CN1855931B - 下一代网络中媒体网关上报事件处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及下一代网络技术，公开了一种下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，使得媒体网关可以高效实现一种或多种业务上报事件的串行处理。本发明中，对于不同业务分别处理，每种业务根据业务和事件的关系对事件分类，采用有限状态机机制处理上报事件，并结合上报事件处理规则，在状态机中引入挂起状态及相应事件，在遵循既有规则的前提下，通过等待Notify响应并对上报事件进行缓存，实现上报事件的有序执行；还基于状态机的有向图理论描述，采用最短路简化方法对缓存事件进行处理以删除无效缓存事件；针对与状态转移无关的杂类事件和带有额外信息的非纯状态事件，采用事先定义并且可以灵活扩展的处理规则进行专门处理。

Description

下一代网络中媒体网关上报事件处理方法
技术领域
本发明涉及下一代网络技术，特别涉及下一代网络中媒体网关向媒体网关控制器上报事件的处理方法。
背景技术
媒体网关控制器(Media Gateway Controller，简称“MGC”)和媒体网关(Media Gateway，简称“MG”)是下一代网络(Next Generation Network，简称“NGN”)中的两个关键构件。MGC负责呼叫控制功能，MG负责业务承载功能，由此实现呼叫控制平面和业务承载平面的分离，从而充分共享网络资源，简化设备升级和业务扩展，大大降低开发和维护成本。
图1示出了NGN网络各组件的关系及通信协议。其中核心分组网一般为网际协议(Internet Protocol，简称“IP”)网络，它承载了MG与MG之间、MG与MGC之间的连接，MG负责用户终端通过接入网接入核心网络。MGC与MG之间通过媒体网关控制协议进行通信，实现MGC对MG的控制和网络控制功能。MG与MG之间通信完成媒体流的承载，一般采用实时传输协议(Real-time Transport Protocol，简称“RTP”)实现。
媒体网关控制协议是MG和MGC之间通信的主要协议，目前应用较为广泛的有H.248和“媒体网关控制协议”(Media Gateway Control Protocol，简称“MGCP”)两种。其中，MGCP协议由互联网工程任务组(InternetEngineering Task Force，简称“IETF”)于1999年10月制订并于2003年1月修订；H.248协议(又称MeGaCo协议)是由IETF和国际电信联盟(International Telecommunication Union，简称“ITU”)于2000年11月共同制订并于2003年6月修订。
在H.248协议中，MG对于业务的承载是通过其上的资源来实现，MG上的各种资源被抽象表示为终端(Termination)。终端又分为物理终端和临时终端，前者代表一些具有半永久存在性的物理实体，例如时分复用(TimeDivision Multiplexing，简称“TDM”)通道等，后者代表一些临时申请用后释放的公共资源，例如RTP流等。终端之间的组合被抽象表示为上下文(Context)。上下文可以包含多个终端，可以用拓扑来描述终端间的相互关系。基于这样一个抽象模型，呼叫控制实际上就可以抽象地描述成对终端和上下文的各种操作和处理。
媒体网关协议通信中，MGC和MG之间通过协议命令(Command)进行交互，命令所携带的参数被划分为信号(Signal)、事件(Event)等类别，其中信号被MGC用来指示MG进行资源的操作，例如向用户放拨号音、回铃音、忙音等，事件被MGC用来指示MG进行状态的监测，例如监测用户摘机、挂机、拨号、拍叉等。
类似信号、事件之类的命令包含了MG对呼叫接续和资源操作中的各种控制细节，因此命令的执行需要严格的保证顺序。但是IP分组网络本身的不可靠性可能导致命令的传输使得顺序混乱、甚至命令丢失，这将导致严重的后果。因此媒体网关协议通信中必须采取一定的机制来保证命令有序地被传输和执行。
在H.248协议中，已经采用所谓事务的机制来实现命令的传送和执行。命令的相关性以事务为限定范围，即同一事务内的命令按其先后顺序执行，而不同事务内的命令可以并行执行。另外，对于不同事务内命令的执行顺序有以下几点规则：
规则一(Rule1)：针对不同终端的命令可以并行发送；
规则二(Rule2)：对于不保证消息顺序传递的传输，如用户数据报协议(User Datagram Protocol，简称“UDP”)，一个终端上应该最多只有一个未完成的H.248协议的通知(Notify)命令；
规则三(Rule3)：H.248协议的审计值(AuditValue)命令，不受任何顺序限制。
其中Rule2是保证了对于一个终端的操作必须有序进行，因为每个操作命令必须由Notify响应，Rule2保证了一条命令在没有响应之前不执行下一条命令。Rule3中的AuditValue命令是用于返回终端特性的当前状态的特殊命令，不与其他任何操作冲突，因此可以不受顺序限制。
基于上述三条规则，命令的接收方是以事务作为独立执行单位的，同一事务内若存在多个命令则按其先后顺序执行，而不同事务内的命令则既可以按接收顺序串行执行，也可以忽略顺序并行执行。因此命令之间若存在相关性，则命令的发送方必须依据规则有效保障其在接收方的执行顺序。
