专利名称：一种网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法
技术领域：
本发明涉及一种用于解决基于互联网的用户数据报协议UDP传送软交换和网关设备之间协议消息的可靠性技术，确切地说，涉及一种网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，属于软交换网络通信技术领域。
背景技术：
软交换网络是一个信令控制层与底层承载完全分离的分层网络，其中软交换MGC与媒体网关MG之间除了需要媒体连接控制功能外，由于UDP协议传送的不可靠，还需要通过一定机制来实现该两个设备之间的故障检测和故障恢复的发现功能，并通过采取设定的业务处理策略减少设备故障对网络业务产生的影响。
H.248协议是一种应用于网关控制器和网关之间的接口协议，也是目前业界最为活跃的通信协议之一。现在基于软交换技术和基于即时通信系统IMS的下一代网络(包括3G网络)，都采用H.248协议作为网络核心控制部分(如软交换、IMS等)与媒体网关之间的首选协议，为用户提供解决方案。
目前，软交换网络中，软交换与媒体网关之间通过H.248协议进行信令控制，由软交换控制媒体网关完成呼叫的媒体连接。但是，IETF和ITU批准的现行H.248规范只对协议的框架、功能、命令和参数进行了通用的定义，没有涉及心跳机制方面的规定。
为此，目前国内标准组织定义了一种在软交换和网关之间只由软交换控制的心跳机制方案，具体实现如下软交换MGC采用审计参数值命令AuditValue消息作为心跳消息，周期性向媒体网关MG发送，且可设置发送周期。当心跳消息重传7次都没有收到网关的响应消息时，则判断网关故障，即其和网关的链路中断。
同时，软交换为网关设定一个最大休眠时间，软交换必须保证向网关发送消息的时间间隔不超过最大休眠时间。建议最大休眠时间为7个心跳周期。当网关在7个心跳周期都没有从软交换接收到任何来自软交换的消息时，则判断软交换故障，即网关和软交换的链路中断。
这种方式很不灵活、弊病较多网关没有独立自主的心跳消息，必须具备“设置休眠时间，并在休眠时间达到后，能够判断其与软交换之间的链路中断故障并启动相关策略”的功能；而软交换发送心跳消息又必须受制于网关，即软交换必须保证向网关发送消息的时间间隔不超过最大休眠时间。这样就使得软交换和网关设备都加大了性能难度，设置复杂，实现困难，即很容易因为设备性能的原因导致不能正常实现上述心跳机制，而误判断为链路中断。特别是在网关类型较多的情况下，一个软交换需要设置多种最大休眠时间，全网实施非常困难。而且，网关的最大休眠时间总是设置为软交换心跳周期的7倍，也很不合理，因为软交换心跳周期的长短会直接影响网关判断链路中断故障的效率。因此，现在的这种心跳方法是一种耗费设备性能、效率低下的方法，依靠它是不能保证设备准确、及时地检测和判断链路中断的。因此，如何采用一种合理、可行的方法来解决基于互联网的用户数据报协议UDP传送软交换和网关设备之间协议消息的可靠性问题，就成为业内人士关注的新课题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，该方法通过软交换和网关或其它网元设备之间分别独立控制向对方发送心跳消息，互不干扰，互不制约，利用H.248协议自身的消息重传机制来判断链路是否中断，使得软交换和网关或其它网元设备都能够及时发现对方的存活状态，根据对方的状态变化及时采取预先定制的策略，以提高网络性能和业务运行质量。
为了达到上述目的，本发明提供了一种网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，其特征在于已经向软交换注册成功的网关或其它网元设备和软交换设备之间互相发送心跳消息，其发送周期分别由发送方自主控制，并在各自设备上设置发送周期的时长，由各个设备根据接收对端网络实体对心跳消息的响应状况，及时发现对端网络实体的存活状态，以便根据对方的状态变化及时采取预定的应对策略。
所述方法适用于采用H.248协议的各个网络实体，所述网关包括但不限于为接入网关、中继网关、综合接入设备IAD和以网关方式受控于软交换的媒体服务器。
所述方法中，软交换向网关发送的心跳消息是H.248协议中的审计参数值命令-AuditValue消息，心跳消息的发送流程包括下列步骤(101)软交换周期性地向网关发送审计参数值命令AuditValue消息，其中关联Context为空值，终结点为根ROOT，审计描述符Audit中不带有任何审计参数项；(102)网关收到上述心跳消息后，向软交换回送响应消息Reply；(103)如果软交换收到响应消息Reply，则判断链路正常，操作流程完成；如果软交换没有收到响应消息Reply，执行后续操作；(104)软交换返回步骤(101)重发AuditValue消息，如果仍然没有收到响应消息Reply，则软交换继续重发，直到消息重发定时器超时，软交换判断链路中断，并采取设定的各项处理操作。
