CN101197772A - 实现媒体面多路径的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现媒体面多路径的方法，包括：本端发送包括本端地址组的路径协商请求到对端；本端接收对端发来的包括对端地址组的路径协商响应；所述本端地址组和对端地址组中都包括至少一个地址，且至少有一端的地址组中包括至少两个地址；本端根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径。本发明还公开了实现媒体面多路径的装置和系统。利用本发明，可以实现媒体面多路径，从而提供电信业务要求的高可靠性。

Description

实现媒体面多路径的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，特别涉及一种实现媒体面多路径的方法、装置和系统。

背景技术

在通信网络信令面传输过程中，为了提高传输的可靠性，如果采用的是流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)，现有技术支持SCTP多穴的功能。多穴指多IP地址。SCTP的每一端可以提供多个IP地址，每一端的多个IP地址共用一个端口。以每端两个IP地址为例，如图1所示，一端包括IP1和IP2，共用的端口为PORT1，另一端包括IP3和IP4，共用的端口为PORT2，这样，在两端之间，可以提供4条路径：IP1-IP3，IP1-IP4，IP2-IP3，IP2-IP4。而且，每一端可以定义主IP地址，两端的主IP地址形成的路径为主路径，如图1中，如果一端的IP1为主地址，另一端的IP3为主地址，则IP1-IP3形成的路径为主路径。而非主地址形成的路径可以为备路径。一般地，业务优先承载在主路径上。可以通过发送端到端的心跳包对各个路径进行检测，如果主路径出现异常，则自动切换到备路径，并且当主路径恢复后，会自动切换回主路径。

SCTP通过发送端到端的心跳可以端到端地检测各种异常，尤其对中间的路由器发生的端口异常非常有效。所谓端口异常指的是路由器出现异常后不再进行IP包的转发，但是还继续发布路由可达的信息。

现有技术中，对于SCTP多路径的能力大大提升了SCTP链路的可靠性。而且现有的IP承载网一般采用双平面组网，适于部署SCTP双归属进而提供多路径。

由于SCTP有上述特性，从而得到了广泛的应用，是目前软交换(包括移动软交换、固定软交换)、IMS的基础协议，被用于承载各个上层协议：BICC、M3UA、M2UA、H.248、SIP等。

但是，现有技术只定义了信令面的多路径机制，但是对于媒体面，还没有实现多路径，无法提供电信业务要求的高可靠性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种实现媒体面多路径的方法、装置和系统，以解决现有技术中对于媒体面没有多路径机制而导致的无法满足高可靠性要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种实现媒体面多路径的方法、装置是这样实现的：

一种实现媒体面多路径的方法，包括：

本端发送包括本端地址组的路径协商请求到对端；

本端接收对端发来的包括对端地址组的路径协商响应；所述本端地址组和对端地址组中都包括至少一个地址，且至少有一端的地址组中包括至少两个地址；

本端根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径。

一种实现媒体面多路径的装置，包括路径协商请求发送单元，路径协商响应接收单元，路径建立单元，其中，

路径协商请求发送单元，用于发送包括本端地址组的路径协商请求到对端；

路径协商响应接收单元，用于接收对端发来的包括对端地址组的路径协商响应；

所述本端地址组和对端地址组中都包括至少一个地址，且至少有一端的地址组中包括至少两个地址；

路径建立单元，根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径。

一种实现媒体面多路径的系统，

一端发送包括所述一端端地址组的路径协商请求到另一端；

另一端接收发来的路径协商请求，并返回包含所述另一端地址组的路径协商响应到所述一端；

两端根据本端和对端地址组中的地址选择建立路径。

由以上本发明实施例提供的技术方案可见，交互协议两端中每一端IP地址，其中本端和对端交互的地址中都包括至少一个地址，且至少一端的交互的地址中包括至少两个地址，本端根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径，可以实现媒体面多路径，从而提供电信业务要求的高可靠性。

附图说明

图1为现有技术多路径机制原理图；

图2为现有技术移动软交换中MGW之间的交互关系图；

图3为本发明方法第一实施例流程图；

图4为本发明方法第三实施例流程图；

图5为本发明方法中的监控路径示意图；

图6为本发明装置第一实施例框图。

具体实施方式

现有技术中，对于媒体面，往往还沿用实时传输协议(Real-time TransportProtocol，RTP)承载于用户数据协议(User Data Protocol，UDP)上的机制，而本领域技术人员知道，UDP无法提供多穴的功能，即无法支持多路径。

