专利名称：光同步传输系统公务路由的实现方法
技术领域：
本发明属于光纤通讯领域，更确切地说，涉及光同步传输系统公务路由的实现方法。
目前光同步数字传输系统SDH中，ITU-T在再生段和复用段定义了E1和E2字节(各为64K)用于传送公务信息，传统SDH设备中采用E1和E2字节同时传送公务话音和公务信令，即话音和信令是共路的。公务话音和公务信令共路时，公务处理电路需要在E1/E2字节中采用特定的帧结构将信令和话音分离，增加了硬件电路的复杂度。
由于SDH系统的组网结构非常灵活，物理拓扑结构复杂，由公务处理模块完成公务电话的接续和拆续非常复杂，从而造成接续时间长，接续率低等缺点。
在SDH系统中，ITU-T定义了一套完整的自动保护机制，由于公务话音和信令都走E1或E2字节，无法与其他模块同时保护，当光传输系统发生故障后，按照ITU-T标准将各业务切换后，公务模块无法自动完成保护，会引起公务断话。
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种光同步输系统公务路由的方法，能够降低硬件电路的复杂度，减少公务模块的硬件成本；减少公务电话的接续时间，增加公务电话的接通率；保护公务电话不因光纤损坏而断话。
为实现上述目的，本发明的光同步传输系统公务路由的实现方法中利用ECC协议栈进行信令的传送，同时E1/E2通道只被用来传送话音；其中信令包括接续、拆续、查询、各种响应等。
接续信令的传递过程是主叫网元NS端公务控制接口进程接收到单板MCU端送来的呼叫号码后，查询数据库，将这个呼叫号码映射成被叫网元的网元号，并查询空闲的E1/E2通道，然后将该消息和主叫CALL-ID发给ECC进程，通知其进行接续；ECC进程收到这些消息后从路由表中查询到下一个网元的网元号，然后将这些消息发送给下一个网元的ECC进程。消息到达这个网元后，必须经历以下几个处理过程
a.ECC进程将收到的消息发送给NS端公务控制接口进程；b.NS端公务控制接口进程分别查询出输入光口OL-IN和输出光口OL-OUT；c.NS端公务控制接口进程查询光口控制表，得出OL-IN和OL-OUT的E通道的忙闲状态；d.若忙，则通知主叫网元切换E通道或采用第二路由；若闲，通知下层公务MCU模块建立接续；并在连接属性表中增加连接记录；e.若是被叫网元，接续成功后向主叫网元发送成功响应；若是中继网元，则通过ECC进程转发收到的消息至下一个网元的ECC进程；f.重复步骤a、b、c、d、e，直到被叫网元。
拆续是根据每个网元的连接属性表中的CALL-ID来进行的。主叫网元向ECC发送包含主叫网元CALL-ID的信令消息，ECC以和接续同样的传递过程传送拆续信令。拆续信令每到一个网元，就从连接属性表中查询与主叫CALL-ID相关的连接记录，然后通知MCU端公务控制接口进程拆续，成功后清除与这个CALL-ID有关的所有记录。然后向下一个网元发送拆续指示，直到拆续被叫网元。
下面结合附图和具体实施例来对本发明作进一步详细的说明。
图1是一个网元内各进程的关系和进程间的消息示意图；图2是网元间的接续过程示意图；图3是公务电话的接续流程示意图；图4是会议电话中交叉网元不参加通话时E1/E2通路倒换示意图；图5是会议电话中交叉网元参加通话时E1/E2通路叠加示意图。
实施例1公务电话的实现方式如图1所示，公务软件分别阻留在NS板(网元主控板Network equipmentSupervisor)、MCU单板(MicroControl Unit)上。两者通过RS232口通信。
MCU端公务控制接口进程S03通过下层接口S04负责收集硬件上告的事件，如获取摘挂机、拨号等状态，在接收到这些状态后，上告给NS端公务控制进程S02；此外，S03还负责执行NS端对MCU上E1/E2通路的接续。NS端负责接收MCU端发来的消息，并进行相应的处理。它要实现接续、拆续、点到点通话、群呼和会议电话的功能。
两个公务电话在通话之前必须进行接续，这就涉及一个公务电话如何寻路，进而完成接续的过程。由于公务本身没有路由功能，E1/E2字节不能自动完成接续。而SDH网元间网管信息的传递是通过ECC协议栈S01实现的。每个网元维护一个路由表，数据包通过查询路由表决定下一个要去的网元；所以本发明利用ECC协议栈帮助信令传送。这些信令包括接续、拆续、查询、各种响应等。这样，只要网管信息能到达的网元，公务信令也必然到达。同时由于E1/E2通道不用来传送信令，它可用于传送话音，从而提高了SDH公务电话的容量，为实现多点通信和多区间通信打下基础。
