CN101083520B

CN101083520B - 一种ngn网络下接入网关容灾方法

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Publication number: CN101083520B
Application number: CN200710130142XA
Authority: CN
Inventors: 管卫芝
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: CN101083520A

Abstract

本发明公开了一种NGN网络中接入网关的容灾方法，解决现有技术中无法通过传统PSTN进行容灾的问题，当IP承载网络中主备用SS均无法工作或SS与AG间链路故障时，仍可实现AG用户的基本呼叫功能。本发明方法包括：在接入网关即AG和PSTN汇接局即iMS之间建立信令路由，当主叫为AG用户和/或被叫为AG用户时，iMS获取主、被叫用户数据，完成主、被叫通话的接续。本发明提供了一种有效的AG用户通过固网智能化PSTN汇接局进行容灾的方法，实现AG用户通过PSTN汇接局进行呼叫的功能。

Description

一种NGN网络下接入网关容灾方法

技术领域

本发明涉及固网NGN领域，特别涉及网络智能化背景下NGN网络中AG用户的容灾方法。

背景技术

电信网络正在经历着一场变革，从传统的TDM(Time DivisionMultiplexing，时分复用)的PSTN网络向全IP的NGN(Next GenerationNetwork)网络演变。NGN网络的重要特点就是承载(MAG--Media AccessGateway)与控制(MGC--Media Gateway Control)相分离，从整个网络结构来看，目前的网络建设中，SG(Signal Gateway，信令网关)通常是主备建设，TG(Trunk Gateway，中继网关)一般为分区汇接和全汇接两种方式，AG(Access Gateway，接入网关)仅为双归属，即当前AG用户归属两个SS(SoftSwitch，软交换)，在发生单SS故障情况下，AG用户可以自动切换到正常SS，呼叫可以正常，但在IP承载网络发生故障的情况，如发生网络拥塞、故障，虽然承载网也有双平面容灾方式，但IP承载网同时发生故障的概率相对比较大，无法做到很高的容灾效果，在双平面容灾的IP承载网拥塞、故障时，AG将与两个SS发生信令中断或媒体中断，导致呼叫信令无法交互，AG用户将无法呼入呼出，因此需要一种方法，能够实现AG用户基于传统PSTN网络的容灾，作为保证AG用户接入安全的一种重要措施。

由于现网网络智能化的成功改造，PSTN、AG用户数据集中在HLR，为AG用户通过PSTN汇接局容灾具有可能。在NGN网络上，其AG用户数据存储在HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)，用户数据集中管理，同时现网也存在着PSTN汇接局、端局用户通过No.7中继接入到汇接局，用户数据存储在HLR。

固网智能化PSTN汇接局，在接入本地PSTN端局工作得很好，但是，现有的电信网络中，存在着SS域内的AG端局，而由于固网智能化PSTN汇接局的技术限制，只能定位接入传统端局交换机，不能支持SS域的AG接入。对AG端局，现有网络中的AG也不具有接入传统PSTN网路的能力。需要一种方法实现AG用户通过传统PSTN的容灾方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题提供一种NGN网络中接入网关的容灾方法，解决现有技术中无法通过传统PSTN进行容灾的问题，当IP承载网络中主备用SS均无法工作或SS与AG间链路故障时，仍可实现AG用户的基本呼叫功能。

