CN101227530B - 资源备份方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源备份方法，包括：步骤S202，在存在多个在线的资源模块的情况下，对多个资源模块进行排序，按照顺序将业务依次分配到未被占用资源模块中的VOIP通道，并对已经被占用的一个或多个资源模块及被占用的资源模块的VOIP通道的状态进行检测；以及步骤S204，在检测到被占用的资源模块和/或被占用的资源模块的VOIP通道异常的情况下，在多个资源模块中搜索并预占可用的资源模块的VOID通道，并将异常的资源模块和/或异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用的资源模块的VOIP通道上。通过使用本发明，既能提高编/解码器资源的有效利用率从而减低成本，同时还能够有效保证网络通信的可靠性。

Description

资源备份方法和装置 

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种应用于下一代网络(NGN)的资源备份方法和装置。 

背景技术

NGN是一种以软交换(Soft Switch，简称SS)技术为核心，能够提供语音、视频、数据等多媒体业务的综合性宽带网络平台体系。其特点是：采用了分层的全开放网络，运用业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离的技术，使业务独立于网络、业务的提供不受限于底层的网络技术。软交换技术是近年来发展起来的一种新的呼叫控制技术，由于其具有开放的体系架构、基于分组传输、能够提供多种接入方式等特点，已经逐渐成为传统的电路交换向分组交换演进的主流技术。 

图1为现有技术中基于软交换技术的网络体系结构示意图，如图1所示，其主要由接入层、传送层、控制层、业务层组成。其中，接入层主要由各种网关设备及终端用户组成，负责将用户连接至网络，集中用户业务并将用户业务传递至目的地；传送层主要指各种传输网络，负责将信息格式转换成能够在网络上传递的格式，例如将话音信号分割成IP包；控制层包含呼叫智能，主要由软交换设备组成，该层决定用户收到的业务类别，并控制低层网络元素对业务流的处理；业务层在呼叫建立的基础上提供额外的服务，并提供开放的业务开发接口API。 

一般，软交换系统由多种设备组成，主要包括软交换设备、信令网关、媒体网关(MG)、媒体服务器、路由服务器、应用服务器等网络侧设备以及综合接入设备(IAD)、会话发起(初始化)协议(SIP，Session Initiation Protocol)终端等终端侧设备。其中，MG用于完成媒体流的转换处理功能，按照MG所在位置和所处理媒体流的不同，又可进一步分为：中继媒体网关(TG)、接入媒体网关(AMG)、多媒体网关(MMG)、以及无线网关等。 

MG，媒体网关功能，实现包括语音、数据、视频等信号，在TDM(时分复用)信号和VOIP(网络电话)信号之间，或者不同编码方式的VOIP信号之间进行转换。因此，MG设备中，VOIP的转换功能是基本的最重要的功能。而在MG完成媒体转换功能的过程中，最重要的资源是编/解码器资源。因此，MG设备中，要根据用户的要求配置一定的编/解码器资源，同时考虑到实际使用时，必须对这种重要资源进行热保护，即一旦某些资源异常，必须将这些资源上的通信链路业务保护到可用的资源上，以保证业务不中断。因此，资源的保护功能非常重要。 

在MG设备里，VOIP资源属于重要的资源，系统不仅要根据用户的情况配置一定的比例，而且要做到在该资源中的某些资源出现异常时进行保护。现有技术对资源的保护方法主要是主备热备份，这种方式有一个明显的缺点，即，在故障少时，系统中存在太多闲置的资源，而编/解码器资源又是比较贵的一种资源，所以成本很高。而简单的负荷分担方式，由于不能做到主备方式带来的保护功能，因此出现异常时会对现有的通话产生不良影响。 

至今，尚未提出既能够有效利用系统资源同时又能对通信链路进行保护的技术方案。 

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种资源备份机制，以解决相关技术中无法同时实现有效利用系统资源以及对通信链路进行保护的问题。 

