CU-DU分布架构连接故障自愈的方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及能通信领域，特别是cu-du分布架构连接故障自愈的方法、设备及存储介质。

背景技术：

5g接入网逻辑架构中，已经明确将接入网分为cu(centralunit)和du(distributedunit)逻辑节点，cu和du组成gnb基站。其中，cu是一个集中式节点，对上通过ng接口与5gc(5gcorenetwork)相连接，在接入网内部则能够控制和协调多个小区，包含协议栈高层控制和数据功能，涉及的主要协议层包括控制面的rrc功能和用户面的ip、sdap(业务数据应用单元)、pdcp(分组数据汇聚协议)子层功能；du是分布式单元，du实现射频处理功能和rlc(无线链路控制)、mac(媒质接入控制)以及phy(物理层)等基带处理功能；基于实际设备实现，du仅负责基带处理功能，rru(远端射频单元)负责射频处理功能，du和rru之间通过ecpri(commonpublicradiointerface)接口相连。cu和du之间通过f1接口连接。其中cu和du的逻辑体系可分为两种，即cu-du分布架构和cu-du融合架构。无线网cu-du架构的好处在于能够获得小区间协作增益，实现集中负载管理；高效实现密集组网下的集中控制，比如多连接、密集切换；获得池化增益，使能nfv/sdn，满足运营商某些5g场景的部署需求。在设备实现上，cu和du部署方式可以两种方式灵活选择，即cu-du分布架构和cu-du融合架构，分布架构cu和du部署在分离的设备，通过f1接口通信；融合架构cu和du集成在同一个物理设备中，此时f1接口就变成了设备内部接口。在cu-du分布架构情况下，cu和du部署在不同的服务器上，cu与du之间通过ip连接，如果cu和du所在服务器之间网络断开或cu故障，那么会导致cu和du连接断开，du服务器上配置的小区出现异常、ue连接断开，并且不可恢复。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供cu-du分布架构连接故障自愈的方法、设备及存储介质，cu-du断连故障后能够自愈，有效提升cu-du连接故障自愈能力和可靠性。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了cu-du分布架构连接故障自愈的方法，包括以下步骤：

内部cu设置为备操作；

判断外部cu与du的连接状态是否正常；

若是，内部cu与外部cu进行实时数据同步；

若否，内部cu设置为主操作，与du进行业务通信。

进一步，所述若否，内部cu设置为主操作并接管du的业务之后还包括以下步骤：

判断外部cu与du的连接状态是否正常；

若是，则内部cu向外部cu发送初始数据和实时数据；

完成数据同步后，内部cu内部设置为备操作。

进一步，所述若是，内部cu与外部cu进行实时数据同步包括：

内部cu向外部cu发起初始同步请求；

通过udp接收外部cu发送的初始静态数据包；

判断初始静态数据包是否完成接收；

若否，继续接收初始静态数据包；

若是，通过udp接收外部cu发送的初始动态数据包；

判断初始动态数据包是否完成接收；

若否，继续接收初始动态数据包；

若是，通过udp接收外部cu发送的实时静态数据包和实时动态数据包。

第二方面，本发明提供了cu-du分布架构连接故障自愈的方法，包括以下步骤：

外部cu向内部cu发送实时数据；

外部cu判断与du的连接状态是否正常；

若是，则外部cu向内部cu发送实时数据；

若否，则外部cu判断与du的连接状态是否正常；

若否，则继续判断与du的连接状态是否正常；

若是，则外部cu接收内部cu发送的初始数据和实时数据。

进一步，所述若是，则外部cu接收内部cu发送的初始数据和实时数据之后还包括以下步骤：

判断是否完成接收内部cu发送的初始数据和实时数据；

若否，则继续接收内部cu发送的初始数据和实时数据；

若是，则恢复与du的业务通信。

第三方面，本发明提供了cu-du分布架构连接故障自愈的方法，包括以下步骤：

du判断与外部cu的连接状态是否正常；

若是，则du保持与外部cu的业务通信；

若否，则du与内部cu进行业务通信；

du判断与外部cu的连接状态是否正常；

若是，则du判断是否接收到外部cu的通信连接指令；

若否，则du保持与内部cu进行业务通信；

若是，则du的业务通信对象切换为外部cu，并退出与内部cu之间业务通信。

第四方面，本发明提供了cu-du分布架构连接故障自愈的方法，包括以下步骤：

内部cu与外部cu进行实时数据同步；

判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

若是，则内部cu与外部cu保持实时数据同步；

若否，则内部cu设置为主操作，与du进行业务通信。

进一步，所述若否，则内部cu设置为主操作，与du进行业务通信之后还包括以下步骤：

判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

若否，则继续判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

若是，则外部cu与内部cu的初始数据和实时数据进行同步；

判断外部cu是否完成对内部cu的初始数据和实时数据的同步；

若是，则du恢复与外部cu的业务通信同时退出与内部cu的业务通信。

第五方面，本发明提供了cu-du分布架构连接故障自愈的设备，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行第一方面的cu-du分布架构连接故障自愈的方法，或第二方面的cu-du分布架构连接故障自愈的方法，或第三方面的cu-du分布架构连接故障自愈的方法，或第四方面的cu-du分布架构连接故障自愈的方法。