本发明通过对固网智能化PSTN汇接局及AG进行改造，在PSTN汇接局和AG之间建立一条链路，实现AG与SS中断后自动切换到PSTN汇接局，由PSTN汇接局代替SS完成呼叫控制，实现容灾，当SS或AG与SS之间链路恢复后再自动恢复由SS进行控制。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种NGN网络下接入网关容灾方法，在接入网关即AG和PSTN汇接局即iMS之间建立信令路由，当主叫为AG用户和/或被叫为AG用户时，iMS获取主、被叫用户数据，完成主、被叫通话的接续。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，当软交换即SS发生故障或其与AG间的信令中断时即AG处于容灾状态时，AG激活到PSTN汇接局即iMS的信令路由；当AG处于正常状态时，iMS如果收到被叫为AG用户的呼叫，则通过中继网关、SS、AG呼叫到所述用户。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述AG与iMS之间的信令路由采用ISUP信令链路；在iMS上设置中继属性，iMS以此识别自己需处理的主叫或被叫为AG用户的呼叫。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，当有AG用户发起呼叫时，主叫用户通过AG向iMS发送初始地址消息，iMS收到所述初始地址消息后，根据从归属位置寄存器即HLR处获取的或自身保存的主叫用户数据，完成主、被叫通话的接续。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述方法进一步包括：主叫AG用户通过AG向iMS发送初始地址消息，主叫号码为主叫AG用户的物理号码，被叫号码为主叫用户拨的被叫号码即被叫用户逻辑号码；iMS根据主叫用户物理号码从HLR获取或根据自身保存的主叫用户的逻辑号码及主叫用户开通的业务信息，向被叫发起呼叫，完成通话接续。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，当AG用户为被叫时，iMS收到呼叫请求后，根据从归属位置寄存器即HLR处获取的或自身保存的被叫用户数据，向被叫AG用户发送初始地址消息，完成主、被叫通话的接续。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述方法进一步包括：iMS收到向被叫AG用户的呼叫后，根据被叫AG用户的逻辑号码从HLR获取或根据自身保存的被叫AG用户的物理号码及被叫用户开通的业务信息，向被叫AG用户发送初始地址消息，主叫号码为主叫用户的逻辑号码，被叫号码为被叫AG用户的物理号码，完成通话接续。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述iMS先判断其上是否保存有主叫或被叫的用户数据，且属性可靠，若不满足，则再与HLR交互获取主叫或被叫的用户数据。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，当iMS检测到与AG的信令链路中断，到AG的路由不可达，则设置其上保存的AG用户数据为不可靠。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，AG定期与SS进行心跳检测，当收到SS的握手消息后，确定与SS信令已经完全恢复，将AG用户呼叫恢复到SS，由SS控制。

本发明有效的解决了NGN网络下，当AG与SS信令、媒体中断情况下，AG用户通过固网智能化PSTN汇接局进行容灾的问题，实现AG用户通过PSTN汇接局进行呼叫的功能，AG用户容灾呼叫保留国标中规定PSTN基本业务。

附图说明

图1是本实施例所应用的***结构图；

图2是本实施例的AG用户容灾流程图。

具体实施方式

图1为NGN网络环境下，AG用户容灾的***结构示意图，如图1所示，本***包括归属位置寄存器(HLR)、软交换(SS)、接入网关(AG)、信令网关(SG)、中继网关(TG)、智能化PSTN汇接局(integration TandemSwitch，简称iMS)、接入端局(LS)，其中AG内置有SG功能，只有在通过PSTN网络容灾时，***才自动启动内置SG功能。在本***中，iMS与TG/AG/LS之间采用ISUP(ISDN USER PART，ISDN信令的用户部分)信令链路、HLR与iMS/SS间采用MAP信令链路、SS与AG之间采用H248(媒体网关控制协议)、SS与SG间采用SIGTRAN(IP网络上传送PSTN信令的传输控制协议)。iMS与容灾AG之间通过ISUP信令连接、与归属位置寄存器通过扩展的MAP信令连接。AG用户容灾的呼叫过程由汇接局iMS、AG及AG中内置的SG共同控制完成。

在本***中，对智能化PSTN汇接局的数据库、MAP(Mobile ApplicationPart，移动应用部分)信令进行扩展，支持将AG用户的数据对应到PSTN用户属性上，获取用户数据，保存AG用户数据，在AG无法通过SS进行呼叫时，AG自动激活到iMS的七号信令链路、自动切换到TDM网络进行呼叫，实现AG用户的容灾，通过配置双路由，优选第一路由到AG的中继组，当AG处于容灾状态时，通过AG的自动激活，使第一路由可达，汇接局直接将呼叫通过AG落地，当AG处于与SS通信正常时，第一路由不可达，汇接局选择第二路由，经过TG、SS将呼叫落地。

