一種LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP協(xié)議棧的熱備份方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LTE Femto網(wǎng)關(guān)，特別涉及一種LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP協(xié)議棧的熱備份方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展。適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算及移動(dòng)多媒體運(yùn)作需要的LTE移動(dòng)通信逐漸開(kāi)始興起。LTE基于舊有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是GSM/UMTS標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)，它是3G與4G技術(shù)之間的一個(gè)過(guò)渡，是3.9G的全球標(biāo)準(zhǔn)，它改進(jìn)并增強(qiáng)了 3G的空中接入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)率、低延遲，改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲，增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。
[0003]Femto又稱毫微微蜂窩基站，由于具有發(fā)射功率低、覆蓋范圍小、部署方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，所以受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。Femto以固定寬帶接入網(wǎng)絡(luò)為回程，同時(shí)向用戶提供移動(dòng)業(yè)務(wù)，是一種典型的固定移動(dòng)融合技術(shù)，F(xiàn)emto將是全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商提供差異化服務(wù)的重要手段。對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，F(xiàn)emto技術(shù)的應(yīng)用可以提高室內(nèi)覆蓋質(zhì)量、提升用戶體驗(yàn)、減少用戶離網(wǎng)率，同時(shí)可以在空口分流宏網(wǎng)絡(luò)流量、緩解宏網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容壓力。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，因?yàn)镕emto部署的成本低，運(yùn)營(yíng)商可以為用戶提供更低的通信資費(fèi)，另外Femto用戶可以獨(dú)享無(wú)線資源和傳輸資源，獲得更好的信號(hào)質(zhì)量和接入速率。
[0004]SCTP(Stream Control Transmiss1n Protocol,流控制傳輸協(xié)議)是IETF (Internet Engineering Task Force，因特網(wǎng)工程任務(wù)組)在2000年定義的一個(gè)傳輸層(Transport Layer)協(xié)議，是提供基于不可靠傳輸業(yè)務(wù)的協(xié)議之上的可靠的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸協(xié)議。SCTP的設(shè)計(jì)用于通過(guò)IP網(wǎng)傳輸信令通信網(wǎng)窄帶信令消息。SCTP是一個(gè)面向連接的流傳輸協(xié)議，它可以在兩個(gè)端點(diǎn)之間提供穩(wěn)定、有序的數(shù)據(jù)傳遞服務(wù)。在LTE Femto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中，SCTP的作用就是傳輸LTE Femto網(wǎng)關(guān)的信令。相反的，如果LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP鏈接如果斷開(kāi)，LTE Femto網(wǎng)關(guān)的信令就無(wú)法傳輸，業(yè)務(wù)就中斷了。
[0005]在存在主備實(shí)體的LTE Femto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中，LTE Femto基站只會(huì)和主LTE Femto網(wǎng)關(guān)建立SCTP連接。如果主LTE Femto網(wǎng)關(guān)發(fā)生了宕機(jī)，如何保證LTE Femto基站和備LTEFemto網(wǎng)關(guān)的SCTP連接不發(fā)生中斷，成了目前業(yè)內(nèi)必須解決的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]2009.9.9公開(kāi)的，公開(kāi)號(hào)為CN101527707A的中國(guó)發(fā)明提供一種用于SCTP協(xié)議棧熱備份的實(shí)時(shí)一致性檢驗(yàn)方法及相關(guān)裝置。同步主/備用實(shí)體中的作為各自SCTP協(xié)議棧處理的輸入數(shù)據(jù)。從主實(shí)體獲取給定偶聯(lián)中的SCTP報(bào)文的最后一個(gè)凈荷數(shù)據(jù)塊的TSN-校驗(yàn)信息對(duì)。從備用實(shí)體獲取所述給定偶聯(lián)中的匹配凈荷數(shù)據(jù)塊的TSN-校驗(yàn)信息對(duì)，所述匹配凈荷數(shù)據(jù)塊的TSN-校驗(yàn)信息對(duì)具有與來(lái)自主實(shí)體的TSN-校驗(yàn)信息對(duì)相同的TSN。