下一代网络构架下的呼叫处理方法

专利名称：下一代网络构架下的呼叫处理方法
技术领域：
本发明涉及下一代网络(Next Generation Network，简称“NGN”)架构的实现方法，特别涉及NGN架构下R2信令方式的实现方法。
背景技术：
传统电话网络通常称作公共电话交换网(Public Switched TelephoneNetwork，简称“PSTN”)，它从最原始的依靠接线员的人工交换网络到今天的数字程控电话网络已经发展了一百多年了。传统电话网络的基本原理是采用某种连接技术，在两部电话之间建立一条可传输话音的电路。而随着数字通信技术的发展，今天的电话网内部结构已经实现了数字化。现代数字电话交换网络就是基于时分复用(Time Division Multiplexing，简称“TDM”)技术，通过呼叫控制信令在两个电话机之间建立一条独享的电路。
为达到扩展性和可靠性，现代电话网络有严格的层次化结构通常称为用户端局和汇接局。用户端局通常配置用户交换机，主要连接家庭用户和企业用户，并上连到汇接局。基于层次化结构，电话的呼叫控制信令可分为局间信令和用户信令。
用户线信令是用户线上传递的用户与交换机之间的信号。用户线信令主要包括描述用户摘挂机状态的信令、传送被叫号码的数字信令、向用户通报接续结果的铃流和信号音。局间信令是局间中继线上传送的交换设备之间和交换设备与网管中心、智能中心、数据库等设备之间的信令，主要包括控制话路接续与拆线的信令和保证网络有效运行的信令。
局间信令按功能分，可分为监视信令(也称线路信令)、选择信令和操作信令(合称记发器信令)。各级电话局都是局间信令的源点，称之为信令点(Signalling Point，简称“SP”)。为了有效地传送局间信令，在信令点之上，有必要视情况分级设置执行信令交换功能的信令转接点(SignallingTransport Point，简称“STP”)。按一定的组网规则，规范各级信令点和信令转接点的编码，并用信令链路连接它们所形成的网络称为局间信令网或简称信令网。
每个电话的信令可以由该电话话路传送，也可以经由专设的公共信令信道传送。因此，根据信令的传送方式，信令可分为随路信令(Channel AssociatedSignaling，简称“CAS”)和公共信道信令(Common Channel Signaling，简称“CCS”)两种方式。我国采用的随路信令方式称为中国一号信令方式，也即相当于国际上所说的国际电报电话咨询委员会(CONSULTATIVECOMMITTEE FOR INTERNATIONAL TELEPHONE AND TELEGRAPHY，简称“CCITT”)制定的R2信令方式。但是R2信令并不统一，不同的国家和地区都有自己的实现方式。
由于程控数字交换机和数字传输设备的大量应用，局间随路信令必须采用数字型线路信令。我国规定，数字型线路信令方式是采用系统的第16时隙作为信令时隙，以16帧为复帧传送30个话路线路信令的方式。显然，将若干条话路的信令集中在一条传送信令的专用通道上传送的公共信道信令方式，较之随路信令方式，具有传送效率高、容量大、集中处理、灵活方便、无话音干扰、可靠性高等优点，特别适用于由数字程控电话交换机和数字传输设备组成的电话网。当前广泛采用中国七号信令，也即CCITT制定的SS7公共信道信令。
随着电信网的飞速发展，电信业务量持续增长，基于话音传输的传统电信网已经无法满足当今社会对多样化高质量通信的需求。将来的电信网除继续传输话音业务以外更主要的还要求能够传送数据和多媒体的业务。随着诸如下一代因特网等新一代网的发展，网际协议(Internet Protocol，简称“IP”)平台不断向传统电信业务的渗透，传统电信业务与IP的融合步伐大大加快。目前无论是运营商还是设备制造商都在不断地探讨NGN的特点和新的增长点。
NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和服务质量(Quality of Services，简称“QoS”)保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性。NGN以软交换为核心，能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。NGN从传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐渐迈向以分组交换为主，它承载了原有PSTN网络的所有业务，把大量的数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。因此NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。
