CN1418023A - 无线接入网中基站控制器的备份实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基站控制器的备份实现方法，包括：(a)切换控制服务器检测是否有基站控制器出现故障，如有则进行故障处理，并决定是否需要进行基站控制器的切换；(b)如需切换，则选择备份基站控制器；(c)切换控制服务器向备份基站控制器下发被接管基站的静态数据配置，向被接管的基站下发与新的备份基站控制器建立通信的信息；(d)被接管的基站与新的备份基站控制器建立连接并恢复工作。本发明同时公开了实现该方法的一种切换控制服务器。本发明可在无线接入网BSC出现故障的情况下，控制其它BSC接管故障BSC所控制的基站。相对于人工操作，大大缩短了操作时间，减少了操作错误的可能，由此提高了移动通信系统无线接入网的可靠性与服务质量。

Description

无线接入网中基站控制器的备份实现方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信系统，尤其涉及一种提高移动通信系统中无线接入网可靠性的基站控制器的备份实现方法及实现该方法的装置。

背景技术

现有移动通信系统的无线接入网中，主要包括基站和基站控制器(BSC)两种网元。其中，基站直接为接入无线用户提供无线接入信道，BSC是无线接入网的管理控制核心，集中管理无线资源。BSC可以带一个或多个基站，一个基站只能受唯一的BSC控制。

现有移动通信无线接入网中，由于基站受控于唯一的无线BSC，因此，如果BSC出现故障，将导致该BSC所控制的所有基站停止工作。参见图1所示的无线接入网中，有四个基站以及两个BSC，其中基站1、基站2受控于BSC1，基站3、基站4受控于BSC2。假设BSC1出现故障，将导致BSC1控制的基站1、基站2停止工作。如果BSC1的故障一时无法排除，可以把基站1、基站2切换到由BSC2控制。目前该切换过程需要人工切换传输线路并手工向基站1、基站2以及BSC2下发配置命令，操作非常繁琐，速度慢且容易出错。

发明内容

随着移动通信技术的发展，无线接入网中的基站控制器之间以及与基站控制器所控制的基站之间在传输上是以网络互连，如设备之间存在IP、ATM等交换网络，在传输层能够实现互通。

基于此，为提高移动通信系统无线接入的可靠性，本发明目的就在于提供一种基站控制器的备份实现方法及实现该方法的装置。

一种提高移动通信系统中无线接入网可靠性的基站控制器的备份实现方法，至少包括以下步骤：

(a)切换控制服务器检测是否有基站控制器出现故障，如有则进行故障处

   理，并决定是否需要进行基站控制器的切换；

(b)如需切换，则选择备份基站控制器；

(c)切换控制服务器向备份基站控制器下发被接管基站的静态数据配置，向

   被接管的基站下发与新的备份基站控制器建立通信的信息；

(d)被接管的基站与新的备份基站控制器建立连接并恢复工作。

根据本发明上述实现方法，其中所述步骤(a)至少包括以下步骤：

(a1)切换控制服务器通过故障告警机制检测是否有基站控制器出现故障，如有则启动业务中断计时器，并进行故障处理，继续步骤(a2)，否则继续步骤(a1)；

(a2)切换控制服务器通过恢复告警检测出现故障的基站控制器是否恢复，如是则清零业务中断计时器，返回步骤(a1)，否则继续步骤(a3)；

(a3)判断出现故障的基站控制器业务中断计时器计时的时间是否大于一预先设定的时间间隔值，如是则决定进行切换并结束，否则返回步骤(a2)。

所述的告警包括：告警台在基站控制器出现故障后向切换控制服务器发出的相关基站控制器故障的通知；告警台转发给切换控制服务器的与基站控制器直接相连的基站或核心网设备出现业务中断的告警信息。