信令中最重要的是接续和拆续消息。下面就这两种信令的传递来说明ECC进程S01帮助信令传递的具体实现。
1)接续信令的传递过程和接续的建立过程如图2所示，主叫网元1的NS进程102接收到MCU进程103送来的呼叫号码后，查询数据库，将这个呼叫号码映射成被叫网元3的网元号，并查询得到空闲的E1/E2通道；然后将这些消息发送给ECC进程101，ECC进程101再从路由表中查询得到中继网元2的网元号，将收到的消息发送给网元2的ECC进程201，通知其进行接续。
ECC进程201将消息发送给NS进程202，NS进程202分别查询出网元2的输入光口OL-IN和输出光口OL-OUT，再查询光口控制表，得出OL-IN和OL-OUT的E通道的忙闲状态；若忙，则通知主叫网元1切换E通道或采用第二路由；若闲，通知下层公务MCU进程203建立接续；并在连接属性表中增加连接记录，该记录包括主叫CALL-ID和光口号及E通道。再通过ECC进程201转发收到的消息至被叫网元3的ECC进程301。
ECC进程301将消息发送给NS进程302，NS进程302查询出网元3的输入光口OL-IN和输出光口OL-OUT，再查询光口控制表，得出OL-IN和OL-OUT的E通道的忙闲状态；若忙，则通知主叫网元1切换E通道或采用第二路由；若闲，通知下层公务MCU进程303建立接续；并在连接属性表中增加连接记录，该记录同样包括主叫CALL-ID和光口号及E通道。接续成功后向主叫网元1直接发送成功响应。
下面以图3为例进一步说明接续的具体流程。
图3中，主叫网元1，中继网元2，被叫网元3的NS端，都保存两个连接属性表。一个是E1通道的，另一个是E2通道的，无论接续或拆续是否成功，都要修改这个连接属性表。注意对于主叫网元来说，只要发出拆续信令，就必须将相应的记录清除，这和拆续查询机制有关。不论何种形式的接续失败都要返回失败网元的CALL-ID。
为保证接续过程的可靠性，主叫网元的接续请求都必须有响应。主叫网元设定时器，若超时没有响应，就发起第二次连接请求。一共允许3次接续请求，第三次请求还没有响应，则认为接续失败。
2)拆续的实现过程拆续在两种情况下发生，一是双方通话完毕后，主叫网元挂机后进行拆续，一是接续失败后，程序自动进行拆续。接续失败包括两种情况，一个是网络损坏，路由不通；二是E1/E2字节被占用，且第二路由E1/E2字节也都被占用。这两种情况都必须对接续失败前建立的接续进行拆除。
参见图2，主叫网元1挂机后，MCU端公务进程103通知NS端公务进程102挂机，ECC进程101把含主叫网元CALL_ID的拆续信令发送给下一个网元2的ECC进程201，同时MCU进程103拆续E1/E2通道，并且清除连接属性表中与主叫CALL_ID有关的所有记录。
拆续信令到达网元2后，NS进程202就从连接属性表中查询与主叫CALL_ID相关的连接记录，然后通知MCU端203拆续E1/E2，并且清除与主叫CALL_ID有关的所有记录。然后向下一个网元3的ECC进程301发送含主叫CALL_ID的拆续信令。
到达被叫网元3后，NS进程302同样从连接属性表中查询与主叫CALL_ID相关的连接记录，然后通知MCU端303拆续E1/E2，并且清除与主叫CALL_ID有关的所有记录。网元3还需给主叫网元1发送拆续结束消息。
与接续不同的是，若某网元由于某种情况拆续失败，此网元不向主叫网元发送拆续失败消息，但是要向系统汇报异常。
两种情况下拆续都是由主叫发起的，但是由于消息在传递过程中有可能发生丢失的情况，所以拆续指示并不能确保百分之百地传送到目的地。一旦某个网元的E通道没有收到拆续指示，这个网元的E1或E2通道就有可能永远处于忙的状态，从而影响以后的接续和通话。若这种情况在多个网元上发生，有可能造成整个子网的公务电话的瘫痪，因此确保拆续过程的完全进行是十分重要的。
为了防止拆续消息丢失、不能及时拆续的情况。本发明设立了一种拆续查询机制，即每一个网元要定时向主叫网元发送拆续查询消息，拆续消息中携带着主叫CALL-ID。若主叫网元CALL-ID已经不存在，说明要拆续，就返回拆续消息。反之，返回保持接续消息。若在规定时间内没有消息返回，则重发3次。若还是没有响应，网元自动断开与这个CALL-ID相关的接续。这样一来，拆续的优先级就提高了，拆续过程不完全的情况就会得到弥补。
实施例2会议电话的实现方式会议电话是多方通话方式的一种，在上述原理的基础上，它还有自己特别的呼叫方式。当主叫网元呼通一个网元后通过拍叉簧的方式呼进第二个网元。然后以同样的方式呼进第三个，第四个......。所有通话方都能听到其他各方的声音。这种通话方式的难点是话音的叠加问题，也就是说若某个网元的E通道被要求同时通过多于一路的话音，这个网元该如何处理。