目前，电信运营商、设备制造商和国内外标准制定组织都在加紧对NGN技术的研究。国际上相关的标准化组织已经将NGN技术的标准化提上了日程，包括国际电信联盟(International Telecommunication Union，简称“ITU”)，欧洲电信标准化协会(European Telecommunications Standard Industry，简称“ETSI”)，第三代移动通信合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)和因特网工程师任务组(Internet Engineering Task Force，简称“IETF”)，都对NGN的研究方向、框架体系、业务需求、网络功能、互通、服务质量、移动性管理、可管理的IP网络和NGN演进方式等方面提出总体要求。目前，NGN已经成为网络发展的研究热点和当前迫切需要解决的技术难题。
如何在现有网络中融合NGN技术是NGN发展的关键之一。如前所述，R2信令作为一种随路信令，虽然与公共信道信令相比具有容量小、不够灵活等缺点，但在很多国家和地区的电话网络中仍然被广泛使用。因此在NGN网络中，和传统的PSTN网络互通时，需要在软交换和网关上支持R2信令的呼叫处理。根据NGN的设计思想，软交换作为控制面，实现呼叫的分析及路由选择，网关作为承载面，实现信令的处理。因此在呼叫接续的过程中，如果是出局呼叫，软交换给网关下发信号携带地址信息，网关通过信令交互流程发送给对端交换机。如果是入局呼叫，网关通过信令交互流程收集地址信息，然后通过地址事件把信息上报给软交换。但如何高效的实现软交换与网关之间的R2信令的号码匹配及路由分析等是目前NGN急需解决的问题。
目前IETF定义的NGN标准中给出了R2信令在软交换与网关间交互的实现方法。该方法是在网关将收到的对端交换机发来的号码进行号码匹配，满足匹配条件后再将号码上报给软交换，由软交换进行路由分析。图1给出了收齐式R2信令交互的一个入局呼叫流程实例软交换给网关下发检测占用的事件(Modify Event)，网关收到对端交换机发送的占用请求信令(seize)后，给对端交换机回应占用确认信令(seizeack)，然后给软交换上报占用事件(Notify Observed Event)。软交换再给网关下发地址事件(Modify Event)，地址事件中携带号码映射(DigitMap)参数。网关和对端交换机进行R2信令交互，当收到的被叫号码满足号码匹配条件时，通过事件(Notify Observed Event)将被叫号码上报给软交换，软交换根据网关上报的号码进行号码分析并进行路由选择，然后将被叫用户的状态通过信号(Modify Signal)下发给网关，网关再发送信令通知交换机。
该方法原理上较为简单，但在实际应用中存在缺点。由于网关是根据软交换下发的DigitMap参数进行被叫号码匹配的，因此软交换下发的DigitMap参数必须要考虑到用户可能呼叫的所有号码的通配情况。只有保证这点，才能使得所有号码都能正常的被匹配而不会出现拨不通的情况，这样网关才能正确上报被叫号码。然而这一条件在很多情况下是不能保证的，比如用户有国际长途呼叫权限时，由于国际号码规则多种多样，不可能实现所有地区的所有可能呼叫的被叫号码通配方案，此时只能通过DigitMap匹配的定时器超时机制来完成号码匹配，即在无法匹配的情况下设定一定长度的定时器，当定时器超时后，才判断为号码全，然后上报软交换，这样的处理方法显然大大增加了呼叫接续的时长，而且无法保证拨叫业务的可靠性和服务质量。
另外，根据ITU电信标准部(ITU Telecommunication StandardizationSector，简称“ITU-T”)定义的国际CAS迫发式记发器信令包(InternationalCAS Compelled Resister Signaling Packages，简称“ICASC”)中的实现R2信令交叠方式上报地址信息的方案，给出了另外一种实现R2信令交叠的方法，实际上是将号码分段进行匹配，在各段之间设置一定的逻辑关系，分段上报软交换进行路由分析。图2给出了根据分段式R2信令交互的一个入局呼叫流程实例软交换先下发检测占用的事件(Modify Event)，网关收到对端交换机发送的占用请求信令(seize)后，给对端回应占用确认信令(seize ack)，然后给软交换上报占用事件(Notify Observed Event)。