CN101355804A - 一种下一代网络媒体网关无缝容灾切换的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种下一代网络媒体网关无缝容灾切换的系统和方法，包括：第一媒体网关控制器发生容灾时，媒体网关向通讯连接的第二媒体网关控制器发起连接请求，并在连接后上报电路的状态和所处上下文；第二媒体网关控制器设置电路状态和上下文应答请求，并向媒体网关下发检测事件，完成媒体网关的无缝容灾切换。由于引入了媒体网关在向第二媒体网关控制器注册时，对处于通话状态的电路使用带上下文的注册方式，实现了灾难发生前的通话不中断和切换成功后原有的呼叫完全受控于第二媒体网关控制器；第二媒体网关控制器完全控制了媒体网关上呼叫状态和呼叫占用的资源，达到了原有通话无缝容灾切换的目的，既节约了软件开发成本又节约了设备投资成本。
Description
技术领域
本发明涉及下一代网络通讯系统和业务领域，更具体的说，涉及的是一种下一代网络下媒体网关无缝容灾切换的系统和方法。
背景技术
下一代通信网络NGN(Next Generation Network)是以软交换为核心，能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了当前通信网络发展的方向。
而在下一代网络NGN(Next Generation Network，以下简称NGN)网络中，用于呼叫控制功能的实体媒体网关控制器MGC(Media GatewayController)和用于媒体流承载转换的实体媒体网关MG(Media Gateway)是网络之间互连的协议IP(Internet Protocol)网络中不同的网元。
媒体网关控制器MGC，通过媒体网关控制协议H.248控制媒体网关MG建立语音通道，实现通话从电路到IP包的转换，实现语音的VoIP(Voiceover Internet Protocol)功能。
所述媒体网关MG根据功能不同，又分为携带用户话机的接入网关AG(Access Gateway)和实现公共交换电话网络PSTN(Public SwitchedTelephone Network)接入功能的中继网关TG(Trunk Gateway)等多种类型网关。
下一代网络NGN网络的容灾，是指为了避免由于第一媒体网关控制器MGC-1故障，或第一媒体网关控制器MGC-1和媒体网关MG之间通讯故障所导致的业务中断，媒体网关MG在和当前的第一媒体网关控制器MGC-1连接失败后，还可以向其它的第二媒体网关控制器MGC-2注册，以保证业务能在短时间内得到恢复。
NGN网络的容灾架构下，例如在接入网关AG的应用场景中，如果第一媒体网关控制器MGC-1和第二媒体网关控制器MGC-2之间没有数据同步机制，第二媒体网关控制器MGC-2就无法获取接入网关AG的实时呼叫数据，当遇到第一媒体网关控制器MGC-1故障的情况，或遇到第一媒体网关控制器MGC-1和接入网关AG连接故障的情况，接入网关AG与第一媒体网关控制器MGC-1的连接中断，在向第二媒体网关控制器MGC-2注册时，此时接入网关AG采取正常的注册流程，把所有电路都置为空闲状态，并向第二媒体网关控制器MGC-2发起新的注册，从而导致原有的呼叫受到影响，或者呼叫的资源仍然被占用，甚至出现终结点资源的吊死。这里的终结点指的是，媒体网关MG上和电路相对应的资源称作物理终结点，而媒体网关上和IP包相对应的资源称作临时终结点。
因此，现有技术尚有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的问题是，提供下一代网络媒体网关无缝容灾切换的系统和方法，保证原有的呼叫不受到影响，以及呼叫的资源能够正常被释放，避免出现终结点资源的吊死。
本发明的技术方案如下：
一种下一代网络媒体网关无缝容灾切换的系统，所述的系统包括与所述媒体网关通讯相连接的第一媒体网关控制器，其中，所述的系统还包括与所述媒体网关通讯相连接的第二媒体网关控制器，该第二媒体网关控制器用于在所述第一媒体网关控制器发生容灾时，根据上报的电路状态和电路所处上下文，向所述媒体网关下发检测事件，以实现媒体网关的无缝容灾切换。
一种下一代网络媒体网关无缝容灾切换的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
A、容灾发生时所述媒体网关向第二媒体网关控制器发起连接请求；
B、连接后所述媒体网关向所述第二媒体网关控制器上报电路状态；对于处于呼叫状态的电路，同时上报电路所处上下文；
