CN101448051B

CN101448051B - 一种结合虚拟专用网的语音呼叫方法和边缘设备

Info

Publication number: CN101448051B
Application number: CN2008102407248A
Authority: CN
Inventors: 桂永忠
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2028-12-23
Also published as: CN101448051A

Abstract

本发明提供了一种结合虚拟专用网(VPN)的语音呼叫方法和边缘设备，预先在与语音终端直连的边缘设备上创建语音呼叫接口，并将该语音呼叫接口绑定VPN实例，该方法包括：边缘设备接收到与其直连的语音终端发送的语音呼叫报文后，确定被叫语音终端对应的目的VPN实例；根据确定的目的VPN实例查找VPN路由表，确定与所述目的VPN实例对应的出接口，将与所述目的VPN实例绑定的语音呼叫接口的IP地址作为该语音呼叫报文的源IP地址，并按照MPLS VPN格式对所述语音呼叫报文进行封装，从确定的所述出接口发送封装后的语音呼叫报文。从而简化了客户边缘设备和运营商边缘设备之间的私网配置。

Description

一种结合虚拟专用网的语音呼叫方法和边缘设备

技术领域

本发明涉及网络通信中的语音呼叫技术，特别涉及一种结合虚拟专用网的语音呼叫方法和设备。

背景技术

多协议标签交换三层虚拟专用网(MPLS L3VPN)是今年来迅速推广的一项基于运营商边缘设备的虚拟专用网(VPN)技术，在许多运营商和企业网逐步展开应用，它定义了一种框架，主要包括三种设备：客户边缘设备(CE)、运营商边缘设备(PE)和运营商设备(P)。MPLS L3VPN与传统VPN技术的主要区别是：在PE位置区分不同的VPN，可以通过建立VPN转发表来从路由上将业务进行隔离，有效的保证数据访问的私密性。

目前，CE和PE设备已经告别了纯IP数据转发的时代，逐步融合了多种其他业务，IP语音(VoIP)技术就是其中的一种，现有的VoIP应用组网一般是在CE位置或者以下位置部署VoIP语音网关。图1为现有技术中的VoIP应用组网结构图，CE为带语音业务的路由器，可以连接公共交换网(PSTN)，也可以插模拟的语音接口卡(FXS)来直接连接语音终端。虽然现有技术中已经出现了同时支持VPN和语音功能的CE，但是语音呼叫仍然基于IP路由来进行寻址。

以图1所示的组网为例，各CE设备在组网时预先配置了各语音终端所在的CE的IP地址信息和语音终端的VPN信息，当语音终端1向语音终端2发起语音呼叫时，作为语音网关的CE 1根据语音终端1发送来的语音呼叫报文查找被叫语音终端即语音终端2对应的目的IP地址，经查找后确定为CE 2的IP地址；CE 1查找IP路由表确定匹配的路由，加上IP报文头后从对应的出接口发送该语音呼叫报文；相应地，CE 2接收到该语音呼叫报文后，去掉IP报文头，送至语音终端2。另外，CE 1和CE 2之间的语音数据是通过控制平面的连接进行传输的，例如H.323或会话初始协议(SIP)的呼叫连接。

由于CE在进行语音呼叫过程中是基于IP路由的，即需要查找IP路由表，这就需要预先在CE和PE之间的私网中额外进行IP路由的部署和配置，这显然给网络配置带来了较大的麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种结合VPN的语音呼叫方法和设备，以便于简化CE和PE之间的私网配置。

一种结合VPN的语音呼叫方法，预先在语音终端直连的边缘设备上创建语音呼叫接口，并将该语音呼叫接口绑定VPN实例，该方法包括：

边缘设备接收到与其直连的语音终端发送的语音呼叫报文后，确定被叫语音终端对应的目的VPN实例；

根据确定的目的VPN实例查找VPN路由表，确定与所述目的VPN实例对应的出接口，将与所述目的VPN实例绑定的语音呼叫接口的IP地址作为该语音呼叫报文的源IP地址，并按照MPLS VPN格式对所述语音呼叫报文进行封装，从确定的所述出接口发送封装后的语音呼叫报文。

