CN107046604B - 基于sip协议的ip电话巡检系统、方法及服务器 - Google Patents

基于sip协议的ip电话巡检系统、方法及服务器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于SIP协议的IP电话巡检系统、方法及服务器，包括IP电话巡检服务器，一端与IMS网络所在核心交换机及IMS网络各网元相连，另一端与需要查看巡检结果的管理计算机相连；IP电话巡检服务器采用SIP中继与IMS核心网通信，通过该中继构建IP话机巡检消息检测IP话机工作状态的方法，通过向被检测IP话机发送检测指令，通过对端的回应消息判定对端的状态；IP电话巡检服务器采用内部数据接口调用方法，通过本地数据库巡检任务查询请求，IP电话巡检服务器将符合条件的查询巡检任务返回到巡检模块，由巡检模块进行巡检，当IP电话巡检服务器查询到巡检结论后，传输至故障查询计算机进行显示巡检结论信息。

Description

基于SIP协议的IP电话巡检系统、方法及服务器
技术领域
本发明涉及IMS通信网的IP电话巡检领域，尤其涉及基于SIP协议的IP电话巡检系统、方法及服务器。“电网行政电话”是指国家电网公司用于行政办公的电话。
背景技术
国网信通部于2015年确定国家电网公司下一代行政交换网采用IMS技术体制，因此提前开展IMS网络部署的研究及应用具有非常重要的意义。根据国家电网公司信通[2015]7号文要求，IMS网络建设采用省级统一部署，集中管理的模式。
随着IMS网络的部署，SIP终端大规模应用，十三五末山东公司行政网用户数量预计达到12万。现有行政电话交换网运维模式已不能满足下一代行政交换网运维管理的要求。如何高效管理用户、优化运维流程、提升系统可靠性，是目前亟待解决的问题。在国网公司IMS网络架构中各主要业务单元，如SBC、P-CSCF、I-CSCF及S-CSCF，均单独部署，保证各个业务处理逻辑单元相对独立工作，一方面提高整体的性能和可用性，另一方面使组网更为复杂，增加了潜在故障点。另外，在IMS网络中主要采用的是基于IP组网，通信终端基本是采用IP话机，与传统程控交换通过配线架采用一对铜线连接到模拟话机是完全不同。
这两种网络构建主要有以下区别：
(1)IMS核心网设备种类和数量比传统程控交换机多，并且每个设备都有相关配置及管理工具，使得IMS的维护比程控交换更为复杂。
(2)IMS网络是以IP包交换主的网络，干路设备与连接线缆均为共用，只有到达末端交换机才分开成多个网线接入各IP话机；程控交换采用的是电路交换，从交换机用户版端口到用户话机整条线路均是相对独立的铜线。这种特性就决定了两个网络的故障检测方法差异很大。
(3)程控交换时代对重要电话巡检是通过运维人员每天定期拨打这些电话，看看这些电话是否能被正常接听；而在IMS网络时代通过人工拨打全省的重要电话是工作量巨大的任务，并且是效率低下的方案。
为了适应IMS这种新型网络对IP电话的自动巡检，亟需一种能够快速自动的巡视需要重点保障畅通的IP电话的可用性，在巡视发现不正常时，立即通知运维人员处理，方便运维人员及时掌握网络运行状况，及时发现可能存在的网络故障隐患，提高日常运维效率。
发明内容
本发明的目的就是为了解决IMS网络中需要重点保障电话的实时通畅性，提供基于SIP协议的IP电话巡检系统、方法及服务器，它开发了一套借助SIP消息去发现IMS网络IP话机是否处于正常工作状态，在发现非正常工作状态时及时通知运维人员去处理故障IP话机。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个目的是，提供基于SIP协议的IP电话巡检系统；
该基于SIP协议的IP电话巡检系统，包括：IP电话巡检服务器；
所述IP电话巡检服务器通过主核心交换机分别与IMS通信网络的各个业务单元连接；
所述IP电话巡检服务器通过备核心交换机分别与IMS通信网络的各个业务单元连接；
所述主核心交换机与若干个接入层交换机连接，其中每个接入层交换机与若干个IP话机连接；所述主核心交换机与备核心交换机连接；
所述备核心交换机与若干个接入层交换机连接，其中每个接入层交换机与若干个IP话机连接；
所述IP电话巡检服务器还与IP电话巡检结果查询计算机连接。
