CN1299519C - 一种utran协作寻呼中的分布式数据存储处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，适用于无线网络控制系统(RNC)的UTRAN协作寻呼，该方法包括：A)将RNC系统划分为复数个相对独立的处理子系统，在每一处理子系统中建立一数据存储区；B)当一用户设备接入到RNC的一个处理子系统后，采用分布式存储算法将该用户设备的数据记录单元存放到相应的数据存储区；C)当核心网发起UTRAN协作寻呼时，RNC的某一处理子系统通过寻呼消息获取被寻呼的用户设备的特性参数，采用分布式存储算法定位被寻呼用户设备的数据记录单元存放的数据存储区，读取被寻呼用户设备的数据记录单元。本发明方法能有效提高RNC系统UTRAN协作寻呼的整体性能。

Description

一种UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法

技术领域

本发明涉及无线网络控制系统(RNC)，尤指一种UTRAN(通用移动通信系统陆地无线接入网络)协作寻呼中的RNC用户接入设备的数据存储方法。

背景技术

WCDMA(宽带码分多址)作为一个开放式标准，主要由UE(用户设备)、UTRAN和CN(核心网)组成。在WCDMA 3GPP 25系列协议之25.931、25.413、25.331等协议中对协作寻呼(参见图1)的描述中，RRC(无线资源控制)连接已经建立，UE连接模式为CELL_DCH或者CELL_FACH，存在两个CN域，其后有如下描述：

CN发起RANAP(无线接入网应用协议)寻呼消息寻呼UE，消息参数有：CN标识、永久UE身份、临时UE身份(可选)、寻呼原因等。

SRNC(服务无线网络控制器)发送RRC寻呼类型2消息。

RNC收到来自CN的寻呼消息，根据消息中携带的信息，找到UE对应的相关信息下发寻呼消息，这之间必然存在某种对应的数据关系。对于这种数据关系，提取相关信息构造数据模型如下：

数据记录单元：{Iupara，Uupara，Ueinfo}即“用户设备特性参数”/“UTRAN特性参数”/“用户设备信息块”。

RNC系统数据存储结构模型如图2所示。

模型中的数据结构满足如下特性：

Iupara必须是RANAP寻呼消息中携带或者通过其它方法间接获得，且对CN侧数据特性是唯一的；

Uupara必须对UTRAN侧数据特性唯一；

Ueinfo表示被寻呼UE相关信息块；

Iupara和Uupara之间存在着一一对应的关系，通过这种对应关系输入Iupara查找Uupara和Ueinfo；

UE的数据记录单元需在UTRAN协作寻呼之前存储到数据存储区。

如何存储管理这些数据结构是一项比较关键性的技术。现有技术中数据结构采用集中存储管理的方法。UE接入后，在满足一定条件下，RNC构造该UE的数据记录单元{Iupara，Uupara，Ueinfo}，通过消息访问方式存放到统一的数据存储区。

RNC收到CN的RANAP寻呼消息时，从消息中获取输入参数Iupara，通过消息访问方式到该数据存储区查找，并通过消息返回查找结果，从而获取UE的相关信息，进行寻呼的后续处理。

现有技术的缺点：

对系统的存储空间要求严格，不利于系统的管理和操作，容易造成内存块吊死；

遍历时间很长，访问的时间效率会很低；

访问过程中容易造成阻塞和消息风暴；

存放该数据存储区的单板一旦发生故障，将会造成所有的UTRAN协作寻呼全部失败。

因此，从系统的稳定可靠性和可扩展性而言，集中式数据存储方法是一个限制系统整体性能提高的瓶颈。

发明内容

本发明提供一种UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储方法，适用于无线网络控制系统RNC的UTRAN协作寻呼，该方法包括下列步骤：

A)将RNC系统划分为复数个相对独立的处理子系统1、2、3、...N，在每一处理子系统中均建立一个数据存储区；

B)当一用户设备接入到RNC的一个处理子系统M1(1≤M1≤N)后，该处理子系统以该用户设备的特性参数构造出该用户设备的数据记录单元，并以该用户设备的特性参数对RNC处理子系统的个数取模值来确定该用户设备的数据记录单元存放的数据存储区K1(1≤K1≤N)；

C)当核心网发起UTRAN协作寻呼时，RNC的某一处理子系统M2(1≤M2≤N)通过寻呼消息获取被寻呼的用户设备的特性参数，并以该特性参数对RNC处理子系统的个数取模值来定位被寻呼用户设备的数据记录单元存放的数据存储区K2(1≤K2≤N)，从数据存储区K2中读取被寻呼用户设备的数据记录单元，通过响应消息将该数据记录单元回复给接收寻呼消息的处理子系统M2。

