CN1889610B - 大容量分布式信令处理设备及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信技术，公开了大容量分布式信令处理设备及其方法，使得信令处理器对内存的需求减少，业务分发效率得到提高。本发明中，一个链路集只对应一个业务处理器，链路集与业务处理器的对应关系保存在信令处理器中，信令处理器处理信令时，根据该信令所携带的链路标识找到对应的链路集，再找到对应的业务处理器，并将该信令发送到该业务处理器。

Description

大容量分布式信令处理设备及其方法
技术领域
本发明涉及通信技术，特别涉及承载和控制分离的网络中大容量分布式信令处理方法。
背景技术
现在的电信网是以电话通信为主体设计的网络，随着因特网业务的迅速发展，数据通信业务的增长迅速，数据通信业务量已超过了电话通信。下一代网络(Next Generation Network，简称“NGN”)将是一个以数据通信为主体，以分组交换技术为基础的网络，用新的数字技术来支持各种类型的通信业务，包括电话、电视会议等等实时通信业务。
在NGN网络中也需要提供综合业务数字网(Integrated Services DigitalNetwork，简称“ISDN”)业务。
NGN网络的关键技术是软交换(Softswitch)。软交换形成分层的全开放的体系构架，使得各个运营商可以根据自己的需要，采用适合自己的网络解决方案，例如网间互联协议(Internet Protocol，简称“IP”)、异步转移模式、智能网络和时分多路复用等，在充分利用现有资源的同时，寻找到自己的网络立足点。其中，IP网关使得运营商能够利用现有的电话交换网络，在IP网上进行传输这些媒体流。
目前的IP网关已经实现了业务、业务控制和信令的分离，IP网关由三部分组成：信令网关(Signaling Gateway，简称“SG”)、媒体网关(Media  Gateway，简称“MG”)和媒体网关控制器(Media Gateway Controller，简称“MGC”)。
SG负责处理信令消息，将其终结、翻译或中继；MG负责处理媒体流，将媒体流从窄带网打包送到IP网或者从IP网接收后解包后送给窄带网；MGC负责MG的资源的注册和管理，以及呼叫控制。
信令网关SG同媒体网关控制器MGC之间一般采用信令传送(SignallingTransport，简称“SIGTRAN”)协议栈通信，SIGTRAN协议栈包括集成服务数字网络Q.921用户适配(ISDN Q.921-User Adaptation，简称“IUA”)、链接访问协议版本5用户适配(LAPV5 User Adaptation，简称“V5UA”)、消息传输部分2用户适配(MTP2 User Adaptation，简称“M2UA”)等用户适配协议。
当链路发生故障时，信令网关中央处理器(Central Processing Unit，简称“CPU”)会根据链接访问协议版本5(Link Access Protocol for V5，简称“LAPV5”)、Q921协议或消息传输部分2(Message Transfer Part 2，简称“MTP2”)协议检测到该故障，并主动上报给V5UA、IUA或M2UA，再通过IP连接通报给MGC，使得MGC很快知道相应信令链路的状态。
在NGN网络中提供ISDN业务的标准组网如附图1所示，其中在MG与软交换之间应用H.248协议。
MG处理Q.921后，通过IUA把Q.931消息传送到软交换，软交换进行ISDN信令业务处理，然后通过H.248或媒体网关控制协议(Media GatewayController Protocol，简称“MGCP”)控制MG上的媒体资源进行通话。IUA协议栈如附图2所示。
现有实现中，以NGN网络提供的ISDN业务为例，都是在软交换和MG间建立多条IUA链路或者V5UA链路，将这些IUA链路组成一个或多个IUA链路集，一个IUA链路集之中所有的IUA链路共同为一组ISDN接口服务。这组ISDN接口中的信令可以通过对应IUA链路集中的任何一条IUA链路发送，一个IUA链路中的多条IUA链路互为备份和负荷分担。
软交换或者MG为适应大容量处理，可以分解为信令处理器和业务处理器，信令处理器和业务处理器处于不同的处理器，同时信令处理器和业务处理器也是分布式处理，信令处理和业务处理分布在多个处理器上，如附图3所示。
业务处理根据ISDN接入线路分布在不同的业务处理板上，信令处理根据IUA链路分布，也就是说每个信令处理器只处理来自固定IUA链路的信令，处理完IUA链路送来的信令后需要把业务消息分发到正确的业务处理器上处理。
