CN100550803C - 一种多协议公共路由管理的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种多协议公共路由管理的装置和方法，适用于传统电信网向IP网络的演进以及和IP网络的融合，其中该装置包括公共路由维护模块、MTP3路由维护模块和M3UA路由维护模块、MTP3和M3UA所支持的用户模块、用户消息处理模块、公共数据维护模块以及用户应用维护模块；其中MTP3和M3UA的路由配合方式包括备份方式和负荷分担方式，在备份方式下，CRM模块需要分别配置正常路由和备份路由；在负荷分担方式下，CRM模块需要配置MTP3路由和M3UA路由的负荷分担比例。采用本发明，在电信网络的演进和融合过程中，能最大可能地保证原有的组网方式和资源继续得到利用而不被浪费。

Description

一种多协议公共路由管理的装置和方法

技术领域

本发明属于通信领域，涉及一种多协议公共路由管理的装置和方法，且特别涉及一种传统电信网向网际协议(Internet Protocol)(以下简称IP)网络演进以及和IP网络融合过程中的多协议公共路由管理的装置和方法。

背景技术

7号信令(Signaling System No.7)(以下简称SS7)是国际电信联盟(International Telecommunication Union-Telecommunication StandardizationSector，简称ITU-T)定义的一组传统电信网的协议，广泛用于公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network，简称PSTN)和移动网络。消息传递部分的层3协议(Message Transfer Part 3)(以下简称MTP3)是7号信令网络的网络层协议，主要完成消息处理和信令网管理功能。

信令传输(Signaling Transport)(以下简称SIGTRAN)协议是互联网工程任务组(The Internet Engineering Task Force，简称IETF)定义的一组用于在新兴IP电信网络传递传统电路交换网络(Switch Circuit Network，简称SCN)信令的协议，也可用于IP域内部的点到点之间的互通。消息传递部分第3级用户适配层(MTP3User Adaptation Layer)(以下简称M3UA)是SIGTRAN协议族中的MTP3用户适配协议。它为用户提供了等同于MTP3的服务。

在电信网络的演进和融合过程中，需要最大可能地保证原有的组网方式和资源继续得到利用而不是被浪费掉，这样就有可能会出现在两个信令点之间同时存在SS7和SIGTRAN传输方式的情况，即MTP3和M3UA协议同时维护两信令点之间的路由。这种情况的典型的组网如图1和图2所示。

在图1中，A、B两信令点同时采用MTP3和M3UA两种方式互通；在图2中，A、B为信令网关，C为IP域内的信令点，A、B两信令网关和C信令点之间有直接M3UA的传输方式，A、B两信令网关之间采用SS7传输方式。从A信令点看，到C信令点存在两种路由方式：一种是通过M3UA方式直接传输；另一种是通过A到B信令点的MTP3方式传输到B，再由B信令点转发给C信令点。

在两信令点间同时存在SS7和SIGTRAN信令传输方式的情况下，MTP3和M3UA都对用户提供网络层服务，所以存在两种方式路由工作上的配合问题。MTP3的消息选路是通过预先设置的路由找到信令目的信令点对应的链路组，然后再通过负荷分担算法确定链路组的一条链路；M3UA的消息选路是通过选路关键字匹配来实现的，在MTP路由头中存在目的地点码(Destination Point Code，简称DPC)、起源点编码(OriginatingPoint Code，简称OPC)、服务信息八位字节(Service Information Octet，简称SIO)、电路识别码(Circuit Identification Code，简称CIC)等信息，应用服务器(Application Server)(以下简称AS)服务这些信息的不同组合所确定的业务，这些信息的不同组合就对应了一个选路关键字；当消息通过选路关键字匹配到一个AS之后，再通过负荷分担算法匹配到AS下面的一个应用服务器实例(Application Server Provider)(以下简称ASP)。由于MTP3和M3UA分属不同的协议族，它们的路由管理是相对独立的，它们到同一个目的点的路由如何配合，目前还没有任何协议和解决方法。此类问题在具体组网应用上有较大的实际意义，因此需要找到解决方法才能尽量保证原有组网资源不被浪费。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种多协议公共路由管理的装置和方法，更具体地是提供一种在两信令点间同时存在MTP3和M3UA信令传输协议时公共路由管理的装置和方法，以解决在传统电信网向IP网络演进以及和IP网络融合过程中两信令点之间同时存在MTP3和M3UA协议的配合问题。

为实现上述目的，本发明的一种多协议公共路由管理的装置，适用于传统电信网向IP网络的演进以及和IP网络的融合，包括公共路由维护(Common Route Manage)(以下简称CRM)模块、MTP3路由维护模块、M3UA路由维护模块、MTP3/M3UA所支持的用户模块、用户消息处理模块、公共数据维护模块和用户应用维护模块。

