CN101098316A - 媒体网关及其呼叫处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种媒体网关及其呼叫处理方法。其中，媒体网关的线路信令处理单元、呼叫控制和处理单元均设为主、备用形式，发生故障后倒换控制单元将主用单元处理的E1/T1业务倒换到备用单元处理；倒换控制单元还包括有判断处理单元，用于在倒换时判断E1/T1信号中的呼叫是否为稳态呼叫，并在判断结果为是时启用呼叫的备份数据。所述方法为：媒体网关接收E1/T1信号，线路信令处理单元提取话路中随路信令的线路信令，进行状态机处理，主、备用线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元进行数据的备份；发生故障后倒换时，对于稳态呼叫启用备份数据。通过本发明实现了在随路信令的情况下对E1/T1信号的呼叫备份，在发生故障时仍能保持稳态通话继续。

Description

媒体网关及其呼叫处理方法

技术领域

本发明涉及VoIP(Voice over IP)电话通信系统，具体地涉及一种媒体网关及其呼叫处理方法。

背景技术

通过因特网进行语音通信是一个非常复杂的系统工程，其应用面很广，因此涉及的技术也特别多，其中最根本的技术是VoIP(Voice over IP)技术，可以说，因特网语音通信是VoIP技术的一个最典型的、也是最有前景的应用领域。VoIP(Voice over IP)是将互联网功能与公众交换电信网功能结合在一起的新型应用。虽然VoIP主要关注话音服务，但也可用于承载其他带会话的应用和多媒体应用，如传真、视频和数据等。互联网与公众交换电信网的融合可提供更有效的网络使用、大幅度的成本节约和许多新创收机会。

承载控制分离情况下的VoIP电话通信系统如图1所示。其中，H.248/MeGaco是用于连接媒体网关控制器(Media Gateway Controller，MGC)和媒体网关(Media Gateway，MG)的网关控制协议。

E1/T1信号既支持随路信令也支持共路信令。随路信令可分为线路信令和记发器信令。线路信令通过使用TS16时隙的abcd比特来进行呼叫控制。其控制信令有：空闲、占用、占用应答，应答、前拆、后拆、释放保护。

记发器信令实际上就是地址信令。有如下几种类型：前向I组，前向II组，后向A组、后向B组。其中前向I组用来传送被叫号码地址信息以及一些指示信息，前向二组用了传送主叫号码以及主叫类别等信息。后向a组用来请求被叫号码、主叫类别、以及表示被叫状态；后向B组用了表示被叫状态。

对于媒体网关，目前由于支持的E1/T1端口较少，业界普遍没有采取对E1/T1信号的备份。但是，当支持的E1/T1端口数比较多时，不采取备份措施将无法满足电信级的业务安全要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种媒体网关及其呼叫处理方法，在使用随路信令的情况下实现对E1/T1信号的呼叫备份，在处理E1/T1信号的设备部件发生故障时仍能保持E1/T1信号中的稳态呼叫继续进行通话，以进一步满足业务安全要求。

为此，本发明提出的一种媒体网关，包括：

线路信令处理单元，用于对E1/T1信号中随路信令的线路信令进行随路呼叫状态机处理；

呼叫控制和处理单元，用于与媒体网关控制器交互H.248事件和信号；

所述线路信令处理单元与呼叫控制和处理单元均设为主、备用形式，在备用线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元里对主用线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元的数据进行备份；

倒换控制单元，用于在主用线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元发生故障时，将主用线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元处理的E1/T1业务相应倒换到备用的线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元进行处理；

关键地，所述倒换控制单元还包括：

判断处理单元，用于在倒换时判断E1/T1信号中的呼叫是否为稳态呼叫，并在判断结果为是时启用该呼叫的备份数据。

其中，所述随路信令包括R1、R2、No5。

其中，所述判断处理单元判断呼叫是否为稳态呼叫的方式为：对于R1、R2的线路信令，如果是空闲、闭塞或应答信号，则判定为稳态呼叫；对于No5的线路信令，判定其过去的正确的有效状态为稳态呼叫。