一种边缘设备，该边缘设备具有预先创建的语音呼叫接口，且该语音呼叫接口绑定VPN实例，该边缘设备包括：

报文接收单元，用于接收与其直连的语音终端发送的语音呼叫报文；

语音呼叫单元，用于确定被叫语音终端对应的目的VPN实例，根据所述目的VPN实例查找VPN路由表，确定与所述目的VPN实例对应的出接口；

报文封装单元，用于将与所述目的VPN实例绑定的语音呼叫接口的IP地址作为该语音呼叫报文的源IP地址，并按照MPLS VPN格式对所述语音呼叫报文进行封装；

报文发送单元，用于从所述语音呼叫单元确定的出接口发送经所述报文封装单元封装后的语音呼叫报文。

由以上技术方案可以看出，本发明通过在边缘设备中创建语音呼叫接口并绑定VPN实例，在发送语音呼叫报文时，如果该语音呼叫报文的目的VPN实例为与该语音呼叫接口绑定的VPN实例，则将该语音呼叫接口的IP地址作为该语音呼叫报文的源IP地址，这就可以使用VPN路由表查找对应的出接口并从该出接口发送该语音呼叫报文。由于该过程中不是基于IP路由的，也无需查找IP路由表，这就无需预先在CE和PE之间的私网中额外进行IP路由的部署和配置，而可以直接利用CE或PE设备已具有的VPN功能来实现，大大简化了CE和PE之间的私网配置，节省了用户的成本，并且有效的进行了语音业务和其他数据业务的隔离。

附图说明

图1为现有技术中的VoIP应用组网结构图；

图2为本发明实施例提供的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种VoIP应用组网结构图；

图4为本发明实施例提供的边缘设备的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的方法利用语音网关设置在CE或PE等边缘设备中时，该边缘设备已具有的VPN功能来进行语音呼叫的实现，预先在与语音终端直连的边缘设备上创建语音呼叫接口，并将该语音呼叫接口绑定VPN实例，该方法主要包括：边缘设备接收到与其直连的语音终端发送的语音呼叫报文后，确定被叫语音终端对应的目的VPN实例；根据确定的目的VPN实例查找VPN路由表，确定与该目的VPN实例对应的出接口，将与该目的VPN实例绑定的语音呼叫接口的IP地址作为该语音呼叫报文的源IP地址，并按照MPLS VPN格式对该语音呼叫报文进行封装，从确定的出接口发送封装后的语音呼叫报文。

下面结合具体实施例对本发明提供的上述方法进行详细描述，仍以图1所示的组网为例，假设CE 1同时支持VPN和语音功能，即语音网关设置在具有VPN功能的CE 1中，图2为本发明实施例提供的方法流程图，在进行语音呼叫之前，需要执行以下步骤：

步骤201：在CE 1创建语音呼叫接口，并绑定VPN实例。

本步骤中，在CE 1上创建的语音呼叫接口实际上为一个虚接口，该语音呼叫接口具有固定的IP地址，将其绑定VPN实例，使得在被叫语音终端所在的VPN为绑定的VPN实例时，使用与语音呼叫报文的目的VPN实例绑定的语音呼叫接口作该为语音呼叫报文发送的源接口，即将语音呼叫接口的IP地址作为语音呼叫报文的源IP地址。

在CE 1中实现本步骤的命令行可以为：

Interface voice-interface

binding VPN vpn-name

步骤202：绑定语音协议与创建的语音呼叫接口，并关联对应的VPN实例。

本步骤中可以将语音呼叫所采用语音协议与创建的语音呼叫接口进行绑定，例如，可以将H.323或SIP与创建的语音呼叫接口进行绑定，以便可以通过该接口与语音服务器进行控制信息或注册信息等的交互，或用于语音呼叫连接建立过程中的协议协商。

在CE 1中实现本步骤的命令行可以为：

H323|SIP binding voice-interface

H323|SIP VPN vpn-name IP-address(*.*.*.*)

