专利名称：Ip网络信令传输故障处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及IP网络信令传输协议(SIGTRAN协议)，尤其涉及IP网络信令传输故 障的处理方法及装置。
背景技术：
随着IP网络技术的逐步成熟，出现了在IP网络上传输七号信令等电路交换信令 协议的需求。为了满足在IP网络上传输信令协议的需求，IETF网络工作组成立了专门的信 令传输小组，他们所制订的IP网络信令传输协议(SIGTRAN协议)支持通过IP网络传输传 统电路交换信令。2006年IETF工作组正式发布了 MTP3用户适配层协议(M3UA，Signaling System 7(SS7)Message Transfer Part 3(MTP3)-User Adaptation Layer,RFC4666),M3UA 协议用来实现承载在IP网络上的信令消息的可靠有序传递。电信网络的发展趋势是信令IP化和容灾备份(包括信令网和传输网的容灾备 份)，在IP网络信令中常从容灾备份的角度考虑采用多条传输网通路来传输IP网络信令消 息。而IP传输网络由于所经过的路由器以及传输介质的不同，传输网络常常存在一些差异 性。经常发生一个传输网络丢包严重质量很差，而另外的一个传输网络却从来不丢包质量 很好。而这种传输网络的差异性在IP网络信令层表现为IP通路的拥塞情况不同，一般而 言对一个IP网络信令M3UA协议而言看到的是一个个IP通路偶联，而看不到底层具体的哪 个IP通路偶联走的哪个IP传输网络，即对于上层IP网络信令M3UA而言对底层IP通路偶 联都是一视同仁不区分对待的。由于这个特性就引入了一个问题，当一个IP传输网络发生 问题时对IP网络信令M3UA而言就是承载在这个IP传输网络上的IP通路偶联发生拥塞， 根据协议只要发生偶联拥塞就需要上报业务局向拥塞，进而导致一个IP网络信令M3UA局 向发生拥塞，并导致业务开始进行流量控制。由于一个IP传输网络存在问题，因此这个拥 塞情况长时间得不到改善而一直保持拥塞状态，这样业务流量控制就会不断的加剧业务负 荷流控的级别，可以正常承担的业务流量会不断的由于流量控制而降低到越来越少，严重 情况下会导致流控过度而发生呼叫全部控制的瘫局故障。而在已知的现有技术中还没有一 个协议和方案能很好的解决这个问题。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种IP网络信令传输故障的处理方法及 装置，解决因IP网络信令传输平面故障而导致的业务中断问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种IP网络信令传输故障处理方法，包括当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路拥塞报文后，判断发生拥塞的IP 信令链路比例是否超过预设的拥塞上报门限；如果发生拥塞的IP信令链路比例未超过所述拥塞上报门限则不上报业务局向拥 塞，如果发生拥塞的IP信令链路比例超过所述拥塞上报门限则上报业务局向拥塞。在一改进的方案中，对发生拥塞的IP信令链路设置拥塞标记，禁止发生拥塞的IP信令链路承担业务负荷。在另一改进的方案中，当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路的解除拥 塞报文后包括以下步骤触发预先设定的定时器开始计时；在定时器到时之前不向解除拥塞的IP信令链路分配业务负荷。在定时器计时期间检测IP信令链路是否真正恢复的检测步骤，所述检测步骤包 括在已经解除拥塞的IP信令链路上发送心跳消息；检测所述心跳消息是否导致该IP信令链路再次发生拥塞，如果是，则继续对该IP 信令链路设置拥塞标记；如果定时器到时后发送的心跳消息都没有导致该IP信令链路再 次发生拥塞，则取消该IP信令链路的拥塞标记。本发明同时提供一种IP网络信令传输故障处理装置，包括判断单元，用于当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路拥塞报文后，判断 发生拥塞的IP信令链路比例是否超过预设的拥塞上报门限；报文发送单元，用于当判断单元的判断结果是发生拥塞的IP信令链路比例未超 过所述拥塞上报门限时不上报业务局向拥塞，判断结果是发生拥塞的IP信令链路比例超 过所述拥塞上报门限时上报业务局向拥塞。在一改进的方案中，还包括标记设置单元，用于对发生拥塞的IP信令链路设置 拥塞标记，使业务负荷动态路由在选路时禁止选择标记为拥塞态的IP信令链路，从而禁止 发生拥塞的IP信令链路承担业务负荷。