CN101641902B - 用于增强媒体网关与媒体网关控制器之间的切换的方法 - Google Patents

Abstract

用于实施媒体网关(MG)从主用媒体网关控制器(MGC)向辅助MGC的切换的方法，所述方法包括步骤：g)所述主用MGC标识辅助MGC用于实施MG切换；h)所述主用MGC标识包括至少一个将被切换到所述辅助MGC的MG的MG组；i)如果所述MG组包括多于一个MG，则重复以下顺序：c.1)所述主用MGC在所述组中选择MG；c.2)所述主用MGC向所述MG发送包括所述辅助MGC的标识的切换请求；c.2)所述主用MGC维持预定的持续时间，该预定的持续时间取决于所述MG的配置。

Description

用于增强媒体网关与媒体网关控制器之间的切换的方法

技术领域

本发明涉及通信网络中媒体网关的控制，并且特别涉及用于实施媒体网关(MG)与媒体网关控制器(MGC)之间的切换的方法。

背景技术

网关被引入以允许不同种类(即具有不同通信协议)的通信网络互通。基本上，网关确保例如移动网络和公共交换电话网(PSTN)的不同种类网络之间的通信的信令、发起、管理和终止。其还实现网络之间的信号转换。

首先，基于由国际电信联盟(ITU)提出的H.323协议，网关曾经是不能被远距离控制的复杂实体。也称为H.248的分别在IETF标准RFC3435和RFC 3425中定义的媒体网关控制协议(MGCP)和MEGACO(媒体网关控制)，通过引入呼叫代理或媒体网关控制器(MGC)(根据虽然非官方但常用的术语也称为软交换机)而废弃了H.323，其中，所述呼叫代理或媒体网关控制器与MG一起构成实施两种不同但互连的网络之间的媒体信号的转换的分布式系统(服务器/客户端类型)，以便从第一个用户终端(端点)发送的消息被递送到第二个(远距离的)用户终端(另一端点)。

MGC控制至少一个MG(并且通常是一组MG)。其集中网络“智能”并且实施决策制定(参见G.Pujolle，Les Réseaux 2008版)。MGC使用MGCP/H.248来告诉媒体网关哪些事件应当被报告，端点应当怎样被互连，以及哪些信号应当在端点上被处理。MGC还可以核查MG上的端点的当前状态。而MG使用MGCP来向MGC报告事件。

MG主要任务是确保数据以一致的方式被递送。为实现该任务，MG实施信号转换、支持适配、数据压缩、信令转换、多路复用和数据分组。

典型地，为MG配置MGC列表(通常所述列表包括一个或两个MGC)，从所述MGC列表MG可以接受远距离规划。实践中，即使MG接受来自两个或更多MGC的控制，但仅其中一个(称为主用MGC)被用于同时控制该MG上的所有端点，而其他MGC(称为辅助或备用MGC)仅在主用MGC故障或应当被切断以进行维护的情况下才是可用的以便提供冗余。

如果此类故障的情况下，则重新编排MG使其变成受备用MGC控制是备用MGC的责任。此类过程称为切换(handoff)。更具体地，故障MGC(假定其正在关闭)通过H.248服务改变命令来通知其受控MG所述切换。通信的结果是MG将其自己注册到辅助(或备用)MGC，其中所述辅助(或备用)MGC转而核查端接(termination，即与端点的连接)以确定MG的状态(例如摘机、挂机、响铃或呼叫中)。关于该过程的更多细节，可以在2003年1月法国国际SIP会议上Salman A.Baset和ZahidAnwar的Megaco and SIP Internetworking中找到。还可以参考韩国专利申请KR 2004 0044248(LG电子)，其中，使用发送到MG和MGC的域专用互联网协议(RSIP)消息来处理MGC的切换功能。

