技术领域

本发明涉及数据传输领域， 尤其涉及一种通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System, UMTS ) 网络中的信道检测方法、 装置和 系统。 背景技术

随着第三代合作伙伴计划 （3rd Generation Partnership Project, 3GPP ) 的 演进， 宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access, WCMDA ) 和时分同步的码分多址技术 ( Time Division- Synchronous Code Division Multiple Access, TDSCDMA )的传输体系结构也逐渐向全 IP演化： IUB、 IUR、 IUCS、 NB 等接口传输不再是纯粹全异步传输模式（Asynch ronous Transfer Mode, ATM ) /AAL2或者互联网协议 ( Internet Protocol, IP ) /用户数据包协 议（ User Datagram Protocol, UDP ) 的， 甚至一个接口都是由 ATM和 IP混 合组成， 例如以下 IP和 ATM传输相互混杂组网：

组网 1 : 基站（NODEB ) —— ATM——中继节点 1—— IP——中继节点 2—— ATM——无线网络控制器（ Radio Network Controller , RNC ) ；

组网 2: NODEB—— ATM—— RNC—— IP—— RNC—— ATM——媒体网 关 （ Media GateWay, MGW ) 。

在混合组网情况下，利用传统 ATM的 F4/F5 OAM或者 IP的 ICMP都无 法检测端到端（例如组网 1中的 RNC到 NODEB )用户传输信道的故障。 （用 户传输信道： 用户在语音 /数据通信过程中使用的逻辑信道， 该信道在通信开 始时建立、 在通信结束时释放， 该信道跨越了 UMTS的接入网和核心网、 在 每个网络节点的传输层中以 IP地址 +UDP端口 （ PORT )或者 PORT+虚通道 标志 （ Virtual Path Identifier, VPI ) +虚通路标志 （ Virtual Channel Identifier, VCI ) +信道标志 （ CID )进行标识） 。 发明内容

本发明提供了一种信道检测方法、 装置和系统， 解决了现有信道检测方 法对混合组网无法检测的问题。

一种信道检测方法， 包括：

经待检测信道接收第一传输网络发送的上层协 议检测报文， 所述上层协 议检测报文以该第一传输网络的封装格式封装 ； 以及

将所述上层协议检测报文解析并以第二传输网 络的封装格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第二传输网络发送。

所述上层协议检测报文为应用层报文。

所述经待检测信道接收第一传输网络发送的上 层协议检测报文的步骤之 前， 还包括：

检测发起网络节点构造并发送所述上层协议检 测报文， 在所述报文中携 带获取所述待检测信道对端目的节点的节点信 息的请求。

所述将所述上层协议检测报文解析并以第二传 输网络的封装格式进行封 装， 经所述待检测信道向所述第二传输网络发送的 步骤之后， 还包括：

经所述待检测信道接收第二传输网络发送的上 层协议检测应答报文， 所 述上层协议检测应答报文以该第二传输网络的 封装格式封装； 以及

将所述上层协议检测应答报文解析并以第一传 输网络的封装格式进行封 装， 经所述待检测信道向所述第一传输网络发送。

所述上层协议检测应答报文中携带有所述目的 网络节点的节点信息， 所 述将所述上层协议检测应答报文解析并以第一 传输网络的封装格式进行封 装， 经所述待检测信道向所述第一传输网络发送的 步骤之后， 还包括：

所述检测发起网络节点接收所述上层协议检测 应答报文， 从该报文中提 取所述目的网络节点的节点信息， 并记录该节点信息、报文延迟和检测次数。

上述信道检测方法还包括：

根据所述节点信息、 报文延迟和检测次数， 判断所述待检测信道的质量 和拥塞状态。 本发明还提供了一种网络节点， 包括：

检测报文接收模块， 其设置为： 经待检测信道接收第一传输网络发送的 上层协议检测报文， 所述上层协议检测报文以该第一传输网络的封 装格式封 装； 以及

检测报文转发模块， 其设置为： 将所述上层协议检测报文解析并以第二 传输网络的封装格式进行封装，经所述待检测 信道向所述第二传输网络发送。

所述检测报文接收模块还设置为： 经所述待检测信道接收第二传输网络 发送的上层协议检测应答报文， 所述上层协议检测应答报文以该第二传输网 络的封装格式封装；

所述检测报文转发模块还设置为： 将所述上层协议检测应答报文解析并 以第一传输网络的封装格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第一传输网 络发送。

