CN101052014B - 一种ip承载呼叫接入控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IP承载呼叫接入控制方法及其装置，该本发明方法包括步骤：根据IP承载的带宽分配和话务模型，确定所述IP承载当前能够支持的呼叫数量，统计所述IP承载当前已接入的呼叫数量；当有呼叫请求接入所述IP承载时，判断所述IP承载当前已接入的呼叫数量是否达到所述IP承载当前能够支持的呼叫数量，若还未达到，则允许接入所述呼叫；否则，拒绝接入所述呼叫。采用本发明，可实现通过对呼叫接入进行主动控制，保证IP承载的QoS。

Description

一种IP承载呼叫接入控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及无效通信领域，尤其涉及一种IP承载的呼叫接入控制方法及其装置。

背景技术

在早期计算机网络和分组转发网中，网络只提供尽力而为的业务。对进入网络的业务流，都以先来先服务的方式对业务流分组进行服务。随着Internet和各种业务的迅猛发展，尤其是视频、话音等多媒体业务的迅猛增长，IP网络也由以前单一的数据网变成了多业务的综合数字网。此时，传统的IP网络没有服务质量保证的弱点已经显现出来。

目前，基于NGN(Next Generation Network，下一代网络)架构的下一代电信网络建设正方兴未艾，NGN网络的关键一环是需要保证IP承载网的安全性及QoS(Quality of Service，业务质量)。

业界提出了IP QoS的概念，就是希望在IP网络上能对用户业务提供相应的QoS保证。为了更有效地监视和控制全网的资源，在新一代的模型中，目前提出了带宽代理，也就是网络资源管理器的概念。带宽代理收集网络的拓扑和节点及链路状态信息，管理网络资源，并且结合策略服务器规定的策略进行接纳控制，以保证IP承载网的QoS。例如：检测IP承载网的QoS状况，当检测到IP承载网QoS状况开始下降，则开始限制接入的呼叫量；若QoS状况严重下降，则拒绝接入任何呼叫或拆除低优先级的呼叫，以保证已接入呼叫的QoS；若QoS恢复，则正常接入呼叫。

上述技术方案存在以下缺点：接入呼叫量的控制是基于IP承载网QoS状况检测的被动控制，即，只有检测到IP承载网QoS的状况变坏时，才进行呼叫接入控制，这时已接入呼叫的QoS已经降低，用户感受已经受到损害。

同时，上述技术方案中的接入呼叫量的控制，受制于QoS状况检测的准确性，若QoS检测报告存在误差或波动，则可能产生错误的呼叫接入控制策略，从而给运营商带来不必要的损失与用户投诉。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种IP承载呼叫接入控制方法，以实现通过对呼叫接入进行主动控制，保证IP承载的QoS。该方法包括以下步骤：

根据IP承载的带宽分配和话务模型，确定所述IP承载当前能够支持的呼叫数量；统计所述IP承载当前已接入的呼叫数量；当有呼叫请求接入所述IP承载时，判断所述IP承载当前已接入的呼叫数量是否达到所述IP承载当前能够支持的呼叫数量，若还未达到，则允许接入所述呼叫，并选择负荷小的网关进行呼叫接入，所述负荷小的网关为该网关到局向或到连接网元的IP承载当前可接入的呼叫数量大的网关；否则，拒绝接入所述呼叫。

本发明的另一个实施例还提供了一种IP承载呼叫接入控制装置，该装置包括：

计算模块，用于根据IP承载的带宽分配和话务模型，计算所述IP承载当前能够支持的呼叫数量；

统计模块，用于统计所述IP承载当前已接入的呼叫数量；

控制模块，用于当有呼叫请求接入所述IP承载时，判断所述统计模块统计出的所述IP承载当前已接入的呼叫数量是否达到所述计算模块计算出的所述IP承载当前能够支持的呼叫数量，若还未达到，则允许接入所述呼叫，并选择负荷小的网关进行呼叫接入，所述负荷小的网关为该网关到局向或到连接网元的IP承载当前可接入的呼叫数量大的网关；否则，拒绝接入所述呼叫。