在局部故障时，或者出于手动维护原因，MGC可能希望将受控MG转向不同的MGC，该不同的MGC一般属于编程到MG中的默认备用MGC列表。为了实现重定向，主用MGC向MG发送包括对替代MGC的指定的适当的消息。随后MG将向所指定的MGC发送消息，所述消息包括例如切换的原因。如果MG未能从所指定的MGC得到回复，则MG将表现为如同其MGC已经出故障那样，并开始联系预先确定的辅助(备用)MGC。

本发明人已意识到，切换过程中涉及的一个关键问题是置于所指定的MGC的负载量。如果处于危险的MG是包括许多端接的大型MG，则如上文所述由于必须核查所有端接，因而该MG注册到所指定的MGC(包括其所有端接)所需的时间是相当长的。因此如果另一MG请求到同一指定MGC的注册，那么该指定MGC不久便过载的可能性很大。发明人已经计算出指定MGC的负载是同时(或几乎同时)请求注册的MG数量的指数函数。实践中，置于指定MGC上的负载量取决于主用MGC，实际上所述主用MGC触发了各个MG向指定MGC发出切换请求。

存在用于限制置于指定MGC上的负载的解决方案。在第一种解决方案中，操作者以顺序方式实施MG切换，即仅在前一MG已被成功注册到指定MGC之后才发起对一个MG的切换。在第二种解决方案中，操作者并行实施MG切换，其中，不同的MG同时向不同的指定MGC发送切换请求。在第三种解决方案中，操作者以非结构化的方式实施MG切换，即每个MG被顺序地寻址到不同的指定MGC。所有这三种解决方案都是耗时的，并且因而显然不适于大规模切换过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种可靠并且省时的用于实施MG/MGC切换的解决方案。

因此，根据一个目的，所提出的发明提供了一种用于实施从主用媒体网关控制器(MGC)向辅助MGC的媒体网关(MG)的切换的方法，所述方法包括步骤：

a)所述主用MGC标识辅助MGC用于实施MG切换；

b)所述主用MGC标识包括至少一个将被切换到所述辅助MGC的MG的MG组；

c)如果所述MG组包括多于一个的MG，则重复以下顺序：

c.1)所述主用MGC在所述组中选择MG；

c.2)所述主用MGC向所述MG发送包括所述辅助MGC的标识的切换请求；

c.3)所述主用MGC维持预定的持续时间，该预定的持续时间取决于所述MG的配置。

附图说明

从考虑了结合附图对优选实施例的详细描述，本发明的以上和其他目的和优点将变得显而易见。

在附图中：

图1是示例性示出一组MG从主用MGC向辅助MGC的切换的示意图。

图2到图4是示例性示出根据本发明的切换方法的步骤的流程图。

具体实施方式

现在参考图1，其示出了包括一组MG的MGCP/H.248架构，其中，所述一组MG互连不同类型的通信网络，例如分别为PSTN和移动网络，并由被称为主用MGC的同一MGC控制。每个MG被配置为实施协议转换，以便允许链接到诸如PSTN电话和移动电话等不同网络的终端之间的通信。每个MG因而被配备了等于其能够互连的终端数量的预定数量的端接。

每个MG被编排了包括至少一个MGC的辅助MGC列表，其中，所述至少一个MGC不同于主用MGC，并且可以代替主用MGC来控制MG，例如在故障或维护的情况下。

在被编排在MGC中的MG列表中标识由主用MGC控制的MG。对于每个MG，端接的数量与对应的MG ID一起被存储。

每当主用MGC将要释放与其控制的MG的连接时，例如在其故障或被编排维护的情况下，每个MG都需要被分配到不同的MGC，该MGC被称为辅助或备用MGC，以便维持由该MG实施的通信。每个MG编排有包括主用MGC和一个或更多备用MGC的MGC列表。对同一MG从主用MGC向备用MGC的控制转移被称为切换。

