专利名称：一种虚拟媒体网关之间互通的方法
技术领域：
本发明涉及到WCDMA系统和NGN系统中核心网设备MGW和MGC，在MGW设备上支持虚拟媒体网关内部互通的方法。
背景技术：
在WCDMA系统中和NGN系统中，核心网的交换设备实现承载和控制功能分离，即原有交换设备分离为两个设备MGC和MGW，MGC设备实现呼叫控制功能，MGW实现承载控制和承载交互功能，MGW支持的承载媒体可以是TDM、ATM或者IP，MGC通过H.248/MGCP协议控制MGW。在WCDMA系统中分离后结构如图1所示。图中GERANGSM接入网；UTRANWCDMA接入网；HLR归属位置寄存器。
两个MGW的一般通讯过程简要说明如下假设有两个MGW，分别为MGW1和MGW2，它们之间的承载为TDM(即Nb接口)，两个MGW受同一个MGC控制，MGW和MGC之间的通讯接口是Mc接口，通讯协议是H.248。当在MGW1的用户User1需要和在MGW2的用户User2通讯时，呼叫控制流程如图2所示(1)MGC选择用户User1侧的网关MGW1，通知MGW1增加User1侧的端点T1，MGW完后返回MGC；(2)MGC选择用户User2侧的网关MGW2，通知MGW1增加和MGW2链接的承载端点T2，MGW1自动把T1和T2置为连接状态，完成后返回MGC；(3)MGC通知MGW2增加和MGW1连接的承载端点T3，在TDM承载情况下MGW1上的T2端点和T3端点默认处于连接状态，完成后返回MGC；(4)MGC通知MGW2增加用户User2侧端点T4，然后把T3和T4端点连接起来，返回MGC。这样两个用户就通过四个端点建立了连接关系；(5)其它过程在此省略。
按照协议规定，一个MGW只受一个MGC控制，若一个MGW要受多个MGC的控制，需要划分虚拟媒体网关，即把一个物理的媒体网关设备，划分为多个逻辑的媒体网关设备。每个逻辑上的媒体网关称为虚拟媒体网关(VMGW)，可以独立接受一个MGC设备的控制。这样，在同一物理MGW设备上的两个VMGW实体对MGC来说，相当于两个独立MGW设备，它们需要能够相互通讯，而且对MGC设备来说，它们的相互通讯被认为是设备间的通讯。
VMGW互通的应用情况很多，如MGW作为综合关口局时，NGN和WCDMA两个系统需要通过此MGW互通，则可以划出两个VMGW，每个VMGW分别受NGN系统的MGC控制和受WCDMA系统的MGC控制，两个系统互通的问题就变成了VMGW之间互通的问题。
两个VMGW的互通可以作为两个独立设备一样进行外部通信，一种实现互通的方法是把它们之间的承载资源设置为IP，通过外部IP网络的路由回环，可以把从一个VMGW发出的IP包发送到另外一个VMGW，不需要在MGW内部做特别处理。但这种通过外部网络互通的方法有明显的缺点，一是若VMGW本来就支持IP承载，再利用IP承载进行互通，就出现一个VMGW有两个方向是IP承载，而按标准MGC在下发增加IP端点命令时并不会指明IP端点的方向，所以除非MGC携带附加信息，若如指明IP网络的标识或者局向，MGW没有办法处理这种情况；另外在一个物理设备内部的两个逻辑实体的通讯需要借助外部网络，明显不合常理，即浪费了互通所用的设备通信能力和外部网络承载资源，又会造成通信的时延增大。所以需要一种简洁高效的内部互通方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种在同一物理MGW内部的VMGW之间进行内部互通的方法，有效减少两个VMGW之间通讯的资源耗费和通信延迟。