从MGC下发命令给MG时，MGC需要保障一个终端上最多只有一个未完成的H.248协议的添加(Add)、修改(Modify)或删除(Move)命令。对于可以控制呼叫进程的MGC而言，只要在前一命令被响应后再发送后一命令即可。可见，从MGC下发给MG的命令来看，MGC不需要太复杂的机制即可实现事件发送顺序的控制处理。
而对于MG而言，MG上报MGC事件时需要保障一个终端上最多只有一个未完成的H.248协议的Notify命令。由于MG上报MGC的信息大多是用户的操作，例如话音业务中的摘机(Off-hook)、挂机(Hang-up)、拨号(Dialling)、拍叉(Flash-hook)等，而用户操作往往是随机的，因此MG需要建立比MGC复杂得多的机制来保障自己的上报命令在MGC被串行执行，而不产生混乱。在MG实现有序上报事件的这种机制被称为轻量级的状态机(LightWeight State Machine)。
MG的这种处理上报事件的方法是当前NGN网络技术的关键问题，是热点问题也是难点问题。
目前业界主要有两种技术方案用以解决MG上报事件处理问题。一种是基于可靠传输协议的技术，另一种是基于MGC控制的技术。
第一方案使用可靠连接的传输协议，比如传输控制协议(Transfer ControlProtocol，简称“TCP”)或者流控制传输协议(Stream Control TransmissionProtocol，简称“SCTP”)来保证命令传输的有序串行，这样发送方有序发送即可保证接收方有序执行。发送方的应用层只需将准备发送的命令消息交付给传输层，利用传输协议的可靠性机制来保证每一条消息顺序抵达接收方。在前一命令尚未得到响应之前，后续命令将缓存在传输层的发送队列内，通过传输层的缓存和命令串行发送的机制就自然地达到了命令串行执行的目的。
该方案使用可靠连接的传输协议虽然能够避免因为传输原因造成命令的执行乱序，但是这同时也就限定了应用可以选择的传输协议，尤其是对于广泛需要采用非可靠连接的环境将无法适用。另外，传输协议的可靠性机制将减缓消息的传递速度，因而也就必然带来命令交互效率方面的下降。
另一种基于MGC控制的方案是使用事件缓存(EventBuffer)机制来保证命令串行，即当某个终端上出现事件上报尚未得到Notify响应时，后续检测到的事件基于一定的筛选条件先暂时缓存到一个为该终端建立的先进先出(First In First Out，简称“FIFO”)队列中，等接收到前一事件上报的响应后再根据一定的条件从该队列中选取事件上报，而不符合选择条件的事件将被丢弃。但由于H.248协议使用了Events描述符(Events Descriptor)设置事件的上报条件，使用EventBuffer描述符设置事件的缓存条件，使用EventBufferControl属性来控制事件缓存这个FIFO队列是关闭(off)还是基于Events描述符所设条件从中单次选取和上报事件(LockStep)，因此这一上报事件处理过程事实上是需要有MGC下发Event描述符来控制的。
该方案中，通过EventBuffer和Events描述符的联合使用，才可以保证上述三条规则得到满足。当MGC需要MG检测并上报某些特定事件时，就生成一个Events描述符包含这些特定的事件，然后下发给MG。一般的Events描述符都具有单次上报限制，即该描述符中的事件被检测并上报一次后，该描述符即出于锁定状态，不再发生作用。MGC需要MG检测和上报其它事件，必需另外发送新的Events描述符。一旦描述符中的事件被检测到，MG通过Notify命令向MGC上报，在MGC返回的Notify应答被MG收到之前，该Notify命令就处于未完成(unfinished)状态。跟据Rule2，此时再有事件到来，则只能进入该终端的EventBuffer进行缓存。等到MG收到MGC对于Notify命令的应答，如果此时有处于活动状态的Events描述符，MG继续从EventBuffer中按照一定规则提取事件上报。
该方案使用事件缓存机制虽然能够保证命令的串行传输和执行，但是这种复杂度较高的机制在MG上启动必须依赖于MGC提前下发控制，而实际应用中仅由MG保证来上报命令的串行是必要的。另外，若在FIFO队列中积累的事件较多，则逐个检查和上报的方式也将大大延迟MG和MGC的命令交互效率。实际应用中，这些积累的事件往往已经成为实际上的失效事件，上报给MGC不再有任何意义，反而会浪费时间、降低处理效率。极端情况下将使MG和MGC的终端状态信息严重失去同步。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，使得媒体网关可以高效实现上报事件的串行处理。
为实现上述目的，本发明提供了一种下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，包含以下步骤，
A针对业务逻辑执行与事件的关系，对事件分类，其中，事件分为特征事件与杂类事件，其中所述特征事件影响业务处理的状态转移，所述杂类事件不影响业务处理的状态转移；所述特征事件进一步分为纯状态事件与非纯状态事件，其中所述纯状态事件仅影响业务处理的状态转移，所述非纯状态事件除影响业务处理的状态转移外还带有业务逻辑执行需要的信息；
B根据协议规定的事件处理规则，结合业务逻辑和业务状态的转移机制，建立由事件驱动的状态机，其中，以有向图的形式描述所述状态机，并计算任意起始状态到终止状态之间的最短路，用于表示从该起始状态到该终止状态所需要的最短必要驱动事件串；
C媒体网关执行所述状态机处理事件；
其中，所述方法适用于任意媒体网关的上报事件处理。
其中，所述状态机中设置挂起状态，用于确保命令串行；