具体的说，在未发生容灾情况下，即AG与SS之间的信令、媒体都处于正常状态，AG的呼叫由SS控制，AG用户的呼入呼出权限、智能业务、附加业务由SS实现，当AG与软交换信令中断或媒体中断后，AG将自动启用容灾功能，激活到iMS的七号链路，开始信令点启动过程，AG激活到iMS的七号链路及信令点启动是由AG中的SG功能来实现的，到iMS信令可达、中继空闲后，AG用户呼出时将向iMS发送七号信令消息，主叫号码为主叫用户的物理号码(根据用户位置变化而变化的地址)，被叫为用户的逻辑号码，在iMS上，已配置AG用户所对应的百号组，并将其设置为N7接入中继(智能化PSTN网络中，一种通过中继接入端局用户的中继)，动态创建用户，从AG呼叫到iMS后，iMS根据主叫物理号码获取主叫用户数据，如果此次呼叫是通过iMS的第一次呼叫，iMS中无AG用户数据，iMS需要进行数据自动动态创建，向HLR发送RESTORE数据操作，获取AG用户数据，HLR将数据下插到iMS，主叫业务调用数据接口(iMS中的接口)获取到AG用户的主叫属性，进行权限判断、新业务触发、智能业务触发等工作，完成主叫业务后，分析被叫找被叫用户，被叫若为AG用户时，汇接局首选第一路由，即到AG的中继路由，由于已发生AG容灾，AG已将到iMS的信令激活，第一路由可达，第一路由中的中继是N7中继，第一次时，iMS中被叫AG用户数据不存在，iMS进行数据自动动态创建，向HLR发送RESTORE数据操作，获取AG用户数据，HLR将数据下插到iMS，业务调用数据接口获取到AG用的被叫属性，进行被叫权限判断、新业务触发、智能业务触发，将呼叫通过AG直接落地。对于AG用户的数据，创建后暂时保存在iMS中，在容灾结束后，AG自动去活到iMS的七号链路，该链路去活后，iMS根据设置定时，将AG数据设置为不可靠，以备下次容灾时，iMS根据不可靠标志，重新获取AG用户的数据。

N7接入中继是指在iMS上设置的中继属性，即iMS对这部分中继上的呼叫，按本流程处理。

图2是本发明的AG用户容灾步骤，流程说明如下：

在实现容灾之前，对于iMS需要首先配置AG用户的百号组，N7接入中继组，AG用户号码分析双路由出局，配置到TG、AG的中继；对于AG，需要设置启用容灾功能、启用内置SG功能、ISUP功能，并配置到AG到iMS的信令链路、中继，这些工作就绪后，按图2步骤进行容灾，包括：

步骤201，AG与SS进行心跳检测，在容灾定时器(一般设置为几分钟)内没有收到与SS的握手消息，确定与SS信令中断或SS故障，进入容灾状态，AG激活到iMS的信令路由，AG用户所有呼出通过AG的ISUP出局到iMS；

步骤202，AG向iMS发送IAM消息(初始地址消息)，主叫为AG用户的物理号码，被叫为用户拨的被叫号码；

步骤203，iMS根据主叫物理号码判断是否保存有主叫用户的数据，如果是，则判断数据设置是否可靠，如果数据可靠，则执行步骤205，如果数据不可靠，执行步骤204，否则，iMS动态创建主叫用户的数据表，进入步骤204；

步骤204，iMS与HLR交互，通过MAP的RESTORE_DATA数据操作，获取AG主叫用户数据(包括主叫的逻辑号码和主叫用户开通的业务信息，包括基本业务、附加业务、智能业务数据)，HLR将AG用户数据下插到iMS；

具体流程如下：iMS向HLR发送Insert_Subscriber_Data(***用户数据请求)，HLR向iMS返回Insert_Subscriber_Data_Ack(***用户数据应答)，之后iMS向HLR发送Restore_Data(存储数据请求)，HLR向其返回Restore_Data_Ack(存储数据应答)。

步骤205，iMS根据HLR发来的或其自身保存的用户数据，实现AG用户的主叫业务，至少包括基本业务，还可包括附加业务、智能业务等，主叫业务实现完成后，进入步骤206；

