CN100499459C - 一种实现下一代网络中信息流传输的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现下一代网络中信息流传输的方法，该方法首先在下一代网络中设置用于传输信令流的信令通道，并为该信令通道预留带宽；该方法进一步包括：发送端将用户流量中的信令流按照最高优先级通过所设置的信令通道进行传输，直至接收端。本发明方案通过为信令流设置信令通道，并为该信令通道预留带宽，从而保证了信令流的时刻畅通和可靠传递，为实现业务可达性提供了信令流传输方面的保证。本发明方案还进一步提供了为媒体流设置媒体通道，并为不同的媒体通道设置不同优先级的媒体流传输方案，使得在实现媒体流传输的同时，还不会出现现有技术中可能存在的资源倒挂现象，保证了用户定购业务的传输。

Description

一种实现下一代网络中信息流传输的方法
技术领域
本发明涉及下一代网络(NGN)技术领域，更确切地说是涉及一种实现NGN中信息流传输的方法。
背景技术
在任何一种网络中，用户都希望能够又快又高质量地通过网络实现业务传输。对于NGN来说，同样如此。NGN是采用IP之类的分组技术作为承载网技术来融合固定通信和移动通信，并通过通信实体之间的IP连接性来承载语音、图像和数据等多种电信业务的融合网络。目前，针对NGN已提出了业务可达性要求，也即要求无论NGN采用的是何种接入技术，用户都可以随时按需获得所预订的NGN业务。
要想实现业务可达性，则必须保证应用信令流的时刻畅通和可靠传递。在NGN中的IP接入网上，用户发出的所有IP报文以尽力或以优先级方式向前传递，并且应用信令流和媒体流混合传递。由于网络带宽永远是有限的，当用户与业务控制功能实体之间的任何一段网络带宽或一个节点满负荷或发生拥塞时，用户的业务请求信令报文可能会被丢弃，不能到达业务控制功能实体。因此，即使用户请求的是优先级较高的业务，也会出现无法得到应答的情况。而在应用信令流和媒体流混合传递的情况下，业务请求信令报文既包括应用信令流，也包括媒体信令流，如果被丢弃的业务请求信令报文是应用信令流，则显然无法实现业务可达性了。
用户请求的业务还可能是紧急呼叫业务这样高优先级的业务，这类业务不但要求保证应用信令流的时刻畅通和可靠传递，还要求保证媒体流的随时建立和可靠传递。而如果应用信令流不能到达业务控制实体，则会话业务无法建立，媒体流也就无法开始，更不用说支持紧急呼叫业务和保证传送服务质量了。其中，紧急呼叫业务是指匪警、火警、交警及医疗救助等电话业务，这些业务采用公众熟悉的统一号码，并要求24小时保持通畅，且每个电话用户都有权拨打紧急电话以寻求帮助。
另外，为了解决地址、安全和服务质量的问题，NGN承载网中可能会部署NAT设备以及防火墙设备之类的安全设备，并部署针对媒体流、且由业务控制实体实施的准入控制。由于业务信令协议的多样性，应以简单可靠的方式保证应用信令流穿越这些安全设备，最终到达业务控制实体，如果应用信令流无法到达业务控制实体，则无法通过业务请求触发对媒体流的准入控制了。
以上对NGN存在的主要问题作了一些说明，下面再对目前已建设的NGN中存在的另一些问题进行说明。
目前已建设的NGN主要面向语音业务的分组化，采用IP物理专网来承载语音业务，数据业务则仍采用原有的Internet网络承载。也就是说，传统的电话终端仍然通过普通电话线接入到语音网关设备，电脑设备则通过xDSL和以太网接入到宽带接入服务器。这样，语音业务和数据业务从用户端开始就是相互隔离的，而承载语音业务的IP专网规划了足够的冗余带宽以避免拥塞发生，从而保证了语音业务的信令流和媒体流传递的可靠性。因此这种NGN语音专线的专网方案不但保证了用户对NGN语音业务的可达性，还可以支持紧急呼叫业务。
虽然上述NGN语音专线的专网方案保证了语音业务的传输，而NGN的最终目标是用一个全IP网络承载所有的NGN业务，即承载所有的IP增值业务，这些业务包括语音业务、视频业务及数据业务。随着NGN业务类型的丰富，语音业务流量在NGN业务总量中的份额会很小，并且逐渐下降，因此运营商还需要考虑其他业务的传输性能，而如果对所有NGN业务都采用IP物理专网来承载，则会出现以下缺点：
1)由于IP物理专网的运营和维护成本很高，从而导致NGN的运营和维护成本很高；
2)由于每个IP专网都要设置一定的资源冗余，这就会造成整个NGN资源的冗余浪费非常严重；
3)由于是采用专网传输不同的业务，显然就无法向多媒体终端用户提供综合的IP多媒体业务，另外，IP专网目前还无法保证业务的传输质量。