本发明的实现VMGW之间进行内部互通的方法，包括下列步骤A)在MGW中配置VMGW之间互通的内部承载资源；B)媒体网关控制器(MGC)获取上述配置信息；C)MGW根据配置信息和MGC下发的消息，判断是否是对内部端点进行操作，如果否，则按正常消息处理后，返回应答消息；如果是，则进行步骤D；D)判断是否是增加一个内部端点，如果否，则按正常操作流程对内部端点进行相应处理后，返回应答消息；如果是，则进行步骤E；E)判断其伙伴端点是否存在，如果否，则按正常增加端点消息处理，并将该端点信息插入一内部端点信息表，返回应答消息；如果是，则将两个内部端点的上下文关联，合并成一个上下文，后面语音或者数据转发过程中外部端点通过该上下文直接通信，然后返回应答消息。
所述内部承载资源可为IP承载、ATM承载或TDM承载。
所述步骤B可通过在MGC上配置与MGW一致的内部承载资源或通过媒体网关控制协议的审计功能获得MGW的资源配置来实现。
所述步骤C判断是否是对内部端点进行操作，包括C1)根据TDM承载时隙查找MGW上的配置信息来判断；C2)根据ATM承载的配置信息，判断是否内部承载，若是，则在此承载上分配的ATM端点就是内部端点，否则是外部端点；C3)根据IP承载的配置信息，判断是否内部承载，若是，则在此承载上分配的IP端点就是内部端点，否则是外部端点。
所述步骤C2中，若只有一个ATM承载网，则根据此ATM承载网的配置进行判断；若有多个ATM承载网，则首先根据消息中携带的局向信息查找对应的ATM承载网的配置信息，再根据该配置信息判断是否是内部承载；所述步骤C3中，若只有一个IP承载网，则根据此IP承载网的配置进行判断；若有多个IP承载网，则首先根据消息中携带的局向信息查找对应的IP承载网的配置信息，再根据该配置信息判断是否是内部承载。
所述步骤E包括E1)若新增加一个TDM内部端点，根据端点标识中的时隙信息在内部端点信息表中查找，若此TDM端点存在于信息表中，则认为伙伴端点存在，否则认为伙伴端点不存在；E2)当新增加一个IP内部端点时，若使用IPBCP建立承载，若接收到的命令是准备承载，则返回伙伴端点不存在，并把本端IP端点信息插入内部端点信息表；若接收到的命令是建立承载，在IPBCP协商完成后，获得伙伴端点的IP地址和端口号信息，查找内部端点信息表，取得伙伴端点的上下文；若MGC通过更改命令通知对端IP地址和端口号，若接收到的命令是准备承载，则返回伙伴端点不存在，并把本端IP端点信息插入内部端点信息表；在接收到更改命令通知内部端点的IP地址和端口号信息时，根据该IP地址和端口号查找内部端点信息表，获得伙伴端点上下文；E3)若新增端点为ATM内部端点，根据承载网络标识在内部端点信息表中查找伙伴端点，若查找到，则返回伙伴端点信息。
所述两个内部端点的上下文关联，包括若只有一个内部端点分配了上下文，且两个VMGW的上下文标识不冲突，则新增加的内部端点使用伙伴端点已分配的上下文；若两个VMGW内分别分配了上下文，在MGW内部把两个上下文标识插入一上下文关联信息表，合并两个上下文的内容，成为一个上下文。
所述对内部端点进行相应处理包括对内部端点进行修改、事件上报、放音、删除或审计操作。
使用本发明的方法能有效解决VMGW之间的内部直接相互通信问题。
图1为WCDMA系统中承载和控制功能分离后的系统结构图。
图2为两个媒体网关实现呼叫的过程示意图。
图3为一个物理MGW中两个VMGW之间通信的基本模型图。
图4为一个物理MGW内外承载资源配置示意图。
图5为本发明的实现VMGW之间内部互通方法流程图。
具体实施例方式
本发明通过改变MGW设备对呼叫消息的处理过程，达到支持VMGW互通的目的。以下说明只是一个通用过程，可适用于所有的MGC和MGW之间的呼叫流程。
MGW之间通讯的基本模型如图3所示，其中内部端点指VMGW之间用于内部互通的端点；外部端点指一个物理MGW对外体现的端点；内部端点T1和T2互为伙伴端点；外部端点T3和T4互为伙伴端点。
以下说明中外部指物理MGW外部，内部指物理MGW内部的两个VMGW之间关系。