本发明的上述实施例，通过计算IP承载当前所能支持的呼叫量和已接入的呼叫量，判断所述IP承载当前是否还能支持新的呼叫接入，达到对呼叫接入进行主动控制，从而保证了已接入呼叫的QoS。

附图说明

图1为本发明实施例一的IP承载的呼叫接入控制流程示意图；

图2为本发明实施例一所采用的组网结构；

图3为本发明实施例一的虚拟电路状态维护流程示意图；

图4为本发明实施例二的IP承载呼叫接入控制装置结构示意图；

图5为本发明实施例三的IP承载呼叫接入控制装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

本发明的第一个实施例提出一种基于虚拟电路概念的IP承载网QoS主动控制方案，使IP承载网接入呼叫的数量受虚拟电路数量的限制，从而保证接入呼叫的QoS。

参见图1，为本发明实施例一的IP承载的呼叫接入控制流程示意图，具体步骤包括：

步骤101、获取各IP承载段的IP带宽分配情况，统计话务模型。

获取IP承载网为某局向、某网关或某连接网元分配的IP带宽情况。例如，获取MGW(Media GateWay，媒体网关)与BSC(Base Station Controller，基站控制器)间的IP承载段、各MGW间的IP承载段，或者MGW与RNC(RadioNetwork Controller，无线网络控制器)间的IP承载段的IP带宽分配情况。

针对每种话务模型中各IP承载段所传输的承载数据类型，计算在该种话务模型中各IP承载段理论上占用的带宽。例如，对于话务模型为语音呼叫(使用增强型可变速率编码器EVRC压缩语音编解码)，BSC-MGW段的单个呼叫占用8K带宽。

步骤102、根据各IP承载段的IP带宽和话务模型，计算IP承载网在不同话务模型下支持的各种呼叫最大数量(即虚拟电路数量)。

本实施例以图2所示的组网结构举例说明计算IP承载网在不同话务模型下支持的虚拟电路数量。

在如图2所示的组网结构中，包括移动软交换中心MSCe A和MSCe B，以及MSCe A侧的基站控制器BSC和媒体网关MGW1-2，MSCe B侧的无线网络控制器RNC和媒体网关MGW3-4。MSCe与MGW之间通过H.248媒体网关控制协议进行通信，MSCe之间通过SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)进行通信，MSCe与之间通过A1p接口连接，MSCe与RNC之间通过Iu接口连接，BSC与MGW之间通过A2p接口连接。图中的虚线表示信令流，粗实线表示IP承载流。IP承载段包括：

MGW1-BSC段，分配带宽1M；话务模型：全部是语音呼叫(使用EVRC压缩语音编解码)；单个呼叫占用带宽8K，则该段承载在满负荷情况下，理论上允许接入128个呼叫(1M/8K＝128)；

MGW4-RNC段，分配带宽2M；话务模型：50％语音呼叫，50％视频呼叫；假设单个语音呼叫占用带宽10K，单个视频呼叫占用带宽50K，则该段承载在满负荷情况下，理论上允许接入34个语音呼叫和34个视频呼叫。

其他各IP承载段如图所示，也可以类似计算出允许接入的呼叫量(即虚拟电路数量)。

在计算各IP承载段的虚拟电路数量时，需要考虑各种情况的影响，如数据包长对占用带宽的影响，网络维护消息也会占用部分带宽。因此，IP承载段的容量一般不可能平衡在理论值，需要留有一定余量。可以通过设置一个阈值，例如，IP带宽为100M，估计负荷为70％时是一个平衡值，因此，按照70M计算最大虚拟电路数。同时，话务模型也不是一个单线条，各种业务必然有波动，因此，在多业务接入情况下，需要适当扩大各单业务的虚拟电路数量。例如，当前可以接入50个语音呼叫，50个视频呼叫；但是在某一时刻，已接入50个语音呼叫，而只接入了10个视频呼叫，那么IP承载网其实还有能力继续承载呼叫。为了充分利用带宽，可适当调整语音或视频呼叫数量，例如在上述情况下，增加语音呼叫数量为可以接入60个呼叫。

