CN101299714A - 流控的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了流控的方法、装置和系统，所述实现流控的方法包括：媒体网关控制器MGC接收信令网关SG发送的携带拥塞标志的信令消息，根据拥塞标志的取值，MGC对所述信令消息进行流控，本发明对于独立的SG组网和内置于MGW中的SG组网同样适用，实现了对SG的流控，提升了SG的安全性和可靠性，从而提高了服务质量。

Description

流控的方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及流控的方法、装置和系统。
背景技术
电信网络中经常会发生各种原因导致的过载，过载包括网元处理器的过载、网元之间逻辑链路的过载、电路等资源的过载(即资源不足)。严重的过载可能会导致业务中断，为了克服过载带来的问题，电信网络需要在网络设备出现过载时，进行相应的流控。可靠的流控机制，是网络设备正常运行的保证。
要实现有效流控，必须从网络业务中的关键部分入手。信令网关(SG，Signaling Gateway)普遍存在于各种电信网络中，它的主要功能是在七号信令网与IP网之间传输信令消息，在网络服务中起着至关重要的作用。SG可以独立部署，也可以内置到媒体网关(MGW，Media Gateway)中。
发明人在对现有技术的研究过程中发现，现有协议中的描述都是针对MGW和媒体网关控制器(MGC，Media Gateway Controller)的配合流控，即使是SG内置在MGW中，MGC也只能对MGW进行流控，对SG的过载无法控制。
SG的过载如果处理不好，则会导致服务中断、SG故障，业务通过量也会急剧降低，严重影响服务质量，造成大量用户投诉。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的是提供流控的方法、装置和系统，以实现对过载时的SG进行流控。
为实现本发明实施例的目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种通知过载的方法，包括：
信令网关SG检测自身是否过载；
所述SG在自身过载时向媒体网关控制器MGC发送携带拥塞标志的信令消息。
一种实现流控的方法，包括：
MGC接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息；
所述MGC根据所述拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
一种通知过载的装置，该装置位于SG中，包括：
第一检测单元，用于检测SG是否过载；
通知单元，用于在过载检查单元检测得到SG过载时，向MGC发送携带拥塞标志的信令消息。
一种实现流控的装置，该装置位于MGC中，包括：
接收单元，用于接收信令网关SG发送的携带拥塞标志的信令消息；
读取单元，用于从接收单元接收的信令消息中读取拥塞标志；
流控单元，用于根据读取单元读取的拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
一种实现流控的系统，该系统包括：
SG，用于检测自身是否过载，在自身过载时，向MGC发送携带拥塞标志的信令消息；
MGC，用于接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息，根据所述拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
可见，MGC接收SG发送的拥塞标志后，根据该拥塞标志的不同取值，采用不同的方法进行流控，本发明对于独立的SG组网和内置于MGW中的组网同样适用，实现了对SG的流控，提升了SG的安全性和可靠性，保证业务不受影响，提高了服务质量。
附图说明
图1为本发明一实施例的场景示意图；
图2为本发明通知过载的方法的一个实施例流程图；
图3为本发明通知过载的方法的另一实施例流程图；
图4为本发明通知过载的装置的一实施例结构图；
图5为本发明通知过载的装置的又一实施例结构图；
图6为本发明实现流控的方法的一实施例流程图；
图7为现有SS7信令协议栈示意图；
图8为本发明一实施例的场景示意图；
图9为本发明实现流控的方法的一实施例流程图；
图10为本发明实现流控的装置的一实施例结构图；