在另一改进的方案中，所述处理装置还包括定时器单元，用于当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路的解除拥塞报 文后根据预先设定的定时器开始计时；所述标记设置单元在定时器到时之前保持该IP信 令链路的拥塞标记；心跳发送单元，用于在定时器计时期间，向已经解除拥塞的IP信令链路上发送心 跳消息；检测单元，用于检测所述心跳消息是否导致该IP信令链路再次发生拥塞，如果 是，则控制标记设置单元继续对该IP信令链路设置拥塞标记；如果定时器到时后发送的心 跳消息都没有导致该IP信令链路再次发生拥塞，则控制标记设置单元取消该IP信令链路 的拥塞标记。本发明的有益效果是本发明避免了现有技术中一旦部分IP信令链路发生拥塞，业务进行负荷流量控 制进而导致业务呼叫损失甚至瘫局的故障，解决了 IP信令传输平面故障导致业务中断的 问题。通过本发明，可以从机制上最大程度的避免由于传输平面故障导致业务过度进行负 荷控制，使得单平面的传输故障，对业务不可见对业务不产生任何负面的影响。对于目前的 IP信令组网下，优化通信网络提高用户服务质量有非常重要的意义。
图1是M3UA协议栈结构图2是正常情况下的业务负荷分担图；图3是发生IP传输平面故障下的业务负荷分担图；图4是本发明一种实施例的结构示意图；图5是本发明一种实施例的流程图；图6是本发明另一种实施例的结构示意图；图7是本发明另一种实施例的流程图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。针对目前的IP信令组网，本发明对到一个信令局向的IP信令链路设置一个拥塞 上报门限。当发生拥塞的IP信令链路比例未超过设定的门限值时不上报业务信令局向拥 塞，当发生拥塞的IP信令链路比例高于设定的门限值时上报业务信令局向拥塞。避免了现 有技术中一旦部分IP信令链路发生拥塞，即导致业务进行负荷流量控制的缺陷，使当部分 IP信令链路发生拥塞时，只要不超过设定的拥塞上报门限，就不进行上报，即不会引起流量 控制，可以正常承担的业务流量不会减少，避免了只因部分甚至少部分IP信令链路故障而 导致的业务呼叫损失甚至瘫局的故障。实施例一请参考图1，图1所示的实施例为SIGTRAN协议栈结构图，包括两个节点NODE A和 NODE B，一个为源信令节点，另一个为目的信令节点。本实施例中，节点NODE A和NODE B包 括 IP 层、SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议)层、M3UA(MTP 3用户适配协议)层、SCCP(信令连接控制部分)和TCAP(Transaction Capabilities Application Part,事务处理能力应用部分)。M3UA协议模块上层业务模块为SCCP业务模 块，底层承载在IP传输网络之上。M3UA协议模块通过IP传输网络1、IP传输网络2为业 务模块SCCP提供可靠有序的业务传递功能。如图2所示，当IP传输网络没有发生故障，所有IP信令链路都正常时，NODE A 到NODE B的业务负荷在IP信令链路IPLinkl-IPLink8之间进行负荷均勻发送，同样 NODE B到NODE A的业务负荷也在I P信令链路IPLinkl_IPLink8之间均勻负荷分担。即 IP传输平面A-Rl-B、A-R2-B没有异常时，IPLinkl-IPLink4承担50%的业务负荷流量， IPLink5-IPLink8承担50%的业务负荷流量。如图3所示，当IP传输网络发生故障，NODE A到IP Routerl路径发生异常，丢包 导致IP通路拥塞。该异常可能是IP Routerl发生异常，导致IP信令链路IPLinkl-IPLink4 拥塞，也可能是IP信令链路IPLinkl-IPLink4中的某个或某些链路异常导致部分拥塞。本实施例解决IP网络信令传输故障的处理装置如图4所示，包括判断单元41和 报文发送单元42。判断单元41用于当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路拥塞 报文后，判断发生拥塞的IP信令链路比例是否超过预设的拥塞上报门限；报文发送单元42 与判断单元41相连，用于当判断单元的判断结果是发生拥塞的IP信令链路比例未超过所 述拥塞上报门限时不上报业务局向拥塞，判断结果是发生拥塞的IP信令链路比例超过所 述拥塞上报门限时上报业务局向拥塞。流控单元44响应到报文发送单元42发出的业务局 向拥塞报文后对节点的业务流量进行控制，例如减少业务流量。