基本上，为了实施MG从主用MGC到备用MGC的切换，提供了以下步骤。

主用MGC标识MG必须被切换到的备用MGC。该备用MGC被称为所指定的备用MGC。

主用MGC还标识要切换到所指定MGC的受控MG组。为了实现该步骤，主用MGC检查备用MGC列表，并选择其列表包括所述指定MGC的MG。

如果MG组仅包括一个MG，则主用MGC向该MG发送包括所述指定MGC的标识的切换请求。然后该MG向所述指定MGC发送注册请求。该被指定的MGC通过核查端接来注册该请求MG并随后控制该MG。

如果MG组包括多于两个的MG，则主用MGC创建包括要切换到同一指定MGC的MG的MG列表。在MG的标题字段中，可以通过其IP地址或HMIP(切换MGC IP)来提供所指定的MGC的标识。该列表由主用MGC根据现在描述的图3中所示的HMIP填充过程来填充。

将要切换的每个MG被以顺序模式来处理。

在第一个步骤中，主用MGC得到为当前MG指定的MGC的HMIP。如果主用MGC已经拥有针对该HMIP的条目，则当前MG被添加到对应的HMIP列表。

相反，如果MGC没有针对该HMIP的条目，则其创建针对该HMIP的新条目以及将被切换到对应的指定MGC的MG列表(初始为空)。

随后主用MGC将当前MG作为其中的第一元素添加到该HMIP列表。

对于将被切换的MG该顺序被循环地重复，直到：

-或者达到了HMIP列表中预定的所允许MG的最大数量；

-或者达到了需要切换的MG的最大数量。

在第一种情况下，所述循环被中断，并且MGC发出：

-标记X(真)，其指示尽管完成了HMIP列表，但是仍然需要处理MG，

-用以指示HMIP列表的重新填充应当从哪个MG开始的标志。

在第二种情况下，MGC复位标记X(假)以指示不再有MG需要被处理。

一旦HMIP过程结束，主用MGC在针对每个HMIP中的每个MG的循环中继续进行切换处理，直到达到了预定的HMIP的最大数量，以及直到在适用的情况下达到了HMIP列表中现存MG的最大数量。

在MGC已选择HMIP列表中的MG(即处于该列表顶端的那个)之后，主用MGC向该MG发送包括所指定的MGC的标识的切换请求。该MG然后向所指定的MGC发送注册请求。在收到该请求之后，被指定的MGC通过核查端接来注册该请求MG并随后控制该MG。由于这样的注册过程花费时间，因而HMIP列表中的下一个MG不是立即被主用MGC处理，其中，主用MGC维持(stand by)特定的持续时间，该特定的持续时间被称为切换间隔计时器(HIM，Handoff Interval tiMer)，其是当前MG的端接数量的函数(例如与当前MG的端接数量成比例)。

假设注册频率即MG每单位时间能够向MGC注册的端接的数量，或者NV(网络值)，被预先提供并存储在主用MGC中。在一个实施例中，NV＝1000ms^-1(端接每毫秒)。

主用MGC得到当前MG的端接数量T，并且如下计算HIM：

$\mathrm{HIM}=\frac{T}{\mathrm{NV}}$

例如，对于具有150,000个端接的MG的HIM来说，假设NV被设为1000ms^-1，则HIM＝150ms。

如果HIM＞0，则主用MGC启动等于HIM的计时器(timer)，在此期间，该MGC维持--这意味着切换处理循环对于出现在HMIP列表中的其他MG是中断的。主用MGC在HMIP条目中存储计时器ID。

如果HIM＝0，这意味着MG没有活动的端接(T＝0)，则主用起动预定义值的计时器，所述预定义值对应于这样的MG在所指定的MGC中的假设注册时间。

相应地，主用MGC在切换过程中引入了调节机制，由此时间被留给指定的MGC，以在HMIP列表中的下一个MG被请求切换之前，适当地注册当前MG(通过适当的端接核查)。