目前的NGN还有另一种趋势，就是NGN接入网和核心网正在逐步IP化，在一个全IP承载网中，用户与网络的通用接口采用IP技术，语音、视频和数据业务通过IP技术实现端到端的传递。本质上，NGN业务是指可运营可管理的电信级IP增值业务，为保证NGN业务的实时性，以及高优先级业务的服务质量，可以采用预先规划配置方式对IP网络资源进行逻辑分割，不同的逻辑承载不同的业务。比如，在接入网和核心网中隔离语音、视频和数据业务，并为这几种业务分别预留带宽，其中，可以在接入网中通过PVC或VLAN技术对这几种业务进行隔离并预留带宽，在核心网中采用MPLSVPN进行隔离并预留带宽；在网络边缘入口进行准入门控制，并将不同的业务媒体流标记为不同的转发优先级和丢包优先级向前传递。通过这种设置，从而保证不同业务类型的路由和带宽占用互不干扰。
但这种NGN业务的信令流和媒体流在逻辑网中仍然是混合传递，并且只保证了标记为最高优先级业务的信令流和媒体流在任何资源占用率下的畅通无阻和可靠传递。即使考虑到为信令流单独预留带宽，也只是为NGN语音业务的信令流划分了逻辑承载网和预留带宽，并没有统一考虑其他IP增值业务信令流的隔离。实际上，电信运营商应保证用户所预订的所有IP增值业务的信令流畅通无阻和可靠传递，无论该业务的媒体流属于哪种服务等级或类别。而业界在讨论NGN服务质量问题时，并没有意识到对于所有电信级IP增值业务来说，首先要保证业务的可达性，即所有电信级IP增值业务的信令流在任何资源占用情况下的畅通无阻和可靠传递。业界也没有意识到这是触发NGN资源和准入控制功能实体发挥作用的首要条件，也是NGN中支持紧急呼叫的首要条件。
也就是说，后一种NGN中为所有业务流量预先规划和配置逻辑承载网和带宽预留是一种避免网络中发生拥塞的实现方案，但这种方案并不是解决NGN服务质量所必需的方案，更不能解决NGN的服务质量问题。具体来说，后一种NGN虽然通过预先规划配置的带宽预留，可以保证在业务量规划范围内的业务服务质量，使网络资源利用率比IP专网方式有所提高，但仍存在以下缺点：
1)由于仍然是将应用业务的信令流和媒体流在逻辑网中混合传递，因此同样不能保证较低优先级的业务以及免费的尽力传送业务的信令流在任何资源占有率情况下的畅通无阻和可靠传递，从而无法保证较低优先级业务以及尽力业务的业务可达性，也就无法保证由业务请求触发对媒体流的准入控制发挥作用。
2)在信令流畅通的情况下，为高优先级业务预留的资源即使存在大量空闲，却不能被较低优先级的业务占用，但却可以被免费的尽力传送业务占用，这就造成了资源倒挂现象，即：当网络有空闲资源时，购买了较低优先级服务的业务可能得不到资源，而免费的尽力传送业务却有可能获得资源，虽然该尽力传送业务所占用的资源可能会被高优先级业务抢占。
3)不能提高媒体流的抗时延、抗抖动及抗丢包等能力。
综上所述，目前的NGN都无法保证所有IP增值业务应用信令流的时刻畅通和可靠传递，从而无法实现业务可达性。而应用信令流无法到达业务控制实体，也就无法进行媒体流的传输，从而无法实现紧急呼叫业务，并且也无法触发对媒体流的准入控制了。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的主要问题在于提供一种实现下一代网络中信息流传输的方法，以保证信令流的时刻畅通和可靠传递。
本发明还进一步提供了信息流中的媒体流的传输方法。
本发明还进一步针对媒体流提供了准入控制方法。
本发明的技术方案如下：一种实现下一代网络中信息流传输的方法，所述下一代网络NGN包括IP接入网、IP核心网和IP增值业务子系统；该方法包括：在IP接入网中设置用于传输信令流的接入网信令通道，并在IP核心网中设置用于传输信令流的核心网信令通道，并为所设置的该信令通道预留带宽；
该方法进一步包括：发送端将用户流量中的信令流按照最高优先级通过所设置的信令通道进行传输，直至接收端。
所述发送端将用户流量中的信令流通过设置的信令通道传输至接收端，包括以下步骤：
a1.IP接入网将发送端发送的用户流量中的信令流通过设置的接入网信令通道进行传输，直至IP核心网；
b1.IP核心网将IP接入网中通过接入网信令通道传输来的信令流再通过核心网信令通道进行传输，直至相应的接收端。
所述步骤a1包括：
a11.IP接入网中的接入节点获取用户流量中的信令流，并将该信令流按照最高优先级通过接入网信令通道传输至所述IP接入网的汇聚节点；
a12.汇聚节点根据接入网信令通道的标识，将该通道中的信令流按照最高优先级再通过接入网信令通道进行转发，直至所述IP接入网的边缘节点；
