CN100459738C - 控制和承载分离网络中的双归属实现方法 - Google Patents

控制和承载分离网络中的双归属实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及控制和承载分离的网络技术，公开了一种控制和承载分离网络中的双归属实现方法，使得双归属的方案得到完善。本发明中，主用MGCF检测到连接MGW的MC接口链路全部故障或主用MGCF要求MGW注册到备用MGCF时，主用MGCF关闭与该MGW相关的信令链路，备用MGCF激活与该MGW相关的信令链路，主、备用MGCF刷新被叫路由信息。刷新被叫路由信息时，将主用MGCF中与所述MGW相关的局内呼叫改为局间呼叫，将备用MGCF中所述MGW与该备用MGCF其它下属MGW之间的局间呼叫改为局内呼叫。

Description

控制和承载分离网络中的双归属实现方法
技术领域
本发明涉及控制和承载分离的网络技术，特别涉及控制和承载分离网络中的双归属实现方法。
背景技术
进入21世纪的通信行业，最激动人心的两大新技术毫无疑问非下一代网络(Next Generation Network，简称“NGN”)与第三代移动通信(3rdGeneration，简称“3G”)莫属。NGN是目前通信业界关注和探讨的一个热点话题，网络运营商、设备制造商和各电信标准化组织以及众多技术论坛都在关注NGN，纷纷提出各自对NGN的设想，从不同角度描绘NGN。迄今为止，全球范围内已经有多家电信运营商积极开展了在NGN方面的试验和商用部署，国内的各大电信运营商也都开始进行相关的试验或组网。而3G又是吸引眼球的另一个热点，最近3G在全球的发展态势表明，3G业务特别是基于宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)标准的业务、客户群以及产业链等方面的发展速度明显加快了。可以说全球移动通信向WCDMA的演进正在稳步前进。
NGN与WCDMA技术有相当大的相关性。作为NGN核心技术的MGCF，是一种基于软件的分布式交换和控制平台，其概念基于新的网络功能模型分层。而WCDMA到R4版本就在电路域引入了MGCF技术，采用承载和控制相分离的网络结构，实现了移动MGCF服务器和媒体网关(Media Gateway，简称“MGW”)的物理分离，符合NGN网络的演进趋势。由此可见，在NGN或WCDMA等网络体系结构中，都引入了分离结构，即媒体网关控制器(Media Gateway Control Function，简称“MGCF”)和MGW，MGCF通常完成呼叫控制功能，MGW通常完成承载功能。一个MGCF通过MC接口可以控制多个MGW，实现了业务与呼叫控制分离。
正是由于业务与呼叫控制的分离，导致居于控制层面的的MGCF处于相对重要的地位，故通常当一个MGCF故障时或MC(媒体网关控制)接口链路故障时，它所控制的MGW也就会失去控制，用户正常业务就无法处理，这里需要说明的是，MC接口为MGCF与MGW之间的接口，使用基于H.248或MGCP的呼叫承载控制协议，主要功能是媒体控制。为了避免MGCF网元单点故障影响它所控制的所有MGW业务，就要为该MGCF设置备份设备进行容错处理。双归属就是一个MGW可以从控制上归属于两个或多个有备份关系的MGCF，进行如此设置后，MGCF故障时或MC接口链路故障时对全网运行影响将大大降低。
熟悉本领域的技术人员都知道，MGCF是基于H.248或MGCP协议来控制MGW，实现在电路域的呼叫控制和分组域的呼叫控制之间转换；现有H.248、MGCP协议定义了MGW收到MGCF的指示后，可以根据指示重新向其他MGCF注册，当注册成功后，MGCF就可对MGW进行控制。现有协议没有定义其他过程，双归属是一个系统功能，涉及多个网元相互配合，只是简单的注册这样做远远不够，与该MGW相关的信令链路都无法自动切换到新的MGCF，会导致新MGCF虽然从表面上看取得了对MGW的控制权，实际上却仍然无法处理MGW的呼叫。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种控制和承载分离网络中的双归属实现方法，使得双归属的方案得到完善。
为实现上述目的，本发明提供了一种控制和承载分离网络中的双归属实现方法，该网络包含主、备用媒体网关控制功能实体，和至少一个媒体网关，当所述主用媒体网关控制功能实体判断满足媒体网关重新注册到备用媒体网关控制功能实体的条件时，所述方法包含以下步骤：