所述媒体网关中设置事件缓存队列，用于在所述状态机的挂起状态下缓存事件；
所述状态机在除挂起状态以外的任何状态下，当上报通知命令时，即进入所述挂起状态；
在所述挂起状态下，所述媒体网关将检测到的事件存入所述事件缓存队列，且当所述通知命令得到响应时，所述状态机即返回进入所述挂起状态前的状态。
此外在所述方法中，所述步骤C包含以下子步骤，
C1所述媒体网关接收事件，并根据事件驱动所述状态机进行状态转移；
C2当所述通知命令上报时，所述状态机进入所述挂起状态；
C3在所述挂起状态下，所述媒体网关将事件按照先进先出方式存入所述事件缓存队列；
C4当所述通知命令得到响应时，所述状态机退出所述挂起状态，所述媒体网关处理所述事件缓存队列中的事件，并继续执行所述状态机处理上报事件。
此外在所述方法中，在所述步骤C4中，所述媒体网关保留属于所述最短路的事件，保留不属于所述最短路的杂类事件并基于对此类事件预先定义的规则进行进一步处理，根据处理结果最终决定此类事件的保留或者删除；保留不属于所述最短路的非纯状态事件，并基于对此类事件预先定义的规则进行进一步处理，根据处理结果最终决定此类事件的保留或者删除；删除不属于所述最短路的所述纯状态事件。
此外在所述方法中，在所述步骤A中，定义所述非纯状态事件规则，用于描述处理所述非纯状态事件规则的方法；
在所述步骤C4中，所述媒体网关根据所述非纯状态事件规则处理所述非纯状态事件；
在所述步骤A中，定义杂类事件规则，用于描述所述杂类事件的处理方法；
在所述步骤C4中，执行状态机处理所述杂类事件，按所述杂类事件规则处理所述杂类事件。
此外在所述方法中，当所述媒体网关处理两种及两种以上业务时，
对于所有业务分别执行所述步骤A和步骤B，对各种业务对应的事件分别分类，并分别建立对应的所述状态机；
然后在所述步骤C中由所述媒体网关分别执行各种业务对应的所述状态机来处理其对应的事件。
此外在所述方法中，当所述媒体网关处理两种及两种以上业务时，
在所述步骤A中，将所有事件分为特征事件与杂类事件，其中所述特征事件影响至少一种业务处理的状态转移，所述杂类事件不影响任何一种业务处理的状态转移，并定义杂类事件规则，用于描述所述杂类事件的处理方法；
在所述步骤C4中，执行各种业务对应的所述状态机的同时，按所述杂类事件规则处理所述杂类事件。
此外在所述方法中，所述媒体网关将所述步骤A和步骤B中产生的各种业务对应的事件分类、所述状态机、所述有向图、所述最短路、所述非纯状态事件规则和所述杂类事件规则信息保存为配置数据，对所述下一代网络进行配置，并维护所述配置数据。
此外在所述方法中，当所述媒体网关新增业务时，
对于该新增业务执行所述步骤A和步骤B，对该新增业务对应的事件分别分类，并建立对应的所述状态机及其他属于配置数据的信息，更新所述配置数据中的相关信息；
然后在所述步骤C中由所述媒体网关执行该新增业务对应的所述状态机来处理其对应的事件。
此外在所述方法中，当所述媒体网关取消业务时，
删除该取消业务对应的事件及其分类信息，删除其对应的所述状态机信息，更新所述配置数据中的相关信息；
在所述步骤C中停止执行该取消业务对应的所述状态机。
此外在所述方法中，当所述媒体网关业务逻辑变更时，
重新定义该业务对应的事件及其分类信息，删除其对应的所述状态机信息，删除所述配置数据中的相关信息；
对于该更新业务重新执行步骤A和B以建立状态机和其他属于配置数据的信息，重新建立该业务对应的新的配置数据；
在所述步骤C中停止执行该取消业务对应的所述状态机。
此外在所述方法中，所述媒体网关处理话音业务时，所述特征事件可以是摘机、挂机、拨号和拍叉事件。
此外在所述方法中，所述媒体网关处理话音业务时，所述纯状态事件可以是摘机、挂机和拍叉事件；所述非纯状态事件可以是拨号事件。
此外在所述方法中，所述媒体网关根据事件描述符检测并处理上报事件；
所述媒体网关根据所述媒体网关控制器下发的命令更新所述事件描述符。
此外，所述方法应用于所述媒体网关与媒体网关控制器之间根据H.248媒体网关控制协议进行通信的情况。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，根据业务和事件的关系对事件分类，采用有限状态机机制实现处理上报事件的一般化方法，并结合上报事件处理规则，在状态机中引入挂起状态及相应事件，在遵循现有技术中对媒体网关的一组规则的前提下，通过等待Notify响应并对上报事件进行缓存的方法，实现上报事件的有序执行；
基于状态机的有向图理论描述，采用最短路简化方法对缓存事件进行处理，在确保业务正确执行的前提下删除无效缓存事件；
针对与状态转移无关的杂类事件和带有额外信息的非纯状态事件，分别采用事先定义的杂类事件规则和非纯状态事件规则进行专门处理，提供给设备管理者根据需要灵活定义这些杂类事件和非纯状态事件的处理规则的系统接口；
另外，对于一般情况下媒体网关同时处理多种不同业务的情况，通过分别建立各种业务相应的事件及其分类、状态机等，并分别执行各种业务对应的状态机来处理其相应事件，还采用配置数据来描述和维护各类业务的相应事件分类及状态机信息，对于业务种类的增加、取消以及已有业务逻辑的变更的情况，也分别给出了相应的处理方法。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即通过引入挂起机制的状态机的执行及缓存事件的机制，在媒体网关上独立、方便地实现了上报事件处理的一般化方法，确保了事件上报符合协议规则，大大提高了系统的适应性和可靠性。
