CN1968130B - 一种信令分发的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种信令分发的方法及其设备，涉及通信技术领域。具有信令分发功能的设备轮询具有信令代理功能的设备，判断所述具有信令代理功能的设备的运行状态，当运行状态为已注册时，根据所述具有信令代理功能的设备的资源状况信息计算权重值，并根据所述权重值进行信令的分发。本发明还提供一种具有信令分发功能的设备，利用本发明所提供的方法和设备，可以在采用具有信令分发功能的设备作为一组SBC设备的统一对外出口时，解决信令分发的问题，有效地提高NGN网络中网络设备的处理能力，最大限度的保证大容量组网中SBC设备的利用率和信令处理的正确性。

Description

一种信令分发的方法及其设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信令分发的方法及其设备。
背景技术
随着网际协议(Internet Protocol，IP)技术的普及，将IP网络作为承载网的下一代网络(Next Generation Network，NGN)已经得到了越来越广泛的应用。如图1所示，目前的NGN网络主要由软交换、终端设备和各种网关设备构成。其中，软交换主要用于完成信令地址和IP地址的转换、不同信令之间的转换以及用户的管理等工作，因此，软交换是NGN网络中的核心设备。终端设备的主要作用是向软交换注册信令地址和IP地址、发起和接收呼叫、完成音视频的编解码等。网关设备从系统的角度来说，与终端设备的基本性质是一样的，都是完成注册、呼叫以及音视频的编解码工作，只是具有更大的容量和性能，主要应用于NGN网络与传统的公共交换电话网(Public Switched TelephoneNetwork，PSTN)的互通。
从图1可以看出，作为NGN网络核心设备的软交换与终端设备直接通过IP承载网连接，换言之，NGN网络是一个“扁平”结构的网络。这种扁平化的网络结构对于NGN网络发展的初期是比较合适的，因为这时的网络规模相对较小，基本属于试验性质的网络，而且对于网络的安全、可靠性等方面要求也不是很严格。但是，随着NGN的商用化，这种扁平化的网络结构越来越暴露出一些明显的缺点：
首先，由于IP地址资源的短缺，所以广泛使用了网络地址转换(NetworkAddress Translation，NAT)技术，但是处在NAT下的NGN终端用户无法直接通过NAT访问NGN核心网。
其次，IP承载网中越来越多的攻击，特别是信令攻击，对NGN核心网的安全构成了严重的威胁。
还有，NGN网络区别于传统PSTN网络的一个显著特点就是信令与媒体是相分离的：信令流经过软交换，但是媒体流不经过软交换。这样就带来了一个如何防止带宽盗用的问题。
为了解决上述问题，会话边界设备(Session Border Controller，SBC)被引入到NGN网络中。如图2所示，SBC设备具有信令代理和媒体代理的功能，对于终端来说，SBC相当于软交换；对于软交换来说，SBC相当于终端。这样就隔离了NGN核心网与用户接入网，从而保证NGN核心网的安全。另外，SBC设备还具有媒体流代理的功能，也就是说，引入SBC设备后，所有终端直接的所有媒体流也需要通过SBC设备进行代理，这样就解决了用户带宽盗用的问题。SBC设备作为软交换接入设备在整个NGN网络中具有重要的作用，它主要部署在网络的边缘，解决会话类型业务的NAT穿越、安全等功能。
随着NGN网络上用户数和业务类型的不断增加，对SBC的容量就提出了更高的要求.现有的大容量方案是采用多台SBC设备，如图3所示，此时不存在信令分发的问题，但带来的问题是需要给大量的终端用户配置不同的服务器地址，维护工作量巨大，且存在SBC设备无法充分利用的问题，非常不利于大规模的发展新用户.
