CN1889714A - 一种移动通信系统中控制呼叫流量的方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于移动通信领域，提供了一种移动通信系统中控制呼叫流量的方法、系统及设备，所述移动通信系统包括媒体网关，以及对所述网关进行呼叫控制的移动交换中心服务器，所述方法包括下述步骤：A.设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值；B.媒体网关定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值；C.移动交换中心服务器根据所述承载质量参数值以及承载质量门限值对媒体网关的呼叫流量进行控制。本发明根据MGW上报的承载质量信息对MGW的呼叫流量进行控制，可以避免IP分组交换网络在大话务量的环境下，由于媒体网关的负载很重导致数据包丢失等服务质量严重恶化的情况发生，从而有助于保证呼叫的服务质量。
Description
技术领域
本发明属于移动通信领域，尤其涉及移动通信系统中对媒体网关的呼叫流量进行控制的方法、系统以及设备。
背景技术
3G(Third Generation，第三代)CDMA 2000(Code Division Multi Address，码分多址)系统的整个网络结构可以分为NSS(Network Sub-System，网络子系统)、BSS(Base Station sub-System，基站子系统)、MS(Mobile Subscriber，移动台)和OSS(Operation Support System，操作维护系统)。NSS包括MSC(Mobile Switching Center，移动交换中心)、VLR(Visited Location Register，拜访位置寄存器)、HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)、AC(Authentication Center，鉴权中心)与EIR(Equipment Identity Register，移动设备识别寄存器)。
在面向IP(Internet Protocol，因特网协议)的网络演进中，MSC采用Soft-Switch(软交换)的架构来提供软交换功能。MSC采用软交换架构时可以划分为两种网络实体：MSC Server(Mobile Switching Center Server，移动交换中心服务器)和MGW(Media Gateway，媒体网关)。MSC Server负责呼叫控制和移动性管理，一个MSC Server可以通过承载控制协议H.248/MGCP(MediaGateway Control Protocol，媒体网关控制协议)控制一个或者多个MGW。MGW负责电路和IP包数据交换，是电路交换下的电路承载和IP交换下的媒体流的网关，可以实现电路交换网络和IP交换网络之间或者同一种交换网络内部的话音、数据以及视频的互通与交换。有关CDMA 2000软交换架构的更多内容请参见3GPP TS 23.002 Network architecture(Release 4)以及3GPP TS 23.236Intra-domain connection of Radio Access Network(RAN)nodes to multiple CoreNetwork(CN)nodes(Release 5)，本发明在此引用不再赘述。
IP交换网络可以综合传输话音、数据和视频，为客户提供多媒体服务。由于IP网络是分组交换，采用存储转发的原理，因此在大话务量的环境下，由于交换机的负载很重，容易产生丢包现象。因此，当某个MGW上IP包分发负载很重时，如果有新的呼叫接续仍然选择该MGW进行转发，会使该MGW正在进行的其他呼叫的服务质量严重恶化，而且难以保证新接续的呼叫的服务质量。
发明内容
本发明的目的在于提出一种移动通信系统中控制呼叫流量的方法，旨在解决在现有技术中由于MGW的负载很重，导致呼叫的服务质量严重恶化的问题。
本发明的另一目的在于提出一种移动通信系统。
本发明的另一目的在于提出一种移动通信系统中的移动交换中心服务器。
本发明的另一目的在于提出一种移动通信系统中的媒体网关。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种移动通信系统中控制呼叫流量的方法，所述移动通信系统包括媒体网关，以及对所述媒体网关进行呼叫控制的移动交换中心服务器，所述方法包括下述步骤：
A.设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值；