a13.所述边缘节点将信令流发送到IP核心网中的边界节点。
所述信令流的IP报文头信息中包括能够标识该报文为信令报文的信令标识信息，所述信令标识信息为：固定端口号和协议号，或指向应用代理设备的目的地址；
所述步骤a11中，所述IP接入网中的接入节点获取用户流量中的信令流为：根据信令报文中的信令标识信息从用户流量中分离出应用信令。
所述信令流的IP报文头信息中包括能够标识该报文为信令报文的信令标识信息，所述信令标识信息为：固定端口号和协议号，或指向应用代理设备的目的地址；
该方法进一步包括：在接入网信令通道包括用户的驻地网关与IP接入网的接入节点之间预先设置用于信令传输的信令通道时，所述驻地网关根据信令报文中的信令标识信息从用户流量中分离出应用信令，并将该应用信令按最高优先级通过该接入网信令通道发送到IP接入网的接入节点；
所述步骤a11中，所述IP接入网中的接入节点获取用户流量中的信令流为：根据该接入网信令通道的标识获取该通道中传输的信令流。
所述发送端将用户流量中的信令流通过设置的信令通道传输至接收端，包括以下步骤：
a2、IP核心网将发送端发送的用户流量中的信令流通过设置的核心网信令通道进行传输，直至IP接入网；
b2、IP接入网将IP核心网中通过核心网信令通道传输来的信令流再通过接入网信令通道进行传输，并通过IP接入网的接入节点将信令流传输至相应的接收端。
所述发送端为IP增值业务子系统；
所述步骤a2包括：与IP增值业务子系统直接连接的IP核心网的边界节点从用户流量中分离出信令流，并将该信令流按照最高优先级通过核心网信令通道进行转发，直至与IP接入网连接的边界节点；所述与IP接入网连接的边界节点将信令流发送到IP接入网。
所述步骤b2中，
所述IP接入网通过接入网信令通道传输信令流包括：
b21、IP接入网中的边缘节点将IP核心网发送来的信令流按照最高优先级，通过接入网信令通道进行转发，直至IP接入网的汇聚节点；
b22、汇聚节点根据接入网信令通道的标识，将该通道中的信令流按照最高优先级再通过接入网信令通道进行转发，直至IP接入网的接入节点。
所述NGN中进一步包括网络安全设备和/或地址转换设备，所述信令流的目的地址为应用代理设备；
该方法进一步包括：将所述网络安全设备和/或地址转换设备缺省配置为允许目的地址为应用代理设备的信令流通过。
该方法可以进一步包括：在NGN预留信令通道后的剩余资源中，为媒体流设置用于传输媒体流的媒体通道，且在所设置的媒体通道为一条以上时，为媒体通道设置优先等级；发送端将用户流量中的媒体流通过所设置的媒体通道进行传输，直至接收端。
所述在NGN中为媒体流设置媒体通道为：在IP接入网中设置用于传输媒体流的接入网媒体通道，并在IP核心网中设置用于传输媒体流的核心网媒体通道；
所述发送端将用户流量中的媒体流通过设置的媒体通道传输至接收端，包括以下步骤：
A1、IP接入网将发送端发送的用户流量中的媒体流通过接入网媒体通道转发至IP核心网；
B1、IP核心网将所述媒体流通过核心网媒体通道进行转发，并将所述媒体流发送至接收端。
所述在NGN中为媒体流设置媒体通道为：在IP接入网中设置用于传输媒体流的接入网媒体通道，并在IP核心网中设置用于传输媒体流的核心网媒体通道；
所述发送端将用户流量中的媒体流通过设置的媒体通道传输至接收端，包括以下步骤：
A2、IP核心网将发送端发送的用户流量中的媒体流通过核心网媒体通道转发至IP接入网；
B2、IP接入网将所述媒体流通过接入网媒体通道进行转发，并将所述媒体流发送至接收端。
该方法还可以进一步包括：由资源和准入控制设备判断媒体流是否准入，并确定准入的媒体流的服务质量等级，之后将媒体流的标识信息、准入与否的信息以及所确定的服务质量等级信息发送到NGN中位于网络域边缘的转发节点；
所述IP接入网和IP核心网在对媒体流通过媒体通道进行转发之前，进一步包括：由转发节点根据该媒体流的标识及准入与否的信息确定相应的媒体流是否准入，并按照服务质量等级信息对准入的媒体流进行转发。
该方法还可以进一步包括：所述资源和准入控制设备在确定媒体流不能准入时，将不能准入的原因码返回给发起资源请求的设备；发起资源请求的设备在收到所述原因码后，为该媒体流请求更低服务质量等级的资源，或拒绝该媒体流所对应的用户业务请求。
所述传输的媒体流为紧急呼叫业务的媒体流；
该方法进一步包括：由资源和准入控制设备将所述媒体流设置为最高优先级，将该媒体流的准入及最高优先级信息发送给网络域的转接节点，并判断最高优先级资源是否存在空闲，如果是，则不再进行其他处理；否则，释放或者降低其他非紧急业务的媒体流的服务质量等级。
