CN101494699A - 一种voip接入网关及其利用dsp资源的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接入网关及其利用DSP资源的方法，包括资源层和管理所述资源层的资源管理模块，所述资源层中包括数字处理模块DSP，所述资源管理模块中包括记录所述数字处理模块DSP每一个通道被查询和占用情况的DSP通道能力统计表，所述资源管理模块根据所述数字处理模块DSP返回的媒体能力值和所述DSP通道能力统计表在呼叫建立的创建媒体阶段提供所述数字处理模块DSP的剩余媒体能力。本发明由于及时记录DSP能力的改变，不存在DSP能力查询与真正使用之间的时间差，提高了呼叫成功率，减少了呼损。在多路电话同时呼出或呼入的时候，如果高能力已用完，可以成功使用低能力通话。
Description
技术领域
本发明涉及VOIP通讯技术在下一代电信网络(NGN)中的应用，尤其涉及一种接入网关及其利用DSP(Digital Signal Processing数字信号处理器)资源的方法，更具体的说，是一种实现下一代网络中的接入网关及其对VOIP信令数据的处理方法。
背景技术
下一代电信网络(NGN)正逐渐取代程控交换网络，而日臻成熟的VOIP技术也正逐渐取代程控交换技术。
如图1所示是下一代网络结构图，在下一代网络的四层结构中，接入网关属于第四层也就是“接入和传输层”的设备实体，其作用在于将用户连接至网络，集中用户业务并将它们传递至目的地。接入网关的地位非常重要，它上行与软交换机相通，下行连接电话机、传真机、电子计算机等终端设备。DSP是接入网关中不可缺少的关键模块，对它的利用程度，直接影响接入网关性能的好坏。
现有技术中对DSP所支持的媒体资源能力的使用方法，是在通话建立前的信令阶段，与对端协商媒体类型时，向DSP查询所剩余的媒体能力，并用来与对端做媒体协商。协商成功，通话可以开始，如失败，则不再创建通话。在DSP资源能力足够、媒体类型要求不高、或通话需求不多时，这种方法没有任何问题。但是如果在一个高媒体能力优先、DSP有通道不支持全能力、又有多路同时呼入或呼出的时候，就会严重影响产品的性能。因为有一部分通道，查询时有高能力，但在通话建立时，高能力已被占用，从而造成呼叫失败。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中DSP能力查询与使用之间存在时间差，导致呼叫不通的问题，提供一种接入网关及其利用DSP资源的方法，从而达到做出“低成本，高性能”的接入网关的目的。
本发明公开的一种VOIP接入网关，包括资源层和管理所述资源层的资源管理模块，所述资源层中包括数字处理模块DSP，所述资源管理模块中包括记录所述数字处理模块DSP每一个通道被查询和占用情况的DSP通道能力统计表，所述资源管理模块根据所述数字处理模块DSP返回的媒体能力值和所述DSP通道能力统计表在呼叫建立的创建媒体阶段提供所述数字处理模块DSP的剩余媒体能力。
本发明公开的一种VOIP接入网关，还包括如下从属技术特征：
所述DSP通道能力统计表中提供的每一个通道被查询和占用情况的总和大于或等于所述数字处理器DSP所支持的最大高能力数时，所述数字处理模块DSP的剩余媒体能力是低能力值。
所述DSP通道能力统计表中包括分别对应所有通道的高能力查询标识和高能力占用标识，所述高能力查询标识和高能力在该通道被查询和被占用时置为‘1’，在该通道被释放时被置为‘0’。
本发明还公开了一种VOIP接入网关利用DSP资源的方法，在呼叫建立的创建媒体阶段，资源管理模块查询数字处理模块DSP的剩余媒体能力的步骤包括：第一步，所述资源管理模块向所述数字处理模块DSP发消息查询所述数字处理模块DSP的剩余能力；第二步，所述资源管理模块根据所述数字处理模块DSP返回的媒体能力和记录有所述数字处理模块DSP每一个通道被查询和占用情况的DSP通道能力统计表，获得所述数字处理模块DSP的剩余媒体能力，并提供给所述接入网关的协议模块；第三步，更新所述DSP通道能力统计表。
在本发明的实施例中，还包括如下从属技术特征：
在所述第一步中，所述资源管理模块在数据区对象找到所述数字处理模块的逻辑通道号并发送查询消息。
