无线网络许可文件共享系统及其共享方法

摘要

本发明实施例公开了一种无线网络许可文件共享系统。该系统包括第一控制器和第二控制器。第一控制器和第二控制器与部分或全部控制器组成控制器资源池。第一控制器配置有第一控制器许可文件和备用许可文件。当第二控制器故障时，第一控制器与第二控制器的全部或部分主归属基站建立新的主归属连接，并同时启用配置的第一控制器许可文件和备用许可文件提供服务。本发明实施例还公开了一种无线网络许可文件共享方法及控制器。本发明实施例提供的方案可避免网络故障时的容量损失，提高网络可靠性，增加设备资源的利用率和抗突发流量的能力，降低成本，满足运营商的高可靠性需求。

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线网络许可共享系统及其共享方法。

背景技术

随着移动业务，如语音业务、数据业务需求的爆炸式增长，运营商对无线接入网部分的基站控制器，如无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)的容量需求开始提高。技术的进步为设备容量、集成度的大幅提高提供了保障。在其容量增长的同时，作为无线接入网核心部分的基站控制器的职责也在逐步加高。

以通用移动通讯系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)系统为例，网络系统中RNC与周围网元如核心网、基站通过各个接口连接。其中接口连接可以是物理连接，也可以是逻辑连接。当前无线接入网即无线网络子系统(Radio Network Subsystem，RNS)架构下，一个基站(NodeB)只连接一个RNC。RNC是RNS的控制中心，控制整个RNS覆盖区域内所有用户设备(User Equipment，UE)的无线接入业务。虽然RNC设备的可靠性也非常高，但由于RNC是RNS单点故障点，一旦RNC发生故障，整个RNS覆盖区域都无法提供无线接入业务接入，这引起了运营商对网络安全的担心，甚至已明确提出网络安全需求。

为解决网络安全问题，现有的第一种网络架构方案包括在网络中增加基站控制器，如RNC节点的备份，当某个RNC发生故障时，NodeB可以检测到与其归属RNC的连接发生中断，NodeB将使用不同传输配置轮流尝试与其他一些RNC连接，直到与其中一个RNC连通，继续为NodeB覆盖区域的用户提供服务。

现有的第二种网络架构方案在网络中增加RNC节点的冷备份，即备份的RNC平时不上电。当某个RNC发生故障时，由运营商手工配置该冷备份的RNC替代故障的RNC工作，继续为NodeB覆盖区域的用户提供服务。

现有的第三种网络架构方案在网络中增加RNC节点的温备份，即备份的RNC平时提供传输层的检测。当某个RNC发生故障时，该温备份的RNC主动替代故障的RNC工作，继续为NodeB覆盖区域的用户提供服务。

为解决网络安全问题，发明人对现有的网络架构方案进行分析。经分析，发明人认为，现有网络的不足在于一旦某个RNC发生故障，网络的容量即遭受损失。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题在于提出一种无线网络许可文件共享系统及其共享方法。

为解决上述问题，本发明实施例提出一种无线网络许可文件共享系统。该系统包括第一控制器和第二控制器。第一控制器和第二控制器与部分或全部控制器组成控制器资源池。第一控制器配置有第一控制器许可文件和备用许可文件。当第二控制器故障时，第一控制器与第二控制器的全部或部分主归属基站建立新的主归属连接，并同时启用配置的第一控制器许可文件和备用许可文件提供服务。

本发明实施例还提出了无线网络许可文件共享方法。该方法包括在第一控制器上配置该第一控制器许可文件和备用许可文件，该第一控制器和第二控制器与无线网络中的其他全部或部分控制器组成控制器资源池；当第二控制器故障时，第一控制器与该第二控制器的全部或部分主归属基站建立新的主归属连接，并同时启用配置的该第一控制器的许可文件和备用许可文件提供服务。

本发明实施例还提出一种无线网络许可文件共享系统中的控制器。该控制器包括存储单元、通讯单元和许可文件启用单元。存储单元用于存储该控制器自身的许可文件和备用许可文件。通讯单元用于当第二控制器故障时，与该第二控制器的全部或部分主归属基站建立新的主归属连接，其中该控制器与该第二控制器属于相同的控制器资源池，该控制器资源池由无线网络中的全部或部分控制器组成。许可文件启用单元用于当该控制器与该第二控制器的全部或部分主归属基站建立新的主归属连接时，同时启用该控制器自身的许可文件和备用许可文件。