A所述主用媒体网关控制功能实体关闭与所述媒体网关相关的信令链路；
B所述备用媒体网关控制功能实体激活与所述媒体网关相关的信令链路；
C所述主、备用媒体网关控制功能实体刷新被叫路由信息。
其中，所述步骤A中，对于从其它设备到所述主用媒体网关控制功能实体的链路，当所述媒体网关的媒体网关控制接口由该主用媒体网关控制功能实体以外的设备控制时，该主用媒体网关控制功能实体主动关闭或阻塞只涉及该媒体网关的信令链路连接(如流控制传输协议SCTP连接)。
此外在所述方法中，所述步骤A中，对于由所述主用媒体网关控制功能实体直接对外接口的局间信令，所述主用媒体网关控制功能实体主动阻塞或关闭只与该媒体网关相关的信令链路。
此外在所述方法中，所述步骤B中，对于从其它设备到所述备用媒体网关控制功能实体的链路，当所述媒体网关的媒体网关控制接口注册成功后，该备用媒体网关控制功能实体主动激活或建立该媒体网关相关的信令链路连接(如流控制传输协议连接)。
此外在所述方法中，所述步骤B中，对于由所述备用媒体网关控制功能实体直接对外接口的局间信令，当所述媒体网关的媒体网关控制接口注册成功后，该备用媒体网关控制功能实体主动打开与该媒体网关相关的信令链路。
此外在所述方法中，所述从其它设备到所述备用媒体网关控制功能实体的链路可以是以下任一种(不限于下面)：
消息传输部分2用户适配链路、消息传输部分3用户适配链路、链接访问协议版本5用户适配链路、或集成服务数字网络Q.921用户适配链路、无线接入网应用部分、基站应用部分等等。
此外在所述方法中，所述其它设备可以是媒体网关或信令网关。
此外在所述方法中，所述局间信令可以是以下任一种：
承载无关呼叫控制信令、或会话发起协议信令、或SS7信令等标准局间信令。
此外在所述方法中，所述步骤C包含以下子步骤：
所述主用媒体网关控制功能实体将所述被叫路由信息中与所述媒体网关相关的局内呼叫改为局间呼叫；
所述备用媒体网关控制功能实体将所述被叫路由信息中其它下属媒体网关和所述媒体网关之间的局间呼叫改为局内呼叫。
此外在所述方法中，所述控制和承载分离网络可以是下一代网络或网际协议多媒体子系统。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，主用MGCF检测到连接MGW的MC接口链路全部故障或主用MGCF要求MGW注册到备用MGCF时，主用MGCF关闭与该MGW相关的信令链路，备用MGCF激活与该MGW相关的信令链路，主、备用MGCF刷新被叫路由信息。
刷新被叫路由信息时，将主用MGCF中与所述MGW相关的局内呼叫改为局间呼叫，将备用MGCF中所述MGW与该备用MGCF其它下属MGW之间的局间呼叫改为局内呼叫。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即通过增加信令链路的关、开步骤和被叫路由信息的刷新步骤，使双归属的方案实用化，允许MGW在MGCF故障或MC接口连接故障时，尽快的找到可用MGCF，并由该MGCF接管该MGW的业务。
附图说明
图1是根据本发明一个较佳实施例的双归属实现方法流程图；
图2是根据本发明一个较佳实施例的发生故障前网络状态图；
图3是根据本发明一个较佳实施例的MC接口发生故障后MGW注册到备用MGCF时的网络状态图；
图4是根据本发明一个较佳实施例的完成双归属切换后的网络状态图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
控制和承载分离网络有多种，例如NGN和3G标准中的网际协议多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称“IMS”)等，在下面的实施例中以NGN为例进行说明。
正常状态下NGN中实现双归属的系统如图2所示。其中，S1、S2是两个互为备份关系的MGCF，MG1、MG2和MG3是三个媒体网关(MGW)，LE1、LE2和LE3是三个本地交换网(Local Exchange，简称“LE”)。S1和S2之间通过MGCF之间的信令连接；MG1和MG2通过UA(用户适配)信令和MC接口和S1连接，MG3通过UA信令和MC接口和S2连接；MG1和LE1之间通过窄带信令和中继承载连接，MG2和LE2之间通过窄带信令和中继承载连接，MG3和LE3之间通过窄带信令和中继承载连接。