在配置各IP承载段的虚拟电路数量时，需要考虑配置的易操作性。如MGW1-MGW2段，可以使用MGW对来标识一段IP承载；而MGW1-BSC段，则使用局向网关对来标识。同时记录每个IP承载段的最大虚拟电路数量。

呼叫接入受虚拟电路数量的控制，因此，需要实时维护虚拟电路状态，实时统计已占用虚拟电路或可用的虚拟电路数量。以下步骤103-106描述通过虚拟电路对呼叫接入的控制过程以及虚拟电路的维护过程。

步骤103、网络侧收到呼叫请求后，判断当前是否还有可用的虚拟电路，若有，则执行步骤104，否则执行步骤106。

MSCe在收到呼叫接入请求时，要为呼叫选择网关。在选择网关时，需要考虑网关的负荷情况。优选负荷小的网关，负荷情况可以根据该网关到某局向、某实体的虚拟电路占用情况决定。若网关负荷已满，则该次呼叫被拒绝。

以组网图2为例：呼叫从BSC上来，从MGW1接入MSCeA，假设BSC-MGW1段IP承载配置的虚拟电路数为1000，若目前被占用的虚拟电路数不足1000，即还有可用的虚拟电路，则呼叫被允许接入；若被占用的虚拟电路数已达到1000，无虚拟电路可用，则呼叫被拒绝。

步骤104、当前还有可用的虚拟电路时，接入呼叫，并更新可用的虚拟电路数量。

本实施例的系统中为各IP承载段设置计数器，统计当前可用的虚拟电路数量，初始值为最大虚拟电路数量，该最大虚拟电路数量可按照步骤102的方式计算。每次接入一个呼叫时，将该计数器减1。当计数器数值为零时，表示当前已达到最大虚拟电路数量，即当前没有可用的虚拟电路。

步骤105、当呼叫结束后释放呼叫，并更新可用的虚拟电路数量。

每次释放一个呼叫，将计数器数值加1。

步骤106、当前没有可用的虚拟电路时，拒绝接入呼叫。

每次接入呼叫前，判断计数器计数值，若为零，则拒绝接入呼叫。

上述实施例采用计数器来统计当前可用的虚拟电路数，还可采用计数器来统计当前已占用的虚拟电路数。在这种情况下，计数器初始值为零，每接入一个呼叫，计数器加1；每释放一个呼叫，计数器减1。在接入呼叫前，判断该计数器计数值是否达到最大虚拟电路数，若未达到，则接入呼叫；否则拒绝接入。

上述实施例中在呼叫的各个环节都需要考虑网关的负荷，从而选择正确的网关或路由。

在配置IP承载网的虚拟电路数量时，可以根据组网结构和话务模型进行配置，并可以根据系统运行情况实时调整虚拟电路数量，以实现对呼叫接入的控制，保证呼叫接入的QoS。也就是说，IP承载网的虚拟电路数量可以根据实际情况动态配置和调整，例如，如果话务模型改变，则需要基于新的话务模型配置IP承载网的虚拟电路数量；还例如，如前所述，如果某IP承载段接入的语音呼叫量已达到配置的相应虚拟电路数量，而接入的视频呼叫量远低于配置的相应虚拟电路数量，则可以将语音呼叫的虚拟电路数量适当提高，以便在尽可能不影响接入呼叫的QoS情况下，接入更多的呼叫，提高网络资源利用率。

对于图1中的步骤103-105，可以以图3所示的呼叫处理流程为例，对虚拟电路状态的维护过程进行描述。

参见图3，为本发明实施例一的虚拟电路状态维护流程示意图，具体步骤包括：

P1：呼叫接入请求。该请求可以从它局/BSC/RNC等上来，也可以是出局或到BSC/RNC的落地请求。呼叫需要建立IP承载(本发明只涉及IP承载相关的呼叫)，并向MGW申请建立IP承载。图中的步骤ADD和ADD REPLY为IP承载建立的过程。

