专利名称：软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域中NGN(Next Generation Network，下一代网络)系统中MGC与MGW、MGC与MGC之间直接使用SCTP(Stream Control TransmissionProtocol，流控制传输协议)进行上层信令消息传输时的偶联负荷分担方法。
背景技术：
20世纪80年代以来，移动通信以其便捷、灵活的特点满足了人们工作、生活中的通信要求，呈现快速发展的势头。随着移动通信系统在经济和社会生活等各个领域日益广泛的应用，移动通信系统技术本身也在快速发展之中，移动通信正经历着从目前正在广泛使用的第二代移动通信系统到日益成熟完善的第三代移动通信系统的技术演变，移动通信的业务也在发生变化。随着Internet的发展和普及，移动数据业务被普遍看好。国际标准化组织3GPP和3GPP2分别负责第三代移动通信系统国际标准WCDMA标准和CDMA2000标准的制定和修改。在这两种类型的标准中，SCTP(流控制传输协议)被3GPP/3GPP2等组织广泛采用，作为NGN(下一代网络，例如目前广泛采用的第三代移动通信系统标准WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA/SOFTSWITCH)网络信令传送的协议标准，主要用于在MGC(Media Gateway Controller，媒体网关控制器)和MGW(Media Gateway，媒体网关)之间承载网关控制信令以及在MGC和MGC之间承载呼叫控制信令。
在实际组建NGN网络时，存在将H.248(ITU_T H.248，网关控制协议)信令消息、BICC(Bear Independent Call Control，承载无关的呼叫控制协议)信令消息、SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)信令消息直接承载在SCTP协议之上于MGC与MGC或MGC与MGW之间进行传输的需求，如图1所示，示出了H.248信令消息承载于SCTP协议进行传输的实例。SCTP协议向H.248、BICC和SIP以偶联的形式提供传输能力。这里所说的偶联是在两个SCTP端点间的一个对应关系，用以为上层协议提供传输服务。也就是说，H.248、BICC和SIP在有消息需要发送出局时，首先选择一条出局的SCTP偶联，将消息发送到这条SCTP偶联上。在图1中，H.248、BICC、SIP均可直接承载在SCTP之上进行传输。
目前NGN网络中的MGC和MGW设备中，当H.248、BICC和SIP直接承载在SCTP之上时，通常会配置不只一条与其它MGC或MGW设备相连的偶联。而且，MGC和MGW基本都是多处理机的架构，多条SCTP偶联可能分别配置在多个不同的处理机上，当然，也可能某一处理机上根本没有配置偶联，没有配置偶联的处理机可以使用与其连接的其它处理机上的偶联传输消息，如图2所示，给出了多处理机多个偶联情况下的偶联配置方式。这就引出了对于每一个具体的信令消息，应该怎样选择SCTP偶联进行传输才能保证所有消息在偶联间负荷分担的问题。另外，还存在添加或删除某一处理机而导致偶联信息变化后，怎样将可用的偶联表在整个设备内部扩展以确保上层协议的消息可靠传输的问题。
发明内容
针对上述现有的软交换网络中偶联间负荷方式、偶联表管理中所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种可在偶联间均衡负荷、可灵活及时更新各处理机中偶联表的软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法。
本发明是这样实现的一种软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法，所述软交换网络中语音信令承载于流控制传输协议上，并以偶联的方式进行传输，该方法包括以下步骤(1)一个以上的处理机互连以提供出局接入的偶联服务，设置其中一个处理机为偶联管理处理机，在该偶联管理处理机上存储所有处理机上的可用的偶联，组成偶联列表，并将该偶联表发送给与所述偶联管理处理机连接的所有处理机；(2)上层协议的信令消息在选择偶联时，根据自身消息中的随机变化的变量对当前偶联表的偶联数目进行取模运算，以均等的概率选择出一条偶联来发送所述信令消息。
本发明首先在众多互连的处理机中设置一个为偶联管理机，并将所有的偶联信息存储于该偶联管理处理机的偶联表中，上层协议的信令消息进行偶联选择时，可采用尽可能平均的方式进行信令消息传输，实现了偶联负荷分担。本发明以偶联表的方式将所有可用偶联通知给与偶联管理处理机连接的所有处理机，当需要对偶联进行调整时非常方便。本发明能够有效满足在MGC与MGC或者MGC与MGW之间传输信令消息的各种需求。
图1是上层协议承载于SCTP之上进行传输的结构示意图；图2是多个SCTP偶联的配置示意图；图3是本发明偶联表更新过程及各更新状态下调用状况示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
如图1、2所示，在NGN中对H.248、BICC、SIP消息进行传输时，需将其承载于SCTP中。图2示出了5个互相连接的处理机，即它们可以通过有线或无线的方式互相通信。设置其中的一个为偶联管理处理机，另外4个处理机每个配置一条出局偶联，并在该偶联管理处理机上设置管理所有可用的偶联(图2中的4个偶联，假设它们均可用)的列表。该偶联表中的所有偶联的优先级别是相同的，即它们在偶联表中出现的概率应该是相同的。本领域技术人员应当理解，在实际进行偶联配置时，并不仅限于此，例如，可以为某个模块配置多于一条的偶联或根本不配置偶联，也可以为偶联表管理处理机配置出局偶联，甚至，在这些互连的处理机中，至少配置一条出局的偶联。