通过基于有向图理论的最短路简化，提高了上报事件处理效率，节省了网络带宽和处理资源，增强了媒体网关和媒体网关控制器之间的同步，而该同步是下一代网络正常运行的重要前提条件。
通过对杂类事件和非纯状态事件的专门处理，保证了状态机处理上报事件和最短路简化的方法有效执行。
针对多种业务同时处理及新增、取消业务、已有业务逻辑的更改等情况的处理，增强了系统的灵活性和可扩张性，并保证和促进了下一代网络业务多样性的发展。
附图说明
图1是NGN各功能实体的相互连接示意图；
图2是话音业务的业务逻辑状态机示意图；
图3是根据本发明的第一实施例的话音业务上报事件处理状态机示意图；
图4是根据本发明的第三实施例的上报事件处理方法流程图；
图5是根据本发明的第四实施例的上报事件处理方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明通过对业务、事件、状态机的抽象建立一种媒体网关的上报事件的处理的通用方法。首先将各种事件和业务之间的关系进行抽象描述，建立业务事件驱动的状态机模型，并依据上述Rule1、2、3修正状态机，建立一般化的描述方法，采用挂起缓存队列方法，确保上报事件串行；还利用有向图理论给出基于最短路的简化处理方法，增加处理效率，检测上报事件的有效性，确保MG和MGC信息同步。本发明给出的通用处理方法是建立在一般化描述理论之上的，适用于任意媒体网关的上报事件处理，与具体协议无关。
本发明以业务为中心，把终端可能检测到的所有事件分为特征事件集合和杂类事件集合，从业务状态及事件驱动的关系建立业务状态机模型，形成业务和业务特征事件集合之间关系的一般化描述理论。
基于该业务、事件、状态机理论，依据规则Rule1～Rule3，修正业务状态机，结合MG上事件缓存机制，实现上报事件处理的通用方法，严格实现事件上报的正确顺序，确保MGC和MC上信息的同步。其中对杂类事件定义专门的规则进行处理。
此处，根据针对状态机的有向图理论，发展基于最短路的简化处理方法，对纯状态事件和非纯状态事件定义专门处理规则，并对事件有效性进行检测，提高事件处理效率，完全避免缓存事件的积累导致失效事件上报问题，提高系统可靠性。
本发明的第一实施例中的MG上报事件处理方法的流程大致分为以下三大步骤：针对业务处理与事件的关系，对事件分类；根据协议规定的事件处理规则，建立由事件驱动的状态机；媒体网关执行所述状态机处理事件。
实际应用中，NGN的业务逻辑执行是按照状态机进行的，从初始状态开始，新的事件到来，则使得业务从一个状态转移到另外一个状态。业务的进行过程其实就是一个状态不断转移的过程，这个过程是由用户输入事件来驱动的。因此业务状态和它的事件之间的相互关系可以用有限状态机(FiniteState Machine，简称“FSM”)来描述。
在本发明的第一实施例中，即根据业务与事件的关系将每种业务的上报事件处理过程用状态机模拟，业务存在各种状态，由事件驱动状态的转移。使用FSM进行建模可以简化处理机制，只用简单的数据结构和If-then形式的规则来表示，实现起来简单方便。而且FSM是一种一般化的描述方法，基于此可以建立一般化的事件处理方法，再结合上述规则Rule1-Rule3和H.248事件缓存和上报机制，所建立的一般化方法就能够正确保证规则的遵守，处理效率高，扩展性强，除了支持话音业务外，还可以支持更为复杂的多媒体业务。
因此，在第一步中首先将业务进行分类，根据事件对于业务状态的影响，将业务分为特征事件(Eigen Events)与杂类事件(Miscellaneous Events)。特征事件就是影响业务状态转移的事件；而杂类事件就是不影响业务状态转移的事件，具有一定突发性的随机事件，可以随时处理。在NGN的各种业务中，根据事件和业务的关系，每种业务都有各自的事件集合。比如对于话音业务，上面提到的四种典型事件摘机(Off-hook)、挂机(Hang-up)、拨号(Dialling)、拍叉(Flash-hook)就是该业务的特征事件。随着NGN业务多样化的发展，尤其是多种多媒体业务的出现，不同的业务将产生很多新的事件和该业务相关联。比如可视电话业务中，除了上述四种事件外，还可以有选择视频、禁止视频事件、申请发言、申请主席、发送文本事件等等。
这里为描述方便，假设某种类型的终端上即某种业务的所有可能被检测到的M个事件用集合AllEvents＝{E1，E2，E3，...........，EM}表示，其中包含Q个特征事件组成的集合即特征事件集合(Eigen Event Set，简称“EES”)表示为EES＝{EEG 1，EEG 2，EEG 3，...，EEG Q}，以及M-Q个杂类事件集合(MisEvents)。而业务的状态集合(N个状态)用SVCST＝{S0，S1，S2，......，SN-1}表示。比如对于话音业务，其EES＝{O，F，D，H}，其状态集为SVCST＝{S0，S1，S2}。其中，O，F，D，H即为用首字母代表的四种事件；状态分别为S0表示未摘机状态、S1表示已摘机状态，还未开始拨号、S2表示拨号状态。
在本发明的第一实施例的第二步中，对事件和状态进行分析定义以后，需要建立状态机，用于执行处理上报事件。首先需要得到业务逻辑本身处理事件的状态机。执行业务逻辑的状态机可以根据特征事件及其逻辑关系推演得到。比如话音业务的状态机模型如图2所示。其中初始状态S0用双层圆圈表示。在业务逻辑的状态机的基础上，根据Rule1-3需要对状态机进行修正，以符合事件执行串行的规则。
