专利名称：用于在冗余的通信网中确保通信连接和所属计费的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在以冗余方式所建立的通信网中确保通信连接和所属计费的方法，其中终端设备经由传送器、优选地经由IP承载借助于消息通信，其中利用监控功能对终端设备和/或者硬件单元的正确功能进行监控，并且在一个或者多个硬件单元故障的情况下，仍能运行的硬件单元接管发生故障的硬件单元的物理功能。
通过应用如因特网协议(＝IP)的有利的承载技术引入MGC-MGC通信(＝媒体网关通信(＝MGC))，为通信接通通信信道或者有效信道。在对连接建立、媒体建立或者承载建立进行解除或者分离的情况下，即在通信终端设备和(数据)传输器之间解除或者分离的情况下采用MGC-MGC通信。当前多个标准化的方法在被使用，所述方法在解除或者分离连接建立的情况下尝试保持电信网中的业务。
当前例如有ITU-T标准(＝国际电信联盟电信标准化部门)Q.1902.x承载无关呼叫控制能力集2(Bearer Independent CallControl Capability Set 2＝BICC CS2)，其具有在消息传递(＝消息传递部分(Message Transfer Part)；＝MTP)时自身的指示功能(＝业务指示器(Service Indicator))。在此，Q765.5为IP承载RIP(＝实时传输协议)作为承载技术描述了承载应用传输(＝BAT)，正如可能在呼叫(＝Call)和传送器(＝承载(Bearer))分离时，为终端客户提供其所熟悉的在电信网中的业务。
作为进一步开发，期间在IETF(＝互联网工程工作组(InternetEngineering Task Force))中RFC 3261(＝会话启动协议(SessionInitiation Protocol)＝SIP)和RFC 3204(ISUP MIME类型)形成为标准，其允许在会话启动协议消息中的ISUP(＝ISDN用户部分)消息的隧道传输。
通过了RFC 2976(INFO方法)作为附加的标准，该标准允许传输不能被映射为通过RFC 2543或者RFC 3261所定义的消息的ISUP消息。
随着日益接受NGN(＝下一代网络)结构体系，关于确保所属的网络设备的可用性以保证通信业务和鉴于即使在硬件故障的情况下也提供受保护的计费数据之解决方案变得越来越重要。特别是网络运营商期待即使在硬件故障高度集中的硬件设备的情况下也保证迄今熟知的功能，所述硬件设备提供在多个MGC和相应的终端设备之间的信令协议。
刚好RFC3261的会话启动协议对确保呼叫(＝call)提出了提高的要求，以便在那里对于呼叫相关的数据在该呼叫时不丢失，所述数据在呼叫建立时必须根据标准动态地被协商和相应地在故障的情况下必须重新被修复。然而，此外同时还存在以下要求，即在这种情况下也保证呼叫本身和计费不被中断并且还可以正确地被再现。
当前在通信设备(例如在本申请人的hiE9200)中，只要没有发生故障，则在会话启动协议的情况下基于会话计时器草案(SessionTimer Draft)借助于监控功能、例如通过re-INVITE利用会话描述协议监控对方，以便在如果对方发生故障的情况下必要时停止连接和计费。
在这种情况下，SDP(＝会话描述协议)包含对当前所使用的RTP承载的特性的精确描述，例如IP地址、RTP端口、所使用的CODEC(也称作有效载荷类型)、回声消除器的状态、承载的接通状态、SDP版本计数器和其它更多的。
这尤其对于两个参与的网络单元(如终端设备和数据传输器)要求，所述网络单元附加地在硬件故障的情况下也必须修复会话描述协议数据用于完全地支持备用硬件。由此，尤其预防性地提供存储位置和附加地计算机容量/时间或者处理器时间对于确保和在备用硬件上重建所述数据是必要的，用以完全支持当前所实施的程序。如果在硬件故障之后不考虑该工业标准(SIP会话计时器程序)，那么当不能完全地重建相应的呼叫数据时将会不必要地释放稳定呼叫。稳定呼叫是以下呼叫，该呼叫通过拿起电话听筒达到状态 “用户已经接电话”并且没有其它的特性被激活，例如呼叫保持。稳定呼叫的释放(Auslsen)通过以下方式产生，即SDP数据或者还有其它的呼叫数据已丢失并且不再能够对SIP会话计时器re-INVITE作出应答。因为在会话启动协议中尤其是会话描述协议被用于控制功能，如呼叫保持、承载重定向、承载的CODEC转换，所以这意味着为稳定呼叫不必要提供存储和计算容量，所述稳定呼叫不真正需要所述存储和计算容量。