本发明实施例的技术方案可避免网络故障时的容量损失，提高网络可靠性，增加设备资源的利用率和抗突发流量的能力，降低成本，满足运营商的高可靠性需求。

附图说明

图1为本发明实施例无线网络许可文件共享系统示意图。

图2为本发明实施例无线网络许可文件共享方法流程图。

图3为本发明实施例中无线网络许可文件共享系统中控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

为了便于描述，本发明实施例描述仅以在UMTS系统中的应用为例进行说明。然而，通常情况下，本发明的系统可以为其他无线通信系统，其方法也可以应用于其他无线通信系统中，如全球移动通信系统(Global Systemfor Mobile communication，GSM)，UMTS系统，码分多址接入2000(CodeDivision Multiple Access 2000，CDMA2000)系统及时分-同步码分多址(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)系统，并不能因此认为本发明仅能够应用于UMTS系统，因此任何关于应用系统的变化均应为本发明实施例保护范围所涵盖。

UMTS系统是采用宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，WCDMA)空中接口技术的第三代移动通信系统，因此通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。

UMTS系统的网络部分分为核心网(Core Network，CN)和无线接入网络(Radio Access Network，RAN)两部分。CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能，其从逻辑上分为电路交换域(Circuit Switched Domain，CS)和分组交换域(Packet SwitchedDomain，PS)。CN与RAN，实际上是CN与RNC通过Iu接口通信连接。

无线接入网络亦称无线网络子系统(RNS)，一个RNS由一个无线网络控制器(RNC)和多个基站(NodeB)组成，用于处理所有与无线有关的功能。RNC控制UMTS陆地无线接入网(UMTS Terrestrial radio accessnetwork，UTRAN)的无线资源，即通过Iub接口分配和控制与之相连或相关的NodeB的无线资源，通过Iur接口与网络中的其他RNC通信。RNC主要完成RRC连接建立和断开、切换(硬切换、软切换、更软切换)、宏分集合并、无线资源管理等功能。具体如下：

(1)执行系统信息广播与系统接入控制功能；

(2)切换和服务RNC迁移等移动性管理功能；

(3)宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。

NodeB是UMTS系统的基站，包括无线收发信机和基带处理部件。NodeB主要完成Iub协议处理和Uu接口物理层协议的处理，完成Iub接口和Uu接口之间的数据流的转换，同时也参与一部分无线资源管理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码，还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。

本发明实施例中，无线网络系统的部分或全部控制器组成控制器资源池。该控制器资源池包括第一控制器和第二控制器。第一控制器配置有第一控制器许可文件和备用许可文件。当第二控制器故障时，第一控制器与第二控制器的全部或部分主归属基站建立新的主归属连接，并同时启用配置的第一控制器许可文件和备用许可文件提供服务。

本发明第一实施例无线网络许可文件共享系统如图1所示。

在第一实施例中，无线网络许可文件共享系统包括RNC POOL，由无线网络中的全部或部分RNC组成，包括第一RNC，该第一RNC用于配置自身的许可文件和备用许可文件，并用于当第二RNC故障时，与第二RNC的全部或部分主归属NodeB建立新的主归属连接，同时用于启用配置的自身的许可文件和备用许可文件提供服务。

接入网的全部或部分RNC组成RNC POOL。RNC POOL可以通过在RNC的配置信息中静态设置，当RNC上电时获取该设置信息从而组成RNCPOOL，也可以在网络运行时动态设置，将两个或两个以上RNC组成RNCPOOL。RNC POOL中RNC的数量可以由运营商根据需要或具体情况配置。RNC POOL甚至可以在网络运行过程中，通过数据配置增加新的RNC加入资源池或将某些RNC退出资源池。

RNC POOL中RNC的数量可以仅为网络运行所必须的RNC数量，即NRNC POOL，也可以为了进行负荷分担，多于最小所需数量配置，即为N+1RNC POOL或者N+M RNC POOL。其中，N+1或N+M RNC POOL的冗余资源可以均分在RNC POOL内的各个RNC上面，从而进一步提高网络可靠性、增加设备资源的利用率和抗突发流量的能力。

在第一实施例的无线网络许可文件共享系统中，通常情况，RNC POOL内任意一个RNC发生崩溃性故障，都可以使用其他的RNC来代理提供服务。RNC故障后，RNC POOL内的其他一个或多个RNC附着故障RNC的信令点和RNC ID，代理其业务，或者换句话说，RNC POOL中的其他一个或多个RNC代理故障RNC。在第一实施例中，RNC之间相互进行逻辑链路是否通畅的检测，如发送心跳检测信号，当该RNC故障时，其他RNC检测不到心跳，其他RNC即据此判断该RNC故障。通常，单个接口故障不影响检测信号的传送，仅当检测信号彻底丢失时才认为RNC故障。