根据本发明的实施例，提供了一种资源备份方法，用于下一代网络。 

该方法包括：步骤S202，在存在多个在线的资源模块的情况下，对多个资源模块进行排序，按照顺序将业务依次分配到未被占用资源模块中的VOIP通道，并对已经被占用的一个或多个资源模块及被占用的资源模块的VOIP通道的状态进行检测；以及步骤S204，在检测到被占用的资源模块和/或被占用的资源模块的VOIP通道异常的情况下，在多个资源模块中搜索并预占可用的资源模块的VOIP通道，并将异常的资源模块和/或异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用的资源模块的VOIP通道上。 

其中，在步骤S202中，进一步包括：在分配业务后，对开始进行分配的业务的资源模块中的VOIP通道分配唯一的临时终结点标识。 

并且，在检测到异常的VOIP通道的情况下，对预占的可用资源模块的VOIP通道设置异常的VOIP通道的临时终结点标识，将异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用资源模块的VOIP通道。 

另一方面，在检测到异常的资源模块的情况下，对预占的可用资源模块的VOIP通道设置异常的资源模块中VOIP通道的临时终结点标识，并将异常的资源模块上的业务转移至预占的可用资源模块的VOIP通道。 

此外，在该方法中，可以由管理多个资源模块的总控制模块检测被占用的资源模块的状态和/或占用的资源模块的VOIP通道的状态、和/或被占用的资源模块通过检测各自控制的VOIP通道资源来检测各自的状态。 

除此之外，在可用的资源模块具有的VOIP通道数量不足以接受异常的资源模块上的业务的情况下，进一步包括：根据系统配置的优先级或业务用户的优先级释放已经分配了业务的部分资源模块上的业务，并将异常的资源模块上的业务转移至预占的资源模块以及释放了业务后的资源模块上。 

上述多个资源模块可以是编/解码器，并且编/解码器可由一个或多个VOIP通道组成。 

根据本发明的另一实施例，提供了一种资源备份装置，用于下一代网络。 

该装置包括：资源分配模块，用于对多个资源模块进行排序，按照顺序将业务依次分配到未被占用资源模块中的VOIP通道；资源模块状态检测模块，位于总控制模块或每个资源模块中，用于对被占用的资源模块和/或被占用的资源模块的VOIP通道的状态进行检测；以及总控制模块，用于在资源模块状态检测模块检测到被占用的资源模块异常和/或被占用的资源模块中的VOIP通道异常的情况下，在多个资源模块中搜索并预占可用的资源模块的VOIP通道，并将异常的资源模块和/或异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用的资源模块的VOIP通道上。 

其中，资源分配模块还用于在分配业务后，对开始进行分配的业务的资源模块的VOIP通道分配唯一的临时终结点标识。 

具体地，在资源模块状态检测模块检测到异常的VOIP通道的情况下，对预占的可用资源模块的VOIP通道设置异常的VOIP通道的临时终结点标识，总控制模块将异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用资源模块的VOIP通道； 

在资源模块状态检测模块检测到异常的资源模块的情况下，对预占的可用资源模块的VOIP通道设置异常的资源模块中VOIP通道的临时终结点标识，总控制模块将异常的资源模块上的业务转移至预占的可用资源模块的VOIP通道。 

通过本发明的上述技术方案，既能提高编/解码器资源的有效利用率从而减低成本，同时还能够有效保证网络通信的可靠性。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1是根据相关技术的基于软交换的网络架构框图； 

图2是根据本发明方法实施例的资源备份方法的流程图； 

图3是根据本发明方法实施例的资源备份方法的处理实例的示意图；以及 

图4是根据本发明装置实施例的资源备份装置的框图。 

具体实施方式

方法实施例 

在本实施例中，提供了一种资源备份方法，用于下一代网络。在NGN的协议里，VOIP的资源的使用及分配是MG设备的职责范 围，MG设备根据SS的命令给用户即固定终结点分配某个资源，并为该资源设置一个临时的TID(终结点标识)，以便SS识别并能对其进行相应的命令操作。本发明通过将资源的负荷分担方式与热备份方式融合，最大限度地利用VOIP的资源。下面将详细描述本发明的技术方案。 

