CN100364293C - 消息传输部分2层用户适配对ip网络拥塞的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，包括以下步骤：①定义一个SCTP发生拥塞的拥塞指示原语；以及一个发送给对端的通知本端发生拥塞的SIB消息；定义一个从本端发往对端的通知本端发生拥塞的拥塞指示消息；②产生拥塞指示消息，并在当SCTP出现拥塞时，通过SCTP的上层M2UA控制发往IP网的信令消息流量。本发明由于巧妙地利用MTP2和MTP3之间的拥塞报告消息在IP发生拥塞时通过SCTP的上层用户M2UA来通知MTP2或MTP3而减少或暂停发送信令消息给对方，从而可靠地控制发往IP网的信令消息流量，有效缓解IP拥塞状况及避免信令消息的丢失。

Description

消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法

技术领域

本发明涉及宽带电信网络成下一代网络特别是一种处理在IP网络上使用消息传输部分2层用户适配(M2UA-MTP2(Message Transfer Part Layer 2)User Adaptation)传输NO.7信令消息中的消息传输部分2层(MTP2-MessageTransfer Part Layer 2)用户消息的拥塞状态的方法。

背景技术

在传统电信网络中已经有一系列规范与技术来保证信令***的可靠性，如目前已经很成熟的窄带No.7信令***。随着IP分组网络技术的逐步成熟，IP分组网络可以用于承载语音、数据、多媒体等业务，传统的电路交换网络与分组网络处于融合阶段，为实现传统电路交换网络与IP分组网络的互通，出现了在IP网络上传输No.7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成立一个专门的信令传输小组，他们所制定的信令传输协议将用于传统电路交换信令协议在IP网络上的传输。在IETF的信令传输标准中，信令传输协议栈(Signaling Transport，SIGTRAN)由三部分组成，如图1所示，流控制传输协议(Stream ControlTransmission Protocol，SCTP)是一个用于IP网络的通用信令传输协议，它保证了信令消息的可靠、保序传输；信令适配子层是对所承载的特定高层窄带信令进行适配的层次，它向上提供了原有窄带信令的特定接口使得高层窄带信令可以保持不变透明地传输在信令传输协议的消息上。

M2UA是信令传输协议(SIGTRAN)中MTP2用户适配层，适配的是MTP2和MTP3接口边界，是不对称协议，分为SG侧和ASP侧，SG是在IP网络边缘接收和处理窄带信令消息的信令网关，ASP是处理具体业务的应用服务器进程，ASP可能在MGC(媒体网关控制器)上。M2UA负责在IP网上传递MTP2的用户消息：将SG上MTP2与上层间的原语组装成M2UA消息，使用SCTP连接通过IP网传递给MGC上的MTP3；ASP侧的M2UA将MTP3发送给MTP2的原语组装成M2UA消息，使用SCTP连接通过IP网传递给SG上的MTP2。M2UA需保证原有的MTP3/MTP2的接口不变，使其在IP网上可靠地传送MTP2和MTP3间的原语消息。M2UA的组网应用模型如图2所示。在电信网络中对控制信令的可靠性传输要求和对信令消息的传输时延要求很高；而IP网络上的数据流量可能比较大，当IP网络出现拥塞时，可能会导致信令消息延时超出原有No.7网的要求，从而导致丢失消息。

当IP网络出现拥塞时，导致SCTP检测到拥塞，通过指示向上层用户报告。SCTP拥塞分为发送拥塞和接收拥塞。发送拥塞指SCTP发送缓冲区满，不能再接受上层用户的消息，接收拥塞指SCTP的接收缓冲区满，不能在接受对端SCTP的消息。M2UA协议中对IP拥塞没有规定具体处理方法。现有的对IP拥塞处理方案的讨论主要针对发送拥塞，其具体的方案如下：

当SCTP上报拥塞时，SG侧的M2UA向MTP2下发本地处理器故障(LPO-Local Procell Outage)原语，ASP侧M2UA向MTP3上报本地处理器故障。

这种处理有较大缺陷，因为实际上IP拥塞的发生是单向的，例如，SG侧SCTP上报IP拥塞时，表示SG到ASP方向的消息流量应该减少，但是ASP到SG的消息不应该受到影响。此时如果向MTP2下发LPO，虽然MTP2不会向上层传送消息以降低拥塞，但同时也会丢掉上层下发的消息，从而丢掉ASP发到SG的消息。