1、VMGW之间内部互通资源的配置两个VMGW对MGC Server体现为独立的MGW设备，需要两个VMGW之间配置互通的内部承载资源，如IP、ATM或者TDM，这些内部承载资源除占用通讯地址资源外，在MGW上并没有实际的物理链路资源存在和不需要进行实际的通讯过程，MGC Server可以使用相同的配置信息或者通过媒体网关控制协议(H.248/MGCP)的审计功能获得MGW的资源配置情况。在两个VMGW之间可以配置IP、ATM、TDM中的任一种作为内部承载资源，如图4所示。
为了满足业务和应用的要求，需要根据外部承载资源的配置情况限制对内部承载资源进行限制。
(1)若外部承载资源全部是TDM承载，则内部承载资源也配置为TDM承载；因为，若两个TDM承载之间配置分组IP或者ATM承载，会引起语音编解码转换和控制复杂化。
(2)若外部承载资源至少有一个是IP承载或者ATM承载，若内部承载也配置为IP或者ATM承载，引起一个VMGW在两个方向上都是分组承载，则需要MGC在通知MGW增加分组IP或者ATM端点时指明局向信息。
(3)若外部承载资源都是IP承载或者ATM承载，则内部承载不建议配置为TDM承载；因为在WCDMA应用中，内部承载资源配置为TDM承载，会影响TrFO业务，在其它应用中，也会引起编解码的转换或者控制操作的复杂化。
(4)其它情况可以任意配置内部承载资源为IP/ATM/TDM，需要在MGW上的配置信息中说明局向信息、承载对应的VMGW等。
上述配置命令可有多种实现方式，如配置命令为AddRes VMGW1INIP第一个字段为命令；第二个字段标明是对哪个VMGW进行配置；第三个字段标明是哪个方向，也可以为1、2、3、等等；第四个字段表示承载资源是IP。
2、互通基本过程方法流程如图5如示，具体说明如下(1)MGW接收到MGC的消息后，判断是否对内部端点进行操作，若不是对内部端点进行操作，则按正常消息处理后返回；若是对内部端点进行操作，转(2)；(2)判断是否增加内部端点消息，若不是，则对内部端点进行其它处理；若是，判断伙伴端点是否已经被存在于某个上下文中，若伙伴端点不存在，则按正常增加端点消息处理然后把此端点插入内部端点描述表中，返回；若伙伴端点存在，转(3)；(3)把内部伙伴端点的上下文关联，合并成一个上下文；这样两个外部伙伴端点通过这个上下文直接通讯，达到内部互通的目的。
3、判断内部端点过程在MGC Sever和MGW上配置的VMGW内部互通承载，可以是IP/ATM/TDM承载，不同的承载有不同的判断是否是针对内部端点进行操作的方法。
(1)TDM承载根据TDM承载时隙查找配置信息，TDM配置信息中应当标识每个时隙是否内部时隙。
(2)ATM承载查找ATM承载配置信息，若只有一个ATM承载网，则根据此ATM承载网的配置信息判断是否为内部承载；若有多个ATM承载网，首先根据消息中携带的局向信息查找对应的ATM承载网的配置信息，再根据配置信息判断是否内部承载，若是，则在此承载上分配的ATM端点就是内部端点，否则是外部端点。
(3)IP承载查找IP承载配置信息，若只有一个IP承载网，则根据此承载网配置信息判断是否为内部承载；若有多个ATM承载网，首先根据增加端点消息中携带的局向信息查找对应的ATM承载网的配置信息，再根据配置信息判断是否内部承载，若是，则在此承载上分配的IP端点就是内部端点，否则是外部端点。
4、查询伙伴端点过程内部承载可以是ATM/IP/TDM三种承载，不同承载的查询伙伴端点的过程不同。
(1)TDM端点在新增加一个TDM端点时，TDM端点标识隐含包含TDM时隙信息，根据TDM互通时两端的时隙一致的性质，查找内部端点信息表，若此TDM端点存在于信息表中，则认为另一个端点信息已被加入上下文，从中可以获得所在上下文信息，并把此端点也加入内部端点信息表；若表中已有不止一个相同TDM端点存在，则提示错误信息，返回失败消息。
(2)IP端点IP承载的建立有两种过程使用IPBCP建立承载和MGC Server通过更改命令通知对端IP地址和端口号信息。
