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CN101466103A - 基于软交换的用户面断路检测、上报方法及其装置 - Google Patents

基于软交换的用户面断路检测、上报方法及其装置 Download PDF

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CN101466103A CN 200710179931 CN200710179931A CN101466103A CN 101466103 A CN101466103 A CN 101466103A CN 200710179931 CN200710179931 CN 200710179931 CN 200710179931 A CN200710179931 A CN 200710179931A CN 101466103 A CN101466103 A CN 101466103A
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张昊
喻炜
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Abstract

本发明公开了一种基于软交换的用户面断路检测方法，包括：本端媒体网关在检测到向对端媒体网关群中的一个媒体网关发送的NbUP初始化消息发送失败时，检测在预设的定时时间内，向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息是否均发送失败；在检测到所述每个NbUP初始化消息均发送失败时，判定用户面断路。本发明还公开了一种基于软交换的用户面断路上报方法，包括：检测用户面是否断路；在检测结果为用户面断路时，将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。相应的，本发明公开了基于软交换的用户面断路检测、上报装置。采用本发明方案，MGW能检测到用户面断路，并及时将断路消息上报MSC Server，便于采取有效应对措施。

Description

基于软交换的用户面断路检测、上报方法及其装置
技术领域
本发明涉及网络技术领域，尤其涉及基于软交换的用户面断路检测、上报方法及其装置。
背景技术
第三代移动通信标准化组织(3GPP，3rd Generation Partnership Project)在第四版本(R4，Release4)开始引入软交换，提出了与承载无关的电路交换核心网，将原来电路域中的移动交换中心(MSC，Mobile Switching Center)分离为移动交换中心服务器(MSC server，Mobile Switching Center server)和媒体网关(MGW，Media Gateway)，实现承载和控制分离。
如图1所示，为3G R4移动软交换网络结构。在移动软交换核心网的电路域中，可以使用承载独立的方式支持不同的传输层，如IP、ATM或TDM。电路域核心网主要由MSC Server、网关移动交换中心服务器(GMSC Server，Gateway Mobile Switching Center Server)和MGW组成，其中，MSC Server可以实现呼叫控制功能、业务提供功能、系统过负荷控制功能、网络互通功能，支持移动性管理功能，支持同一移动媒体网关内不同基站控制器(BSC，BaseStation Controller)之间、不同无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)之间、移动媒体网关之间、软交换设备(或MSC)之间的信道切换，支持业务请求和寻呼功能等；GMSC Server是电路交换子系统中负责与外部公共交换电话网(PSTN，Public Switched Telephone Network)或宽带综合业务数字网(ISDN，Integrated Services Digital Network)互通的软交换机，主要包含了传统网关移动交换中心GMSC的呼叫控制和移动管理功能；媒体网关MGW完成媒体流的转换处理功能。它能够在电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间进行转换。
Mc为(G)MSC Server与MGW之间的接口，主要功能是进行媒体控制，以实现软交换机和媒体网关的交互，完成承载控制、媒体网关管理等功能；Nc为MSC Server与(G)MSC Server之间的接口，主要解决控制和承载分离的软交换机之间的呼叫控制，使用呼叫控制与承载相分离的呼叫控制协议如与承载无关的呼叫控制协议(BICC，Bearer Independent Call Control)、会话发起协议(SIP-I，Session Initiation Protocol)；Nb为MGW之间的接口，主要功能是使用ATM或IP的方式承载电路域的业务，包括话音和电路域的数据承载业务。3GPP在Nb接口上定义了用户面控制方法和协议NbUP，NbUP协议处于核心网络层和传输网络层之间，为核心网络层提供数据传输服务。如图2所示，为NbUP的初始化过程图示，只有当一个媒体网关MGW1向另一个媒体网关MGW2发送了NbUP初始化Initialization消息并收到了对端回送的响应Initialization ACK消息，才能证明两个媒体网关之间的用户面局向路径打通，可以正常接续呼叫。若MGW1没有收到MGW2回送的响应消息，则说明MGW1向MGW2发送的NbUP初始化消息发送失败，该两个媒体网关之间的用户面局向路径故障。