发明内容

本发明的目的针对上述存在的问题，提供一种在SG和ASP之间网络发生拥塞时，可有效缓解拥塞、避免丢失信令消息，并可在短时拥塞时不需中断MTP链路业务而维持原有连接并保持两端状态一致的消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其包括以下步骤：

1)、定义SCTP向M2UA报告的IP发送方向发生拥塞的发送拥塞指示原语和SCTP向M2UA报告的IP发送方向拥塞消除的发送拥塞消除指示原语；

定义SCTP向M2UA报告从IP接收方向发生拥塞的接收拥塞指示原语和SCTP向M2UA报告从IP接收方向拥塞消除的接收拥塞消除指示原语；

定义SG侧M2UA向MTP2下发的上层用户拥塞指示原语和M2UA向MTP2下发的上层用户拥塞消除指示原语；

定义ASP侧M2UA向MTP3上报的信令链路拥塞指示原语和ASP侧M2UA向MTP3上报的信令链路拥塞消除指示原语；

定义SG侧MTP2发送给信令链路对端的通知本端发生拥塞的SIB消息；

定义从本端发往对端的通知本端发生拥塞的拥塞级别大于零的拥塞指示消息和从本端发往对端的通知本端拥塞消除的拥塞级别为零的拥塞指示消息；

2)、产生拥塞指示消息，并在当SCTP出现拥塞时，通过SCTP的上层用户消息传输部分2层用户适配控制发往IP网的信令消息流量。

上述步骤2)中，当SCTP在信令网关SG侧发生发送拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2a1)、SG侧SCTP向M2UA上报发生发送拥塞的发送指示原语；

2a2)、SG侧M2UA向MTP2下发上层拥塞指示原语并启动MTP2向信令链路对端发送SIB消息通知MTP2信令链路对端本端发生拥塞；

2a3)、信令链路对端接收SIB消息后，将暂停向本端发送信令消息。

上述步骤2a3)完成后当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2a4)、SG侧SCTP向M2UA上报发送拥塞消除指示原语；

2a5)、SG侧M2UA向MTP2下发上层用户拥塞消除指示原语，MTP2停止向信令链路对端发送SIB消息；

2a6)、信令链路对端恢复向本端发送信令消息的正常通信。

上述步骤2)中当SCTP在应用服务器ASP侧发生发送拥塞时M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2b1)、ASP侧SCTP向M2UA上报发送拥塞指示原语；

2b2)、ASP侧M2UA向MTP3上报信令链路拥塞指示原语；

2b3)、ASP侧MTP3接收到拥塞指示原语后减少或不向该信令链路发送信令消息。

上述步骤2b2)完成后，当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2b4)、M2UA向MTP3上报信令链路拥塞消除指示原语，MTP3恢复向该信令链路发送消息。

上述步骤2中当SCTP在SG侧发生接收拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2c1)、SG侧SCTP向M2UA上报接收拥塞指示原语；

2c2)、SG侧M2UA向ASP侧对端发送拥塞级别大于零的拥塞指示消息；

2c3)、ASP侧的M2UA收到拥塞指示消息后将其转换成信令链路拥塞指示原语通知MTP3；

2c4)、ASP侧MTP3收到信令链路拥塞指示原语通知后，减少或不发消息到该信令链路上。

上述步骤2c4)完成后，当SCTP接收拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2c5)、SG侧SCTP向M2UA上报接收拥塞消除指示原语；

2c6)、SG侧M2UA向ASP侧对端发送拥塞消除的拥塞级别为零的拥塞消除指示消息；

2c7)、M2UA将拥塞消除指示原语转换为信令链路拥塞消除指示原语通知MTP3；

2c8)、MTP3收到信令链路拥塞消除指示原语后，恢复向该信令链路下发消息。

上述步骤2)中当SCTP在ASP侧发生接收拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令流量包括以下步骤：

2d1)、ASP侧SCTP向M2UA上报接收拥塞指示原语；

2d2)、ASP侧M2UA向SG侧对端发送拥塞级别大于零的拥塞指示消息，SG侧M2UA收到拥塞指示消息后启动MTP2向信令链路对端发送SIB消息；

2d3)、信令链路对端接收到SIB消息后暂停或减少发送信令消息给本端。

上述步骤2d3)完成后，当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2d4)、ASP侧SCTP向M2UA上报接收拥塞指示原语；