为了降低维护成本，充分的提高网络设备的处理能力和最大限度保证设备的利用率，可以采用具有信令分发功能的设备作为一组SBC设备的统一对外出口，如图4所示，外来的信令消息首先到达具有信令分发功能的设备，比如信令分发设备(Signaling Dispatching Device，SDD)，信令分发设备需要根据分发策略将信令分发给对应的SBC设备进行信令处理，所以对于信令分发设备而言，其采用的信令分发方法就显得非常的重要。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种信令分发的方法及其设备，在采用具有信令分发功能的设备作为一组SBC设备的统一对外出口时，解决信令分发的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明公开了一种信令分发的方法，包括，具有信令分发功能的设备轮询具有信令代理功能的设备，判断所述具有信令代理功能的设备的运行状态，当运行状态为已注册时，根据所述具有信令代理功能的设备的资源状况信息计算反映所述具有信令代理功能的设备当前的处理能力的权重值，并根据所述权重值向所述具有信令代理功能的设备分发相应数目的信令；如果已经发送的信令报文数目达到所述权重值要求的数目，则轮询下一具有信令代理功能的设备；否则继续将后续的信令报文分发给所述具有信令代理功能的设备，直到达到所述具有信令代理功能的设备的权重值对应的数目。
其中，所述资源状况信息包括：
所述具有信令代理功能的设备支持的最大注册用户数以及当前的注册用户数。
其中，计算权重值的步骤具体为：
将所述具有信令代理功能的设备的当前注册用户能力与权重基数值进行相比，对比值取整后得出权重值。
其中，所述当前注册用户能力为所述具有信令代理功能的设备支持的最大注册用户数与当前的注册用户数的差。
较佳地，所述资源状况信息还包括：支持的最大呼叫数以及当前的呼叫数。
其中，计算权重值的步骤具体为：
所述具有信令代理功能的设备的当前注册用户能力与权重基数值相比，对比值取整后得出初始权重值；
所述具有信令代理功能的设备当前处理呼叫的能力与阈值进行比较，根据比值对初始权重值进行调整，得到权重值。
较佳地，所述具有信令代理功能的设备当前处理呼叫的能力与阈值进行比较，根据比值对初始权重值进行调整，得到权重值，具体为：
当“当前处理呼叫的能力/支持的最大呼叫数≥所述阈值/100”时，将所述初始权重值加上调整值得到权重值；否则将所述初始权重值减去所述调整值得到权重值。
其中，所述当前处理呼叫的能力为所述具有信令代理功能的设备支持的最大呼叫数与当前呼叫数的差。
其中，根据所述权重值向所述具有信令代理功能的设备分发相应数目的信令，具体为：
所述具有信令分发功能的设备根据当前轮询到的所述具有信令代理功能的设备的权重值，向所述具有信令代理功能的设备分发相应数目的信令，如果已经发送的信令报文数目达到权重值要求的数目，则轮询下一具有信令代理功能的设备；否则继续将后续的信令报文分发给所述具有信令代理功能的设备，直到达到所述具有信令代理功能的设备的权重值对应的数目。
较佳地，向所述具有信令代理功能的设备分发相应数目的信令，具体为：
向所述具有信令代理功能的设备分发数目为权重值与分发报文的系数的乘积的信令。
较佳地，还可进一步包括：具有信令代理功能的设备定时向具有信令分发功能的设备上报资源状况信息，所述具有信令分发功能的设备刷新并保存所述信息。
本发明还提供了一种具有信令分发功能的设备，包括：
轮询单元，用于轮询具有信令代理功能的设备，在所述具有信令代理功能的设备运行状态为已注册时，将所述具有信令代理功能的设备的资源状况信息发送到权重单元；
权重单元，根据所述资源状况信息计算反映所述具有信令代理功能的设备当前的处理能力的权重值，并将所述权重值发送给分发单元；
分发单元，根据所述权重值向所述具有信令代理功能的设备分发相应数目的信令；如果已经发送的信令报文数目达到所述权重值要求的数目，则轮询下一具有信令代理功能的设备；否则继续将后续的信令报文分发给所述具有信令代理功能的设备，直到达到所述具有信令代理功能的设备的权重值对应的数目。
其中，所述资源状况信息包括：
所述具有信令代理功能的设备支持的最大注册用户数以及当前的注册用户数。
较佳地，所述资源状况信息还包括：支持的最大呼叫数以及当前的呼叫数。
其中，所述具有信令分发功能的设备为信令分发设备SignalingDispatching Device。
利用本发明提供的方法和设备，可以在采用具有信令分发功能的设备作为一组SBC设备的统一对外出口时，完成信令报文的分发，有效地提高NGN网络中网络设备的处理能力，最大限度的保证大容量组网中SBC设备的利用率和信令处理的正确性。
附图说明
图1是软交换与终端设备直接通过IP承载网连接的组网示意图。
图2是将会话边界设备(SBC)被引入到NGN网络的组网示意图。
图3是在NGN网络中采用多台SBC设备的组网示意图。
图4是采用一台具有信令分发功能的设备作为一组SBC设备的统一对外出口的NGN网络组网示意图。
图5是本发明方法实施例的流程图。
图6是本发明设备实施例向具有信令代理功能的设备分发信令报文的示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想在于：具有信令分发功能的设备根据具有信令代理功能的设备的资源状况信息，调整设备的权重值，轮询具有信令代理功能的设备，根据权重值进行信令的分发.