发生拥塞的IP信令链路比例的计算可以采用现有技术的计算方法，例如将到一 个局向的发生拥塞的IP信令链路数量除以根据协议(例如M3UA协议)所设定的到一个局 向的所有IP信令链路数量得出发生拥塞的IP信令链路比例。如果发生拥塞的IP信令链路比例未超过所述拥塞上报门限时，不进行业务局向 拥塞的上报，而此时如果在业务负荷分担方面仍采用均勻分担，即仍然坚持在存在故障的 传输通路上传送业务消息，丢包重传拥塞等异常会导致业务消息时延加大引起通讯服务质 量下降。为解决这一问题，如图4所示，处理装置还进一步包括标记设置单元43，标记设置 单元43用于对发生拥塞的IP信令链路设置拥塞标记，使发生拥塞的IP信令链路不承担业 务负荷。具体是通过在动态路由表45中将发生拥塞的IP信令链路标记为拥塞态，使业务 负荷动态路由在选路时不选择标记为拥塞态的IP信令链路，避免加重拥塞情况并提高通 讯服务质量。本实施例中，M3UA协议模块40负责接收IP信令链路的拥塞报文，判断单元41还 与M3UA协议模块40相连。在其他的实施例中，根据源信令节点和目的信令节点之间传输 的信令协议，也可以是其他协议模块负责接收IP信令链路的拥塞报文。根据具体的要求， 报文发送和接收也可以由同一个协议模块完成。当所有的IP信令链路都发生拥塞后，虽然已经上报业务局向拥塞，进行流量控 制，但可能仍有少量的业务需要通过IP信令链路传输，此种情况下，处理装置还进一步包 括统计单元46和业务分配单元47，如图4所示，统计单元46用于统计动态路由表中标记设 为拥塞态的IP信令链路的数量；业务分配单元47用于当一个信令局向的所有IP信令链路 都标记为拥塞态时，使所有IP信令链路均勻分担业务负荷。基于本实施例的装置的一种处理方法实例如图5所示，包括以下步骤步骤51，事先对到一个信令局向的IP信令链路设置一个拥塞上报门限，当节点接 收到局向到另一个节点的IP信令链路拥塞报文后，执行步骤52。步骤52，在接收到IP信令链路拥塞报文后，对发生拥塞的IP信令链路设置拥塞标 记，使发生拥塞的IP信令链路不承担业务负荷，即通过在动态路由表中将发生拥塞的IP信 令链路标记为拥塞态，使业务负荷动态路由在选路时不选择标记为拥塞态的IP信令链路， 而是将所有的业务负荷都通过其他正常的IP信令链路传输。步骤53，获取发生拥塞的IP信令链路比例，判断发生拥塞的IP信令链路比例是否 超过预设的拥塞上报门限，如果是则执行步骤54，上报业务局向拥塞；否则执行步骤55，不 上报业务局向拥塞。其中步骤52是为避免仍然坚持在已经拥塞的IP信令链路上传送业务负荷，步骤 52还可以在步骤53之后。在改进的实施例中，如图5所示，在对发生拥塞的IP信令链路设置拥塞标记后且 上报业务局向拥塞之后还进一步包括以下步骤步骤56，统计动态路由表中标记设为拥塞态的IP信令链路的数量，判断是否所有 的IP信令链路都发生了拥塞，如果是则执行步骤57，否则转向步骤51。步骤57，当一个信令局向的所有IP信令链路都标记为拥塞态时，使所有IP信令链 路均勻分担业务负荷，这样可避免业务流量无法分发。上述实施例中，根据需要，步骤55和步骤52的顺序还可以互换，依然可以达到本实施例的效果。实施例二 如图6所示，处理装置包括判断单元61、报文发送单元62和标记设置单元63，判 断单元61分别与M3UA协议模块60和报文发送单元62相连。判断单元61根据M3UA协议 模块60接收到的IP信令链路的拥塞报文，判断发生拥塞的IP信令链路比例是否超出拥塞 上报门限，报文发送单元62根据判断结果确定是否上报业务局向拥塞。标记设置单元63对 发生拥塞的IP信令链路设置拥塞标记。与实施例一不同的是，处理装置还包括定时器单元 66、心跳发送单元67和检测单元68，用于对发生拥塞的IP信令链路在解除拥塞后进行处 理。定时器单元66用于当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路的解除拥塞报文后 根据预先设定的定时器进行计时；心跳发送单元67用于在定时器计时期间，向已经解除拥 塞的IP信令链路上发送心跳消息；检测单元68用于检测所述心跳消息是否导致该IP信令 链路再次发生拥塞，如果是，则控制标记设置单元63继续对该IP信令链路设置拥塞标记或 保持拥塞标记不变，并控制心跳发送单元67停止发送心跳消息，和控制定时器单元66取消 定时器计时；如果定时器到时后发送的心跳消息都没有导致该IP信令链路再次发生拥塞， 则控制标记设置单元63取消该IP信令链路的拥塞标记。基于本实施例的装置，当节点接收到局向到另一个节点的I P信令链路的解除拥 塞报文后，其处理流程如图7所示，包括以下步骤步骤71，接收IP信令链路的解除拥塞报文，当接收到后执行步骤72。