所述的故障处理包括：切换控制服务器向故障基站控制器远程下发复位命令，或远程控制故障基站控制器的电源开关，进行断电复位操作。

根据本发明上述实现方法，其中所述步骤(b)选择备份基站控制器至少包括：

切换控制服务器优先选择在传输上离故障基站控制器就近的基站控制器；

通过查询候选的基站控制器当前的动态状况，判断是否可以接管新的基站以及接管多少个由故障基站控制器所控制的基站。

上述步骤(c)中被接管基站的静态数据配置是从集中网管设备处获得，包括基站控制器中所有关于基站的数据配置，包括基站的设备配置和无线资源配置。

上述步骤(c)中与新的备份基站控制器建立通信的信息至少包括新的基站控制器的通信地址、通信时使用的密钥。

一种实现上述本发明方法的切换控制服务器，至少包括：

基站控制器监控模块，监控其所管理控制的所有基站控制器的工作状态，如有异常，发送消息通知故障处理模块；

故障处理模块，接收基站控制器监控模块的故障消息，进行相应的故障处理；

切换决策模块，检测故障处理模块的处理结果，决定是否进行基站控制器的切换，当需切换时发送消息通知基站控制器选择模块；

基站控制器选择模块，选择接管故障基站控制器的新的基站控制器；

数据配置分发模块，从集中网管服务器处查询被接管基站的数据配置并向新的基站控制器下发，向被接管基站下发与新的基站控制器建立通信的信息；或控制集中网管服务器向新的基站控制器下发数据配置和向被接管基站下发与新的基站控制器建立通信的信息。

该切换控制服务器为设于集中网管服务器上或其它功能服务器上，也可独立存在于一台单独的服务器。

本发明在移动通信系统无线接入网中引入一种新的逻辑实体--切换控制服务器。在无线接入网BSC出现一时无法恢复的故障等情况下，可以控制其它BSC接管故障BSC所控制的基站。相对于人工操作，大大缩短了操作时间，减少了操作错误的可能，由此提高了移动通信系统无线接入网的可靠性与服务质量。

附图说明

图1为现有的无线接入网结构示意。

图2为应用本发明的无线接入网结构示意。

图3为本发明切换控制服务器操作流程示意。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明技术方案实施的前提条件是，要求无线接入网中相互备份的BSC与它们所控制的所有基站之间在传输层能够互通，即设备之间存在IP、ATM等交换网络。

在上述技术前提下，本发明在现有无线接入网中引入了一个在BSC、基站之上的逻辑实体——切换控制服务器，该切换控制服务器可以控制一定范围的BSC相互备份切换，例如，该范围可以是某电信运营商在某城市部署的某种移动通信网。切换控制服务器为一逻辑实体，具体在哪个设备实现取决于制造商，例如该实体可以在集中网管服务器上实现。

参见图2所示，为本发明引入切换控制服务器后的无线接入网结构示意图。其中，无线接入网中有两个BSC、四个基站以及一个控制该无线接入网内BSC进行保护切换的切换控制服务器。在正常情况下，基站1、基站2受控于BSC1，基站3、基站4受控于BSC2。假设BSC1出现故障，如果切换控制服务器判断出BSC1的故障一时不可恢复，切换控制服务器将向BSC2下发基站1、基站2的相关配置，要求其接管这两个基站。切换控制服务器同时向基站1、基站2下发BSC2的通信地址、通信时使用的密钥等信息。之后BSC2同基站1、基站2建立连接，基站1、基站2恢复正常工作。

切换控制服务器包含的功能模块有：

BSC监控模块：监控所辖范围内所有BSC工作状态，如果有BSC工作异常，则会向故障处理模块发出通知。

故障处理模块：根据BSC监控模块通知的故障现象，能够进行相应的故障处理。

切换决策模块：根据BSC故障处理情况决定是否需要进行BSC切换，以恢复中断的业务。

BSC选择模块：选择接管故障BSC的新BSC。本模块要优先选择在传输上就近的BSC，并通过查询这些候选的BSC当前的动态状况，如负荷等参数，判断其是否可以接管新的基站。

数据配置分发模块：从集中网管服务器处查询被接管基站的各种数据配置，并向新的BSC下发这些数据配置。以及向被接管的基站下发与新BSC建立通信的信息，如新BSC的通信地址、通信时使用的密钥等信息。