所述NGN中进一步包括网络安全设备和/或地址转换设备，所述信令流的目的地址为应用代理设备；
所述应用代理设备只具有信令代理功能，则该方法进一步包括：由应用代理设备在处理信令流时，下发命令来控制网络安全设备和/或地址转换设备，网络安全设备和/或地址转换设备根据所述命令对媒体流进行相应的处理；
所述应用代理设备或者同时具有信令代理功能及媒体代理功能，则该方法进一步包括：将所述网络安全设备和/或地址转换设备缺省配置为允许目的地址为应用代理设备的信令流及媒体流通过。
该方法还可以进一步包括：网络域中传输媒体流的入口节点将所述媒体流转换编码方式，并将媒体流按照转换后的编码方式进行转发，出口节点将接收到的媒体流转换为原有的编码方式，并将媒体流按照原有的编码方式进行转发。
本发明方案通过为信令流设置信令通道，并为该信令通道预留带宽，从而保证了信令流的时刻畅通和可靠传递，为实现业务可达性提供了信令流传输方面的保证。
本发明方案还通过在NAT和/或防火墙设备中缺省配置允许通过信令流，从而进一步保证了信令流的可靠传输。
本发明方案还通过在网络域的转发节点设置信令监测和过滤功能，保证了信令通道的安全传输。
本发明进一步提供了为媒体流设置媒体通道，并为不同的媒体通道设置不同优先级的媒体流传输方案，使得在实现媒体流传输的同时，还不会出现现有技术中可能存在的资源倒挂现象，保证了用户定购业务的传输。
针对媒体流传输，本发明方案还进一步提供了在NAT和/或防火墙设备中缺省设置允许通过媒体流，从而进一步保证了媒体流的可靠传输。
本发明方案还针对媒体流传输提供了编码转换功能，在网络入口转换为服务质量更好的编码，在网络出口再将其恢复为原有的编码，从而增强了媒体流的抗时延、抗抖动和抗丢包的能力。
本发明方案还通过在网络域边缘的转发节点上设置媒体流过滤功能，将可疑的媒体流过滤掉，从而防止了NGN业务系统受到攻击。
本发明方案还提供了由资源和准入控制设备将紧急呼叫业务的媒体流标记为最高优先级，并按照最高优先级对媒体流进行传输的方案，且在最高优先级的传输资源已无空闲的情况下，释放非紧急业务的资源或降低非紧急业务的服务质量等级，并将释放的资源用于紧急呼叫业务的媒体流传输，从而保证了紧急呼叫业务的可靠传输。
附图说明
图1为全IP承载的NGN网络的结构示意图；
图2为本发明方案中上行方向上的信令流传输流程图；
图3为本发明方案中下行方向上的信令流传输流程图。
具体实施方式
为保证NGN网络中的业务可达性，本发明方案主要是为应用信令流始终维持足够的带宽预留，并将应用信令报文按最高优先级在网络中无阻塞、无丢包地传递。
本发明主要是针对采用全IP承载的NGN网络，该网络的结构示意如图1所示。
NGN网络在传输信息流时，在上行方向上，用户驻地设备通过驻地网关以及IP接入网中的接入节点将信息流发送到IP接入网；IP接入网通过自身的汇聚节点和边缘节点将该信息流发送到IP核心网中的边界节点；IP核心网中的边界节点再根据需要，将信息流发送到分布的IP增值业务子系统，或者是其他的边界节点。
在下行方向上，IP核心网将IP增值业务子系统或者其他边界节点的信息流发送到IP接入网；IP接入网通过自身的汇聚节点和边缘节点将该信息流发送到自身的接入节点，并通过该接入节点将信息流发送到用户驻地设备的驻地网关。
基于图1所示的NGN以及当前的传输信息流方式，本发明方案首先在整个传输路径上为信息流中的信令流分配专门用于信令流传递的通道，并为该通道预留足够的带宽，之后即可在该通道上传输信令流。
由于信息流传输分上行和下行两个方向，因此下面分别对上行和下行两个方向的信令流传输进行描述。
具体来说，本发明方案对信令流的上行传输可以通过图2所示流程实现信令流传输，对应以下步骤：
步骤201、在NGN中设置用于信令流传输的信令通道，并为该信令通道预留带宽。
具体来说，是分别在IP接入网中设置接入网信令通道和在IP核心网中设置核心网信令通道。对于IP接入网来说，所设置的信令通道可以采用PVC和VLAN技术实现，对于IP核心网来说，所设置的信令通道则可以采用专用VPN技术实现。
之所以为所设置的信令通道预留带宽，是为了在后续的传输过程中，如果当前没有信令流，则其他信息流可以占用该带宽资源，但如果当前有信令流需要传输，则可以通过预留的带宽来保证信令流的传输。
步骤202、IP接入网将发送端发送的用户流量中的信令流按照最高优先级，通过所设置的信令通道进行传输，直至IP核心网。
上行方向上，一般可以将驻地网关看作发送端。具体来说，IP接入网传输信令流包括以下几个过程：