第六方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行第一方面的cu-du分布架构连接故障自愈的方法，或第二方面的cu-du分布架构连接故障自愈的方法，或第三方面的cu-du分布架构连接故障自愈的方法，或第四方面的cu-du分布架构连接故障自愈的方法。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：cu-du分布架构部署情况下，外部cu与du之间断开连接后启动du服务器的内部cu接管du连接核心网，cu-du断连故障后自动恢复连接。cu-du断连后，内部cu接管du，小区信息和ue信息在内部cu中恢复，du设备可以继续使用，不影响后续小区和ue业务。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的一种实施方式的内部cu的流程图；

图2是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的一种实施方式的内部cu实时数据同步的流程图；

图3是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的一种实施方式的外部cu的流程图；

图4是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的一种实施方式的du的流程图；

图5是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的一种实施方式的流程图；

图6是本发明实施例提供的cu-du分布架构存在的技术问题示意图；

图7是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的网络部署和软件部署的示意图；

图8是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的外部cu故障切换的示意图；

图9是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的cu-du断连切换的示意图；

图10是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的故障恢复后切换的示意图；

图11是本发明实施例提供的cu-du分布架构连接故障自愈的方法的设备示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

参照图1，本发明实施例的cu-du分布架构连接故障自愈的方法(内部cu)，包括以下步骤：

s110：内部cu设置为备操作；

s120：判断外部cu与du的连接状态是否正常；

s130：若是，内部cu与外部cu进行实时数据同步；

s140：若否，内部cu设置为主操作，与du进行业务通信。

本发明实施例的cu-du分布架构连接故障自愈的方法(内部cu)，包括以下步骤：

s110：内部cu设置为备操作；

s120：判断外部cu与du的连接状态是否正常；

s130：若是，内部cu与外部cu进行实时数据同步；

s140：若否，内部cu设置为主操作，与du进行业务通信；

s150：判断外部cu与du的连接状态是否正常；

s160：若是，则内部cu向外部cu发送初始数据和实时数据；

s170：完成数据同步后，内部cu内部设置为备操作。

参照图2，本发明实施例的cu-du分布架构连接故障自愈的方法(内部cu)中的内部cu与外部cu进行实时数据同步的步骤包括：

s131：内部cu向外部cu发起初始同步请求；

s132：通过udp接收外部cu发送的初始静态数据包；

s133：判断初始静态数据包是否完成接收；

s134：若否，继续接收初始静态数据包；

s135：若是，通过udp接收外部cu发送的初始动态数据包；

s134：判断初始动态数据包是否完成接收；

s136：若否，继续接收初始动态数据包；

s137：若是，通过udp接收外部cu发送的实时静态数据包和实时动态数据包。

参照图3，本发明实施例的cu-du分布架构连接故障自愈的方法(外部cu)，包括以下步骤：

s210：外部cu向内部cu发送实时数据；

s220：外部cu判断与du的连接状态是否正常；

s230：若是，则外部cu向内部cu发送实时数据；

s240：若否，则外部cu判断与du的连接状态是否正常；

s240：若否，则继续判断与du的连接状态是否正常；

s250：若是，则外部cu接收内部cu发送的初始数据和实时数据。

s260：判断是否完成接收内部cu发送的初始数据和实时数据；

s250：若否，则继续接收内部cu发送的初始数据和实时数据；

s270：若是，则恢复与du的业务通信。

参照图4，本发明实施例的cu-du分布架构连接故障自愈的方法(du)，包括以下步骤：

s310：du判断与外部cu的连接状态是否正常；

s320：若是，则du保持与外部cu的业务通信；

s330：若否，则du与内部cu进行业务通信；

s340：du判断与外部cu的连接状态是否正常；

s350：若是，则du判断是否接收到外部cu的通信连接指令；

s330：若否，则du保持与内部cu进行业务通信；

s360：若是，则du的业务通信对象切换为外部cu，并退出与内部cu之间业务通信。

参照图5，本发明实施例的cu-du分布架构连接故障自愈的方法(外部cu、内部cu、du)，包括以下步骤：

s410：内部cu与外部cu进行实时数据同步；

s420：判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

s430：若是，则内部cu与外部cu保持实时数据同步；

s440：若否，则内部cu设置为主操作，与du进行业务通信。

s450：判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

s460：若否，则继续判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

s470：若是，则外部cu与内部cu的初始数据和实时数据进行同步；

s480：判断外部cu是否完成对内部cu的初始数据和实时数据的同步；

s490：若是，则du恢复与外部cu的业务通信同时退出与内部cu的业务通信。

本发明实施例的cu-du分布架构连接故障自愈的方法(外部cu、内部cu、du)，包括以下步骤：

s401：du启动后连接外部cu，外部cu连接核心网；

s402：du中设置的内部cu连接核心网；

s403：du启动小区建立流程，du与外部cu间进行小区建立业务，进入正常工作状态；

s410：内部cu与外部cu进行实时数据同步；