上述网络节点， 还包括：

检测模块， 所述检测模块设置为： 构造并发送所述上层协议检测报文， 在所述报文中携带获取所述待检测信道对端目 的网络节点的节点信息的请 求， 接收所述上层协议检测应答报文， 从该报文中提取所述目的网络节点的 节点信息， 并记录该节点信息、 报文延迟和检测次数， 根据所述节点信息、 报文延迟和检测次数， 判断所述待检测信道的质量和拥塞状态。

本发明还提供了一种信道检测系统， 包括第一传输网络和第二传输网络 间的中间网络节点；

所述中间网络节点设置为： 经待检测信道接收第一传输网络发送的上层 协议检测报文， 所述上层协议检测报文以该第一传输网络的封 装格式封装， 将所述上层协议检测报文解析并以第二传输网 络的封装格式进行封装， 经所 述待检测信道向所述第二传输网络发送。

所述中间网络节点还设置为： 经所述待检测信道接收第二传输网络发送 的上层协议检测应答报文， 所述上层协议检测应答报文以该第二传输网络 的 封装格式封装， 将所述上层协议检测应答报文解析并以第一传 输网络的封装 格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第一传输网络发送。

本发明提供了一种信道故障方法、 装置和系统， 处在第一传输网络和第 二传输网络之间的中间网络节点经待检测信道 接收到第一传输网络发送的上 层协议检测报文时， 将所述上层协议检测报文解析并以第二传输网 络的封装 格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第二传输网络发送， 上层协议检测 报文与承载方式和传输网络无关， 由中间网络节点完成上层协议检测报文在 不同网络间的转发， 解决了对混合组网无法检测的问题。

附图概述

图 1为本发明的实施例提供的一种信道检测方法� �流程图；

图 2为本发明的实施例所使用的上层协议检测报� �的格式图；

图 3为图 1中步骤 103的具体流程图；

图 4为使用本发明的实施例所提供的信道检测方� �完成对网络中各节点 逐段环回检测的示意图； 图 5为本发明的实施例提供的一种网络节点的结� �示意图；

图 6为本发明的又一实施例提供的一种网络节点� �结构示意图。

本发明的较佳实施方式 现有信道检测方法无法对混合组网中的信道进 行检测。 此外， 无论是 ATM的 OAM、 还是 IP的 ICMP, 仅能对接口协议栈中底层传输进行检测， 无法检测到上层用户实例的相关信息， 也就无法实现对电话打通无流量、 公 共信道反复删建等用户实例问题的诊断。

为了解决以上问题， 本发明的实施例提供了一种基于用户面的信道 检测 方法。 本发明实施例中， 中间网络节点在第一传输网络与第二传输网络 之间 转发上层协议检测 4艮文， 以完成在混合组网中对信道的检测。 第一传输网络 与第二传输网络可以为 ATM传输网络或 IP传输网络。 使用本发明的实施例 提供的信道检测方法， 对混合组网的网络中两节点间信道完成信道检 测的流 程如图 1所示， 包括：

步骤 101、 检测节点构造并发送上层协议检测报文；

本发明实施例所使用的上层协议检测报文的格 式如图 2所示， 各字段的 具体含义如下：

帧类型 （Frame Type ) ： 8bit, 用于标识检测 4艮文， 以与业务 4艮文区分， 如取值为 OxFF;

子类型 （Sub Type ) ： 8bit, 用于检测报文的子类型， 如 0x00表示用户 面实例请求报文， 0x01表示用户面实例应答报文， 可扩展其他类型；

序列号 （SN ) ： 16bit, 检测报文的序号， 用于标识唯——条报文； 总跳数（ Total TTL )： 8bit, 用户面信道检测的跳数， 即从检测发起点到 被检测点之间报文被转发的跳数；