本发明实施例提供一种实现媒体面多路径的方法、装置和系统。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

以下介绍本发明实现媒体面多路径方法的第一实施例。

该实施例可以用于移动软交换的组网情况。图2示出了移动软交换中MGW之间的交互关系图。按照3GPP的定义，移动软交换之间的接口采用Nc接口，并使用承载无关呼叫控制(Bearer Independent Call Control，BICC)协议，IP承载控制协议(IP Bearer Control Protoco，IPBCP)通过BICC协议提供的隧道在MGW之间交互，完成承载信息的通知，建立MGW之间的IP承载。MGW与MSC服务器之间采用Mc接口。

图3示出了本发明第一方法实施例的流程，如图：

步骤301：在通过协议交互建立路径过程中，MGW1发送本端IP地址到MGW2，MGW2发送本端IP地址到MGW1。MGW1和MGW2分别发的地址中至少一个MGW中包含至少两个地址。

所述通过协议交互建立路径过程中，例如协议两端交互每一端的至少两个IP地址。

具体的，MGW1发送包含本端至少两个IP地址到MGW2。

MGW1向MGW2发起IPBCP请求，该请求中携带有本端的至少两个IP地址，并还可以包括端口号以及媒体相关属性。该请求中包含至少2个IP地址，该地址用于指示对端本端接收媒体的地址，同时，该地址一般也是本端发送媒体的地址。所述请求可以如下面例子所示：

IPBCP Request(MGW1＞＞MGW2)

c＝IN IP4 IP11

c＝IN IP4 IP12

…

a＝ipbcp:1 Request

m＝audio 49170 RTP/AVP 97

a＝rtpmap:97 VND.3GPP.IUFP/16000

可见，MGW1向MGW2发起IPBCP请求，该请求中，通过扩展“c＝”行的个数携带有本端的至少两个IP地址。而现有技术中，仅有一个“c＝”行。

类似的，MGW2发送包含本端至少两个IP地址到MGW1。MGW2向MGW1返回IPBCP请求响应，该请求响应中携带有本端的至少两个IP地址，并还可以包括端口号以及媒体相关属性。该请求中包含至少2个IP地址，该地址用于指示对端本端接收媒体的地址，同时，该地址一般也是本端发送媒体的地址。所述请求可以如下面例子所示：

IPBCP Accept(MGW2＞＞MGW1)

c＝IN IP4 IP21

c＝IN IP4 IP22

…

a＝ipbcp:1 Request

m＝audio 49170 RTP/AVP 97

a＝rtpmap:97 VND.3GPP.IUFP/16000

可见，MGW2向MGW1返回的IPBCP请求响应，该请求响应中，通过扩展“c＝”行的个数携带有本端的至少两个IP地址。同样地，现有技术中这里只有一个“c＝”行。

这样，MGW1的至少两个IP地址和MGW2的至少两个IP地址可以形成地址对，如MGW1的IP地址为IP11，IP12，...，MGW2的IP地址为IP21，IP22，...，则可以形成的地址对包括(IP11，IP21)，(IP12，IP22)，...。

为了标明协议交互中IP地址的个数，还可以在前述请求和请求响应中再增加一个路径扩展标识，该标识标明路径数，即各端IP地址的个数。如该路径扩展标识为“l＝”行，格式如下：

l＝路径数

路径数可以等于各端IP地址的个数，也就等于请求和请求响应中“c＝”行的个数。

这样，在请求和请求相应中包括至少两个“c＝”行时，两端有至少两个IP地址。每一端的多个IP地址可以共享同一端口。这里，可以为RTP端口，如使用RTCP端口，则RTCP的端口号为RTP的端口号+1。

步骤302：将协议两端的一对IP地址对作为主路径，将协议两端的其它IP地址对作为备路径。

前面步骤301中，所述请求和请求响应中包括至少两个IP地址，两端IP地址数相同的情况下，两端的IP地址可以按照顺序形成IP地址对，即形成不同路径。其中，可以将一个路径作为主路径，其它路径作为备路径。两端可以通过协商确定将其中的一个路径作为主路径。

