CN100420237C - 在路由器上对实时业务进行控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在路由器上对实时业务进行控制的方法，包括：步骤一，软交换系统发送RTCP报文，该RTCP报文描述了当前实时业务RTP报文的带宽需求；步骤二，路由器根据接收到上述RTCP报文，判断是否存在对应的话路，当存在对应的话路，或当不存在对应的话路、但与该RTCP报文对应的端口满足该RTCP报文中的带宽需求时，转发该RTCP报文；步骤三，重复步骤二中的操作，直到该RTCP报文转发到对端软交换系统。通过该方法，可以在路由器上控制新实时业务的建立，并可以通过控制新会话的建立来保护已建立的会话业务，从而保证业务的实时性、可靠性。

Description

在路由器上对实时业务进行控制的方法
技术领域
本发明涉及一种对实时业务进行控制的方法，特别是一种在路由器上对实时业务进行控制的方法。
背景技术
实时业务指的是业务的发送和接收必须在很短的时间内完成。最常见的如两个人之间的音频会话，早期的技术都是基于电路交换，目前的发展趋势是向分组交换过渡。
VoIP(Voice over IP)作为一种日渐成熟的通讯技术，其在NGN(NextGeneration Network)中应用已经越来越广泛。IP网络通过采用区分业务模式(Differentiated Services Model，Diffserv)尽可能的保证语音质量，但是对语音业务的支持能力还不尽如人意。
在现有技术中存在多种处理实时业务的方案，以下以常用的两种方案为例进行说明。
第一种方案是：
会话建立过程中，软交换系统在信令接续成功后，将语音打包发送到承载网，RTP(Real-time Transport Protocol，实时传输协议)报文主要存放语音数据，速率是20ms/p。同时，RTCP(Real-time Transport Control Protocol，实时传输控制协议)报文也发送到承载网，主要发送报告、接收报告，并且存放链路质量信息(例如丢包率、延时、抖动等)，速率是5s/p。在同一个会话中，RTP和RTCP的源IP地址、目的IP地址相同，UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)端口号相差1。软交换系统通过对RTCP消息进行分析，发出链路质量告警。
该第一种方案的缺点是：由于RTP和RTCP之间没有形成制约关系，RTCP报文仅仅是对RTP报文进行统计，来确定链路的质量，没有办法进行有效预防处理。
第二种方案是：
软交换系统将语音进行封装处理后发送到路由器，在路由器上按照路由转发，并且配置语音的保证带宽，通过高优先级队列转发，延时在us级。
第二种方案的缺点是：在面临高话务量发生时，即语音流量大于了路由器保证带宽时，会出现报文丢弃、延时增大。由于路由器的带宽保证是基于IP层，所以高话务量冲击会造成语音的随机丢包，也就是，高话务量冲击不但影响刚建立的通话，还会对已有的会话有影响。理论上来说，所有的会话都可能会受影响。
在这一时刻，软交换系统会出现大量会话的丢包告警、延时告警、抖动告警，在路由器上只能看到丢包情况，无法对已在线会话进行保护。
因此，有必要提供一种能对建立实时业务进行控制的方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在路由器上对实时业务进行控制的方法。
本发明的在路由器上对建立实时业务进行控制的方法，包括以下步骤：
步骤一，软交换系统发送RTCP报文，该RTCP报文描述了当前实时业务RTP报文的带宽需求；
步骤二，路由器根据接收到上述RTCP报文，判断是否存在对应的话路，当存在对应的话路，或当不存在对应的话路、但与该RTCP报文对应的端口满足该RTCP报文中的带宽需求时，转发该RTCP报文；
步骤三，重复步骤二中的操作，直到该RTCP报文转发到对端软交换系统。
在上述方法的步骤二中，当不存在对应的话路、并且与该RTCP报文对应的端口不满足该RTCP报文中的带宽需求时，丢弃RTCP报文，实时业务建立异常中止。
在上述方法的步骤一中，软交换系统在发送RTP报文之前发送RTCP报文。
进一步，该RTCP报文具有与RTP报文相区分的标记，该用于区分的标记可以为优先级。
在上述方法的步骤二中，路由器将从该RTCP报文中解析出的源IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号作为关键词，在针对RTCP报文建立的当前RTCP表中查找对应的话路。
进一步，在上述RTCP表的表项中可以进一步设置与RTCP报文一一对应的定时器，在存在对应的话路时更新与该RTCP报文对应的表项。当在定时器所设定的时间内没有收到对应的RTCP报文，则在RTCP表中删除该RTCP报文对应的表项，释放资源。
本发明的有益效果是：
1.通过在路由器上控制新实时业务的建立，其处理比RSVP(ResourceReservation Protocol，资源申请协议)简单，而且可以面向每一条会话；
2.由于RTCP报文的消息量很少，所以路由器上对RTCP报文的处理对转发性能影响小；
3.软交换系统通过发送描述了当前实时业务RTP报文的带宽需求的RTCP报文，可以更有效地监控RTP报文；
4.可以减少因为承载网链路资源的缺乏而对整个软交换系统的影响，也就是，通过控制新会话的建立来保护已建立的会话业务，从而保证业务的实时性、可靠性。
附图说明
图1为本发明在路由器上对实时业务进行控制的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的在路由器上实现对实时业务进行控制的方法。
如图1所示，为本发明在路由器上对实时业务进行控制的方法的流程图。
为了在路由器上对实时业务的控制，需要对现有的RTCP协议进行面向应用的修改，例如，在RTCP报文中，对RTCP报文增加几个字段，这几个字段用于描述当前链路带宽是否满足实时业务RTP报文的需要。