所述步骤(104)中，设定的各项处理操作至少包括中止软交换上相关呼叫的计费。
所述方法中，网关向软交换发送的心跳消息是H.248协议中的通知命令-Notify消息，心跳消息的发送流程包括下列步骤(201)网关周期性地向软交换发通知命令Notify消息，其中关联Context为空值，终结点为根ROOT，被观察到的事件ObservedEvents的请求事件标识RequestID值为0，上报事件为存活定时器超时事件it/ito(此处只是借用H.248.14协议中定义的存活定时器包里的存活定时器事件，并非指真实发生的事件)；(202)软交换收到上述心跳消息后，向网关回送响应消息Reply；
(203)如果网关收到响应消息Reply，则判断链路正常，操作流程完成；如果网关没有收到响应消息Reply，执行后续操作；(204)网关返回步骤(201)重发Notify消息，如果仍然没有收到响应消息Reply，则网关继续重发，直到消息重发定时器超时，网关判断链路中断，并尝试向软交换发送重新连接的请求或重新注册的请求，以保证服务及时恢复。
本发明是一种网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，相对于现有技术的心跳机制，具有以下优点和效果(1)软交换和网关或其它网元设备之间分别独立控制向对方发送心跳消息，互不干扰，互不制约，自然地利用H.248协议本身的消息重传机制来判断链路是否中断，使得软交换和网关或其它网元设备都能够及时发现对方的存活状态，并根据对方的状态变化及时采取预定的应对策略。
(2)本发明的方法无需扩充协议，设备实现容易、且高效可行，网络部署自由灵活，不受网关类型限制。各项消息的设置及其发送、接收的相关操作步骤都是利用H.248协议的自身天然机制，不需要增加设备的性能消耗，从而保证检测的准确、可靠和高效。
图1是本发明方法中软交换向网关发送心跳消息的时序示意图。
图2是本发明方法中网关向软交换发送心跳消息的时序示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明是一种网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，该方法是由已经向软交换注册成功的网关或其它网元设备和软交换设备之间互相发送心跳消息，其发送周期分别由发送方自主控制，并在各自设备上设置发送周期的时长，由各个设备根据接收对端网络实体对心跳消息的响应状况，及时发现对端网络实体的存活状态，以便根据对方的状态变化及时采取预定的应对策略。
本发明的心跳机制的实现方法适用于采用H.248协议的各个网络实体之间，例如软交换与网关之间、软交换与媒体服务器之间等。
下面结合软交换与网关之间的一个实施例，介绍本发明的具体实现步骤；需要说明的是，实施例中的设备IP地址和事务号都是应用举例，具体应用时要根据实际情况改变之。
软交换周期性发送心跳消息的步骤如下(1)软交换周期性地向网关发送心跳消息，该心跳消息示例为MEGACO/1[191.1.11.45]2944 T＝378800572{Context＝-{AuditValue＝ROOT{Audit{}}}}(2)网关收到上述心跳消息后，向软交换回送响应消息Reply；该响应消息Reply示例为MEGACO/1[191.1.11.15]2944 P＝378800572{Context＝-{AuditValue＝ROOT{}}}(3)如果软交换收到响应消息Reply，则判断链路正常，操作流程完成；如果软交换没有收到响应消息Reply，执行后续操作；(4)软交换重发上述心跳消息，如果仍然没有收到响应消息Reply，则软交换继续重发，直到消息重发定时器超时，软交换判断链路中断，并采取设定的各项处理操作。例如，中止软交换上相关呼叫的计费等。
网关周期性发送心跳消息的步骤如下(1)网关周期性地向软交换发送心跳消息，该心跳消息示例为MEGACO/1[191.1.11.15]2944 T＝22067{Context＝-{Notify＝ROOT{ObservedEvents＝0{20040413T15565300it/ito}}}}(2)软交换收到上述心跳消息后，向网关回送响应消息Reply；该响应消息Reply示例为MEGACO/1[191.1.11.45]2944 P＝22067{Context＝-{Notify＝ROOT}}(3)如果网关收到响应消息Reply，则判断链路正常，操作流程完成；如果网关没有收到响应消息Reply，执行后续操作；(4)网关重发Notify消息，如果仍然没有收到响应消息Reply，则网关继续重发，直到消息重发定时器超时，网关判断链路中断，并尝试向软交换发送重新连接的请求或重新注册的请求，这样就能保证服务及时恢复。
