CN107395625B - 一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法，涉及软交换通信领域。本发明在软交换设备核心板块配置为1+1备份的基础上，采用SCTP协议，当激活边完成稳态呼叫后，通过设备相关呼叫模块冗余数据的依赖关系，并由冗余模块统一管理冗余数据。冗余数据收集完整后，再统一发送到备份边，由备份边的冗余模块再将相关数据发送到相关呼叫模块。和所有呼叫数据实时同步的方式相比，本发明采用了稳态呼叫数据冗余方式，有效的降低了冗余数据对网络资源的占用，同时保证了用户对有效呼叫的体验。

Description

一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法
技术领域
本发明涉及软交换通信领域，特别是涉及软交换系统呼叫冗余的实现方法。
背景技术
软交换系统基于VOIP技术，通过IP网络，实现了语音在IP网络上的承载。在软交换系统中，终端和终端或网关设备的语音通过RTP(Realtime Transport Protocol实时传输协议)在网络上传输。在呼叫过程中，软交换设备针对呼叫会创建相关的数据包，包括：主叫号码、被叫号码、开始通话时间、使用的业务等信息。在呼叫结束后，数据包销毁，释放内存等资源。在应用当中，为了保证系统的高可靠性，软交换设备一般使用1+1热冗余备份机制，即核心处理板同时工作，一方处于激活状态，进行各种事件、消息的处理，另一方处于备份状态，当激活板卡无法正常工作时，备份板卡切换为激活状态，接管事件、消息的处理。
在切换过程中，最佳的用户体验是任何呼叫，包括已建立的呼叫、还未建立的呼叫(处于摘机状态、拨号状态、听回铃音状态等)在切换后都没有任何呼叫损失。
这要求激活边和备份边的任何数据必须实时同步，这样才能保证当备份边接管服务时，各种呼叫过程不受影响。
但是软交换设备是一个复杂的、负责号码分析及路由选择和业务处理等功能的实体，一般有数十个任务或进程组成。如果每一个呼叫都将相关数据实时同步到备份边，会造成消息量过大，导致网络可能会出现拥塞，从而影响整个系统的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在软交换设备核心板件1+1热冗余备份机制的基础上，创建了一种稳态呼叫冗余的方式。本发明提高了用户的体验性，保证了系统的稳定性。
本发明采用的技术方案为：
一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法，包括以下步骤：
S1：软交换设备配置两块相同的计算机板，每个计算机板设计为由资源管理模块、呼叫控制模块、设备接入模块、冗余管理模块和网络管理模块组成；并将两块计算机板分别设定为激活机架和备份机架，且激活机架和备份机架通过网络进行通信；
S2：激活机架和备份机架的各个模块分别从数据库中读取配置数据，当激活机架的设备接入模块接收到呼叫方终端的呼叫消息后，创建呼叫数据包，并由激活机架的资源管理模块获取呼叫方终端状态；呼叫方终端状态为空闲时，激活机架的资源管理模块创建呼叫数据包并发送至激活机架的冗余管理模块，并由激活机架的呼叫控制模块获取呼叫方终端权限；呼叫方终端权限为允许发起呼叫时，激活机架的呼叫控制模块创建呼叫数据包，并向被叫方终端发起呼叫；
S3：被叫方终端收到呼叫后，向激活机架返回被叫方终端状态，被叫方终端摘机时返回应答消息；激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端应答消息后，向激活机架的设备接入模块发送呼叫建立消息并向激活机架的冗余管理模块发送数据包；激活机架的设备接入模块接收到呼叫建立消息后建立消息，并向冗余管理模块发送数据包；
S4：备份机架的冗余管理模块收到呼叫数据包后，分别将不同模块的呼叫数据包一一对应发送到备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块；
S5：备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块分别根据终端 ID，建立各自的呼叫数据包。
其中，步骤S1具体包括以下步骤：
S101：软交换设备配置两块计算板并配置一个浮动IP，且每块计算板分别配置一个真实IP；并将软交换设备的每个计算机板设计为由资源管理模块、呼叫控制模块、设备接入模块、冗余管理模块和网络管理模块组成；
S102：软交换设备加电启动，网络管理模块先绑定浮动IP的计算板设定为激活机架，另一块计算板设定为备份机架；
S103：激活机架和备份机架通过网络使用SCTP协议进行通信，并通过通信通道互发握手消息。
其中，步骤S2 包括以下步骤：
S201：激活机架和备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块分别从数据库中读取配置数据，所述的配置数据包括呼叫方和被叫方的终端号码、终端权限、终端ID、终端姓名和拨号规则；
S202：当激活机架的设备接入模板接收到呼叫方终端的呼叫消息后，根据呼叫方终端ID创建呼叫数据包，并向激活机架的资源管理模块询问呼叫方终端状态，并设置数据包状态为空闲；所述的呼叫数据包包含呼叫方终端号码、呼叫方终端ID和被叫号码；
S203：激活机架的资源管理模块根据呼叫方终端ID获取呼叫方终端状态后，向激活机架的设备接入模块回复呼叫方终端状态；并判断呼叫方终端状态是否为空闲，如果是，则创建呼叫数据包，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包，执行步骤S204；否则，结束本流程；所述的呼叫数据包包含呼叫方终端号码、呼叫方终端ID、呼叫方终端状态和呼叫方终端IP地址；