图4是运用本发明处理会议电话交叉网元不参加通话的情况。网元1、3、4要建立通话，网元2是交叉网元，网元1作为主叫和网元3占用E1/E2通路进行通信时，网元1拍叉簧呼叫网元4。当ECC寻径包到达网元2时，发现网元2的E1/E2被占用，而且此时占用E1/E2的主叫网元正是网元1自己，这时网元2要进行E通道倒换工作，具体做法如下a.切断光口A→B的E1/E2通路(如图4虚线所示)。
b.将光口A→D的E1/E2通道置为直通方式。
c.通过D光口向网元4发送E1/E2通道接续消息。
d.将光口D→B的E1/E2通道置为直通方式。
这样，网元1、3、4构成了一个环网，话音信号在这个环网中按箭头方向流动，从而实现会议电话。
图5是运用本发明处理会议电话交叉网元参加通话的情况。网元1作为主叫和网元3占用E1进行通信时，网元1拍叉簧呼叫网元2。此时由于硬件原因不能构成环网。只能在网元2进行叠加，网元2发现自己的A、B两个光口的E通道都被占用，且要插入自己的话音信号，则要做以下的工作。
具体过程如下a.拆除图4中光口A→B，B→A的E通路接续；b.分别将从光口A、B来的话音信号和网元2本地的话音信号叠加；c.将叠加好的信号分别送给光口A、B；这样，流经网元1、2、3的信号是包含了3个网元的话音，从而实现了会议电话。
若这时，网元1还要呼入网元4，则接续信令在经过网元2时，网元2发现光口D的E1或E2是空闲的，则建立接续。并将网元4的话音信号叠加进来。
由此可见，当交叉网元不参加通话时，只有直通和E通道转换两种方式。即当E1或E2为空闲时的接续是直通；当E1或E2为忙时有接续请求，且是同一个主叫时，要进行E通道转换。当交叉网元参加通话时，需要进行话音的模拟叠加。
实施例3群呼的实现方式运用本发明处理群呼号码的设置及群呼的实现方式如下要实现群呼功能，用户必须首先设置群呼号码。群呼号码是在维护平台上由用户自己设置。设置完毕后，存入数据库中。数据结构采用静态数组。数组的第一位是组CALL-ID，以下依次是组员的CALL-ID号。如数组BYTE Group_Num[MAX_NODES+2]用来接收用户发来的号码，MAX_NODES是一组中允许的最大网元数。Group_Num
用来存放组号。Group_Num[MAX_NODES+2]是结束标志位0。
当主叫按#号，再按数字键时，要提供群呼的功能。如用户按#1的组合，是要拨通第一组网元。依次类推。当MCU端将此消息送给进程S02后，S02应能自动实现这一群的接续。S02首先根据组CALL-ID号查询数据库。数据库返回相应的组及其组员的CALL-ID表。S02从表中取出第一个号码，进行接续，在建立通话后进行第二个号码的接续，直到所有号码的接续完成。当其中某一个网元不能建立话音时，就放弃接续，自动进入下一个号码的接续。
在本发明所述的任何一种情况下，当MCU端发生异常时，允许系统重新启动。重新启动后，要求下层所有的接续和状态必须和重新启动前相同。这就需要MCU在重新启动后向NS端申请恢复配置。NS端从连接表中读取连接状态，再向下层发送接续指示，直到恢复启动前的接续状态为止。
由于本发明将公务话音和公务信令分离，使公务信令由DCC通道(D1～D12)传送，而公务话音在E1/E2字节传送。本发明利用ECC协议栈帮助信令的传送，这样可以更快、更准确地传送公务信令，从而缩短接续时间，提高接续率；而且，SDH系统因故障发生自动保护倒换时，通过ECC协议栈网络层的自动路由功能将受损的公务电话重新接续；同时由于在E1/E2中只传送公务话音，不需要在E1/E2中制定复杂的帧结构来区分话音和信令，从而降低了硬件电路的复杂度，减少公务模块的硬件成本。
权利要求
1.一种光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于将公务话音和公务信令分离，ECC协议栈进行信令的传送，同时E1/E2通道只用来传送话音；所述信令包括接续、拆续、查询、各种响应等。
