專利名稱：在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸大容量信令消息的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是涉及在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸大容量信令消息的方法及其設(shè)備，這些信令消息包括國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的No.7信令，承載無關(guān)呼叫控制協(xié)議(BICC)等可能運(yùn)用于IP網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制信令協(xié)議。
隨著IP網(wǎng)絡(luò)上語(yǔ)音、多媒體等業(yè)務(wù)的應(yīng)用，各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間也需要在IP網(wǎng)絡(luò)上相互傳輸控制信令，如BICC、SIP、H.248協(xié)議等。由于SCTP是針對(duì)信令傳輸需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有不少適于傳輸控制信令的特性，因此可以應(yīng)用SCTP來傳輸這些應(yīng)用于IP網(wǎng)絡(luò)上的新型控制信令。
現(xiàn)有的信令傳輸協(xié)議棧給出了兩個(gè)主機(jī)之間傳輸信令的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，保證兩個(gè)主機(jī)之間信令的可靠傳輸。但是電信設(shè)備上僅有一個(gè)主機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是無法滿足可靠性要求的，當(dāng)唯一的這個(gè)主機(jī)發(fā)生故障之后就會(huì)導(dǎo)致信令傳輸?shù)闹袛?，而且在大容量的電信網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的控制信令流量可能比較大，單個(gè)主機(jī)無法滿足高帶寬的信令處理要求。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行大容量信令傳輸?shù)姆椒?，所述傳輸方法是以IETF的SCTP傳輸協(xié)議為基礎(chǔ)，在所述SCTP協(xié)議之上增加一個(gè)信令傳輸管理(STM)子層，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)底層SCTP信令連接的管理，所述STM支持一對(duì)信令實(shí)體之間的多條SCTP連接，所述STM之上是所要傳輸?shù)母邔有帕钕?；所述信令傳輸方法包括以下步驟(1)所述STM根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的配置信息發(fā)控制命令，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立多于一條的SCTP連接；(2)所述STM根據(jù)所傳輸?shù)男帕钕⒅械呢?fù)荷分擔(dān)信息或高層協(xié)議給出的分擔(dān)指示信息將傳輸負(fù)荷分配到多于一條的SCTP連接上進(jìn)行傳輸；
(3)所述STM對(duì)各個(gè)SCTP連接的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)某條SCTP連接有故障，則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的配置信息將有故障的SCTP連接所承擔(dān)的業(yè)務(wù)切換到其備份SCTP連接上進(jìn)行傳輸。
本發(fā)明還提供可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是分布式多主機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，由多于一個(gè)的信令處理單元來實(shí)現(xiàn)SCTP以下的信令傳輸功能，每個(gè)信令處理單元為獨(dú)立的主機(jī)系統(tǒng)，由信令處理單元以外的其他主機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)STM以及高層協(xié)議功能。
實(shí)施本發(fā)明的在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行大容量信令傳輸?shù)姆椒捌湓O(shè)備，在一對(duì)信令端點(diǎn)之間引入多條SCTP信令連接，便于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上引入多個(gè)獨(dú)立信令處理單元，可以方便支持大容量的信令流量，同時(shí)多個(gè)獨(dú)立信令處理單元可以相互備份增加了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上信令處理的可靠性，避免了信令傳輸在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的單點(diǎn)故障。
如圖2所示，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸信令消息是以SCTP協(xié)議為基礎(chǔ)，并且在SCTP協(xié)議之上增加一個(gè)信令傳輸管理子層，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)底層SCTP信令連接的管理。STM之上是所要傳輸?shù)母邔有帕钕?，可以是IETF信令傳輸小組所制定的SCN信令適配層如M3UA等，也可以是支持BICC的信令傳輸轉(zhuǎn)換層(STC)或H.248等協(xié)議。STM協(xié)議功能也可以在信令適配層或STC中實(shí)現(xiàn)，這樣可以避免單獨(dú)設(shè)置一層STM來完成多條SCTP信令鏈路的管理功能，減少協(xié)議層次接口。STM以及高層協(xié)議功能是由信令處理單元以外的其他主機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。
STM層的主要SCTP信令連接管理功能包括1、根據(jù)定義的SCTP連接間的備份原則，當(dāng)某一條SCTP連接中斷之后，把這條連接上的業(yè)務(wù)切換到備份連接上。對(duì)于某一條SCTP連接可以定義多條備份連接，每條備份連接定義一個(gè)備份優(yōu)先級(jí)，切換時(shí)根據(jù)備份優(yōu)先級(jí)順序來選擇備份鏈路。2、根據(jù)定義的負(fù)荷分擔(dān)原則，把一對(duì)信令實(shí)體之間的業(yè)務(wù)在多條SCTP信令連接上進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)。對(duì)于No.7信令可以延用根據(jù)SLS域進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)的方法，對(duì)于其它的信令可以根據(jù)信令消息高層某個(gè)域的信息進(jìn)行分擔(dān)。