首先，由与驻地网关连接的接入节点进行信令流的传输。接入节点在进行信令流的传输之前，首先要获取该信令流，具体有两种情况：如果在IP接入网中设置的信令通道没有包括驻地网关与接入节点之间的信令通道，也即驻地网关与接入节点之间没有设置信令通道，这种情况下，IP接入网中的接入节点应该具有IP能力，应由该接入节点从用户流量中分离出信令流；如果驻地网关与接入节点之间设置了信令通道，这种情况下，则可以由驻地网关从用户流量中分离出信令流，并将该信令流按照最高优先级通过接入网信令通道发送给接入节点，接入节点则根据接入网信令通道的标识获取信令流。
不管是由接入节点还是由驻地网关从用户流量中分离出信令流，都需要报文中携带能够标识该报文为信令报文的标识信息，将这样的标识信息称为信令标识信息。该信令标识信息可以为固定端口号和协议号，如果存在相应的应用代理设备，该信令标识信息还可以为应用代理设备的目的地址。
其次，接入节点在获取该信令流之后，同样按照最高优先级将该信令流再通过接入网信令通道发送到汇聚节点。
再次，汇聚节点根据接入网信令通道的标识获取信令流，并同样按照最高优先级将该信令流再通过接入网信令通道发送到边缘节点。
最后，边缘节点再将该信令流发送给IP核心网中的边界节点。其中，由于IP接入网中的边缘节点与IP核心网中的边界节点之间的信令通道可能是接入网信令通道，也可能是核心网信令通道，还有可能出现边缘节点与边界节点为同一设备的情况，不同情况的发送处理也不相同。具体来说，如果是第一种情况，则往往是由于IP核心网中的边界节点支持PVC或VLAN的缘故，这种情况下，IP接入网中的边缘节点根据接入网信令通道的标识，将该通道中的信令流按照最高优先级再通过接入网信令通道转发到IP核心网的边界节点。如果是第二种情况，则往往是由于IP接入网中的边缘节点支持VPN的缘故，这种情况下，IP接入网中的边缘节点根据接入网信令通道的标识，将该通道中的信令流按照最高优先级再通过核心网信令通道发送到IP核心网的边界节点。如果是第三种情况，则IP核心网中的边界节点可以直接根据接入网信令通道的标识获取信令流了。
步骤203、IP核心网将IP接入网中通过信令通道传输来的信令流再通过信令通道进行传输，直至接收端。
接收端为IP增值业务子系统，IP核心网可以通过边界节点直接根据信令通道的标识，将该通道中的信令流按照最高优先级通过核心网信令通道发送到IP增值业务子系统。
通过上述步骤即可完成对上行信令流的无丢包转发。
下面再对信令流的下行传输过程进行说明，该过程如图3所示，对应以下步骤：
步骤301、在NGN中设置用于信令流传输的信令通道，并为该信令通道预留带宽。
对于下行传输的过程来说，其设置信令通道的处理与上行传输过程相同，因此不再赘述。
步骤302、IP核心网将发送端发送的用户流量中的信令流按照最高优先级，通过所设置的信令通道进行传输，直至IP接入网。
发送端为IP增值业务子系统，IP核心网首先通过与该子系统直接连接的边界节点从用户流量中分离出信令流，然后再通过该边界节点将分离出的信令流按照最高优先级，通过核心网信令通道进行转发，直至与IP接入网连接的边界节点，再由该边界节点将信令流发送到IP接入网。如果在转发到边界节点的过程中还需要通过其他的节点，则这些节点同样是根据信令通道的标识获取信令流，再将该信令流按照最高优先级通过信令通道进行转发。
在由IP核心网中的边界节点将信令流转发到IP接入网的边缘节点时，该边界节点与边缘节点之间存在不同的关系，即：边界节点与边缘节点之间的信令通道可能为核心网信令通道，也可能为接入网信令通道，边界节点和边缘节点还可能是同一个节点。如果是第一种情况，则边界节点会通过核心网信令通道将信令流发送给IP接入网的边缘节点，如果是第二种情况，则边界节点会通过接入网信令通道将信令流发送给IP接入网的边缘节点，如果是第三种情况，则边缘节点可以直接获取从核心网信令通道中该信令流。
步骤303、IP接入网将IP核心网中通过信令通道传输来的信令流再通过接入网信令通道进行传输，直至相应的接收端。
具体来说，该转发过程由IP接入网中的边缘节点将信令流按照最高优先级通过接入网信令通道转发到汇聚节点；汇聚节点同样采用该转发方法将信令流转发到接入节点。
该接收端一般应为驻地网关。如果接入节点与驻地网关之间设有信令通道，则接入节点同样采用上述转发方法将信令流转发到驻地网关，如果未设信令通道，则接入节点可以只按照最高优先级将该信令流转发到驻地网关。
通过上述步骤，即完成了下行方向上对信令流的转发。
另外，在上下行方向上对信令流的传输过程中，如果NGN网络中还部署了地址转换设备(NAT)和/或防火墙设备，则还可以将目的地址为应用代理设备的信令流在NAT和/或防火墙上缺省配置为允许通过。