步骤72，触发预先设定的定时器开始计时，并且在定时器到时之前保持该IP信令 链路的拥塞标记，即在定时器到时之前不向解除拥塞的IP信令链路分配业务负荷，然后执 行步骤73。步骤73，在定时器计时期间，在已经解除拥塞的IP信令链路上发送心跳消息数 据，心跳消息数据可以是定时发送，然后执行步骤74。步骤74，判断心跳消息是否导致该IP信令链路再次发生拥塞，即检测是否收到该 IP信令链路再次发生拥塞的报文，如果是则执行步骤75，否则执行步骤77。步骤75，当检测到一次发送的心跳消息导致该IP信令链路再次发生拥塞的报文 后，则继续对该IP信令链路设置拥塞标记，使该IP信令链路仍然不承担业务负荷。并执行 步骤76，停止发送心跳消息并取消定时器。步骤77，如果本次发送的心跳消息没有导致该IP信令链路再次发生拥塞，则判断 定时器是否到时，如果是则执行步骤78，否则转向步骤73，继续向已经解除拥塞的IP信令 链路上发送心跳消息数据。步骤78，取消该IP信令链路的拥塞标记，即对该IP信令链路设置不拥塞标记，即 在动态路由表中将发生拥塞的IP信令链路标记为不拥塞态，使业务负荷动态路由在选路 时可选择该I P信令链路承担业务。本实施例在IP信令链路的拥塞解除后并不立即向该IP信令链路分配业务负荷， 而是先对该IP信令链路进行测试，确认该IP信令链路确实正常后才向该IP信令链路分配 业务负荷。本实施例避免了解除拥塞的IP信令链路在承担业务后马上又发生拥塞，而一取 消业务又恢复正常的抖动情况。下面以图3为例，说明本发明的一种具体实施例。
1、IP传输平面A-Rl-B发生异常，导致IPLinkl-IPLink4发生IP拥塞。2、NODE A节点M3UA协议模块接收到底层上报的IPLinkl-IPLink4拥塞上报后， 根据配置的拥塞上报门限判断是否需要上报业务模块，如果发生拥塞的IPLink比例没有 超过设定的拥塞上报门限值，则M3UA协议模块不上报业务模块NODEB节点发生拥塞。因此 业务模块也不会对NODE B节点的业务进行流量控制，这样保证用户业务不受损失。3,NODE A节点将发生拥塞的IPLinkl-IPLink4在动态路由表中标记为拥塞状态， 到NODEB节点的业务不再选择IPLinkl-IPLink4这些拥塞IP链路发送业务消息。而将所有 的业务消息都通过另外一个完全正常的IP传输通路IPLink5-IPLink8进行消息发送。即 IPLink5-IPLink8 承担 NODEA 到 NODE B 节点的 100%业务量。 4、当IP传输网络故障恢复时，NODE A到IP Routerl路径异常解除， IPLinkl-IPLink4通过Routerl发送业务数据不再产生拥塞。为防止抖动，当IP传输平 面A-Rl-B异常解除，A-Rl-B IP传输平面不再拥塞，即IPLinkl_IPLink4IP拥塞解除时， IPLinkl-IPLink4不能直接承担业务流量，避免发生抖动。5、NODE A节点M3UA协议模块接收到底层上报的IPLinkl-IPLink4拥塞解除上 报后，M3UA协议模块启动阻尼定时器，用于监控IPLinkl-IPLink4的链路拥塞恢复情况， 如果在阻尼定时器到时之前再次发生IPLinkl-IPLink4的拥塞，则退回到步骤3，且停止本 阻尼定时器。如果在阻尼定时器到时IPLinkl-IPLink4 —直没有再发生拥塞情况，则说明 A-Rl-B IP传输平面已经完全恢复正常，可以投入业务负荷。6、NODE A节点M3UA协议模块在阻尼定时器启动期间，在IPLinkl_IPLink4 上定时的发送心跳消息报文，探测IPLinkl-IPLink4是否真正拥塞解除，以及探测在 IPLinkl-IPLink4上发送心跳报文是否会导致IPLinkl-IPLink4上再次发生拥塞。如果再 次发生拥塞则退回到步骤3。7、NODE A节点M3UA协议模块阻尼定时器到时且没有再次发生IPLinkl-IPLink4 拥塞，则说明A-Rl-B IP传输通路已经完全恢复正常，可以投入服务承载业务流量。此时 NODE A节点到NODE B节点的业务流量可以在两个IP传输平面A-Rl-B以及A-R2-B上均勻 分担发送业务流量，即IPLinkl-IPLink8均勻承担业务流量。综上所述，本发明解决了 IP网络信令传输平面故障导致的业务中断的问题，尤其 是IP网络信令M3UA协议在底层单平面IP传输网络发生异常时业务中断的问题。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护 范围。
权利要求