窄带信令通常通过相应的UA信令传送到MGCF，例如七号信令(Signalling System No.7，简称“SS7”)，可以通过消息传输部分2用户适配(MTP2 User Adaptation，简称“M2UA”)或消息传输部分3用户适配(MTP3User Adaptation，简称“M3UA”)到MGCF，窄带信令到MGCF通过UA信令时，通常通过一种信令网关(Signaling Gateway，简称“SG”)设备到MGCF，图2中的SG设备内嵌在MG上，在其它实施例中SG也可单独放置。
如图1所示，在步骤110中，主用MGCF判断是否满足MGW重新注册到备用MGCF的条件，如果是则进入步骤120，否则继续监测。
MGW重新注册到备用MGCF的条件可以有两个：
条件1：MGW在判断MC接口链路故障后，MGW可自动注册到备用MGCF上。这种情况可参见图3。该图中MG2到S1 MGCF的MC接口故障，MG2注册到S2上。熟悉本领域的普通技术人员可以知道，如果是主用MGCF本身发生问题(例如主用MGCF死机)，MGW也会认为MC接口故障从而引发注册到备用MGCF的过程，在这种情况下，以下与主用MGCF相关的步骤(步骤120的全部和步骤140中与主用MGCF相关的一部分)就不需要执行了。
条件2：MGW收到MGCF要求向备份MGCF注册的命令。
在步骤120中，如果主用MGCF工作正常，没有故障，则关闭与该MGW相关的信令链路。
针对上述条件1，如果主用MGCF发现MC接口故障，则主用MGCF主动关闭只与该MGW相关的所有信令链路。
针对上述条件2，如果主用MGCF要求MGW向备用MGCF注册，则主用MGCF主动关闭只与该MGW相关的所有信令链路。
MGCF关闭与该MGW相关信令链路的方法有两种：
第一种关闭方法：对M2UA、M3UA、链接访问协议版本5用户适配(LAPV5 User Adaptation，简称“V5UA”)、集成服务数字网络Q.921用户适配(ISDN Q.921-User Adaptation，简称“IUA”)、无线接入网应用部分(Radio Access Network Application Part，简称“RANAP”)、基站应用部分(Base Station Application Part，简称“BSAP”)等等从MGW或SG等其他设备上转发给MGCF的链路，当该网关的MC接口不在本MGCF控制时，MGCF主动关闭或阻塞只涉及该网关的流控制传输协议(Stream ControlTransmission Protocol，简称“SCTP”)连接。
第二种关闭方法：对承载无关呼叫控制(Bearer Independent Call Control，简称“BICC”)、会话发起协议(Session Initation Protocol，简称“SIP”)等类型的局间信令，由MGCF直接对外接口，不通过MGW或SG，则该网关MC接口不在本网关控制时，MGCF也主动阻塞或关闭只与该网关相关的信令链路。
这里说明一下与MGW相关的信令链路的含义：只要传送的信令与特定MGW的话路资源相关，则都是与该MGW相关的信令，例如一个起始地址消息(Initial Address Message，简称“IAM”)中，占用该MGW的中继资源，则该信令与这个MGW相关，传输这些信令的链路就是与该MGW资源相关的信令链路，这些链路的特点就是它们传送的信令只与该MGW话路相关。如图2中LE2的话路和信令到MG1，凡是需要和MG1通信时，LE2都会通过这个窄带信令与MGCF交互。
此后进入步骤130，备用MGCF如果正常，没有故障，则在发现新MGW注册时，主动激活与该MGW相关的所有信令链路，从本质上看，只要一个MGW向一个MGCF注册成功，则该MGCF就应该接管这个MGW相关的信令。
MGCF激活与该MGW相关信令链路的方法有两种：
第一种激活方法：对M2UA、M3UA、V5UA、IUA等等从MGW或SG等其他设备上转发给MGCF的链路，当新网关的MC接口注册成功后，MGW在本MGCF控制时，MGCF主动激活或建立该网关的信令SCTP连接。
第二种激活方法：对BICC、SIP等类型的局间信令，由MGCF直接对外接口，不通过MGW或SG，则该网关MC注册成功后，MGCF也主动打开与该网关相关的信令链路。
在图2、3所示的例子中，经过步骤120和130后，网络形态如图4所示。S1发现MG2的MC接口故障，于是关闭MG2到自己的UA信令链路，S2发现MG2注册到自己，则打开与MG2相关的信令链路。