P2：MSCe收到MGW返回的成功响应后，记录一条虚拟电路被占用；该虚拟电路归属于某IP承载段，归属的IP承载段可以为MGW对，也可以为IP局向网关对，视用户配置情况而定。虚拟电路归属于的IP承载段可以从呼叫属性中得来。以图2所示的组网图为例，呼叫从BSC上来，从MGW1接入MSCe，则根据此信息可以标志唯一的IP承载段。其他情况依此类推。

P3：呼叫释放请求。图中的步骤SUB和SUB REPLY为IP承载释放的过程。

P4：MSCe在释放此次呼叫时，同时释放该呼叫占用的虚拟电路。

本发明的第二个实施例提供了一种IP承载呼叫接入控制装置。

参见图4，为本发明实施例二的IP承载呼叫接入控制装置结构示意图。该装置包括计算模块、统计模块和控制模块。

计算模块用于根据IP承载的带宽分配和话务模型，计算该IP承载当前能够支持的呼叫数量。计算模块包括获取子模块、计算子模块和调整子模块，其中，获取子模块用于获取该IP承载当前的带宽分配情况和话务模型；计算子模块用于根据获取子模块获取到的IP承载的带宽分配情况和话务模型，计算该IP承载能够支持的呼叫数量；调整子模块用于将该计算子模块计算出的IP承载能够支持的呼叫数量乘以小于1的系数。

统计模块为第一计数器，用于统计IP承载当前还可接入的新的呼叫数量。第一计数器的初值设置为计算模块计算出的该IP承载当前能够支持的呼叫数量，并且每接入一个呼叫，将第一计数器数值减1；每释放一个呼叫，将第一计数器数值加1。

当有呼叫请求接入该IP承载时，控制模块判断第一计数器的计数值是否大于等于1，若是，则表明该IP承载当前已接入的呼叫数量还未达到该IP承载当前能够支持的呼叫数量，因而允许接入该呼叫；若控制模块判断第一计数器的计数值为零时，则表明该IP承载当前已接入的呼叫数量已经达到该IP承载当前能够支持的呼叫数量，因而拒绝接入该呼叫。

本发明的第三个实施例还提供了一种IP承载呼叫接入控制装置。

参见图5，为本发明实施例三的IP承载呼叫接入控制装置结构示意图。该装置包括计算模块、统计模块和控制模块。

其中，计算模块与图4所示的计算模块模块相同。

统计模块为第二计数器，用于统计该IP承载当前已接入的呼叫数量；第二计数器的初始值设置为0，并且每接入一个呼叫，将第二计数器数值加1；每释放一个呼叫，将第二计数器数值减1。

当有呼叫请求接入该IP承载时，控制模块判断第二计数器的计数值是否等于计算模块计数出的该IP承载当前能够支持的呼叫数量，若第二计数器计数值小于计算模块计算出的数值，则表明该IP承载当前已经接入的呼叫数量还未达到其能够支持的呼叫数量，因而允许接入该呼叫；若第二计数器计数值等于计算模块计算出的数值，则表明该IP承载当前已经接入的呼叫数量达到其能够支持的呼叫数量，而因拒绝接入该呼叫。

综上所述，本发明的上述实施例根据获取到的各IP承载段的IP带宽分配情况和话务模型，计算基于话务模型下的各IP承载段所能支持的最大呼叫量，并在接入/释放呼叫时统计当前已接入的呼叫量；在接入呼叫之前，根据IP承载段能支持的最大呼叫量和当前该IP承载段已接入的呼叫量，判断还可接入的呼叫量，然后根据判断结果控制呼叫接入，从而保证了已接入呼叫的QoS不受影响。另外，本发明实施例在计算IP承载段支持的最大呼叫量时，还可根据系统允许情况和话务模型对计算出的最大呼叫量进行实时调整，进一步保证了已接入呼叫的QoS。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种IP承载呼叫接入控制方法，所述呼叫为与IP承载相关的呼叫，其特征在于，包括以下步骤：