步骤303：从主路径切换到备路径。

路径的切换可以包括下面两种场景：

一、呼叫建立阶段

如果使用NbUP协议，因为现有技术规定必须完成NbUP的交互后，承载才能建立。因此，如果主路径上的NbUP协商失败，MGW自动切换到备路径上进行NbUP初始化。

如果不使用NbUP协议，则通过RTP或者RTCP进行检测并切换到备路径上。

二、呼叫建立完成后

这种情况下，已经存在媒体流。一般情况下，媒体流在主路径上承载，当检测到出现异常，如通过RTP或者RTCP检测出现异常，则切换到备路径上。备路径可以采用RTCP协议进行检测。

当切换到备路径上之后，如果主路径恢复，还可以切换回主路径。当然，上述两种场景中，还可以从一个备路径切换到其它备路径上。

以下介绍本发明实现媒体面多路径方法的第二实施例。

该第二实施例可以用于使用SIP协议的组网，包括移动软交换、固定软交换、IMS等场景。

该第二实施例与前述第一实施例的步骤大致相同，由于该实施例用于使用SIP协议的组网，因此，可以在扩展SIP协议中携带的会话描述协议(SessionDescription Protocol，SDP)信息。

具体的，按照IETF RFC 2327的定义，连接信息还是用“c＝”行定义，格式如下：

c＝<network type><address type><connection address>

按照协议对于一个媒体描述“m＝”行，只能有一个连接描述“c＝”行，而一个连接描述只能提供一个IP地址。

为实现多路径，需要对SDP进行扩展。按照现有协议，如果在每个媒体级别描述连接信息，连接信息可以不出现在会话级别，否则必须为每个媒体描述提供连接信息。

这样，可以在每个媒体级别描述连接信息。具体的，扩展方案和发明实施例一类似，即在通过协议交互建立路径过程中，协议两端交互每一端地址中的至少一端包括至少两个IP地址。

这样，MGW1的至少两个IP地址和MGW2的至少两个IP地址可以形成地址对，如MGW1的IP地址为IP11，IP12，...，MGW2的IP地址为IP21，IP22，...，则可以形成的地址对包括(IP11，IP21)，(IP12，IP22)，...。

同样地，为了标明协议交互中IP地址的个数，还可以在前述请求和请求响应中再增加一个路径扩展标识，该标识标明路径数，即各端IP地址的个数。如该路径扩展标识为“l＝”行，格式如下：

l＝路径数

路径数可以等于各端IP地址的个数，也就等于请求和请求响应中“c＝”行的个数。

这样，在请求和请求相应中包括至少两个“c＝”行时，两端有至少两个IP地址。每一端的多个IP地址可以共享同一端口。这里，可以为RTP端口，如使用RTCP端口，则RTCP的端口号为RTP的端口号+1。

以下介绍本发明实现媒体面多路径方法的第三实施例。

本实施例通过对协议的修改提供多路径机制，可以如图4中所示，包括：

步骤401：通过协议交互建立路径过程中，交互协议两端中每一端的一个IP地址并形成主路径。

具体的，该步骤与前面提到的现有技术类似，MGW1发送本端一个IP地址到MGW2，MGW2发送本端一个IP地址到MGW1。这一对IP地址对形成的路径相对于本实施例后续形成的路径，可以作为主路径。媒体面首先承载于主路径上。

步骤402：再次通过协议交互建立路径过程中，交互协议两端中每一端的一个与前述交互过程不同的IP地址并形成备路径。

该步骤中，作为一次通过协议交互建立路径过程，与步骤401类似，但是该步骤中交互的IP地址与前面步骤中交互的IP地址不同。

例如，前面步骤中交互的是MGW1的IP11和MGW2的IP21，则该步骤中交互的是MGW1的IP12和MGW2的IP22。

如前所述，前面步骤中交互的IP地址对形成的路径为主路径，媒体面首先承载于主路径上。而该步骤中交互的IP地址对形成的路径为备路径，以用于保证业务的高可靠性。在检测到承载媒体业务的路径异常时，例如路径中断或承载质量低于门限值时，可以将承载路径切换到备路径上。