此后进入步骤140，主、备用MGCF刷新被叫路由信息。当主用MGCF下面的部分MGW注册到备份MGCF下面时，原先主用MGCF内部不同MGW之间的呼叫就会变成主备MGCF之间的局间呼叫，而原先备用MGCF中其它MGW和新注册的那个MGW之间的局间呼叫就会变成局内呼叫，所以需要对被叫路由信息进行修改。
具体地说，主用MGCF将被叫路由信息中与新脱离的MGW相关的局内呼叫改为局间呼叫，备用MGCF将被叫路由信息中其它下属MGW与新注册的MGW之间的局间呼叫改为局内呼叫。以图4为例，对于S1，将被叫路由信息中与MG2相关的局内呼叫(MG1与MG2之间的呼叫)改为局间呼叫；对于S2，将被叫路由信息中MG2与MG3之间的局间呼叫改为局内呼叫。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种控制和承载分离网络中的双归属实现方法，该网络至少包含有主、备用关系的媒体网关控制功能实体，和至少一个媒体网关，
其特征在于，当主用媒体网关控制功能实体判断满足媒体网关重新注册到备用媒体网关控制功能实体的条件时，所述方法包含以下步骤：
A所述主用媒体网关控制功能实体关闭与所述媒体网关相关的信令链路；
B所述备用媒体网关控制功能实体激活与所述媒体网关相关的信令链路；
C所述主、备用媒体网关控制功能实体刷新被叫路由信息。
2.根据权利要求1所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述步骤A中，对于从其它设备到所述主用媒体网关控制功能实体的链路，当所述媒体网关的媒体网关控制接口由该主用媒体网关控制功能实体以外的设备控制时，该主用媒体网关控制功能实体主动关闭或阻塞只涉及该媒体网关的信令链路连接。
3.根据权利要求1所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述步骤A中，对于由所述主用媒体网关控制功能实体直接对外接口的局间信令，所述主用媒体网关控制功能实体主动阻塞或关闭只与该媒体网关相关的信令链路。
4.根据权利要求1所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述步骤B中，对于从其它设备到所述备用媒体网关控制功能实体的链路，当所述媒体网关的媒体网关控制接口注册成功后，该备用媒体网关控制功能实体主动激活或建立该媒体网关相关的信令链路连接。
5.根据权利要求1所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述步骤B中，对于由所述备用媒体网关控制功能实体直接对外接口的局间信令，当所述媒体网关的媒体网关控制接口注册成功后，该备用媒体网关控制功能实体主动打开与该媒体网关相关的信令链路。
6.根据权利要求2或4所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述从其它设备到所述备用媒体网关控制功能实体的链路是以下任一种：
消息传输部分2用户适配链路、消息传输部分3用户适配链路、链接访问协议版本5用户适配链路、或集成服务数字网络Q.921用户适配链路、无线接入网应用部分、基站应用部分。
7.根据权利要求2或4所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述其它设备是媒体网关或信令网关。
8.根据权利要求3或5所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述局间信令是以下任一种：
承载无关呼叫控制信令、或会话发起协议信令、或七号信令。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述步骤C包含以下子步骤：
所述主用媒体网关控制功能实体将所述被叫路由信息中与所述媒体网关相关的局内呼叫改为局间呼叫；
所述备用媒体网关控制功能实体将所述被叫路由信息中其它下属媒体网关和所述媒体网关之间的局间呼叫改为局内呼叫。
10.根据权利要求1所述的控制和承载分离网络中的双归属实现方法，其特征在于，所述控制和承载分离网络是下一代网络或网际协议多媒体子系统。
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