2d5)、ASP侧M2UA向SG侧对端发送拥塞级别为零的拥塞指示消息；

2d6)、SG侧M2UA收到上述消息后指示MTP2停止向对端发送SIB消息，信令链路对端将恢复向本端发送信令消息。

本发明由于巧妙地利用MTP2和MTP3之间的拥塞报告消息在IP发生拥塞时通过SCTP的上层用户M2UA来通知MTP2或MTP3而减少或暂停发送信令消息给对方，从而可靠地控制发往IP网的信令消息流量，有效缓解IP拥塞状况及避免信令消息的丢失，而且在产生短时拥塞时，不需中断MTP链路的业务，可维持原有连接及保持两端状态一致，达到本发明的目的。

以下结合附图详细描述发明的实现过程；

附图说明

图1是现阶段有信令传输协议栈的结构组成示意图；

图2是现有M2UA的组网应用模型示意图；

图3是本发明所述M2UA对SCTP发生发送拥塞的处理流程图；

图4是本发明所述SG侧SCTP发生接收拥塞的处理流程图；

图5是本发明所述ASP侧SCTP发生接收拥塞的处理流程图；

具体实施方式

如图3--图5所示，本发明所述消息传输部分2层用户适应对IP网络拥塞的处理方法，包括以下步骤：

①、定义一个通知流控制传输协议(SCTP--Stream ControlTransfer Protocol)发生拥塞的拥塞指示原语和一个通知SCTP拥塞消除的拥塞级别为零的拥塞指示原语；以及一个发送给对端的通知本端发生拥塞的忙状态指示(SIB-Status Indication of Busy)消息；

定义一个从本端发往对端的通知本端发生拥塞的拥塞指示(Congestion Indication)消息和一个从本端发往对端的通知本端拥塞消除的拥塞级别为零的拥塞指示(Congestion Leve1＝0，CongestionIndication)消息；

②、产生拥塞指示消息，并在当SCTP出现拥塞时，通过SCTP的上层用户消息传输部分2层用户适配(M2UA--MTP2(Message Transfer PartLayer2)User Adaptation)控制发往IP网的信令消息流量。

其中上述步骤2中M2UA控制发往IP网的信令消息流量的处理SCTP拥塞的种类及位置的不同有不同的处理方法以适应各种拥塞状态的需要而充分达到本发明的目的，当SCTP在SG侧发生发送拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2a1)、M2UA向MTP2下发上层拥塞指示原语并启动MTP2通过7号信令向信号链路对端发送SIB消息通知MTP2对端本端发生拥塞；

2a2)、信令链路对端接收SIB消息后，将暂停向本端发送信令消息；

此时当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2a3)、M2UA向MTP2下发拥塞消除指示原语，MTP2停止向信令链路对端发送SIB消息；

2a4)、信令链路对端恢复向本端发送信令消息的正常通信。

当SCTP在ASP侧发生发送拥塞时M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2b1)、M2UA向MTP3上报链路拥塞指示原语；

2b2)、MTP3接收到拥塞指示原语后减少或不向该信令链路发送信令消息

此时当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2b3)、M2UA向MTP3上报链路拥塞消除指示原语，MTP3恢复向该信令链路发送消息。

当SCTP在SG侧发生接收拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2c1)、M2UA向ASP侧发送拥塞指示消息；

2c2)、ASP侧的M2UA收到拥塞指示消息后将其转换成信令链路拥塞指示原语通知MTP3；

2c3)、MTP3收到链路拥塞指示原语通知后，减少或不发消息往SG侧。

此时当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2c4)、M2UA向ASP侧发送拥塞消除的拥塞级别为零的拥塞指示消息通知MTP3；

2c5)、MTP3收到上述消息后，恢复向信令链路对端发送消息。

当SCTP在ASP侧发生接收拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令流量包括以下步骤：

2d1)、M2UA向SG侧发送拥塞指示消息，SG侧M2UA收到拥塞指示消息后启动MTP2向信令链路对端发送SIB消息；

2d2)、信令链路对端接收到SIB消息后暂停或减少发送信令消息给本端。

此时当SCTP拥塞消除时、其处理包括以下步骤：

2d3)、M2UA向SG侧发送拥塞消的拥塞级别为零的拥塞指示消息；

2d4)、SG侧M2UA收到上述消息后指示MTP2停止向对端发送SIB消息，信令链路对端将恢复向本端发送信令消息。

Claims (9)

1.一种消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、定义流控制传输协议SCTP向消息传输部分2层M2UA报告的IP发送方向发生拥塞的发送拥塞指示原语和SCTP向M2UA报告的工P发送方向拥塞消除的发送拥塞消除指示原语；