2.如权利要求1所述的一种光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于所述ECC协议栈对接续信令的传递过程包括如下步骤(1)主叫网元(1)的NS端公务控制接口进程(102)接收到单板MCU端(103)送来的呼叫号码后，查询数据库，将这个呼叫号码映射成被叫网元(3)的网元号，并查询空闲的E1/E2通道，然后将该消息和主叫CALL-ID发给ECC进程(101)，通知其进行接续；(2)ECC进程(101)收到这个消息后从路由表中查询到下一个网元的网元号，然后将这些消息发送给下一个网元的ECC进程(201)；消息到达这个网元(2)后，必须经历以下几个处理过程a.ECC进程将收到的消息发送给NS端公务控制接口进程；b.NS端公务控制接口进程分别查询出输入光口和输出光口；c.NS端公务控制接口进程查询光口控制表，得出输入光口和输出光口的E通道的忙闲状态；d.若忙，则通知主叫网元切换E通道或采用第二路由；若闲，通知下层公务MCU模块建立接续；并在连接属性表中增加连接记录。e.若是被叫网元，接续成功后向主叫网元发送成功响应；若是中继网元，则通过ECC进程转发收到的消息至下一个网元的ECC进程；f.重复步骤a、b、c、d、e，直到被叫网元。
3.如权利要求2所述的一种光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于所述连接属性表中连接记录包括主叫CALL-ID和光口号及E通道。
4.如权利要求1所述的一种光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于所述ECC协议栈对拆续信令的传递过程包括如下步骤(1)主叫网元(1)挂机后，MCU端公务进程(103)通知NS端公务控制接口进程(102)挂机，NS端(102)把含主叫网元CALL_ID的拆续信令发送给下一个网元，同时MCU端(103)拆续E1/E2通道，并清除与主叫CALL_ID有关的所有记录；(2)拆续信令每到一个网元，就从连接属性表中查询与主叫CALL_ID相关的连接记录，然后通知MCU端拆续E1/E2，并且清除与这个CALL_ID有关的所有记录。然后向下一个网元发送拆续信令，直到拆续被叫网元；(3)到达被叫网元后，还需给主叫网元发送拆续结束消息。
5.如权利要求2、3、4中任一权利要求所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于当所述的E1/E2通道用于传送话音来处理会议电话时，还包括如下步骤(1)第一网元作为主叫网元呼通第三网元并占用E1/E2通路进行通信后，通过拍叉簧的方式呼进第四网元，第二网元是交叉网元；(2)当ECC寻径包到达第二网元时，第二网元的E1/E2被占用，而且此时占用E1/E2的主叫网元正是第一网元，这时第二网元要进行E通道倒换工作，具体做法如下a.切断光口A至光口B的E1/E2通路；b.将光口A至光口D的E1/E2通道置为直通方式；c.通过光口D向第四网元发送E1/E2通道接续消息；d.将光口D至光口B的E1/E2通道置为直通方式。所述光口A为与第一网元相连的光口，光口B为与第三网元相连的光口，光口D为与第四网元相连的光口。
6.如权利要求2、3、4中任一权利要求所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于当所述的E1/E2通道用于传送话音来处理会议电话时，还包括如下步骤(1)第一网元作为主叫网元呼通第三网元并占用E1/E2通路进行通信后，通过拍叉簧的方式呼进第二网元，第二网元是交叉网元；(2)在第二网元中，光口A、光口B两个光口的E通道都被占用，且要插入自己的音信号，具体做法如下a.切断光口A至光口B，光口B至光口A的E通路；b.分别将从光口A、光口B来的话音信号和第二网元本地的话音信号叠加；c.将叠加好的信号分别送给光口A、光口B，这样，流经第一网元、第二网元、第三网元的信号是包含了3个网元的话音；所述光口A为与第一网元相连的光口，光口B为与第三网元相连的光口。
7.如权利要求6所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于若所述的第一网元还要呼入第四网元，则接续信令在经过第二网元时，向光口D发送E1/E2通道接续消息，并将第四网元的话音信号叠加进来；所述光口D是指与第四网元相连的光口。
8.如权利要求2、3、4中任一权利要求所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于在所述的数据库中存入群呼号码，NS端公务控制接口进程从数据库中取出第一个号码，进行接续，在建立通话后进行第二个号码的接续，直到所有号码的接续完成；当其中某一个网元不能建立话音时，就放弃接续，自动进入下一个号码的接续。