C、根据上报的电路状态和上下文，所述第二媒体网关控制器设置电路状态和上下文应答请求；
D、所述第二媒体网关控制器向所述媒体网关下发检测事件，完成媒体网关的无缝容灾切换。
所述的方法，其中，所述媒体网关的无缝容灾切换的方法包括接入网关的无缝容灾切换的方法和/或中继网关的无缝容灾切换的方法。
所述的方法，其中，所述步骤A具体还包括：
A1、所述媒体网关向所述第二媒体网关控制器发起注册请求；
A2、所述第二媒体网关控制器应答，与所述媒体网关建立连接。
所述的方法，其中，步骤B中所述上报电路状态的过程包括：采用媒体网关控制协议中的改变服务命令上报电路状态。
所述的方法，其中，所述步骤B具体还包括：
B1、对于没有电路被占用的电路组，所述媒体网关使用通配符通配所述电路组，或者逐条电路向第二媒体网关控制器发送请求，上报整个电路组的空闲状态；
B2、对于有电路处于通话状态的电路组，所述媒体网关逐条向第二媒体网关控制器上报电路状态。
所述的方法，其中，所述步骤B2之后还包括：
B3、对于处于呼叫中的电路，将被占用电路所处上下文上报给第二媒体网关控制器；
B4、第二媒体网关控制器记录处于呼叫中的上下文。
所述的方法，其中，所述步骤C具体还包括：
C1、所述第二媒体网关控制器收到上报的空闲电路组或电路状态信息后，将该电路组中的每条电路置为可用状态，并对所述媒体网关的请求产生应答；
C2、所述第二媒体网关控制器收到上报的占用电路组状态信息后，将该电路组中被占用的电路设置为占用状态，未被占用的电路设为可用状态，并对媒体网关的请求产生应答。
所述的方法，其中，所述步骤D具体还包括：
D1、所述第二媒体网关控制器向所述媒体网关下发检测事件，对可用状态的电路下发检测摘机事件；
D2、所述第二媒体网关控制器向所述媒体网关下发检测事件，对于处于固定上下文中占用状态的电路下发检测挂机事件。
所述的方法，其中，所述步骤D后还包括：
E、呼叫结束，用户电路向所述第二媒体网关控制器上报挂机时间，所述第二媒体网关控制器采用终结点匹配方式，向该电路所处上下文的所有终结点下发拆线命令。
所述的方法，其中，所述步骤E具体包括：
E1、原有呼叫用户通话结束，所述媒体网关向所述第二媒体网关控制器上报挂机事件；
E2、所述第二媒体网关控制器使用通配符，通配该呼叫所在上下文的所有终结点，并对该上下文下发拆线命令；
E3、所述媒体网关收到下发的拆线命令，释放原呼叫所占用的资源。
所述的方法，其中，步骤E3中释放所述占用的资源包括：电路资源和VoIP资源。
本发明所提供的下一代网络网关无缝容灾切换的系统和方法，由于引入了媒体网关在向第二媒体网关控制器MGC-2注册时，对于处于通话状态的电路使用带有上下文CONTEXT的注册方式，在没有第一媒体网关控制器MGC-1和第二媒体网关控制器MGC-2数据同步的条件下，从灾难发生到容灾切换完成，实现了灾难发生前的通话不中断和切换成功后原有的呼叫完全受控于第二媒体网关控制器MGC-2；由于容灾切换后使用的标准协议，第二媒体网关控制器MGC-2完全控制了媒体网关MG上呼叫状态和呼叫占用的资源，达到了原有通话无缝容灾切换的目的，既节约了软件开发成本又节约了设备投资成本。
附图说明
图1是本发明下一代网络NGN网络容灾架构下网元连接示意图；
图2是本发明异地容灾后电路上报和管理流程示意图。
具体实施方式
以下将结合所示附图，对本发明下一代网络媒体网关无缝容灾切换的具体实施方式和实施例加以详细说明。
本发明下一代网络媒体网关无缝容灾切换的系统和方法，主要核心点在于，容灾注册过程中，把原呼叫的上下文上报给容灾实体媒体网关控制器MGC或第二媒体网关控制器MGC-2，通过媒体网关MG和第二媒体网关控制器MGC-2之间互动电路状态信息，实现原有通话无缝容灾切换的目的；至于NGN网络、容灾、吊死、挂机和摘机等技术为现有技术所熟知，在此不再赘述。
本发明下一代网络媒体网关无缝容灾切换的系统，包括与所述媒体网关通讯相连接的第一媒体网关控制器，以及与所述媒体网关通讯相连接的第二媒体网关控制器。在下一代网络NGN容灾架构下各种类型媒体网关MG的无缝切换方法，不仅可体现在接入网关AG容灾切换中，而且同样也体现在实现公共交换电话网络PSTN接入功能的中继网关TG容灾切换中，以下均以接入网关AG详细说明实现网关的无缝切换方法。
在下一代网络NGN网络的容灾架构下，比如在接入网关AG的应用场景中，由于第一媒体网关控制器MGC-1和第二媒体网关控制器MGC-2之间没有数据同步机制，如图1所示，在发生灾难时，接入网关AG和第一媒体网关控制器MGC-1连接中断，并且再尝试连接失败后，接入网关AG向第二媒体网关控制器MGC-2发起连接。