B.媒体网关定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值；
C.移动交换中心服务器根据所述承载质量参数值以及承载质量门限值对媒体网关的呼叫流量进行控制。
其中，所述步骤B进一步包括下述步骤：
B1.移动交换中心服务器向媒体网关下发呼叫采样指示；
B2.媒体网关根据所述呼叫采样指示定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值。
所述步骤C进一步包括下述步骤：
C1.移动交换中心服务器判断所述承载质量参数值是否超过所述承载质量门限值，是则执行步骤C2，否则执行步骤C3；
C2.移动交换中心服务器对媒体网关的呼叫流量进行控制，限制后续呼叫选择所述媒体网关；
C3.移动交换中心服务器对媒体网关的呼叫流量不进行控制，或者解除对媒体网关的呼叫流量控制。
所述对媒体网关的呼叫流量进行控制包括限制接入媒体网关的呼叫的数量。
所述承载质量参数与媒体网关对之间承载的丢包、时延或者抖动相关。
为实现上述发明目的，本发明还提供了一种移动通信系统，包括媒体网关，以及对所述网关进行呼叫控制的移动交换中心服务器；
所述移动交换中心服务器用于设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值，并根据媒体网关上报的承载质量参数值以及所述承载质量门限值对媒体网关的呼叫流量进行控制；
所述媒体网关用于定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值。
所述移动交换中心服务器包括：
承载质量参数设置器，用于设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值；
呼叫控制信息收发器，用于向媒体网关下发呼叫采样指示，接收媒体网关上报的承载质量参数值；以及
呼叫流量控制器，用于根据媒体网关上报的承载质量参数值以及所述承载质量门限值对所述媒体网关的呼叫流量进行控制。
所述媒体网关包括：
承载质量信息收发器，用于接收移动交换中心服务器下发的承载质量控制信息，向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值；以及
承载质量信息采集器，用于根据所述承载质量控制信息获取当前的承载质量参数值。
所述对媒体网关的呼叫流量进行控制包括限制接入媒体网关的呼叫的数量。
所述承载质量参数与媒体网关对之间承载的丢包、时延或者抖动相关。
为实现上述发明目的，本发明又提供了一种移动通信系统中的移动交换中心服务器，用于对与其连接的媒体网关进行呼叫控制，所述移动交换中心服务器用于设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值，并根据媒体网关上报的承载质量参数值以及所述承载质量门限值对媒体网关的呼叫流量进行控制。
所述移动交换中心服务器包括：
承载质量参数设置器，用于设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值；
呼叫控制信息收发器，用于向媒体网关下发呼叫采样指示，接收媒体网关上报的承载质量参数值；
呼叫流量控制器，用于根据媒体网关上报的承载质量参数值以及所述承载质量门限值对所述媒体网关的呼叫流量进行控制。
所述对媒体网关的呼叫流量进行控制包括限制接入媒体网关的呼叫的数量。
所述承载质量参数与媒体网关对之间承载的丢包、时延或者抖动相关。
为实现上述发明目的，本发明又提供了一种移动通信系统中的媒体网关，连接对其进行呼叫控制的移动交换中心服务器，所述媒体网关用于定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值。
所述媒体网关包括：
承载质量信息收发器，用于接收移动交换中心服务器下发的承载质量控制信息，向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值；以及
承载质量信息采集器，用于根据所述承载质量控制信息获取当前的承载质量参数值。
所述承载质量参数值与媒体网关对之间承载的丢包、时延或者抖动相关。
本发明根据MGW上报的承载质量信息对MGW的呼叫流量进行控制，可以避免IP分组交换网络在大话务量的环境下，由于媒体网关的负载很重导致数据包丢失等服务质量严重恶化的情况发生，从而有助于保证呼叫的服务质量。
附图说明
图1是本发明中MSC Server对MGW进行呼叫流量控制的实现流程图；
图2是本发明中CDMA 2000在软交换架构下的IP承载组网的示意结构图；
图3是本发明中MSC Server的组成结构图；
