專利名稱：M3ua協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通訊領(lǐng)域，具體地說，涉及移動通訊領(lǐng)域中M3UA協(xié)議多功能合一處理裝置和方法。
背景技術(shù)：
隨著移動通訊系統(tǒng)在經(jīng)濟和社會生活等各個領(lǐng)域日益廣泛的應(yīng)用，移動通訊系統(tǒng)技術(shù)本身也在快速發(fā)展之中，從目前正在廣泛使用的第二代移動通訊系統(tǒng)，到正在成熟完善的第三代移動通訊系統(tǒng)，技術(shù)上的發(fā)展正在日益滿足用戶對于通訊系統(tǒng)的需求。國際標準化組織3GPP和3GPP2分別負責(zé)第三代移動通訊系統(tǒng)國際標準WCDMA標準和CDMA2000標準的制定和修改。在兩種類型的標準中，M3UA協(xié)議(NO.7信令消息傳遞部分第三級用戶適配層，NO.7 Signalling System Message Transfer Part Level 3 UserAdapation Layer Protocol)被3GPP/3GPP2等組織廣泛采用，作為NGN(下一代網(wǎng)絡(luò)，Next Generation Network，例如目前廣泛采用的第三代移動通訊系統(tǒng)標準WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA/SOFTSWITCH)網(wǎng)絡(luò)信令傳送的協(xié)議標準，主要用于在分組網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)之間傳遞No.7信令，也廣泛用于在MGC(媒體網(wǎng)關(guān)控制器，Media Gateway Controller)和MGW(媒體網(wǎng)關(guān)，Media Gateway)之間承載網(wǎng)關(guān)控制信令。
在實際組建NGN網(wǎng)絡(luò)時，存在將SGW(信令網(wǎng)關(guān)，Signalling Gateway，位于在分組網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)的邊緣，實現(xiàn)NO.7信令在兩種網(wǎng)絡(luò)之間傳遞的設(shè)備)內(nèi)置于MGW中進行實現(xiàn)的需求，則此時將需要Mc接口同時實現(xiàn)NO.7信令轉(zhuǎn)換和網(wǎng)關(guān)控制信令承載兩種功能。當(dāng)使用M3UA協(xié)議進行NO.7信令轉(zhuǎn)換時，可以將M3UA協(xié)議明確地劃分為服務(wù)器和客戶端兩種不同的功能，分別對應(yīng)于SGP(信令網(wǎng)關(guān)進程，Signalling Gateway Process)和ASP(應(yīng)用服務(wù)器進程，Application Server Process)，其中，SGP是信令網(wǎng)關(guān)的進程實例，是作為信令網(wǎng)關(guān)的激活、備用或負荷分擔(dān)的進程；ASP是應(yīng)用服務(wù)器的進程實例，是作為應(yīng)用服務(wù)器的激活、備用或負荷分擔(dān)的進程，如附圖1所示。而在使用M3UA協(xié)議進行網(wǎng)關(guān)控制信令的承載時，它則對應(yīng)于IPSP(IP服務(wù)器進程，IP Server Process)，IPSP是基于IP應(yīng)用的進程實例，使用點到點的M3UA協(xié)議所支持的業(yè)務(wù)，具體使用方式如附圖2所示。在附圖1中，M3UA協(xié)議作為信令轉(zhuǎn)換的功能使用；在附圖2中，M3UA協(xié)議作為信令承載功能使用。
目前常用的M3UA協(xié)議處理方案是在獨立的SGW或者內(nèi)置了SGW功能的MGW中，實現(xiàn)M3UA協(xié)議的服務(wù)器端功能，主要用于向分組網(wǎng)絡(luò)提供NO.7信令業(yè)務(wù)；在MGC中，實現(xiàn)M3UA協(xié)議的客戶端功能，主要用于向M3UA協(xié)議的服務(wù)器端請求NO.7業(yè)務(wù)；在Me接口，實現(xiàn)M3UA協(xié)議的IP服務(wù)功能，主要用于在MGW和MGC之間傳遞H.248(一種網(wǎng)關(guān)控制信令)等網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議的信令消息。