当然，在另一实施例中，iMS也可不保存用户数据，而每次都从HLR获取用户数据。

步骤206，iMS分析被叫，出局路由的第一路由可达，选择第一路由，为N7中继组，且未放号(iMS上没有被叫用户的数据)，动态创建该B用户，进入步骤207；如果已有AG用户数据，且数据设置为不可靠，进入步骤207；如果已有AG用户数据，且数据可靠，跳过步骤207，执行步骤208；

步骤207，同步骤204，进入步骤208；

具体流程如下：iMS向HLR发送Restore_Data(存储数据请求)，HLR向iMS发送Insert_Subscriber_Data(***用户数据请求)，iMS向HLR发送Insert_Subscriber_Data_Ack(***用户数据应答)，之后，HLR向其返回Restore_Data_Ack(存储数据应答)。

步骤208，根据获取的被叫AG用户数据(包括被叫的物理号码和被叫用户开通的业务信息，包括基本业务、附加业务、智能业务数据)，实现被叫业务，至少实现基本业务，还可实现附加业务、智能业务；

步骤209，iMS向AG发送新的IAM消息，主叫号码为主叫的逻辑号码，被叫为被叫的物理号码；

步骤210，AG向iMS发送ACM(地址全消息)被叫用户空闲信令；

步骤211，iMS向主叫AG用户发送ACM被叫用户空闲信令；

步骤212，被叫用户B摘机，进入通话，AG向iMS发送ANM(应答消息)信令；

步骤213，iMS向主叫AG用户发送ANM信令，进入通话；

至步骤209为止，AG主叫与被叫用户之间通话完成接续，容灾的目的已达成，后面的步骤可能有其他变化，例如被叫用户忙，由此会引发其它补充业务流程，与本发明无关。

由于智能化PSTN汇接局支持AG用户接入传统PSTN网络，实现了AG用户在TDM网络的基本呼叫功能。

上述流程仅描述了主叫、被叫用户均为AG用户的情况，在其他实施例中，当主叫为AG用户时，可利用上述步骤202-205完成主叫部分的流程，当被叫为AG用户时，可利用上述步骤206-213完成被叫用户的流程。

AG定期与SS进行心跳检测，当收到与SS的握手消息后，确定与SS信令已经完全恢复，进入容灾恢复状态。

步骤220，AG去活到iMS的信令路由，AG用户所有呼叫恢复到SS，由SS控制；

此时，对于正在通话的呼叫，将全部释放掉。

步骤221，iMS检测到与AG的信令链路中断，到AG的第一路由不可达，设置AG用户数据不可靠，进入等待下次容灾。

当AG处于非容灾状态时，当iMS收到向AG用户的呼叫时，即AG用户为被叫时，通过TG、SS将该呼叫送至AG。

举一应用实例如下：

假设用户A用户逻辑号码A’DN(Directory Number)：45670000，用户B’DN:45670001，为AG用户，在HLR上放号，对应的物理号码，A’LRN(LocalRoaming Number):23450000，B’LRN:23450001；A、B用户归属于AG1，SS1通过H248媒体网关控制协议实现AG1下用户A、B的呼叫管理；iMS1为智能化PSTN汇接局；iMS1与SS1通过TG/SG进行连接，配置中继路由Route2；iMS1与AG通过中继连接，配置中继路由Route1，Route1中配置N7中继组Trunk1；iMS中配置局号2345为动态放号PSTN用户，为N7接入中继，接入中继组为Trunk1；A、B用户数据由HLR1集中管理；A用户有主叫一号双机业务(主机号码为C，C’DN:58880000，C’LRN：34560000)，B用户有被叫彩铃业务；A用户呼叫B的容灾流程如下：

步骤1：AG1激活了到iMS1的七号信令链路，iMS1与AG1的路由可达；

步骤2：A呼叫B，AG1向iMS1发送IAM(A’LRN，B’DN)，主叫物理号码23450000，被叫逻辑号码45670001；

步骤3：iMS1判断为N7中继，根据主叫物理号码23450000去获取数据，如果为首次呼叫动态创建23450000的用户数据表，向HLR1发送RESTORE_DATA操作；

