CN101296170A - 基于ip网络信令传输协议的优化系统及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于IP网络信令传输协议的优化系统，包括SG侧的MTP2协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体，以及MGC侧的MTP3协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体，所述SCTP协议实体中均设置一发送单元，用于当所述SG侧和所述MGC侧之间IP链路中断时向所述M2UA协议实体发送IP链路中断消息；所述M2UA协议实体中均设置一接收单元，用于接收所述发送单元发送的所述IP链路中断消息；所述M2UA协议实体中均设置一处理单元，用于根据所述接收单元接收的所述IP链路中断消息分别发送退出链路服务请求消息和退出链路服务指示消息。本发明提供的系统在IP链路中断时就及时通知传输信令二层用户适配层，进而停止发送数据消息并启动数据回取流程，从而避免丢包情况的发生。

Description

基于IP网络信令传输协议的优化系统及其实现方法
技术领域
本发明属于软交换通讯领域，尤其涉及一种基于IP网络信令传输协议的优化系统及其实现方法。
背景技术
随着IP网络技术的逐步成熟，出现了在IP网络上传输七号信令等电路交换信令协议的需求。为了满足这种需求，IETF网络工作组成立了专门的信令传输小组，制订的IP网络信令传输协议(SIGTRAN协议)支持使用流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)通过IP网络传输传统电路交换信令。2002年IETF工作组正式发布了MTP2用户适配层协议(MTP2User Adaption Layer，M2UA)，M2UA协议用来实现在信令网关(SG)和媒体网关控制器(MGC)之间进行消息传递。其主要应用目的是实现消息传递部分第二层(MTP2)与消息传递部分第三层(MTP3)之间数据消息的透明传输。该协议的基本应用模型如图1所示，包括信令终结点/信令中转点(SEP/STP)101、SG 105和MGC 111，其中SEP/STP 101包括MTP3协议实体102、MTP2协议实体103和MTP1协议实体104，SG 105中包括MTP2协议实体106、MTP1协议实体107、M2UA协议实体108、SCTP协议实体109和IP协议实体110，MTP1协议实体104和MTP1协议实体107使用时分复用(TDM)进行通信，MGC 111包括MTP3协议实体112、M2UA协议实体113、SCTP协议实体114和IP协议实体115，其中IP协议实体110和IP协议实体115使用IP协议通信。
在MGC层，M2UA协议实体提供MTP3的接口，将上层用户MTP3数据消息转换为M2UA消息发送给SG侧的M2UA协议实体，同时将来自SG侧的M2UA消息转化为消息传递部分(MTP)原语发送给MTP3协议实体。在SG侧，M2UA协议实体提供MTP3的接口，将来自MGC的M2UA消息转换成MTP原语发送给MTP2协议实体，同时将来自传统电路域的MTP2消息转换为M2UA消息发送给MGC的M2UA协议实体。通过MGC侧和SG侧M2UA协议实体的配合，完成传统电路域MTP信令消息和IP域MTP信令消息的交互和转发。在实际的商用中，经常会发生SEP/STP和SG之间的传统电路链路中断以及SG和MGC之间的IP链路中断。对于SEP/STP和SG之间的传统电路中断，可以依靠SEP/STP上的MTP3协议实体和MGC上的MTP3协议实体利用目前仍然服务的链路将故障中断链路上的消息通过数据回取(RetrieveReq)的方式将消息发送到对方。
对于SG和MGC之间的IP链路中断，则现有技术实现工作流程如图2所示，如下：
步骤S201，MGC侧MTP3协议实体向M2UA协议实体发送用户数据消息；
步骤S202，MGC侧M2UA协议实体将上述用户数据消息转换为M2UA协议实体的MAUP(DATA)消息，并发送到SG侧的M2UA协议实体；
步骤S203，SG侧的M2UA协议实体再将MAUP(DATA)消息转换为用户数据消息，并发送给SG侧的MTP2协议实体；
步骤S204，SG侧MTP2协议实体向M2UA协议实体发送用户数据指示消息；
步骤S205，SG侧M2UA协议实体将用户数据指示消息转换为MAUP(DATA)消息，并发送给MGC侧的M2UA协议实体；
步骤S206，MGC侧M2UA协议实体将MAUP(DATA)消息转换为用户数据指示消息，并发送给MGC侧的MTP3协议实体；
步骤S207，MGC侧MTP3协议实体向M2UA协议实体发送状态查询消息；
步骤S208，SG侧M2UA协议实体和MGC侧M2UA协议实体之间的IP链路发生中断；
步骤S209，SG侧MTP2协议实体不断向M2UA协议实体发送用户数据指示消息，该消息被M2UA协议实体丢弃；
步骤S210，MGC侧MTP3协议实体不断向M2UA协议实体发送用户数据消息和状态查询消息，该消息被M2UA协议实体丢弃；