所述步骤B)还包括有下列步骤：

判断K1是否等于M1，如果是，直接将数据记录单元存放到本系统的数据存储区M1；否则，处理子系统M1向处理子系统K1发送存放数据记录单元的请求消息，处理子系统K1收到消息后将消息中的数据记录单元存放到本系统的数据存储区K1。

所述步骤C)还包括有下列步骤：

判断K2是否等于M2，如果是，直接从本系统的数据存储区M2读取数据记录单元；否则，处理子系统M2向处理子系统K2发送读取数据记录单元的请求消息，处理子系统K2收到消息后从本系统的数据存储区K2中获取数据记录单元通过响应消息回复给处理子系统M2，处理子系统M2从响应消息中获得被寻呼用户设备的数据记录单元。

所述每一处理子系统都各具有一个操作系统及相应的系统软件，实现对各数据存储区中数据的存储和管理。

所述各处理子系统具备实时检测功能，对数据存储区的故障进行实时检测。

上述方法中，如果新增一处理子系统，则执行下列步骤：

61)删除原N个数据存储区内的所有数据记录单元；

62)当前N+1个处理子系统各自将本系统的用户接入设备所对应的数据记录单元在该N+1个数据存储区中重新定位存储位置。

如果某一处理子系统发生故障，则执行下列步骤：

71)删除当前正常工作的N-1数据存储区的所有数据记录单元；

72)当前N-1个正常工作的处理子系统各自将本系统的用户接入设备所对应的数据记录单元在该N-1个数据存储区中重新定位存储位置。

所述重新定位存储位置，方法为：以用户设备的特性参数对当前处理子系统的个数取模值来确定用户设备的数据记录单元存放的数据存储区。

所述各处理子系统具备防闪断功能，以避免各数据存储区的频繁调整。

采用本发明的分布式数据存储管理方法，优点如下：

1一个子系统存放一块数据存储区，对存储空间的要求相对不高；

2本发明对用户设备的数据记录单元采用分布式存储，可以实现负荷分担，避免某块数据存储区超负荷；

3各处理子系统之间的消息交互减少，避免出现阻塞和消息风暴；

4由于每个存储区的数据记录单元个数减少，可以降低数据单元的访问时间，提高效率；

5如果某个处理子系统发生故障，只影响到故障系统接入的用户设备的数据记录单元，对其它处理子系统的数据记录单元无影响；

6本发明还可以采用核查机制，在适当时间对各数据存储区的数据记录单元全部删除然后重建，可以防止内存块的吊死。

附图说明

图1为现有技术中UTRAN协作寻呼过程示意图。

图2现有技术中RNC系统数据集中存储的数据结构模型示意图。

图3为本发明的分布式数据存储结构模型示意图。

具体实施方式

采用本发明方法的数据存储结构模型如图3所示。数据存储区被分成多个独立的部分，被记做数据存储区1、数据存储区2...数据存储区N，这些数据存储区的大小可以任意定义；各个数据存储区对应于各个相对独立的处理子系统1、2、...N；所述每一处理子系统都各具有一个操作系统，由处理子系统的操作系统和系统软件共同完成每个数据存储区中的数据存储和管理功能，因此，各个数据存储区也是相对独立的，不受其它数据存储区影响。

各数据存储区之间通过握手通信等方式保持相互联系，如果某一数据存储区发生故障或者增加一个新数据存储区，其它各数据存储区都能自动实时监测到相应的变化，数据存储区的实时检测也是靠各处理子系统中的操作系统和系统软件来完成的。

本发明方法的具体过程如下：

RRC连接建立时，假设UE(用户设备)在RNC的处理子系统M1接入，满足一定条件后，RNC处理子系统M1以Iupara(该用户设备的特性参数，该参数的特征就是对不同的用户是唯一的，比如用户的身份标识IMSI等)作为输入键值按照分布式存储算法(记做Algor1)，计算出该UE寻呼数据记录单元{Iupara，Uupara，Ueinfo}的存放位置；所述分布式存储算法Algor1就是以Iupara对处理子系统个数取模值来确定数据记录单元存放的数据存储区；如计算得出的数据存储区为K1。如果K1等于M1，系统直接将数据记录单元存放到本数据存储区M1；否则当K1不等于M1时，RNC处理子系统M1向子系统K1发送存放数据记录单元的请求消息，子系统K1收到消息后将消息中的数据记录单元存放到数据存储区K1。

当CN(核心网)发起UTRAN协作寻呼时，接收到RANAP寻呼消息的RNC处理子系统M2通过寻呼消息获取键值Iupara，按照上述Algor1算法找到被寻呼UE的数据记录单元存放的数据存储区K2，如果K2等于M2，系统直接从本处理子系统的数据存储区M2读取数据记录单元；否则，当K2不等于M2时，RNC处理子系统M2向处理子系统K2发送读取数据记录单元的请求消息，处理子系统K2收到消息后从数据存储区K2中获取数据记录单元通过消息回复给处理子系统M2，处理子系统M2从响应消息中获得被寻呼UE的数据记录单元。

