CN100454904C - 软交换架构下ip直连组网方法、设备及其*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了实现移动通信网络IP直连的方法，包括步骤：首先定义IP域参数；当需要建立到某个网元的IP承载时，MSCe或MSC SERVER根据IP域参数指示MGW在指定的IP地址上建立IP承载。本发明还公开了一种BSC切换方法，包括步骤：MSCe收到BSC的切换请求后，向MGW发送包括相应IP域参数的建立承载指示消息；MGW根据上述IP域参数在建立IP承载；MSCe向目标BSC发起切换请求，由目标BSC进行切换。基于同样的发明思想，本发明公开了一种移动通信***。本发明方法实现简单，使得在组建大规模的全IP移动通信网络时不再依赖于路由器，降低了组网成本的同时简化了通信网络的组网。

Description

软交换架构下IP直连组网方法、设备及其***

技术领域

本发明涉及软交换架构的组网技术，特别涉及一种软交换架构下IP承载网组网方法及其***。

背景技术

下一代网络是集话音、数据和多媒体等业务于一体的全新网络。它基于软交换技术和IP技术构建出分层开放的体系架构。运营商可以在业务的驱动下利用这个开放的体系架构灵活实现自己的网络解决方案，并通过业务和网络的不断融合提高企业的竞争能力。

在第三代移动通信网络中，软交换技术和IP技术得到广泛应用。在运用软交换技术构建的网络体系中，通过呼叫控制与媒体承载的分离，实现了开放的分层架构，各层次的网元可以通过标准协议互通，并可以独立演进以适应未来技术的发展的同时不影响整个网络***。软交换主要包含媒体网关和呼叫控制两个层次。媒体网关层提供接入适配功能、与其他网络互通的媒体流转换功能以及提供特定媒体资源等其它功能；呼叫控制层提供信令在IP网上的传输适配功能和实现呼叫的建立、维持和释放控制等其它功能。承载和控制分离使得网络功能划分更清晰，网络部署更容易；而IP组网的引入使得运营商可以降低投资成本。通过将语音、数据以及其它多媒体信息承载在IP分组数据包上，使得原始语音、数据以及其它多媒体信息可以作为一个普通的IP数据包在数据承载网上传递，降低编解码的次数的同时也减少了占用的网络带宽，这为提供质量更好的通信业务奠定了基础。

软交换技术在3GPP定义的R4及其以后R5、R6描述的WCDMA***中得到了充分的应用。根据R4的描述，移动交换中心(MSC)被分解为MSC服务器(MSCServer)和媒体网关(MGW)，类似的，在3GPP2制定的cdma2000规范中，传统电路域中的MSC演变为MSCe和媒体网关MGW，MSC SERVER或MSCe提供传统MSC的呼叫控制功能，MGW则提供传统MSC的媒体交换功能。为了解决IP数据包在IP承载网上的传输，在现有的技术方案中是通过部署大量路由器来组建的IP数据骨干网，所有的BSC和MGW上的语音、数据以及其它多媒体信息都由这个IP数据骨干网完成交换和互通，对于MGW或者BSC而言，只需要将IP承载数据送到路由器即可，由路由器根据IP地址完成数据交换和传递。

附图1是以CDMA为例介绍IP承载网组网方案。如图所示，由于软交换采用了承载和控制分离的架构，MSCe在处理呼叫的过程中需要建立信息传输通道时，通过指令控制MGW建立IP承载，MGW根据所述指令任意选择IP接口上建立承载，然后需要传输的语音、数据或其它信息通过该IP接口发送到路由器，由路由器完成上述信息的交换。在当前的组网方案中，MGW需要将所有用户承载的IP接口都连接到路由器上，以便在接受到指令时任意选择一个IP地址所建立的承载都可以送达到路由器，路由器根据目的IP地址完成传输。现有技术方案中MGW只能在任意选择IP地址上建立承载，所以必须通过路由器参与完成路由和数据交换。由于MSCe不能控制MGW在指定的IP地址上建立承载，所以价格不菲的路由器在组建全互连的IP骨干网时成为必不可少的设备，这不仅提高了建网成本；同时还会增加组网的复杂性，当网络中某一网元故障时，由于邻近的网元不能及时感知上述故障并发起组网倒换，结果会导致故障检测难度加大，这不可避免地引发了语音IP包的时延，抖动以及丢包等问题，从而使传输质量难以保证；在组建大型网络时大量使用路由器也会明显地降低组建无线通信网络的灵活性和可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种软交换架构下的直连组网的方法、设备及其***，可以在进行软交换构架组网时，不再依赖路由器而组建在一个全IP的软交换通信网络。