根据IP承载的带宽分配和话务模型，确定所述IP承载当前能够支持的呼叫数量；

统计所述IP承载当前已接入的呼叫数量；

当有呼叫请求接入所述IP承载时，判断所述IP承载当前已接入的呼叫数量是否达到所述IP承载当前能够支持的呼叫数量，若还未达到，则允许接入所述呼叫，并选择负荷小的网关进行呼叫接入，所述负荷小的网关为该网关到局向或到连接网元的IP承载当前可接入的呼叫数量大的网关；否则，拒绝接入所述呼叫。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据IP承载的带宽分配和话务模型确定所述IP承载能够支持的呼叫数量，包括步骤：

获取所述各IP承载分配的最大支持带宽、话务模型以及该话务模型中单个呼叫所占带宽；

根据获取到的各IP承载分配的最大支持带宽、话务模型以及该话务模型中单个呼叫所占带宽，计算得到所述IP承载支持的呼叫数量的计算值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当根据所述IP承载的带宽和话务模型计算出所述IP承载支持的呼叫数量的计算值后，还包括步骤：

对所述计算值进行调整，得到所述IP承载当前能够支持的呼叫数量；

对所述计算值调整的过程包括：将所述计算值乘以小于1的系数，得到所述IP承载当前能够支持的呼叫数量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在多业务接入时，当其中的部分业务类型已接入的呼叫数量达到所述IP承载当前能够支持的该业务类型的呼叫数量，而另一部分业务类型已接入的呼叫数量还未达到所述IP承载能够支持的该业务类型的呼叫数量时，将前者业务类型对应的所述IP承载当前能够支持的呼叫数量增加指定值，得到所述IP承载当前能够支持的该业务类型的呼叫数量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据IP承载的带宽分配和话务模型确定所述IP承载当前能够支持的呼叫数量，包括：

根据IP承载网为局向、网关或连接网元分配的带宽，分别计算所述局向、网关或连接网元之间的IP承载段当前能够支持的呼叫数量。

6.一种IP承载呼叫接入控制装置，其特征在于，包括：

计算模块，用于根据IP承载的带宽分配和话务模型，计算所述IP承载当前能够支持的呼叫数量；

统计模块，用于统计所述IP承载当前已接入的呼叫数量；

控制模块，用于当有呼叫请求接入所述IP承载时，判断所述统计模块统计出的所述IP承载当前已接入的呼叫数量是否达到所述计算模块计算出的所述IP承载当前能够支持的呼叫数量，若还未达到，则允许接入所述呼叫，并选择负荷小的网关进行呼叫接入，所述负荷小的网关为该网关到局向或到连接网元的IP承载当前可接入的呼叫数量大的网关；否则，拒绝接入所述呼叫。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述统计模块为第一计数器，所述第一计数器的初值为所述计算模块计算出的所述IP承载当前能够支持的呼叫数量；并且每接入一个呼叫，将所述第一计数器数值减1，每释放一个呼叫，将所述第一计数器数值加1；

所述控制模块在所述第一计数器的数值大于等于1时，允许接入所述呼叫；在所述计数器的数值为零时，拒绝接入所述呼叫。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述统计模块为第二计数器，所述第二计数器的初值为0；并且每接入一个呼叫，将所述第二计数器数值加1，每释放一个呼叫，将所述第二计数器数值减1；

所述控制模块在所述第二计数器数值小于所述计算模块计算出的所述IP承载当前能够支持的呼叫数量时，允许接入所述呼叫；在所述计数器数值等于所述计算模块计算出的所述IP承载当前能够支持的呼叫数量时，拒绝接入所述呼叫。

9.如权利要求6-8任一权项所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：

获取子模块，用于获取各IP承载分配的最大支持带宽、话务模型以及该话务模型中单个呼叫所占带宽；

计算子模块，用于根据所述获取子模块获取到的各IP承载分配的最大支持带宽、话务模型以及该话务模型中单个呼叫所占带宽，计算所述IP承载能够支持的呼叫数量。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算模块还包括调整子模块，用于将所述计算子模块计算出的所述IP承载能够支持的呼叫数量乘以小于1的系数。

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