其中，上述MTP3路由维护模块和上述M3UA路由维护模块分别与上述CRM模块连接；及上述CRM模块和上述用户消息处理模块分别与上述MTP3/M3UA所支持的用户模块连接。

上述CRM模块负责根据MTP3和M3UA的状态共同维护到目的信令点的路由状态，且根据MTP3和M3UA的路由状态生成备份或负荷分担方式下的路由表并向上层用户进行状态的上报；上述MTP3路由维护模块和上述M3UA路由维护模块各自负责维护本传输协议的路由状态并向上述CRM模块上报；上述MTP3/M3UA所支持的用户模块负责产生各种业务消息发送到上述用户消息处理模块；上述用户消息处理模块负责根据上述CRM模块维护的到目的信令点的路由表将用户消息发送出局，且负责将从链路或偶联上收到的消息向各上层用户进行分发；上述公共数据维护模块负责生成全局的静态数据并维护动态更新的数据；上述用户应用维护模块至少负责为用户提供操作维护和管理的接口、对上述装置进行管理命令的输入以及状态数据的查看等。

为实现上述目的，本发明的一种多协议公共路由管理的方法，适用于传统电信网向IP网络的演进以及和IP网络的融合，包括以下步骤：

步骤1：CRM模块预先配置MTP3和M3UA的路由配合方式；

步骤2：当上述CRM模块收到路由状态变化的上报后，判断上述预先配置的路由配合方式，若上述路由配合方式是备份方式，则执行步骤3；若上述路由配合方式是负荷分担方式，则执行步骤4；

步骤3：当预先设置的正常路由可用时，上述CRM模块设置当前路由为上述预先设置的正常路由；当上述预先设置的正常路由不可用时，上述CRM模块将备份路由投入服务；当上述预先设置的正常路由由不可用变为可用时，上述CRM模块将当前路由重新设置为上述预先设置的正常路由；

步骤4：当上述MTP3和M3UA两种方式的路由均为可用时，不同类型的承载方式下的路由按照负荷分担比例同时提供数据传输服务，从而MTP3和M3UA公共的上层用户的消息根据MTP3和M3UA之间的路由负荷分担比例在它们之间实现负荷分担；当上述两种方式中的其中一种方式的路由不可用时，另一种方式的路由承担全部的数据传输服务。

其中，上述步骤1中的路由配合方式包括备份方式和负荷分担方式，其中若上述CRM模块预先配置路由配合方式为备份方式，则上述CRM模块分别配置正常路由和备份路由；若上述CRM模块预先配置路由配合方式为负荷分担方式，则上述CRM模块进一步配置上述MTP3路由和上述M3UA路由的负荷分担比例。

上述备份方式中的正常路由和备份路由的配置原则由配置人员根据组网的应用情况和规划确定。

上述可用和不可用路由是指上报状态变化的路由，上述当前路由是指当前上述CRM模块维护的MTP3和M3UA公共路由的状态。

在上述备份方式下，上述MTP3和M3UA的消息选路只在上述CRM模块设置的当前路由中实现并进行负荷分担。

此外，在上述负荷分担方式下，上述负荷分担比例为预先设置的定值或为动态变化值，其中影响上述负荷分担比例的动态变化值的因素至少包括MTP3链路和M3UA的ASP的实际带宽、组网的应用情况和配置人员的规划。

采用本发明，在电信网络的演进和融合过程中，能最大可能地保证原有的组网方式和资源继续得到利用而不被浪费。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下面特举较佳实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为两信令点之间同时使用MTP3和M3UA互连的组网结构示意图。

图2为在信令网关成对组网时，信令点间的MTP3信令路由与M3UA路由的结构示意图。

图3为本发明所述装置的结构示意图。

图4为路由可用后CRM模块的处理流程图。

图5为路由不可用后CRM模块的处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案的具体实施作进一步的详细说明。

本发明所述装置的结构示意图如图3所示，其包括CRM模块、MTP3路由维护模块、M3UA路由维护模块、MTP3/M3UA所支持的用户模块、用户消息处理模块、公共数据维护模块和用户应用维护模块。

其中，上述CRM模块的作用是根据MTP3路由维护模块和M3UA路由维护模块的信息生成公共路由信息，并向MTP3和M3UA的公共用户上报。上述用户消息处理模块根据公共路由的状态进行用户消息的处理。上述公共数据维护模块维护公共的数据资源，包括静态信息以及动态更新的信息。上述用户应用维护模块提供用户对本装置进行管理的接口。

CRM模块处理路由状态变化的流程图如图4和图5所示。在步骤的描述中，可用和不可用路由是指上报状态变化的路由，当前路由是指当前CRM模块维护的MTP3和M3UA公共路由的状态。请同时参照图4和图5，本发明所述方法的具体实施步骤如下：