对于R4软交换网络，IP承载的Nb接口采用RTP协议，没有定义相关的保护机制，在NbUP初始化消息发送失败的情况下，媒体网关MGW只是通知MSC Server释放呼叫；而在用户面断路的情况下，即本地媒体网关到所有其它媒体网关的路径均不可达时，目前还没有有效的感知机制和应对措施。
发明内容
本发明提供一种基于软交换的用户面断路检测方法及其装置，以使本地媒体网关MGW能有效的检测到用户面断路。
本发明提供一种基于软交换的用户面断路上报方法及其装置，以使在检测到用户面断路时，能及时上报用户面断路消息给移动交换中心服务器，从而移动交换中心服务器能对用户面断路事件采取有效的应对措施。
本发明实施例提出了一种基于软交换的用户面断路检测方法，包括步骤：本端媒体网关在检测到向对端媒体网关群中的一个媒体网关发送的NbUP初始化消息发送失败时，检测在预设的定时时间内，向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息是否均发送失败；在检测到所述每个NbUP初始化消息均发送失败时，判定用户面断路。
其中，检测发送的NbUP初始化消息是否发送失败的过程，具体包括：在预先设定的检测时间内，判断是否收到对应所述发送的NbUP初始化消息的确认消息；在判断结果为没有收到对应NbUP初始化消息的确认消息时，确定发送的NbUP初始化消息发送失败。
还包括上报用户面断路的信息给移动交换中心服务器的步骤。
所述用户面断路的信息中包括用于标识用户面断路的标识信息。
通过H.248协议中的Notify命令上报用户面断路的信息给移动交换中心服务器。
所述预设的定时时间为本端媒体网关向移动交换中心服务器注册时，从移动交换中心服务器获取的。
相应的，本发明实施例还提供了一种基于软交换的用户面断路检测装置，包括：第一检测单元，用于检测本端媒体网关向对端媒体网关群中的一个媒体网关发送的NbUP初始化消息是否发送失败；第二检测单元，用于在第一检测单元检测到所述发送的NbUP初始化消息发送失败时，检测在预设的定时时间内，本端媒体网关向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息是否均发送失败；判定单元，用于在第二检测单元检测到所述每个NbUP初始化消息均发送失败时，判定用户面断路。
所述第一检测单元具体包括：判断子单元，用于在预先设定的检测时间内，判断是否收到对应所述发送的NbUP初始化消息的确认消息；确定子单元，用于在判断结果为没有收到对应所述发送的NbUP初始化消息的确认消息时，确定所述发送的NbUP初始化消息发送失败。
所述第二检测单元具体包括：检测子单元，用于检测在预设的定时时间内，是否收到本端媒体网关向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息的确认消息；确定子单元，用于在检测结果为对应所述发送的每个NbUP初始化消息的确认消息均未收到时，确定所述发送的每个NbUP初始化消息均发送失败。
还包括上报单元，用于上报用户面断路的信息给移动交换中心服务器。
本发明实施例提出了一种基于软交换的用户面断路上报方法，包括步骤：检测用户面是否断路；在检测结果为用户面断路时，将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。
所述用户面断路的信息中包括用于标识用户面断路的标识信息。
通过H.248协议中的Notify命令将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。
相应的，本发明实施例提供了一种基于软交换的用户面断路上报装置，包括：检测单元，用于检测用户面是否断路；上报单元，用于在检测结果为用户面断路时，将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。
本发明实施例提出的基于软交换的用户面断路检测方法及其装置，通过检测本端媒体网关发送到对端媒体网关的NbUP初始化消息是否发送失败，在检测到发送的NbUP初始化消息发送失败的情况下，在预设的定时时间内检测本端媒体网关发送到其它媒体网关的所有NbUP初始化消息是否均发送失败，如果是则判定用户面断路，以使本地媒体网关能有效的检测到用户面断路，为后续采取有效的应对措施提供基础。
本发明实施例提出的基于软交换的用户面断路上报方法及其装置，在检测到用户面断路时，将用户面断路的信息上报给相应的MSC Server，以便MSCServer及时地对用户面断路事件采取有效的应对措施，从而解除用户面断路对呼叫带来的负面影响，进而保证3G R4软交换网的服务质量。
附图说明
图1为3G R4移动软交换网络结构示意图；
图2为NbUP的初始化过程图示；
图3为本发明实施例提供的基于软交换用户面断路检测方法流程图；
图4为本发明实施例提供的基于软交换用户面断路检测方法细节流程图；
图5为本发明实施例提供的基于软交换用户面断路检测装置结构框图；