其中，所述判断处理单元在判断No5的线路信令为稳态呼叫时，在启用备份数据的同时还通知数字信号处理器处于相应的信号状态。

其中，所述备用线路信令处理单元的数据备份包括对收到或发送的计费脉冲个数的备份。

其中，所述判断处理单元如果判断呼叫不是稳态呼叫，则在主备倒换后上报线路信令失败，并通知媒体网关控制器拆除该呼叫。

其中，所述的倒换控制单元还包括有检测处理单元，用于检测倒换后是否出现的信号丢失或状态不一致，并在检测结果为是时通知媒体网关进行状态同步处理。

其中，所述状态不一致包括：线路信令处理单元和呼叫控制和处理单元与媒体网关控制器之间状态不一致；或倒换后读取的线路信令呼叫状态和备份数据的呼叫状态不一致。

相应地，本发明还提供一种媒体网关上的呼叫处理方法，包括步骤：

a、媒体网关接收E1/T1信号并对其中的呼叫信号进行处理；

b、媒体网关的主、备用线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元进行数据备份处理；

c、主用线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元发生故障后，进行主备倒换，媒体网关判断呼叫信号中的随路信令的线路信令呼叫状态是否为稳态呼叫，若判断为是，则启用该呼叫的备份数据，保持呼叫继续。

其中，所述随路信令包括R1、R2、No5。

其中，步骤c中所述判断呼叫是否为稳态呼叫的方式为：对于R1、R2线路信令，如果是空闲、闭塞或应答信号，则判定为稳态呼叫，否则为非稳态呼叫；对于No5线路信令，其过去的正确的有效状态判断为稳态呼叫。

其中，对于No5线路信令，在判断为稳态呼叫后，启用备份数据的同时还通知数字信号处理器处于相应的信号状态。

其中，在所述主、备用线路信令处理单元进行数据备份时，包括对收到或发送的计费脉冲个数进行备份。

其中，所述步骤c中若判断为不是稳态呼叫，则上报线路信令失败，由媒体网关控制器拆除该呼叫。

其中，在步骤c后还包括：倒换后，媒体网关检测是否出现信号丢失或状态不一致，在检测结果为是时进行状态同步处理。

其中，所述状态不一致包括：媒体网关与媒体网关控制器之间状态不一致；或倒换后读取的线路信令呼叫状态和备份数据的呼叫状态不一致。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明中媒体网关的线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元采用了主备工作方式，在主用单元发生故障时，倒换控制单元将其处理的业务相应倒换到备用单元处理，实现对E1/T1信号的呼叫备份；其中倒换控制单元中包括有判断处理模块，在倒换时对呼叫是否为稳态呼叫进行判断，对稳态的呼叫启用备份的数据，从而实现了在故障时仍能保持稳态的呼叫继续通话，以进一步满足业务安全要求。

附图说明

图1为现有技术承载控制分离情况下的Voice over IP电话通信系统示意图；

图2为本发明中媒体网关的相关功能单元组成示意图；

图3为本发明中媒体网关对呼叫处理的主要流程示意图。

具体实施方式

本发明的实现基于主备工作方式。所谓主备工作方式指，为提高系统内某一功能部分的可用性，在系统结构上采用资源冗余的方法配置超过一个(最常见的为两个)功能相同的部件来完成一个功能的容错策略；正常工作时系统内只有一个部件完成相应的功能，称为主用，其它部件处于备用状态，称为备用；当主用发生故障时，主用部件降为备用，原备用部件升为主用继续工作，保证系统的稳定运行；主用和备用部件间的工作状态的转换称为主备倒换。