在MGC和MC之间的配合中，MG先检测特定终端上发生的来自于用户输入的事件，然后通过Notify命令上报给MGC进行处理。根据Rule1、Rule2、Rule3，MG上报事件必须串行有序进行，但是由于MG与MGC传输不可靠，或者因为MG上报和MGC处理的速度不平衡，可能导致规则的破坏，因此本发明的第一实施例采用事件缓存队列(EventBuffer)来缓存暂时不能上报的事件。除此之外，为了保证上报事件在MGC串行执行，必须保证前面事件都已得到响应后才能继续上报。因此本发明的第一实施例通过在状态机中加入一个特殊状态“挂起”状态(Suspension)，用于等待Notify命令的响应，即在发出Notify命令后马上进入挂起状态，直到收到响应后，才从挂起态回到进入挂起态之前所处的状态，重新开始处理事件。
在业务逻辑状态机基础上，引入挂起状态SSusp和相应的事件ENot对应Notify命令发送事件和ERNot对应Notify命令得到响应事件，得到所需要建立的状态机。图3示出了根据Rule1～Rule3规则进行缓存处理的话音业务的上报事件处理状态机。可见通过加入一个挂起状态和事件缓存队列来实现MG上独立控制上报事件的串行，不仅实现起来非常方便，而且所用模型具有通用性，对于任何协议、任何业务都适用。
最后，在本发明的第一实施例的第三步中，即可在MG上执行第二步所建立的状态机来处理上报事件。其中对于杂类事件，由于其和状态转移无关，因此事先定义专门的杂类事件规则，MG按照该规则处理杂类事件。
为了进一步提高上报事件处理效率，避免信息失去同步，在本发明的第二实施例中，根据图论和最短路理论实现了对事件缓存队列进行的处理方法，以提高上报事件处理效率。首先将状态机模型抽象成图论中的有向图(Directed Graph Representation)，有向图由顶点和弧组成，其弧均有方向。把状态机中的状态表示为顶点，事件表示为弧，则状态机模型可以抽象成一个有向图。
由于状态机的特性，即各个状态之间都是相互可达的，从任何一个状态可以经过有限次的转移，到达任何其它状态，因此对应的有向图也就是连通的。根据有向图中路的理论，具有连通性的图中，任意两个顶点Si，Sj，之间必然存在至少一条路径(Path)，从Si出发到Sj终止，该路径由若干弧即事件串组成。比如话音业务中，状态S0，S2之间存在的路径是事件串O，D，对应的意义是：从未摘机状态，经过O，D两个事件，可以转移到拨号状态。如果在Si，Sj之间存在多条路径，那么必然存在一条最短路，该路径包含的弧(事件)最少，即从Si到Sj需要经过的转移次数最少。根据有向图理论，连通有向图的任意一对顶点Si，Sj之间都可以计算出其最短路SPath(Si，Sj)。
因此，在状态机所对应的有向图中，本发明的第二实施例定义最短路SPath(Si，Sj)为从起始状态Si到终止状态Sj的所必须经过的且是最少事件数的路径即事件串。也就是说，任何可能的从状态Si到状态Sj的事件串长度均长于、均包含一个完全与其最短路SPath(Si，Sj)匹配的子串。由此，进一步考虑两种情况：从状态Si出发经过某一事件串后到达状态Sj，和直接经过最短路SPath(Si，Sj)到达，前一种情况所需要的事件数必然多于最短路，如果这一事件串中所有事件仅仅对状态转移起了作用，则两种情况效果完全相等。例如在话音业务中，从未摘机状态S0出发，经过输入事件O，D，F驱动，状态经过S1到S2再回到S1，效果和沿着最短路径SPath(S0，S1)＝O直接到达S1是一样的。根据这一点，本发明的第二实施例通过用缓存事件串中的最短路子串简化整个缓存事件串的方法实现了高效处理上报事件的目的。
但是注意到，满足最短路简化缓存串的前提条件是所有事件都是仅起到状态转移的作用。而从特征事件来说，有些特征事件的作用就仅仅是驱动业务状态进行转移的，而其他的特征事件除了这个作用外，还本身携带信息。比如拨号事件，拨一个号码后，号码就增加一位，号码是业务逻辑需要的信息。由此，本发明的第二实施例将特征事件分为纯状态事件(Pure State Event，简称“PSE”)和非纯状态事件(Non-Pure State Event，简称“NPSE”)。其中纯状态事件仅影响业务处理的状态转移，非纯状态事件除影响业务处理的状态转移外还带有业务逻辑执行所需要的信息。对于事件缓存队列中的纯状态事件可以用最短路简化，而非纯状态事件则需要定义专门的非纯状态规则进行处理。
在状态机从挂起态返回原来状态后，当前状态为Si，而EventBuffer中缓存的事件串BE1，BE2，.......，BEL，共L个事件，如果顺序作用于状态机，将能够驱动状态转移到目的状态Sj。可见事件缓存队列中事件串即构成一条从当前状态为Si到目的状态Sj的路径，该路径中包含最短路SPath(Si，Sj)。在本发明第二实施例中，对事件缓存队列扫描得到最短路，保留属于最短路的事件，对于不属于最短路的其他事件，如果是纯状态事件则删除，如果是非纯状态事件则按事先定义的非纯状态事件规则进行处理。
比如话音业务中，进入挂起态之前为已摘机状态，用户在挂起期间，先后输入了拨号事件，后来发现所拨号码错误，输入拍叉事件，这时从挂起态返回，显然最终到达的还是已摘机状态。那么状态与本身之间最短路为空，拨号事件和拍叉事件都不属于最短路。其中拍叉事件是纯状态事件可以删除，而拨号事件是非纯状态事件，根据其处理规则。比如对于话音业务的拨号事件，可以定义其非纯状态事件规则如下：
Step1.如果目的状态为拨号状态S2，且EventBuffer的最后一个事件为拨号事件D，转步骤Step2，否则转步骤Step4；
Step2.在EventBuffer中，从后向前顺序扫描事件，如果扫描到的事件为拨号事件D，则继续向前扫描，否则停止扫描，进入步骤Step3；