在現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)計過程中，一般對于三種不同的功能分別進行編碼，獨立實現(xiàn)M3UA協(xié)議的這三種不同功能，從而造成在不同設(shè)備上M3UA協(xié)議的代碼互不相同，不僅在開發(fā)時浪費大量人力，對于后期系統(tǒng)運行中的維護，也增加了很大的難度。而且隨著技術(shù)的發(fā)展，在Mc接口方面，將會同時需要具備M3UA協(xié)議的這三種功能，但是目前尚沒有能夠在Mc接口上實現(xiàn)M3UA協(xié)議的多種功能的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無法在Mc接口同時實現(xiàn)M3UA協(xié)議多種功能，以及系統(tǒng)開發(fā)難度大、維護困難的缺點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明構(gòu)造了一種M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置，其特征在于，包括至少一個M3UA協(xié)議分布式處理器、一個M3UA協(xié)議集中維護處理器。這些處理器均使用通用處理芯片實現(xiàn)，相互之間可通過內(nèi)部通信網(wǎng)(即在裝置內(nèi)部的通信網(wǎng)絡(luò))進行通信。
所述M3UA協(xié)議分布式處理器接收外部M3UA協(xié)議消息，對于從下層模塊接收到的消息進行解碼操作，如果是數(shù)據(jù)消息則向上層用戶傳遞，如果是M3UA協(xié)議管理維護消息則轉(zhuǎn)發(fā)給所述M3UA協(xié)議集中維護處理器；對于從上層用戶或所述M3UA協(xié)議集中維護處理器接收到的消息，編碼生成M3UA協(xié)議的標準消息轉(zhuǎn)發(fā)給下層模塊；所述M3UA協(xié)議集中維護處理器處理M3UA協(xié)議的管理維護消息，維護整個網(wǎng)元的ASP、SGP和IPSP的可用狀態(tài)，自動識別因網(wǎng)絡(luò)失效等原因引起的進程實例不可用，并激活替代的進程實例，以達到不中斷M3UA協(xié)議處理的目的。
所述M3UA協(xié)議分布式處理器還包括NIF(節(jié)點互通功能，NodeInterworking Function)層裝置，接收來自上層用戶或MTP3的消息，對于M3UA協(xié)議的數(shù)據(jù)消息，根據(jù)出局連接(由M3UA協(xié)議的下層協(xié)議所提供)所在的所述M3UA協(xié)議分布式處理器的編號，將消息發(fā)送至相應(yīng)的所述M3UA協(xié)議分布式處理器；對于由MTP3發(fā)送過來的信令網(wǎng)管理消息，則通過網(wǎng)絡(luò)互通功能將其轉(zhuǎn)發(fā)給上層用戶或所述M3UA協(xié)議集中維護處理器。
本發(fā)明還提出了一種M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟第一步所述M3UA協(xié)議分布式處理器接收外部M3UA協(xié)議消息，并進行解碼操作，對于M3UA協(xié)議的數(shù)據(jù)消息，將消息發(fā)送給所述NIF層裝置，所述NIF層裝置判斷將此消息發(fā)送給MTP3(NO.7信令系統(tǒng)消息傳遞部分第三級，NO.7 Signalling System Message Transfer Part Level 3)還是上層用戶；對于M3UA協(xié)議管理維護消息，轉(zhuǎn)發(fā)到所述M3UA協(xié)議集中維護處理器；第二步所述M3UA協(xié)議分布式處理器中的所述NIF層裝置接收來自上層用戶或MTP3的消息，對于M3UA協(xié)議的數(shù)據(jù)消息，根據(jù)出局連接(由M3UA協(xié)議的下層協(xié)議所提供)所在的所述M3UA協(xié)議分布式處理器的編號，將消息發(fā)送至相應(yīng)的所述M3UA協(xié)議分布式處理器；對于由MTP3發(fā)送過來的信令網(wǎng)管理消息，則通過網(wǎng)絡(luò)互通功能將其轉(zhuǎn)發(fā)給上層用戶或所述M3UA協(xié)議集中維護處理器；第三步所述M3UA協(xié)議集中維護處理器處理M3UA協(xié)議管理維護消息，并通過所述M3UA協(xié)議分布式處理器告知對端M3UA協(xié)議；在所述M3UA協(xié)議集中維護處理器維護所有M3UA協(xié)議進程實例的激活狀態(tài)，并為每個進程實例配置SGP、ASP或IPSP的屬性，根據(jù)其不同的屬性完成不同的管理維護操作；進一步，再為SGP、ASP和IPSP配置客戶端或服務(wù)器的屬性，通常將SGP配置為服務(wù)器，將ASP配置為客戶端，IPSP則可以任意配置；對于屬性為客戶端的的進程實例，需要主動發(fā)起進程實例的激活，而屬性為服務(wù)器的進程實例則需要相應(yīng)客戶端發(fā)起的激活請求；另外，SGP需要與MTP3交互以完成NO.7信令的轉(zhuǎn)換，而ASP、IPSP則不需要。