I、若使用IPBCP建立承载，当VMGW接收到的命令是准备承载时，则此时伙伴端点还没有增加，把本端IP端点信息插入内部端点信息表，返回伙伴端点不存在；当VMGW接收到的命令是建立承载，在IPBCP协商完成后，获得伙伴端点的IP地址和端口号等信息，查找内部端点信息表，取得伙伴端点的上下文，返回；II、若MGC Server通过更改命令通知对端IP地址和端口号，VMGW在接收到准备承载增加端点时，把端点信息插入内部端点信息表，没有伙伴端点信息，返回伙伴端点不存在；在接收到更改命令通知内部端点的IP地址等信息时，根据对端IP地址等信息查找内部端点信息表，获得伙伴端点信息，返回。
(3)ATM端点判断内部ATM端点只能在建立承载的过程增加ATM端点时执行，准备承载的过程中增加ATM端点时，另一个ATM端点还没有增加，只需把端点信息插入内部端点信息表。
MGW接收到建立ATM承载命令后，若是内部端点，无需进行Q.AAL2承载协商，根据承载网络标识在内部端点信息表中查找伙伴端点信息，若查找成功，返回伙伴端点信息，否则返回异常。
5、上下文关联过程当两个内部伙伴端点和它们的上下文信息已经被识别出来，则把两个上下文关联。
(1)若两个内部端点只有一个分配了上下文，且两个VMGW的上下文标识不冲突，新增加内部端点使用伙伴端点已分配的上下文，即上下文内容合并；(2)若在两个VMGW内分别分配上下文，对外体现为两个上下文，在MGW内部把两个上下文标识插入上下文关联信息表，合并两个上下文内容，实际只有一个上下文存在；(3)合并后上下文内容包括原来两个上下文的所有信息，即与内部端点相关的信息也全部包括在上下文内，MGC Server看不见合并过程，还可以对这两个内部端点分别进行各种操作；(4)在MGW内部承载信息转发时，只使用合并后的上下文，也就是在两个外部端点之间直接转发承载信息，不经过内部端点的处理，达到内部互通目的。
6、上下文关联后的处理方法上下文合并后，MGC Server还可以对内部端点进行操作，包括修改、事件上报、放音、删除、审计等。对内部端点的某些操作，如事件、信号等，可以直接在上下文中内部端点对应的外部端点上操作。删除内部端点后，两个上下文恢复独立关系。
本发明提供一种在同一物理MGW内部的VMGW之间进行内部互通的方法，有效减少两个VMGW之间通讯的资源耗费和通讯延迟，增加了VMGW使用的灵活性。
权利要求
1.一种虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，实现在同一物理媒体网关(MGW)内部的VMGW之间进行内部互通，包括下列步骤A)在MGW中配置VMGW之间互通的内部承载资源；B)媒体网关控制器(MGC)获取上述配置信息；C)MGW根据配置信息和MGC下发的消息，判断是否是对内部端点进行操作，如果否，则按正常消息处理后，返回应答消息；如果是，则进行步骤D；D)判断是否是增加一个内部端点，如果否，则按正常操作流程对内部端点进行相应处理后，返回应答消息；如果是，则进行步骤E；E)判断其伙伴端点是否存在，如果否，则按正常增加端点消息处理，并将该端点信息插入一内部端点信息表，返回应答消息；如果是，则将两个内部端点的上下文关联，合并成一个上下文，后面语音或者数据转发过程中外部端点通过该上下文直接通信，然后返回应答消息。
2.如权利要求1所述的虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，其特征在于所述内部承载资源可为IP承载、ATM承载或TDM承载。
3.如权利要求1所述的虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，其特征在于所述步骤B可通过在MGC上配置与MGW一致的内部承载资源或通过媒体网关控制协议的审计功能获得MGW的资源配置来实现。