本发明无缝容灾切换方法的具体实施方式步骤概述如下，以接入网关AG为例：
首先，接入网关AG和第二媒体网关控制器MGC-2建立连接后，接入网关AG使用媒体网关控制协议H.248协议中改变服务ServiceChange命令上报电路状态；
其次，第二媒体网关控制器MGC-2收到电路状态上报消息后，根据上报的电路状态，在容灾切换之前，对没有占用的电路，设置电路状态可用，而对处于占用状态的电路，原呼叫的上下文CONTEXT同时上报给第二媒体网关控制器MGC-2，该第二媒体网关控制器MGC-2设置电路状态为占用并记录电路上下文；
然后，第二媒体网关控制器MGC-2向接入网关AG下发检测事件，对占用状态的电路下发检测挂机事件，对可用状态的电路下发检测摘机事件；
最后，当用户电路挂机后，上报给第二媒体网关控制器MGC-2，第二媒体网关控制器MGC-2对此电路所处上下文CONTEXT的所有终结点，使用通配符下发拆线Subtract命令，释放呼叫，保证处于此上下文中的所有终结点都被释放，避免出现终结点资源的吊死。
下面就以某种容灾灾难的发生为例，接入网关AG和第一媒体网关控制器MGC-1连接中断，并且再尝试连接失败后，结合图2所示，对本发明的具体实施方式进行更为详细的说明：
步骤S201、接入网关AG向第二个媒体网关控制器MGC-2发起注册请求；
步骤S202、第二媒体网关控制器MGC-2应答，接入网关AG与第二媒体网关控制器MGC-2建立连接；
步骤S203、没有电路被占用的电路组，使用通配符通配整个电路组，并向第二媒体网关控制器MGC-2发送请求，上报整个电路组的状态，也可以逐条上报电路状态；
步骤S204、第二媒体网关控制器MGC-2收到电路组或电路的状态上报信息后，将电路组中的每条电路置为可用状态，并对接入网关AG的请求产生应答；
步骤S205、接入网关AG向第二媒体网关控制器MGC-2发送请求，对于容灾切换前，有电路被占用的电路组，即其中有电路处于通话状态的电路组，逐条地向第二媒体网关控制器MGC-2上报电路状态，同时，将其中被占用的电路所处上下文CONTEXT的值上报第二媒体网关控制器MGC-2；
步骤S207、第二媒体网关控制器MGC-2收到上报的电路状态后，对被占用的电路设置为占用状态，未被占用的电路设为可用状态，同时记录被占用电路所在上下文CONTEXT的值，并对接入网关AG的请求产生应答；
步骤S208、第二媒体网关控制器MGC-2对于处于占用状态的电路，通过修改Modify命令，向被占用的电路下发检测用户线挂机事件，上下文CONTEXT的值使用第二媒体网关控制器MGC-2记录的该电路所处上下文CONTEXT的值，对可用的电路，下发检测摘机事件；
容灾切换过程完成，原有呼叫不受影响，新的呼叫可以正常建立；
步骤S209、原有呼叫用户通话结束，接入网关AG向第二媒体网关控制器MGC-2上报挂机事件；
步骤S210、第二媒体网关控制器MGC-2使用通配符，通配此呼叫所在上下文CONTEXT的所有终结点，并对该上下文CONTEXT下发拆线Subtract命令呼叫；
步骤S211、接入网关AG收到第二媒体网关控制器MGC-2下发的拆线Subtract命令，释放原呼叫所占用的全部资源，包括电路资源和VoIP资源。
以上具体实施方式中媒体网关MG的无缝容灾切换的系统和方法等技术根据实际应用可以采用现有各种可能的方案，为本领域技术人员所熟知，在此也不再赘述。
本发明所提供的下一代网络媒体网关无缝容灾切换的系统和方法，由于引入了网关在向第二媒体网关控制器MGC-2注册时，对于处于通话状态的电路使用带有上下文CONTEXT的注册方式，在没有第一媒体网关控制器MGC-1和第二媒体网关控制器MGC-2数据同步的条件下，从灾难发生到容灾切换完成，实现了灾难发生前的通话不中断和切换成功后原有的呼叫完全受控于第二媒体网关控制器MGC-2；由于容灾切换后使用的标准协议，第二媒体网关控制器MGC-2完全控制了媒体网关MG上呼叫状态和呼叫占用的资源，达到了原有通话无缝容灾切换的目的，既节约了软件开发成本又节约了设备投资成本。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述方案的说明加以改进或变换，例如对电路资源采取的分类、分层，以及用于下一代网络NGN下其他类型网关的容灾架构等方法，而所有这些改进和变换都本应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (12)