步骤A：CRM模块预先配置MTP3和M3UA的路由配合方式；

步骤B：当上述CRM模块收到路由状态变化的上报之后，首先判断配置的路由配合方式；如果是备份方式，则执行步骤C；如果是负荷分担方式，则执行步骤D；

步骤C：上述CRM模块分别配置正常路由和备份路由，其中路由方式优先级的配置原则由配置人员根据组网应用情况和规划而定；之后上述CRM模块判断收到的路由状态变化的上报的情况，若收到的是MTP3或M3UA路由可用的上报，则执行步骤C10；若收到的是MTP3或M3UA路由不可用的上报，则执行步骤C20；

步骤C10：上述CRM模块判断当前路由是否可用，如果当前路由是不可用的，则上述CRM模块上报用户路由状态变为可用并将当前路由更新为可用路由；否则，执行步骤C11；

步骤C11：上述CRM模块判断上述可用路由的优先级是否高于当前路由的优先级，如果上述可用路由的优先级高于当前路由，则上述CRM模块将当前路由更新为高优先级路由，将低优先级路由退出服务；否则，则不更新路由；

步骤C20：上述CRM模块判断不可用路由的优先级，如果是设置为低优先级的路由变为不可用，则执行步骤C21；如果是设置为高优先级的路由变为不可用，则执行步骤C22；

步骤C21：上述CRM模块判断上述不可用路由是否为当前路由，如果不可用路由是当前路由，则将当前路由设置为不可用状态并上报用户；否则，不做更新处理；

步骤C22：上述CRM模块判断低优先级的路由是否为可用状态，如果低优先级的路由可用，则将低优先级的路由置为可用路由；否则，将当前路由置为不可用状态并上报用户；

其中，在以上步骤中，业务消息的选路都是在当前路由上进行的，当前路由只为M3UA路由或MTP3路由的一种，业务消息同样在当前路由内部的多个链路或ASP上实现负荷分担，实现的机制可以为按照信令链路选择码(Signaling Link Selection)(以下简称SLS)轮循或其他实现机制；

步骤D：上述CRM模块进一步配置MTP3路由和M3UA路由的负荷分担比例，其中该负荷分担比例可以为一定值，也可以为一动态变化的值，即根据网络状态进行动态地刷新；之后上述CRM模块判断收到的路由状态变化的上报的情况，若收到的是MTP3或M3UA路由可用的上报，则执行步骤D10；若收到的是MTP3或M3UA路由不可用的上报，则执行步骤D30；

步骤D10：上述CRM模块判断当前路由是否可用，如果当前路由是不可用的，则上述CRM模块上报给用户路由可用并将当前路由更新为可用路由；否则，执行步骤D20；

步骤D20：上述CRM模块将上述可用路由加入当前路由，将其与原路由一起进行负荷分担；其中，如果上述负荷分担比例是动态变化的值，则CRM模块根据预先设置的MTP3链路和M3UA的ASP的负荷比例和可用个数更新MTP3路由和M3UA路由的负荷分担比例，在业务消息的选路时按照最新的负荷分担比例进行负荷分担；其中，路由之间和一种路由内的负荷分担的方式为按照SLS轮循或其他实现机制；

步骤30：上述CRM模块判断另一路由是否还在可用状态，如果可用，则业务消息在剩下的可用的路由上发送；否则，上述CRM模块将当前路由状态置为不可用并上报用户；

其中，在上述步骤D中，在配置MTP3路由和M3UA路由的负荷分担比例时，需要考虑MTP3路由和M3UA路由两者带宽的匹配和均衡性。若上述负荷分担比例是动态变化的值，则在路由间更新上述负荷分担比例时需要配置MTP3链路和M3UA的ASP的负荷分担比例。例如，假设MTP3链路组配置了2条2M链路，M3UA路由配置了2个工作在负荷分担模式下的ASP，其中1个ASP的默认带宽为2M，则MTP3链路和M3UA的ASP的负荷分担比例可以设置为1∶1，也可以设置为其他比例关系，其中影响MTP3链路和M3UA的ASP的负荷分担比例的配置的因素有链路和ASP的实际带宽，组网应用情况和配置人员的规划等。在正常情况下，所有MTP3链路和M3UA的ASP都可用，则业务消息按照1∶1的比例在MTP3路由和M3UA路由之间进行负荷分担；如果1条MTP3链路发生断链，而2个ASP均可用，则MTP3路由和M3UA的路由负荷分担比例将被更新为1∶2，业务消息按照新的负荷分担比例在MTP3路由和M3UA路由之间进行负荷分担。