4.如权利要求1所述的虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，其特征在于所述步骤C判断是否是对内部端点进行操作，包括C1)根据TDM承载时隙查找MGW上的配置信息来判断；C2)根据ATM承载的配置信息，判断是否内部承载，若是，则在此承载上分配的ATM端点就是内部端点，否则是外部端点；C3)根据IP承载的配置信息，判断是否内部承载，若是，则在此承载上分配的IP端点就是内部端点，否则是外部端点。
5.如权利要求4所述的虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，其特征在于所述步骤C2中，若只有一个ATM承载网，则根据此ATM承载网的配置进行判断；若有多个ATM承载网，则首先根据消息中携带的局向信息查找对应的ATM承载网的配置信息，再根据该配置信息判断是否是内部承载；所述步骤C3中，若只有一个IP承载网，则根据此IP承载网的配置进行判断；若有多个IP承载网，则首先根据消息中携带的局向信息查找对应的IP承载网的配置信息，再根据该配置信息判断是否是内部承载。
6.如权利要求1所述的虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，其特征在于所述步骤E包括E1)若新增加一个TDM内部端点，根据端点标识中的时隙信息在内部端点信息表中查找，若此TDM端点存在于信息表中，则认为伙伴端点存在，否则认为伙伴端点不存在；E2)当新增加一个IP内部端点时，若使用IPBCP建立承载，若接收到的命令是准备承载，则返回伙伴端点不存在，并把本端IP端点信息插入内部端点信息表；若接收到的命令是建立承载，在IPBCP协商完成后，获得伙伴端点的IP地址和端口号信息，查找内部端点信息表，取得伙伴端点的上下文；若MGC通过更改命令通知对端IP地址和端口号，若接收到的命令是准备承载，则返回伙伴端点不存在，并把本端IP端点信息插入内部端点信息表；在接收到更改命令通知内部端点的IP地址和端口号信息时，根据该IP地址和端口号查找内部端点信息表，获得伙伴端点上下文；E3)若新增端点为ATM内部端点，根据承载网络标识在内部端点信息表中查找伙伴端点，若查找到，则返回伙伴端点信息。
7.如权利要求1所述的虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，其特征在于所述两个内部端点的上下文关联，包括若只有一个内部端点分配了上下文，且两个VMGW的上下文标识不冲突，则新增加的内部端点使用伙伴端点已分配的上下文；若两个VMGW内分别分配了上下文，在MGW内部把两个上下文标识插入一上下文关联信息表，合并两个上下文的内容，成为一个上下文。
8.如权利要求1所述的虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，其特征在于所述对内部端点进行相应处理包括对内部端点进行修改、事件上报、放音、删除或审计操作。
全文摘要
本发明有关一种虚拟媒体网关(VMGW)之间互通的方法，实现在同一物理媒体网关(MGW)内部的VMGW之间进行内部互通，包括步骤在MGW中配置VMGW之间互通的内部承载资源；媒体网关控制器(MGC)获取上述配置信息；MGW根据配置信息和MGC下发的消息，判断是否是对内部端点进行操作，如果判断是增加一个内部端点时，进一步判断其伙伴端点是否存在，如果伙伴端点存在，则将两个内部端点的上下文关联，合并成一个上下文。在MGW内部承载信息转发时，只使用合并后的上下文，不经过内部端点的处理，即在两个外部端点之间直接转发信息，达到内部互通的目的。
文档编号H04L29/06GK1553668SQ0313637
公开日2004年12月8日 申请日期2003年6月3日 优先权日2003年6月3日
发明者陈诚, 陈 诚 申请人:华为技术有限公司