由于可能会出现对所设置的信令通道的恶意攻击，还可以在用户驻地网关处、接入网边缘路由器处以及应用代理设备处设置信令监测和过滤功能，当然，如果接入节点具有IP能力，还可以在接入节点处也设置该信令监测和过滤功能。设置了该监测和过滤功能的设备可以根据IP报文的报文头信息对IP报文进行监测，如果确定该IP报文属于非法报文，或者认为该IP报文可能是非法报文，则可以丢弃该报文。
在通过上述方案对信令流设置信令通道后，为避免对媒体流传输时容易出现的资源倒挂现象，还可以采用下述方案实现对应用媒体流的传输。
该方案同样首先要设置相应的通道，主要是在NGN为信令流预留信令通道后剩余的资源中，为媒体流划分媒体通道。具体来说，所设置的媒体通道包括在IP接入网中的接入网媒体通道和在IP核心网中的核心网媒体通道。接入网媒体通道可以是通过PVC和VLAN技术划分，核心网媒体通道则可以是通过VPN进行划分。
该媒体通道设置与信令通道不同的是，不用为媒体通道预留带宽，之所以这么设置，就是为了防止资源倒挂现象。另外，媒体通道还可以设置多种，每种对应不同的优先级，以便IP接入网和IP核心网根据优先级对不同的媒体流进行传输。
在设置了媒体通道后，IP接入网和IP核心网就可以通过该媒体通道对媒体流进行上行方向和下行方向的传输了。该传输过程基本与信令流的传输过程相同，所不同的是，如果媒体通道有多个，IP接入网和IP核心网中的转发节点可以针对媒体通道的标识设置不同的优先级，然后再按照该优先级对媒体通道中的媒体流进行转发。当然，标识与优先级的对应关系应该是预先设定好的。
另外，对于媒体流来说，资源和准入控制设备还可以根据用户的请求、应用代理的请求、用户预订的服务质量参数等，并通过检查网络资源的可获得性来决定媒体流的准入与否，以及媒体流的服务质量等级标记，该服务质量等级标记中包括转发优先级和丢弃优先级等信息，然后将该媒体流的IP报文头标识信息、该媒体流准入与否的信息以及服务质量等级标记通过命令下发给用户驻地网关、IP接入网中的边缘节点及IP核心网中的边界节点等位于网络域边缘的转发节点。如果IP接入网中的接入节点具有IP能力，资源和准入控制设备还可以将上述信息通过命令下发给接入节点。
在设置了资源与准入控制设备的命令生成方式后，位于网络域边缘的转发节点在转发媒体流时，应首先根据媒体流的IP报文头信息，并根据资源与准入控制设备下发的命令判断该媒体流是否准入，如果是，则为该媒体流设置该命令中所携带的服务质量等级标记，并通过媒体通道进行传输；否则，直接过滤掉该媒体流，即丢弃该媒体流。
其中，资源和准入控制设备在检查网络资源的可获得性时，还应根据检测数据和流量工程数据，保证标记为最高优先级流量的绝对服务质量，并尽力避免网络中任何节点发生拥塞。如果是因为网络资源可获得性检查失败等原因，应用媒体流在不能获得高等级服务质量的网络资源时，可以降低服务质量等级需求，以获得较低服务质量的网络资源。比如，由资源和准入控制设备在确定媒体流不能准入时，将不能准入的原因码返回给发起资源请求的设备，该发起资源请求的设备在收到所述原因码后，为该媒体流请求更低服务质量等级的资源。当然，该发起资源请求的设备还可以在收到原因码后，直接拒绝该媒体流所对应的用户业务请求。
如果网络中部署了NAT和/或防火墙设备，且应用代理设备只具备信令代理功能，则应用代理设备在处理信令流时，下发命令来控制NAT和/或防火墙设备，以实现媒体流的穿越和地址转换。如果应用代理设备既具备信令代理功能，又具备媒体代理功能，则可以对NAT和防火墙设备进行设置，使得NAT和防火墙设备将目的地址为应用代理设备的信令报文和媒体报文都缺省设置为允许通过。
另外，针对媒体流传输时容易出现时延、抖动和丢包等问题，还可以在媒体流传输路径的相关节点上设置编码转换功能，在网络入口将现有的媒体流转换为服务质量性能更好的编码，在网络中对该编码进行传输，然后在网络出口将该编码再恢复为通信的发送端和接收端之间所协商的编码，以便通信的接收端能够识别所接收到的媒体流。具体来说，可以由应用代理设备将媒体流的标识、原编码算法以及转换后的编码算法发送给媒体流传输路径的入口节点和出口节点，入口节点根据通道标识确定媒体流，并利用转换后的编码算法对该媒体流进行转换；出口节点根据通道标识确定媒体流，并利用原编码算法对该媒体流进行转换。
通过上述过程即可实现在信令流可靠传递的基础上对媒体流的传输，并且不会出现资源倒挂的现象。