所述DSP通道能力统计表中包括分别对应所有通道的高能力查询标识和高能力占用标识，所述高能力查询标识和高能力在该通道被查询和被占用时置为‘1’，在该通道被释放时被置为‘0’。
所述第二步中，当所述数字处理模块DSP返回的查询结果中，含有高能力媒体时，资源管理模块先计算所述DSP通道能力统计表中，所有通道的“高能力查询标识”和“高能力占用标识”的总和，如果大于或等于DSP所支持的最大高能力数，则向所述协议模块返回低能力值；否则直接返回查询结果，并将该通道的“高能力查询标识”置为‘1’；当DSP返回的查询结果中没有高能力媒体时，直接返回查询结果。
所述第三步中，如果媒体建立成功确定使用高能力，所述资源管理模块将所述DSP通道能力统计表中该通道的“高能力占用标识”置为‘1’，并将该通道的“高能力查询标识”置为‘0’；媒体建立失败或是通话结束时，所述资源管理模块将所述DSP通道能力统计表中该通道的“高能力占用标识”和“高能力查询标识”都置为‘0’。
本发明公开的一种接入网关及其利用DSP资源的方法，在资源管理模块中，做一个块数据表格记录DSP能力的改变，特别是对高能力(G.723\G.729\T.38等)的使用加以记录。在多路电话同时呼出或呼入的时候，如果高能力已用完，可以成功使用低能力(G.711A\G.711u等)通话，不会有呼损产生，即使在DSP资源能力不足够、媒体类型要求较高、通话量很大的环境下，仍然可以运作在较高的性能。
与现有技术相比，本发明的网关成本减少，适应性提高，不浪费DSP高能力媒体资源。不存在DSP能力查询与真正使用之间的时间差，提高了呼叫成功率，减少了呼损。另一方面，因为对DSP媒体能力的要求降低了，在接入网关设计与制作方面，都大大增加了选择范围，有利于制造出功能强大，性能良好，又成本低廉的接入网关产品。
附图说明
图1是下一代网络结构示意图。
图2是现有技术中接入网关语音平台架构图。
图3是本发明的一种呼叫建立流程图。
图4是本发明的一种有效利用DSP资源的方法的流程图。
具体实施方式 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1所示是下一代网络结构图，图1清楚的展示了下一代网络的层次结构，包括：业务/应用层、控制层、传输层、以及接入和媒体层。
业务/应用层，是下一代网络中的最高层，主要是实现一些智能业务。例如，移动的10086，电信的10000或是其它一些服务性公司(如电话银行)的自动语音系统等等。
控制层，是下一代网络中的核心，它的好坏关系整个网络的成败。控制层所对应的功能实体就是软交换机(Soft Switch)，为下一代网络提供有实时性要求的业务的呼叫控制和连接功能。
传输层，连接整个下一代网络功能实体的IP网络，在各个功能实体之间实现信令或数据的传输。
接入和媒体层，是下一代网络中与客户相连接的一层，功能实体是各种接入网关。
图1清楚的指出了接入网关在下一代网络中的位置，直观的表明了接入网关在下一代网络中的作用。
如图2所示是接入网关语音平台架构图，图中展示了一种接入网关设计采用的语音平台结构。对网关呼入呼出的语音信令的处理，分为五个模块层次：多方业务控制层、基本呼叫控制层、适配层、资源管理层和资源层。
多方业务控制层，主要是对多方业务，如三方通话等等的控制管理。
基本呼叫控制层，其功能是完成基本的呼叫控制功能，即完成从发起方到接收方点到点的呼叫，主要是对基本通话即简单的呼入呼出的控制管理。
适配层，作用就是把资源管理层从资源层得到的事件信息，适配成基本呼叫控制层所认识的CCI接口消息；和把基本呼叫控制层的CCI消息适配成资源层认识的接口消息。
资源层，就是网关下行所连接的资源，如S口，O口中，蓝牙，时隙，还有DSP等等。DSP是一种必不可少的资源，没有DSP也就没有接入网关的存在。DSP为下面各种端口分配通道，搭建PCM总线隙，创建、管理媒体流等。
资源管理层，就是对资源层各种资源的管理，包括：向各种资源发送命令和接收资源上报的事件和信息。本发明就是在这一层，在资源管理模块实现DSP资源预留的管理方法。
