CN102138363A

CN102138363A - 终端的媒体网关资源的恢复

Info

Publication number: CN102138363A
Application number: CN2008801310281A
Authority: CN
Inventors: J·吴; O·H·斯佩克斯
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2028-08-28
Also published as: EP2324680A1; AU2008361245A1; EP2324680A4; CA2735275A1; US8804714B2; WO2010022542A1; AU2008361245B2; AR073222A1; CN102138363B; US20110310728A1

Abstract

本发明涉及一种用于通过将刀片标识符包含在通配符字段中、由具有包括多个刀片的集群结构的交换中心使用部分通配符机制来控制媒体网关的方法。

Description

终端的媒体网关资源的恢复

技术领域

本发明涉及用于通过交换中心服务器来控制媒体网关的方法以及控制媒体网关的媒体网关控制器。

背景技术

行业趋势朝着也是可缩放的高容量MSC服务器发展。这种系统的典型体系结构是包括多个刀片的刀片集群结构。承载有效载荷的传输线端接于媒体网关，并且这些资源的交换由MSC服务器来控制。网关充当使异构网络之间的通信实现的转换单元。作为举例，网关能够连接一个或更多运营商的电话网，并且它能够将异步传输模式网络(ATM网络)连接到IP网络或TDM网络。

媒体网关的终端(termination)是作为媒体和/或控制流的源和/或宿的逻辑实体。各终端具有唯一身份，即终端ID。

上下文(context)是多个终端之间的关联。如果在关联中涉及不止两个终端，则上下文描述拓扑(谁听见/看见谁)和媒体混合和/或交换参数。终端一次仅存在于一个上下文中。通过添加第一个终端(采用ADD命令或MOVE命令)来创建上下文，以及通过去除/减去最后一个终端(采用SUBTRACT命令或MOVE命令)来释放上下文。

临时终端更好地适合多刀片体系结构。终端的占用由媒体网关来协调。在MSC服务器侧不需要刀片间协调。

刀片数量的变化对其它节点的配置没有影响。作为举例，附加处理容量能够通过安装新刀片来获得，而无需其它节点中的操作干预。这基本上要求MSC刀片集群与媒体网关之间的控制关联，并且这使物理媒体网关中的多个虚拟媒体网关配置过时。

H.248(或IETF名称Megaco、媒体网关控制协议)用于控制多媒体网关中的元件，并且用作可设置在移动交换中心的媒体网关控制器与媒体网关之间的控制协议。

将两种类型的通配符与终端ID配合使用的通配符机制是已知的。这两种通配符是“ALL”和“CHOOSE”。前一个“ALL”用于一次寻址(address)多个终端，而后一个“CHOOSE”用于向媒体网关指示它应当选择满足部分指定的终端ID的终端。这允许例如媒体网关控制器指示媒体网关选择临时终端。

在刀片故障的情况下以及为了允许有效使用资源，由出故障刀片所控制的终端需要以有效的方式恢复。

临时终端的恢复能够通过采用不同的控制关联将不同的虚拟媒体网关连接到各刀片来进行。在刀片中断(outage)的情况下，恢复链接到控制关联的所有终端。在刀片中断、丢失由该刀片所控制的呼叫之后恢复媒体网关中的临时终端的另一种方式是依靠ITU-TH.248.36“Hanging termination detection package(挂起终端检测包)”中定义的机制。该包提供媒体网关通知服务器关于持续比预定义定时器更长的任何终端的可能性。定时器值比平均保持时间长许多，其中90秒是典型值。

在TDM(时分复用)终端的情况下，恢复必须逐个进行。要求TDM终端是所有刀片可访问的，否则，TDM终端的预划分(pre-partition)在单刀片中断时可能限制TDM终端资源的效率，并且可能违反某些ISUP/TUP标准，这些标准要求某些模式来指配TDM终端以免冲突。结果是，要减去的TDM终端不在终端ID的连续范围内，或者任何固定模式和通配符机制不会是可能的。