另外，如果传输的是紧急呼叫业务，那么对紧急呼叫业务的媒体流进行传输时，可以将资源和准入控制设备设置为优先处理来自紧急呼叫业务系统的资源请求，并将紧急呼叫业务所对应的媒体流优先标记为最高优先级流量。在最高优先级流量的资源已无空闲的情况下，资源和准入控制设备可以通过释放非紧急业务的资源，或者是降低非紧急业务的服务质量等级，并将释放的资源用于承载紧急呼叫业务的媒体流。从而实现了对紧急呼叫业务的媒体流的随时建立和可靠传递。
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例，并不用以限定本发明的保护范围。

Claims (17)

1、一种实现下一代网络中信息流传输的方法，其特征在于，所述下一代网络NGN包括IP接入网、IP核心网和IP增值业务子系统；该方法包括：在IP接入网中设置用于传输信令流的接入网信令通道，并在IP核心网中设置用于传输信令流的核心网信令通道，并为所设置的信令通道预留带宽；
该方法进一步包括：发送端将用户流量中的信令流按照最高优先级通过所设置的信令通道进行传输，直至接收端。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述发送端将用户流量中的信令流通过设置的信令通道传输至接收端，包括以下步骤：
a1.IP接入网将发送端发送的用户流量中的信令流通过设置的接入网信令通道进行传输，直至IP核心网；
b1.IP核心网将IP接入网中通过接入网信令通道传输来的信令流再通过核心网信令通道进行传输，直至相应的接收端。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤a1包括：
a11.IP接入网中的接入节点获取用户流量中的信令流，并将该信令流按照最高优先级通过接入网信令通道传输至所述IP接入网的汇聚节点；
a12.汇聚节点根据接入网信令通道的标识，将该通道中的信令流按照最高优先级再通过接入网信令通道进行转发，直至所述IP接入网的边缘节点；
a13.所述边缘节点将信令流发送到IP核心网中的边界节点。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信令流的IP报文头信息中包括能够标识该报文为信令报文的信令标识信息，所述信令标识信息为：固定端口号和协议号，或指向应用代理设备的目的地址；
所述步骤a11中，所述IP接入网中的接入节点获取用户流量中的信令流为：根据信令报文中的信令标识信息从用户流量中分离出应用信令。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信令流的IP报文头信息中包括能够标识该报文为信令报文的信令标识信息，所述信令标识信息为：固定端口号和协议号，或指向应用代理设备的目的地址；
该方法进一步包括：在接入网信令通道包括用户的驻地网关与IP接入网的接入节点之间预先设置用于信令传输的信令通道时，所述驻地网关根据信令报文中的信令标识信息从用户流量中分离出应用信令，并将该应用信令按最高优先级通过该接入网信令通道发送到IP接入网的接入节点；
所述步骤a11中，所述IP接入网中的接入节点获取用户流量中的信令流为：根据该接入网信令通道的标识获取该通道中传输的信令流。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述发送端将用户流量中的信令流通过设置的信令通道传输至接收端，包括以下步骤：
a2、IP核心网将发送端发送的用户流量中的信令流通过设置的核心网信令通道进行传输，直至IP接入网；
b2、IP接入网将IP核心网中通过核心网信令通道传输来的信令流再通过接入网信令通道进行传输，并通过IP接入网的接入节点将信令流传输至相应的接收端。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发送端为IP增值业务子系统；
所述步骤a2包括：与IP增值业务子系统直接连接的IP核心网的边界节点从用户流量中分离出信令流，并将该信令流按照最高优先级通过核心网信令通道进行转发，直至与IP接入网连接的边界节点；所述与IP接入网连接的边界节点将信令流发送到IP接入网。
8、根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于所述步骤b2中，
所述IP接入网通过接入网信令通道传输信令流包括：
b21、IP接入网中的边缘节点将IP核心网发送来的信令流按照最高优先级，通过接入网信令通道进行转发，直至IP接入网的汇聚节点；