本发明中的媒体网关采用了主备工作方式。媒体网关接收到E1/T1信号后，线路信令处理单元提取话路中的线路信令，并进行状态机处理，记发器处理单元处理话路中的记发器信令，呼叫控制和处理单元协调线路信令处理单元和记发器处理单元之间的配合，并和媒体网关控制器进行通信；为对E1/T1信号的呼叫实行备份，在媒体网关上分别设有主、备线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元，在备用单元中备份主用单元的数据。当主用单元发生了故障时，进行主备倒换，使用备用单元。在倒换时，只对E1/T1信号中的稳态呼叫，即处于通话状态的呼叫启用备份数据，对于那些处于呼叫建立、拆除阶段的呼叫，按照非稳态处理，直接上报线路信令失败，由媒体网关控制器拆除呼叫。对于处于记发器阶段的呼叫，因为线路倒换会引起记发器信号的缺损，从而导致对方或者本地不正常，如丢号、互控异常，对于非互控方式的，可能造成多号等，为可靠起见，记发器阶段的呼叫倒换后不予恢复，直接由线路信令处理单元上报失败，拆除呼叫。

在倒换后，由于数据备份不完善、呼叫状态机丢失等情况，可能出现信号丢失、状态不同步的现象，造成媒体网关和媒体网关控制器或对端交换机之间的呼叫状态不一致，这时需要进行状态同步处理。所谓状态同步处理是指，通过扩展BCAS包的空信号(IDLE)和事件(不限定于扩展的信号和事件，可以是其他H.248的功能)，以及定义永久事件来同步媒体网关和媒体网关控制器或对端交换机之间的呼叫状态，来快速恢复达到二者的状态一致，便于继续进行呼叫，减少呼损和中继吊死问题。当媒体网关和媒体网关控制器状态不一致时，媒体网关会上报错误报告给媒体网关控制器，媒体网关控制器下发一个空信号给媒体网关，可以解除E1/T1的闭塞状态，使二者之间的呼叫状态一致。当媒体网关和对端交换机之间状态不一致时，例如，当媒体网关为空闲，而对端交换机为通话状态时，媒体网关下发闭塞信号给对端交换机，就可以使二者之间的呼叫状态一致。

基于上述原理，本发明提供了一种媒体网关，如图2所示，包括有：主、备用线路信令处理单元31a、31b，主、备用呼叫控制和处理单元32a、32b，倒换控制单元33。主、备用线路信令处理单元31a、31b用于对E1/T1信号中随路信令的线路信令进行随路呼叫状态机处理；主、备用呼叫控制和处理单元32a、32b用于与媒体网关控制器交互H.248事件和信号。在备用线路信令处理单元31b中对主用线路信令处理单元31a的数据进行备份，在备用呼叫控制和处理单元32b中对主用呼叫控制和处理单元32a的数据进行备份；倒换控制单元33在发生故障时将主用单元处理的E1/T1业务相应倒换到备用单元进行处理。

其中，倒换控制单元包括有判断处理单元331，用于在倒换时判断E1/T1信号中的呼叫是否为稳态呼叫，如果判断结果为是，则启用该呼叫的备份数据；否则，在主备倒换后上报线路信令失败，通知媒体网关控制器拆除该呼叫。

在倒换后，由于处理不完善，会出现信号丢失或状态不一致的情况，为解决这个问题，所述倒换控制单元33还包括有检测处理单元332，用于检测倒换后是否出现信号丢失或状态不一致，如果检测到则通知媒体网关进行状态同步处理。所述状态不一致的情况有多种，包括：线路信令处理模块和呼叫控制和处理模块与媒体网关控制器之间状态不一致的情况；或倒换后读取的线路信令呼叫状态和备份数据的呼叫状态不一致的情况。线路信令处理模块和呼叫控制和处理模块与媒体网关控制器之间状态不一致属于媒体网关合媒体网关控制器之间状态不一致的情况，倒换后读取的线路信令呼叫状态和备份数据的呼叫状态不一致属于媒体网关和对端交换机之间状态不一致的情况，状态同步处理如前面原理中所述。