图4是本发明中MGW的组成结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明中，当IP承载下MSC采用软交换架构时，由MSC Server监测其所属的MGW的承载质量，当MGW的承载质量不能达到系统要求时，对MGW的呼叫流量进行控制，限制新的呼叫接续到该MGW；当MGW的承载质量达到系统要求时，MSC Server对该MGW的当前呼叫流量不进行控制，或者解除对该MGW的呼叫流量控制，允许新的呼叫接续到该MGW，从而避免在大话务量下导致MGW的承载质量严重恶化的问题。
MSC Server设置MGW的承载质量参数和承载质量门限值。承载质量参数值用来反映MGW对之间的IP承载质量变化情况。承载质量门限值是反映MGW承载质量正常时的一个参数值。在本发明中，当MGW向MSC Server上报的承载质量参数值小于等于该承载质量门限值时，表明MGW的承载质量正常，当MGW上报的承载质量参数值大于该承载质量门限值时，表明MGW的承载质量不正常，由MSC Server对MGW的呼叫流量进行控制。
在本发明的一个实施例中，承载质量参数值为MGW对之间当前IP承载的QoS(Quality of Service，服务质量)值，由MGW根据丢包、时延或者抖动情况，以及相应的丢包、时延或者抖动的加权参数计算出来的一个综合值，用来反映MGW对之间的IP承载质量。该值的取值范围由MSC Server与其控制的MGW约定，例如取值范围是0～5，同时设定正常QoS值，假定为2，当MGW上报的QoS值小于该正常QoS值时，表明MGW的承载质量达到系统要求，否则表明MGW的承载质量达不到系统要求。
具体QoS值的计算可以根据承载的丢包、时延或者抖动情况，如果MGW存在丢包，则按丢包率来计算QoS值，例如当前丢包率3％，那么对应的QoS值为1，如果当前丢包率为10％，则对应的QoS值为3，依次类推，即可得到QoS值的级别。MGW设置丢包率和QoS值的对应关系，具体示例如下表所示：
| QoS值 | 丢包率 | 说明 |
| 0 | 0％ | 表示丢包率为0％ |
| 1 | 0％～5％ | 表示丢包率大于0％，小于5％ |
| 2 | 5％～8％ | 表示丢包率大于等于5％，小于8％ |
| 3 | 8％～15％ | 表示丢包率大于等于8％，小于15％ |
| 4 | 15％～30％ | 表示丢包率大于等于15％，小于30％ |
| 5 | ≥30％ | 表示丢包率大于等于30％ |
各个QoS值所对应的丢包率范围可以调整，例如可以将QoS值为2的丢包率范围修改为5％～10％。
如果MGW不存在丢包，则通过时延和抖动来获取QoS值，在MGW设定时延和抖动的上限值，只要MGW采样得到的时延和抖动值中的其中一个值超过MGW设置的上限值，QoS值就是1，其余的情况都是0。时延和抖动的上限值可以根据系统的要求更改。
在本发明的一个实施例中，MSC Server对MGW的呼叫流量控制包括控制接入MGW的呼叫的数量，以避免呼叫数量过多导致承载质量恶化。在本发明另外的实施例中，MSC Server也可以根据呼叫的业务类型或者呼叫的承载质量要求对MGW的呼叫流量控制进行控制，限制对承载质量要求比较高的呼叫接续到MGW，例如实时音频、视频等流媒体业务等。
图1示出了MSC Server对MGW的呼叫流量进行控制的实现流程，详述如下：
在步骤S101中，MSC Server向其控制下的建立IP承载的MGW下发呼叫采样指示，要求MGW采样对该次呼叫的IP包的服务质量，即当前呼叫的IP包的丢包、时延或者抖动情况，上报当前承载的QoS值；
在步骤S102中，MGW根据MSC Server下发的呼叫采样指示定时向MSCServer上报与该MGW连接的MGW对之间承载的QoS值；
在步骤S103中，MSC Server判断MGW上报的QoS值是否达到系统要求，是则执行步骤S104，否则执行步骤S105；
在步骤S104中，如果MGW上报的QoS值达到系统要求，则MSC Server对该MGW的呼叫流量不进行控制，允许新的呼叫接续选择MGW；
在步骤S105中，如果MGW上报的QoS值不能达到系统要求，则MSCServer对该MGW的呼叫流量进行控制，限制新的呼叫选择该MGW。在后续过程中，当MSC Server根据该MGW定时上报的QoS值发现该MGW的承载质量重新恢复正常达到系统要求时，则解除对该MGW的呼叫流量控制，允许新的呼叫接续到该MGW。
在本发明的另一实施例中，MGW也可以在IP承载建立后，不需要MSCServer下发呼叫采样指示，主动向MSC Server定时上报QoS值。