当前跳数（ Current TTL )： 8bit, 检测报文当前的跳数， 检测请求报文和 上层协议检测应答报文的起始 Current TTL = Total TTL, 每经过一个节点 Current TTL递减 1；

总长度（Total Length ) ： 16bit, 用于标识报文的长度， 以检查报文正确 性、 处理后面 TLV ( TYPE-LENGTH- VALUE )扩展域；

扩展字段类型 （EXT Type ) 、 扩展字段长度（EXT Length ) 、 扩展字段 取值 ( EXT Value )： 分别为检测报文扩展的 TYPE、 LENGTH, VALUE, 每 个报文可以携带多个 TLV, —般情况下， 请求端要求应答端填写的字段只需 填写请求内容， 请求端通过 TLV传递信息给应答端， 另外请求端还可以通过 TLV记录发送时的状态， 例如记录发送的时间， 等收到检测应答时， 比较发 送时间和收到时间即可计算出 ^艮文环回的时间和延迟， 还可以对同一传输链 路上复用的多条信道的检测结果进行综合分析 ， 从而确定传输链路的质量。

现举例对本发明实施例所使用的上层协议检测 报文进行说明，具体如下：

Frame Type = OxFF; Sub Type = 0x00; SN对同一被检测点从 0开始， 每发送一次累力口 1 ; Total 11^=检测的 ϋ数； Current TTL = Total TTL; EXT Type, EXT Length, EXT Value可以根据需要定义， 例如 Type为发起检测的 时间、 Length代表后面 Value的长度、 Value记录当前时间。

可选的，还可以在该上层协议检测报文中请求 获取目的节点的节点信息， 如通过 TLV让检测应答方提供目的网络节点的节点信息 ， 包括局类型、 信令 点码、 IP地址等。

本发明的实施例所使用的上层协议检测报文， 可以为应用层、 表示层、 会话层或传输层协议， 优选应用层协议， 本发明实施例以该上层协议检测报 文为应用层 ^艮文为例进行说明。

在构造完上层协议检测报文后， 即可将该上层协议检测报文经由待检测 信道， 向目的网络节点方向发出， 并启动检测定时器。

步骤 102、 中间网络节点经待检测信道接收第一传输网络 发送的上层协 议检测报文， 所述上层协议检测报文以该第一传输网络的封 装格式封装； 本发明实施例以第一传输网络为 ATM传输网络， 第二传输网络为 IP传 输网络为例进行说明。

本步骤中， 待检测信道的中间网络节点接收到自第一传输 网络发送过来 的上层协议检测报文。

步骤 103、 中间网络节点将所述上层协议检测报文解析并 以第二传输网 络的封装格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第二传输网络发送；

本步骤中， 由于中间网络节点接收到的上层协议检测报文 是以第一传输 网络的封装格式封装的， 故首先对该上层协议检测报文进行解析， 再对解析 得到的报文按照接下来的传输网络（即第二传 输网络）的封闭格式进行封装， 封装完成后， 经由待检测信道向第二传输网络发送。

上层协议检测报文在发出后， 需要经过若干中间网络节点的转发， 才能 到达目的节点， 各中间网络节点转发上层协议检测报文的流程 与步骤 102及 步骤 103所述流程相同， 在此不再重复说明。 上层协议检测报文从检测发起 网络节点转发至目的网络节点的过程参见图 1 ,上层协议检测报文在 ATM适 配层和 /或传输层之上传输， 中间网络节点将 ATM传输网络中传输过来的上 层协议检测报文转化为 IP传输网络中的上层协议检测报文继续转发， 到达目 的网络节点。 对于任一网络节点来说， 在接收到报文后都需要判断， 以确定报文的性 质及对报文的处理方法， 具体流程见图 3 , 包括：

步骤 300、 网络节点收到报文，检查 Frame Type字段，如果取值是 OxFF, 则为上层协议检测报文， 转入步骤 301 , 否则认为该报文为普通的业务报文， 按照正常业务流程处理， 转入步骤 305;

步骤 301、 检查 Sub Type字段， 如果 Sub Type = 0x00, 则是特征请求报 文， 转入步骤 302处理， 否则转入步骤 303;