软交换再给网关下发地址事件(Modify Event)，地址事件中携带序列(sequence，简称“seq”)参数，在seq参数指示地址信息的接收顺序和多个DigitMap的序号。网关和对端交换机进行R2信令交互，当收到的被叫号码满足第一个DigitMap定义的号码匹配条件时，就将已收到被叫号码上报给软交换，然后继续进行信令交互，当满足第二个DigitMap定义的号码匹配条件时，再将上次上报之后收到被叫号码上报给软交换，直到所有号码收齐。软交换根据网关上报的号码进行号码分析并进行路由选择，然后将被叫用户的状态通过信号下发给网关，网关再发送信令通知交换机。
该方法表面上看提高了号码匹配的效率，但事实上不但使得系统设计复杂，而且由于该方案也是根据DigitMap的匹配结果来上报被叫号码的，依然无法解决一个DigitMap参数无法通配所有可能的被叫号码的问题。因此软交换必然要在下发地址事件时携带多个DigitMap参数，网关需要根据不同顺序的DigitMap参数进行多次分段匹配，导致实现更加复杂，反而降低了系统整体效率。
在实际应用中，上述方案存在以下问题IETF和ITU-T建议的NGN网络架构下软交换和网关之间的R2信令交互方法都无法解决匹配所有可能的被叫号码的问题，无法保证拨叫服务的质量；其中IETF建议的收齐式方法通过定时器超时实现号码全匹配，导致接续时间较长，而ITU-T建议的分段匹配方法则是通过各段号码分别匹配实现的，多段DigitMap之间的逻辑处理关系导致系统实现非常困难且提高了系统复杂度。
造成这种情况的主要原因在于，现有NGN网络架构下软交换和网关之间的R2信令交互方法都是采用DigitMap匹配整个号码，导致必须实现所有可能的号码规则的DigitMap；另外收齐式方法是通过超时机制来确认是否号码全，导致接续时间长，而分段式方法的逻辑处理复杂提高了系统复杂度。

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构架下的呼叫处理方法，使得号码匹配不受DigitMap限制，呼叫和接续时间缩短，系统简化，效率提高。
为实现上述目的，本发明提供了一种下一代网络构架下的呼叫处理方法，包含以下步骤，入局呼叫时，网关从交换机交叠接收被叫号码，通过号码映射匹配字冠并上报软交换，由所述软交换进行路由分析，并且，所述网关再将后续号码上报所述软交换，并发往路由上的后续局完成号码分析；
出局呼叫时，所述软交换向所述网关分段下发被叫号码，并由所述网关交叠传送给所述交换机；其中所述被叫号码由所述字冠和所述后续号码组成。
其中，所述入局呼叫进一步包含以下子步骤，所述软交换向所述网关下发检测占用事件，通知其检测所述交换机的占用请求；所述网关检测到所述交换机的所述占用请求后，回复占用确认，并向所述软交换上报占用事件；所述软交换向所述网关下发地址事件，其中，所述地址事件携带所述号码映射参数，用于匹配所述字冠；所述网关从所述交换机交叠接收所述被叫号码，通过所述号码映射参数匹配所述字冠，并向所述软交换上报；所述软交换根据所述网关上报的所述字冠进行路由分析，并从所述网关交叠检测上报所述后续号码；所述软交换将所述被叫号码发往路由上的所述后续局完成号码分析，直到落地局通知号码全；所述软交换将被叫用户状态下发给所述网关，由所述网关通知所述交换机。
此外，所述出局呼叫进一步包含以下子步骤，所述软交换下发占用信号给所述网关；所述网关向所述交换机发送所述占用请求，检测回复的占用确认，并向所述软交换上报；所述软交换向所述网关分段下发所述呼叫号码，直到所述交换机通知号码全；所述交换机向所述网关发送所述用户状态，并且，所述网关向所述软交换上报。
此外，在所述入局呼叫中，所述网关通过上报多频率语音检测包来交叠上报所述后续号码给所述软交换。
此外，在所述出局呼叫中，所述软交换通过下发地址信号来分段下发所述呼叫号码给所述网关。
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，本发明在入局呼叫中将被叫号码分为字冠和后续号码两个部分，其中字冠通过DigitMap匹配由网关先上报给软交换并进行路由分析，然后后续号码通过其他方式交叠式上报给软交换，并由软交换向后发往链路后续节点进行号码匹配，直到落地局通知号码全；在出局呼叫时，将分段后的呼叫号码交互式下发给网关。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即其中入局呼叫的字冠单独匹配并用于路由的方法使得号码匹配不受全号码DigitMap通用性的限制，有效避免了根据一个DigitMap参数通配所有可能呼叫的被叫号码的问题，并且路由分析和后续号码上报同时进行大大提高了R2信令交互的效率，缩短的呼叫接续时间，提高了呼叫服务质量，降低了系统实现难度和复杂度；出局呼叫的分段交叠下发方法提高了出局呼叫处理速度。