采用本發(fā)明所述M3UA協(xié)議處理裝置和方法，通過增加NIF層裝置和為進程實例配置不同的屬性，能夠同時實現(xiàn)M3UA協(xié)議的多種功能，從而縮短開發(fā)周期，節(jié)省維護成本，并且有效滿足系統(tǒng)應(yīng)用中在Mc接口上實現(xiàn)M3UA協(xié)議多種功能的需求。


圖1是M3UA協(xié)議用于SGW和MGC之間實現(xiàn)信令轉(zhuǎn)換示意圖。
圖2是M3UA協(xié)議用于MGW和MGC之間實現(xiàn)信令承載示意圖。
圖3是本發(fā)明所述方法中在Mc口使用的協(xié)議棧示意圖。
圖4是本發(fā)明所述M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明所述M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)方法流程圖。
圖6是本發(fā)明所述方法中節(jié)點互通功能進行消息分發(fā)的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施作進一步的詳細描述。
圖3是本發(fā)明所述方法中在Mc口使用的協(xié)議棧示意圖。在內(nèi)置了SGW功能的MGW上，在M3UA協(xié)議、MTP3(No.7消息傳遞部分第三級)和上層用戶之間增加一層NIF，實現(xiàn)信令消息在三者之間的分發(fā)。需要說明的是，NIF僅完成消息的分發(fā)傳遞功能，而不進行消息的處理。分組網(wǎng)絡(luò)與電路交換網(wǎng)之間的信令轉(zhuǎn)換和網(wǎng)關(guān)控制信令的承載全部在M3UA協(xié)議完成，通過給M3UA協(xié)議的處理實例配置SGP、ASP或IPSP的屬性，實現(xiàn)M3UA協(xié)議的不同功能，這些屬性可以獨立或以任意的組合進行配置。
通過使用如圖所示的協(xié)議棧，NIF屏蔽了M3UA協(xié)議是用于信令轉(zhuǎn)換還是信令承載的細節(jié)，而為處理實例配置不同的屬性，使得無論是在MGW還是在MGC上都可以同時具備服務(wù)器和客戶端的功能，從而增加了M3UA協(xié)議使用的靈活性。
圖4是本發(fā)明所述M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。外部信令通過內(nèi)部的通信網(wǎng)傳給M3UA協(xié)議分布式處理器，M3UA協(xié)議分布式處理器處理M3UA協(xié)議的消息對于從下層模塊接收到的消息進行解碼操作，如果是數(shù)據(jù)消息則向上層用戶傳遞，如果是M3UA協(xié)議管理維護消息則轉(zhuǎn)發(fā)給所述M3UA協(xié)議集中維護處理器；對于從上層用戶或所述集中維護處理器接收到的消息，編碼生成M3UA協(xié)議的標準消息轉(zhuǎn)發(fā)給下層模塊。
M3UA協(xié)議集中維護處理器處理M3UA協(xié)議的管理維護消息，維護整個網(wǎng)元的ASP、SGP和IPSP的可用狀態(tài)，能夠自動識別因網(wǎng)絡(luò)失效等原因引起的進程實例不可用，并激活替代的進程實例，以達到不中斷M3UA協(xié)議處理的目的。
需要說明的是，在附圖4中所示的M3UA協(xié)議分布式處理器和M3UA協(xié)議集中維護處理器都是通用處理芯片，實現(xiàn)簡單。內(nèi)部通信網(wǎng)中包含有接口處理器等，完成設(shè)備內(nèi)部各處理器之間的通信。
圖5是本發(fā)明所述M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)方法流程圖。進一步說明了M3UA協(xié)議消息的處理流程。當(dāng)所述M3UA協(xié)議分布式處理器接收到外部M3UA協(xié)議消息，進行解碼操作，對于M3UA協(xié)議的數(shù)據(jù)消息，將消息發(fā)送給NIF，在NIF將判斷是將此消息發(fā)送給MTP3還是上層用戶；對于M3UA協(xié)議管理維護消息，轉(zhuǎn)發(fā)到所述M3UA協(xié)議集中維護處理器。