因此，本发明的任务是，提供一种用于在通信网络中、优选地在SIP通信网中确保通信连接和所属计费的方法，所述方法在硬件故障的情况下提供所熟悉的通信业务，但是与迄今所公知的标准化保护方法相比可以更加简单并且以小得多的存储和计算容量被实施。
该任务将通过独立专利权利要求1的特征来解决。本发明有利的改进方案是从属权利要求的主题。
本发明人已经认识到，在标准RFC3261情况下在会话启动协议中和在RFC3264情况下在会话描述协议提供/应答和在SIP会话草案(＝会话启动协议中的会话计时器＝draft-ietf-sip-session-timer-13)中，用于监控SIP对方的可能性可供使用。在第7.4章“GeneratingSubsequent Session Refresh Requests des SIP session drafts”中能够使用RFC3311的UPDATE方法，而不使用会话描述协议(SDPRFC2327)。来源http//www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-sip-session-timer-15.txt，其中该网页的内容内容完整地被采纳进该申请中。
因此，本发明人建议，如下改善用于在以冗余方式所建立的通信网中确保通信连接和所属计费的方法，其中在所述通信网中终端设备通过传送器、优选地IP承载借助于消息通信，其中利用监控功能对终端设备和/或者硬件单元的正确功能进行监控，并且在一个或者多个硬件单元故障的情况下仍能运行的硬件单元接管发生故障的硬件单元的物理功能，即在能运行的硬件单元在接管物理功能之后立即传输消息到参与的终端设备并且另外确定，监控功能由仍能运行的硬件单元执行。
由此实现，在一个或者多个硬件单元故障的情况下，在通信网中、优选地在SIP通信网中现有的或者要重新建立的通信连接和所属的计费继续正确地起作用并且所熟悉的通信业务一直还可供通信用户使用。
以冗余方式所建立的通信网可以是SIP通信网络并且所传输的消息可以是SIP消息。
例如通过会话描述协议利用随之出现的对存储和计算容量的必要使用在(硬件)故障的情况下对有关的呼叫数据的迄今必要的修复可以通过使用新的方法避免。
如果从能运行的硬件单元获得消息的终端设备给所述硬件单元回送应答，则对于该方法是有利的。例如，参与的SIP终端设备可以发送200OK作为对UPDATE的应答。由此，可以简单地确定，现有的通信连接是否由于硬件单元的故障而真正地被涉及到。
此外，如果终端设备和/或者硬件单元通过SIP会话计时器(会话启动协议中的会话计时器)监控，则这是有利的。由此在SIP系统中一种简单的方法可用于监控参与的SIP通信设备。
SIP会话计时器监控功能可以确定，参与的终端设备或者硬件部件是否发送或者接收INVITE或者UPDATE消息，其中使用无SDP的UPDATE消息。由此确定SIP端点(Endpunkt)的作用。这尤其有利，因为由此对方现在不再必须发送带有会话描述协议的re-INVITE，然后根据标准重又必须利用不再需要存在的会话描述协议关于其所有方面以对re-INVITE的应答来应答所述对方。在接管发生故障的硬件单元的功能之后用于建立新的硬件单元与以前的终端设备的连接的耗费因此在新的方法中与迄今相比保持更小。
在此方法的实施形式中，通过SIP代理、优选地代理服务器进行计费。在SIP代理故障的情况下，可以出于安全的原因在接管物理功能之后通过能运行的硬件单元发送消息UPDATE到两个进行通信的终端设备，使得呼叫不被释放。其中等待接收周期性的re-INVITE/UPDATE的该方在接收到消息之后释放该呼叫。
在新的方法中，计费可以根据终端设备的应答继续被执行或者在没有应答来自终端设备时被停止。假如例如利用否定的响应对从能运行的硬件单元到参与的终端设备的消息作出应答，那么可以从中推断出，该方仍能运转并且呼叫和计费可以继续进行。