STM子層支持一對(duì)信令實(shí)體之間的多條SCTP連接，而一對(duì)信令實(shí)體之間僅有一條SCTP連接是STM功能中的一個(gè)特例，所以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備增加STM子層之后并不妨礙與沒有STM子層功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行協(xié)議的互通。
因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，信令傳輸方法包括以下步驟(1)所述STM根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的配置信息發(fā)控制命令，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立多于一條的SCTP連接；(2)所述STM根據(jù)所傳輸?shù)男帕钕⒅械呢?fù)荷分擔(dān)信息或高層協(xié)議給出的分擔(dān)指示信息將傳輸負(fù)荷分配到多于一條的SCTP連接上進(jìn)行傳輸；(3)所述STM對(duì)各個(gè)SCTP連接的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)某條SCTP連接有故障，則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的配置信息將有故障的SCTP連接所承擔(dān)的業(yè)務(wù)切換到其備份SCTP連接上進(jìn)行傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的信令傳輸方法，在兩個(gè)信令端點(diǎn)之間存在著多條信令路徑而且信令消息在這些路徑之間進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)，這樣容易造成需要保序傳輸?shù)母邔有帕钕⒊霈F(xiàn)失序的情況，導(dǎo)致高層信令無法利用這種傳輸機(jī)制，但慶幸的是信令協(xié)議一般是面向會(huì)話的協(xié)議，只要保證同一個(gè)會(huì)話的信令報(bào)文不出現(xiàn)失序的情況即可，通過選擇合適的負(fù)荷分擔(dān)原則可以保證同一個(gè)會(huì)話的控制信令都從兩個(gè)信令端點(diǎn)之間的同一條路徑進(jìn)行傳輸，保證同一個(gè)會(huì)話的信令報(bào)文不會(huì)出現(xiàn)失序的情況，如對(duì)窄帶ISUP消息根據(jù)CIC值進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)時(shí)可以保證同屬于一個(gè)CIC的信令報(bào)文會(huì)從同一條信令傳輸路徑進(jìn)行傳輸，保證信令消息的保序傳輸。
圖3給出了一對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間共存在四條SCTP連接以及這些連接如何分布的示意圖。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上設(shè)置獨(dú)立的信令處理單元處理SCTP信令連接，把多條信令連接分布在多個(gè)獨(dú)立的信令處理單元上，由STM層集中對(duì)這些SCTP信令連接進(jìn)行管理。同一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的各個(gè)信令處理單元相互獨(dú)立，如當(dāng)信令處理單元1故障之后僅影響1號(hào)和2號(hào)SCTP連接，3號(hào)和4號(hào)SCTP連接不會(huì)受影響。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1的信令處理單元1的IP地址為IP1、信令處理單元2的IP地址為IP2，同樣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2的對(duì)外IP地址為IP3、IP4。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1上STM層根據(jù)配置的數(shù)據(jù)發(fā)控制命令給信令處理單元1要求它與IP3和IP4建立1號(hào)和2號(hào)SCTP連接，用同樣方式要求信令處理單元2也與IP3和IP4建立3號(hào)和4號(hào)SCTP連接。這樣在STM信令傳輸管理層看來到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2共存在1號(hào)到4號(hào)SCTP連接。
STM管理層可以根據(jù)定義的多條SCTP連接之間的負(fù)荷分擔(dān)和備份原則進(jìn)行多條SCTP信令連接的管理，負(fù)荷分擔(dān)與備份的原則可以根據(jù)連接的分布等原則進(jìn)行定義，下面給出一個(gè)例子在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1側(cè)定義到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2的信令業(yè)務(wù)流量在1到4號(hào)SCTP信令連接上均勻地進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)，1號(hào)SCTP連接的備份連接根據(jù)備份優(yōu)先級(jí)從高到低分別為2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)SCTP連接。假設(shè)高層所傳輸?shù)男帕顬檎瓗o.7信令，負(fù)荷分擔(dān)時(shí)使用信令消息中的SLS的低兩位來進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)。STM發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)根據(jù)所發(fā)送信令消息的SLS值，當(dāng)SLS＝XX00時(shí)選擇1號(hào)SCTP連接進(jìn)行發(fā)送，同理SLS＝XX01選擇2號(hào)，SLS＝XX10選擇3號(hào)，SLS＝XX11選擇4號(hào)，通過這種負(fù)荷分擔(dān)方式可以把所要傳輸?shù)母邔訁f(xié)議數(shù)據(jù)均勻分布在4條SCTP連接上。
STM層對(duì)多條SCTP連接的倒換功能是當(dāng)某一正常工作的SCTP連接因?yàn)槟撤N原因變?yōu)椴豢墒褂脮r(shí)，STM根據(jù)預(yù)先定義的連接備份優(yōu)先級(jí)選擇另外一條SCTP連接來傳輸不可用SCTP連接所承擔(dān)的信令業(yè)務(wù)。如STM層檢測(cè)到1號(hào)SCTP連接故障之后，可以根據(jù)定義的備份連接優(yōu)先級(jí)優(yōu)先選用2號(hào)SCTP連接來替換1號(hào)SCTP連接，承擔(dān)原來1號(hào)SCTP所承擔(dān)的業(yè)務(wù)，如果2號(hào)連接也有故障再依據(jù)定義的備份優(yōu)先級(jí)次序選用其它SCTP連接。
權(quán)利要求