s420：判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

s410：若是，则内部cu与外部cu保持实时数据同步；

s430：若否，则内部cu设置为主操作，与du进行业务通信；

s440：判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

s440：若否，则继续判断du与外部cu间的连接状态是否正常；

s450：若是，则外部cu与内部cu的初始数据和实时数据进行同步；

s460：判断外部cu是否完成对内部cu的初始数据和实时数据的同步；

s470：若是，则du恢复与外部cu的业务通信同时退出与内部cu的业务通信。

s450：若否，则外部cu继续与内部cu的初始数据和实时数据进行同步。

其中，步骤内部cu与外部cu进行实时数据同步，包括以下步骤：

内部cu向外部cu发起初始同步请求；

外部cu接收内部cu发起的请求后，进行初始静态数据同步，通过udp进行数据包同步；

外部cu判断初始静态数据是否同步完成；

若否，则外部cu继续与内部cu进行初始静态数据同步；

若是，则通过udp进行初始动态数据不同(动态数据即外部或内部cu实时运行过程中产生的数据)；

外部cu判断初始动态数据是否同步完成；

若否，则外部cu继续与内部cu进行初始动态数据同步；

若是，则通过udp进行实时数据同步，包括实时静态数据和实时动态数据。

对于上述的实施例中cu-du分布架构连接故障自愈的方法(外部cu、内部cu、du)进行详细说明，具体如下：

1、参照图6，解决的技术问题：

在cu-du分布架构情况下，外部cu和du部署在不同的服务器上，外部cu与du之间通过ip连接，如果外部cu和du所在服务器之间网络断开或外部cu故障，那么会导致外部cu和du连接断开，du服务器上配置的小区出现异常、ue连接断开，并且不可恢复。本申请提出当du与外部cu连接断开时，du内部自动启动内部cu接管du并连接核心网cu-du断连后故障自愈，提升cu-du连接故障自愈能力和可靠性。

2、参照图7，网络部署和软件部署技术方面：

外部cu与du分布式部署，同时外部cu、du与核心网部署在同一个网络，du的服务器通过交换机连接外部cu的服务器，外部cu服务器内部署外部cu软件后形成外部cu，du服务器内部署du软件和内部cu软件，内部cu服务器通过交换机能够与核心网服务器连接。

3、状态检测技术方面：

du的软件通过sctp链路实时检测与外部cu的软件的连接状态，如果检测到du的软件与外部cu的软件连接断开，则上报连接异常告警，同时启动内部cu的软件进行备升主操作。

4、数据备份技术方面：

du的软件与外部cu的软件建立连接后，du的服务器中装置的内部cu软件启动初始数据配置，即内部cu的软件同步外部cu的软件的初始静态配置数据和动态数据，初始数据同步完成后，进入实时增量同步状态，即实时同步外部cu的增量配置数据和动态数据。

5、参照图8-9，故障后切换技术方面：

du的软件检测到与外部cu的软件连接断开后，启动内部cu进行备升主操作，接管du的软件配置的服务，同时内部cu与核心网进行实时业务连接，保证du的软件配置的小区业务正常，小区中的注册终端业务不中断。即cu-du的部署模式由cu-du分布式部署切换到cu-du融合部署。

6、参照图10，故障恢复后切换技术方面：

du的软件与外部cu的软件断开连接后，内部cu的软件进行故障自愈切换从备操作升级为主操作，能够有效保持业务正常不中断。

du的软件切换与内部cu的软件连接进行业务功能后，继续实时检测与外部cu的软件的连接状态，如果检测到与外部cu的软件连接恢复正常后，外部cu软件与内部cu软件进行数据同步，数据同步完成后，外部cu的软件恢复为主操作与du软件恢复业务功能，内部cu变为备操作，同时进行与外部cu软件的实时数据同步备份。

参照图11，本发明实施例还提供了cu-du分布架构连接故障自愈的设备，该交易异议处理结算的设备200可以是任意类型的智能终端，例如手机、平板电脑、个人计算机等。

具体地，该交易异议处理结算的设备200包括：一个或多个控制处理器201和存储器202，图11中以一个控制处理器201为例。

控制处理器201和存储器202可以通过总线或者其他方式连接，图11中以通过总线连接为例。

存储器202作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的cu-du分布架构连接故障自愈的程序指令/模块。控制处理器201通过运行存储在存储器202中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而cu-du分布架构连接故障自愈的设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的交易异议处理结算的的方法。

存储器202可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据cu-du分布架构连接故障自愈的设备的使用所创建的数据等。此外，存储器202可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器202可选包括相对于控制处理器201远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该cu-du分布架构连接故障自愈的设备200。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个模块存储在存储器202中，当被一个或者多个控制处理器201执行时，执行上述方法实施例中的cu-du分布架构连接故障自愈的方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s11至s170，实现图2中的方法步骤s210至s290。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，被图11中的一个控制处理器201执行，可使得上述一个或多个控制处理器201执行上述方法实施例中的交易异议处理结算的的方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s11至s170，实现图2中的方法步骤s210至s290。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(readonlymemory,rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory,ram)等。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。