S204：激活机架的冗余管理模块判断资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块的冗余数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部冗余数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤S4，否则，执行步骤S205；
S205：激活机架的设备接入模块向激活机架的呼叫控制模块发起呼叫请求；
S206：激活机架的呼叫控制模块根据呼叫方终端ID获取呼叫方终端权限，如果呼叫方终端权限为允许发起呼叫，则创建呼叫数据包，并进行被叫号码分析和路由选择，向被叫方终端发起呼叫,执行步骤S3；否则，结束本流程；所述的呼叫数据包包含终端号码、终端ID、终端权限和呼叫发起时间。
其中，步骤S3 包括以下步骤：
S301：被叫方终端收到呼叫后，向激活机架的呼叫控制模块返回被叫方终端状态，激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端状态后，判断是否为空闲，若是，则通知激活机架的设备接入模块向呼叫方发送回铃音；否则结束本流程；
S302：被叫方终端向激活机架的呼叫控制模块返回应答消息，激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端应答后，向激活机架的设备接入模块发送呼叫建立消息，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包；
S303：激活机架的冗余管理模块判断资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块的冗余数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部冗余数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤S4；否则，执行步骤S304；
S304：激活机架的设备接入模板收到呼叫建立消息后，停送回铃音，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包；
S305：激活机架的冗余管理模块判断资源管理模块、呼叫控制模块和呼叫接入模块的呼叫数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部呼叫数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤S4；否则，返回步骤S2。
其中，步骤S203、S302和S304中所述的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块分别向冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包时指明了数据的依赖关系，即资源管理模块依赖于呼叫控制模块和设备接入模块，呼叫控制模块依赖于资源管理模块和设备接入模块，设备接入模块依赖于呼叫控制模块和资源管理模块。
其中，步骤S204、S303和S305中冗余管理模块根据依赖关系判断资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模板的呼叫数据包是否收集完整。
本发明相比背景技术的优点在于：
本发明采用了稳态呼叫数据冗余方式，和所有呼叫数据实时同步的方式相比，有效的降低了冗余数据对网络资源的占用，同时保证了用户对有效呼叫的体验。
附图说明
图1是背景技术中所有数据实时同步流程示意图。
图2是本发明的稳态呼叫数据冗余流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明所述方法做进一步详细描述。
图1是背景技术中软交换系统连接示意图。软交换系统基于VOIP技术，通过IP网络，实现了语音在IP网络上的承载。终端和终端或网关设备的语音通过 RTP在网络上传输。
图2是本发明的稳态呼叫冗余的流程图。
实例：结合图2，一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法，包括以下步骤：
一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：软交换设备配置两块计算机板，每个计算机板设计为由资源管理模块、呼叫控制模块、设备接入模块、冗余管理模块和网络管理模块组成；并将两块计算机板分别设定为激活机架和备份机架，且激活机架和备份机架通过网络进行通信通道；具体为：
S101：软交换设备配置两块计算板并配置一个浮动IP，且每块计算板分别配置一个真实IP；并将软交换设备的每个计算机板设计为由资源管理模块、呼叫控制模块、设备接入模块、冗余管理模块和网络管理模块组成；
S102：软交换设备加电启动，网络管理模块先绑定浮动IP的计算板设定为激活机架，另一块计算板设定为备份机架；
S103：激活机架和备份机架通过网络使用SCTP协议进行通信通道，并通过通信通道互发握手消息。