在使用虚拟媒体网关的配置的情况下，有可能恢复与控制关联所链接的所有终端，但在不同刀片之间共享TDM终端的可能性不存在。

例如“挂起终端解决方案”等在刀片中断、丢失由该刀片所控制的呼叫之后恢复终端的机制的缺点在于，要求长的恢复时间，并且大量消息需要在MSC服务器与媒体网关之间交换。

发明内容

因此，本发明的一个目的是通过交换最小数量的消息来允许终端的快速恢复。

这个目的通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中描述本发明的优选实施例。

根据本发明的第一方面，提供一种用于控制媒体网关的方法，其中具有包括多个刀片的刀片集群结构的交换中心控制媒体网关。根据本发明的方法步骤，将包含通配符信息的消息传送给媒体网关，该通配符信息包含刀片标识符和剩余通配符字段。通过将刀片标识符引入通配符信息从而产生刀片标识符和剩余通配符字段，能够易于识别由出故障刀片所使用的上下文或终端。根据本发明，为通配符机制所提供的通配符字段这时包括刀片标识符，并且在出故障刀片的情况下，能够易于识别由出故障刀片所控制的终端和上下文。因此，刀片故障的终端的快速恢复是可能的，并且在刀片的故障是系统已知时能够仅以两个消息来完成恢复。同时，将集群的单节点视图提供给网络。

根据本发明的一个实施例，刀片标识符可包含在具有标识信息的预定义位置的比特中。作为举例，刀片标识符可包含在通配符信息的前导比特中。就这点来说，前导比特不包括终端ID中包含的终端类型比特。但是，有可能将刀片标识符放置在标识信息内的任何其它位置。

在本发明的一个实施例中，消息是包含上下文标识符的上下文生成消息，上下文标识符包含刀片标识符和剩余通配符字段。在创建上下文的情况下，作为上下文标识符的一部分包含在上下文生成消息中的刀片标识允许识别某个上下文所涉及的所有终端。当生成包含上下文标识符的上下文时，能够使用可适用于匹配上下文标识符的所有上下文的例如终端减去消息等消息，上下文标识符包含刀片标识符和剩余通配符字段。该解决方案是，在媒体网关中创建上下文时允许上下文ID的部分通配符，并且将通配符上下文ID用于在刀片故障的情况下减去终端。因此，根据本发明的一个实施例，当检测到刀片集群的刀片的故障时，能够将终端减去消息发送给媒体网关，用于减去由出故障刀片所控制的所有上下文的终端，其中使用终端减去消息中包含的刀片标识符来识别由出故障刀片所控制的上下文。通过识别具有所传送上下文标识符的所有上下文，这帮助通知媒体网关应当减去哪些终端。

消息的另一个实施例是包含终端标识符的终端添加消息，终端标识符包含刀片标识符和剩余通配符字段。在已经添加包含刀片标识符的终端的情况下，能够使用包含终端标识符的终端减去消息，终端标识符包含刀片标识符。这允许刀片故障之后的临时终端的快速恢复。这个实施例将临时终端名称空间预划分给不同刀片，并且创建互配模式以达到快速恢复。在这个实施例中，终端ID的部分通配符用于将刀片所控制的临时终端编组。优选地，在检测到刀片集群的刀片的故障时，将终端减去消息发送给媒体网关，用于减去由出故障刀片所控制的终端，其中使用终端减去消息中包含的刀片标识符来识别和减去由出故障刀片所控制的终端。

优选地，刀片标识符标识刀片集群的控制通信路径的刀片，消息与通信路径相关。

根据本发明的另一个方面，后者涉及一种控制媒体网关的媒体网关控制器，控制器为媒体网关生成包含通配符信息的消息，通配符信息包含刀片标识符，刀片标识符标识具有刀片集群结构的交换中心服务器的刀片。通过生成上下文生成消息以及为采用上下文生成消息来生成的所有上下文而生成终端减去消息，媒体网关控制器优选地按如上所述起作用。在另一个实施例中，控制器生成包含刀片标识符的终端创建消息和终端减去消息。