本发明提供了一种实现移动通信网络IP直连的方法，包括步骤：定义网元间信令流定义IP域参数，其中所述IP域参数指示MGW通知可用的IP地址；当需要建立到某个网元的IP承载时，MSCe或MSC SERVER根据相应IP域参数指示MGW在指定的IP地址上建立IP承载。其中，IP域参数包括一个或多个IP地址，所述MGW通过所述IP地址建立到相应网元的IP承载。其中，同一个MSCe或MSC SERVER下包括两个以上MGW时，所述两个以上MGW划分为同一个IP域或划分为不同的IP域。其中，MSCe或MSC SERVER下发IP域参数至MGW，控制MGW在指定的IP地址上建立IP承载。其中，各网元通过IP域参数所定义的IP地址，在MGW上建立IP承载。

本发明还提供了一种局间呼叫的方法，包括步骤：MSCe或MSC SERVER收到用户发起的呼叫后查询对应的IP域参数，并向本端MGW发送包括该IP域参数的建立承载的指示消息；本端MGW根据所述IP域参数建立至对端MGW的承载，并向所述MSCe或MSC SERVER返回承载建立完成消息；MSCe或MSC SERVER在MGW建立的承载上向对端端局发送INVITE消息。上述方法进一步包括步骤：MSCe或MSC SERVER收到对端端局的INVITE消息后，查询对应的IP域参数，向本端MGW发送包括IP域参数的建立承载指示消息；所述MGW根据上述IP域参数建立承载，并向所述MSCe或MSC SERVER返回承载建立完成消息。上述方法还可进一步包括步骤：MSCe或MSC SERVER查询与本端BSC对应的IP域参数，并向本端MGW下发包括所述IP域参数在内的建立承载指示消息；所述MGW根据所述IP域参数建立承载，并向MSCe或MSC SERVER返回承载建立完成消息。

本发明另外还公开了一种切换方法，包括步骤：MSCe收到BSC的切换请求后，查询目标BSC IP域参数，其中所述IP域参数指示MGW通知可用的IP地址，并向MGW发送包括上述IP域参数的建立承载指示消息；MGW根据上述IP域参数在建立IP承载，并返回给MSCe建立承载响应消息；MSCe收到上述响应消息后，向目标BSC发起切换请求，所述目标BSC进行切换。

基于相同发明思想，本发明公开了一种移动通信网络***，包括两个以上MSCe或MSC SERVER、两上以上MGW和两个以上BSC或RNC，所述MSCe或MSCSERVER包括命令单元，用于将IP域参数下发至本端MGW，并指示所述MGW根据IP域参数建立承载，其中所述IP域参数指示MGW通知可用的IP地址。所述MGW包括承载建立单元，用于接收并根据所述IP域参数在指定的IP地址上建立到对端MGW或对端BSC的IP承载。

本发明另外也提供了一种移动交换设备，用于处理移动通信用户的呼叫，包括参数下发单元，用于向MGW下发IP域参数，其中所述IP域参数指示MGW通知可用的IP地址。其中，上述移动交换设备进一步包括命令单元，用于指示MGW根据IP域参数定义的IP地址建立IP承载。

本发明同时提供了一种媒体网关设备，用于处理信息承载，包括IP解析单元，用于接收IP域参数并解析其记载的IP地址，其中所述IP域参数指示MGW通知可用的IP地址。该媒体网关设备进一步包括承载建立单元，用于通过IP域参数记载所记载的IP地址，建立到对应网元的IP承载。

综上所述，本发明提供的技术方案通过IP域参数实现了移动通信***各网元之间实现IP直连，使得不再依赖于路由器来实现组网，有效地降低了建网成本；时也简化了组网结构和提高了通信***的可扩展性，由于没有其他数通设备参与，可以快速检测故障，保证网络质量，同时降低了因数通网络引起的语音IP包的延时，抖动，丢包等问题，保证语音通话质量；最后，随着网络***结构的简化，网络管理和维护的难度和工作量也会相应减少，这为运营商提供更优质的服务打下基础。