1.一种IP网络信令传输故障处理方法，其特征在于包括当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路拥塞报文后，判断发生拥塞的IP信令 链路比例是否超过预设的拥塞上报门限；如果发生拥塞的IP信令链路比例未超过所述拥塞上报门限则不上报业务局向拥塞， 如果发生拥塞的IP信令链路比例超过所述拥塞上报门限则上报业务局向拥塞。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于还包括对发生拥塞的IP信令链路设置 拥塞标记，禁止发生拥塞的IP信令链路承担业务负荷。
3.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述对发生拥塞的IP信令链路设置拥 塞标记，禁止发生拥塞的IP信令链路承担业务负荷的步骤包括在动态路由表中将发生拥 塞的IP信令链路标记为拥塞态，使业务负荷动态路由在选路时禁止选择标记为拥塞态的 IP信令链路。
4.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于还包括统计动态路由表中标记设为拥塞态的IP信令链路的数量；当一个信令局向的所有IP信令链路都标记为拥塞态时，使所有IP信令链路均勻分担 业务负荷。
5.如权利要求1至4中任一项所述的处理方法，其特征在于，当节点接收到局向到另一 个节点的IP信令链路的解除拥塞报文后包括以下步骤触发预先设定的定时器开始计时；在定时器到时之前不向解除拥塞的IP信令链路分配业务负荷。
6.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于，还包括在定时器计时期间检测IP信令 链路是否真正恢复的检测步骤，所述检测步骤包括在已经解除拥塞的IP信令链路上发送心跳消息；检测所述心跳消息是否导致该IP信令链路再次发生拥塞，如果是，则继续对该IP信令 链路设置拥塞标记；如果定时器到时后发送的心跳消息都没有导致该IP信令链路再次发 生拥塞，则取消该IP信令链路的拥塞标记。
7.—种IP网络信令传输故障处理装置，其特征在于包括判断单元，用于当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路拥塞报文后，判断发生 拥塞的IP信令链路比例是否超过预设的拥塞上报门限；报文发送单元，用于当判断单元的判断结果是发生拥塞的IP信令链路比例未超过所 述拥塞上报门限时不上报业务局向拥塞，判断结果是发生拥塞的IP信令链路比例超过所 述拥塞上报门限时上报业务局向拥塞。
8.如权利要求7所述的处理装置，其特征在于还包括标记设置单元，用于在动态路由表中将发生拥塞的IP信令链路标记为拥塞态，使业务 负荷动态路由在选路时禁止选择标记为拥塞态的IP信令链路，从而禁止发生拥塞的IP信 令链路承担业务负荷。
9.如权利要求8所述的处理装置，其特征在于还包括统计单元，用于统计动态路由表中标记设为拥塞态的IP信令链路的数量；业务分配单元，用于当一个信令局向的所有IP信令链路都标记为拥塞态时，使所有IP 信令链路均勻分担业务负荷。
10.如权利要求8或9所述的处理装置，其特征在于，还包括 定时器单元，用于当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路的解除拥塞报文后 根据预先设定的定时器开始计时；所述标记设置单元在定时器到时之前保持该IP信令链 路的拥塞标记；心跳发送单元，用于在定时器计时期间，向已经解除拥塞的IP信令链路上发送心跳消息；检测单元，用于检测所述心跳消息是否导致该IP信令链路再次发生拥塞，如果是，则 控制标记设置单元继续对该IP信令链路设置拥塞标记；如果定时器到时后发送的心跳消 息都没有导致该IP信令链路再次发生拥塞，则控制标记设置单元取消该IP信令链路的拥 塞标记。
全文摘要
本发明公开了一种网络信令传输故障处理方法及装置，包括当节点接收到局向到另一个节点的IP信令链路拥塞报文后，判断发生拥塞的IP信令链路比例是否超过预设的拥塞上报门限；如果发生拥塞的IP信令链路比例未超过所述拥塞上报门限则不上报业务局向拥塞，如果发生拥塞的IP信令链路比例超过所述拥塞上报门限则上报业务局向拥塞。本发明避免了部分IP信令链路发生拥塞，业务进行负荷流量控制而导致的业务呼叫损失甚至瘫局的故障。
文档编号H04L12/56GK102006220SQ20091018995
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者徐力群, 梁庆永 申请人:中兴通讯股份有限公司