以上是对CE 1设备预先进行的操作，当接收到来自语音终端的呼叫请求后，执行以下操作：

步骤203：接收到语音终端1发送的语音呼叫报文后确定被叫语音终端对应的目的IP地址和目的VPN实例。

由于各CE和PE设备在组网时预先配置了各语音终端所在的CE的IP地址信息和语音终端的VPN信息，因此，接收到呼叫请求后，可以根据呼叫请求中携带的被叫语音终端标识确定对应的目的IP地址和目的VPN实例，假设语音终端1对语音终端2发起呼叫，则可以根据预先在CE 1中的配置确定表1中的所示内容，主要确定目的IP地址为100.1.1.1，目的VPN实例为VPN 1，其他信息在现有技术中已经能够解决。

表1

协议号	主叫	源IP	被叫	目的IP	目的VPN实例
						H323	语音终端1	200.1.1.1	语音终端2	100.1.1.1	VPN 1

在CE 1中实现本步骤的命令行可以为：

Address H323| SIP VPN vpn-name IP-address(*.*.*.*)

步骤204：根据获取的目的VPN实例查找VPN路由表，确定与该目的VPN实例对应的出接口。

由于CE 1设备支持VPN功能，在CE 1设备中已经存储了VPN路由表，在本步骤中不再查找IP路由表，而是查找VPN路由表确定出接口信息，该出接口为发送语音呼叫报文的实际物理接口，假设VPN 1对应的出接口为接口1，CE 1将接口1作为发送该语音呼叫报文的出接口。通过查找VPN路由表可以确定表2中所示信息。

表2

目的IP	目的掩码	出接口	协议号	优先级	目的VPN实例
						100.1.1.1	255.255.255.0	接口1	BGP	255	VPN 1

步骤205：CE 1利用语音呼叫接口的IP地址、确定的目的IP地址和目的VPN实例对该语音呼叫报文进行MPLS VPN格式的封装后，从确定的出接口发送该语音呼叫报文。

CE 1按照MPLS VPN格式，将语音呼叫接口的IP地址作为源IP地址，并将该源IP地址、目的IP地址和目的VPN实例封装在语音呼叫报文中，经由PE 1、MPLS网络和PE 2设备传送至CE 2。

步骤206：CE 2接收到语音呼叫报文后，确定该语音呼叫报文中携带的目的IP地址为自身的IP地址时，根据语音呼叫报文中携带的目的VPN实例信息查询VPN路由表确定出接口，按照MPLS VPN格式对语音呼叫报文进行解封装，从确定的出接口将语音呼叫报文发送给语音终端2。

上述过程可以用于建立控制平面连接的整个协商过程中，协商完成后可以建立呼叫连接传输语音数据，在传输语音数据时，也可以采用创建的语音呼叫接口作为源接口，即将语音呼叫接口的IP地址作为语音数据的源IP地址。

上述图2所述流程是以语音终端1直连CE 1为例进行的描述，在某种组网状况下，语音终端可能通过诸如语音交换站(FXS)等语音接口与PE设备直连，如图3所示，语音终端1直连PE 1，此时，图2所示流程中CE 1所执行的流程可以由图3所示架构中的PE 1执行。

另外，在现有技术中，由于CE在进行语音呼叫过程中是基于IP路由查找IP路由表的，在图1所示架构中，如果CE 2和CE 3的IP地址重叠，虽然语音终端2和语音终端3属于不同的VPN，CE 1也只能建立一条基于同一目的IP地址的呼叫连接，即CE 1仅能在同一时间建立到CE 2或CE 3的呼叫连接。那么当语音终端1向语音终端2发起语音呼叫的同时，语音终端4向语音终端3发起的语音呼叫，则CE 1只能择一进行处理。本发明所提供的结合VPN的语音呼叫方法也能够解决这一问题，具体为：在步骤201中可以创建语音呼叫接口时，创建多个语音呼叫接口从而绑定多个VPN实例，例如，针对CE 1设备的接口1可以绑定VPN 1，针对CE 1设备的接口2可以绑定VPN 2，相应地，在步骤202中，语音协议同时关联多个VPN实例。

这样，在步骤203中，CE 1接收到语音终端1和语音终端4分别发送的语音呼叫报文后，分别确定被叫语音终端对应的目的IP地址和目的VPN实例。根据预先配置在CE 1设备中的各语音终端所在CE的IP地址和语音终端的VPN信息，可以确定表3中所示内容，主要确定两个语音呼叫的目的IP地址均为100.1.1.1，目的VPN实例分别为VPN 1和VPN 2。