所述IP电话巡检服务器采用SIP中继与IMS通信网络的各个业务单元进行通信；
所述IP电话巡检服务器通过SIP中继构建IP话机状态巡检消息检测IP话机工作状态，通过预定义巡检周期(如每天3次，分别在凌晨1点、上午9点，下午5点)向被检测IP话机发送状态检测指令，然后通过被检测IP话机的回应消息，判定被检测IP话机的工作状态是否正常。
所述IP电话巡检服务器采用内部数据接口调用方法，通过向本地数据库查询巡检任务，开始对IMS网络需要巡检的IP话机进行巡检，并将每次巡检结果保存到巡视结论表中。当巡检到IP话机不正常时，触发巡检结果异常告警，通过WEB服务将巡检异常信息传输到巡检结果查询计算机进行显示。
所述IMS通信网络的各个业务单元，包括：MRFC、AGCF、MGCF、S/I/P-CSCF、SLF/HSS、BGCF、SBC。
所述IP话机工作状态，包括：支持的方法、内容类型、扩展名、编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常等。
所述IP电话巡检服务器通过SIP中继构建IP话机状态巡检消息检测IP话机工作状态方法为：IP话机状态巡检消息用于一个IP话机向另外一个IP话机或者代理服务器查询对方的工作能力；所述工作能力包括支持的方法、内容类型、扩展名以及编解码方法。
IP话机不必向被检测的IP话机振铃就能够获得被检测的IP话机的信息；被检测的IP话机的信息包括：支持的方法、内容类型、扩展名以、编解码方法准备接受呼叫、正忙及不正常等。
所述振铃是就是被叫号码收到来电时，被叫话机通过铃音通知机主接听电话的提示音；
IP电话巡检服务器采用内部数据接口调用方法为：通过数据库访问工具Mybitas直接连接到本地的数据库中，查询巡检任务，并将巡检结果存储到IP电话巡检服务器，为向巡检结果查询计算机推送查询结果做准备。
IP电话巡检服务器WEB服务方法为：接收基于浏览器的巡检结果查询请求；处理查询请求，将查询的关键字通过数据库访问对象进行数据库查询操作；接收数据库查询结果数据集合，封装成JSON格式通过网络传送到故障查询计算机，再按照WEB前端框架的CSS样式展示巡检结果。
本发明的第二个目的是提供一种基于SIP协议的IP电话巡检方法，
该基于SIP协议的IP电话巡检方法，包括如下步骤：
步骤(101)：数据准备：
IP电话巡检服务器由IMS通信网络分配一个注册账号，通过注册账号注册到到IMS通信网络上，并分配一个UA号码；
向IP电话巡检服务器录入待维护的电网行政电话信息，所述电网行政电话信息包括：电话号码和IP地址；
向IP电话巡检服务器配置待维护电网行政电话的主动检测条件，主动检测条件包括：检测时间段、检测周期和检测结论提醒；
步骤(102)：IP电话巡检服务器检测到满足主动检测条件的数据后，开始主动检测；
通过SIP协议构造IP话机状态查询消息，并且指IP电话巡检服务器模拟一个IP电话向待检测的电话号码查询待检测IP电话的能力；不需要向对方振铃就能够获得对方的基础信息；待检测IP电话能力包括：支持的方法、内容类型、扩展名、以及编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常；
IP电话巡检服务器接收到被检测的IP电话的通信能力的回应报文，则通过分析回应报文来确定被检测IP电话的状态；
如果IP电话巡检没有响应，就返回一个超时错误指令；
步骤(103)：获取到被检查IP电话的工作状态后，自动将被检查IP电话的工作状态更新检测日志，日志内容包括检测时间和检测结论；
如果检测结论是UA不可用，则自动生成故障申告工单，执行步骤(103)，确定该UA不可用的准确原因，并由运维人员修复故障。
对方的基础信息，包括支持的方法、内容类型、扩展名以及编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常等。
支持的方法是指：INVITE、Re-invite、ACK、PRACK、BYE、CANCEL、REGISTER、IP电话巡检。具体解释如下：
SIP协议是一个Client/Sever协议，因此SIP消息分两种：请求消息和响应消息。请求消息是SIP客户端为了激活特定操作而发给服务器端的消息。常用的SIP请求消息如下：