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图5是本发明方法实施例的流程图，图中各步骤为：
步骤101：具有信令分发功能的设备轮询具有信令代理功能的设备。
在这里，具有信令分发功能的设备可以是信令分发设备(SignalingDispatching Device，SDD)，也可以是其他具备此功能的设备；具有信令代理功能的设备可以是会话边界控制器(Session Border Controller，SBC)，也可以是其他具备此功能的设备。
步骤102：具有信令分发功能的设备判断所述具有信令代理功能的设备的运行状态是否为已注册状态，如果是，则执行步骤104；否则执行步骤103，即进行其他处理，比如返回步骤101，继续轮询下一具有信令代理功能的设备。
步骤104：具有信令分发功能的设备根据具有信令代理功能的设备的资源状况信息计算权重值。
具有信令代理功能的设备的资源状况信息包括支持的最大注册用户数以及当前的注册用户数，还可以再包括支持的最大呼叫数以及当前的呼叫数。
具有信令代理功能的设备可以定时上报资源状况信息给具有信令分发功能的设备，该设备在接收到具有信令代理功能的设备上报的资源状况信息后，会刷新并保存该信息，如果在轮询到这个具有信令代理功能的设备之前没有更新的信息上报，该设备就根据刷新后的信息进行权重值的计算，这个时间间隔可以任意设置。
具有信令代理功能的设备也可以只在具有信令分发功能的设备轮询到它时，才向具有信令分发功能的设备上报资源状况信息，具有信令分发功能的设备根据所上报的信息进行权重值的计算，以后再轮询到该设备时，该设备还要再向具有信令分发功能的设备上报一次，也就是说，具有信令分发功能的设备每次轮询到具有信令代理功能的设备，该设备都要向具有信令分发功能的设备上报信息。
当然，还可能存在其他信息上报方式，但是都应认为是在本发明的保护范围之内。而且，资源状况信息的上报过程并不局限在本步骤，在其他步骤时进行上报也是可以的，如，在具有信令分发功能的设备轮询具有信令代理功能的设备之前或者在轮询的过程中，具有信令代理功能的设备向该设备进行信息的上报。
具体到权重值的计算，该值应该反映具有信令代理功能的设备当前的处理能力，具有信令代理功能的设备当前的处理能力包括当前的注册用户能力和当前处理呼叫能力，权重值的计算可以当前的注册用户能力为主，也可以同时兼顾信令代理设备的当前处理呼叫能力。
当前的注册用户能力是指剩余的可注册用户数，即为“支持的最大注册用户数-当前的注册用户数”，当前处理呼叫能力是指“支持的最大呼叫数-当前呼叫数”。
具有信令代理功能的设备当前的处理能力越高，其权重值越大；具有信令代理功能的设备当前的处理能力越低，其权重值越小。
当以当前的注册用户能力为主计算权重值时，可以采用具有信令代理功能的设备的当前注册用户能力与设置的权重基数值a进行相比，然后对比值取整计算得出一个值x，这个x就是权重值.
也可以再根据当前处理呼叫能力进行调整，这时将上面计算出来的x称为初始权重值。根据具有信令代理功能的设备当前处理呼叫的能力与设置的阈值b进行比较，根据比值对值x进行适当的调整，比如：当“当前处理呼叫的能力/支持的最大呼叫数≥b％”时，对值x进行加操作，即将初始权重值调高一个设定的调整值c，即最终的权重值为x+c；当“当前处理呼叫的能力/支持的最大呼叫数＜b％”时，对值x进行减操作，即将初始权重值调低c，即最终的权重值为x-c。
其中，权重基数值a、阈值b以及根据当前处理呼叫的能力调整的值c可以在设备的运行的过程中进行动态调整。
以上所用的计算方法只是实现本发明目的的实施例，只要保证注册用户能力越大，或者注册用户能力和当前处理呼叫能力越大，权重值越大的原则，其他的计算方法也可以根据本方法实现发明目的。
当然，以上的权重值的确定过程并不一定局限在信令分发设备轮询信令代理设备之后才进行，也可以在轮询之前就确定各个具有信令代理功能的设备或者将要轮询的具有信令代理功能的设备的权重值。
步骤105：具有信令分发功能的设备根据权重值进行信令的分发。
具体来说，分发的信令报文数目可以由“权重值×分发报文的系数”得出，“分发报文的系数”可以在设备运行过程中进行调整，这一系数为整数。分发的信令报文数目还可以根据其他公式得出，比如“权重值×分发报文的系数+固定值”等等，只要保证注册用户能力越大，或者注册用户能力和当前处理呼叫能力越大，分发的报文数目则越多的原则即可。
如果发送完该数目的信令报文时，则继续轮询下一具有信令代理功能的设备，向后续的设备进行分发处理；如果向该设备发送的信令报文数目还没有达到权重值要求的数目，则继续将后续的信令报文分发给该设备，直到达到该设备的权重值对应的数目。
本发明还提供了一种具有信令分发功能的设备，如图6所示的具有信令分发功能的设备向具有信令代理功能的设备分发信令报文的示意图中，该具有信令分发功能的设备可以是信令分发设备(Signaling Dispatching Device，SDD)，也可以是其他具有此功能的设备；具有信令代理功能的设备可以是会话边界控制器(Session Border Controller，SBC)，也可以是其他具备此功能的设备。
具有信令分发功能的设备包括轮询单元、权重单元和分发单元，轮询单元用于轮询具有信令代理功能的设备，在具有信令代理功能的设备的运行状态为已注册时，将该设备的资源状况信息发送到权重单元。
其中，资源状况信息包括支持的最大注册用户数以及当前的注册用户数，还可以再包括支持的最大呼叫数以及当前的呼叫数。轮询单元获取具有信令代理功能的设备的资源状况信息的方式可以有多种，在方法实施例中已进行了描述，此处不再赘述。
权重单元，根据轮询单元发来的资源状况信息计算权重值，并将所述权重值发送给分发单元。
分发单元，根据权重单元发来的权重值对该具有信令代理功能的设备进行信令的分发。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围.