如图3所示是呼叫建立流程图，以MGCP协议为例，图中DSPChan是DSP通道，RCM是资源管理模块，BCM/MGCP是基本呼叫模块MGCP协议层，图3所示的呼叫建立流程中，接入网关内部实现DSP资源预留后通过基本呼叫模块协议层传给SS，主要步聚如下：
当主叫用户摘机时(OffHook)，接入网关向SS(软交换)发Notify命令，报告主叫摘机事件。
(1)SS向网关回响应(ACK)，并向网关发Request(REQ_DIALTONE)命令，命令网关放拨号音，收集号码。
(2)网关向SS(ACK)发证实响应，并向主叫用户发拨号音(playsignal_req)。
(3)当主叫用户拨号时(Digits)，网关向SS发Notify命令，并收集号码发给SS。
(4)SS向网关回响应，并向网关发CRCX命令(REQ_MediaCreate)，命令网关创建连接。
(5)网关发证实响应(ACK)，并建立recvonly模式连接(ChangeMode_req)。
(6)在对端回了正确响应后，SS向网关发Request(REQ_RingBack)命令，命令网关放回铃音。
(7)网关发证实响应，并向主叫用户发回铃音(RingBack_req)。
(8)对端摘机之后，SS向网关发MDCX命令(REQ MediaChange)，命令根据要求改动连接为全双工模式。
(9)接入网关发证实响应，并改变连接模式为全双工(sendrecv)。通话建立。
图4是有效利用DSP资源的方法的流程图，分四个过程：
(1)协议模块通过资源管理模块(RCM)查询DSP剩余媒体能力；
(2)RCM向DSP发消息查询DSP剩余媒体能力；
(3)DSP返回剩余能力给资源管理模块；
(4)RCM记录每个DSP通道占用或是被查询到高能力的情况，根据不同情况向协议模块返回查询结果。
如图4所示，流程部分的处理步骤如下：
(1)协议模块通过资源管理模块查询DSP剩余媒体能力。这一事件发生在创建媒体阶段，见附图3相关的步骤5，协议模块调用资源管理模块的相关接口函数，查询条件是所要查询对应的资源管理模块数据区对象ID(TID)。
(2)资源管理模块根据TID找到该对象对应DSP的逻辑通道号，并向DSP查询。
(3)DSP返回当前剩余能力给资源管理模块。
(4)因为DSP不理会有多少次媒体能力查询，只要没有被占用都认为还是可以用，所以同时有超过可用媒体能力个查询的话，DSP都会返回媒体能力足够，而这正是本发明要克服的弊端。
(5)为了不产生上面所述的弊端，RCM会对DSP返回的能力值做处理。
在RCM的数据区建立表格如下：
| 通道号 | 高能力占用标识 | 高能力查询标识 |
| CH0 | ||
| CH1 | ||
| CH2 | ||
| ...... | ||
| CHN(最后通道号) |
RCM数据区对DSP通道能力查询统计表用来记录每一个DSP通道被查询和占用的情况(初始值为‘0’)。当DSP返回的查询结果中，含有高能力媒体时，资源管理模块先计算当前表格中，所有通道“高能力查询标识”和“高能力占用标识”的总和，如果大于或等于DSP所支持的最大高能力数，则向协议的返回低能力值；否则返回查询结果，并将该通道的“高能力查询标识”置为‘1’。当DSP返回的查询结果中没有高能力媒体时，如实向协议返回查询结果。
(6)媒体建立成功后，如确定使用高能力，资源管理模块在RCM数据区对DSP通道能力查询统计表所示的格里，将该通道的“高能力占用标识”置为‘1’，并将该通道的“高能力查询标识”置为‘0’。
(7)媒体建立失败或是通话结束时，RCM会向DSP清空复位消息，资源管理模块在表(1)所示的格里，将该通道的“高能力占用标识”和“高能力查询标识”都置为‘0’。
本发明用来实现网络上接入网关对VOIP信令数据处理的DSP资源预留的方法，包括：接入网关的语音平台实现架构，这是方法实现的前提和基础；VOIP呼叫处理流程，包括现有的和本发明加入之后的清晰的流程是DSP资源预留的方法正确与否的判断依据；DSP资源管理方案。
本发明所述DSP资源预留的方法包括以下步骤：
第一步DSP通道与下层设置口是一一对应的绑定关系；
第二步当协议层与对端媒体协商之前，调用接入网关的语音平台实现架构中的资源管理层(RCM)的函数，查询DSP媒体资源情况。