b22、汇聚节点根据接入网信令通道的标识，将该通道中的信令流按照最高优先级再通过接入网信令通道进行转发，直至IP接入网的接入节点。
9、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述NGN中进一步包括网络安全设备和/或地址转换设备，所述信令流的目的地址为应用代理设备；
该方法进一步包括：将所述网络安全设备和/或地址转换设备缺省配置为允许目的地址为应用代理设备的信令流通过。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：在NGN预留信令通道后的剩余资源中，为媒体流设置用于传输媒体流的媒体通道，且在所设置的媒体通道为一条以上时，为媒体通道设置优先等级；发送端将用户流量中的媒体流通过所设置的媒体通道进行传输，直至接收端。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在NGN中为媒体流设置媒体通道为：在IP接入网中设置用于传输媒体流的接入网媒体通道，并在IP核心网中设置用于传输媒体流的核心网媒体通道；
所述发送端将用户流量中的媒体流通过设置的媒体通道传输至接收端，包括以下步骤：
A1、IP接入网将发送端发送的用户流量中的媒体流通过接入网媒体通道转发至IP核心网；
B1、IP核心网将所述媒体流通过核心网媒体通道进行转发，并将所述媒体流发送至接收端。
12、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在NGN中为媒体流设置媒体通道为：在IP接入网中设置用于传输媒体流的接入网媒体通道，并在IP核心网中设置用于传输媒体流的核心网媒体通道；
所述发送端将用户流量中的媒体流通过设置的媒体通道传输至接收端，包括以下步骤：
A2、IP核心网将发送端发送的用户流量中的媒体流通过核心网媒体通道转发至IP接入网；
B2、IP接入网将所述媒体流通过接入网媒体通道进行转发，并将所述媒体流发送至接收端。
13、根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：由资源和准入控制设备判断媒体流是否准入，并确定准入的媒体流的服务质量等级，之后将媒体流的标识信息、准入与否的信息以及所确定的服务质量等级信息发送到NGN中位于网络域边缘的转发节点；
所述IP接入网和IP核心网在对媒体流通过媒体通道进行转发之前，进一步包括：由转发节点根据该媒体流的标识及准入与否的信息确定相应的媒体流是否准入，并按照服务质量等级信息对准入的媒体流进行转发。
14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述资源和准入控制设备在确定媒体流不能准入时，将不能准入的原因码返回给发起资源请求的设备；发起资源请求的设备在收到所述原因码后，为该媒体流请求更低服务质量等级的资源，或拒绝该媒体流所对应的用户业务请求。
15、根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述传输的媒体流为紧急呼叫业务的媒体流；
该方法进一步包括：由资源和准入控制设备将所述媒体流设置为最高优先级，将该媒体流的准入及最高优先级信息发送给网络域的转接节点，并判断最高优先级资源是否存在空闲，如果是，则不再进行其他处理；否则，释放或者降低其他非紧急业务的媒体流的服务质量等级。
16、根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述NGN中进一步包括网络安全设备和/或地址转换设备，所述信令流的目的地址为应用代理设备；
所述应用代理设备只具有信令代理功能，则该方法进一步包括：由应用代理设备在处理信令流时，下发命令来控制网络安全设备和/或地址转换设备，网络安全设备和/或地址转换设备根据所述命令对媒体流进行相应的处理；
所述应用代理设备或者同时具有信令代理功能及媒体代理功能，则该方法进一步包括：将所述网络安全设备和/或地址转换设备缺省配置为允许目的地址为应用代理设备的信令流及媒体流通过。
17、根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：网络域中传输媒体流的入口节点将所述媒体流转换编码方式，并将媒体流按照转换后的编码方式进行转发，出口节点将接收到的媒体流转换为原有的编码方式，并将媒体流按照原有的编码方式进行转发。
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