参见图3所示，切换控制服务器各功能模块之间的处理说明以及切换控制服务器对于BSC故障的处理流程如下：

1、BSC监控模块监测是否有BSC出现故障

告警台在基站控制器出现故障后，向切换控制服务器发出相关基站控制器故障的通知；另外，如果与基站控制器直接相连的基站或核心网设备出现业务中断告警，告警台也将把告警信息转发给切换控制服务器，以便切换控制服务器精确判断是否有基站控制器出现故障。

2、故障处理模块对故障BSC进行处理

因为涉及到切换，所以故障应该是严重到基站控制器整机业务中断，所以要进行复位处理，由切换控制服务器远程下发复位命令。如果切换控制服务器能够远程控制基站控制器的电源开关，还可以远端进行断电复位操作。

3、切换决策模块根据故障处理结果判断是否需要切换BSC

如果BSC因各种原因，如设备故障等，导致整机业务中断，则切换控制服务器通过检测相应的恢复告警来判断设备故障是否恢复。当切换控制服务器检测到业务中断已经持续了一定时间，例如15分钟，而且在采取各种恢复措施后，例如复位等恢复措施，故障仍未排除。为了避免业务继续中断，就可以决定进行切换。

上述的过程可通过设置一业务中断计时器实现：

当切换控制服务器检测到有基站控制器出现故障，则启动业务中断计时器，同时进行故障处理；

当切换控制服务器检测到出现故障的基站控制器已恢复，则清零业务中断计时器；

切换控制服务器判断出现故障的基站控制器业务中断计时器计时的时间是否大于一预先设定的时间间隔值，例如15分钟，如是则决定进行切换。

4、BSC选择模块选择新的备份BSC

对于一个被接管的BSC，其所控制的基站可能有多个，接管这些基站的BSC数量可能有1～N个，即这些基站可以由多个BSC来分担，但一个基站最多还是仅同一个BSC连接。对于如何选择新的BSC，切换控制服务器优先选择在传输上就近的BSC，并通过查询这些候选的BSC当前的动态状况，如基站控制器的CPU负荷、基站控制器的资源占用情况，包括内存占用率、业务传输接口的占用率等，判断其是否可以接管新的基站。

切换控制服务器优先选择在传输上就近的BSC，可预先在切换控制服务器中人工配置好一张表，表项为各个基站控制器。对于每一个基站控制器，要列出所有可能的备份基站控制器，每个备份基站控制器要设好传输上就近的权值，以便切换时选择。表中除了传输距离远近的权值外，还有每个备份基站控制器容量的记录。

选择时首先查表，看一看哪几个基站控制器离故障的基站控制器最近，以及这些基站控制器的容量，然后查询这些备份的基站控制器的动态状况。综合这些数据就可以知道备份的基站控制器现在剩余的容量，以便决定将多少故障基站控制器所控制的基站切换到这些备份基站控制器上。

5、数据配置分发模块向新的BSC下发基站配置并向被接管的基站下发与BSC建立通信的信息

BSC选择完毕后，切换控制服务器将向这些BSC下发被接管基站的静态数据配置，静态数据配置从集中网管设备处获得，包括基站控制器中所有关于基站的数据配置，有基站的设备配置，也就是单板等硬件资源配置；还有无线资源配置，比如载频、小区规划等等。同时也需要向被接管的基站下发与新BSC建立通信的信息，如新BSC的通信地址、通信时使用的密钥等信息。

对于基站控制器与基站，接收维护管理台下发数据配置都是已有的功能，在这唯一不同的是改由切换控制服务器下发数据配置。具体下发可以有两种方式：1、切换控制服务器向集中网管服务器查询需要的数据配置，然后亲自下发；2、切换控制服务器控制集中网管服务器向相应的基站以及基站控制器下发数据配置。