权利要求
1.一种网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，其特征在于已经向软交换注册成功的网关或其它网元设备和软交换设备之间互相发送心跳消息，其发送周期分别由发送方自主控制，并在各自设备上设置发送周期的时长，由各个设备根据接收对端网络实体对心跳消息的响应状况，及时发现对端网络实体的存活状态，以便根据对方的状态变化及时采取预定的应对策略。
2.根据权利要求1所述的网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，其特征在于所述方法适用于采用H.248协议的各个网络实体，所述网关包括但不限于接入网关、中继网关、综合接入设备IAD和以网关方式受控于软交换的媒体服务器。
3.根据权利要求1所述的网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，其特征在于所述方法中，软交换向网关发送的心跳消息是H.248协议中的审计参数值命令-AuditValue消息，心跳消息的发送流程包括下列步骤(101)软交换周期性地向网关发送审计参数值命令AuditValue消息，其中关联Context为空值，终结点为根ROOT，审计描述符Audit中不带有任何审计参数项；(102)网关收到上述心跳消息后，向软交换回送响应消息Reply；(103)如果软交换收到响应消息Reply，则判断链路正常，操作流程完成；如果软交换没有收到响应消息Reply，执行后续操作；(104)软交换返回步骤(101)重发AuditValue消息，如果仍然没有收到响应消息Reply，则软交换继续重发，直到消息重发定时器超时，软交换判断链路中断，并采取设定的各项处理操作。
4.根据权利要求1所述的网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，其特征在于所述步骤(104)中，设定的各项处理操作至少包括中止软交换上相关呼叫的计费。
5.根据权利要求1所述的网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，其特征在于所述方法中，网关向软交换发送的心跳消息是H.248协议中的通知命令-Notify消息，心跳消息的发送流程包括下列步骤(201)网关周期性地向软交换发通知命令Notify消息，其中关联Context为空值，终结点为根ROOT，被观察到的事件ObservedEvents的请求事件标识RequestID值为0，上报事件为存活定时器超时事件it/ito；(202)软交换收到上述心跳消息后，向网关回送响应消息Reply；(203)如果网关收到响应消息Reply，则判断链路正常，操作流程完成；如果网关没有收到响应消息Reply，执行后续操作；(204)网关返回步骤(201)重发Notify消息，如果仍然没有收到响应消息Reply，则网关继续重发，直到消息重发定时器超时，网关判断链路中断，并尝试向软交换发送重新连接的请求或重新注册的请求，以保证服务及时恢复。
全文摘要
一种网络实体分别独立控制协议心跳的实现方法，是已经向软交换注册成功的网关或媒体服务器等网元设备和软交换设备之间互相发送心跳消息，其发送周期分别由发送方自主控制，并在各自设备上设置发送周期的时长，由各个设备根据接收对端网络实体对心跳消息的响应状况，及时发现对端网络实体的存活状态，以便根据对方的状态变化及时采取预定的应对策略。本发明适用于采用H.248协议的各个网络实体，软交换和网关设备之间分别独立控制向对方发送心跳消息，互不干扰，互不制约，利用H.248协议的消息重传机制来判断链路是否中断，使得软交换和网关设备都能够及时发现对方的存活状态，根据对方的状态变化及时采取预先定制的策略，以提高网络性能和业务运行质量。
文档编号H04L29/06GK101039313SQ20061005709
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者陆立, 梁柏青, 傅娟, 朱晓洁, 张鹏生, 吕振华, 叶文超 申请人:广东省电信有限公司研究院