表3

协议号	主叫	源IP	被叫	目的IP	目的VPN实例
						H323	语音终端1	200.1.1.1	语音终端2	100.1.1.1	VPN 1
SIP	语音终端4	200.1.1.1	语音终端3	100.1.1.1	VPN 2

在步骤204中，CE 1设备根据获取的目的VPN实例查找VPN路由表，分别确定与各目的VPN实例对应的出接口。经查询可以确定如表4所示的信息，即确定VPN 1对应的出接口为接口1，VPN 2对应的出接口为接口2，即将接口1作为目的VPN实例为VPN 1的语音呼叫报文的出接口，将接口2作为目的VPN实例为VPN 2的语音呼叫报文的出接口。

表4

目的IP	目的掩码	出接口	协议号	优先级	目的VPN实例
						100.1.1.1	255.255.255.0	接口1	BGP	255	VPN 1
100.1.1.1	255.255.255.0	接口2	BGP	255	VPN 2

步骤205中CE 1利用语音呼叫接口的IP地址、确定的目的IP地址和目的VPN实例分别对语音呼叫报文进行MPLS VPN格式的封装后，从对应的出接口发送语音呼叫报文。

在接收端CE 2和CE 3的操作与步骤206中相同。

以上是对本发明所提供的方法进行的描述，下面对本发明所提供的边缘设备进行详细描述。图4为本发明实施例提供的边缘设备的结构图，该边缘设备具有预先创建的语音呼叫接口，且该语音呼叫接口绑定VPN实例，如图4所示，该边缘设备包括：报文接收单元401、语音呼叫单元402、报文封装单元403和报文发送单元404。

报文接收单元401，用于接收与其直连的语音终端发送的语音呼叫报文。

语音呼叫单元402，用于确定被叫语音终端对应的目的VPN实例，根据确定的目的VPN实例查找VPN路由表，确定与该目的VPN实例对应的出接口。

报文封装单元403，用于将与该目的VPN实例绑定的语音呼叫接口的IP地址作为该语音呼叫报文的源地址，并按照MPLS VPN格式对该语音呼叫报文进行封装。

报文发送单元404，用于从语音呼叫单元403确定的出接口发送经该报文封装单元封装后的语音呼叫报文。

其中，该边缘设备的语音呼叫接口可以为一个或一个以上，各语音呼叫接口分别绑定VPN实例。

另外，该边缘设备还可以包括：语音协议单元(在图中未示出)，用于预先绑定语音协议与该语音呼叫接口，并关联各语音呼叫接口绑定的VPN实例，以通过该语音呼叫接口与语音服务器进行控制信息或注册信息的交互，或者以用于语音呼叫连接过程中的协议协商。

更进一步地，语音呼叫单元402，还可以用于在确定被叫语音终端对应的目的VPN实例的同时，确定被叫语音终端对应的目的IP地址。

报文封装单元403可以按照MPLS VPN格式，将该源IP地址、目的IP地址和目的VPN实例封装在该语音呼叫报文中。

由于边缘设备在作为语音呼叫报文发送端的同时，还可能作为语音呼叫报文接收端，因此，该边缘设备还可以包括：判断单元405和解封装单元406。

判断单元405，用于判断报文接收单元401接收到的语音呼叫报文中的目的IP地址是否为该边缘设备的IP地址，如果是，则将该语音呼叫报文提供给语音呼叫单元402。

语音呼叫单元402，还可以用于接收到判断单元405提供的语音呼叫报文后，根据该语音呼叫报文中的目的VPN实例从VPN路由表中查询出接口，并将该语音呼叫报文提供给该解封装单元406。