附图说明

图1为现有技术中IP承载网的组网图；

图2为本发明提供的IP直连组网图；

图3为本发明所提供的组网方式下的局间呼叫流程图；

图4为本发明所提供的组网方式下的局内BSC间切换流程。

具体实施方式

本发明的发明思想是引入IP域和IP域参数，根据网元的不同属性划分IP域以及定义IP域参数，其中IP域参数记载了包括建立IP承载所需的IP地址等其它内容；IP域可以是一个与UMG协商定义的参数，也可以简化为一个或几个具体的IP地址。MGW可以通过IP域参数所记载的IP地址建立到另一网元的承载，实现直接与另一网元之间的通信，不再依赖路由器进行数据交换。下面介绍本发明提供的一个优选实施例所定义的IP域指示包(IP DomainIndication Package)，上述IP域指示包定义了包括PackageID、Properties、Events、Signals、Procedures等属性，用于描述了了媒体网关MGW与MSC Server或MSCe之间所指示的IP域参数。如下如示为该实施例中包括的IP域参数，不同的技术方案中IP域参数可能有所不同，但原理相近。

IP域指示包定义：(IP Domain Indication Package)

Package ID：IDIP(0xA7)

Version：1

Extends：None

Properties

Description：指示IP地址

Type：Integer

Possible Values：

具体的IP域参数，0-65535

Procedures：

1、MSC Server在建立承载时给MGW下发IP域参数，MGW按IP域指示的定义的可用IP地址；

2、MGW在指定的IP地址上建立承载，完成后续呼叫承载数据的传输。

下面以CDMA为例并结合附图来说明IP域的在组建IP网中的作用，附图2为本发明提供的IP直连方式的组网图，当MSCe需要建立到某个局向(如对端某个MSCe或对端某个BSC)的IP承载的时候，获取并分析预先配置的到对端局向的IP域参数并指示MGW，MGW根据上述IP域参数定义的值在指定的IP地址上建立承载。上述IP地址可根据事先进行配置和规划，直接连接到对应的局向。IP域可以在规划MSCe和MGW组网时进行配置，上述配置信息可保存在***数据库中。其中IP域的定义与局向相关，也与MGW组关联，每一个IP连接的局向都可以分配一个或多个IP域；当同属于一个MSCe的多个MGW之间有IP连接时，也可以将这些有IP直连关系的MGW组分配为一个IP域，也可以将每个MGW分配一个IP域。在MGW上，一个IP域对应一个或多个IP地址，这些IP地址直接和MSCe配置的对端BSC或者对端MGW相连接。MGW根据MSCe下发的IP域参数，在该IP域参数所定义的IP地址上建立承载，这样就建立了到MGW之间的IP直连通道。本文所述IP直连的物理介质可以为FE，E1/T1/E3/T3，GE，POS等一切可用于承载IP数据包的传输介质。

如图2所示的IP域1定义了在MGW1到BSC1的连接通道，如果MSCe1确定一个呼叫需要建立到BSC1的信息承载通道，只需要通知MGW1在IP域1上建立承载，MGW1在根据指示，在IP域1上建立承载后，就可以保证对端就是MSCe1所指定的BSC1。类似的，图中所示的IP域2的IP域参数定义了MSCe1下MGW1到MSCe2下MGW3之间的连接通道；IP域3的IP域参数定义了位于同一MSCe1下的MGW1与MGW2之间的连接通道；IP域4的IP域参数定义了MGW2到BSC2之间的连接通道；IP域5的IP域参数定义了MSCe2下MGW3到MSCe1或MGW1之间的连接通道；IP域6的IP域参数定义了MGW3到BSC3之间的连接通道。综上所述，IP域参数的定义规则是预先设定的，可以根据不同的应用场景而发生变化，以上描述的仅为本发明提供的一种实施方式而已。本发明提供的另一个实施例应用领域为WCDMA。在该实施例的技术方案中，MSC SERVER向MGW下发IP域参数，控制MGW建立到指定RNC等其它网元的承载；其中IP域参数的定义类似于CDMA的实施例所定义的IP域参数。类似的，本发明还提供在其它移动通信领域中基于本发明的发明思想的技术方案。