步骤4：获取到23450000的数据后，得到了该物理号码对应的逻辑号码45670000，根据45670000的数据，得到主叫有主叫一号双机业务，触发智能业务流程上SCP，SCP下发新的主叫号码C’DN，58880000；

步骤5：主叫业务触发完成后，找被叫，45670001，上HLR查询到被叫的物理号码：23450001，此时第一路由Route1可达，根据23450001获取被叫用户数据，如果是首次呼叫动态创建23450001的用户数据表，向HLR发送RESTORE_DATA操作；

步骤6：获取到被叫45670001的用户数据后，得知被叫开通了彩铃业务；

步骤7：iMS1向AG1发送IAM(C’DN，B’LRN)，主叫号码为C的逻辑号码58880000，被叫号码为B的物理号码23450001；

步骤8：被叫用户物理线23450001空闲，AG1向iMS1回ACM，iMS1根据空闲指示，触发被叫彩铃，主叫用户听彩铃音；

步骤9：被叫用户45670001摘机，AG1向iMS1发送ANM应答，释放彩铃，主被叫通话。

Claims

1.一种NGN网络下接入网关容灾方法，其特征在于，在内置有信令网关SG功能的接入网关AG和智能化PSTN汇接局iMS之间建立信令路由，未发生容灾的情况下，AG的呼叫由软交换SS控制；发生容灾的情况下，AG自动启用容灾功能，由AG中的SG功能来实现激活到iMS的七号链路和信令点启动过程，到iMS信令可达、中继空闲后，iMS获取主叫AG用户、被叫AG用户数据，完成主叫、被叫通话的接续；AG确定与SS信令完全恢复后，进入容灾恢复状态，AG去活到iMS的信令路由，AG用户所有呼叫恢复到SS，由SS控制；iMS检测到与AG的信令链路中断，到AG的路由不可达，设置AG用户数据不可靠，进入等待下次容灾。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当软交换即SS发生故障或其与AG间的信令中断时，AG处于容灾状态，此时，AG激活到PSTN汇接局即iMS的信令路由；当AG处于正常状态时，iMS如果收到被叫为AG用户的呼叫，则通过中继网关TG、SS、AG呼叫到所述用户。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述AG与iMS之间的信令路由采用ISUP信令链路；在iMS上设置中继属性，iMS以此识别自己需处理的主叫或被叫为AG用户的呼叫。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当有AG用户发起呼叫时，主叫用户通过AG向iMS发送初始地址消息，iMS收到所述初始地址消息后，根据从归属位置寄存器即HLR处获取的或自身保存的主叫用户数据，完成主、被叫通话的接续。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

主叫AG用户通过AG向iMS发送初始地址消息，主叫号码为主叫AG用户的物理号码，被叫号码为主叫用户拨的被叫号码即被叫用户逻辑号码；

iMS根据主叫用户物理号码从HLR获取或根据自身保存的主叫用户的逻辑号码及主叫用户开通的业务信息，向被叫发起呼叫，完成通话接续。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当AG用户为被叫时，iMS收到呼叫请求后，根据从归属位置寄存器即HLR处获取的或自身保存的被叫用户数据，向被叫AG用户发送初始地址消息，完成主、被叫通话的接续。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

iMS收到向被叫AG用户的呼叫后，根据被叫AG用户的逻辑号码从HLR获取或根据自身保存的被叫AG用户的物理号码及被叫用户开通的业务信息，向被叫AG用户发送初始地址消息，主叫号码为主叫用户的逻辑号码，被叫号码为被叫AG用户的物理号码，完成通话接续。

8.如权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述iMS先判断其上是否保存有主叫或被叫的用户数据，且属性可靠，若不满足，则再与HLR交互获取主叫或被叫的用户数据。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，AG是通过以下方式确定与SS信令已经完全恢复的：AG定期与SS进行心跳检测，当收到SS的握手消息后，确定与SS信令已经完全恢复。