图6a为本发明实施例提供的基于软交换用户面断路检测装置中第一检测单元的结构框图；
图6b为本发明实施例提供的基于软交换用户面断路检测装置中第二检测单元的结构框图；
图7为本发明实施例一提供的3G R4软交换网网络结构示意图；
图8为本发明实施例提供的基于软交换的用户面断路上报基本原理示意图；
图9为本发明实施例提供的基于软交换的用户面断路上报方法流程图；
图10为本发明实施例提供的基于软交换的用户面断路上报装置结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种基于软交换的用户面断路检测、上报方法，方案的基本思想是通过检测本端媒体网关发送到对端媒体网关的NbUP初始化消息是否发送失败，在检测到NbUP初始化消息发送失败的情况下，在预设的定时时间内检测本端媒体网关发送到其它媒体网关的所有NbUP初始化消息是否均发送失败，如果是则判定用户面断路，并将用户面断路的信息上报给相应的移动交换中心服务器。
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种基于软交换用户面断路检测方法流程图，包括步骤：
S110：检测媒体网关发送到对端媒体网关的NbUP初始化消息是否发送失败；
其中检测的具体过程可以是：媒体网关向对端媒体网关发送NbUP初始化消息后，判断在预设检测时间TINIT(3GPP TS29.414)内是否收到相应的NbUP确认消息，如果收到，则表明该NbUP初始化消息发送成功，否则，表明发送失败。
S120：在测到媒体网关检发送到对端媒体网关的NbUP初始化消息发送失败的情况下，在预设的定时时间内检测该媒体网关发送到其它媒体网关的所有NbUP初始化消息是否均发送失败；
S130：在预设定时时间内检测到该媒体网关发送到其它媒体网关的所有NbUP初始化消息均发送失败的情况下，判定用户面断路。
本发明提供的一种基于软交换的用户面断路检测方法还包括步骤：
S140：将用户面断路的信息上报给MSC服务器。其中，用户面断路的事件通过媒体网关和MSC服务器之间的通信接口上报给MSC服务器。具体的，媒体网关和MSC服务器之间的通信接口通过H.248协议的Notify命令将用户面断路的信息上报给MSC服务器，当然，也可以通过H.248协议中的其它命令将用户面断路的信息上报给MSC服务器，本发明下述实施例均以通过Notify命令上报为例来说明。
如图4所示，为本发明提供的步骤S120的具体步骤，包括：
S1201：在检测到媒体网关发送到对端媒体网关的NbUP初始化消息发送失败的情况下，启动断路检测定时器；
S1202：在定时器设定的定时时间范围内，检测该媒体网关发送到其它媒体网关的所有NbUP初始化消息是否均发送失败。
根据本发明技术方案的实施例，本发明这里提供了实施该技术方案的一种基于软交换的用户面断路检测装置，如图5所示，包括：第一检测单元110，用于检测本端媒体网关向对端媒体网关群中的一个媒体网关发送的NbUP初始化消息是否发送失败；第二检测单元120，用于在第一检测单元110检测到所述发送的NbUP初始化消息发送失败时，检测在预设的定时时间内，本端媒体网关向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息是否均发送失败；判定单元130，用于在第二检测单元120检测到所述每个NbUP初始化消息均发送失败时，判定用户面断路。
该基于软交换的用户面断路检测装置还包括：上报单元140，用于在判定单元130判定用户面断路时，上报用户面断路的信息给移动交换中心服务器。
第一检测单元110具体包括(见图6a所示)：判断子单元1101，用于在预先设定的检测时间内，判断是否收到对应所述发送的NbUP初始化消息的确认消息；确定子单元1102，用于在判断子单元1101的判断结果为没有收到对应所述发送的NbUP初始化消息的确认消息时，确定所述发送的NbUP初始化消息发送失败；
第二检测单元120具体包括(见图6b所示)：检测子单元1201，用于检测在预设的定时时间内，是否收到本端媒体网关向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息的确认消息；确定子单元1202，用于在检测子单元1201的检测结果为对应所述发送的每个NbUP初始化消息的确认消息均未收到时，确定所述发送的每个NbUP初始化消息均发送失败。
下面结合具体的实施例进行详细说明。
实施例一：
本发明实施例提供的3G R4软交换网网络结构，如图7所示，该3G R4软交换网内包含的MSC Server之间通过BICC协议进行交互，MSC Server和媒体网关MGW之间通过H.248协议进行交互。下面就MSC Server1下的媒体网关MGW1进行用户面断路检测处理的方法进行详细说明。