當(dāng)所述M3UA協(xié)議分布式處理器中的NIF接收來自上層用戶或MTP3的消息，如果是M3UA協(xié)議的數(shù)據(jù)消息，根據(jù)出局連接所在的所述M3UA協(xié)議分布式處理器的編號，將消息發(fā)送至相應(yīng)的所述M3UA協(xié)議分布式處理器；對于由MTP3發(fā)送過來的信令網(wǎng)管理消息，則通過NIF將其轉(zhuǎn)發(fā)給上層用戶或所述M3UA協(xié)議集中維護處理器。
在所述M3UA協(xié)議集中維護處理器為每個進程實例配置SGP、ASP或IPSP的屬性，根據(jù)其不同的屬性完成不同的管理維護操作。進一步，為SGP、ASP和IPSP配置客戶端或服務(wù)器的屬性，通常將SGP配置為服務(wù)器，將ASP配置為客戶端，IPSP則可以任意配置。對于屬性為客戶端的的進程實例，需要主動發(fā)起進程實例的激活，而屬性為服務(wù)器的進程實例則需要相應(yīng)客戶端發(fā)起的激活請求。當(dāng)所述M3UA協(xié)議集中維護處理器接收到來自M3UA協(xié)議分布式處理轉(zhuǎn)發(fā)過來的M3UA協(xié)議管理維護消息，根據(jù)這些管理維護消息，在所述M3UA集中維護處理器設(shè)置所有M3UA協(xié)議進程實例的新狀態(tài)。在M3UA協(xié)議集中維護處理器記錄著所有M3UA協(xié)議進程實例的狀態(tài)激活(ACTIVE)、去活(INACTIVE)或關(guān)閉(DOWN)，并且根據(jù)這些進程實例的工作模式主備、負荷分擔(dān)或廣播，來激活或去活相應(yīng)的處理實例，以實現(xiàn)進程實例狀態(tài)的維護，和M3UA多種功能的同時運作。另外，SGP需要與MTP3交互以完成NO.7信令的轉(zhuǎn)換，而ASP、IPSP則不需要。
需要說明的是，M3UA協(xié)議分布式處理器在進行消息解碼之后，如果發(fā)現(xiàn)消息不歸屬本處理器處理，則根據(jù)解碼結(jié)果向相應(yīng)的M3UA協(xié)議分布式處理器轉(zhuǎn)發(fā)。從M3UA協(xié)議集中維護處理器發(fā)送過來的M3UA協(xié)議管理維護消息或從上層用戶發(fā)來的數(shù)據(jù)消息，在M3UA協(xié)議分布式處理器進行編碼后發(fā)送出局。
圖6是本發(fā)明所述方法中節(jié)點互通功能進行消息分發(fā)的流程圖。NIF在接收到信令消息后，根據(jù)消息中的路由信息，判斷消息的流向，實現(xiàn)如圖所示的消息分發(fā)。NIF的使用，向MTP3、M3UA協(xié)議和上層用戶屏蔽了消息傳遞的細節(jié)，對于MTP3和上層用戶來說，較只以前不需要進行改動，最大限度地繼承了以前的代碼；對于M3UA協(xié)議來說，則不再需要關(guān)心是進行信令承載還是進行信令轉(zhuǎn)換，做統(tǒng)一處理。
權(quán)利要求
1.一種M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置，其特征在于，包括至少一個M3UA協(xié)議分布式處理器、一個M3UA協(xié)議集中維護處理器；所述M3UA協(xié)議分布式處理器接收外部M3UA協(xié)議消息，對于從下層模塊接收到的消息進行解碼操作，如果是數(shù)據(jù)消息則向上層用戶傳遞，如果是M3UA協(xié)議管理維護消息則轉(zhuǎn)發(fā)給所述M3UA協(xié)議集中維護處理器；對于從上層用戶或所述M3UA協(xié)議集中維護處理器接收到的消息，編碼生成M3UA協(xié)議的標準消息轉(zhuǎn)發(fā)給下層模塊；所述M3UA協(xié)議集中維護處理器處理M3UA協(xié)議的管理維護消息，維護整個網(wǎng)元的ASP、SGP和IPSP的可用狀態(tài)，自動識別因網(wǎng)絡(luò)失效等原因引起的進程實例不可用，并激活替代的進程實例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述M3UA協(xié)議分布式處理器和M3UA協(xié)議集中維護處理器均由通用處理芯片實現(xiàn)，相互之間通過內(nèi)部通信網(wǎng)進行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述內(nèi)部通信網(wǎng)中包含有接口處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述M3UA協(xié)議分布式處理器還包括NIF層裝置，接收來自上層用戶或MTP3的消息，對于M3UA協(xié)議的數(shù)據(jù)消息，根據(jù)出局連接所在的所述M3UA協(xié)議分布式處理器的編號，將消息發(fā)送至相應(yīng)的所述M3UA協(xié)議分布式處理器；對于由MTP3發(fā)送過來的信令網(wǎng)管理消息，則通過網(wǎng)絡(luò)互通功能將其轉(zhuǎn)發(fā)給上層用戶或所述M3UA協(xié)議集中維護處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述ASP、SGP和IPSP的可用狀態(tài)分別為SGP配置為服務(wù)器，ASP配置為客戶端，IPSP配置為任意配置。