图2示出了CDMA 2000在软交换架构下的IP承载组网的示意结构，MSCServer1与MSC Server2之间通过SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)信令发送呼叫信息。作为示例，MSC Server1控制MGW1、MGW2以及MGW5，MSC Server2控制MGW3和MGW4。同一MSC Server下的MGW对之间以及不同MSC Server下的MGW对之间采用IP承载连接。
参见图2，MS1通过BSC1呼叫BSC2下的MS2，呼叫控制信令需要通过MSC Server1，MSC Server1决定呼叫接续的方向为MSC Server2，接续的承载为MGW2和MGW1后，通知MGW2和MGW1建立承载，同时向MGW2和MGW1下发呼叫采样指示，要求采样当前网络MGW2和MGW1对该次呼叫的IP包的服务质量，即当前呼叫的IP包的丢包、时延或者抖动情况，上报承载的QoS值，并经过SIP信令把呼叫信息发送给MSC Server2。
在开始时，呼叫流量较小，MGW1根据丢包、时延或者抖动综合得到MGW1和MGW3网关对之间承载的QoS值，判断MGW1上报的QoS值达到系统要求，即MGW1上报的QoS值小于MSC Server1设定的正常QoS值，MSC Server1对MGW1不进行流量控制。
在呼叫流量增大时，MSC Server1判断MGW1上报的MGW1和MGW3之间承载的QoS值达不到系统要求，即MGW1上报的QoS值大于等于MSCServer1设定的正常QoS值，则MSC Server1在后续接续呼叫时，对MGW1的呼叫流量进行限制。作为本发明的一个实施例，MSC Server1对MGW1的呼叫数量进行限制，呼叫数量是在一段时间内的呼叫数量的平均值。具体实现可以是，在一段时间间隔内只允许一定数量的呼叫通过MGW1，超过该数量的呼叫不再选择MGW1。如果经过一段时间，承载质量未恢复正常，甚至恶化，则降低MGW1后续的呼叫数量，例如在原来允许的80个呼叫的基础上减少到70个，依次类推，直至MGW1允许通过的呼叫数为MGW1设定的最小允许呼叫数，例如10个，甚至禁止有呼叫经过MGW1。
在上述过程中，当呼叫流量由大变小时，MSC Server1判断MGW1上报的MGW1和MGW3之间承载的QoS值重新达到系统要求时，MSC Server1对MGW1的呼叫流量控制逐渐放开，直至解除对经过MGW1的呼叫数量的控制。
以上以MSC Server1下MGW与MSC Server2下的MGW进行接续时为例进行了说明，同一MSC Server下的MGW对之间，例如MGW2和MGW1之间的呼叫流量控制过程与上述相同，不再赘述。
图3示出了MSC Server100的构成结构，MSC Server100通过承载质量参数设置器101设置承载质量参数和承载质量门限值。在本发明的一个实施例中，承载质量参数值为MGW对之间当前IP承载的QoS值。
在MGW建立IP承载后，呼叫控制信息收发器102向MGW下发呼叫采样指示，要求MGW上报当前承载的QoS值，并接收MGW定时上报的QoS值。呼叫流量控制器103根据MGW上报的QoS值以及承载质量门限值对MGW的呼叫流量进行控制，详细控制过程如上所述，不再赘述。
图4示出了MGW200的构成结构，承载质量信息收发器201接收MSCServer下发的呼叫采样指示，承载质量信息采集器202根据MSC Server下发的呼叫采样指示获取当前承载的QoS值，由承载质量信息收发器201将当前承载的QoS值上报给MSC Server。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1、一种移动通信系统中控制呼叫流量的方法，所述移动通信系统包括媒体网关，以及对所述媒体网关进行呼叫控制的移动交换中心服务器，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
A.设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值；
B.媒体网关定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值；
C.移动交换中心服务器根据所述承载质量参数值以及承载质量门限值对媒体网关的呼叫流量进行控制。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括下述步骤：
B1.移动交换中心服务器向媒体网关下发呼叫采样指示；
B2.媒体网关根据所述呼叫采样指示定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括下述步骤：