附图说明

下面将参照附图更详细地描述本发明，其中：

图1示出允许刀片故障之后的终端的快速恢复的具有刀片集群结构的移动交换中心的示意图，

图2示出包含刀片ID的上下文ID的一般结构，

图3示出包含刀片ID的终端ID的一般结构，

图4示出包括用于减去适用于由出故障刀片所创建的所有上下文的终端的步骤的流程图，

图5示出包括用于减去由出故障刀片所控制的所有终端的步骤的流程图，以及

图6示出媒体网关的示意图。

具体实施方式

图1中，示出移动交换中心，使得能够连接电路交换呼叫。移动交换中心包含作为功能实体的移动交换中心服务器(MSC服务器)100和一个或更多媒体网关200，各MSC服务器100包括用于将外部节点170和180连接在一起的输入端150和输出端160。为了便于阅读而不是限制本发明，在以下描述中，将仅引用单个媒体网关200。移动交换中心建立和释放端对端连接，处理呼叫期间的移动性和切换要求，并且管理计费和记帐。移动交换中心具有包括例如刀片110、120、130等多个刀片的刀片集群结构。为了处理呼叫，移动交换中心服务器连接到一个或更多媒体网关200，各媒体网关包括多个终端210。由MSC服务器100控制终端。在呼叫、呼叫建立和呼叫释放期间由MSC服务器100中的单个刀片(例如刀片120)来控制终端。媒体网关充当分立(separate)电信网络之间的转换单元，并且网关使多个传输协议上的多媒体通信实现。在所示实施例中，刀片120包括媒体网关控制器125，它控制例如媒体网关200的终端等资源。除了控制器125之外，还可提供存储器128。

显然，任何其它刀片提供相应的功能性，即，刀片110包括媒体网关控制器115，以及刀片130包括媒体网关控制器135，它也可控制例如媒体网关200的终端等资源。除了控制器115、135之外，还可提供相应的存储器118、138。在刀片故障的情况下，例如当刀片执行恢复过程时，应当使出故障刀片所控制的终端210可用于其它刀片以控制呼叫。这是其中终端的有效释放是有利的一种情况，并且下面将更详细地论述有效释放方法的实施例。

可将终端添加到呼叫的上下文，其中两个或更多终端连接在一起。在3GPP规范中，规定终端名称变换。以ASN.1编码为例，四个八位组(32个比特)应当用于终端ID，终端ID包括长度为三个比特的终端类型比特，并且随后29个比特的使用取决于终端类型。这29个比特这时可用于引入刀片标识连同通配符机制的使用。图2中，示出用于识别上下文的上下文ID 220。上下文ID包括刀片ID 221和剩余通配符字段222，如图2所示实施例中的X所示。相应地，上下文ID220的值应采用刀片ID和剩余通配符字段来定义。在用于通过媒体网关控制器来控制媒体网关的媒体网关控制协议H.248中，媒体网关控制器指示媒体网关连接两个或更多流。在H.248中，刀片ID可具有6个比特的长度，例如具有0至63的值，它是MSC服务器100中的中心刀片ID。剩余通配符字段X可具有未指定使用的26个比特的长度，媒体网关决定该值。

下面论述上下文生成消息和与出故障刀片所控制的所有上下文有关的终端减去消息的第一解决方案。在将要创建上下文的情况下，MSC服务器向媒体网关200发送ADD请求(ADD.request)或MOVE请求(MOVE.request)，上下文ID包含通配符上下文ID，如下例所示。

上下文生成消息的上述建议使用通配符机制，迫使媒体网关选择在高6个比特中包含控制刀片的标识8的上下文ID。在所示实施例中，使用16进制表示法，ID“20000000’H”在比特位置26至31包含数字8。该例中的信息CHOOSE指示媒体网关能够自由选择通配符比特0至25。

在MSC服务器中存在刀片故障的情况下，例如在刀片中断、丢失该刀片所控制的呼叫时，另一个刀片将发送针对由出故障刀片先前所使用的上下文的单个减去消息。相应地，将发送可适用于匹配上下文标识符的所有上下文的终端减去消息，上下文标识符包含刀片标识符。这通过下例示出。