本发明中的媒体网关涉及的随路信令包括R1、R2、No5。对于R1、R2的线路信令，判断处理单元331读取线路信令，如果是空闲、闭塞或应答信号，则判定该呼叫为稳态呼叫，否则判定为非稳态呼叫；对于No5的线路信令，因为它是互控方式的，且需要DSP(数字信号处理器，Digital Signal Processor)处理，所以其处理和普通的R1、R2线路信令有所区别，必须等待其互控过程稳定后，才算是有效的状态变化；因此，判断处理单元331判定No5的线路信令的过去的正确的有效状态为稳态呼叫，并且，在启用备份数据的同时通知数字信号处理器处于相应的信号状态。

此处需要说明的是对计费脉冲的备份。计费脉冲是通过线路信令的变化来表示脉冲，通过记录脉冲个数来表示费用，因此叫做计费脉冲；上述主、备用线路信令处理单元31a和31b在进行数据备份时，对收到或发送的计费脉冲个数也作了备份，所以，在主备倒换后计费数据并没有丢失。

本发明还提供了媒体网关上的呼叫处理方法，下面结合图3说明一下所述呼叫处理方法的主要流程。本发明中媒体网关上的呼叫处理方法主要有以下步骤：

步骤S11，媒体网关接收E1/T1信号并对其中的呼叫信号进行处理；

步骤S12，媒体网关的主、备用线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元进行数据备份处理；

此处的备份方式有多种，例如，可以是备用单元和主用单元实时同步数据，可以是主、备用单元每隔一段时间，如15分钟，同步、备份数据一次，等等。

步骤S13，主用线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元发生故障后，进行主备倒换，媒体网关判断呼叫信号中的随路信令的线路信令呼叫状态是否为稳态呼叫，若判断为是，则执行步骤s131；否则，执行步骤s132；

步骤S131，启用该呼叫的备份数据，保持呼叫继续；

步骤S132，上报线路信令失败，拆除该呼叫。

在倒换后，为处理信号丢失或状态不一致的情况，还包括步骤S14，媒体网关检测是否出现信号丢失或状态不一致，如果检测到则进行状态同步处理。

所述状态不一致的情况包括：媒体网关以及媒体网关控制器之间状态不一致的情况；或倒换后读取的线路信令呼叫状态和备份数据的呼叫状态不一致的情况，它属于媒体网关和对端交换机之间状态不一致的情况。状态同步处理的方法如前面原理中所述。

本发明中的呼叫处理方法涉及的随路信令包括R1、R2、No5。对于R1、R2的线路信令，如果是空闲、闭塞或应答信号，则判定为稳态呼叫，否则为非稳态呼叫；对于No5的线路信令，因为它是互控方式的，且需要DSP(数字信号处理器，Digital Signal Processor)处理，所以其处理和普通的R1、R2线路信令有所区别，必须等待其互控过程稳定后，才算是有效的状态变化；因此，判定其过去的正确的有效状态为稳态呼叫，并在启动备份的同时通知数字信号处理器处于相应的信号状态。

此处需要说明的是对计费脉冲的备份，本发明中计费脉冲是通过线路信令的变化来表示脉冲，通过记录脉冲个数来表示费用，因此叫做计费脉冲；在上述主、备用线路信令处理单元进行数据备份时，包括对收到或发送的计费脉冲个数的备份，所以在主备倒换后计费数据并没有丢失。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (16)

1、一种媒体网关，包括有：

线路信令处理单元，用于对E1/T1信号中随路信令的线路信令进行随路呼叫状态机处理；

呼叫控制和处理单元，用于与媒体网关控制器交互H.248事件和信号；

所述线路信令处理单元与呼叫控制和处理单元均设为主、备用形式，在备用线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元里对主用线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元的数据进行备份；

倒换控制单元，用于在主用线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元发生故障时，将主用线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元处理的E1/T1业务相应倒换到备用的线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元进行处理；其特征在于，所述倒换控制单元还包括：