利用TSN-校驗(yàn)信息對(duì)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其中，確定來(lái)自所述主實(shí)體的TSN-校驗(yàn)信息對(duì)是否與所述匹配凈荷數(shù)據(jù)塊的TSN-校驗(yàn)信息對(duì)具有相同的校驗(yàn)信息。該發(fā)明使用的內(nèi)核的SCTP協(xié)議棧，而非應(yīng)用層的SCTP協(xié)議棧(usrSCTP).其是通過(guò)同步主/備實(shí)體的輸入數(shù)據(jù)，從而利用TSN-校驗(yàn)信息對(duì)主/備實(shí)體信息的一致性校驗(yàn)，這就決定，其主/備實(shí)體信息并非備份的關(guān)系，若備實(shí)體的偶聯(lián)信息(包括TSN-校驗(yàn)信息對(duì))是從主實(shí)體備份過(guò)來(lái)，主/備實(shí)體信息必然是一致的。因此其無(wú)法實(shí)現(xiàn)在主LTE Femto網(wǎng)關(guān)發(fā)生宕機(jī)的時(shí)候，LTE Femto基站和LTE Femto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的SCTP連接不中斷的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種實(shí)現(xiàn)主備LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間SCTP協(xié)議棧信息備份的方法，保證了在主LTE Femto網(wǎng)關(guān)發(fā)生宕機(jī)的時(shí)候，LTE Femto基站和LTEFemto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的SCTP連接不中斷，確保的LTE信令的正常交互，也提高SCTP協(xié)議棧處理的性能和穩(wěn)定性。
[0008]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP協(xié)議棧的熱備份方法，基于應(yīng)用層面的SCTP協(xié)議棧，即usrSCTP協(xié)議棧，通過(guò)應(yīng)用層面的處理，將主LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP協(xié)議棧的數(shù)據(jù)備份到備LTE Femto網(wǎng)關(guān)上，當(dāng)主LTE Femto網(wǎng)關(guān)發(fā)生宕機(jī)的時(shí)候，LTEFemto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)處理將切換到備LTE Femto網(wǎng)關(guān)，備LTE Femto網(wǎng)關(guān)將從主LTEFemto網(wǎng)關(guān)備份過(guò)來(lái)的SCTP數(shù)據(jù)取出重新創(chuàng)建SCTP的控制塊信息，使LTE Femto基站和LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間的SCTP連接不會(huì)發(fā)生中斷。
[0009]進(jìn)一步的，將主LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP協(xié)議棧的數(shù)據(jù)備份到備LTE Femto網(wǎng)關(guān)上的過(guò)程具體是:
[0010]步驟(I)、LTE Femto基站接入主LTE Femto網(wǎng)關(guān)，建立SCTP連接；
[0011]步驟(2)、主LTE Femto網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用程序獲取SCTP連接的相關(guān)協(xié)議棧信息，發(fā)送到備LTE Femto網(wǎng)關(guān)，備LTE Femto網(wǎng)關(guān)接收到SCTP協(xié)議棧數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)在內(nèi)存中；
[0012]步驟(3)、LTE Femto基站和主LTE Femto網(wǎng)關(guān)建立SCTP連接后，便能通過(guò)SCTP鏈路傳輸SCTP的數(shù)據(jù)報(bào)文和SCTP的心跳報(bào)文；LTE Femto基站和主LTE Femto網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)文的交互會(huì)伴隨著SCTP連接的序列號(hào)地遞增，因此，主LTE Femto網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序接收和發(fā)送每一個(gè)SCTP數(shù)據(jù)報(bào)文的同時(shí)需要從SCTP協(xié)議棧中獲取對(duì)應(yīng)SCTP連接的傳輸序列號(hào)，發(fā)送到備LTE Femto網(wǎng)關(guān)，備LTE Femto網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用程序接收到SCTP的數(shù)據(jù)報(bào)文后，更新內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的SCTP數(shù)據(jù)；
[0013]步驟(4)、LTE Femto基站和主LTE Femto網(wǎng)關(guān)建立SCTP連接后，若發(fā)生SCTP連接的中斷，主LTE Femto網(wǎng)關(guān)向備LTE Femto網(wǎng)關(guān)發(fā)送SCTP數(shù)據(jù)刪除的消息，備LTE Femto網(wǎng)關(guān)接收到消息后，從內(nèi)存中刪除對(duì)應(yīng)的SCTP數(shù)據(jù)。