C1.移动交换中心服务器判断所述承载质量参数值是否超过所述承载质量门限值，是则执行步骤C2，否则执行步骤C3；
C2.移动交换中心服务器对媒体网关的呼叫流量进行控制，限制后续呼叫选择所述媒体网关；
C3.移动交换中心服务器对媒体网关的呼叫流量不进行控制，或者解除对媒体网关的呼叫流量控制。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对媒体网关的呼叫流量进行控制包括限制接入媒体网关的呼叫的数量。
5、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述承载质量参数与媒体网关对之间承载的丢包、时延或者抖动相关。
6、一种移动通信系统，包括媒体网关，以及对所述网关进行呼叫控制的移动交换中心服务器，其特征在于，
所述移动交换中心服务器用于设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值，并根据媒体网关上报的承载质量参数值以及所述承载质量门限值对媒体网关的呼叫流量进行控制；
所述媒体网关用于定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值。
7、如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，所述移动交换中心服务器包括：
承载质量参数设置器，用于设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值；
呼叫控制信息收发器，用于向媒体网关下发呼叫采样指示，接收媒体网关上报的承载质量参数值；以及
呼叫流量控制器，用于根据媒体网关上报的承载质量参数值以及所述承载质量门限值对所述媒体网关的呼叫流量进行控制。
8、如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，所述媒体网关包括：
承载质量信息收发器，用于接收移动交换中心服务器下发的承载质量控制信息，向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值；以及
承载质量信息采集器，用于根据所述承载质量控制信息获取当前的承载质量参数值。
9、如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，所述对媒体网关的呼叫流量进行控制包括限制接入媒体网关的呼叫的数量。
10、如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，所述承载质量参数与媒体网关对之间承载的丢包、时延或者抖动相关。
11、一种移动通信系统中的移动交换中心服务器，用于对与其连接的媒体网关进行呼叫控制，其特征在于，
所述移动交换中心服务器用于设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值，并根据媒体网关上报的承载质量参数值以及所述承载质量门限值对媒体网关的呼叫流量进行控制。
12、如权利要求11所述的移动交换中心服务器，其特征在于，所述移动交换中心服务器包括：
承载质量参数设置器，用于设置媒体网关的承载质量参数以及承载质量门限值；
呼叫控制信息收发器，用于向媒体网关下发呼叫采样指示，接收媒体网关上报的承载质量参数值；
呼叫流量控制器，用于根据媒体网关上报的承载质量参数值以及所述承载质量门限值对所述媒体网关的呼叫流量进行控制。
13、如权利要求12所述的移动交换中心服务器，其特征在于，所述对媒体网关的呼叫流量进行控制包括限制接入媒体网关的呼叫的数量。
14、如权利要求12所述的移动交换中心服务器，其特征在于，所述承载质量参数与媒体网关对之间承载的丢包、时延或者抖动相关。
15、一种移动通信系统中的媒体网关，连接对其进行呼叫控制的移动交换中心服务器，其特征在于，所述媒体网关用于定时向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值。
16、如权利要求15所述的媒体网关，其特征在于，所述媒体网关包括：
承载质量信息收发器，用于接收移动交换中心服务器下发的承载质量控制信息，向移动交换中心服务器上报当前的承载质量参数值；以及
承载质量信息采集器，用于根据所述承载质量控制信息获取当前的承载质量参数值。
17、如权利要求15所述的媒体网关，其特征在于，所述承载质量参数值与媒体网关对之间承载的丢包、时延或者抖动相关。
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