S1100：媒体网关MGW1检测发送给对端媒体网关的NbUP初始化消息是否发送失败。媒体网关MGW1向软交换网内其它媒体网关发送消息之前，首先要发送NbUP Init消息，只有收到了对端回送的NbUPInit ACK消息，才能证明两个媒体网关之间的用户面是连通的，可以正常接续呼叫，如果没有收到对端消息，即媒体网关MGW1发送到对端媒体网关的NbUP初始化消息发送失败，则证明两个媒体网关之间的用户面不是连通的，不能正常连续呼叫。媒体网关MGW1时刻检测自身发送到其它媒体网关的各NbUP Init消息是否发送失败，即时刻检测自身向其它媒体网关发送NbUP Init消息后是否收到对端回送的NbUP Init ACK消息。假设媒体网关MGW1在预先设定的一段时间内检测到，向媒体网关MGW5发送NbUP Init消息后没有收到媒体网关MGW5回送的NbUP Init ACK消息，则媒体网关MGW1判定自身发送到媒体网关MGW5的NbUP初始化消息发送失败。
S1200：媒体网关MGW1在检测到发送给对端媒体网关的NbUP初始化消息发送失败时，检测在设定时间内(注：此处设定的时间与前述预先设定的一段时间无关)发送给其它媒体网关的NbUP初始化消息是否均发送失败。
如果在设定时间内，MGW1检测到发送给其它媒体网关的NbUP初始化消息并非均发送失败，则判定用户面没有断路；比如MGW1在检测到发送给MGW5的NbUP初始化消息发送失败时，启动断路检测定时器，在启动断路检测定时器后，MGW1又向MGW3、MGW4、MGW6分别发送了NbUP Init消息，且在断路检测定时器设定的时间范围内，媒体网关MGW1收到了MGW4、MGW6回送的NbUP Init ACK消息，则媒体网关MGW1判定用户面并没有断路。
其中该断路检测定时器设定的时间范围，是在媒体网关MGW1向MSCServer1注册时，由MSC Server1通知给MGW1的。具体的，媒体网关在向MSC Server注册时，MSC Server会告诉媒体网关，该媒体网关需要支持用户面断路检测方法，且会告知在用户面断路检测方法被触发后，多长时间范围内如果发送的NbUP初始化消息全部发送失败，则MGW可以判定用户面断路。
S1300：如果在设定时间内，MGW1检测到发送给其它媒体网关的NbUP初始化消息均发送失败，则MGW1判定用户面断路。比如MGW1在启动断路检测定时器后，又向媒体网关MGW3、MGW4、MGW6分别发送了NbUPInit消息，但在断路检测定时器设定的时间范围内，媒体网关MGW1没有收到MGW3、MGW4、MGW6回送的NbUP InitACK消息，即媒体网关MGW1发送给MGW3、MGW4、MGW6的NbUP Init消息均发送失败，则媒体网关MGW1判定用户面断路。
S1400：媒体网关MGW1判定用户面断路时，将用户面断路的信息上报给媒体网关MGW1所属移动交换中心服务器MSC Server1。其中，媒体网关MGW1可以通过H.248协议中Notify命令携带Network Failure事件将用户面断路的信息上报给MSC Server1。
如图8所示，为本发明提供的一种基于软交换的用户面断路上报基本原理示意图，其基本思想是媒体网关检测到用户面断路时，将用户面断路的事件Network Failure通过H.248协议中的Notify命令上报给移动交换中心。其中Network Failure事件在H.248协议新定义的消息包Network Failure Package中进行规定。
如图9所示，为本发明提供的一种基于软交换的用户面断路上报方法流程图，包括步骤：
S210：在媒体网关检测到用户面断路时，触发用户面断路Network Failure事件；其中Network Failure事件在H.248协议新定义的消息包Network FailurePackage中进行规定。
S220：通过H.248协议中的Notify命令携带的Network Failure事件，将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。
其中，在H.248协议中新定义的消息包Network Failure Package的定义包括：
(1)包ID和版本
   包ID：nfp(0x00ef)
   版本：1
   扩展：无
(2)属性
   无
(3)事件
   断路事件
     事件ID：nf，(0x0001)
     事件描述符参数：
       最大断路检测时间
           参数ID：mbd(0x0001)
             类型：整数(in10millisecond steps)
             可能的取值：0..65535(0，10ms，20ms，...，to655.35seconds)
(4)信号
   无
(5)统计
   无
(6)程序
支持本包的媒体网关控制器(MGC，Media Gateway Controller)可以通过审计来判断媒体网关是否支持该包。MGC可以选择在媒体网关的根端点上来设置包括最大断路检测时间的断路检测定时器。支持本包的媒体网关在收到相关的事件后能够适时启动媒体面断路检测方法，一旦媒体网关检测到媒体面断路，则向MGC发送一个带有检测到的“断路nf”事件的Notify消息。
根据本发明技术方案的实施例，本发明这里提供了实施该技术方案的一种基于软交换用户面断路上报装置，如图10所示，包括：检测单元210，用于检测用户面是否断路；上报单元220，用于在检测单元210检测结果为用户面断路时，将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。
下面结合具体的实施例进行详细说明。
实施例二
本发明具体实施例提供的基于软交换的用户面断路上报方法，包括：