[0014]進(jìn)一步的，所述步驟(I)中LTE Femto基站和主LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間有4次報(bào)文交互，分別是INIT，INIT ACK, COOKIE ECHO，COOKIE ACK，用于SCTP鏈路的初始化和協(xié)商，協(xié)商成功后，LTE Femto基站和主LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間的SCTP鏈路就建立成功了。
[0015]進(jìn)一步的，在LTE Femto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中，當(dāng)主LTE Femto網(wǎng)關(guān)發(fā)生宕機(jī)的時(shí)候，主LTEFemto網(wǎng)關(guān)和備LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間會(huì)發(fā)生一次熱備切換，LTE業(yè)務(wù)會(huì)馬上切換的備LTEFemto網(wǎng)關(guān)上，這時(shí)備LTE Femto網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序?qū)膬?nèi)存中讀取出備份的SCTP的數(shù)據(jù)，并根據(jù)備份的SCTP信息創(chuàng)建出新的SCTP控制塊信息，同時(shí)將SCTP數(shù)據(jù)設(shè)置到SCTP協(xié)議棧中；在主LTE Femto網(wǎng)關(guān)和備LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間會(huì)發(fā)生熱備切換后，LTE Femto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的SCTP連接的IP將從主LTE Femto網(wǎng)關(guān)刪除并在備LTE Femto網(wǎng)關(guān)生效，整個(gè)過(guò)程，對(duì)于LTE Femto基站是完全無(wú)感知的。
[0016]進(jìn)一步的，在主LTE Femto網(wǎng)關(guān)和備LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間發(fā)生熱備切換后，LTEFemto基站和LTE Femto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的SCTP交互將在備LTE Femto網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行，備LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP協(xié)議棧將根據(jù)熱備切換后的第一次數(shù)據(jù)報(bào)文的序列號(hào)調(diào)整協(xié)議棧的序列號(hào)。
[0017]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明基于應(yīng)用層面的SCTP協(xié)議棧(usrSCTP協(xié)議棧)，并且通過(guò)usrSCTP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)SCTP數(shù)據(jù)的備份，保證了 LTE Femto網(wǎng)關(guān)主備實(shí)體的SCTP協(xié)議棧數(shù)據(jù)的一致，確保LTE Femto網(wǎng)關(guān)主備實(shí)體發(fā)生倒換后，SCTP鏈接不會(huì)斷開(kāi)，從而不會(huì)影響LTE業(yè)務(wù)；使LTE Femto網(wǎng)關(guān)的性能更加優(yōu)越，穩(wěn)定性更高，兼容性更好，同時(shí)本實(shí)現(xiàn)方法具有較高的可實(shí)現(xiàn)性和使用性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]圖1為本發(fā)明方法中的LTE系統(tǒng)組網(wǎng)的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明方法的流程結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，為L(zhǎng)TE系統(tǒng)的組網(wǎng)示意圖，每臺(tái)LTE Femto基站在接入LTE Femto網(wǎng)關(guān)時(shí)，都會(huì)通過(guò)SCTP的四次握手，建立SCTP連接。這樣LTE Femto基站和LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間的信令就可以通過(guò)SCTP鏈路進(jìn)行傳輸。在LTE系統(tǒng)中，LTE Femto網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)之間的SCTP連接行為和LTE Femto基站與LTE Femto網(wǎng)關(guān)之間的SCTP連接行為是一樣的。
[0022]再如圖1和圖2所示，本發(fā)明的LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP協(xié)議棧的熱備份方法，基于應(yīng)用層面的SCTP協(xié)議棧，即usrSCTP協(xié)議棧，通過(guò)應(yīng)用層面的處理，將主LTE Femto網(wǎng)關(guān)的SCTP協(xié)議棧的數(shù)據(jù)備份到備LTE Femto網(wǎng)關(guān)上，當(dāng)主LTE Femto網(wǎng)關(guān)發(fā)生宕機(jī)的時(shí)候，LTE Femto網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)