同时，本发明对软交换系统会话建立的过程进行了改变，也就是，软交换系统在发送RTP报文之前，首先发送描述了当前实时业务RTP报文的带宽需求的RTCP报文。由于RTP报文和RTCP报文都是UDP封装，并且在物理上是同一个通道进入路由器，因而，从IP地址和端口号很难区分RTP报文和RTCP报文。因此，本发明在发送RTCP报文时，为了与RTP报文进行区分，采用例如设置优先级的方式，这样，当RTCP报文和RTP报文送到路由器上时，路由器可以根据优先级的设置区分接收到的报文是RTCP报文还是RTP报文，从而执行相应的处理。
进一步，为了实现对实时业务的控制，路由器上针对RTCP报文建立了RTCP表(或数据库)。该RTCP表中的每个表项记载了针对一个RTCP报文已建立的会话，以及，为已建立的会话所分配的资源。由于可以通过“源IP地址+源端口号+目的IP地址+目的端口号”来唯一地确定一个话路，因此，可以将“源IP地址+源端口号+目的IP地址+目的端口号”作为关键字索引，来在路由器针对RTCP报文而建立的RTCP表中进行查找，判断是否已经建立会话。
以下将结合图1的流程图，具体说明本发明在路由器上实现对实时业务(例如会话业务)进行控制的方法。
软交换系统可以在发送RTP报文之前，先发送RTCP报文，该RTCP报文描述了当前实时业务RTP报文的带宽需求，并且，该RTCP报文具有与RTP报文相区分的标记，例如设置有更高的优先级。这样，该RTCP报文可以用于检测链路带宽状况。
当路由器收到一个RTCP报文后，判断是否存在对应的话路，当存在对应的话路，或当不存在对应的话路、但与该RTCP报文对应的端口满足该RTCP报文中的带宽需求时，转发该RTCP报文。
具体地，路由器首先解析该RTCP报文中的源IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号。然后，将解析得到的源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号作为关键词，在针对RTCP报文建立的RTCP表中进行查找。
如果路由器在RTCP表中找到对应的话路，则表示会话已经建立，资源已经分配，并且将该RTCP报文转发到下一跳路由器；
如果路由器在RTCP表中没有找到对应的话路，则说明需要建立新的会话。此时，路由器根据该RTCP报文的目的IP地址，找到路由器上相应的出端口，再计算该端口上可以提供给实时业务的带宽是否满足RTCP报文中所要求的带宽。
如果该端口上可以提供给实时业务的带宽满足RTCP报文中所要求的带宽，则资源分配成功，报文转发到下一跳路由器，由下一跳路由器执行同样的处理，直到该RTCP报文转发到对端软交换系统。当对端软交换系统接收到RTCP报文时，表示通信线路可以分配的带宽可以满足此次实时业务的带宽需求。从而，可以据此检测链路带宽状况，在路由器上实现对实时业务的控制。
如果该端口上可以提供给实时业务的带宽不满足RTCP报文中所要求的带宽，则分配不成功，丢弃RTCP报文，此时对端软交换系统将接收不到RTCP报文，实时业务异常中止。
通过上述方法，本发明可以获得以下效果：
1.在路由器上进行处理，比RSVP(Resource Reservation Protocol，资源申请协议)简单得多，而且可以面向每一条会话。
2.由于RTCP报文的消息量很少，所以路由器上RTCP报文的处理对转发性能影响很小。
3.软交换系统通过发送描述了当前实时业务RTP报文的带宽需求的RTCP报文，可以更有效地监控RTP报文。
4.可以减少因为承载网链路资源的缺乏而对整个软交换系统的影响，也就是，通过控制新会话的建立来保护已建立的会话业务，从而保证业务的实时性、可靠性。
进一步，对于在每个路由器的RTCP表中每个表项，为了避免其始终占用路由器资源，可以为其设置一个对应的定时器。
当路由器在RTCP表中找到对应的话路，则更新这个表项的定时器，并且将该RTCP报文转发到下一跳路由器。
当在定时器所设定的时间内没有收到RTCP表中的一个表项所对应的RTCP报文，则删除RTCP表中的该表项，释放资源。
本发明并不局限于上述实施例，那些本领域普通技术人员通过阅读本申请后对本发明所做的简单的修饰、修改或者等同方案，都应该落在本发明的权利要求所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1. 一种在路由器上对实时业务进行控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，软交换系统在发送RTP报文之前发送RTCP报文，该RTCP报文描述了当前实时业务RTP报文的带宽需求；
步骤二，路由器根据接收到上述RTCP报文，将从该RTCP报文中解析出的源IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号作为关键词，在针对RTCP报文建立的当前RTCP表中查找对应的话路，当存在对应的话路，或当不存在对应的话路、但与该RTCP报文对应的端口满足该RTCP报文中的带宽需求时，转发该RTCP报文；
步骤三，重复步骤二中的操作，直到该RTCP报文转发到对端软交换系统。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤二中，当不存在对应的话路、并且与该RTCP报文对应的端口不满足该RTCP报文中的带宽需求时，丢弃RTCP报文，实时业务建立异常中止。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该RTCP报文具有与RTP报文相区分的标记。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，该用于区分的标记为优先级。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在上述RTCP表的表项中进一步设置了与RTCP报文一一对应的定时器，在存在对应的话路时更新与该RTCP报文对应的表项。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在上述RTCP表的表项中进一步设置了与RTCP报文一一对应的定时器，当在定时器所设定的时间内没有收到对应的RTCP报文，则在RTCP表中删除该RTCP报文对应的表项，释放资源。
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