6.一種M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟第一步所述M3UA協(xié)議分布式處理器接收外部M3UA協(xié)議消息，并進行解碼操作，對于M3UA協(xié)議的數(shù)據(jù)消息，將消息發(fā)送給所述NIF層裝置，所述NIF層裝置判斷將此消息發(fā)送給MTP3還是上層用戶；并將M3UA協(xié)議管理維護消息轉(zhuǎn)發(fā)到所述M3UA協(xié)議集中維護處理器；第二步所述M3UA協(xié)議分布式處理器中的所述NIF層裝置接收來自上層用戶或MTP3的消息，對于M3UA協(xié)議的數(shù)據(jù)消息，根據(jù)出局連接所在的所述M3UA協(xié)議分布式處理器的編號，將消息發(fā)送至相應(yīng)的所述M3UA協(xié)議分布式處理器；對于由MTP3發(fā)送過來的信令網(wǎng)管理消息，則通過網(wǎng)絡(luò)互通功能將其轉(zhuǎn)發(fā)給上層用戶或所述M3UA協(xié)議集中維護處理器；第三步所述M3UA協(xié)議集中維護處理器處理M3UA協(xié)議管理維護消息，并通過所述M3UA協(xié)議分布式處理器告知對端M3UA協(xié)議；在所述M3UA協(xié)議集中維護處理器維護所有M3UA協(xié)議進程實例的激活狀態(tài)，并為每個進程實例配置SGP、ASP或IPSP的屬性，根據(jù)其不同的屬性完成不同的管理維護操作；進一步，再為SGP、ASP和IPSP配置客戶端或服務(wù)器的屬性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)方法，其特征在于，第二步中所述出局連接由M3UA協(xié)議的下層協(xié)議提供。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)方法，其特征在于，第三步中為SGP、ASP和IPSP配置客戶端或服務(wù)器的屬性時，通常將SGP配置為服務(wù)器，將ASP配置為客戶端，IPSP則可以任意配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或者8所述的M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)方法，其特征在于，第三步中對于屬性為客戶端的的進程實例，需要主動發(fā)起進程實例的激活，而屬性為服務(wù)器的進程實例則需要相應(yīng)客戶端發(fā)起的激活請求。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或者8所述的M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)方法，其特征在于，第三步中，SGP需要與MTP3交互以完成NO.7信令的轉(zhuǎn)換，而ASP、IPSP則不需要。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動通訊領(lǐng)域中M3UA協(xié)議多功能實現(xiàn)裝置和方法，裝置包括至少一個M3UA協(xié)議分布式處理器、一個M3UA協(xié)議集中維護處理器。M3UA協(xié)議分布式處理器接收外部M3UA協(xié)議消息，對于從下層模塊接收到的消息進行解碼操作；所述M3UA協(xié)議集中維護處理器處理M3UA協(xié)議的管理維護消息，維護整個網(wǎng)元的ASP、SGP和IPSP的可用狀態(tài)，自動識別因網(wǎng)絡(luò)失效等原因引起的進程實例不可用，并激活替代的進程實例。本發(fā)明能夠同時實現(xiàn)M3UA協(xié)議的多種功能，縮短開發(fā)周期，節(jié)省維護成本，并且有效滿足系統(tǒng)應(yīng)用中在Mc接口上實現(xiàn)M3UA協(xié)議多種功能的需求。
文檔編號H04W80/00GK1545343SQ20031011211
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者馬海波, 周自春 申請人:中興通訊股份有限公司