第三步资源管理层(RCM)在所建立的DSP资源表里面，在相应通道号上记录下被查询的结果(即返回的媒体能力)，若返回的媒体能力里面有高能力(G.723\G.729\T.38)，该通道的高能力占有位置为“1”，并用所有通道所记录的被查询高能力值跟DSP所支持的最大高能力数相对比，若小于最大高能力数，则向协议如实返回查询结果，并给所有通道所记录的被查询高能力值加“1”；若已等于最大能力值，则向协议只返回低能力。
第四步当媒体协商成功使用低能力或是通话释放的时候，资源管理层(RCM)在所建立的DSP资源表里面，找到相应通道号，如果该通道的高能力占有位为“1”，清掉该通道的高能力占有位，置为“0”；否则，不做任何处理。
本发明的这种对DSP所支持的媒体资源能力的使用方法，可以有效的克服现有使用方法的缺点，特别是在有多路(16路或32路)通话需求、又没有很高的媒体能力的网关设备中，有着非常显著的优点。
Claims (8)
1.一种VOIP接入网关，包括资源层和管理所述资源层的资源管理模块，所述资源层中包括数字处理模块DSP，其特征在于，所述资源管理模块中包括记录所述数字处理模块DSP每一个通道被查询和占用情况的DSP通道能力统计表，所述资源管理模块根据所述数字处理模块DSP返回的媒体能力值和所述DSP通道能力统计表在呼叫建立的创建媒体阶段提供所述数字处理模块DSP的剩余媒体能力。
2.根据权利要求1所述的VOIP接入网关，其特征在于，所述DSP通道能力统计表中提供的每一个通道被查询和占用情况的总和大于或等于所述数字处理器DSP所支持的最大高能力数时，所述数字处理模块DSP的剩余媒体能力是低能力值。
3.根据权利要求2所述的VOIP接入网关，其特征在于，所述DSP通道能力统计表中包括分别对应所有通道的高能力查询标识和高能力占用标识，所述高能力查询标识和高能力在该通道被查询和被占用时置为‘1’，在该通道被释放时被置为‘0’。
4.一种VOIP接入网关利用DSP资源的方法，其特征在于，在呼叫建立的创建媒体阶段，资源管理模块查询数字处理模块DSP的剩余媒体能力的步骤包括：第一步，所述资源管理模块向所述数字处理模块DSP发消息查询所述数字处理模块DSP的剩余能力；第二步，所述资源管理模块根据所述数字处理模块DSP返回的媒体能力和记录有所述数字处理模块DSP每一个通道被查询和占用情况的DSP通道能力统计表，获得所述数字处理模块DSP的剩余媒体能力，并提供给所述接入网关的协议模块；第三步，更新所述DSP通道能力统计表。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一步中，所述资源管理模块在数据区对象找到所述数字处理模块的逻辑通道号并发送查询消息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述DSP通道能力统计表中包括分别对应所有通道的高能力查询标识和高能力占用标识，所述高能力查询标识和高能力在该通道被查询和被占用时置为‘1’，在该通道被释放时被置为‘0’。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二步中，当所述数字处理模块DSP返回的查询结果中，含有高能力媒体时，资源管理模块先计算所述DSP通道能力统计表中，所有通道的“高能力查询标识”和“高能力占用标识”的总和，如果大于或等于DSP所支持的最大高能力数，则向所述协议模块返回低能力值；否则直接返回查询结果，并将该通道的“高能力查询标识”置为‘1’；当DSP返回的查询结果中没有高能力媒体时，直接返回查询结果。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第三步中，如果媒体建立成功确定使用高能力，所述资源管理模块将所述DSP通道能力统计表中该通道的“高能力占用标识”置为‘1’，并将该通道的“高能力查询标识”置为‘0’；媒体建立失败或是通话结束时，所述资源管理模块将所述DSP通道能力统计表中该通道的“高能力占用标识”和“高能力查询标识”都置为‘0’。
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