1.一種在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行大容量信令傳輸?shù)姆椒?，所述傳輸方法是以IETF的簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)為基礎(chǔ)，其特征在于，在所述簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)之上增加一個(gè)信令傳輸管理(STM)子層，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)底層簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)信令連接的管理，所述信令傳輸管理(STM)子層支持一對(duì)信令實(shí)體之間的多條簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接，所述信令傳輸管理子層(STM)之上是所要傳輸?shù)母邔有帕钕ⅲ鲂帕顐鬏敺椒òㄒ韵虏襟E(1)所述信令傳輸管理子層(STM)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的配置信息發(fā)控制命令，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立多于一條的簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接；(2)所述信令傳輸管理子層(STM)根據(jù)所傳輸?shù)男帕钕⒅械呢?fù)荷分擔(dān)信息或高層協(xié)議給出的分擔(dān)指示信息將傳輸負(fù)荷分配到多于一條的簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接上進(jìn)行傳輸；(3)所述信令傳輸管理子層(STM)對(duì)各個(gè)簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)某條簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接有故障，則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的配置信息將有故障的簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接所承擔(dān)的業(yè)務(wù)切換到其備份的簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接上進(jìn)行傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信令傳輸?shù)姆椒?，其特征在于所述步驟(2)中，所述信令消息中同一個(gè)會(huì)話的信令報(bào)文被分配到同一個(gè)簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接中進(jìn)行傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信令傳輸?shù)姆椒?，其特征在于所述步驟(2)中，傳輸負(fù)荷平均分配到所述多條簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接上進(jìn)行傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信令傳輸?shù)姆椒?，其特征在于所述步驟(3)中，對(duì)有故障的簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)連接的切換是按照配置信息中定義的備份優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行的。
5.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述信令傳輸方法的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是分布式多主機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，由多于一個(gè)的信令處理單元來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議(SCTP)以下的信令傳輸功能，每個(gè)信令處理單元為獨(dú)立的主機(jī)系統(tǒng)，由信令處理單元以外的其他主機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)信令傳輸管理子層(STM)以及高層協(xié)議功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實(shí)現(xiàn)信令傳輸方法的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于所述的信令處理單元為網(wǎng)關(guān)(SG)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實(shí)現(xiàn)信令傳輸方法的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于所述的信令處理單元為業(yè)務(wù)控制點(diǎn)(SCP)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實(shí)現(xiàn)信令傳輸方法的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于所述的信令處理單元為呼叫服務(wù)器(CALL SERVER)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸大容量信令消息的方法及其設(shè)備，所述傳輸方法以IETF的SCTP傳輸協(xié)議為基礎(chǔ)，在所述SCTP協(xié)議之上增加一個(gè)信令傳輸管理(STM)子層，從而在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立多于一條的SCTP連接，并通過STM實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)和備份切換的管理功能。所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是分布式多主機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，由多于一個(gè)的信令處理單元來實(shí)現(xiàn)SCTP以下的信令傳輸功能，每個(gè)信令處理單元為獨(dú)立的主機(jī)系統(tǒng)，由信令處理單元以外的其他主機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)STM以及高層協(xié)議功能。該方法及其設(shè)備可以支持網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間大容量信令消息的可靠傳輸并可以避免網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上信令處理單元單點(diǎn)故障。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1400777SQ01124519
公開日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2001年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月30日
發(fā)明者黃世碧 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司