Step3.如果当前扫描到的一段事件串必然为一串连续的拨号事件D，保留该串事件，终止流程；
Step4.删除EventBuffer中的所有拨号事件。
由此可见，采用最短路简化和非纯状态规则处理的方法后，剔除了失效事件，不仅保证上报事件处理结果的正确性，而且节省了MGC的处理资源和网络带宽，避免恶性循环导致信息失去同步。
综上易见，本发明给出的通用处理方法是建立在一般化理论之上的，适用于任意媒体网关的上报事件处理，与具体协议无关。对于H.248、MGCP或者以后可能出现的任何MGC与MG之间的通信和控制协议都适用，具有通用性。
为了明确描述本发明给出的上报事件处理方法，图4示出了本发明的第三实施例中上报事件处理的整个流程。
首先在步骤401中，对NGN业务和事件之间关系进行分析，并对事件进行分类。在所有事件AllEvents＝{E1，E2，E3，...........，EM}中，根据事件是否驱动业务状态转移分为特征事件EES＝{EEG 1，EEG 2，EEG 3，......，EEG Q}和杂类事件MisEvents＝{ME1，ME2，ME3，...........，MEMMis}，其中根据是否除驱动状态转移外还带有其他信息，特征事件又分为纯状态事件和非纯状态事件。
接着进入步骤402，根据Rule1-3以及业务状态和特征事件的驱动关系建立状态机模型，并根据该状态机模型，进一步导出(建立)其有向图描述，并生成计算机内部表示。具体实现时，先将所有业务状态SVCST＝{S0，S1S2，......，SN-1}列为状态机的状态，根据事件驱动关系加上特征事件，最后引入挂起状态SSusp和相应的ENot对应Notify命令发送事件和ERNot对应Notify命令得到响应事件。通过状态对应顶点，有向弧直接对应事件的方法，可以由状态机得到有向图描述。计算机内部表示可以有多种方法表示，比如用三维数组或者链表等数据结构表示。
然后进入步骤403，对完成其他配置，包含对杂类事件规则、非纯状态事件规则的定义、有向图任意顶点间最短路的计算，及MG上设置事件缓存队列。对于每种杂类事件或非纯状态事件都应该根据具体业务设置及处理逻辑定义其处理规则，定义的方法是一系列If-then规则，并建立其计算机内部表示，对于所有杂类事件、非纯状态事件的处理规则进行单独定义。然后采用图论最短路算法，计算任何两个状态之间的最短路径，得到最短路表，每个表项其实是一个由若干特征事件组成的事件串，并生成计算机内部表示，比如用二维数组或者链表表示。
之后进入步骤404，MG启动状态机，根据Events描述符检测事件，由事件驱动进行状态转移，处理上报事件。在NGN业务逻辑启动后，启动状态机，并接收MGCEvents描述符的下发。业务逻辑执行启动后，从初始状态开始，MG上的状态机由事件驱动。此时，MGC会根据业务逻辑向MG下发Events描述符，规定合法的特征事件集合，MG根据收到Events描述符，检测并上报事件，根据事件驱动执行状态转移。在处理上报事件过程中，MG还将根据MGC下发的Events描述符进行更新。
在步骤405中，如果检测到需要上报的事件或要上报缓存事件，则发送Notify消息(其中含有该事件的信息)，触发ENot事件，进入挂起状态，在此挂起状态下如果再检测到事件，根据FIFO原则缓存入事件缓存队列EventsBuffer中。
在步骤406中，当Notify消息得到响应，则退出挂起状态返回前一状态，并根据以下规则处理事件缓存队列：
检测EventBuffer中缓存的事件，发现有BE1，BE2，.......，BEL，共L个事件，推得从当前状态Sp出发经由该事件串最终到达的目的状态Sq，查最短路表得到最短路SPath(Sp，Sq)；
扫描EventBuffer得到与SPath(Sp，Sq)完全匹配的事件串(Matched ShortestPath，简称“MSP”)；
对EventBuffer中的事件进行以下判断：a)如果该事件属于MSP，则保留该事件；b)如果该事件不属于MSP且为纯状态事件，则删除该事件；c)如果该事件不属于MSP且为非纯状态事件，则按照定义的该非纯状态特征事件的非纯状态事件规则进行处理，保留或者删除；d)如果是杂类事件，则按照定义的该杂类事件的杂类事件规则进行处理，保留或者删除。
最后在步骤407中，处理完毕所有EventBuffer中的缓存事件后，检测是否存在处于活动状态的Events描述符，如果是，并且EventBuffer保留的事件符合Events描述符条件，回到步骤405，用Notify命令上报该事件，并进入挂起状态，继续处理上报事件。
至此，上面描述的三个实施例给出对于MG处理单独某种业务的具体技术方案和实现细节。但是随着NGN业务多样化的发展，尤其是多种多媒体业务的出现，不同的业务将产生很多新的事件和该业务相关联。比如可视电话业务中，除了上述四种事件外，还可以有选择视频、禁止视频事件、申请发言、申请主席、发送文本事件等等。也就是说各种业务的具体设置包括事件、状态机等都会不同，因此，本发明为了更好支持业务多样化的发展，专门给出了多种业务同时处理上报事情的方法及相关的技术解决方案。
在本发明的第四实施例中，对于MG所处理的所有业务、业务各种类型分别进行上述的处理：对业务相关的事件进行分类、根据业务逻辑建立相应的状态机、并执行各自的状态机来处理其相应的事件。