Claims (14)

1.一种信令分发的方法，其特征在于，包括：具有信令分发功能的设备轮询具有信令代理功能的设备，判断所述具有信令代理功能的设备的运行状态，当运行状态为已注册时，根据所述具有信令代理功能的设备的资源状况信息计算反映所述具有信令代理功能的设备当前的处理能力的权重值，并根据所述权重值向所述具有信令代理功能的设备分发相应数目的信令；如果已经发送的信令报文数目达到所述权重值要求的数目，则轮询下一具有信令代理功能的设备；否则继续将后续的信令报文分发给所述具有信令代理功能的设备，直到达到所述具有信令代理功能的设备的权重值对应的数目。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源状况信息包括：
所述具有信令代理功能的设备支持的最大注册用户数以及当前的注册用户数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述资源状况信息还包括：
所述具有信令代理功能的设备支持的最大呼叫数以及当前的呼叫数。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，计算权重值的步骤具体为：
将所述具有信令代理功能的设备的当前注册用户能力与权重基数值进行相比，对比值取整后得出权重值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前注册用户能力为所述具有信令代理功能的设备支持的最大注册用户数与当前的注册用户数的差。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算权重值的步骤具体为：
所述具有信令代理功能的设备的当前注册用户能力与权重基数值相比，对比值取整后得出初始权重值；
所述具有信令代理功能的设备当前处理呼叫的能力与阈值进行比较，根据比值对初始权重值进行调整，得到权重值。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述具有信令代理功能的设备当前处理呼叫的能力与阈值进行比较，根据比值对初始权重值进行调整，得到权重值，具体为：
当“当前处理呼叫的能力/支持的最大呼叫数≥所述阈值/100”时，将所述初始权重值加上调整值得到权重值；否则将所述初始权重值减去所述调整值得到权重值。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述当前处理呼叫的能力为所述具有信令代理功能的设备支持的最大呼叫数与当前呼叫数的差。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述具有信令代理功能的设备分发相应数目的信令，具体为：
向所述具有信令代理功能的设备分发数目为权重值与分发报文的系数的乘积的信令。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还进一步包括：
具有信令代理功能的设备定时向具有信令分发功能的设备上报资源状况信息，所述具有信令分发功能的设备刷新并保存所述信息。
11.一种具有信令分发功能的设备，其特征在于，包括：
轮询单元，用于轮询具有信令代理功能的设备，在所述具有信令代理功能的设备运行状态为已注册时，将所述具有信令代理功能的设备的资源状况信息发送到权重单元；
权重单元，根据所述资源状况信息计算反映所述具有信令代理功能的设备当前的处理能力的权重值，并将所述权重值发送给分发单元；
分发单元，根据所述权重值向所述具有信令代理功能的设备分发相应数目的信令；如果已经发送的信令报文数目达到所述权重值要求的数目，则轮询下一具有信令代理功能的设备；否则继续将后续的信令报文分发给所述具有信令代理功能的设备，直到达到所述具有信令代理功能的设备的权重值对应的数目.
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述资源状况信息包括：所述具有信令代理功能的设备支持的最大注册用户数以及当前的注册用户数。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述资源状况信息还包括：所述具有信令代理功能的设备支持的最大呼叫数以及当前的呼叫数。
14.如权利要求11至13任一所述的设备，其特征在于，所述具有信令分发功能的设备为信令分发设备。
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