專利名稱：在不可用情況之后處理面向連接的ip連接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所述的方法。
迄今通過常規(guī)的線路交換的電信網(wǎng)在譬如象ISDN/PSTN用戶等用戶之間進(jìn)行的通信在更新的通信結(jié)構(gòu)中通過IP網(wǎng)來進(jìn)行。作為終端設(shè)備，可以例如采用xDSL鏈路的終接設(shè)備(集成接入設(shè)備IAD)處的常規(guī)ISDN/PSTN終端設(shè)備，或也可以采用利用基于IP的相應(yīng)信令(H.323/SIP)的基于IP的終端設(shè)備。
所述的終接設(shè)備由可以是基于分組的交換系統(tǒng)的一部分的控制設(shè)備或控制單元控制。在控制單元和終接設(shè)備之間控制著許多(例如25,000)面向連接的IP通信關(guān)系/連接(例如TCP，SCTP)。為了控制連接，必須在終接設(shè)備和控制單元中存放與連接有關(guān)的數(shù)據(jù)(譬如傳輸控制塊、源地址、目標(biāo)地址、連接狀態(tài)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等)?？刂茊卧牟豢捎们闆r(例如因?yàn)槭?故障)、復(fù)位指令和因?yàn)槿斯ぴ倥渲?在該終接設(shè)備內(nèi)被識(shí)別。在面向連接的IP連接中現(xiàn)在存在以下問題只有當(dāng)所有與連接有關(guān)的連接數(shù)據(jù)依舊存在于控制單元中時(shí)，這些連接在控制單元重新可用時(shí)才能被繼續(xù)使用。但在控制單元重新可用時(shí)通常不是這種情況。
隨著控制單元的失效，與連接有關(guān)的數(shù)據(jù)也喪失。這意味著，通過(從終接設(shè)備的角度來看)仍然有效的連接接收消息的重新可用的控制單元不能給IP連接分配該消息。由于控制單元的不可用性，從該控制單元的角度來看通往終接設(shè)備的通信關(guān)系變成無效。由后者接收的消息變成意外(out-of-the-blue)的消息。
在現(xiàn)有技術(shù)中，此時(shí)必須重新建立或再構(gòu)建(重啟)IP連接。但這也意味著，從失效時(shí)刻到IP連接的重建之間到來的所有消息將被丟失，因?yàn)樗鼈冇蓚鬏攲臃艞壛恕蝹€(gè)IP連接的建立/重建是非?？斓剡M(jìn)行的，多個(gè)IP連接的建立是順序地進(jìn)行的。因?yàn)橥ㄐ攀抢每刂圃O(shè)備經(jīng)許多IP連接進(jìn)行的，所以所有IP連接的建立根據(jù)其數(shù)量而總共需要很大的時(shí)間間隔。因此，至少最后的終接設(shè)備被干擾，直到所有IP連接被重新建立。
該現(xiàn)有技術(shù)的問題是，在重新建立所有連接所需要的時(shí)間間隔內(nèi)，用戶可能被干擾，而且信令消息可能喪失。同樣，因太長的再度可用時(shí)間而導(dǎo)致的錯(cuò)誤計(jì)費(fèi)也是可能的，例如穩(wěn)定連接的失效。對于數(shù)據(jù)傳輸，這種長的再度可用時(shí)間絕對還可能被容忍，但對于視頻/或甚至語音傳輸，它是完全不能被接受的。
因此本發(fā)明基于的任務(wù)在于，揭示一種如何在不可用情況之后處理面向連接的IP連接以便改善通信質(zhì)量(QoS)的途徑。
該任務(wù)從權(quán)利要求1的前序部分所給出的特征出發(fā)，通過在特征部分所要求保護(hù)的特征來解決。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是，對主動(dòng)通信方的干擾時(shí)間被最小化，其中通往被動(dòng)通信方的所有連接的重建可以持續(xù)更長。這是通過在尚未建立/重建連接時(shí)轉(zhuǎn)送消息來實(shí)現(xiàn)的，其中消息丟失被最小化。原則上，利用本發(fā)明提供了一種簡單、可靠并具有高度用戶可用性的解決方案。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于，可供使用的處理器時(shí)間只被用于此時(shí)恰好需要的連接。這通常是以下連接，即這些連接的消息在再度可用之后在某個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)到達(dá)。所有連接的一般建立只在以后的階段恢復(fù)。由此提高了傳輸系統(tǒng)的質(zhì)量。
本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求給出。
下面借助于兩個(gè)附圖所示的實(shí)施例來詳細(xì)講述本發(fā)明。


圖1示出了在一個(gè)終接設(shè)備和一個(gè)被非冗余地布置的控制單元之間的配置，圖2示出了在一個(gè)終接設(shè)備和一個(gè)被冗余地布置的控制單元之間的配置。