假如要新增一子系统，意味着新增了一个数据存储区，假设原数据存储区为N个，新增一子系统后则变为(N+1)个了，那么，原来被存储在N个数据存储区内的所有数据记录单元，应根据负荷分担的原则，分配到现在的(N+1)个数据存储区中去；为实现这一重新分配，各处理子系统通知各数据存储区将所有记录全部删除，然后，该N+1个处理子系统各自按照Algor1算法计算出本系统接入设备所对应的数据记录单元在该N+1个存储区中重新定位的位置。

如果一处理子系统出现故障，假设原有数据存储区为N个，则现有变为N-1个了，由于故障存储区的数据记录已不可使用，因此，必须重新对数据记录单元进行定位。方法如下：删除该N-1个处于正常工作的数据存储区的所有数据记录单元，然后，该N-1个处理子系统各自按照Algor1算法计算出本系统接入设备所对应的数据记录单元在该N-1个存储区中重新定位的位置。

如果是新增加多个处理子系统或者多个处理子系统发生故障，数据存储区的调整就相当于多次单个子系统变化的调整；当然如果同时新增多个处理子系统或同时有多个处理子系统发生故障，也可合并成一次处理。另外，为防止某些处理子系统在某一很短时间内频繁的进行故障状态和正常状态之间的切换，引发相应频繁的数据重新存储，各处理子系统之间可以加入防闪断的功能来避免数据存储区的频繁调整。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1、一种UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，适用于无线网络控制系统RNC的UTRAN协作寻呼，该方法包括下列步骤：

A)将RNC系统划分为复数个相对独立的处理子系统1、2、3、...N，在每一处理子系统中均建立一个数据存储区；

B)当一用户设备接入到RNC的一个处理子系统M1(1≤M1≤N)后，该处理子系统以该用户设备的特性参数构造出该用户设备的数据记录单元，并以该用户设备的特性参数对RNC处理子系统的个数取模值来确定该用户设备的数据记录单元存放的数据存储区K1(1≤K1≤N)；

C)当核心网发起UTRAN协作寻呼时，RNC的某一处理子系统M2(1≤M2≤N)通过寻呼消息获取被寻呼的用户设备的特性参数，并以该特性参数对RNC处理子系统的个数取模值来定位被寻呼用户设备的数据记录单元存放的数据存储区K2(1≤K2≤N)，从数据存储区K2中读取被寻呼用户设备的数据记录单元，通过响应消息将该数据记录单元回复给接收寻呼消息的处理子系统M2。

2、如权利要求1所述的UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，其特征在于：所述步骤B)还包括有下列步骤：

判断K1是否等于M1，如果是，直接将数据记录单元存放到本系统的数据存储区M1；否则，处理子系统M1向处理子系统K1发送存放数据记录单元的请求消息，处理子系统K1收到消息后将消息中的数据记录单元存放到本系统的数据存储区K1。

3、如权利要求1所述的UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，其特征在于：所述步骤C)还包括有下列步骤：

判断K2是否等于M2，如果是，直接从本系统的数据存储区M2读取数据记录单元；否则，处理子系统M2向处理子系统K2发送读取数据记录单元的请求消息，处理子系统K2收到消息后从本系统的数据存储区K2中获取数据记录单元通过响应消息回复给处理子系统M2，处理子系统M2从响应消息中获得被寻呼用户设备的数据记录单元。

4、如权利要求1所述的UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，其特征在于：所述每一处理子系统都各具有一个操作系统及相应的系统软件，实现对各数据存储区中数据的存储和管理。

5、如权利要求4所述的UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，其特征在于：所述各处理子系统具备实时检测功能，对数据存储区的故障进行实时检测。

6、如权利要求1所述的UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，其特征在于：如果新增一处理子系统，则执行下列步骤：

61)删除原N个数据存储区内的所有数据记录单元；

62)当前N+1个处理子系统各自将本系统的用户接入设备所对应的数据记录单元在该N+1个数据存储区中重新定位存储位置。

7、如权利要求1所述的UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，其特征在于：如果某一处理子系统发生故障，则执行下列步骤：

71)删除当前正常工作的N-1数据存储区的所有数据记录单元；

72)当前N-1个正常工作的处理子系统各自将本系统的用户接入设备所对应的数据记录单元在该N-1个数据存储区中重新定位存储位置。

8、如权利要求6或7所述的UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，其特征在于：所述重新定位存储位置，方法为：以用户设备的特性参数对当前处理子系统的个数取模值来确定用户设备的数据记录单元存放的数据存储区。

9、如权利要求1所述的UTRAN协作寻呼中的分布式数据存储处理方法，其特征在于：所述各处理子系统具备防闪断功能，以避免各数据存储区的频繁调整。