现以上述实施例进一步说明基于本发明直连组网方式下的局间呼叫流程：BSC与MSCe之间采用IP承载，两个MSCe之间采用SIP协议通信，用户发起呼叫。如图3所示为两个MSCe之间的局间呼叫流程，为了方便说明，附图中主叫端的网元均在名称后加“-O”，被叫端网元则通过加“-T”来表示。包括以下步骤：

1、用户从BSC-O下发起呼叫；

2、MSCe-O根据预先配置的数据信息和消息中内容的判断该BSC为是否为IP BSC以及上述BSC与MGW之间是否为IP直连方式，如果是则查询得到该BSC所对应的IP域参数(IP域1)，并在给MGW发送建立承载指示消息时发送所述IP域参数；

3、MGW-O收到该建立承载指示消息之后，读取并分析上述IP域参数，得到该IP域参数在MGW上对应的与BSC直接连接的IP地址，然后在此IP地址上建立承载，并给MSCe-O返回建立承载完成消息；

4、MSCe-O确认该呼叫为出局呼叫后，获取到对应局向的IP域参数(IP域2)，并在给MGW发送的建立承载指示消息中带上这个IP域参数；

5、MGW收到该建立承载指示消息之后，则根据所述IP域参数在MGW上查询与被叫端直接连接的IP地址，然后在此IP地址上建立承载，并给MSCe-O返回建立承载完成消息；

6、MSCe-O给被叫端发送INVITE消息，请求建立呼叫；

7、MSCe-T收到INVITE消息之后，查询到对应局向的IP域参数(IP域5)，并向MGW发送包括所述IP域参数的建立承载指示消息；

8、MGW收到上述建立承载指示消息之后，根据所述IP域参数在MGW查询与对局直接连接的IP地址，然后在此IP地址上建立承载，并给MSCe-T返回建立承载完成消息；

9、MSCe-T查询与BSC-T对应的IP域参数(IP域6)，并向MGW发送的包括上述IP域参数的建立承载指示消息；

10、MGW收到该建立承载指示消息之后，根据上述IP域参数在MGW与BSC间建立IP承载，并给MSCe-T返回建立承载完成消息。

以上以CDMA为倒介绍了如何运用本发明提供的IP域参数的方法建立呼叫，对于WCDMA、TD-SCDMA等其它移动通信***，使用本发明提供的技术方案也可以实现IP承载，比如WCDMA领域中的MSC SERVER对应上述实施例中的MSCe，RNC对应上述实施例的BSC。

对于切换流程，也可以通过IP域参数来实现在BSC之间通过直连方式建立承载，如图4所示为切换流程：

1、MSCe收到BSC-O的切换请求消息，查询与目标BSC(BSC-T)所对应的IP域参数，并在给MGW发送的建立承载指示消息中带上这个IP域参数；

2、MGW收到该建立承载指示消息之后，根据上述IP域参数在MGW上建立IP承载，并给MSCe返回建立承载响应消息。

3、MSCe收到建立承载响应消息后，向BSC-T发起切换请求；所述BSC-T返回切换响应。

相应的，为了实现本发明思想，MSCe或MSC SERVER、MGW均需要进行功能扩充，以使得MSCe或MSC SERVER具备向MGW下发IP域参数以及根据控制MGW根据IP域参数建立承载的功能；MGW可以解析IP域参数并根据解析结果建立到指定网元的承载。基于上述思想，本发明在一个优选实施例中在用于处理移动通信用户的呼叫的移动交换设备(如MSCe或MSC SERVER)中扩展了参数下发单元，用于向MGW下发IP域参数。另外还可进一步包括命令单元，用于指示MGW根据IP域参数定义的IP地址建立IP承载。同样的，在本发明的另一个优选实施例中在用于处理信息承载媒体网关设备中扩展了IP解析单元，用于接收IP域参数并解析其记载的IP地址。该媒体网关设备还可进一步包括承载建立单元，用于通过IP域参数记载所记载的IP地址，建立到对应网元的IP承载。