在上例中，每个信令处理器都存储有全局的ISDN接口分布信息，记录着每个ISDN接口对应的业务处理器。信令处理器根据送来的信令中的ISDN接口标识查询ISDN接口分布信息，获得对应的业务处理器，然后正确地将信令分发到对应处理器进行业务处理。信令处理器查询的ISDN接口分布信息参见图4。
对于NGN网络所提供的其它业务，其业务接口分布和业务处理模式也同样如此。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：信令处理器需要大量的内存支持，而且业务分发效率低下。
造成这种情况的主要原因在于，NGN网络要求能支持大量的业务接口，而对于每个信令处理器需要存储全局的业务接口分布信息，信息量大。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种大容量分布式信令处理设备及其方法，使得信令处理器对内存的需求减少，业务分发效率得到提高。
为实现上述目的，本发明提供了一种大容量分布式信令处理设备，包含至少一个具有信令分发功能的第一类模块和至少两个具有信令处理功能的第二类模块，所述第一类模块与至少一个链路集连接，每个链路集包含至少一条链路，每个链路集设置有一个链路集标识；
所述第一类模块中预先设置有各所述链路集与各所述第二类模块的对应关系，其中每个所述链路集只对应一个所述第二类模块；
所述第一类模块还用于从所述链路集收到信令后，获取传输该信令的链路集的标识，并在所述对应关系中查找该链路集所唯一对应的第二类模块，并将该信令分发到该第二类模块。
其中，每个所述第二类模块对应一个或多个链路集。
此外，所述设备为软交换或媒体网关，所述第一类模块为信令处理器，所述第二类模块为业务处理器。
此外，所述信令为综合业务数字网信令，所述链路集为集成服务数字网络Q.921用户适配链路集。
此外，所述信令为V5.2信令，所述链路集为链接访问协议版本5用户适配链路集。
本发明还提供了一种大容量分布式信令处理方法，应用于上文所述的设备，包含以下步骤：
预先在第一类模块中设置链路集和第二类模块的对应关系，其中每个链路集只对应一个第二类模块；
当所述第一类模块从所述链路集收到信令时，获取传输该信令的链路集的标识，并在所述对应关系中查找该链路集所唯一对应的第二类模块，并将该信令分发到该第二类模块。
其中，通过以下步骤获得传输所述信令的链路集的标识：
所述第一类模块获取传输所述信令的链路的标识，并据此查询该链路所在的链路集的标识。
此外在所述方法中，所述链路标识和链路集标识的对应关系预先设置在所述第一类模块中。
此外在所述方法中，每个所述第二类模块对应一个或多个链路集。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，一个链路集只能对应一个业务处理器，链路集与业务处理器的对应关系保存在信令处理器中，信令处理器处理信令时，根据该信令所携带的链路标识找到对应的链路集，再找到对应的业务处理器，并将该信令发送到该业务处理器
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即因为信令处理器只需要保存链路集与业务处理器的对应关系，而不是公知技术中的所有业务接口与业务处理器的对应关系，而一个链路集可对应成百上千甚至上万的业务接口，所以在信令处理器中所需要的内存大大减少了。
因为对应关系大大简化了，所以在对应关系中的查找操作也大大加快了，提高了业务分发效率。
附图说明
图1是现有技术中NGN网络中提供ISDN业务的标准组网结构图；
图2是现有技术中IUA协议栈示意图；
图3是现有技术中信令处理和业务处理在多个处理器上的分布示意图；
图4是现有技术中ISDN接口分布信息的示意图；
图5是本发明中业务接口分布信息的示意图；
图6是根据本发明第一实施方式的大容量分布式信令处理设备的结构示意图；
图7是根据本发明第二实施方式的大容量分布式信令处理方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明的核心在于软交换和MG间根据实际的业务容量来划分出多个链路集，把大量的业务接口分布在这些链路集上.一个链路集上的业务接口都统一对应在一个业务处理器上处理.信令处理器根据信令所携带的链路标识，查询得到链路集信息，得知承载其上的业务接口所对应的业务处理器，然后将信令正确地分发到该业务处理器进行业务处理.业务接口分布信息参见附图5.
