訪移動交換中心通過建立的信令鏈路向備用拜訪移動交換中心發起簽約數據事務請求；c.備用拜訪移動交換中心發送簽約數據事務請求響應至主用拜訪移動交換中心；以及d.主用拜訪移動交換中心接收所述響應。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟b中簽約數據事務請求包括用戶的全部簽約信息，或者僅用戶標識及一個用戶簽約信息臟的標志。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于如果所述簽約數據請求中僅帶用戶標識和一個用戶簽約信息臟的標志，則當備用拜訪移動交換中心收到所述請求后其拜訪位置寄存器中給該用戶簽約信息置臟標記，然后給主用拜訪移動交換中心返回成功響應。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于如果所述步驟c中備用拜訪移動交換中心返回成功響應至主用拜訪移動交換中心，則所述步驟d進一步包括步驟d1.主用拜訪移動交換中心根據所述成功響應提交其拜訪位置寄存器中的簽約數據修改；以及d2.主用拜訪移動交換中心向歸屬位置寄存器發送成功的簽約數據響應。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于如果所述步驟c中備用拜訪移動交換中心返回失敗響應至主用拜訪移動交換中心，則所述步驟d進一步包括步驟d’1.主用拜訪移動交換中心根據所述失敗響應取消其拜訪位置寄存器中的簽約數據修改；以及d’2.主用拜訪移動交換中心向歸屬位置寄存器發送失敗的簽約數據響應。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于主用拜訪移動交換中心和備用拜訪移動交換中心之間的信令鏈路帶寬分為三個部分一個部分用于傳遞用戶標識和位置區信息的改變；一個部分用于周期性的從主用拜訪移動交換中心復制用戶簽約信息到備用拜訪移動交換中心；一個部分用于實時事務標記的傳送。
7.一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的系統，包括主用拜訪移動交換中心和備用拜訪移動交換中心，其特征在于當主用拜訪移動交換中心中簽約數據變化時，主用拜訪移動交換中心修改其拜訪位置寄存器中簽約數據并通過建立的信令鏈路向備用拜訪移動交換中心發起簽約數據事務請求，備用拜訪移動交換中心發送簽約數據事務請求響應至主用拜訪移動交換中心，主用拜訪移動交換中心接收所述響應。
全文摘要
本發明提供一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的方法，包括以下步驟a.當主用拜訪移動交換中心中簽約數據變化時，主用拜訪移動交換中心修改其拜訪位置寄存器中簽約數據；b.主用拜訪移動交換中心通過建立的信令鏈路向備用拜訪移動交換中心發起簽約數據事務請求；c.備用拜訪移動交換中心發送簽約數據事務請求響應至主用拜訪移動交換中心；以及d.主用拜訪移動交換中心接收所述響應。本發明還提供一種使用分布式事務實現移動用戶數據安全備份的系統。本發明中，當主用拜訪移動交換中心失敗，備用拜訪移動交換中心接管原主用拜訪移動交換中心控制的網絡實體和用戶后，備用拜訪移動交換中心和歸屬位置寄存器之間的簽約用戶信息流量將顯著減小，提升信令網的安全性，同時提高備用拜訪移動交換中心對于切換后短時間內的業務處理能力，避免信令通道的擁塞。
文檔編號H04W28/14GK1984448SQ200610060929
公開日2007年6月20日 申請日期2006年5月30日 優先權日2006年5月30日
發明者鐘颙, 金波, 朱浩鵬 申請人:華為技術有限公司