步骤S211，MGC侧MTP3协议实体发送的状态查询消息响应超时，MGC侧的MTP3协议实体设置链路状态不可用，开始回取流程。
当SG和MGC之间的IP链路发生中断时，现在技术中没有一种有效的通知机制来及时通知MGC侧的MTP3和SG侧的MTP2协议实体，因此现有技术无法保证MTP3协议实体回取机制的及时完成。目前，MTP3协议实体检测底层IP链路中断只能通过定时的链路状态查询来进行。这个查询的时间间隔一般是秒级，这个时间段内的消息将被M2UA协议实体丢弃，同样在SG上当发生IP链路中断时，M2UA协议实体无法通知MTP2协议实体发生了IP链路中断，因此会导致MTP2层仍然将消息发送给M2UA协议实体，进而导致发生丢包情况。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中IP链路中断导致传输信令二层用户适配层丢包的问题，提供了一种基于IP网络信令传输协议的优化系统及其实现方法，最大限度保证在IP链路中断时不丢包。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于IP网络信令传输协议的优化系统，包括SG侧的MTP2协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体，以及MGC侧的MTP3协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体，其特点在于，
所述SG侧的SCTP协议实体和所述MGC侧的SCTP协议实体中均设置一发送单元，用于当所述SG侧和所述MGC侧之间IP链路中断时向所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体发送IP链路中断消息；
所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体中均设置一接收单元，用于接收所述发送单元发送的所述IP链路中断消息；
所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体中均设置一处理单元，用于根据所述接收单元接收的所述IP链路中断消息分别发送退出链路服务请求消息和退出链路服务指示消息。
上述的系统，其特点在于，所述MTP2协议实体中还设置一停止单元，用于根据所述处理单元发送的所述退出链路服务请求消息停止向所述M2UA协议实体发送数据消息。
上述的系统，其特点在于，所述MTP3协议实体中还设置一触发单元，用于根据所述处理单元发送的所述退出链路服务指示消息启动倒换倒回数据回取流程。
为了更好地实现上述目的，本发明又提供了一种基于IP网络信令传输协议的优化实现方法，用于SG侧的MTP2协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体，以及MGC侧的MTP3协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体组成的系统，包括：
发送步骤，所述SG侧的SCTP协议实体和所述MGC侧的SCTP协议实体发送IP链路中断消息；
接收步骤，所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体接收所述IP链路中断消息；
处理步骤，所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体根据所述IP链路中断消息分别发送退出链路服务请求信息和退出链路服务指示消息。
上述的方法，其特点在于，在所述处理步骤后进一步包括停止步骤，所述MTP2协议实体根据所述退出链路服务请求消息停止发送数据消息。
上述的方法，其特点在于，在所述处理步骤后进一步包括触发步骤，所述MTP3协议实体根据所述退出链路服务指示消息启动倒换倒回数据回取流程。
本发明提供的系统和方法在IP链路中断时就及时通知传输信令二层用户适配层，进而停止发送数据消息并启动数据回取流程，从而避免丢包情况的发生。
附图说明
图1是现有技术中用于实现消息传递部分第二层与消息传递部分第三层之间数据消息透明传输的应用模型；
图2是现有技术中传统电路域MTP信令消息和IP域MTP信令消息转发和IP链路中断处理流程图；
图3是本发明中用于实现消息传递部分第二层与消息传递部分第三层之间数据消息透明传输的应用模型；
图4是本发明中传统电路域MTP信令消息和IP域MTP信令消息转发和IP链路中断处理流程图。
具体实施方式
图3所示为本发明中用于实现消息传递部分第二层与消息传递部分第三层之间数据消息透明传输的应用模型，包括SEP/STP 101、SG 301和MGC 309，其中SEP/STP 101包括MTP3协议实体102、MTP2协议实体103和MTP1协议实体104。SG 301包括MTP2协议实体302、MTP1协议实体107、M2UA协议实体304、SCTP协议实体307和IP协议实体110，MTP2协议实体302包括一个停止单元303，M2UA协议实体304包括接收单元305和处理单元306，SCTP协议实体307包括发送单元308。MGC 309包括MTP3协议实体310、M2UA协议实体312、SCTP协议实体315和IP协议实体115，MTP3协议实体310包括触发单元311，M2UA协议实体312包括接收单元313和处理单元314，SCTP协议实体315包括发送单元316。