S2100：在媒体网关MGW1检测到用户面断路时，触发用户面断路NetworkFailure事件；其中，Network Failure Package规定了在MGC和媒体网关的根端点上所需要支持的Network Failure事件，将用户面断路的信息存入用户面断路事件包Network Failure Package中。
S2200：通过H.248协议中的Notify命令携带的Network Failure Package，将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器MSC Server1。
MSC Server1接收到Network Failure Package后得知用户面断路的信息，由此可以采取备份路由倒换、失败路由重选等应对措施。
采用本发明实施例提出的基于软交换用户面断路检测及上报方法，在IP骨干网、MGW站点接入设备故障的情况下，本地MGW能够有效地感知用户面断路，并通过管理控制信息接口上报给通信控制模块，从而为采取有关的应对措施提供了依据。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1、一种基于软交换的用户面断路检测方法，其特征在于，包括步骤：
本端媒体网关在检测到向对端媒体网关群中的一个媒体网关发送的NbUP初始化消息发送失败时，检测在预设的定时时间内，向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息是否均发送失败；
在检测到所述每个NbUP初始化消息均发送失败时，判定用户面断路。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测发送的NbUP初始化消息是否发送失败的过程，具体包括：
在预先设定的检测时间内，判断是否收到对应所述发送的NbUP初始化消息的确认消息；
在判断结果为没有收到对应NbUP初始化消息的确认消息时，确定发送的NbUP初始化消息发送失败。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括上报用户面断路的信息给移动交换中心服务器的步骤。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述用户面断路的信息中包括用于标识用户面断路的标识信息。
5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过H.248协议中的Notify命令上报用户面断路的信息给移动交换中心服务器。
6、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设的定时时间为本端媒体网关向移动交换中心服务器注册时，从移动交换中心服务器获取的。
7、一种基于软交换的用户面断路检测装置，其特征在于，包括：
第一检测单元，用于检测本端媒体网关向对端媒体网关群中的一个媒体网关发送的NbUP初始化消息是否发送失败；
第二检测单元，用于在第一检测单元检测到所述发送的NbUP初始化消息发送失败时，检测在预设的定时时间内，本端媒体网关向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息是否均发送失败；
判定单元，用于在第二检测单元检测到所述每个NbUP初始化消息均发送失败时，判定用户面断路。
8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一检测单元具体包括：
判断子单元，用于在预先设定的检测时间内，判断是否收到对应所述发送的NbUP初始化消息的确认消息；
确定子单元，用于在判断结果为没有收到对应所述发送的NbUP初始化消息的确认消息时，确定所述发送的NbUP初始化消息发送失败。
9、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二检测单元具体包括：
检测子单元，用于检测在预设的定时时间内，是否收到本端媒体网关向对端媒体网关群发送的每个NbUP初始化消息的确认消息；
确定子单元，用于在检测结果为对应所述发送的每个NbUP初始化消息的确认消息均未收到时，确定所述发送的每个NbUP初始化消息均发送失败。
10、如权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，还包括上报单元，用于上报用户面断路的信息给移动交换中心服务器。
11、一种基于软交换的用户面断路上报方法，其特征在于，包括步骤：
检测用户面是否断路；
在检测结果为用户面断路时，将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，通过H.248协议中的Notify命令将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。
13、一种基于软交换的用户面断路上报装置，其特征在于，包括：
检测单元，用于检测用户面是否断路；
上报单元，用于在检测结果为用户面断路时，将用户面断路的信息上报给移动交换中心服务器。
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