INVITE：表示主叫用户发起会话请求，邀请其他用户加入一个会话。也可以用在呼叫建立后用于更新会话(此时该INVITE又称为Re-invite)。
ACK：客户端向服务器端证实它已经收到了对INVITE请求的最终响应。
PRACK：表示对1xx响应消息的确认请求消息。
BYE：表示终止一个已经建立的呼叫。
CANCEL：表示在收到对请求的最终响应之前取消该请求，对于已完成的请求则无影响。
REGISTER：表示客户端向SIP服务器端注册列在To字段中的地址信息。
IP电话巡检：表示查询被叫的相关信息和功能。
本发明的第三个目的是，提供基于SIP协议的IP电话巡检服务器，
所述基于SIP协议的IP电话巡检服务器，包括：
巡检任务管理模块，对巡检任务的登记，包括巡检周期、巡检时间段、巡检对象；
IP电话巡检模块，用于巡检任务中定义的巡检规则对巡检对象进行巡检，并将巡检结论保存到巡检结果数据库，供巡检结果查询查看；
WEB服务模块，用于为前台用户基于浏览器访问后台业务数据提供接入通道和数据格式转换，将数据库记录转换为网页数据，方便用户查看。
本发明的有益效果：通过IP电话巡检系统的实现，创造性的完成了IMS网络IP话机的主动巡检，并在巡检对象处于异常状态时通过WEB界面向运维人员告警，大大提高IMS运维人员的主动发现IMS网络中已经出现故障但是还没有申告故障的IP电话，一改传统的被动检测的方式，对重要保障电话的运维提供了很好的保障方案。
附图说明
图1为本发明的IP电话巡检系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，基于SIP协议的IP电话巡检系统，包括IP电话巡检服务器，其一端与IMS网络所在核心交换机相连，另一端与需要查看IP电话巡检结果的管理计算机相连；IP电话巡检服务器采用SIP中继与IMS核心网通信，主要是通过该中继构建IP话机状态查询消息检测IP话机工作状态的方法，通过向被检测IP话机发送检测指令，然后通过对端的回应消息判定对端的状态；IP电话巡检服务器采用内部数据接口调用方法，通过向本机数据库查询巡检任务，有新的巡检任务被查询到再返回到巡检执行模块去执行巡检任务，再由IP电话巡检服务器通过WEB服务将巡检结论传输到巡检查询计算机；IMS网络另一端与IP话机相连；所述IP电话巡检服务器另一端与IMS网络相连；当IP电话巡检服务器巡检结论有IP话机状态异常后，传输至巡检异常查询计算机进行显示巡检异常信息。
所述IP电话状态信息，包括支持的方法、内容类型、扩展名、编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常等。
IP话机状态检测消息检测IP话机工作状态方法为：IP话机状态检测消息用于一个UA向另外一个UA或者代理服务器查询对方的能力。这让客户机不必向对方“振铃”就可以获得对方地下列信息：包括支持的方法、内容类型、扩展名、编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常等。
IP电话巡检服务器采用内部数据接口调用方法为：通过数据库访问工具Mybitas直接连接到本地的数据库中，查询巡检任务，并将巡检结果存储到IP电话巡检服务器，为向巡检结果查询计算机推送查询结果做准备。
IP电话巡检服务器WEB服务方法为：接收基于浏览器的客户端信令流程查询请求；处理查询请求，将查询的关键字通过数据库访问对象进行数据库查询操作；接收数据库查询结果数据集合，封装成JSON格式通过网络传送到查询客户端，再按照WEB前端框架的CSS风格展示故障检测结果。
基于SIP协议的IP电话巡检方法详细步骤：
步骤(101)：数据准备：
IP电话巡检服务器由IMS通信网络分配一个注册账号，通过注册账号注册到到IMS通信网络上，并分配一个UA号码；
向IP电话巡检服务器录入待维护的电网行政电话信息，所述电网行政电话信息包括：电话号码和IP地址；
向IP电话巡检服务器配置待维护电网行政电话的主动检测条件，主动检测条件包括：检测时间段、检测周期和检测结论提醒；
步骤(102)：IP电话巡检服务器检测到满足主动检测条件的数据后，开始主动检测；