步骤 302、查看检测请求 ^艮文 Current TTL字段取值，若 Current TTL = 1 , 则认为此请求报文要终结于本节点， 转入步骤 104 构造特征应答报文； 若 Current TTL > 1 , 则将检测请求报文中此字段取值减 1 , 则转入步骤 305; 如 Current TTL为其他值， 直接丟弃 4艮文， 结束流程；

步骤 303、 如果 Sub Type = 0x01 , 则是特征应答 4艮文， 转入步骤 304处 理； 如果两者皆不是， 则丟弃报文， 结束流程；

步骤 304、查看上层协议检测应答报文 Current TTL字段取值， 若 Current TTL = 1 , 则认为此应答报文要终结于本节点， 转入步骤 107; 若 Current TTL > 1 , 则将检测请求 ^艮文中此字段取值减 1 , 则转入步骤 305； 如 Current TTL 为其他值， 直接丟弃^艮文， 结束流程。

步骤 305、 在用户业务信道按照正常的业务流程转发。

步骤 104、 目的网络节点根据所述上层协议检测报文， 构建并发送上层 协议检测应答报文；

本步骤中， 目的网络节点构造上层协议检测应答报文： Frame Type = OxFF； Sub Type = 0x01 ; SN=检测请求报文的 SN; Total TTL =检测请求报 文的 Total TTL; Current TTL = Total TTL。

如果步骤 101 中检测发起网络节点请求获取目的网络节点的 节点信息， 则本步骤中目的网络节点封装一个或多个 TLV, 最后根据长度填写 Total ； Length。

构造上层协议检测应答报文完成后， 目的网络节点将该上层协议检测应 答报文通过待检测信道执行反向转发（具体实 现可通过收到检测请求报文的 逻辑信道标识 IP地址 +UDP PORT或 PORT+VPI+VCI+CID封装传输层头向 收到检测请求报文的反向进行装） 。

步骤 105、 中间网络节点经所述待检测信道接收第二传输 网络发送的上 层协议检测应答报文， 所述上层协议检测应答报文以该第二传输网络 的封装 格式封装；

具体参见步骤 102, 在此不再重复说明。

步骤 106、 中间网络节点将所述上层协议检测应答 文解析并以第一传 输网络的封装格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第一传输网络发送； 具体参见步骤 103 , 在此不再重复说明。

步骤 107、 检测发起网络节点判断待检测信道是否发生故 障；

本步骤中， 检测发起网络节点根据是否在检测定时器超时 前接收到上层 协议检测应答报文来判断待检测信道是否故障 。 如果在该检测定时器超时前 接收到上层协议检测应答报文， 则认为待检测信道正常； 否则， 即认为出现 故障。

如果步骤 101 中在上层协议检测报文内请求了获取目的网络 节点的节点 信息， 则本步骤中， 还可以提取并记录该目的网络节点的节点信息 。 还可以 通过发送上行协议检测报文的时候和接收上行 协议检测应答报文的时间计算 时延。 向同一目的网络节点多次发出上层协议检测报 文并记录检测相关信息 后， 还可以根据统计的结果判断信道质量和拥塞程 度， 如通过最大延迟 /最小 延迟 /平均延迟和丟包率进行判断。

还可以通过图 1所示的信道故障检测方法， 对网络中各节点逐段环回检 测， 以定位具体的故障节点和链路质量， 如图 4所示。 信道的故障检测可以 釆用定时触发的方式， 也可以接收外部指令而启动。

本发明的实施例提供了一种信道检测方法， 处在第一传输网络和第二传 输网络之间的中间网络节点经待检测信道接收 到第一传输网络发送的上层协 议检测报文时， 将所述上层协议检测报文解析并以第二传输网 络的封装格式 进行封装， 经所述待检测信道向所述第二传输网络发送， 上层协议检测报文 与承载方式和传输网络无关， 由中间网络节点完成上层协议检测报文在不同 网络间的转发， 解决了对混合组网无法检测的问题。 随路检测， 不需要建立 专门的检测信道， 不需要控制面参与， 无需测试仪， 节约了成本， 实利信道 测试更加简便。 与 ICMP、 ATMOAM等信道检测方法相比较， 通过上层协议 检测报文检测信道与承载无关的， 非常适合 3GPP演进过程中的混合组网。 通过对混合组网的信道进行检测， 可以获取信道两端节点的节点信息和传输 才艮文的时延等， 进而获知信道质量和拥塞状态， 进一步完善了混合组网中的 信道检测。