备路径的建立可以是在检测到承载媒体业务的路径异常之前，也可以是在检测到承载媒体业务的路径异常之后。

步骤403：从主路径切换到备路径。

该步骤也可以视为是交互协议两端中每一端的至少两个IP地址，与前面第一和第二方法实施例一次交互中包括两端中每一端的至少两个IP地址不同的是，该实施例是每次交互中包括两端中每一端的一个IP地址，而进行至少两次的交互，从而实现交互协议两端每一端的至少两个IP地址。

另外，在上述三个实施例每次交互协议两端中每一端的IP地址过程中，可以不选择IP路径存在问题的IP地址对。可以在前次承载中检测IP路径的异常，或在本次承载中检测IP路径异常，也可以通过例行检测机制检测IP路径异常。

具体的，MGW可以通过事先的数据配置或者通过学习得到需要监控的对端MGW承载地址，建立和维护需要监控的IP路径的列表。所述学习可以是记录在呼叫过程中得到需要监控的的对端IP地址，与本端IP地址组合形成需要监控的IP路径，或直接在呼叫过程中得到需要监控的IP路径。还可以设置老化时长，进入监控的对端IP地址或IP路径在老化时长超时后记录无效，即不再监控。学习和老化的具体机制，在很多技术领域均有应用，此处不详细介绍。

图5为例，MGW1需要通过学习或数据配置，确定需要监控的路径包括：(IP1，IP2)～(IP1，IP7)这6条路径。

MGW1可以通过定时发起的探测机制探测IP路径的通断和质量，探测机制包括定时的PING、端到端双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection，BFD)探测或者其它的应用层探测，探测间隔可以灵活设置。如果是前面的实施例一和二中通过IPBCP和SDP能协商出多路径，可以用于快速检测路径通断，这种检测是网元级的，可以大大提高探测的效率和精度。特别地，如果只针对IP承载网导致的异常，可以只针对目的子网号进行监控，因为多个IP承载可能同属于一个网段，在子网掩码中具有相同的目的子网号，因此可以通过监控这一目的子网号实现监控同属于这个目的子网号的多个IP承载，这样可以大大提升监控的效率，而近端IP接口的异常由MGW负责监控。

上述本发明方法的实施例还可以用在其它对媒体面可靠性要求较高的组网，如IPTV等。

以下介绍本发明实现媒体面多路径的装置第一实施例。图6示出了该装置实施例的框图，如图：

一种实现媒体面多路径的装置，包括路径协商请求发送单元601，路径协商响应接收单元602，路径建立单元603，其中，

路径协商请求发送单元601，用于发送包括本端地址组的路径协商请求到对端；

路径协商响应接收单元602，用于接收对端发来的包括对端地址组的路径协商响应；

所述本端地址组和对端地址组中都包括至少一个地址，且至少有一端的地址组中包括至少两个地址；

路径建立单元603，根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径。

所述对端发来的包括对端地址组的路径协商响应包括：

对端单次发来的包括对端地址组的路径协商响应；所述本端地址组和对端单次发来的地址组中至少有一端的地址组中包括至少两个地址；或，

对端至少发来两次的包括对端地址组的路径协商响应；对端每次发来的路径协商响应中的对段对地址组中包括一个对端地址。

所述路径协商包括IP承载控制协议IPBCP或会话描述协议SDP。

所述装置还包括切换单元，用于切换承载媒体面的路径。

所述装置还包括监控单元，用于监控配置承载地址形成的路径，或者监控在呼叫过程中记录的承载地址形成的路径。

利用上述装置实施例实现媒体面多路径的发放与去啊念书方法实施例类似，在此不再赘述。

以下介绍本发明的系统实施例。

一种实现媒体面多路径的系统，

一端发送包括所述一端端地址组的路径协商请求到另一端；

另一端接收发来的路径协商请求，并返回包含所述另一端地址组的路径协商响应到所述一端；

两端根据本端和对端地址组中的地址选择建立路径。

利用上述系统实施例实现媒体面多路径的发放与去啊念书方法实施例类似，在此不再赘述。

由以上实施例可见，在通过协议交互建立媒体面路径过程中，交互协议两端中每一端IP地址，其中本端和对端交互的地址中都包括至少一个地址，且至少一端的交互的地址中包括至少两个地址，本端根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径，可以实现媒体面多路径，从而提供电信业务要求的高可靠性。

虽然通过实施例描绘了本发明实施例，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (21)