基于上述偶联配置方式来详细说明本发明的具体流程。上层协议的信令消息在选择偶联时，根据自身消息中的随机变化的变量(例如对于H248协议来说随机变量可以是上下文标识，对于BICC协议来说随机变量可以是电路标识选择码)对当前偶联表的偶联数目进行取模运算，如图3所示，假设开始时当前偶联表有3个偶联(分别为偶联1、2、3)可用，采用取模运算结果后负荷分配如图3中最上方列表所示，偶联1被调用了5次，偶联2、3被调用了4次，各可用偶联负荷基本均衡。同理，当新增加了1个偶联4后，4个可用偶联负荷完全相同(图3中中间列表所示)。当减少了1个偶联2后，各偶联(偶联1、3、4)调用情况与偶联为1、2、3的情况类似(图3中下方列表所示)。
当一个处理机上电之后，启动在本处理机上配置的偶联，使偶联进入到能够用于传送消息的服务状态，然后通知偶联表管理处理机。偶联表管理处理机在接收到偶联可用的通知消息后，把该新偶联按顺序循环写入本地维护的可用偶联表，并且把这张表传送给设备内的所有处理机。如图3所示，假设当前存在编号为1、2、3的共三条偶联，则可用偶联表为123，当偶联表管理处理机得到某一处理机发送过来的编号为4的偶联可用的通知消息后，修改可用偶联表为1234。本实施例仅列举了构造偶联表的一种做法，并不限定于此，也可以有其它类似的构造方式，只要能够保证每条偶联在列表中出现的概率相同就可以。同理，如图3所示，当某一个处理机上的一条偶联(偶联2)由于某种原因不可用后，处理机会把这一信息通知偶联表管理处理机，偶联表管理处理机将该条偶联(偶联2)从可用的偶联表中删除，并重新排列可用的偶联表，然后把这张表传送给设备内的所有处理机。另外，偶联表管理处理机会定时判断其与设备内的其它处理机之间的通信状态，当偶联表管理处理机发现与某一处理机的通信中断，则偶联表管理处理机认为在这个处理机上配置的偶联不可用，从可用偶联表中将其删除，并重新排列可用的偶联表，然后把这张表传送给设备内的所有处理机。当然，如果该中断处理机上未配置偶联，则偶联表管理处理机上的偶联表不予更新。偶联管理处理机检查与其他处理机通信状态的周期可根据需要任意设定。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法，所述软交换网络中语音信令承载于流控制传输协议上，并以偶联的方式进行传输，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)一个以上的处理机互连以提供出局接入的偶联服务，设置其中一个处理机为偶联管理处理机，在该偶联管理处理机上存储所有处理机上的可用的偶联，组成偶联列表，并将该偶联表发送给与所述偶联管理处理机连接的所有处理机；(2)上层协议的信令消息在选择偶联时，根据自身消息中的随机变化的变量对当前偶联表的偶联数目进行取模运算，以均等的概率选择出一条偶联来发送所述信令消息。
2.根据权利要求1所述的软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法，其特征在于，所述互连的处理机中至少一个处理机上配置有偶联。
3.根据权利要求1或2所述的软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法，其特征在于，所述偶联表中的所有偶联的优先级别是相同的，它们在偶联表中出现的概率是相同的。
4.根据权利要求3所述的软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法，其特征在于，所述偶联表的维护方式为偶联表记录外的处理机上的配置偶联进入可用于传送消息的服务状态时，通知所述偶联管理处理机，所述偶联管理处理机将所述新偶联添加于偶联表中，并保证所述新偶联与原有偶联级别相同，然后将更新后的偶联表发送至与所述偶联管理处理机连接的所有处理机；所述偶联管理处理机接收到偶联表内的偶联不可用的通知或检查出与某处理机的通信中断，则删除所述不可用的偶联或所述中断处理机配置的相应偶联，并将更新后的偶联表发送至与所述偶联管理处理机连接的所有处理机。
5.根据权利要求4所述的软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法，其特征在于，所述偶联管理处理机检查与其他处理机通信状态的周期可任意设定。
6.根据权利要求1或2所述的软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法，其特征在于，所述处理机互连是指处理机之间可通过有线或无线的方式进行通信。
全文摘要
本发明公开了一种软交换网络中基于流控制传输协议的偶联的负荷分担方法，软交换网络中语音信令承载于流控制传输协议上，并以偶联的方式进行传输，包括一个以上处理机互连以提供出局接入的偶联服务，设置其中一个处理机为偶联管理机，在该偶联管理处理机上存储所有处理机上的可用的偶联，组成偶联列表，并将该偶联表发送给与偶联管理处理机连接的所有处理机；上层协议的信令消息在选择偶联时，根据自身消息中的随机变化的变量对当前偶联表的长度进行取模运算，以均等的概率选择出一条偶联来发送信令消息。本发明很好地实现了偶联负荷分担，能够有效满足在MGC与MGC或MGC与MGW之间传输信令消息的各种需求。
文档编号H04L12/56GK1949764SQ20051011252
公开日2007年4月18日 申请日期2005年10月10日 优先权日2005年10月10日
发明者马海波, 冷志敏, 柴玉森 申请人:中兴通讯股份有限公司