通常，每个RNC均设有多个逻辑实体，每个逻辑实体均能对外表现为一个RNC。当某RNC确定需要对故障RNC进行代理时，该RNC获取故障RNC的信令点信息及RNC ID信息，并将其某个当前状态为空闲的逻辑实体激活，将该逻辑实体的信令点信息及RNC ID信息设置成与故障RNC一致。设置完成之后，当CN需要对故障RNC进行寻呼时，该RNC即能代理该故障RNC进行操作。

RNC POOL中的RNC通过Iu接口与CN建立传输链路，并组成传输网络。该传输网络可以为异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)传输网络，或者互联网协议(Internet Protocol，IP)传输网络。

在无线网络许可文件共享系统的第一实施例中，一个RNC有多个主归属NodeB和多个从归属NodeB；一个RNC的主归属NodeB通常是其他RNC的从归属NodeB。

从NodeB的角度看，一个NodeB连接2个或2个以上的RNC POOL中的RNC，其中一个为主归属RNC，其他为从归属RNC。一个NodeB的主归属RNC可以是其它NodeB的从归属RNC。NodeB通过主归属RNC建立无线业务承载链接。主归属于同一个RNC的NodeB对应的从归属RNC可以不相同。在主归属连接故障时，NodeB可以与一个从归属连接的RNC建立新的主归属连接。

主归属、从归属信息可以在NodeB或RNC的配置信息中静态设置，NodeB上电时获取该设置信息；或者也可以在网络运行过程中通过网络优化算法自适应设置、动态调整，或者通过操作维护模块人为设置、调整。在第一实施例中，网络可采用负荷分担算法，根据RNC POOL内的各RNC的容量比例来均衡负载配置NodeB的从归属RNC；或者根据各RNC的当前话务量情况动态调整NodeB的从归属RNC，以达到优化网络配置，提高网络可靠性的目的。

在第一实施例中，RNC2的主归属基站包括NodeB2和NodeB3，其中NodeB2与RNC1建立从归属连接，NodeB3与其他RNC建立从归属连接。

RNC1用于配置RNC1自身的许可文件和备用许可文件。在第一实施例中，备用的许可文件可以是RNC2的许可文件或者是无线网络为了容灾而专门配置的容灾许可文件。许可文件是一种可用于激活设备能力的文件，比较典型的许可文件如激活RNC容量的容量许可文件。通常，RNC2的许可文件即表示可用于激活与RNC2相同的能力的许可文件。容灾许可文件对应于RNC POOL中许可要求最多，如容量要求最大的RNC的许可文件进行配置。许可文件可以分比例启用，如仅启用部分许可文件，用于激活设备的部分能力。通常，容灾许可文件在网络正常不予启用。在实施例中，为了提高网络可靠性，系统也可以将容灾许可文件作为冗余资源启用。冗余资源可以平均分配到资源池中的各RNC上，也可以主要分配到某些有需要的RNC上。

RNC1用于当RNC2故障时与NodeB2建立主归属连接。RNC1或RNCPOOL中的其他RNC用于附着于RNC2，代理RNC2业务，或者说用于代理RNC2，并通过RNC1与NodeB2建立的新的主归属连接继续为NodeB2小区的用户提供服务。

为了避免网络容量损失，RNC1还用于根据与自身建立新的主归属连接的RNC2的主归属NodeB的数量与RNC2的主归属NodeB总数量的比例激活备用许可文件。在第一实施例中，由于RNC2有2个主归属基站，在RNC2故障后，其中一个与RNC1建立主归属基站，因此，RNC1激活50％的备用许可文件，并使用该50％的备用许可文件和自身的许可文件提供服务。RNC1也可以完整地激活备用许可文件；或者根据自身的需要激活备用许可文件。

备用许可文件，包括RNC2的许可文件和容灾许可文件均可设置一定的使用有效期限，或去激活方式。在第一实施例中，当RNC2恢复正常时，NodeB2再次切换回RNC2，此时RNC2可要求RNC1去激活此前激活的备用许可文件。使用有效期限的设定可以在激活时设定，也可以在RNC1配置该备用许可文件时设定。系统还可以包括一操作维护端，用于设置、修改备用许可文件的使用有效期限，修改激活状态。备用许可文件可以由RNC1激活/去激活，也可以通过操作维护端，人为地激活/去激活。

本发明实施例还公开无线网络许可文件共享方法。该方法包括在控制器资源池中的第一控制器上配置该第一控制器许可文件和备用许可文件，该控制器资源池由无线网络中的全部或部分控制器组成；当该控制器资源池中的第二控制器故障时，第一控制器与该第二控制器的全部或部分主归属基站建立新的主归属连接，并同时启用配置的该第一控制器的许可文件和备用许可文件提供服务。