S2：激活机架和备份机架的各个模块分别从数据库中读取配置数据，当激活机架的设备接入模块接收到呼叫方终端的呼叫消息后，创建呼叫数据包，并由激活机架的资源管理模块获取呼叫方终端状态；呼叫方终端状态为空闲时，激活机架的资源管理模块创建呼叫数据包并发送至激活机架的冗余管理模块，并由激活机架的呼叫控制模块获取呼叫方终端权限；呼叫方终端权限为允许发起呼叫时，激活机架的呼叫控制模块创建呼叫数据包，并向被叫方终端发起呼叫；具体为：
S201：激活机架和备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块分别从数据库中读取配置数据，所述的配置数据包括呼叫方和被叫方的终端号码、终端权限、终端ID、终端姓名和拨号规则；
S202：当激活机架的设备接入模板接收到呼叫方终端的呼叫消息后，根据呼叫方终端ID创建呼叫数据包，并向激活机架的资源管理模块询问呼叫方终端状态，并设置数据包状态为空闲；所述的呼叫数据包包含呼叫方终端号码、呼叫方终端ID和被叫号码；
S203：激活机架的资源管理模块根据呼叫方终端ID获取呼叫方终端状态后，向激活机架的设备接入模块回复呼叫方终端状态；并判断呼叫方终端状态是否为空闲，如果是，则创建呼叫数据包，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包，执行步骤S204；否则，结束本流程；发送数据包时指明了数据的依赖关系，资源管理模块依赖于呼叫控制模块和设备接入模块；所述的呼叫数据包包含呼叫方终端号码、呼叫方终端ID、呼叫方终端状态和呼叫方终端IP地址；
S204：激活机架的冗余管理模块根据依赖关系判断资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块的冗余数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部冗余数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤 S4，否则，执行步骤S205；
S205：激活机架的设备接入模块向激活机架的呼叫控制模块发起呼叫请求；
S206：激活机架的呼叫控制模块根据呼叫方终端ID获取呼叫方终端权限，如果呼叫方终端权限为允许发起呼叫，则创建呼叫数据包，并进行被叫号码分析和路由选择，向被叫方终端发起呼叫， 执行步骤S3；否则，结束本流程；所述的呼叫数据包包含终端号码、终端ID、终端权限和呼叫发起时间。
S3：被叫方终端收到呼叫后，向激活机架返回被叫方终端状态，被叫方终端状态为空闲时返回应答消息；激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端应答消息后，向激活机架的设备接入模块发送呼叫建立消息并向激活机架的冗余管理模块发送数据包；激活机架的设备接入模块接收到呼叫建立消息后建立消息，并向冗余管理模块发送数据包；具体为：
S301：被叫方终端收到呼叫后，向激活机架的呼叫控制模块返回被叫方终端状态，激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端状态后，判断是否为空闲，若是，则通知激活机架的设备接入模块向呼叫方发送回铃音；否则结束本流程；
S302：被叫方终端向激活机架的呼叫控制模块返回应答消息，激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端应答后，向激活机架的设备接入模块发送呼叫建立消息，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包；发送数据包时，指明了依赖关系，即呼叫控制模块依赖于资源管理模块和设备接入模块；
S303：激活机架的冗余管理模块根据依赖关系判断资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块的冗余数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部冗余数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤 S4；否则，执行步骤S304；
S304：激活机架的设备接入模板收到呼叫建立消息后，停送回铃音，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包；发送数据包时，指明了依赖关系，设备接入模块依赖于呼叫控制模块和资源管理模块；
S305：激活机架的冗余管理模块根据依赖关系判断资源管理模块、呼叫控制模块和呼叫接入模块的呼叫数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部呼叫数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤 S4；否则，返回步骤S2。
S4：备份机架的冗余管理模块收到呼叫数据包后，分别将不同模块的呼叫数据包一一对应发送到备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块；
S5：备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块分别根据终端 ID，建立各自的呼叫数据包。此时如果计算板发生切换，备份机架变为激活机架。当呼叫双方的某一方挂机后，因为相关的呼叫数据已经存在，所以后续的呼叫流程能正常进行，从而保证了稳态呼叫的正常释放。
基于上述步骤完成软交换设备稳态呼叫冗余的实现。