图11为本发明实现流控的系统的一实施例结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供了通知流控的方法、装置和系统，本发明适用于独立SG组网，也适用于MGW中内置SG的组网。下面以MGW中内置SG为例，结合附图对本发明实施例进行详细描述。
图1为本发明一实施例的结构图，主叫或被叫其中一侧通过一个SG与MGC通信，其中SG内置在MGW中，MGC通过SG和MGW与其他的网元如无线网络控制器(RNC)、基站控制器(BSC)连接。参见图2，在该实施例中，实现本发明实施例所提供的通知过载的方法包括以下步骤：
步骤201：信令网关SG检测自身是否过载。
SG检测自身是否过载的具体实现为预先给处理单板的CPU占有率设定阈值，SG检测自身的处理单板的CPU占有率是否超过设定的阈值，如果超过了设定的阈值就为过载。
步骤202：SG在自身过载时向媒体网关控制器MGC发送携带拥塞标志的信令消息。
SG检测到自身过载后，向MGC发送的每条信令消息中都携带拥塞标志，直到SG不再过载才停止在向MGC发送的信令消息中都携带拥塞标志。拥塞标志的具体携带方式为在信令消息中扩展信令参数携带所述拥塞标志。
其中，拥塞标志可以在MGC和SG之间的各个协议层次的信令中携带，参见图7，可选地，可以采用如下携带方式：
在消息传递部分第二层(Message Transfer Part Level 2，MTP2)或消息传递部分第三层(Message Transfer Part Level 3，MTP3)层下进行扩展，例如在串流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)层进行扩展信令参数携带所述拥塞标志；
或者，在MTP2或MTP3层进行扩展，例如在MTP2、MTP3、MTP第二级用户适配层协议(M2UA)、MTP第三级用户适配层协议(M3UA)层进行扩展信令参数携带所述拥塞标志；
或者，在MTP3层以上进行扩展，例如对于基站系统应用部分(Base StationSubsystem Application Part，BSSAP)或者无线接入网络应用部分(RadioAccess Network Application Part，RANAP)，在信令连接控制部分(SignallingConnection Control Part，SCCP)层扩展信令参数携带所述拥塞标志。
对于事务能力应用部分(Transaction Capabilities Application Part，TCAP)消息，在SCCP层扩展信令参数携带所述拥塞标志。
对于ISDN用户部分(Integrated Services Digital Network User Part，ISUP)或者承载无关的呼叫控制协议(Bearer Independent Call ControlProtocol，BICC)，在ISUP或者BICC层扩展信令参数携带所述拥塞标志。
对于电话用户部分TUP、PRA或者R2信令，在TUP、PRA或者R2信令层扩展信令参数携带所述拥塞标志。
采用上述优选方案都可以通过直接取偏移量的方式来扩展信令参数携带所述拥塞标志，例如，扩展信令消息的首消息的第3位作为拥塞标志位(即相对消息头的偏移量为3)，这样，SG本身不需要解析消息包的内容，直接读取偏移量为3的字段就可以获知拥塞标志，减小了SG的处理开销。
通过以上方法，SG过载时向MGC发送带过载标志的消息，使得MGC可以流控掉部分业务，实现对SG的过载保护。
在实际应用中，当MGC对信令消息处理不当时，会导致SG持续过载，这种情况下，SG对通过自身的信令消息进行流控，参见图3，具体步骤包括：
步骤301：SG检测自身是否过载。
步骤302：SG在自身过载时向媒体网关控制器MGC发送携带拥塞标志的信令消息，同时启动预设计时器。
步骤303：在计时器计时超过预设时间值时，判断SG是否持续过载。如果未过载，进入步骤304；如果过载，进入步骤305。
步骤304：结束流程。
步骤305：SG对通过自身的信令消息进行流控。
步骤305中，SG对通过自身的信令消息进行流控，具体方法有：
SG流控所述信令消息的首消息；
或者SG解码所述信令消息的上层信令消息的内容，对主叫流程和被叫流程区分流控。
当主叫流程和被叫流程区分流控时，可以只流控主叫的业务请求消息而不流控被叫的寻呼响应消息。
MGC与SG间有多个流程在进行，每一个流程由很多的消息交互组成，只流控交互的首消息是因为如果流控中间消息，那么对前面消息的处理实际都是浪费了，而且，只要流控掉首消息，后续流程就无法进行下去，就能够达到流控的目的，所以为了保证流控效率仅流控业务首消息。