本发明的实施例还提供了一种网络节点， 其结构如图 5所示， 包括： 检测报文接收模块 501 , 用于经待检测信道接收第一传输网络发送的上 层协议检测报文，所述上层协议检测报文以该 第一传输网络的封装格式封装； 检测报文转发模块 502, 用于将所述上层协议检测报文解析并以第二传 输网络的封装格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第二传输网络发送。

进一步的， 所述检测报文接收模块 501 , 还用于经所述待检测信道接收 第二传输网络发送的上层协议检测应答报文， 所述上层协议检测应答报文以 该第二传输网络的封装格式封装； 所述检测报文转发模块 502, 还用于将所述上层协议检测应答报文解析 并以第一传输网络的封装格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第一传输 网络发送。

进一步的， 上述网络节点的结构如图 6所示， 还包括：

检测模块 503 , 用于构造并发送所述上层协议检测报文， 在所述报文中 携带获取所述待检测信道对端目的网络节点的 节点信息的请求， 接收所述上 层协议检测应答报文， 从该报文中提取所述目的网络节点的节点信息 ， 并记 录该节点信息、 报文延迟和检测次数， 根据所述节点信息、 报文延迟和检测 次数， 判断所述待检测信道的质量和拥塞状态。 本发明的实施例还提供了一种信道检测系统， 包括第一传输网络和第二 传输网络间的中间网络节点；

所述中间网络节点， 用于经待检测信道接收第一传输网络发送的上 层协 议检测报文， 所述上层协议检测报文以该第一传输网络的封 装格式封装， 将 所述上层协议检测报文解析并以第二传输网络 的封装格式进行封装， 经所述 待检测信道向所述第二传输网络发送。

进一步的， 所述中间网络节点， 还用于经所述待检测信道接收第二传输 网络发送的上层协议检测应答报文， 所述上层协议检测应答报文以该第二传 输网络的封装格式封装， 将所述上层协议检测应答报文解析并以第一传 输网 络的封装格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第一传输网络发送。

上述网络节点和信道检测系统， 可以与本发明的实施例提供的一种信道 检测方法相结合， 处在第一传输网络和第二传输网络之间的中间 网络节点经 待检测信道接收到第一传输网络发送的上层协 议检测报文时， 将所述上层协 议检测报文解析并以第二传输网络的封装格式 进行封装， 经所述待检测信道 向所述第二传输网络发送， 上层协议检测报文与承载方式和传输网络无关 ， 由中间网络节点完成上层协议检测报文在不同 网络间的转发， 解决了对混合 组网无法检测的问题。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的 全部或部分步骤可以使用计 算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存 储于一计算机可读存储介质中， 所述计算机程序在相应的硬件平台上（如系统 、 设备、 装置、 器件等）执行， 在执行时， 包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成 电路来实现， 这 些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块 ， 或者将它们中的多个模块或 步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样， 本发明不限制于任何特定的硬 件和软件结合。 上述实施例中的各装置 /功能模块 /功能单元可以釆用通用的计算装置来 实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 也可以分布在多个计算装置所组 成的网络上。

上述实施例中的各装置 /功能模块 /功能单元以软件功能模块的形式实现 并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在 一个计算机可读取存储介质中。 上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读 存储器， 磁盘或光盘等。

工业实用性 本发明提供了一种信道故障方法、 装置和系统， 处在第一传输网络和第 二传输网络之间的中间网络节点经待检测信道 接收到第一传输网络发送的上 层协议检测报文时， 将所述上层协议检测报文解析并以第二传输网 络的封装 格式进行封装， 经所述待检测信道向所述第二传输网络发送， 上层协议检测 报文与承载方式和传输网络无关， 由中间网络节点完成上层协议检测报文在 不同网络间的转发， 解决了对混合组网无法检测的问题。