首先，按照这个思路，对各种业务对应的事件分别分类，可以把业务及其相关的事件组合起来，这样就可以把各种业务相关事件归为各自业务的事件集中。先设共有K种业务，够成业务集，表示为AllServices＝{SVC1，SVC2，SVC3，.......，SVCK}。同样的每个业务都有一个EES，用上标i来区分第i种业务的事件集：EESi＝{E(i) 1，E(i) 2，E(i) 3，...，E(i) Mi-1}，对应有Mi-1种事件。每个业务还对应有自己的状态集：SVCSTi＝{S(i) 0，S(i) 1，S(i) 2，......，S(i) Ni-1}，共有Ni个不同的状态。关于每种业务内部，其事件集和状态集之间的条件等都与上面所述相同，这里不再赘述。
值得注意的是，杂类事件的定义可以是相同的，即杂类事件与所有业务都不关联，因此EES1、EES2、EES3、....、EESK、MisEvents并起来才是所有事件集AllEvents。这里对于事件、状态的分类和定义都是针对多种业务并存的情况。而对于每种业务的相关事件内部也同样分为纯状态事件和非纯状态事件，并定义非纯状态事件相应的处理规则。另外，杂类事件同样的也是根据杂类事件规则进行特殊处理，这一点无论那种业务对应的状态机执行时都应该满足。
其次，对于每种业务及其状态集，也建立相应的状态机，生成状态机的图形表示。根据每种业务的特征事件及其逻辑关系推演得到执行业务逻辑的状态机。与上文相同，也用有向图表示和存储，并计算每个业务状态图上任意两个状态之间的最短路。比如第i种业务SVCi的状态集中的第m，n个状态之间，计算其最短路为SPath(S(i) m，S(i) n)。这样最短路其实就是一个三维的表格了，多了一维业务类型。
之后，在MG中需要对各种业务分别执行其相应的状态机来处理其上报事件：对于第i种业务SVCi，业务逻辑执行启动；从初始状态S(i) 0开始，状态机启动；MGC根据业务逻辑，不断向MG下发含有某些特定特征事件的Events描述符；MG收到Events描述符，此Events描述符为活动状态。对于状态改变及各种事件处理等特殊方面的考虑与上文描述的实施例相同。
图5的处理流程总结了上述对于多种业务同时处理的情况。
这里需要说明的一点是，对于一个处理器的实体碰到需要同时处理多种不同业务的情况，本发明通过在该实体上实现多任务执行机制实现对多个业务状态机的分别同时执行，各个处理进程之间进行必要的协调并采用现有的成熟机制来避免资源冲突等异常情况。
另外，本发明还采用配置数据的方法配置整个NGN系统，使得整个系统能够协调运行，况且这样能够极大的方便了多种业务、多种事件、多种状态及多种规则的保存、描述和维护更新。因此，对于上述各个步骤产生的结果，比如事件分类集设置信息、状态图和最短路信息、处理规则信息等，都要作为数据和可动态生成的规则保存到相应的配置数据，并配置到NGN系统中去。该配置数据便于系统保存和维护，在系统设置变化时进行更新。
在给出多种业务同时处理的事情的解决方案后，自然会联想到业务种类变化和动态维护的问题。在NGN发展中，可能出现动态调整业务种类的情况，比如需要增加一些新开发的业务类型，或者取消一些旧的业务类型。这些情况下，需要对系统配置等进行更新，包括上述上报事件处理中所涉及到的事件集、分类方案、状态机等。
因此，在本发明的第四实施例中，当MG新增业务时，对于该新增业务执行上文所述各个步骤，对该新增业务对应的事件分别分类，设置特征事件集，并按照业务逻辑建立对应的状态机，更新配置数据中的相关信息；然后在MG执行该新增业务对应的状态机来处理其对应的特征事件。而当所述媒体网关取消业务时，删除该取消业务对应的事件及其分类信息，删除其对应的状态机信息，更新配置数据中的相关信息，而MG也停止运行其状态机。
在新的参数下，重复上述各个步骤。当新的业务出现后，定义该业务和相关事件所符合的FSM模型，并且转化成机器可以理解的数据结构和相应形式的规则系统，就可以通过对于NGN的配置使得MGC、MG支持该种新业务及其相关事件。同时通过对于新增业务和新增事件之间的关系分析和建模，就可以生成配置信息，然后对于NGN更新相应的配置，新业务就可以被支持了。从而大大提高了系统灵活性和可扩展性。
熟悉本领域的技术人员可以理解，上述处理上报事件的方法是通用方法可以应用于除H.248以外的MGC与MG之间的通信协议(如MGCP等)，达到高效处理上报事件的发明目的，而不影响本发明的实质和范围。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，包含以下步骤，
A针对业务逻辑执行与事件的关系，对事件分类，其中，事件分为特征事件与杂类事件，其中所述特征事件影响业务处理的状态转移，所述杂类事件不影响业务处理的状态转移；所述特征事件进一步分为纯状态事件与非纯状态事件，其中所述纯状态事件仅影响业务处理的状态转移，所述非纯状态事件除影响业务处理的状态转移外还带有业务逻辑执行需要的信息；
B根据协议规定的事件处理规则，结合业务逻辑和业务状态的转移机制，建立由事件驱动的状态机，其中，以有向图的形式描述所述状态机，并计算任意起始状态到终止状态之间的最短路，用于表示从该起始状态到该终止状态所需要的最短必要驱动事件串；
C媒体网关执行所述状态机处理事件；
其中，所述方法适用于任意媒体网关的上报事件处理。
2.根据权利要求1所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，所述状态机中设置挂起状态，用于确保命令串行；
所述媒体网关中设置事件缓存队列，用于在所述状态机的挂起状态下缓存事件；
所述状态机在除挂起状态以外的任何状态下，当上报通知命令时，即进入所述挂起状态；
在所述挂起状态下，所述媒体网关将检测到的事件存入所述事件缓存队列，且当所述通知命令得到响应时，所述状态机即返回进入所述挂起状态前的状态。