1.一种实现媒体面多路径的方法，其特征在于，包括：

本端发送包括本端地址组的路径协商请求到对端；

本端接收对端发来的包括对端地址组的路径协商响应；所述本端地址组和对端地址组中都包括至少一个地址，且至少有一端的地址组中包括至少两个地址；

本端根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本端接收对端发来的包括对端地址组的路径协商响应包括：

本端接收对端单次发来的包括对端地址组的路径协商响应；所述本端地址组和对端单次发来的地址组中至少有一端的地址组中包括至少两个地址。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述本端根据本端地址组中的地址和对端单次发来的地址组中的地址选择建立路径包括：

本端选择本端地址组中的地址和对端单次发来的地址组中的地址中一对地址对建立主路径，选择本端地址组中的地址和对端单次发来的地址组中的地址中其它地址对建立备路径。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本端接收对端发来的包括对端地址组的路径协商响应包括：

本端接收对端至少发来两次的包括对端地址组的路径协商响应；对端每次发来的路径协商响应中的对段对地址组中包括一个对端地址。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本端根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径包括：

本端选择本端地址组中和对端某一次发来的对端地址组中一地址对建立主路径；本端选择本端地址组中和对端其它次发来的对端地址组中的地址对建立备路径。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述本端地址组和对端单次发来的地址组中至少有一端的地址组中包括至少两个地址包括：

所述本端地址组和对端单次发来的地址组中，将至少一端的IP承载控制协议中包含的地址的行数增加至至少两行，不同的行中包含不同的地址。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述本端地址组和对端单次发来的地址组中至少有一端的地址组中包括至少两个地址包括：

所述本端地址组和对端单次发来的地址组中，将至少一端的会话描述协议SDP中包含的地址的行数增加至至少两行，不同的行中包含不同的地址。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述协议中增加标明路径数的路径扩展标识，该标识标明的路径数等于各端IP地址的个数和交互的协议中包含地址的行数。

9.如权利要求3或5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

从主路径切换到备路径。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述从主路径切换到备路径包括：

在呼叫建立阶段，如果主路径上的协商失败，则切换到备路径上进行协商；或，

在呼叫建立完成后，如果主路径上的承载检测到异常，则切换到备路径上。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从备路径切换到其它备路径或切换回主路径。

12.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对端其它次发来的对端地址组包括：

在检测到承载媒体业务的路径异常之前，或在检测到承载媒体业务的路径异常之后对端发来的对端地址组。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立路径包括：

选择IP路径不存在异常的IP地址对建立路径；所述异常的IP地址对包括前次承载所在的发生异常的路径，或本次建立媒体面路径或承载所在的路径通过监控发现异常的路径。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述监控包括监控数据配置的承载地址形成的路径，或监控在呼叫过程中记录的承载地址形成的路径。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述监控包括：

通过定时发起PING或端到端双向转发检测BFD进行监控；或，针对目的子网号进行监控。

16.一种实现媒体面多路径的装置，其特征在于，包括路径协商请求发送单元，路径协商响应接收单元，路径建立单元，其中，

路径协商请求发送单元，用于发送包括本端地址组的路径协商请求到对端；

路径协商响应接收单元，用于接收对端发来的包括对端地址组的路径协商响应；

所述本端地址组和对端地址组中都包括至少一个地址，且至少有一端的地址组中包括至少两个地址；

路径建立单元，根据本端地址组中的地址和对端地址组中的地址选择建立路径。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述对端发来的包括对端地址组的路径协商响应包括：

对端单次发来的包括对端地址组的路径协商响应；所述本端地址组和对端单次发来的地址组中至少有一端的地址组中包括至少两个地址；或，

对端至少发来两次的包括对端地址组的路径协商响应；对端每次发来的路径协商响应中的对段对地址组中包括一个对端地址。

18.如权利要求16或17所述的装置，其特征在于，所述路径协商包括IP承载控制协议IPBCP或会话描述协议SDP。

19.如权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括切换单元，用于切换承载媒体面的路径。

20.如权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括监控单元，用于监控数据配置承载地址形成的路径，或者监控在呼叫过程中记录的承载地址形成的路径。

21.一种实现媒体面多路径的系统，其特征在于，

一端发送包括所述一端端地址组的路径协商请求到另一端；

另一端接收发来的路径协商请求，并返回包含所述另一端地址组的路径协商响应到所述一端；

两端根据本端和对端地址组中的地址选择建立路径。

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