判断处理单元，用于在倒换时判断E1/T1信号中的呼叫是否为稳态呼叫，并在判断结果为是时启用该呼叫的备份数据。

2、如权利要求1所述的媒体网关，其特征在于，所述随路信令包括R1、R2、No5。

3、如权利要求1或2所述的媒体网关，其特征在于，所述判断处理单元判断呼叫是否为稳态呼叫的方式为：

对于R1、R2的线路信令，如果是空闲、闭塞或应答信号，则判定为稳态呼叫；

对于No5的线路信令，判定其过去的正确的有效状态为稳态呼叫。

4、如权利要求3所述的媒体网关，其特征在于，判断处理单元在判断No5的线路信令为稳态呼叫时，在启用备份数据的同时还通知数字信号处理器处于相应的信号状态。

5、如权利要求1所述的媒体网关，其特征在于，备用线路信令处理单元的数据备份包括对收到或发送的计费脉冲个数的备份。

6、如权利要求1所述的媒体网关，其特征在于，所述判断处理单元如果判断呼叫不是稳态呼叫，则在主备倒换后上报线路信令失败，并通知媒体网关控制器拆除该呼叫。

7、如权利要求1所述的媒体网关，其特征在于，所述倒换控制单元还包括有：

检测处理单元，用于检测倒换后是否出现信号丢失或状态不一致，并在检测结果为是时通知媒体网关进行状态同步处理。

8、如权利要求7所述的媒体网关，其特征在于，所述状态不一致包括：

线路信令处理单元和呼叫控制和处理单元与媒体网关控制器之间状态不一致；或

倒换后读取的线路信令呼叫状态和备份数据的呼叫状态不一致。

9、一种媒体网关上的呼叫处理方法，其特征在于，包括步骤：

a、媒体网关接收E1/T1信号并对其中的呼叫信号进行处理；

b、媒体网关的主、备用线路信令处理单元及呼叫控制和处理单元进行数据备份处理；

c、主用线路信令处理单元或呼叫控制和处理单元发生故障后，进行主备倒换，媒体网关判断呼叫信号中的随路信令的线路信令呼叫状态是否为稳态呼叫，若判断为是，则启用该呼叫的备份数据，保持呼叫继续。

10、如权利要求9所述的媒体网关上的呼叫处理方法，其特征在于，所述随路信令包括R1、R2、No5。

11、如权利要求9或10所述的媒体网关上的呼叫处理方法，其特征在于，步骤c中所述判断呼叫是否为稳态呼叫的方式为：

对于R1、R2的线路信令，如果是空闲、闭塞或应答信号，则判定为稳态呼叫；

对于No5的线路信令，判定其过去的正确的有效状态为稳态呼叫。

12、如权利要求11所述的媒体网关上的呼叫处理方法，其特征在于，对于No5的线路信令，在判定为稳态呼叫后，启用备份数据的同时还通知数字信号处理器处于相应的信号状态。

13、如权利要求9所述的媒体网关上的呼叫处理方法，其特征在于，在所述主、备用线路信令处理单元进行数据备份时，包括对收到或发送的计费脉冲个数进行备份。

14、如权利要求9所述的媒体网关上的呼叫处理方法，其特征在于，所述步骤c中若判断为不是稳态呼叫，则上报线路信令失败，由媒体网关控制器拆除该呼叫。

15、如权利要求9所述的媒体网关上的呼叫处理方法，其特征在于，在步骤c后还包括：倒换后，媒体网关检测是否出现信号丢失或状态不一致，并在检测结果为是时进行状态同步处理。

16、如权利要求15所述的媒体网关上的呼叫处理方法，其特征在于，所述状态不一致包括：

媒体网关与媒体网关控制器之间状态不一致；或

倒换后读取的线路信令呼叫状态和备份数据的呼叫状态不一致。

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