CN112235831A - VoLTE网络的注册管理方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种VoLTE网络的注册管理方法、装置、设备及介质。应用于会话初始协议SIP设备，该方法包括：检测SIP设备的负荷流量，在负荷流量超出负荷阈值时，拦截超出负荷阈值的注册消息；对于被拦截的每条注册消息，分别生成错误响应并返回至发送该注册消息的终端；其中，错误响应携带有延时注册时间，供终端等待延时注册时间后再次发送该注册消息。根据本发明实施例，能够将短时间内集中并发的注册消息分散到其他时间进行重新注册，从而减少信令风暴对VoLTE网络的冲击。

Description

VoLTE网络的注册管理方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明属于负载均衡技术领域，尤其涉及一种VoLTE网络的注册管理方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着移动4G技术的普及，在4G网络下实现语音业务主要有两类方案，即基于2/3G电路域CS域提供语音业务和基于4G分组域提供语音业务，即VoLTE(Voice over LTE)。而后者将逐步取代前者成为4G网络下语音业务的最终解决方案。

在VoLTE网络下，终端注册到VoLTE网络需要会话边界控制器(Session BorderController，SBC)、呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，CSCF)、应用服务器(Application Server，AS)等设备处理会话初始协议(Session Initiation Protocol，SIP)消息进行呼叫控制处理，接续呼叫业务，这些设备称为SIP设备。参见图1所示。

在发生信令风暴时，大量用户同时并发注册，大量SIP消息集中发送至VoLTE网络SIP设备，导致SIP设备过负荷无法正常处理业务，同时VoLTE终端注册失败后会在短时间内频繁注册加重设备负荷。

现有技术采用在VoLTE网络SIP设备对接收到的SIP消息进行拦截，以降低设备负荷。但是，在拦截SIP消息时，并未明确注册回复的响应消息类型要求，以及主叫终端如何处理，因此存在VoLTE终端注册失败后短时间内频繁注册加重VoLTE网络设备负荷的情况。

发明内容

本发明实施例提供一种VoLTE网络的注册管理方法、装置、设备及计算机存储介质，能够将短时间内集中并发的注册消息分散到其他时间进行重新注册，从而减少信令风暴对VoLTE网络的冲击。

一方面，本发明实施例提供一种VoLTE网络的注册管理方法，应用于会话初始协议SIP设备，该方法包括：

检测所述SIP设备的负荷流量，在所述负荷流量超出负荷阈值时，拦截超出所述负荷阈值的注册消息；

对于被拦截的每条注册消息，分别生成错误响应并返回至发送该注册消息的终端；其中，所述错误响应携带有延时注册时间，供所述终端等待所述延时注册时间后再次发送该注册消息。

另一方面，本发明实施例提供了一种VoLTE网络的注册管理装置，应用于会话初始协议SIP设备，该装置包括：

检测模块，用于检测所述SIP设备的负荷流量；

判断模块，用于判断所述负荷流量是否超出负荷阈值；若超出，触发反馈模块；

所述反馈模块，用于拦截超出所述负荷阈值的注册消息；对于被拦截的每条注册消息，分别生成错误响应并返回至发送该注册消息的终端；其中，所述错误响应携带有延时注册时间，供所述终端等待所述延时注册时间后再次发送该注册消息。

再一方面，本发明实施例提供了一种VoLTE网络的注册管理设备，应用于会话初始协议SIP设备，该设备包括：

处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如以上任意一项所述的VoLTE网络的注册管理方法。

再一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，应用于会话初始协议SIP设备，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如以上任意一项所述的VoLTE网络的注册管理方法。

本发明实施例的VoLTE网络的注册管理方法、装置、设备及计算机存储介质，能够针对每条超出所述负荷阈值的注册消息，分别返回包含有延时注册时间的错误响应至发送该注册信息的终端，使得该终端能够根据延时注册时间来延时发送该注册信息。即本发明实施例能够将短时间内集中并发的注册消息分散到其他时间进行重新注册，从而降低信令风暴后的并发注册消息速率，减少信令风暴对VoLTE网络的冲击，增强VoLTE网络对信令风暴的防护能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是终端注册到VoLTE网络的过程示意图；

图2是本发明一个实施例提供的VoLTE网络的注册管理方法的流程示意图；

图3是本发明另一个实施例提供的VoLTE网络的注册管理装置的结构示意图；

图4是本发明又一个实施例提供的VoLTE网络的注册管理x设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种VoLTE网络的注册管理方法、装置、设备及计算机存储介质，用于会话初始协议SIP设备。下面首先对本发明实施例所提供的VoLTE网络的注册管理方法进行介绍。