6、新的BSC同基站建立通信，业务中断恢复

上述步骤完成后，被接管的基站同新的BSC之间可以建立连接并恢复正常工作。

切换控制服务器是一个逻辑实体，可以同集中网管服务器在物理上使用同一台服务器，但也不排除独立存在于一台单独的服务器或其它功能服务器上的可能。

在无线接入网BSC出现一时无法恢复的故障等情况下，需要进行基站切换操作时，相对于人工恢复操作，本发明可以大大缩短BSC切换操作的时间，减少操作错误的可能，由此提高移动通信系统无线接入网的可靠性与服务质量。

Claims (9)

1、一种提高移动通信系统中无线接入网可靠性的基站控制器的备份实现方法，其特征在于该方法至少包括以下步骤：

(a)切换控制服务器检测是否有基站控制器出现故障，如有则进行故障处理，并决定是否需要进行基站控制器的切换；

(b)如需切换，则选择备份基站控制器；

(c)切换控制服务器向备份基站控制器下发被接管基站的静态数据配置，向被接管的基站下发与新的备份基站控制器建立通信的信息；

(d)被接管的基站与新的备份基站控制器建立连接并恢复工作。

2、根据权利要求1所述的基站控制器的备份实现方法，其特征在于所述步骤(a)至少包括以下步骤：

(a1)切换控制服务器通过故障告警机制检测是否有基站控制器出现故障，如有则启动业务中断计时器，并进行故障处理，继续步骤(a2)，否则继续步骤(a1)；

(a2)切换控制服务器通过恢复告警检测出现故障的基站控制器是否恢复，如是则清零业务中断计时器，返回步骤(a1)，否则继续步骤(a3)；

(a3)判断出现故障的基站控制器业务中断计时器计时的时间是否大于一预先设定的时间间隔值，如是则决定进行切换并结束，否则返回步骤(a2)。

3、根据权利要求2所述的基站控制器的备份实现方法，其特征在于所述的告警包括：

告警台在基站控制器出现故障后向切换控制服务器发出的相关基站控制器故障的通知；告警台转发给切换控制服务器的与基站控制器直接相连的基站或核心网设备出现业务中断的告警信息。

4、根据权利要求1或2所述的基站控制器的备份实现方法，其特征在于所述的故障处理包括：

切换控制服务器向故障基站控制器远程下发复位命令，或远程控制故障基站控制器的电源开关，进行断电复位操作。

5、根据权利要求1所述的基站控制器的备份实现方法，其特征在于所述步骤(b)选择备份基站控制器至少包括：

切换控制服务器优先选择在传输上离故障基站控制器就近的基站控制器；

通过查询候选的基站控制器当前的动态状况，判断是否可以接管新的基站以及接管多少个由故障基站控制器所控制的基站。

6、根据权利要求1所述的基站控制器的备份实现方法，其特征在于所述步骤(c)中被接管基站的静态数据配置是从集中网管设备处获得，包括基站控制器中所有关于基站的数据配置，包括基站的设备配置和无线资源配置。

7、根据权利要求1所述的基站控制器的备份实现方法，其特征在于所述步骤(c)中与新的备份基站控制器建立通信的信息至少包括新的基站控制器的通信地址、通信时使用的密钥。

8、一种实现权利要求1所述方法的切换控制服务器，其特征在于该切换控制服务器至少包括：

基站控制器监控模块，监控其所管理控制的所有基站控制器的工作状态，如有异常，发送消息通知故障处理模块；

故障处理模块，接收基站控制器监控模块的故障消息，进行相应的故障处理；

切换决策模块，检测故障处理模块的处理结果，决定是否进行基站控制器的切换，当需切换时发送消息通知基站控制器选择模块；

基站控制器选择模块，选择接管故障基站控制器的新的基站控制器；

数据配置分发模块，从集中网管服务器处查询被接管基站的数据配置并向新的基站控制器下发，向被接管基站下发与新的基站控制器建立通信的信息；或控制集中网管服务器向新的基站控制器下发数据配置和向被接管基站下发与新的基站控制器建立通信的信息。

9、根据权利要求8所述的切换控制服务器，其特征在于该切换控制服务器为设于集中网管服务器上。

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