通过SIP协议构造IP电话巡检消息，并且指IP电话巡检服务器模拟一个IP电话向待检测的电话号码查询待检测IP电话的能力。不需要向对方“振铃”就可以获得对方的基础信息；待检测IP电话能力包括支持的方法、内容类型、扩展名、编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常等。
IP电话巡检服务器接收到被检测的IP电话的通信能力的回应报文，则通过分析回应报文来确定被检测IP电话的状态；
如果IP电话巡检没有响应，就返回一个超时错误指令；
步骤(103)：获取到被检查IP电话的工作状态后，自动将被检查IP电话的工作状态更新检测日志，日志内容包括检测时间和检测结论；
如果检测结论是UA不可用，则自动生成故障申告工单，确定该UA不可用的准确原因，并由运维人员修复故障。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.基于SIP协议的IP电话巡检系统，其特征是，包括：IP电话巡检服务器；
所述IP电话巡检服务器通过主核心交换机分别与IMS通信网络的各个业务单元连接；
所述IP电话巡检服务器通过备核心交换机分别与IMS通信网络的各个业务单元连接；
所述主核心交换机与若干个接入层交换机连接，其中每个接入层交换机与若干个IP话机连接；所述主核心交换机与备核心交换机连接；
所述备核心交换机与若干个接入层交换机连接，其中每个接入层交换机与若干个IP话机连接；
所述IP电话巡检服务器还与IP电话巡检结果查询计算机连接；
所述IP电话巡检服务器采用SIP中继与IMS通信网络的各个业务单元进行通信；
所述IP电话巡检服务器通过SIP中继构建IP话机状态巡检消息检测IP话机工作状态，
所述IP电话巡检服务器通过SIP中继构建IP话机状态巡检消息检测IP话机工作状态方法为：IP话机状态巡检消息用于一个IP话机向另外一个IP话机或者代理服务器查询对方的工作能力。
2.如权利要求1所述的基于SIP协议的IP电话巡检系统，其特征是，
所述IP电话巡检服务器通过SIP中继构建IP话机状态巡检消息检测IP话机工作状态，通过预定义巡检周期向被检测IP话机发送状态检测指令，然后通过被检测IP话机的回应消息，判定被检测IP话机的工作状态是否正常。
3.如权利要求1所述的基于SIP协议的IP电话巡检系统，其特征是，
所述IP电话巡检服务器采用内部数据接口调用方法，通过向本地数据库查询巡检任务，开始对IMS网络需要巡检的IP话机进行巡检，并将每次巡检结果保存到巡视结论表中；当巡检到IP话机不正常时，触发巡检结果异常告警，通过WEB服务将巡检异常信息传输到巡检结果查询计算机进行显示。
4.如权利要求2所述的基于SIP协议的IP电话巡检系统，其特征是，
所述工作能力包括支持的方法、内容类型、扩展名以及编解码方法。
5.如权利要求1所述的基于SIP协议的IP电话巡检系统，其特征是，
IP话机不必向被检测的IP话机振铃就能够获得被检测的IP话机的信息；被检测的IP话机的信息包括：支持的方法、内容类型、扩展名、编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常；所述振铃是就是被叫号码收到来电时，被叫话机通过铃音通知机主接听电话的提示音。
6.如权利要求3所述的基于SIP协议的IP电话巡检系统，其特征是，
IP电话巡检服务器采用内部数据接口调用方法为：通过数据库访问工具Mybitas直接连接到本地的数据库中，查询巡检任务，并将巡检结果存储到IP电话巡检服务器，为向巡检结果查询计算机推送查询结果做准备。
7.如权利要求3所述的基于SIP协议的IP电话巡检系统，其特征是，
IP电话巡检服务器WEB服务方法为：接收基于浏览器的巡检结果查询请求；处理查询请求，将查询的关键字通过数据库访问对象进行数据库查询操作；接收数据库查询结果数据集合，封装成JSON格式通过网络传送到故障查询计算机，再按照WEB前端框架的CSS样式展示巡检结果。
8.如权利要求1所述的基于SIP协议的IP电话巡检系统，其特征是，所述IP电话巡检服务器，包括：
巡检任务管理模块，对巡检任务的登记，包括巡检周期、巡检时间段、巡检对象；