图2示出了本发明一个实施例提供的VoLTE网络的注册管理方法的流程示意图。该方法包括：

s1：检测SIP设备的负荷流量。

SIP设备会接收到各个用户终端发送的注册VoLTE网络的注册消息，这里的负荷流量反映的是注册消息的多少，依据该参数能够反映当前SIP设备所接收到的注册消息是否超出其承受能力。其中，负荷流量具体可以通过注册消息的总数或者SIP设备的CPU的占用率来反映。

s2：判断负荷流量是否超出负荷阈值。

这里的负荷阈值根据SIP设备的承受能力来定。例如，负荷流量为注册消息的总数，假设注册消息为200，而SIP设备仅能够处理100条注册消息，因此此时将负荷阈值设为100，当前负荷流量超出了负荷阈值。

s3：若超出，拦截超出负荷阈值的注册消息。

这里超出负荷阈值的注册消息，指的是超出SIP设备处理能力的部分注册消息。例如，假设当前注册消息有200条，负荷阈值仅为100，则接收到靠后的100条注册消息即为超出负荷阈值的部分。上述s1～s3的过程为流量控制的过程。

s4：对于被拦截的每条注册消息，分别生成错误响应并返回至发送该注册消息的终端；其中，错误响应携带有延时注册时间，供终端等待延时注册时间后再次发送该注册消息。

本实施例能够针对每条超出所述负荷阈值的注册消息，分别返回包含有延时注册时间的错误响应至发送该注册信息的终端，使得该终端能够根据延时注册时间来延时发送该注册信息。即本发明实施例能够将短时间内集中并发的注册消息分散到其他时间进行重新注册，从而降低信令风暴后的并发注册消息速率，减少信令风暴对VoLTE网络的冲击，增强VoLTE网络对信令风暴的防护能力。

其中，这里的错误响应中，除了延时注册时间，还可以包含其他内容，例如错误提示等，本实施例对此不作限定。

作为优选的，延时注册时间的生成过程包括：在预设的时间区间内按照均匀分布规则生成随机数，作为延时注册时间。

在本实施例中，按照均匀分布规则生成的随机数，指的是：虽然生成的数是随机生成的，但是随着随机数的数量增加，这些随机数的分布近似为均匀分布。计算机最容易产生的随机数就是均匀分布随机数，产生这些随机数的发生器主要有线性同余发生器、反馈位移寄存器发生器以及组合发生器等，当然本发明对于产生这些随机数的发生器的类型不作限定。

并且，这里在预设的时间区间内生成随机数的目的，是为了将这些被拦截的注册消息，分散到上述时间区间中的不同时刻进行重复注册。例如，时间区间为30分钟～1小时，则每个被拦截的注册消息均需要在30分钟～1小时之后再进行重复注册，具体延时多久根据延时注册时间而定，例如延时35分钟等，通过该操作，超出负荷阈值的注册消息量会均匀分散在30分钟至1小时后的时间区间内，从而达到负载均衡的效果。本实施例不限定时间区间的具体范围。

此外，在生成延时注册时间时，可以采用以下两种生成方式中的任一种：第一种为出现被拦截的注册消息，需要生成错误响应时，则每生成一个错误响应的过程中，则对应生成一个随机数。第二种为周期性地生成随机数，在需要生成错误响应时，则将当前产生的随机数加入错误响应。

在一种优选实施例中，该方法还包括：

接收输入的延时开启指令，开启延时时长配置功能；延时时长配置功能用于在时间区间内按照均匀分布规则生成随机数；接收输入的最大值和最小值，依据输入的最大值和最小值设置时间区间；接收输入的延时关闭指令，关闭延时时长配置功能。

在本实施例中，由于延时注册时间是发送给终端进行延时的，因此，需要通过设定时间区间，以保证这些被拦截的注册消息在前述注册消息尚未处理完成之前，尽可能不会重新发送，从而降低SIP设备的负荷。这里的延时开启指令、最大值和最小值以及延时关闭指令可由用户根据实际情况进行输入，即由用户来控制上述延时时长配置功能的开启和关闭，从而提高该功能的可控性。其中，这里的最大值和最小值以及具体开启/关闭哪个设备的延时时长配置功能，均可以由用户通过评估当前网络状态决定。

在另一种优选实施例中，该方法还包括：

在检测到负荷流量超出负荷阈值时，开启延时时长配置功能；延时时长配置功能用于在时间区间内按照均匀分布规则生成随机数；调用预先保存的最大值和最小值设置时间区间；若检测到的负荷流量未超出负荷阈值，且延时时长配置功能处于开启状态，则关闭延时时长配置功能。