9.如权利要求8所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于所述的数据库结构采用静态数组，数组的第一位是组CALL_ID，以下依次是组员(群呼号码)的CALL_ID号，NS端公务控制接口进程首先根据组CALL_ID号查询数据库，数据库返回相应的组及其组员的CALL_ID号。
10.如权利要求2、3、4中任一权利要求所述的一种光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于每一个网元要定时向主叫网元(21)发送拆续查询消息，拆续消息中携带主叫CALL_ID；若主叫网元的CALL_ID已经不存在，就返回拆续消息；反之，返回保持接续消息；若在规定时间内没有消息返回，则重发3次；若还是没有响应，网元自动断开与这个CALL_ID相关的接续。
11.如权利要求5所述的一种光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于每一个网元要定时向主叫网元(21)发送拆续查询消息，拆续消息中携带主叫CALL_ID；若主叫网元的CALL_ID已经不存在，就返回拆续消息；反之，返回保持接续消息；若在规定时间内没有消息返回，则重发3次；若还是没有响应，网元自动断开与这个CALL_ID相关的接续。
12.如权利要求6所述的一种光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于每一个网元要定时向主叫网元(21)发送拆续查询消息，拆续消息中携带主叫CALL_ID；若主叫网元的CALL_ID已经不存在，就返回拆续消息；反之，返回保持接续消息；若在规定时间内没有消息返回，则重发3次；若还是没有响应，网元自动断开与这个CALL_ID相关的接续。
13.如权利要求8所述的一种光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于每一个网元要定时向主叫网元(21)发送拆续查询消息，拆续消息中携带主叫CALL_ID；若主叫网元的CALL_ID已经不存在，就返回拆续消息；反之，返回保持接续消息；若在规定时间内没有消息返回，则重发3次；若还是没有响应，网元自动断开与这个CALL_ID相关的接续。
14.如权利要求2、3、4中任一权利要求所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于系统允许所述MCU端发生异常时重新启动，MCU在重新启动后向NS端申请恢复配置，NS端从连接属性表中读取连接状态，再向下层公务MCU模块端发送接续指示，直到恢复启动前的接续状态。
15.如权利要求5所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于系统允许所述MCU端发生异常时重新启动，MCU在重新启动后向NS端申请恢复配置，NS端从连接属性表中读取连接状态，再向下层公务MCU模块发送接续指示，直到恢复启动前的接续状态。
16.如权利要求6所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于系统允许所述MCU端发生异常时重新启动，MCU在重新启动后向NS端申请恢复配置，NS端从连接属性表中读取连接状态，再向下层公务MCU模块发送接续指示，直到恢复启动前的接续状态。
17.如权利要求7所述的光同步传输系统公务路由的实现方法，其特征在于系统允许所述MCU端发生异常时重新启动，MCU在重新启动后向NS端申请恢复配置，NS端从连接属性表中读取连接状态，再向下层公务MCU模块发送接续指示，直到恢复启动前的接续状态。
全文摘要
一种光同步传输系统公务路由的实现方法,将公务话音和公务信令分离,ECC协议栈进行信令的传送,所述信令包括接续、拆续、查询、各种响应等。只要网管信息能到达的网元,公务信令也能到达;同时E1/E2通道只被用来传送话音,提高SDH公务电话的容量,为实现多点、多区间通信打下基础;本发明能够降低硬件电路的复杂度,降低硬件成本,减少公务电话的接续时间,增加公务电话的接通率,保护公务电话不因光纤损坏而断话。
文档编号H04B10/12GK1249578SQ9911865
公开日2000年4月5日 申请日期1999年9月2日 优先权日1999年9月2日
发明者张佩华 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司