同样地，只流控主叫的业务请求消息而不流控被叫的寻呼响应消息也是为了不浪费被叫的寻呼响应消息之前的主叫业务。
通过本实施例，当SG出现过载时，不仅可以通知MGC进行流控，SG可以对通过自身的信令消息进行流控，通过有各种有效的流控方法，就能解决SG持续过载问题。
与通知流控的方法实施例相对应，参见图4，本发明实施例提供一种通知过载的装置，该装置位于SG中，包括：
第一检测单元401，用于检测SG是否过载；
通知单元402，用于在过载检查单元检测得到SG过载时，向MGC发送携带拥塞标志的信令消息。
与通知流控的方法实施例相对应，参见图5，针对SG持续过载的情况，本发明实施例提供一种装置，该装置包括：
第一检测单元501，用于检测SG是否过载；
通知单元502，用于在过载检查单元检测得到SG过载时，向MGC发送携带拥塞标志的信令消息，同时启动预设计时器；
第二检测单元503，用于在预设计时器计时超过预设时间值时，检测SG是否持续过载；
流控单元504，用于在SG持续过载时，SG对通过自身的信令消息进行流控。
图5所示的装置的工作流程为：第一检测单元501检测SG是否过载，在SG过载时，通知单元502向MGC发送携带拥塞标志的信令消息，同时启动预设计时器，第二检测单元503在预设计时器计时超过预设时间值时，检测SG是否持续过载，如果SG过载，则流控单元504对通过SG的信令消息进行流控。
参见图1，主叫或被叫其中一侧通过一个SG与MGC通信，其中SG内置在MGW中，MGC通过SG和MGW与其他的网元(RNC、BSC)连接。本发明实施例还提供一种实现流控的方法，参见图6，包括以下步骤：
步骤601：MGC接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息。
所述拥塞标志的具体携带方式为在信令消息中扩展信令参数携带所述拥塞标志。
其中，拥塞标志可以在MGC和SG之间的各个协议层次的信令中携带，参见图7，可选地，可以采用如下携带方式：
在消息传递第二层(MTP2)或消息传递第三层(MTP3)层下进行扩展，例如：在串流控制传输协议(SCTP)层进行扩展信令参数携带所述拥塞标志；
或者，在MTP2或MTP3层进行扩展，例如在MTP2、MTP3、MTP第二级用户适配层协议(M2UA)、MTP第三级用户适配层协议(M3UA)层进行扩展信令参数携带所述拥塞标志；
或者，在MTP3层以上进行扩展，例如对于基站系统应用部分(BSSAP)或者无线接入网络应用部分(RANAP)，在信令连接控制协议(SCCP)层扩展信令参数携带所述拥塞标志。
对于事务处理能力应用部分(TCAP)消息，在信令连接控制协议SCCP层扩展信令参数携带所述拥塞标志。
对于ISDN用户部分(ISUP)或者承载无关的呼叫控制协议(BICC)，在ISUP或者BICC层扩展信令参数携带所述拥塞标志。
对于电话用户部分TUP、PRA或者R2信令，在TUP、PRA或者R2信令层扩展信令参数携带所述拥塞标志。
采用上述优选方案都可以通过直接取偏移量的方式来扩展信令参数携带所述拥塞标志，例如，设信令消息的首消息的第3位作为拥塞标志位，这样，SG本身不需要分析MTP3层以上的信息，减小了SG的处理开销。
步骤602：MGC根据拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
这里，拥塞标志的取值，可以是0、1开关量的方式，0表示不需要流控，1表示需要流控；也可以是更丰富的信息，如0表示不需要流控，1表示轻度流控，2表示全部流控。下面以开关量1(需要流控)为例进行说明。
在进行流控时可以采用各种流控方法，例如百分比流控方法或者漏桶流控方法。
百分比流控方法具体为：设置一个百分比阈值进行流控，比如设置允许20％的业务请求，就是对于带有拥塞标记的5条业务请求，允许其中一条通过。
漏桶流控的方法具体为：设置一个流量阈值，即每秒钟只允许通过多少个，超出阈值的部分不允许通过。
在MGC进行流控时，还可以参考业务类型信息、用户签约信息，让优先级高的用户和/或高优先级的业务优先通过，对于紧急呼叫业务也优先通过。
优选地，步骤601还包括MGC接收SG发送的用于通知过载信息的扩展消息，其中扩展消息中可以携带SG的过载程度、导致过载的网元标识信息。
通过携带SG的过载程度，MGC对SG的过载有了更明确的了解，当过载不是很严重时，可轻度流控，比如对于百分比方法，设置80％的流控阈值，对于漏桶方法，每秒钟允许通过的消息量可以不必太少。当过载过于严重时，采用重度流控，对于百分比方法，设置10％的流控阈值，对于漏桶方法，严格限制每秒钟允许通过的消息量，这样可以使流控更有效。