定义SCTP向M2UA报告从IP接收方向发生拥塞的接收拥塞指示原语和SCTP向M2UA报告从IP接收方向拥塞消除的接收拥塞消除指示原语；

定义信令网关SG侧M2UA向MTP2下发的上层用户拥塞指示原语和M2UA向MTP2下发的上层用户拥塞消除指示原语；

定义ASP侧M2UA向MTP3上报的信令链路拥塞指示原语和ASP侧M2UA向MTP3上报的信令链路拥塞消除指示原语；

定义SG侧MTP2发送给信令链路对端的通知本端发生拥塞的SIB消息；

定义从本端发往对端的通知本端发生拥塞的拥塞级别大于零的拥塞指示消息和从本端发往对端的通知本端拥塞消除的拥塞级别为零的拥塞指示消息；

2)、产生拥塞指示消息，并在当SCTP出现拥塞时，通过SCTP的上层用户消息传输部分2层用户适配控制发往IP网的信令消息流量。

2.根据权利要求1所述消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于上述步骤2)中，当SCTP在信令网关SG侧发生发送拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2a1)、SG侧SCTP向M2UA上报发生发送拥塞的发送指示原语；

2a2)、SG侧M2UA向MTP2下发上层拥塞指示原语并启动MTP2向信令链路对端发送SIB消息通知MTP2信令链路对端本端发生拥塞；

2a3)、信令链路对端接收SIB消息后，将暂停向本端发送信令消息。

3.根据权利要求2所述消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于上述步骤2a3)完成后当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2a4)、SG侧SCTP向M2UA上报发送拥塞消除指示原语；

2a5)、SG侧M2UA向MTP2下发上层用户拥塞消除指示原语，MTP2停止向信令链路对端发送SIB消息；

2a6)、信令链路对端恢复向本端发送信令消息的正常通信。

4.根据权利要求1所述消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于上述步骤2)中当SCTP在应用服务器ASP侧发生发送拥塞时M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2b1)、ASP侧SCTP向M2UA上报发送拥塞指示原语；

2b2)、ASP侧M2UA向MTP3上报信令链路拥塞指示原语；

2b3)、ASP侧MTP3接收到拥塞指示原语后减少或不向该信令链路发送信令消息。

5.根据权利要求4所述消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于上述步骤2b2)完成后，当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2b4)、M2UA向MTP3上报信令链路拥塞消除指示原语，MTP3恢复向该信令链路发送消息。

6.根据权利要求1所述消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于上述步骤2中当SCTP在SG侧发生接收拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令消息流量包括以下步骤：

2c1)、SG侧SCTP向M2UA上报接收拥塞指示原语；

2c2)、SG侧M2UA向ASP侧对端发送拥塞级别大于零的拥塞指示消息；

2c3)、ASP侧的M2UA收到拥塞指示消息后将其转换成信令链路拥塞指示原语通知MTP3；

2c4)、ASP侧MTP3收到信令链路拥塞指示原语通知后，减少或不发消息到该信令链路上。

7.根据权利要求6所述消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于上述步骤2c4)完成后，当SCTP接收拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2c5)、SG侧SCTP向M2UA上报接收拥塞消除指示原语；

2c6)、SG侧M2UA向ASP侧对端发送拥塞消除的拥塞级别为零的拥塞消除指示消息；

2c7)、M2UA将拥塞消除指示原语转换为信令链路拥塞消除指示原语通知MTP3；

2c8)、MTP3收到信令链路拥塞消除指示原语后，恢复向该信令链路下发消息。

8.根据权利要求1所述消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于上述步骤2)中当SCTP在ASP侧发生接收拥塞时，M2UA控制发往IP网的信令流量包括以下步骤：

2d1)、ASP侧SCTP向M2UA上报接收拥塞指示原语；

2d2)、ASP侧M2UA向SG侧对端发送拥塞级别大于零的拥塞指示消息，SG侧M2UA收到拥塞指示消息后启动MTP2向信令链路对端发送SIB消息；

2d3)、信令链路对端接收到SIB消息后暂停或减少发送信令消息给本端。

9.根据权利要求8所述消息传输部分2层用户适配对IP网络拥塞的处理方法，其特征在于上述步骤2d3)完成后，当SCTP拥塞消除时，其处理包括以下步骤：

2d4)、ASP侧SCTP向M2UA上报接收拥塞指示原语；

2d5)、ASP侧M2UA向SG侧对端发送拥塞级别为零的拥塞指示消息；

2d6)、SG侧M2UA收到上述消息后指示MTP2停止向对端发送SIB消息，信令链路对端将恢复向本端发送信令消息。

Images