下面根据优选的实施例借助于图进一步描述本发明，其中指出，仅仅示出对于直接理解本发明重要的元件。在此使用下列参考符号1SIP通信网；2IP承载/传输器；3电信设备/hiG1000；4TX(＝转接局(Transit Exchange))；5LE(＝本地交换局(LocalExchange))；6PSTN(＝公用电话交换网(Public Switched TelefonNetwork))；7.1-7.x通信终端设备/电话；8媒体节点/hiQ9200；9BICC ITU-T Q.1901的CMN呼叫协调节点；10SIP代理；11SIP终端设备；12计算机；13SIP消息的传递；14第一硬件单元；14.1第一硬件单元的故障；15第二硬件单元；16第一和第二硬件单元的冗余连接；17消息/UPDATE；18对消息UPDATE/200OK的应答。
详细地
图1示出SIP通信网的示意性结构；图2示出原理简图，该原理简图示出硬件单元的故障和解说在新方法中的随后的步骤。
图1示出SIP通信网1的示意性结构。在该SIP通信网1中，通信终端设备7.1-7.x、优选地为简单电话机通过传送器(Vermittler)(这里是IP承载2)相互连接。通信终端设备7.1-7.x连接在公用电话交换网6上。但是通过该SIP通信网1和其中发生的SIP消息13的传递，计算机12也可以相互通信。本发明的思想也涵盖以下网络，其中SIP终端设备直接连接在纯SIP域内的SIP代理上，而无需PSTN6。
网络运营商希望在SIP通信网1的一个或者多个硬件单元故障的情况下也保证，一方面可以正确地结算并继续运行对于现有通信连接的计费。另一方面，尽管故障，所熟悉的业务也应该无等待时间地供SIP通信网1的用户使用。为此，提出了一种新的简单方法，该方法能够在SIP通信网中确保通信连接和所属计费。
图2示出原理简图，其中示出了硬件单元(这里是第一硬件单元14)的故障14.1。第一硬件单元的故障14.1由X符号表示。此外，在图2中示意性地表示，第二硬件单元15如何接管发生故障的第一硬件单元14的任务和为此在新的方法中引入哪些步骤。
在通信网中，出于安全原因，硬件单元14和15彼此间具有冗余的连接16，使得能够通过还能运行的硬件单元15接管发生故障的硬件单元14的功能。
用于检测硬件故障的方式和方法和对硬件故障的其它处理或者对相关数据到备用硬件单元上的所属传递从现有技术中已经公知。在新的方法中优选地使用会话启动协议(＝SIP)相关的部分。
在第一硬件单元14故障14.1的情况下，根据通信网的冗余结构，第二硬件单元15接管第一硬件单元14的功能。迄今第一硬件单元14与SIP终端设备11(例如电话和/或者计算机)连接。第一硬件单元14与SIP终端设备11的连接未在图2中示出。在第一硬件单元14发生故障14.1之后，第二硬件单元15与SIP终端设备11连接并且与其通信。
在接管了第一硬件单元14的(多个)物理功能之后，第二硬件单元15在新的方法中发送消息17到SIP终端设备11，这里是SIPUPDATE。该SIP UPDATE是SIP消息或者可能的方式，其在RFC3311中被定义并且在SIP会话计时器草案中未被排除，其可以指示SIP呼叫的改变，而在此不使用通信网的会话描述协议。消息17可以包含以下附加的确定，即从这起、也即从第二硬件单元15起立即实施SIP会话计时器监控功能。
SIP会话计时器监控功能可以确定，两个参与方中的哪一个、也即第二硬件单元15或者SIP终端设备11应该发送消息INVITE或者UPDATE用于确定对方是否准备好和存在。消息INVITE一方面是可以建立连接的SIP消息，或者另一方面它能够为现有的稳定连接作为re-INVITE改变连接数据。该消息也可以被应用于SIP会话计时器程序。
因此对于第二硬件单元15是SIP终端设备11的新通信伙伴的确定可以不依赖于在第一硬件单元14上的先前情况而现在通过第二硬件单元15来确定。这尤其有利，因为由此对方现在可以不再发送带有会话描述协议的re-INVITE，然后根据标准必须重又利用不再需要存在的会话描述协议关于其所有方面以对re-INVITE的应答18(这里200OK)来应答所述对方。