如图2所示，根据本实施例的资源备份方法包括：步骤S202，在存在多个在线的资源模块的情况下，对多个资源模块进行排序，按照顺序将业务依次分配到未被占用资源模块中的VOIP通道，并对已经被占用的一个或多个资源模块及被占用的资源模块的VOIP通道的状态进行检测；以及步骤S204，在检测到被占用的资源模块和/或被占用的资源模块的VOIP通道异常(资源模块被拔出离线导致其所有的通道异常，或者设备硬件故障导致部分通道异常)的情况下，在多个资源模块中搜索并预占可用的资源模块的VOIP通道，并将异常的资源模块和/或异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用的资源模块的VOIP通道上。 

其中，通过轮流选择资源模块的方式，可以使业务负荷较均匀地分担到不同的VOIP处理模块上。 

其中，在步骤S202中，进一步包括：在分配业务后，对开始进行分配的业务的资源模块中的VOIP通道分配唯一的临时TID。 

并且，在检测到异常的VOIP通道的情况下，对预占的可用资源模块的VOIP通道设置异常的VOIP通道的临时TID，将异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用资源模块的VOIP通道。 

另一方面，在检测到异常的资源模块的情况下，对预占的可用资源模块的VOIP通道设置异常的资源模块中VOIP通道的临时 TID，并将异常的资源模块上的业务转移至预占的可用资源模块的VOIP通道。 

此外，在该方法中，可以由管理多个资源模块的总控制模块检测被占用的资源模块的状态和/或占用的资源模块的VOIP通道的状态、和/或被占用的资源模块通过检测各自控制的VOIP通道资源来检测各自的状态。 

除此之外，在可用的资源模块具有的VOIP通道数量(资源量)不足以接受异常的资源模块上的业务的情况下，进一步包括：根据系统配置的优先级或者业务用户的优先级释放部分业务，并需要重点保证原异常的资源模块上的业务，具体释放的策略不属于本发明的范围。 

上述多个资源模块可以是编/解码器，并且编/解码器可由一个或多个VOIP通道组成。 

其中，对外的临时TID在系统中为虚拟的，实际使用时，需要首先找到系统中可用的资源，然后将该虚拟TID与可用的资源进行关联。 

此外，步骤检测资源模块状态的方式为：系统周期性地检测当前活动的资源的可用状态，同时资源模块可主动发现所控制的资源异常并触发系统的保护机制，一旦异常将进行相应的保护。 

下面将结合实际的应用场景描述本发明。 

根据协议规定，用户终端属于永久终结点，需要为这些永久终结点分配标识符，即，USER-TID，并使MGC(媒体网关控制器)与MG之间标识一致，以便MGC控制这些终结点。编/解码器资源属于临时终结点，它们的选择属于MG的职责，但MGC可以在MG 选择并告知MGC后控制这些临时终结点，例如使能收、发状态，协商编码方式及其他SDP的属性等，及在通信结束的时候命令MG释放这些临时资源。 

为了尽可能有效利用系统的编/解码器资源，系统工作时，硬件搜索实际的物理状态，为这些资源建立了相应的索引表格，标志目前这些编/解码器资源的实际状态，例如，可用、忙及异常不可用等。 

为了与MGC共同控制这些虚拟的临时终结点，同时又在需要的时候可以对已经建立的通信链路进行保护，根据与MGC的协商配置这些临时终结点的TID时，建立表示虚拟TID的数据表，且并不与任何的物理编/解码器资源通道有关。 

在实际使用中，建立呼叫，MGC要求MG分配临时终结点时，在这些TID中选择没有被使用的某一个，然后根据目前资源表格中的信息，使TID关联一个可用的资源，并设置该资源为忙状态。 

参照图3，在具体应用场景下，涉及到的系统内部的数据表主要有： 

固定终结点：USER。主要是用户标识，与SS的配置一致。一般情况下，它们是一串可带有各种合法符号的字符串。在MG中与具体的用户物理电路是一一对应的； 

虚拟终结点资源：即临时终结点的TID，如果SS需要配置则与在SS中所声明的ID一致。在SS与AG的交互过程中，是一个ID标志符，一般情况下，可以是一串可带有各种合法符号的字符串； 