本发明第一实施方式的大容量分布式信令处理设备的结构如图6所示。该设备为MG，包含有一个信令处理器(至少1个)，标识为00和两个业务处理器(至少2个)，标识分别为00、01。并假设该MG服务16000个业务接口，提供80条链路为这些业务接口服务。
将所有链路选择平均划分构成4个链路集，并分别标识为00、01、02、03。当由业务接口有信令传入时，该信令经过的链路所在的链路集标识将会附在该信令上。
其中，信令处理器00与这4个链路集都连接，并且设置业务处理器00与链路集00对应、业务处理器01与链路集01-03对应，然后将这些对应关系保存在信令处理器00中。
此外，本发明对链路集和业务处理器之间的对应关系增加了约束，即每个链路集只对应一个业务处理器。
为了简化说明，图6所示的设备只包含一个信令处理器和两个业务处理器，在有更多的信令处理器和业务处理器时，也可以使用本发明的方案。
该设备的信令处理方法参见第二实施方式。
本发明第二实施方式的大容量分布式信令处理方法如图7所示。采用图6所示的MG，同样假设有16000个业务接口，有80条链路并选择平均划分成了4个链路集(标识分别为00-03)，并假设所处理的信令为ISDN信令，相应的，MG中的链路称为IUA链路。
在步骤701中，设定设备中的80条IUA链路的标识分别为0000-0019、0100-0119、0200-0219、0300-0319，其中IUA链路标识前两个号码分别与IUA链路集标识对应，将这种对应关系预置在信令处理器00中，一共四条对应关系。
在步骤702中，设置IUA链路集00与业务处理器00对应，IUA链路集01-03与业务处理器01对应，并将这个对应关系也存入信令处理器00内存中，同样共四条对应关系。
在步骤703中，从业务接口1发送的ISDN信令通过IUA链路0301传送到信令处理器00。IUA链路标识的信息0301也一起送达信令处理器00。
在步骤704中，信令处理器00获取ISDN信令所来自的IUA链路标识，得到IUA链路标识0301。
在步骤705中，根据预置在信令处理器00中IUA链路与IUA链路集的对应关系，查询得出IUA链路0301对应于IUA链路集03。
在步骤706中，由步骤705所得到的IUA链路集的标识03，信令处理器00查询IUA链路集和业务处理器的对应关系，得到对应的业务处理器标识为01。
对于在步骤705中和在步骤706中的两次查询工作，即在4条对应信息中进行两次查询工作。如果用现有技术，直接由发送信令的业务接口的标识1在16000个接口标识与业务处理器00、01的对应关系进行查询，得到对应业务处理器为01，也即在16000条对应信息中进行一次查询。很明显本发明的信令的分发效率要高很多。同样所存储的对应关系少很多，因此对信令处理器00的内存要求要低很多。
在步骤707中，信令处理器00将该信令发往业务处理器01处理。完成了信令的发布。
上述实施方式中的处理设备都是以MG为例的，本领域的普通技术人员可以理解，对于软交换也可以采用相同的技术方案.同样，上述实施方式中是以处理ISDN信令为例的，对于处理V5.2信令等其它信令，其方法也相同，其中对链路集的划分和链路集与信令处理器、业务处理器的对应关系，相应的对于V5UA链路也同样适用.
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种大容量分布式信令处理设备，其特征在于，包含至少一个具有信令分发功能的第一类模块和至少两个具有信令处理功能的第二类模块，所述第一类模块与至少一个链路集连接，每个链路集包含至少一条链路，每个链路集设置有一个链路集标识；
所述第一类模块中预先设置有各所述链路集与各所述第二类模块的对应关系，其中每个所述链路集只对应一个所述第二类模块；
所述第一类模块还用于从所述链路集收到信令后，获取传输该信令的链路集的标识，并在所述对应关系中查找该链路集所唯一对应的第二类模块，并将该信令分发到该第二类模块。
2.根据权利要求1所述的大容量分布式信令处理设备，其特征在于，每个所述第二类模块对应一个或多个链路集。
3.根据权利要求1或2所述的大容量分布式信令处理设备，其特征在于，所述设备为软交换或媒体网关，所述第一类模块为信令处理器，所述第二类模块为业务处理器。
4.根据权利要求3所述的大容量分布式信令处理设备，其特征在于，所述信令为综合业务数字网信令，所述链路集为集成服务数字网络Q.921用户适配链路集。
5.根据权利要求3所述的大容量分布式信令处理设备，其特征在于，所述信令为V5.2信令，所述链路集为链接访问协议版本5用户适配链路集。
6.一种大容量分布式信令处理方法，应用于权利要求1所述的设备，其特征在于，包含以下步骤：
预先在第一类模块中设置链路集和第二类模块的对应关系，其中每个链路集只对应一个第二类模块；
当所述第一类模块从所述链路集收到信令时，获取传输该信令的链路集的标识，并在所述对应关系中查找该链路集所唯一对应的第二类模块，并将该信令分发到该第二类模块。
7.根据权利要求6所述的大容量分布式信令处理方法，其特征在于，通过以下步骤获得传输所述信令的链路集的标识：
所述第一类模块获取传输所述信令的链路的标识，并据此查询该链路所在的链路集的标识。
8.根据权利要求7所述的大容量分布式信令处理方法，其特征在于，所述链路标识和链路集标识的对应关系预先设置在所述第一类模块中。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的大容量分布式信令处理方法，其特征在于，每个所述第二类模块对应一个或多个链路集。
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