3.根据权利要求2所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，所述步骤C包含以下子步骤，
C1所述媒体网关接收事件，并根据事件驱动所述状态机进行状态转移；
C2当所述通知命令上报时，所述状态机进入所述挂起状态；
C3在所述挂起状态下，所述媒体网关将事件按照先进先出方式存入所述事件缓存队列；
C4当所述通知命令得到响应时，所述状态机退出所述挂起状态，所述媒体网关处理所述事件缓存队列中的事件，并继续执行所述状态机处理上报事件。
4.根据权利要求3所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，
在所述步骤C4中，所述媒体网关保留属于所述最短路的事件，保留不属于所述最短路的杂类事件并基于对此类事件预先定义的规则进行进一步处理，根据处理结果最终决定此类事件的保留或者删除；保留不属于所述最短路的非纯状态事件，并基于对此类事件预先定义的规则进行进一步处理，根据处理结果最终决定此类事件的保留或者删除，删除不属于所述最短路的所述纯状态事件。
5.根据权利要求4所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，在所述步骤A中，定义所述非纯状态事件规则，用于描述处理所述非纯状态事件规则的方法；
在所述步骤C4中，所述媒体网关根据所述非纯状态事件规则处理所述非纯状态事件；
在所述步骤A中，定义杂类事件规则，用于描述所述杂类事件的处理方法；
在所述步骤C4中，执行状态机处理所述杂类事件，按所述杂类事件规则处理所述杂类事件。
6.根据权利要求5所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，当所述媒体网关处理两种及两种以上业务时，
对于所有业务分别执行所述步骤A和步骤B，对各种业务对应的事件分别分类，并分别建立对应的所述状态机；
然后在所述步骤C中由所述媒体网关分别执行各种业务对应的所述状态机来处理其对应的事件。
7.根据权利要求6所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，当所述媒体网关处理两种及两种以上业务时，
在所述步骤A中，将所有事件分为特征事件与杂类事件，其中所述特征事件影响至少一种业务处理的状态转移，所述杂类事件不影响任何一种业务处理的状态转移，并定义杂类事件规则，用于描述所述杂类事件的处理方法；
在所述步骤C4中，执行各种业务对应的所述状态机的同时，按所述杂类事件规则处理所述杂类事件。
8.根据权利要求7所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，
所述媒体网关将所述步骤A和步骤B中产生的各种业务对应的事件分类、所述状态机、所述有向图、所述最短路、所述非纯状态事件规则和所述杂类事件规则信息保存为配置数据，对所述下一代网络进行配置，并维护所述配置数据。
9.根据权利要求8所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，当所述媒体网关新增业务时，
对于该新增业务执行所述步骤A和步骤B，对该新增业务对应的事件分别分类，并建立对应的所述状态机及其他属于配置数据的信息，更新所述配置数据中的相关信息；
然后在所述步骤C中由所述媒体网关执行该新增业务对应的所述状态机来处理其对应的事件。
10.根据权利要求8所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，当所述媒体网关取消业务时，
删除该取消业务对应的事件及其分类信息，删除其对应的所述状态机信息，更新所述配置数据中的相关信息；
在所述步骤C中停止执行该取消业务对应的所述状态机。
11.根据权利要求9所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，当所述媒体网关业务逻辑变更时，
重新定义该业务对应的事件及其分类信息，删除其对应的所述状态机信息，删除所述配置数据中的相关信息；在所述步骤C中停止执行该取消业务对应的所述状态机；对于该更新业务重新执行步骤A和B以建立状态机和其他属于配置数据的信息，重新建立该业务对应的新的配置数据；然后在所述步骤C中由所述媒体网关执行该变更逻辑的业务对应的所述状态机来处理其对应的事件。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，所述媒体网关处理话音业务时，所述特征事件可以是摘机、挂机、拨号和拍叉事件。
13.根据权利要求12所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，所述媒体网关处理话音业务时，所述纯状态事件可以是摘机、挂机和拍叉事件；所述非纯状态事件可以是拨号事件。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，所述媒体网关根据事件描述符检测并处理上报事件；
所述媒体网关根据媒体网关控制器下发的命令更新所述事件描述符。
15.根据权利要求14所述的下一代网络中媒体网关上报事件处理方法，其特征在于，所述方法应用于所述媒体网关与媒体网关控制器之间根据H.248媒体网关控制协议进行通信的情况。
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