图4所示为本发明中传统电路域MTP信令消息和IP域MTP信令消息转发和IP链路中断处理流程图，如下：
步骤S401，MGC侧MTP3协议实体向M2UA协议实体发送用户数据消息；
步骤S402，MGC侧M2UA协议实体将上述用户数据消息转换为M2UA协议实体的MAUP(DATA)消息，并发送到SG侧的M2UA协议实体；
步骤S403，SG侧的M2UA协议实体再将MAUP(DATA)消息转换为用户数据消息，并发送给SG侧的MTP2协议实体；
步骤S404，SG侧MTP2协议实体向M2UA协议实体发送用户数据指示消息；
步骤S405，SG侧M2UA协议实体将用户数据指示消息转换为MAUP(DATA)消息，并发送给MGC侧的M2UA协议实体；
步骤S406，MGC侧M2UA协议实体将MAUP(DATA)消息转换为用户数据指示消息，并发送给MGC侧的MTP3协议实体；
步骤S407，MGC侧MTP3协议实体向M2UA协议实体发送状态查询消息；
步骤S408，SG侧M2UA协议实体和MGC侧M2UA协议实体之间的IP链路发生中断；
步骤S409，SG侧M2UA协议实体的接收单元接收到SCTP协议实体发送单元发送的IP链路中断消息，M2UA协议实体的处理单元向MTP2协议实体发送退出链路服务请求消息；
步骤S410，MGC侧M2UA协议实体的接收单元接收到SCTP协议实体发送单元发送的IP链路中断消息，M2UA协议实体的处理单元向MTP3协议实体发送退出链路服务指示消息；
步骤S411，SG侧MTP2协议实体的停止单元停止向M2UA协议实体发送数据；
步骤S412，MGC侧MTP3协议实体的触发单元设置链路状态不可用，并启动回取流程。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1、一种基于IP网络信令传输协议的优化系统，包括SG侧的MTP2协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体，以及MGC侧的MTP3协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体，其特征在于，
所述SG侧的SCTP协议实体和所述MGC侧的SCTP协议实体中均设置一发送单元，用于当所述SG侧和所述MGC侧之间IP链路中断时向所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体发送IP链路中断消息；
所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体中均设置一接收单元，用于接收所述发送单元发送的所述IP链路中断消息；
所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体中均设置一处理单元，用于根据所述接收单元接收的所述IP链路中断消息分别发送退出链路服务请求消息和退出链路服务指示消息。
2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述MTP2协议实体中还设置一停止单元，用于根据所述处理单元发送的所述退出链路服务请求消息停止向所述M2UA协议实体发送数据消息。
3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述MTP3协议实体中还设置一触发单元，用于根据所述处理单元发送的所述退出链路服务指示消息启动倒换倒回数据回取流程。
4、一种基于IP网络信令传输协议的优化实现方法，用于SG侧的MTP2协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体，以及MGC侧的MTP3协议实体、M2UA协议实体和SCTP协议实体组成的系统，其特征在于，包括：
发送步骤，所述SG侧的SCTP协议实体和所述MGC侧的SCTP协议实体发送IP链路中断消息；
接收步骤，所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体接收所述IP链路中断消息；
处理步骤，所述SG侧的M2UA协议实体和所述MGC侧的M2UA协议实体根据所述IP链路中断消息分别发送退出链路服务请求信息和退出链路服务指示消息。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述处理步骤后进一步包括停止步骤，所述MTP2协议实体根据所述退出链路服务请求消息停止发送数据消息。
6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述处理步骤后进一步包括触发步骤，所述MTP3协议实体根据所述退出链路服务指示消息启动倒换倒回数据回取流程。
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