在DSL承載語音(VoDSL)的范疇內(nèi)，用于連接模擬電話和ISDN電話的終接設(shè)備IAD被用作遠(yuǎn)程網(wǎng)關(guān)。為了交換語音而采用MGCP(媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議RFC 2705)，為了隧穿I SDN消息而采用IUA協(xié)議(ISDNQ.921-用戶適配RFC 3057)，以及采用SCTP協(xié)議(流控制傳輸協(xié)議RFC 2960)作為傳輸協(xié)議。終接設(shè)備IAD在物理上終接ISDN協(xié)議，但由交換機(jī)(外圍設(shè)備PCU)控制。
在圖1中示出了第一和第二控制設(shè)備之間的配置。第一控制設(shè)備在此被構(gòu)造為終接設(shè)備IAD，并由第二控制設(shè)備控制。后者根據(jù)當(dāng)前第一實(shí)施例被構(gòu)造為非冗余的控制單元PCU(外圍控制單元PCU)。另外從圖1還可以看到一個(gè)與控制單元PCU保持有效連接的媒體控制平臺(tái)MCP。
在終接設(shè)備IAD和控制單元PCU之間控制著面向連接的IP通信關(guān)系或IP連接(例如25,000)。在所有這些IP連接被激活用于循環(huán)地交換狀態(tài)/狀態(tài)詢問期間，它們當(dāng)中只有一部分、也即例如約最多1,000個(gè)應(yīng)被看作所使用的IP連接。
根據(jù)當(dāng)前的第一實(shí)施例，現(xiàn)在假定控制單元PCU因?yàn)楣收隙?。因此，即便在再度可用的情況下，其中所管理的面向連接的數(shù)據(jù)也會(huì)喪失，但在終接設(shè)備IAD中這些數(shù)據(jù)仍然可用，而且從它看來通過所述失效的控制單元PCU所進(jìn)行的IP連接仍然是有效的。當(dāng)被發(fā)送給(失效的)控制單元PCU的終接設(shè)備IAD的數(shù)據(jù)沒有被確認(rèn)時(shí)，該終接設(shè)備便嘗試有針對性地詢問控制單元PCU。只有終接設(shè)備IAD在多次不成功的詢問之后沒有收到信息時(shí)，IP連接才被切換成“無效”，這有時(shí)可能持續(xù)較長的時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，在控制單元PCU中實(shí)現(xiàn)一種算法A用于在不可用情況之后處理面向連接的IP連接。該算法負(fù)責(zé)根據(jù)實(shí)際的通信需要來啟動(dòng)IP連接的重建。在此，所有消息(對于該消息，IP連接因?yàn)榭刂茊卧狿CU的失效而還存在)不是象現(xiàn)有技術(shù)中那樣一般地由傳輸層丟棄，而是由連接協(xié)議(TCP，SCTP等)轉(zhuǎn)送給用戶層、也即上層(upper layer層)以進(jìn)行繼續(xù)處理。
然后在用戶層判斷應(yīng)該如何繼續(xù)處理該被接收的消息。為此執(zhí)行似然性檢查。如果涉及有效的消息，則可以立即由用戶層促使重新建立連接，并與此同時(shí)地把該消息從傳輸層轉(zhuǎn)送給媒體控制平臺(tái)MCP，以作繼續(xù)處理。相反，同樣可以由用戶層首先啟動(dòng)連接建立，并在成功建立連接之后繼續(xù)處理該消息。因此消息不會(huì)丟失。在理想情況下，通信各方都不會(huì)注意到所述的失效。
原則上，所有IP連接(例如25,000)都可以由控制單元PCU根據(jù)再度可用性而向終接設(shè)備IAD重新建立/重建。如果由控制單元PCU建立一個(gè)通往終接設(shè)備IAD的連接，則該終接設(shè)備IAD識(shí)別出從它來看還存在類似的有效IP連接，復(fù)制有關(guān)的涉及連接的數(shù)據(jù)，并由此重建通往控制單元PCU的IP連接。
所有IP連接的連接建立不是單個(gè)地而是成塊地執(zhí)行的(例如每個(gè)步驟1,000個(gè)連接)。如果在該連接建立過程中有消息來自于被使用的但尚未重建的IP連接，則將該消息視為優(yōu)先的。于是，優(yōu)先地重建該消息所屬的IP連接，其方式是中斷該位置的一般連接建立過程，建立所考慮的IP連接，并恢復(fù)所述的一般連接建立過程。同樣，如果控制單元PCU應(yīng)該向相應(yīng)的IAD發(fā)送一個(gè)消息，則IP連接被優(yōu)先地處理。
出于安全性的原因，有意義的是，不讓算法A永久性地運(yùn)行而是只在某個(gè)確定的時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)行。該時(shí)間間隔對用戶層是已知的，并且可以被通知給所述的連接協(xié)議。例如，算法A在控制單元PCU重啟時(shí)被啟動(dòng)，并且在重建所有IP連接(例如25,000)之后再度停止。
圖2中示出了第二實(shí)施例。據(jù)此，這里同樣示出了在第一和第二控制設(shè)備之間的配置。第一控制設(shè)備被構(gòu)造為終接設(shè)備IAD，并由第二控制設(shè)備控制。后者根據(jù)當(dāng)前的第二實(shí)施例被構(gòu)造為冗余的控制單元PCU(外圍控制單元PCU)。在此，控制單元PCU的一半具有有效的工作狀態(tài)，而控制單元PCU的另一半具有備用的工作狀態(tài)。另外從圖2可以看到一個(gè)媒體控制平臺(tái)MCP，其與控制單元PCU具有有效連接。