1、一种下一代网络媒体网关无缝容灾切换的系统，所述的系统包括与所述媒体网关通讯相连接的第一媒体网关控制器，其特征在于，所述的系统还包括与所述媒体网关通讯相连接的第二媒体网关控制器，该第二媒体网关控制器用于在所述第一媒体网关控制器发生容灾时，根据上报的电路状态和电路所处上下文，向所述媒体网关下发检测事件，以实现媒体网关的无缝容灾切换。
2、一种下一代网络媒体网关无缝容灾切换的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A、容灾发生时所述媒体网关向第二媒体网关控制器发起连接请求；
B、连接后所述媒体网关向所述第二媒体网关控制器上报电路状态；对于处于呼叫状态的电路，同时上报电路所处上下文；
C、根据上报的电路状态和上下文，所述第二媒体网关控制器设置电路状态和上下文应答请求；
D、所述第二媒体网关控制器向所述媒体网关下发检测事件，完成媒体网关的无缝容灾切换。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述媒体网关的无缝容灾切换的方法包括接入网关的无缝容灾切换的方法和/或中继网关的无缝容灾切换的方法。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体还包括：
A1、所述媒体网关向所述第二媒体网关控制器发起注册请求；
A2、所述第二媒体网关控制器应答，与所述媒体网关建立连接。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B中所述上报电路状态的过程包括：采用媒体网关控制协议中的改变服务命令上报电路状态。
6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体还包括：
B1、对于没有电路被占用的电路组，所述媒体网关使用通配符通配所述电路组，或者逐条电路向第二媒体网关控制器发送请求，上报整个电路组的空闲状态；
B2、对于有电路处于通话状态的电路组，所述媒体网关逐条向第二媒体网关控制器上报电路状态。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B2之后还包括：
B3、对于处于呼叫中的电路，将被占用电路所处上下文上报给第二媒体网关控制器；
B4、第二媒体网关控制器记录处于呼叫中的上下文。
8、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体还包括：
C1、所述第二媒体网关控制器收到上报的空闲电路组或电路状态信息后，将该电路组中的每条电路置为可用状态，并对所述媒体网关的请求产生应答；
C2、所述第二媒体网关控制器收到上报的占用电路组状态信息后，将该电路组中被占用的电路设置为占用状态，未被占用的电路设为可用状态，并对媒体网关的请求产生应答。
9、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体还包括：
D1、所述第二媒体网关控制器向所述媒体网关下发检测事件，对可用状态的电路下发检测摘机事件；
D2、所述第二媒体网关控制器向所述媒体网关下发检测事件，对于处于固定上下文中占用状态的电路下发检测挂机事件。
10、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤D后还包括：
E、呼叫结束，用户电路向所述第二媒体网关控制器上报挂机时间，所述第二媒体网关控制器采用终结点匹配方式，向该电路所处上下文的所有终结点下发拆线命令。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤E具体包括：
E1、原有呼叫用户通话结束，所述媒体网关向所述第二媒体网关控制器上报挂机事件；
E2、所述第二媒体网关控制器使用通配符，通配该呼叫所在上下文的所有终结点，并对该上下文下发拆线命令；
E3、所述媒体网关收到下发的拆线命令，释放原呼叫所占用的资源。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤E3中释放所述占用的资源包括：电路资源和VoIP资源。
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