在本实施例中，延时时长配置功能可以被动开启或关闭，即根据负荷流量是否超出负荷阈值来决定是否开启延时时长配置功能。这种方式相比前一实施例中手动控制的方式，自主性较高，但是可控程度较低。此外，该实施例中，最大值和最小值需要预先进行保存。另外，在本实施例中，包含了关闭延时时长配置功能的内容，主要是针对周期性地生成随机数的情况，因为通过在不必要的时候关闭延时时长配置功能，能够降低生成随机数的程序对资源的占用。当然，若随机数仅在需要生成错误响应时生成，那么也可以不关闭延时时长配置功能。

以上两个实施例可以组合实现，即在实际应用时，可以同时包含人工主动开启延时时长配置功能以及延时时长配置功能被动开启两种情况。

在另一种优选实施例中，该方法还包括：

依据当前检测到的负荷流量所属的区间范围以及预设的对应表，得到当前检测到的负荷流量对应的一组最大值和最小值；依据上述得到的最大值和最小值调整时间区间。

在本实施例中，预先设置了一个对应表，该对应表中包含负荷流量的区间范围与最大值和最小值的对应关系，例如，负荷流量假设为注册消息的总数，第一区间范围100～150对应的一组最大值和最小值为30分钟～1小时，第二区间范围150～200对应的一组最大值和最小值为1小时～1个半小时等。当然，具体的对应表的内容依据实际情况进行设定，本实施例不作限定。

本实施例，能够根据当前遭受的信令风暴的负荷大小进行延时范围的自动调整。即如果网络承受的负荷仍然过大，可增大最小值、最大值以及区间长度，例如可分别调整配置为1小时～2小时，将短时间内集中同时并发的注册消息延迟到更远的时间、并分散到更大的区间长度内进行重新注册，进一步减少并发注册消息量；如果网络承受的负荷已经减小、需要用户更快的注册回网络，可减小最小值、最大值以及区间长度，例如可分别调整配置为15分钟～30分钟，促使用户更快注册回网络。

当然，在其他实施例中，也可以不设置对应表，而是由用户根据当前网络情况，手动调整最大值和最小值的数值。

具体的，该方法还包括：

接收输入的流控开启指令，开启流控功能；接收输入的负荷阈值，依据输入的负荷阈值设置流控功能；流控功能用于检测SIP设备的负荷流量，以及在负荷流量超出输入的负荷阈值时，拦截超出输入的负荷阈值的注册消息；接收输入的流控关闭指令，关闭流控功能。

在本实施例中，通过主动输入的流控开启指令和流控关闭指令来控制流控功能的开启和关闭，从而提高整体的可控性。当然，在其他实施例中，也可以在检测到负荷流量超出负荷阈值时，被动的开启流控功能，进行注册消息的拦截，本实施例对此不作限定。

其中，本发明中的SIP设备可以为SBC、CSCF或VoLTE AS等设备中的任一种，并且也不限定为主叫侧设备还是被叫侧设备。

此外，虽然SBC、CSCF和VoLTE AS之间存在接收信息的先后顺序，但是其顺序与开启延时时长配置功能无关。举例来说，上述三种设备之间的信号传输顺序为SBC->CSCF->VoLTE AS，但是可能仅是CSCF开启延时时长配置功能，而其他两种设备不开启该功能；或者仅VoLTE AS或仅SBC开启延时时长配置功能等。具体哪个设备开启延时时长配置功能，与哪个设备接收到的注册消息超出了自身承受能力有关。例如，假设接收到的100条注册消息，SBC能够承受，所以SBC不开启延时时长配置功能，但是CSCF由于部分损坏的原因，仅能够承受50条，所以超出了CSCF的承受能力，CSCF需要开启延时时长配置功能。

图3示出了本发明另一个实施例提供的VoLTE网络的注册管理装置的结构示意图；应用于SIP设备，该装置包括：

检测模块1，用于检测SIP设备的负荷流量；

判断模块2，用于判断负荷流量是否超出负荷阈值；若超出，触发反馈模块3；

反馈模块3，用于拦截超出负荷阈值的注册消息；对于被拦截的每条注册消息，分别生成错误响应并返回至发送该注册消息的终端；其中，错误响应携带有延时注册时间，供终端等待延时注册时间后再次发送该注册消息。