在以上步骤中，当预先设置静态数据后或由于网络状态发生变化而导致路由状态变化的时候，上述CRM模块都会对相关的数据进行更新并进行维护，即：当到一个目的局向的路由状态变为可用以后，上述CRM模块将可用状态对用户进行上报，MTP3和M3UA公共的用户就会启动它们的相应业务；而当路由变为不可用的时候，上述CRM模块也会将不可用状态对用户进行上报，业务相应变为不可用。其中，用户应用模块对用户提供操作维护和管理的接口，用户可以通过接口进行相关管理命令的输入以及状态数据的查看。

以上详细说明了本发明的工作原理，但这只是为了便于理解而举的一个形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，可以做出各种可能的等同改变或替换，而所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种多协议公共路由管理的装置，适用于传统电信网向网际协议网络的演进以及和网际协议网络的融合，其特征在于包括公共路由维护模块、消息传递部分的层3协议路由维护模块、消息传递部分第3级用户适配层路由维护模块、消息传递部分的层3协议/消息传递部分第3级用户适配层所支持的用户模块、用户消息处理模块、公共数据维护模块和用户应用维护模块；上述消息传递部分的层3协议路由维护模块和上述消息传递部分第3级用户适配层路由维护模块分别与上述公共路由维护模块连接，上述公共路由维护模块和上述用户消息处理模块分别与上述消息传递部分的层3协议/消息传递部分第3级用户适配层所支持的用户模块连接；上述公共路由维护模块负责根据消息传递部分的层3协议和消息传递部分第3级用户适配层的状态共同维护到目的信令点的路由状态，且根据消息传递部分的层3协议和消息传递部分第3级用户适配层的路由状态生成备份或负荷分担方式下的路由表并向上层用户进行状态的上报；上述消息传递部分的层3协议路由维护模块和上述消息传递部分第3级用户适配层路由维护模块各自负责维护本传输协议的路由状态并向上述公共路由维护模块上报；上述消息传递部分的层3协议/消息传递部分第3级用户适配层所支持的用户模块负责产生各种业务消息发送到上述用户消息处理模块；上述用户消息处理模块负责根据上述公共路由维护模块维护的到目的信令点的路由表将用户消息发送出局，且负责将从链路或偶联上收到的消息向各上层用户进行分发；上述公共数据维护模块负责生成全局的静态数据并维护动态更新的数据；上述用户应用维护模块至少负责为用户提供操作维护和管理的接口、对上述装置进行管理命令的输入以及状态数据的查看。

2.一种多协议公共路由管理的方法，适用于传统电信网向网际协议网络的演进以及和网际协议网络的融合，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：公共路由维护模块预先配置消息传递部分的层3协议和消息传递部分第3级用户适配层的路由配合方式；

步骤2：当上述公共路由维护模块收到路由状态变化的上报后，判断上述预先配置的路由配合方式，若上述路由配合方式是备份方式，则执行步骤3；若上述路由配合方式是负荷分担方式，则执行步骤4；

步骤3：当预先设置的正常路由可用时，上述公共路由维护模块设置当前路由为上述预先设置的正常路由；当上述预先设置的正常路由不可用时，上述公共路由维护模块将备份路由投入服务；当上述预先设置的正常路由由不可用变为可用时，上述公共路由维护模块将当前路由重新设置为上述预先设置的正常路由；

步骤4：当上述消息传递部分的层3协议和消息传递部分第3级用户适配层两种方式的路由均为可用时，不同类型的承载方式下的路由按照负荷分担比例同时提供数据传输服务；当上述两种方式中的其中一种方式的路由不可用时，另一种方式的路由承担全部的数据传输服务。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于上述步骤1中的路由配合方式包括备份方式和负荷分担方式，其中若上述公共路由维护模块预先配置路由配合方式为备份方式，则上述公共路由维护模块分别配置正常路由和备份路由；若上述公共路由维护模块预先配置路由配合方式为负荷分担方式，则上述公共路由维护模块进一步配置上述消息传递部分的层3协议路由和上述消息传递部分第3级用户适配层路由的负荷分担比例。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于上述备份方式中的正常路由和备份路由的配置原则由配置人员根据组网的应用情况和规划确定。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于上述可用和不可用路由是指上报状态变化的路由，上述当前路由是指当前上述公共路由维护模块维护的消息传递部分的层3协议和消息传递部分第3级用户适配层公共路由的状态。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在上述备份方式下，上述消息传递部分的层3协议和消息传递部分第3级用户适配层的消息选路只在上述公共路由维护模块设置的当前路由中实现并进行负荷分担。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在上述负荷分担方式下，上述负荷分担比例为预先设置的定值或为动态变化值，其中影响上述负荷分担比例的动态变化值的因素至少包括消息传递部分的层3协议链路和消息传递部分第3级用户适配层的应用服务器实例的实际带宽、组网的应用情况和配置人员的规划。

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