铁路5G专网系统5G-EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法技术方案

本发明专利技术公开了一种铁路5G专网系统5G

【技术实现步骤摘要】
铁路5G专网系统5G
‑
EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法


[0001]本专利技术涉及铁路无线通信
，尤其涉及一种铁路5G专网系统5G
‑
EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法。

技术介绍

[0002]5G专网(5G
‑
R)系统是我国铁路运输安全保障和行车指挥的重要装备，对安全性、可靠性、可用性要求非常高。5G
‑
R终端设备合法性检查是系统安全管控极其重要的一环。与既有GSM
‑
R相比，5G
‑
R终端设备种类多、数量大，除车载终端、手持终端外，还有大量的物联网终端等。若终端设备合法性无法保证，则终端的安全风险可能会通过网络进行传播和扩大，影响范围广，后果不堪设想。
[0003]5G
‑
R系统通过5G
‑
EIR(5G
‑
Equipment Identity Register，5G设备标识寄存器)实现对各类终端设备合法性进行校验，判断设备是否有权接入网络。目前，公众移动通信网络中，5G
‑
EIR为可选功能，且未采用容灾备份方式。然而在铁路5G专网系统中，5G EIR为全路共用设备，承担着全路终端设备PEI(Permanent Equipment identifier，永久设备标识符)校验功能。若全路只设置一套，存在单点设备故障导致全路终端设备校验请求处理失败的问题，可能列车正常发车或运行效率。因此，需要一种5G
‑r/>EIR容灾备份的方法，保障单设备故障时业务的正常进行。
[0004]此外，国际标准化组织3GPP建议，5G网络通过NRF(Network Repository Function，网络存储功能)对5G
‑
EIR进行动态管理和发现。EIR上线后向NRF注册，网络中其他NF(Network Function，网络功能)可从NRF发现EIR的服务并使用EIR所提供的功能。EIR和NRF之间建立心跳机制，EIR定期向NRF发送心跳消息，如果在一定时间内，NRF未收到来自EIR发送的心跳消息，则NRF判断EIR不可用，将EIR状态设为不可用，下次其他NF不会从NRF发现EIR提供的服务。为保障铁路运输效率，发送心跳消息的周期要尽可能短，不宜大于3～5分钟。所以该种方式用于铁路存在信息交互较为频繁，设备处理负荷和开销增加的问题；另外，该种方式无法做到实时监测设备故障，设备故障时会对全路终端设备造成影响。因此，需提出一种适用于铁路的5G EIR故障检测和业务恢复的方法，能够在减少设备开销的同时，实时监测设备故障。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种铁路5G专网系统5G
‑
EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法，可以保证单设备故障时业务的正常进行，并在减少设备和网络的非必要处理负荷和开销的同时，实时监测设备故障，确保列车正常发车、运行中的列车的安全和运输效率。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种铁路5G专网系统5G
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EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法，包括：
[0008]使用异地冗余方式部署5G
‑
EIR设备，各地区设置的一套5G
‑
EIR设备均采用双机冗余方式配置，所有5G
‑
EIR设备与全网各区域的AMF设备通过承载网互联；其中，5G
‑
EIR设备
为5G设备标识寄存器设备，AMF设备表示接入和移动管理功能设备
[0009]异地冗余方式部署的5G
‑
EIR设备使用主备方式工作，业务处理时，全网各区域的AMF设备将主用5G
‑
EIR设备设置为首选，将备用5G
‑
EIR设备设置为次选，通过主用5G
‑
EIR设备实现全网终端设备入网进行安全管控；当备用5G
‑
EIR设备检测到主用5G
‑
EIR设备的心跳连接中断时，进行主备切换，由备用设备接管业务；当AMF设备向主用5G
‑
EIR设备的连续发送多个业务请求且未收到相应消息时，AMF选择向备用5G
‑
EIR设备发送请求消息，由备用设备接管业务。
[0010]由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，通过5G
‑
EIR设备地理容灾备份方式，提高5G
‑
EIR设备整体安全性、可靠性，在保证铁路安全的同时，确保铁路运输效率。同时，在3GPP建议方案的基础上，提出故障检测机制及业务恢复方法，能及时发现5G
‑
EIR设备故障，并实现自动业务倒换，既减少了设备和网络的非必要处理负荷和开销，也能保证后续业务正常进行，确保列车正常发车、运行中的列车的安全和运输效率。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0012]图1为本专利技术实施例提供的一种铁路5G专网系统5G
‑
EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法的流程图；
[0013]图2为本专利技术实施例提供的5G
‑
R系统5G
‑
EIR设备容灾备份组网示意图；
[0014]图3为本专利技术实施例提供的主备用5G
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EIR设备网络结构；
[0015]图4为本专利技术实施例提供的5G
‑
EIR设备故障检测和业务恢复流程图；
[0016]图5为本专利技术实施例提供的AMF与5G
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EIR之间PEI校验流程图。
具体实施方式
[0017]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0018]首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0019]术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
[0020]下面对本专利技术所提供的一种铁路5G专网系统5G
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EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法进行详细描述。本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路5G专网系统5G
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EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法，其特征在于，包括：使用异地冗余方式部署5G
‑
EIR设备，各地区设置的一套5G
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EIR设备均采用双机冗余方式配置，所有5G
‑
EIR设备与全网各区域的AMF设备通过承载网互联；其中，5G
‑
EIR设备为5G设备标识寄存器设备，AMF设备表示接入和移动管理功能设备异地冗余方式部署的5G
‑
EIR设备使用主备方式工作，业务处理时，全网各区域的AMF设备将主用5G
‑
EIR设备设置为首选，将备用5G
‑
EIR设备设置为次选，通过主用5G
‑
EIR设备实现全网终端设备入网进行安全管控；当备用5G
‑
EIR设备检测到主用5G
‑
EIR设备的心跳连接中断时，进行主备切换，由备用设备接管业务；当AMF设备向主用5G
‑
EIR设备的连续发送多个业务请求且未收到相应消息时，AMF选择向备用5G
‑
EIR设备发送请求消息，由备用设备接管业务。2.根据权利要求1所述的一种铁路5G专网系统5G
‑
EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法，其特征在于，所述各地区设置的一套5G
‑
EIR设备均采用双机冗余方式布置包括：一套5G
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EIR设备中配置两台服务器与两台数据库，两台服务器共用一个IP地址，每一服务器都与两数据库连接，服务器与数据库均使用主备方式工作，当主用服务器故障时，备用服务器自动切换为主用服务器，当主用数据库故障时，备用数据库自动切换为主用数据库。3.根据权利要求1或2所述的一种铁路5G专网系统5G
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EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法，其特征在于，所述异地冗余方式部署的5G
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EIR设备之间通过数据专线进行静态数据同步，数据通道应由两个基于不同物理路由的传输通道提供。4.根据权利要求3所述的一种铁路5G专网系统5G
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EIR容灾备份、故障检测和业务恢复方法，其特征在于，所述静态...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春铎，石波，刘畅，李辉，蔺伟，欧阳智辉，蒋志勇，郭强亮，王芳，蒋韵，梁轶群，周宏伟，李德，闫晓宇，王丞，陈松，李岸宁，田园，李毅，赵亚锋，王巍，付文刚，窦垭锡，姜博，张弘毅，张哲，张乐，刘运，郝扬，薛柱，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京华铁信息技术有限公司北京锐驰国铁智能运输系统工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：