Claims (4)

1.一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：软交换设备配置两块相同的计算机板，每个计算机板设计为由资源管理模块、呼叫控制模块、设备接入模块、冗余管理模块和网络管理模块组成；并将两块计算机板分别设定为激活机架和备份机架，且激活机架和备份机架通过网络进行通信；
S2：激活机架和备份机架的各个模块分别从数据库中读取配置数据，当激活机架的设备接入模块接收到呼叫方终端的呼叫消息后，创建呼叫数据包，并由激活机架的资源管理模块获取呼叫方终端状态；呼叫方终端状态为空闲时，激活机架的资源管理模块创建呼叫数据包并发送至激活机架的冗余管理模块，并由激活机架的呼叫控制模块获取呼叫方终端权限；呼叫方终端权限为允许发起呼叫时，激活机架的呼叫控制模块创建呼叫数据包，并向被叫方终端发起呼叫；
S3：被叫方终端收到呼叫后，向激活机架返回被叫方终端状态，被叫方终端摘机时返回应答消息；激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端应答消息后，向激活机架的设备接入模块发送呼叫建立消息并向激活机架的冗余管理模块发送数据包；激活机架的设备接入模块接收到呼叫建立消息后建立消息，并向冗余管理模块发送数据包；
S4：备份机架的冗余管理模块收到呼叫数据包后，分别将不同模块的呼叫数据包一一对应发送到备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块；
S5：备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块分别根据终端ID，建立各自的呼叫数据包；
其中，所述步骤S2 包括以下步骤：
S201：激活机架和备份机架的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块分别从数据库中读取配置数据，所述的配置数据包括呼叫方和被叫方的终端号码、终端权限、终端ID、终端姓名和拨号规则；
S202：当激活机架的设备接入模板接收到呼叫方终端的呼叫消息后，根据呼叫方终端ID创建呼叫数据包，并向激活机架的资源管理模块询问呼叫方终端状态，并设置数据包状态为空闲；所述的呼叫数据包包含呼叫方终端号码、呼叫方终端ID和被叫号码；
S203：激活机架的资源管理模块根据呼叫方终端ID获取呼叫方终端状态后，向激活机架的设备接入模块回复呼叫方终端状态；并判断呼叫方终端状态是否为空闲，如果是，则创建呼叫数据包，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包，执行步骤S204；否则，结束本流程；所述的呼叫数据包包含呼叫方终端号码、呼叫方终端ID、呼叫方终端状态和呼叫方终端IP地址；
S204：激活机架的冗余管理模块判断资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块的冗余数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部冗余数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤S4，否则，执行步骤S205；
S205：激活机架的设备接入模块向激活机架的呼叫控制模块发起呼叫请求；
S206：激活机架的呼叫控制模块根据呼叫方终端ID获取呼叫方终端权限，如果呼叫方终端权限为允许发起呼叫，则创建呼叫数据包，并进行被叫号码分析和路由选择，向被叫方终端发起呼叫,执行步骤S3；否则，结束本流程；所述的呼叫数据包包含终端号码、终端ID、终端权限和呼叫发起时间；
步骤S3 包括以下步骤：
S301：被叫方终端收到呼叫后，向激活机架的呼叫控制模块返回被叫方终端状态，激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端状态后，判断是否为空闲，若是，则通知激活机架的设备接入模块向呼叫方发送回铃音；否则结束本流程；
S302：被叫方终端向激活机架的呼叫控制模块返回应答消息，激活机架的呼叫控制模块接收到被叫方终端应答后，向激活机架的设备接入模块发送呼叫建立消息，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包；
S303：激活机架的冗余管理模块判断资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块的冗余数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部冗余数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤S4；否则，执行步骤S304；
S304：激活机架的设备接入模板收到呼叫建立消息后，停送回铃音，并向激活机架的冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包；
S305：激活机架的冗余管理模块判断资源管理模块、呼叫控制模块和呼叫接入模块的呼叫数据包是否收集完整，如果收集完整，则通过和备份机架的通信通道，将全部呼叫数据包发送到备份机架的冗余管理模块，执行步骤S4；否则，返回步骤S2。
2.根据权利要求1所述的一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法，其特征在于：步骤S1具体包括以下步骤：
S101：软交换设备配置两块计算板并配置一个浮动IP，且每块计算板分别配置一个真实IP；并将软交换设备的每个计算机板设计为由资源管理模块、呼叫控制模块、设备接入模块、冗余管理模块和网络管理模块组成；
S102：软交换设备加电启动，网络管理模块先绑定浮动IP的计算板设定为激活机架，另一块计算板设定为备份机架；
S103：激活机架和备份机架通过网络使用SCTP协议进行通信，并通过通信通道互发握手消息。
3.根据权利要求1所述的一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法，其特征在于：步骤S203、S302和S304中所述的资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模块分别向冗余管理模块发送冗余到备份机架的呼叫数据包时指明了数据的依赖关系，即资源管理模块依赖于呼叫控制模块和设备接入模块，呼叫控制模块依赖于资源管理模块和设备接入模块，设备接入模块依赖于呼叫控制模块和资源管理模块。
4.根据权利要求1所述的一种软交换设备稳态呼叫冗余的实现方法，其特征在于：步骤S204、S303和S305中冗余管理模块根据依赖关系判断资源管理模块、呼叫控制模块和设备接入模板的呼叫数据包是否收集完整。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wang Jinhui

Inventor after: Li Yongyan

Inventor after: Pan Jingjian

Inventor before: Wang Jinhui

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GR01 Patent grant
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