一旦计时器届满，HMIP使用所存储的计时器ID来得到使用相应地址的正确HMIP，以便继续进行MG切换处理(图4)。HMIP列表中出现的MG数量被缩减，以表示属于该列表的MG已经被成功地处理。

只要存在余留在HMIP中的MG(换句话说，列表中MG的数量不等于0)，则MGC继续与列表中的下一个MG进行切换处理。

如果HMIP列表中不再有MG(换句话说，列表中MG的数量等于0)，则MGC检查标记X的状态。如果标记X没有被设置(假)，则表明HMIP列表的所有MG已经被适时地进行切换处理。如果标记X被设置(真)，则用将要被切换的MG重新填充HMIP列表，并重新开始对新填充进来的MG的切换处理。

上文公开的切换方法可以应用于若干情况。

首先其可以应用于MGC故障，例如由于未预见到的网络负载。在这种情况下，MG会故障转移到所指定的MGC。一旦主用MGC再次回到业务中，则经由所提出的切换方法MG将被带回到其控制下。

所述方法还可以应用于主用MGC维护，其中，由主用MGC管理的业务需要被路由到所指定的MGC。一旦维护结束并且主用MGC再次回到业务中，则经由所提出的切换方法MG将被带回到其控制下。

在业务过载期间(可能是经计划的)，根据所提出的切换方法，主用MGC上的负载可以被分布(并因此而减少)到所指定的备用MGC。根据同一切换方法，MG的切换可以被带回到主用MGC的控制。

相应地，所提出的方法允许对MG的平滑和顺序的切换。通过合理的MG分布，可以减少主用和/或备用指定MGC上的负载。业务处理不会被影响。

实践中，所提出的切换方法的步骤被编码到计算机程序产品中的代码部分，其中，所述计算机程序产品实现在被配置为控制一组MG的主用MGC所配备的计算机处理单元上。

Claims (9)

1.用于实施媒体网关MG从主用媒体网关控制器MGC向辅助MGC的切换的方法，所述方法包括步骤：

a)所述主用MGC标识辅助MGC用于实施MG切换；

b)所述主用MGC标识包括至少一个将被切换到所述辅助MGC的MG的MG组；

c)如果所述MG组包括多于一个的MG，则重复以下顺序：

c.1)所述主用MGC选择所述组中的MG；

c.2)所述主用MGC向所选MG发送包括所述辅助MGC的标识的切换请求；

c.3)所述主用MGC维持预定的持续时间，该预定的持续时间是所选MG的端接数量的函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述持续时间与所选MG的端接数量成比例。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过所选MG的端接数量与所述辅助MGC每单位时间能够处理的端接数量的比来计算所述持续时间。

4.根据权利要求1至3中任一个所述的方法，包括在列表中分类MG的步骤，其中，将被切换到同一辅助MGC的MG被存储。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，用于创建和/或填充每个列表的准则包括相应的辅助MGC的IP地址。

6.一种用于实施媒体网关MG从主用媒体网关控制器MGC向辅助MGC的切换的设备，所述设备包括：

a)用于使所述主用MGC标识辅助MGC以便实施MG切换的装置；

b)用于使所述主用MGC标识包括至少一个将被切换到所述辅助MGC的MG的MG组的装置；

c)用于如果所述MG组包括多于一个的MG，则重复以下顺序的装置：

c.1)所述主用MGC选择所述组中的MG；

c.2)所述主用MGC向所选MG发送包括所述辅助MGC的标识的切换请求；

c.3)所述主用MGC维持预定的持续时间，该预定的持续时间是所选MG的端接数量的函数。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述持续时间与所选MG的端接数量成比例。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，通过所选MG的端接数量与所述辅助MGC每单位时间能够处理的端接数量的比来计算所述持续时间。

9.根据权利要求6至8中任一个所述的设备，其中，所述设备还包括用于在列表中分类MG的装置，其中，将被切换到同一辅助MGC的MG被存储。

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