解封装单元406，用于按照MPLS VPN格式对接收到的语音呼叫报文进行解封装后发送给报文发送单元404。

报文发送单元404，还可以用于通过该语音呼叫接口查询到的出接口发送解封装单元406提供的语音呼叫报文。

本发明所提供的上述边缘设备可以为同时支持VPN和语音功能的CE或PE。

由以上描述可以看出，本发明通过在边缘设备中创建语音呼叫接口并绑定VPN实例，在发送语音呼叫报文时，如果该语音呼叫报文的目的VPN实例为与该语音呼叫接口绑定的VPN实例，则将该语音呼叫接口的IP地址作为该语音呼叫报文的源IP地址，这就可以使用VPN路由表查找对应的出接口并从该出接口发送该语音呼叫报文。由于该过程中不是基于IP路由的，也无需查找IP路由表，这就无需预先在CE和PE之间的私网中额外进行IP路由的部署和配置，而可以·直接利用CE或PE设备已具有的VPN功能来实现，大大简化了CE和PE之间的私网配置，节省了用户的成本，并且有效的进行了语音业务和其他数据业务的隔离。

更优地，本发明提供的方法和边缘设备能够在边缘设备上创建多个语音呼叫接口，并分别绑定VPN实例，使得发往IP地址重叠的边缘设备的语音呼叫能够同时得到处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种结合虚拟专用网VPN的语音呼叫方法，其特征在于，预先在与语音终端直连的边缘设备上创建语音呼叫接口，并将该语音呼叫接口绑定VPN实例，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先在所述边缘设备上创建一个或一个以上具有不同IP地址的语音呼叫接口，并分别绑定不同的VPN实例。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：预先绑定语音协议与创建的所述语音呼叫接口，并关联各语音呼叫接口绑定的VPN实例，以通过所述语音呼叫接口与语音服务器进行控制信息或注册信息的交互，或者用于语音呼叫连接建立过程中的协议协商。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定被叫语音终端对应的目的VPN实例的同时，还确定被叫语音终端对应的目的IP地址；

按照多协议标签交换MPLS VPN格式，将所述源IP地址、目的IP地址和目的VPN实例封装在所述语音呼叫报文中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，接收到所述语音呼叫报文的边缘设备确定接收到的语音呼叫报文中的目的IP地址为自身的IP地址时，根据该语音呼叫报文中的目的VPN实例从VPN路由表中查询出接口；

按照MPLS VPN格式对语音呼叫报文进行解封装，从查询到的出接口将语音呼叫报文发送给被叫终端。

6.根据权利要求1、2、4或5任一权项所述的方法，其特征在于，所述边缘设备为同时支持VPN和语音功能的客户边缘设备CE或运营商边缘设备PE。

7.一种边缘设备，其特征在于，该边缘设备具有预先创建的语音呼叫接口，且该语音呼叫接口绑定VPN实例，该边缘设备包括：

8.根据权利要求7所述的边缘设备，其特征在于，该边缘设备的语音呼叫接口为一个或一个以上，各语音呼叫接口分别绑定不同VPN实例。

9.根据权利要求7或8所述的边缘设备，其特征在于，该边缘设备还包括：语音协议单元，用于预先绑定语音协议与所述语音呼叫接口，并关联各语音呼叫接口绑定的VPN实例，以通过所述语音呼叫接口与语音服务器进行控制信息或注册信息的交互，或者以用于语音呼叫连接过程中的协议协商。

10.根据权利要求7所述的边缘设备，其特征在于，所述语音呼叫单元，还用于在确定被叫语音终端对应的目的VPN实例的同时，确定被叫语音终端对应的目的IP地址；

所述报文封装单元按照MPLS VPN格式，将所述源IP地址、目的IP地址和目的VPN实例封装在所述语音呼叫报文中。

11.根据权利要求10所述的边缘设备，其特征在于，该边缘设备还包括：判断单元和解封装单元；

所述判断单元，用于判断所述报文接收单元接收到的语音呼叫报文中的目的IP地址是否为该边缘设备的IP地址，如果是，则将该语音呼叫报文提供给语音呼叫单元；

所述语音呼叫单元，还用于接收到所述判断单元提供的语音呼叫报文后，根据该语音呼叫报文中的目的VPN实例从VPN路由表中查询出接口，并将该语音呼叫报文提供给所述解封装单元；

所述解封装单元，用于按照MPLS VPN格式对接收到的语音呼叫报文进行解封装后发送给所述报文发送单元；

所述报文发送单元，还用于通过所述语音呼叫单元查询到的出接口发送所述解封装单元提供的语音呼叫报文。