通过携带导致过载的网元标识信息，MGC就能清楚地知道是哪个网元导致过载，那么，可以加大对该网元的业务流控强度，使流控更有针对性，更有效。
参见图8，在实际业务中，还存在主叫侧和被叫侧同时通过同一个SG与MGC通信的情况。
当主叫侧和被叫侧同时通过同一个SG与MGC通信时，MGC根据所述拥塞标志的取值对主叫侧进行流控判决，根据对主叫侧的判决结果对被叫侧进行流控。具体步骤参见图9，包括：
步骤901：MGC接收SG发送的拥塞标志。
步骤902：对于主叫侧，MGC参考业务类型信息、用户签约信息及优先级等因素，采用不同的流控方法对主叫侧进行流控判决。
主叫侧和被叫侧在MGC内部是可以识别的，在被叫侧，可以识别主叫侧的来源。
步骤903：判断主叫侧是否通过流控判决，如果未通过，则进入步骤904；如果通过，进入步骤905。
步骤904：流程结束。
步骤905：继续正常处理流程或者放宽读对被叫侧的流控标准。
正常的处理流程是指在主叫侧通过流控的情况下，对被叫侧不再进行流控，把被叫侧当成没有没有过载的情况来处理。
其中，放宽对被叫侧的流控标准包括：
若流控采用的漏桶流控方法，就增加被叫侧每秒钟允许通过的消息个数；
若流控采用百分比流控方法，就增加被叫侧的百分比阈值。
通过采用本实施例，可以有效避免主叫通过流控判决而被叫没有通过流控判决，对主叫侧的处理造成浪费的情况。
与实现流控的方法实施例相对应，本发明实施例提供一种实现流控的装置，该装置位于MGC中，参见图10，该装置包括：
接收单元1001：用于接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息；
读取单元1002，用于从接收单元接收的信令消息中读取拥塞标志；
流控单元1003，用于根据读取单元读取的拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
图10所示的装置的工作流程为：
接收单元1001接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息，读取单元1002从从接收单元1001接收的信令消息中读取拥塞标志，流控单元1003根据读取单元所读取的拥塞标志的值进行流控，所述流控单元1003采用漏桶方法或者百分比方法。
与实现流控的方法实施例相对应，本发明实施例提供一种实现流控的系统，参见图11，该系统包括：
SG1101，用于检测自身是否过载，在自身过载时，向MGC1102发送携带拥塞标志的信令消息；
MGC1102，用于接收SG1101发送的携带拥塞标志的信令消息，根据所述拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
优选地，所述SG1101还用于：
在向所述MGC1102发送携带拥塞标志的信令消息的同时，SG1101启动预设计时器，当所述计时器计时超过预设时间值时，如果所述SG1101持续过载，则所述SG1101对通过自身的信令消息进行流控。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行通知过载时，包括如下步骤：信令网关SG检测自身是否过载；SG在自身过载时向媒体网关控制器MGC发送携带拥塞标志的信令消息；该程序在执行实现流控时，包括如下步骤：MGC接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息；所述MGC根据所述拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1、一种通知过载的方法，其特征在于，包括：
信令网关SG检测自身是否过载；
所述SG在自身过载时向媒体网关控制器MGC发送携带拥塞标志的信令消息。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SG检测自身是否过载包括：
所述SG检测处理单板的CPU占用率是否超过阈值，如果所述CPU占用率超过阈值，所述SG过载。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拥塞标志的携带方式为所述SG在向所述MGC发送的信令消息的首消息中扩展一个参数，采用直接取偏移量的方式用所述参数来携带所述拥塞标志。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述SG在向所述MGC发送携带拥塞标志的信令消息的同时，启动预设计时器；