在正常狀態(tài)(可用情況)下，在終接設(shè)備IAD和控制單元PCU的有效的那一半之間進(jìn)行面向連接的IP連接(例如TCP，SCTP)。
根據(jù)當(dāng)前的第二實(shí)施例，現(xiàn)在假定控制單元PCU的有效的那一半因?yàn)楣收蠣顟B(tài)而失效。從終接設(shè)備IAD的角度來看，通過失效的控制單元PCU進(jìn)行的IP連接仍然是有效的。該失效被控制單元PCU的冗余設(shè)置的那一半快速地識(shí)別，并將以前有效的那一半的IP地址轉(zhuǎn)移到該備用的那一半。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，在仍然有效的IP連接中不必進(jìn)行變址。由于控制單元PCU的有效的那一半失效，所以現(xiàn)在這里的面向連接的數(shù)據(jù)也喪失，該數(shù)據(jù)在終接設(shè)備IAD中尚可用。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在這里也規(guī)定，按照與在第一實(shí)施例中所講述的相同算法A啟動(dòng)IP連接的重建。由此，所有消息(對于該消息不再存在連接)不是象現(xiàn)有技術(shù)中那樣一般地由傳輸層丟棄，而是由連接協(xié)議(TCP，SCTP等)轉(zhuǎn)送給用戶層、也即上層以進(jìn)行繼續(xù)處理。這里，也可能有意義的是，不讓算法A永久性地運(yùn)行而是只在某個(gè)確定的時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)行。該時(shí)間間隔對用戶層是已知的，并且可以被通知給所述的連接協(xié)議。例如，算法A在控制單元PCU重啟時(shí)被啟動(dòng)，并且在重建所有IP連接(例如25,000)之后再度停止。
原則上可以確定的是，在兩個(gè)實(shí)施例中雖然已經(jīng)講到了面向連接的IP連接。但本發(fā)明并不局限于IP連接。利用本發(fā)明方法可以處理各種類型的面向連接的連接(例如ATM，MPLS，幀中繼等)。另外在兩個(gè)實(shí)施例中已經(jīng)講到了在功能上被構(gòu)造為信令連接的IP連接。但這不應(yīng)表現(xiàn)為限制性的，荷載連接也可以用相同方式被處理。最后作為不可用情況講到了控制單元PCU的失效。但作為不可用情況，同樣可以考慮復(fù)位指令或人工再配置。
權(quán)利要求
1.用于處理位于第一控制設(shè)備(IAD)和第二控制設(shè)備(PCU)之間的面向連接的通信關(guān)系的方法，通過所述通信關(guān)系進(jìn)行消息的交換，其特征在于在所述第二控制設(shè)備(PCU)不可用之后，把由所述第一控制設(shè)備(IAD)發(fā)送的消息(意外消息)提供給所述面向連接的通信關(guān)系的上層使用，由該上層將該消息用作為重建完整通信關(guān)系的判據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于由于所述第二控制設(shè)備(PCU)的不可用，從該第二控制設(shè)備的角度來看，通往所述第一控制設(shè)備的通信關(guān)系變成無效。
3.如權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征在于優(yōu)選地重建在所述第二控制設(shè)備(PCU)不可用之前所使用的通信關(guān)系，其方式是，在收到通過該通信關(guān)系所傳送的消息時(shí)，在重建所考慮的通信關(guān)系的時(shí)延內(nèi)中斷一般的重建過程。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于所述面向連接的通信關(guān)系被構(gòu)造為IP連接。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于所述算法(A)在重啟所述第二控制設(shè)備(PCU)時(shí)被啟動(dòng)，并在重建所有IP連接(例如25,000)之后再度停止。
全文摘要
在現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問題在位于兩個(gè)控制設(shè)備(IAD，PCU)之間的面相連接的IP通信關(guān)系的情況下，在一個(gè)控制設(shè)備(PCU)中出現(xiàn)不可用情況之后，那里的面向連接的數(shù)據(jù)被丟失，由此所接收的消息可能與連接不匹配(意外消息)。本發(fā)明在此通過以下創(chuàng)造一種救濟(jì)，即把由進(jìn)行發(fā)送的控制設(shè)備發(fā)出的消息提供給所述面向連接的通信關(guān)系的上層使用，由該上層將該消息用作為重建完整通信關(guān)系的判據(jù)。
文檔編號H04Q11/04GK1856981SQ200480027848
公開日2006年11月1日 申請日期2004年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者J·雷希, W·希盧弗 申請人:西門子公司