IP电话巡检模块，用于巡检任务中定义的巡检规则对巡检对象进行巡检，并将巡检结论保存到巡检结果数据库，供巡检结果查询查看；
WEB服务模块，用于为前台用户基于浏览器访问后台业务数据提供接入通道和数据格式转换，将数据库记录转换为网页数据，方便用户查看。
9.基于SIP协议的IP电话巡检方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤(101)：数据准备：
IP电话巡检服务器由IMS通信网络分配一个注册账号，通过注册账号注册到到IMS通信网络上，并分配一个UA号码；
向IP电话巡检服务器录入待维护的电网行政电话信息，所述电网行政电话信息包括：电话号码和IP地址；
向IP电话巡检服务器配置待维护电网行政电话的主动检测条件，主动检测条件包括：检测时间段、检测周期和检测结论提醒；
步骤(102)：IP电话巡检服务器检测到满足主动检测条件的数据后，开始主动检测；
通过SIP协议构造IP话机状态查询消息，并且指IP电话巡检服务器模拟一个IP电话向待检测的电话号码查询待检测IP电话的能力；不需要向对方振铃就能够获得对方的基础信息；待检测IP电话能力包括：支持的方法、内容类型、扩展名、以及编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常；IP电话巡检服务器接收到被检测的IP电话的通信能力的回应报文，则通过分析回应报文来确定被检测IP电话的状态；
如果IP电话巡检没有响应，就返回一个超时错误指令；
步骤(103)：获取到被检查IP电话的工作状态后，自动将被检查IP电话的工作状态更新检测日志，日志内容包括检测时间和检测结论；
如果检测结论是UA不可用，则自动生成故障申告工单，执行步骤(103)，确定该UA不可用的准确原因，并由运维人员修复故障。
10.如权利要求9所述的基于SIP协议的IP电话巡检方法，其特征是，对方的基础信息，包括支持的方法、内容类型、扩展名以及编解码方法、准备接受呼叫、正忙及不正常；支持的方法是指：INVITE、Re-invite、ACK、PRACK、BYE、CANCEL、REGISTER、IP电话巡检。
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Inventor after: Zhao Peng

Inventor after: Zhu Chunying

Inventor after: Zhang Huadai

Inventor after: Mao Heng

Inventor after: Zhang Qian

Inventor after: Sun Lili

Inventor after: Cao Xinzhi

Inventor after: Li Liang

Inventor after: Zhao Lianzeng

Inventor after: Liu Xiaoyun

Inventor after: Cui Xu

Inventor after: Wang Min

Inventor after: Di Hongting

Inventor before: Wang Zhaopei

Inventor before: Zhu Chunying

Inventor before: Zhang Huadai

Inventor before: Mao Heng

Inventor before: Zhang Qian

Inventor before: Sun Lili

Inventor before: Cao Xinzhi

Inventor before: Li Liang

Inventor before: Zhao Lianzeng

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Inventor before: Cui Xu

Inventor before: Wang Min

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GR01 Patent grant
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