作为优选的，反馈模块3生成延时注册时间的过程包括：在预设的时间区间内按照均匀分布规则生成随机数，作为所述延时注册时间。

作为优选的，该装置还包括：

延时开关控制模块，用于接收输入的延时开启指令，开启延时时长配置功能；所述延时时长配置功能用于在所述时间区间内按照均匀分布规则生成随机数；接收输入的最大值和最小值，依据所述输入的最大值和最小值设置所述时间区间；接收输入的延时关闭指令，关闭所述延时时长配置功能。

作为优选的，该装置还包括：

被动延时控制模块，用于在检测到所述负荷流量超出所述负荷阈值时，开启延时时长配置功能；所述延时时长配置功能用于在所述时间区间内按照均匀分布规则生成随机数；调用预先保存的最大值和最小值设置所述时间区间；若检测到的所述负荷流量未超出所述负荷阈值，且所述延时时长配置功能处于开启状态，则关闭所述延时时长配置功能。

作为优选的，该装置还包括：

延时调节模块，用于依据当前检测到的所述负荷流量所属的区间范围以及预设的对应表，得到当前检测到的所述负荷流量对应的一组最大值和最小值；依据上述得到的最大值和最小值调整所述时间区间。

作为优选的，该装置还包括：

流控开关控制模块，用于接收输入的流控开启指令，开启流控功能；接收输入的负荷阈值，依据所述输入的负荷阈值设置所述流控功能；所述流控功能用于检测所述SIP设备的负荷流量，以及在所述负荷流量超出所述输入的负荷阈值时，拦截超出所述输入的负荷阈值的注册消息；接收输入的流控关闭指令，关闭所述流控功能。

图4示出了本发明实施例提供的VoLTE网络的注册管理的硬件结构示意图。

VoLTE网络的注册管理设备可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种VoLTE网络的注册管理方法。

具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器302可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器302是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器302包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

在一个示例中，VoLTE网络的注册管理设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图4所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。

通信接口303，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线310包括硬件、软件或两者，将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

另外，结合上述实施例中的VoLTE网络的注册管理方法，本发明实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种VoLTE网络的注册管理方法。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种VoLTE网络的注册管理方法，应用于会话初始协议SIP设备，其特征在于，包括：

检测所述SIP设备的负荷流量，在所述负荷流量超出负荷阈值时，拦截超出所述负荷阈值的注册消息；

对于被拦截的每条注册消息，分别生成错误响应并返回至发送该注册消息的终端；其中，所述错误响应携带有延时注册时间，供所述终端等待所述延时注册时间后再次发送该注册消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述延时注册时间的生成过程包括：

在预设的时间区间内按照均匀分布规则生成随机数，作为所述延时注册时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

接收输入的延时开启指令，开启延时时长配置功能；所述延时时长配置功能用于在所述时间区间内按照均匀分布规则生成随机数；

接收输入的最大值和最小值，依据所述输入的最大值和最小值设置所述时间区间；

接收输入的延时关闭指令，关闭所述延时时长配置功能。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在检测到所述负荷流量超出所述负荷阈值时，开启延时时长配置功能；所述延时时长配置功能用于在所述时间区间内按照均匀分布规则生成随机数；

调用预先保存的最大值和最小值设置所述时间区间；

若检测到的所述负荷流量未超出所述负荷阈值，且所述延时时长配置功能处于开启状态，则关闭所述延时时长配置功能。

5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

依据当前检测到的所述负荷流量所属的区间范围以及预设的对应表，得到当前检测到的所述负荷流量对应的一组最大值和最小值；

依据上述得到的最大值和最小值调整所述时间区间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收输入的流控开启指令，开启流控功能；

接收输入的负荷阈值，依据所述输入的负荷阈值设置所述流控功能；所述流控功能用于检测所述SIP设备的负荷流量，以及在所述负荷流量超出所述输入的负荷阈值时，拦截超出所述输入的负荷阈值的注册消息；

接收输入的流控关闭指令，关闭所述流控功能。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负荷流量包括以下任一种：接收到的注册请求的总数、CPU的占用率。

8.一种VoLTE网络的注册管理装置，应用于SIP设备，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，用于检测所述SIP设备的负荷流量；

判断模块，用于判断所述负荷流量是否超出负荷阈值；若超出，触发反馈模块；

所述反馈模块，用于拦截超出所述负荷阈值的注册消息；对于被拦截的每条注册消息，分别生成错误响应并返回至发送该注册消息的终端；其中，所述错误响应携带有延时注册时间，供所述终端等待所述延时注册时间后再次发送该注册消息。

9.一种VoLTE网络的注册管理设备，应用于SIP设备，其特征在于，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-7任意一项所述的VoLTE网络的注册管理方法。

10.一种计算机存储介质，应用于SIP设备，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的VoLTE网络的注册管理方法。

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