采用部分通配符的减去

上述示例揭示，应当减去具有刀片ID＝8的刀片的所有上下文的终端。

下面示出上下文生成消息和与出故障刀片所控制的所有上下文有关的终端减去消息的另一个解决方案。这个解决方案的概念与以上所述的解决方案相同，但表示法不同。

在现有的媒体网关控制协议H.248.1中，上下文ID通配符仅允许实际上表示所有上下文的ALL、或者CHOOSE，该值完全由媒体网关指配。这时，该解决方案是，当要在媒体网关中创建上下文时允许上下文ID的部分通配符，并且将通配符上下文ID用于部分恢复期间进行减去。上下文ID的值也分为刀片ID 221和剩余上下文ID或剩余通配符字段222，刀片ID具有例如6个比特的长度，剩余通配符字段X具有例如26个比特的长度。这些比特的使用未指定，媒体网关决定该值。如果上下文ID满足下式，或者换言之如果低26个比特匹配3FFFFFE’H，则定义通配符CHOOSE。

(ContextID & 03FFFFFF’H)＝＝03FFFFFE’H

如果上下文ID满足下式，或者换言之如果低26个比特匹配3FFFFFF’H，则定义ALL。

(ContextID & 03FFFFFF’H)＝＝03FFFFFF’H

为了准备采用可适用于匹配上下文标识符的所有上下文的终端减去消息来恢复，MSC服务器向媒体网关发送ADD请求(ADD.request)或MOV请求(MOV.request)。起作用(on action)的上下文ID应包含如下命题所示的通配符上下文ID。

这样，上下文ID能够按照刀片ID来编组，因为一些前导比特能够指定刀片ID。在刀片恢复的情况下，如下例所示发送针对由出故障刀片所使用的所有上下文的单个减去消息。

采用部分通配符的减去

如同以上其它示例中那样，一个消息足够寻址与出故障刀片所控制的上下文相关的所有终端。图4中概括使用两个消息的快速恢复的步骤。在步骤400中开始方法之后，在步骤410中创建包含刀片ID的上下文生成消息。在步骤420中，询问刀片故障是否已经发生。在肯定时，生成终端减去消息，减去由出故障刀片创建的所有上下文中的每一个终端(步骤430)。正如在图4中能够看到的，通过一个消息、即步骤430中发送的消息，能够实现快速恢复。该方法在步骤440中结束。

在图3和图5中，示出本发明的另一个实施例。图3中，更详细地示出终端ID 320。在3GPP规范中，使用与32个比特对应的四个八位组。终端ID的第一部分是终端类型310，之后跟随通配符X330，具有29个比特的长度。通配符字段330的使用取决于终端类型。

H.248媒体网关控制协议提供使用终端ID的通配符的可能性，通配符为CHOOSE或ALL。根据本发明的这个实施例，通配符这时用于引入刀片ID 331，之后跟随剩余通配符字段332，刀片ID具有例如6个比特的长度，之后跟随具有23个比特的长度的剩余通配符字段。

在图5所示的流程图中，示出在刀片故障的情况下的快速恢复。在步骤500中开始之后，在步骤510中创建包含刀片标识符的终端添加消息。当将要创建终端时，MSC服务器向媒体网关发送ADD请求(ADD.request)消息。对于临时终端，终端ID通配符CHOOSE应允许通配符字段中指定的刀片ID，如下例所示：

这样，终端ID能够按照刀片ID来编组，因为一些前导比特能够指定刀片ID。在上例中，规定所添加终端由具有ID 8的刀片来控制。在步骤520中，询问刀片故障是否发生，以及如果这是事实，例如如果存在单个刀片大重启，则在步骤530中，另一个刀片能够发送针对出故障刀片之前使用的临时终端的单个减去消息。相应地，发送包含终端标识符的终端减去消息，其中包含刀片ID，如下例所示：

采用部分通配符的减去

图6中，示出使分立网络之间的通信实现的媒体网关的示意图。媒体网关200经由终端210将呼叫相关数据从一个外部节点传递到另一个外部节点。媒体网关包括控制单元211，用于运行和控制从移动交换中心所接收的命令。命令在媒体网关200中接收，并且经由输入/输出单元212从媒体网关传送。此外，提供存储单元213，用于存储媒体网关200的正确工作所需的信息。