图1是根据IETF建议的R2信令交互方式的入局呼叫实例的流程图；图2是根据ITU-T建议的R2信令交互方式的入局呼叫实例的流程图；图3是根据本发明的第一实施例的NGN中呼叫处理方法中的入局呼叫流程图；图4是根据本发明的第一实施例的NGN中呼叫处理方法中的出局呼叫流程图。
具体实施例方式
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。
总的来说，本发明的原理在于，通过DigitMap进行号码匹配时，在DigitMap实现被叫号码匹配后，事实上软交换必须等网关把所有被叫号码收全上报后才开始进行呼叫分析，然而大多数情况下，软交换只要收到一定长度的呼叫字冠，就可以进行呼叫分析及路由选择了，比如国内长途的地区号等呼叫字冠，就可以进行地区间路由分析。本发明基于这一原理，首先采用字冠匹配方法，实现被叫号码字冠的DigitMap的匹配，然后在继续收集拨叫号码的同时，软交换即可进行路由分析，加快接续速度，缩短拨叫时间，提高系统效率。本发明的字冠DigitMap匹配方法，通过字冠路由分析之后，将后续号码发往该路由，由链路上后续节点来处理，保证了所有可能号码都能被匹配到且不受DigitMap的限制。其中关于后续号码的交叠方式的实现，在入局呼叫时，采用多频率语音检测(Multi-frequency tone detection，简称“MFD”)包来实现字冠匹配之后的后续号码收集上报，而在出局呼叫时，则采用R2包中定义的地址(R2/addr)信号来实现字冠匹配之后的后续号码下发。
在本发明的第一实施例中，首先将呼叫号码分为字冠和后续号码两部分进行处理，其中字冠是事先被用于软交换的路由分析的，而通过DigitMap匹配得到呼叫字冠后立即上报软交换进行路由分析，同时网关通过交叠方式继续收集或者下发后续号码，在软交换完成路由分析后，将包括后续号码的呼叫号码发往链路后续节点分析并继续路由。
下面结合图3详细说明根据本发明的第一实施例的入局呼叫流程。需要说明的是，在本发明中，可采用IETF定义的R2包和ITU-T定义的MFD包来实现被叫号码的交叠方式上报。
入局呼叫发生时，首先，在步骤301中，软交换先下发检测占用的事件，通知网关检测对端交换机发起的占用事件。
接着进入步骤302，网关收到对端交换机发送的占用请求信令后，先给对端回应占用确认信令，然后给软交换上报占用事件。本步骤中，对端交换机发来的占用请求信令启动了入局呼叫的R2信令交互过程，即一次入局呼叫开始接收处理。
接着进入步骤303，软交换再给网关下发地址事件，地址事件中携带DigitMap参数，此时下发的DigitMap可以只是软交换上配置的呼叫字冠。因此对于呼叫字冠的DigitMap匹配可以较容易实现所有可能字冠的情况，使得号码匹配不受DigitMap难以完全的限制。
接着进入步骤304，网关和对端交换机进行R2信令交互，如图中所示，网关收到交换机发来的号码′1′时，即回应发送下一位号码的请求，这样交替完成交换机对网关的号码传送。当网关收到的被叫号码满足DigitMap字冠的号码匹配条件时，将被叫号码即字冠上报给软交换。因此这一过程即为前半段的呼叫字冠的匹配和上报过程。
接着进入步骤305，软交换根据网关上报的呼叫字冠号码可以开始号码分析并进行路由选择，同时给网关下发MFD事件用来检测其余的被叫后续号码。软交换在完成路由选择之后即可获得呼叫路由的后续链路地址。
接着进入步骤306，网关通过信令互控继续和交换机进行号码传送，在每收到一个被叫号码，就用对应的MFD事件上报给软交换，比如对应0-9的分别定义10种MFD事件表示相应的号码，实现后续号码的交叠上报。
接着进入步骤307，软交换将包括收到的后续号码的被叫号码向前面由字冠分析得到的路由上的下一局向传送，直到落地局通知号码全，实现被叫号码的路由分析，巧妙的避免了因不知道被叫号码规则而无法实现DigitMap匹配。
最后进入步骤308，软交换将被叫用户的状态通过信号下发给网关，网关再发送被叫用户状态信令通知交换机，完成一次入局呼叫的接续。