本发明第二实施例无线网络许可文件共享方法如图2所示。

S201，第一RNC配置自身的许可文件和备用许可文件。在实施例中，备用许可文件可以是第二RNC的许可文件或者是无线网络为了容灾而专门配置的容灾许可文件。许可文件是一种可用于激活设备能力的文件，比较典型的许可文件如激活RNC容量的容量许可文件。通常，第二RNC的许可文件即表示可用于激活与第二RNC相同的能力的许可文件。容灾许可文件对应于RNC POOL中许可要求最多，如容量要求最大的RNC进行配置。许可文件可以分比例启用，如仅启用部分许可文件，用于激活设备的部分能力。

S203，第二RNC故障，第一RNC与原第二RNC的主归属NodeB建立新的主归属连接。如第一实施例无线网络许可文件共享系统所描述，一个RNC有多个主归属NodeB和多个从归属NodeB；一个RNC的从归属NodeB可能是其他RNC的主归属NodeB。当RNC故障时，该RNC所管辖的主归属NodeB需要选择它们的一个从归属RNC建立新的主归属连接。这些主归属NodeB可以选择同一个从归属RNC建立新的主归属连接，可以选择不同的从归属RNC分别建立新的主归属连接。第一RNC可以与第二RNC的部分或全部主归属NodeB存在从归属连接。当第二RNC故障时，第二RNC的部分或全部主归属NodeB都可以选择与第一RNC建立新的主归属连接。

S205，第一RNC激活备用许可文件。第一RNC与第二RNC所属的主归属RNC建立主归属连接后，激活备用许可文件。在第二实施例中，第一RNC可以根据与自身建立新的主归属连接的第二RNC的主归属NodeB的数量与RNC的主归属NodeB总数量的比例激活备用许可文件。第一RNC还可以完整地激活备用许可文件；或者根据自身的需要激活备用许可文件。备用许可文件可在激活时设定使用有效期限，也可以在配置时设定使用有效期限，或者不设定使用有效期限。

S207，第一RNC启用备用许可文件和自身的许可文件提供服务。

本发明第二实施例还可以进一步包括当第二RNC故障恢复时，第一RNC去激活备用许可文件。当第二RNC恢复正常时，原第二RNC的主归属基站切回第二RNC，此时第二RNC可要求第一RNC去激活此前激活的备用许可文件。第二实施例中的共享方法还可以通过一操作维护端设置、修改备用许可文件的使用有效期限，修改激活状态。备用许可文件可以由RNC 1激活/去激活，也可以通过操作维护端，人为地激活/去激活。

本发明实施例还公开无线网络系统的控制器。如图3所示的第三实施例无线网络许可文件共享系统中的RNC包括存储单元，通讯单元和许可文件启用单元。存储单元用于存储RNC自身的许可文件和备用许可文件。当RNCPOOL中的第二RNC故障时，通讯单元与第二RNC的全部或部分主归属NodeB建立新的主归属连接。RNC与第二RNC属于相同的RNC POOL，RNCPOOL由无线网络中的全部或部分RNC组成。当RNC与第二RNC的全部或部分主归属NodeB建立新的主归属连接时，许可文件启用单元同时启用RNC自身的许可文件和备用许可文件。

在第三实施例中，备用许可文件为第二RNC许可文件或容灾许可文件。如图3所示，RNC还包括配置单元，用于根据RNC POOL中许可要求最多的RNC配置容灾许可文件作为备用许可文件，并用于将配置的容灾许可文件发送到存储单元。

配置单元还用于从第二RNC获取第二RNC许可文件作为备用许可文件，并用于将第二RNC许可文件发送到存储单元。配置单元可以通过RNC与第二RNC之间的Iur接口获取该第二RNC许可文件。在第三实施例中，配置单元可以通过在RNC与第二RNC的主归属NodeB建立从归属连接时向第二RNC请求该第二RNC许可文件的方式获取该第二RNC许可文件。或者在第二RNC加入RNC POOL时，配置单元主动获取；或者在在第二RNC加入RNC POOL时，接收第二RNC发出的该第二RNC许可文件。

配置单元还可用于在配置容灾许可文件作为备用许可文件或在获取第二RNC许可文件作为备用许可文件时，设置容灾许可文件或第二RNC许可文件的使用有效期限。

许可文件启用单元还可用于根据与RNC建立新的主归属连接的第二RNC的主归属NodeB数量与第二RNC的全部主归属NodeB数量的比例激活备用许可文件。在第二RNC故障恢复，且与RNC建立新的主归属连接的NodeB切回第二RNC时，该许可文件启用单元还可用于去激活备用许可文件。许可文件启用单元在激活备用许可文件时，可设置该备用许可文件的使用有效期限。

综上所述，本发明实施例的无线网络许可文件共享系统及其共享方法，可避免网络故障时的容量损失，提高网络可靠性，增加设备资源的利用率和抗突发流量的能力，降低成本，满足运营商的高可靠性需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。