总之，本发明允许刀片集群MSC服务器与媒体网关之间的快速恢复过程。在与某个刀片所使用的所有上下文相关的通配符消息的情况下，这些上下文中包含的所有终端、如临时和TDM终端在刀片恢复之后的短时间内释放。针对各终端的各个恢复消息不是必要的。通过使用与某个刀片所使用的所有终端相关的部分通配符终端减去消息，媒体网关中的临时终端能够在MSC服务器中的刀片恢复之后的短时间内释放。在两种情况下，使MSC服务器与媒体网关之间的信令为最小，因为释放终端仅需要一个消息。

虽然针对H.248进行了描述，但是要理解，H.248用作示范控制协议，并不排除任何其它适合的控制协议。

Claims

1.一种用于通过交换中心(100)来控制媒体网关(200)的方法，所述交换中心具有包括多个刀片的刀片集群结构，所述方法包括向所述媒体网关(200)传送包含通配符信息的消息的步骤，所述通配符信息包含刀片标识符(221，331)和剩余通配符字段(222，332)。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述刀片标识符(221，331)包含在具有所述通配符信息的预定义位置的比特中。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述消息是包含上下文标识符(220)的上下文生成消息，所述上下文标识符包含所述刀片标识符(221)和所述剩余通配符字段(222)。

4.如以上权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述消息是可适用于匹配上下文标识符(220)的所有上下文的终端减去消息，所述上下文标识符包含所述刀片标识符(221)和所述剩余通配符字段(222)。

5.如权利要求4所述的方法，其中，当检测到所述刀片集群的一个刀片的故障时，将所述终端减去消息发送给所述媒体网关(200)，用于减去由所述出故障刀片所控制的所有上下文的终端，其中使用所述终端减去消息中包含的所述刀片标识符(221)来识别由所述出故障刀片所控制的所述上下文。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述消息是包含终端标识符(310)的终端添加消息，所述终端标识符(310)包含所述刀片标识符(331)和所述剩余通配符字段(332)。

7.如权利要求1、2或6所述的方法，其中，所述消息是包含终端标识符(310)的终端减去消息，所述终端标识符包含所述刀片标识符(331)。

8.如权利要求7所述的方法，其中，当检测到所述刀片集群的一个刀片的故障时，将所述终端减去消息发送给所述媒体网关(200)，用于减去由所述出故障刀片所控制的终端(210)，其中使用所述终端减去消息中包含的所述刀片标识符(331)来识别和减去由所述出故障刀片所控制的所述终端。

9.如以上权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述刀片标识符标识所述刀片集群的控制通信路径的刀片，所述消息与所述通信路径相关。

10.一种控制媒体网关(200)的媒体网关控制器(125)，所述控制器(125)为所述媒体网关生成包含通配符信息的消息，所述通配符信息包含刀片标识符(231，331)，所述刀片标识符标识具有包括多个刀片的刀片集群结构的交换中心服务器(100)的刀片。

11.如权利要求10所述的媒体网关控制器(125)，其中，所述控制器(125)为通信路径的上下文而生成包含上下文标识符(220)的上下文生成消息，所述上下文标识符包含所述刀片标识符(221)和所述剩余通配符字段(222)。

12.如权利要求10或11所述的媒体网关控制器(125)，其中，所述控制器(125)为采用包含所述刀片标识符(221)的上下文生成消息来生成的所有上下文而生成终端减去消息，所述终端减去消息包含上下文标识符(220)，所述上下文标识符包含所述刀片标识符(221)。

13.如权利要求10所述的媒体网关控制器(125)，其中，所述控制器(125)生成包含终端标识符(310)的终端创建消息，所述终端标识符包含所述刀片标识符(331)和所述剩余通配符字段(332)。

14.如权利要求10或13所述的媒体网关控制器(125)，其中，所述控制器(125)为采用包含所述刀片标识符(331)的终端生成消息来生成的终端而生成终端减去消息，所述终端减去消息包含终端标识符(310)，所述终端标识符包含所述刀片标识符(331)。

15.如权利要求10至14中的任一项所述的媒体网关控制器(125)，其中，在所述刀片集群的所述刀片之一的刀片故障的情况下，所述控制器(125)向所述媒体网关传送终端减去消息，允许识别和减去由所述出故障刀片所控制的终端。