当所述计时器计时超过预设时间值时，如果所述SG持续过载，则所述SG对通过自身的信令消息进行流控。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述SG对通过自身的信令消息进行流控包括：
所述SG流控所述信令消息的首消息；或
所述SG解码所述信令消息的上层信令消息的内容，对主叫流程和被叫流程区分流控。
6、一种实现流控的方法，其特征在于，包括：
MGC接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息；
所述MGC根据所述拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述MGC根据所述拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控包括：
当主叫侧或被叫侧任意一方通过所述SG与所述MGC通信时，所述MGC根据所述拥塞标志的取值，对所述主叫侧或被叫侧进行流控；或，
当主叫侧和被叫侧同时通过所述SG与所述MGC通信时，所述MGC根据所述拥塞标志的取值对主叫侧进行流控判决，根据对主叫侧的判决结果对被叫侧进行流控。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据对主叫侧的判决结果对被叫侧进行流控包括：
当主叫侧未通过流控判决时，流程结束；
当主叫侧通过流控判决时，被叫侧继续正常处理流程或者降低对被叫侧的流控标准。
9、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述拥塞标志的携带方式为SG在自身与MGC之间的协议层向MGC发送的信令消息的首消息中扩展一个参数，采用直接取偏移量的方式用所述参数来携带所述拥塞标志。
10、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述流控方法为百分比流控方法、漏桶流控方法和/或优先级流控方法。
11、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述MGC接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息的同时还包括：
所述MGC接收所述SG发送的用于通知过载信息的扩展消息。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述扩展消息包括：SG过载程度和/或导致SG过载的网元标识信息。
13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，MGC根据接收到的SG过载程度和/或导致SG过载的网元标识信息对信令消息进行流控。
14、一种通知过载的装置，其特征在于，该装置位于SG中，包括：
第一检测单元，用于检测SG是否过载；
通知单元，用于在过载检查单元检测得到SG过载时，向MGC发送携带拥塞标志的信令消息。
15、根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该装置还包括：
第二检测单元，用于检测SG是否持续过载；
流控单元，用于在SG持续过载时，SG对通过自身的信令消息进行流控。
16、一种实现流控的装置，其特征在于，该装置位于MGC中，包括：
接收单元，用于接收信令网关SG发送的携带拥塞标志的信令消息；
读取单元，用于从接收单元接收的信令消息中读取拥塞标志；
流控单元，用于根据读取单元读取的拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
17、一种实现流控的系统，其特征在于，该系统包括：
SG，用于检测自身是否过载，在自身过载时，向MGC发送携带拥塞标志的信令消息；
MGC，用于接收SG发送的携带拥塞标志的信令消息，根据所述拥塞标志的取值，对所述信令消息进行流控。
18、根据权利要求17所述的系统，其特征在于，
所述SG还用于，在向所述MGC发送携带拥塞标志的信令消息的同时，所述SG启动预设计时器，当所述计时器计时超过预设时间值时，如果所述SG持续过载，则所述SG对通过自身的信令消息进行流控。
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