以上对本发明所提供的一种利用IP域参数建立IP承载的方法及其***进行了详细介绍，并结合具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的仅用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；本领域的一般技术人员依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上或将有所改变。这些改变应当理解为实施了本发明。

Claims (15)

1、一种实现移动通信网络IP直连的方法，其特征在于，包括步骤：当需要建立到某个网元承载时，MSCe或MSC SERVER将IP域参数下发至MGW，其中所述IP域参数指示MGW通知可用的IP地址；MSCe或MSC SERVER并控制MGW在指定的IP地址上建立IP承载。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据网元间信令流预先定义IP域参数。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，IP域参数包括一个或多个IP地址。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同一个MSCe或MSC SERVER下包括两个以上MGW时，所述两个以上MGW划分为同一个IP域并使用一个IP域参数，或者所述两个以上MGW划分为不同的IP域，使用不同的IP域参数。

5、一种局间呼叫的方法，其特征在于，包括步骤：

A、MSCe或MSC SERVER收到用户发起的呼叫后，查询对应局向的IP域参数，并向主叫端MGW发送包括该IP域参数的建立承载的指示消息，其中所述IP域参数用于通知MGW指定可用的IP地址；

B、主叫端MGW根据所述IP域参数建立至被叫端MGW的承载；

C、主叫端MGW与被叫端MGW建立承载后，MSCe或MSC SERVER在所述承载上向被叫端端局发送消息。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤C之后进一步包括步骤：

被叫端MSCe或MSC SERVER收到主叫端发送的消息后，查询被叫端无线接入网对应的IP域参数，并向被叫端MGW发送建立承载指示消息，所述建立承载指示消息包括所述被叫端无线接入网IP域参数；

所述被叫端MGW根据所述被叫端接入网对应的IP域参数，建立被叫端MGW与被叫端无线接入网之间的承载。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤A之前包括步骤：

MSCe或MSC SERVER收到主叫端无线接入网转发的用户呼叫后，MSCe或MSCSERVER查询与主叫端无线接入网对应的IP域参数，并向主叫端MGW下发包括所述与主叫端无线接入网对应的IP域参数在内的建立承载指示消息；

所述主叫端MGW根据所述与主叫端无线接入网对应的IP域参数，建立MGW与无线接入网之间的承载。

8、一种BSC切换的方法，其特征在于，包括步骤：

MSCe收到BSC的切换请求后，查询目标BSC IP域参数，并向MGW发送包括上述IP域参数的建立承载指示消息，其中所述IP域参数用于通知MGW指定可用的IP地址；

MGW根据上述IP域参数建立承载；

承载建立后，MSCe向目标BSC发起切换请求，所述目标BSC进行切换。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述IP域参数定义了MGW与目标BSC之间的IP直连参数。

10、一种移动通信网络***，包括两个以上MSCe或MSC SERVER、两上以上MGW和两个以上BSC或RNC，其特征在于，所述MSCe或MSC SERVER将IP域参数下发至本端MGW，并指示所述本端MGW根据IP域参数建立承载，其中所述IP域参数用于通知MGW指定可用的IP地址；

所述MGW接收所述IP域参数，并根据该IP域参数在指定的IP地址上建立到对端MGW或对端BSC的IP承载。

11、一种移动交换设备，用于处理业务交换和控制信令交互以及用于媒体网关控制，其特征在于，包括参数下发单元，用于向MGW下发IP域参数，其中所述IP域参数用于通知MGW指定可用的IP地址。

12、根据权利要求11所述的设备，其特征在于，进一步包括命令单元，用于指示MGW根据IP域参数定义的IP地址建立IP承载。

13、根据权利要求11所述的设备，其特征在于，进一步包括查询单元，用于查询至相关网元承载建立所需要的IP域参数。

14、一种媒体网关设备，用于语音及媒体流的交换，以及提供各种资源还用于处理信息承载，其特征在于，包括参数解析单元，用于接收IP域参数并解析其记载的IP地址，其中所述IP域参数用于通知MGW指定可用的IP地址。

15、根据权利要求14所述的设备，其特征在于，进一步包括承载建立单元，用于通过IP域参数记载所记载的IP地址，建立到对应网元的IP承载。

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