根据本发明，接收消息17(这里，UPDATE)的SIP伙伴11利用应答18(这里，200OK)作出应答。这是对SIP消息的按照RFC3261SIP根据标准的肯定应答，这里是对UPDATE的肯定应答。因此，两者、即第二硬件单元15和SIP终端设备11知道，呼叫或者连接正常并且需要不结束计费和呼叫。因此，这尤其如此，因为尽管只提供SIP信令的第一硬件单元14的故障14.1，所属的通信网很可能还能运转，并且通信用户还能相互通话或者通信，并且第一硬件单元14的故障14.1没有影响。
假如对方违反期望地利用否定应答18对消息/UPDATE 17作出应答，那么第二硬件单元2将会/可以把该反应看作为确认，据此尽管如此对方还能运转并且呼叫和计费可以继续进行。
于是根据本发明，在例如进行计费的SIP代理故障的情况下，可以执行将UPDATE向连接的双方的发送。
不言而喻，本发明的前述特征不仅仅以分别所说明的组合、而且也以其它的组合或者单独的方式可用，而不偏离本发明的范畴。
使用了下列缩写BAT 承载应用传输Bearer传送器BICC 承载无关呼叫控制Call 呼叫CMN 呼叫协调节点CODEC 编码解码IETF 因特网工程工作小组IP因特网协议ISDN 综合业务数字网＝业务集成的数字电信网ISUP ISDN用户部分ITU-T 国际电信联盟电信标准化部门LE本地交换局MG媒体网关MGC 媒体网关通信MTP 消息传递协议NGN 下一代网络PSTN 公用电话交换网RFC 请求注解RTP 实时传输协议SIP 会话启动协议SDP 会话描述协议TX转接局
权利要求
1.用于在以冗余方式所建立的通信网(1)中确保通信连接和所属计费的方法，其中终端设备(7.1-7.x，11)通过传送器(2)、优选地IP承载借助于消息(13)通信，其中利用监控功能对终端设备(7.1-7.x，11，12)和/或者硬件单元(14，15)的正确功能进行监控，并且在一个或者多个硬件单元(14，15)故障(14.1)的情况下，仍能运行的硬件单元(15)接管发生故障的硬件单元(14)的物理功能，其特征在于，能运行的硬件单元(15)在接管物理功能之后立即传输消息(17)到参与的终端设备(7.1-7.x，11，12)并且另外确定，监控功能由仍能运行的硬件单元(15)执行。
2.按照前述权利要求1的方法，其特征在于，SIP通信网作为以冗余方式所建立的通信网被使用并且SIP消息作为消息被传输。
3.按照前述权利要求1和2之一的方法，其特征在于，从能运行的硬件单元(15)获得消息(17)的终端设备(7.1-7.x，11，12)给所述能运行的硬件单元回送应答(18)。
4.按照前述权利要求1到3之一的方法，其特征在于，终端设备(7.1-7.x，11，12)和/或者硬件单元(14，15)通过SIP会话计时器(会话启动协议中的会话计时器)被监控。
5.按照前述权利要求4的方法，其特征在于，SIP会话计时器监控功能确定，参与的终端设备(7.1-7.x，11，12)或者硬件部件(14，15)是否发送或者接收INVITE或者UPDATE消息，其中使用无SDP的UPDATE消息。
6.按照前述权利要求1到5之一的方法，其特征在于，计费通过SIP代理(10)执行，并且在SIP代理故障的情况下，将消息(17)发送到进行通信的两个终端设备(7.1-7.x，11，12)。
7.按照前述权利要求1到6之一的方法，其特征在于，根据终端设备(7.1-7.x，11，12)的应答(18)继续执行计费、或者在没有应答到来和呼叫被结束时结束计费。
全文摘要
本发明涉及一种用于在以冗余方式所建立的通信网(1)中确保通信连接和所属计费的方法，其中终端设备(7.1－7.x，11，12)通过传送器(2)、优选地IP承载借助于消息(13)通信，其中利用监控功能对终端设备(7.1－7.x，11，12)和/或者硬件单元(14，15)的正确功能进行监控，并且在一个或者多个硬件单元(14，15)故障(14.1)的情况下，仍能运行的硬件单元(15)接管发生故障的硬件单元(14)的物理功能，其中能运行的硬件单元(15)在接管物理功能之后立即传递消息(17)到参与的终端设备(7.1－7.x，11，12)并且另外确定，监控功能由仍能运行的硬件单元(15)执行。
文档编号H04L29/14GK101065927SQ200580040468
公开日2007年10月31日 申请日期2005年10月12日 优先权日2004年11月25日
发明者K·霍夫曼 申请人:西门子公司