编/解码内部IP资源：VOIP通道(此处以VPC来表示，VOIP-Channel)，与设备内部提供的物理设备对应，是本发明中需要提供保护的最重要的资源； 

编/解码物理资源：TDM本地交换时隙号(此处以TLN来表示，TDM-Switch Local Number)，与具体的物理电路对应，是VPC的属性之一； 

编/解码端口号资源：PORT，即，IP包中的端口号，与设备上层传输设备提供的一致，不占用设备的具体物理资源，是与对方用户通信的重要参数。并系统中的NAT(Network Address Translation，网络地址转换)模块需要该重要参数进行转发； 

编/解码资源的内部IP地址：IP，是编码解码模块与NAT转换模块通信的地址，是VPC的属性之一； 

编/解码资源的内部PORT号：INNER-PORT，系统中的NAT模块需要该重要参数进行转发，是VPC的属性之一； 

本发明只阐述MSAG(综合业务接入网关)设备如何通过合理管理和使用这些临时终结点以达到在某些在用的资源异常，比如，资源板离线，对这些已经被建立到呼叫里的终结点进行保护的过程。对于呼叫过程在此进行描述。 

如图3所示，SS命令给某个用户USER1增加资源时，AG根据系统中的临时终结点的分配情况，为该用户增加一个还没有被占用的虚拟实体TID1，并为该TID1预先保留出需要的物理实体TLN1，并包括端口号PORT1、内部IP1地址等信息。一般该临时终结点在SS的控制下，需要进入工作状态，对用户数据包进行打包和解包，系统及时把虚拟TID1与物理实体的对应关系通知系统其他工作部分，于是各个模块协调进入正常工作。 

一旦正在工作的物理实体VPC1出现问题，需要将该实体上承载的媒体打包和解包的工作及时保护切换到系统中其他可用的物理实体上。切换过程主要包括以下步骤： 

(1)搜索一个可用的编/解码物理资源VPC2； 

(2)将VPC2与TID1关联，并解除VPC1与TID1的关联关系； 

(3)将VPC2与端口号PORT1关联，并解除VPC1与PORT1的关联关系； 

(4)通知系统中的各个模块，各模块根据目前的关联关系调整工作状态；特别是系统中涉及到NAT的转换过程，需要NAT转换模块及时调整转换关系。 

装置实施例 

在本实施例中，提供了一种资源备份装置，用于下一代网络。 

如图4所示，根据本实施例的资源备份装置包括：资源分配模块402，用于对多个资源模块进行排序，按照顺序将业务依次分配到未被占用资源模块中的VOIP通道； 

资源模块状态检测模块(未示出)，位于总控制模块404或每个资源模块中，用于对被占用的资源模块和/或被占用的资源模块的VOIP通道的状态进行检测； 

总控制模块404，用于在资源模块状态检测模块402检测到被占用的资源模块异常和/或被占用的资源模块中的VOIP通道异常的情况下，在多个资源模块中搜索并预占可用的资源模块的VOIP通道，并将异常的资源模块和/或异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用的资源模块的VOIP通道上。 

其中，资源分配模块402还用于在分配业务后，对开始进行分配的业务的资源模块的VOIP通道分配唯一的临时TID。 

具体地，在资源模块状态检测模块402检测到异常的VOIP通道的情况下，对预占的可用资源模块的VOIP通道设置异常的VOIP通道的临时TID，总控制模块404将异常的VOIP通道上的业务转移至预占的可用资源模块的VOIP通道； 

在资源模块状态检测模块402检测到异常的资源模块的情况下，对预占的可用资源模块的VOIP通道设置异常的资源模块中VOIP通道的临时TID，总控制模块404将异常的资源模块上的业务转移至预占的可用资源模块的VOIP通道。 