下面结合图4详细说明根据本发明的第一实施例的出局呼叫流程。本发明中，采用R2包的R2/addr信号来实现被叫号码的交叠方式下发。通过多次下发R2/addr信号，将被叫号码分段下发，实现交叠式R2信令交互，这样可以提高接续效率。
首先，在步骤401中，软交换先给网关下发占用信号，通知网关开始出局呼叫流程。
接着进入步骤402，网关给对端交换机发送占用请求信令，通知对端交换机本局呼出。收到对端回应的占用确认信令后，再向软交换上报开始拨号事件。
接着进入步骤403，软交换给网关下发R2/addr地址信号，携带被叫号码的部分号码，网关收到该地址信号后即开始向对端交换机发送号码，发送号码的过程如前所述一位一位的交互式传送。在发送完所有的号码后，向软交换上报信号完成事件。
接着进入步骤404，如果此时软交换还有后续的号码需要发送，则再次给网关下发R2/addr地址信号，携带下一段被叫号码。同样的，网关继续向对端交换机发送该段号码，然后通知软交换信号发送完成。这一过程重复进行，直到对端交换机通知号码全后，说明出局呼叫号码发送完毕，软交换停止向网关发送R2/addr地址信号。
最后进入步骤405，对端交换机给网关发送被叫用户状态信令，由网关上报通知软交换被叫用户状态事件。
熟悉本领域的技术人员可以理解，上述入局呼叫中用于交互式上报后续号码的MFD包方式、以及出局呼叫中用于交互式给交换机传送分段呼叫号码的R2/addr信号方式，均可以采用其他单音包或是某种号码定义方式来代替完成相应的功能，同样能实现R2信令的交互，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各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种下一代网络构架下的呼叫处理方法，其特征在于，包含以下步骤，入局呼叫时，网关从交换机交叠接收被叫号码，通过号码映射匹配字冠并上报软交换，由所述软交换进行路由分析，并且，所述网关再将后续号码上报所述软交换，并发往路由上的后续局完成号码分析；出局呼叫时，所述软交换向所述网关分段下发被叫号码，并由所述网关交叠传送给所述交换机；其中所述被叫号码由所述字冠和所述后续号码组成。
2.根据权利要求1所述的下一代网络构架下的呼叫处理方法，其特征在于，所述入局呼叫进一步包含以下子步骤，所述软交换向所述网关下发检测占用事件，通知其检测所述交换机的占用请求；所述网关检测到所述交换机的所述占用请求后，回复占用确认，并向所述软交换上报占用事件；所述软交换向所述网关下发地址事件，其中，所述地址事件携带所述号码映射参数，用于匹配所述字冠；所述网关从所述交换机交叠接收所述被叫号码，通过所述号码映射参数匹配所述字冠，并向所述软交换上报；所述软交换根据所述网关上报的所述字冠进行路由分析，并从所述网关交叠检测上报所述后续号码；所述软交换将所述被叫号码发往路由上的所述后续局完成号码分析，直到落地局通知号码全；所述软交换将被叫用户状态下发给所述网关，由所述网关通知所述交换机。
3.根据权利要求2所述的下一代网络构架下的呼叫处理方法，其特征在于，在所述入局呼叫中，所述网关通过上报多频率语音检测包来交叠上报所述后续号码给所述软交换。
4.根据权利要求1所述的下一代网络构架下的呼叫处理方法，其特征在于，所述出局呼叫进一步包含以下子步骤，所述软交换下发占用信号给所述网关；所述网关向所述交换机发送所述占用请求，检测回复的占用确认，并向所述软交换上报；所述软交换向所述网关分段下发所述呼叫号码，直到所述交换机通知号码全；所述交换机向所述网关发送所述用户状态，并且，所述网关向所述软交换上报。
5.根据权利要求4所述的下一代网络构架下的呼叫处理方法，其特征在于，在所述出局呼叫中，所述软交换通过下发地址信号来分段下发所述呼叫号码给所述网关。
全文摘要
本发明涉及NGN架构的实现方法，公开了一种NGN构架下的呼叫处理方法，使得号码匹配不受DigtMap限制，呼叫和接续时间缩短，系统简化，效率提高。本发明中，在入局呼叫中将被叫号码分为字冠和后续号码两个部分，其中字冠通过DigitMap匹配由网关先上报给软交换并进行路由分析，然后后续号码通过其他方式交叠式上报给软交换，并由软交换向后发往链路后续节点进行号码匹配，直到落地局通知号码全；在出局呼叫时，将分段后的呼叫号码交互式下发给网关。
文档编号H04Q3/58GK1825866SQ200510033348
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月25日 优先权日2005年2月25日
发明者苏敬斫 申请人:华为技术有限公司