本发明所提供的媒体网关上编/解码器资源保护备份方法具有以下的优点和特点： 

(1)本发明方法可以对媒体网关编/解码器资源进行动态管理，正常情况下采用负荷分担方式实现编/解码器资源的选择，使系统各部分负荷均衡；(2)系统运行过程中，一旦其中部分编/解码器资源出现故障，则可以动态选择可用的编/解码器资源并接替这些已经建立的业务通信链路继续工作；(3)动态选择可用编/解码器资源替代原资源的过程，涉及到系统内部的多个部分，但对外是统一不可见的，只要有足够的空闲可用资源，则外部几乎不能感觉到系统的这种快速切换保护过程。 

因此，借助于本发明的技术方案，既能提高编/解码器资源的有效利用率从而减低成本，同时还能够有效保证网络通信的可靠性。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种资源备份方法，用于下一代网络，其特征在于，所述方法包括：

步骤S202，在存在多个在线的资源模块的情况下，对所述多个资源模块进行排序，按照顺序将业务依次分配到未被占用资源模块中的VOIP通道，并对已经被占用的一个或多个资源模块及被占用的所述资源模块的VOIP通道的状态进行检测；以及

步骤S204，在检测到被占用的所述资源模块和/或被占用的所述资源模块的VOIP通道异常的情况下，在所述多个资源模块中搜索并预占可用的资源模块的VOIP通道，并将所述异常的资源模块和/或所述异常的VOIP通道上的业务转移至预占的所述可用的资源模块的VOIP通道上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S202中，进一步包括：

在分配业务后，对开始进行分配的所述业务的资源模块中的VOIP通道分配唯一的临时终结点标识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在检测到所述异常的VOIP通道的情况下，对预占的所述可用资源模块的VOIP通道设置所述异常的VOIP通道的临时终结点标识，将所述异常的VOIP通道上的业务转移至预占的所述可用资源模块的VOIP通道。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在检测到所述异常的资源模块的情况下，对预占的所述可用资源模块的VOIP通道设置所述异常的资源模块中VOIP通道的临时终结点标识，并将所述异常的资源模块上的业务转移至预占的所述可用资源模块的VOIP通道。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由管理所述多个资源模块的总控制模块检测被占用的所述资源模块的状态和/或占用的所述资源模块的VOIP通道的状态、和/或被占用的所述资源模块通过检测各自控制的VOIP通道资源来检测各自的状态。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述可用的资源模块具有的VOIP通道数量不足以接受所述异常的资源模块上的业务的情况下，进一步包括：

根据系统配置的优先级或业务用户的优先级释放已经分配了业务的部分资源模块上的业务，并将所述异常的资源模块上的业务转移至预占的所述资源模块以及释放了业务后的所述资源模块上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个资源模块为编/解码器，所述编/解码器由一个或多个VOIP 通道组成。

8.一种资源备份装置，用于下一代网络，其特征在于，所述装置包括：

资源分配模块，用于对多个资源模块进行排序，按照顺序将业务依次分配到未被占用资源模块中的VOIP通道；

资源模块状态检测模块，位于总控制模块或每个资源模块中，用于对被占用的资源模块和/或被占用的所述资源模块的VOIP通道的状态进行检测；以及

所述总控制模块，用于在所述资源模块状态检测模块检测到被占用的所述资源模块异常和/或被占用的所述资源模块中的VOIP通道异常的情况下，在所述多个资源模块中搜索并预占可用的资源模块的VOIP通道，并将所述异常的资源模块和/或所述异常的VOIP通道上的业务转移至预占的所述可用的资源模块的VOIP通道上。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块还用于在分配业务后，对开始进行分配的所述业务的资源模块的VOIP通道分配唯一的临时终结点标识。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

在所述资源模块状态检测模块检测到所述异常的VOIP通道的情况下，对预占的所述可用资源模块的VOIP通道设置所述异常的VOIP通道的临时终结点标识，所述总控制模块将所述异常的VOIP通道上的业务转移至预占的所述可用资源模块的VOIP通道；

在所述资源模块状态检测模块检测到所述异常的资源模块的情况下，对预占的所述可用资源模块的VOIP通道设置所述异常的资源模块中VOIP通道的临时终结点标识，所述总控制模块将所述异常的资源模块上的业务转移至预占的所述可用资源模块的VOIP通道。

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