專利名稱：通信網(wǎng)絡中的過載控制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡中的過載控制，具體但不排他地涉及這樣的外部過載控制系統(tǒng)，即，該外部過載控制系統(tǒng)用于媒體網(wǎng)關控制器(MGC)，以限制MGC從VoIP網(wǎng)絡中的媒體網(wǎng)關(MG)接收提交呼叫(offered call)的速率。
背景技術：
遠程投票(Tele-voting)(其中，廣播一電話號碼，而使用戶進行呼叫，以登記他們的投票)和類似的密集呼叫方案，常常導致突然發(fā)生且持續(xù)相對較短的持續(xù)時間的甚高呼叫速率。為應對話務(traffic)中的這種不可避免的浪涌而提供足夠的網(wǎng)絡容量是不經(jīng)濟的，從而必需在通信網(wǎng)絡內(nèi)實現(xiàn)過載控制，以使得能夠支持緊急業(yè)務和其它核心業(yè)務。然而，隨著通信網(wǎng)絡自身的發(fā)展，應對向特定網(wǎng)絡地址發(fā)送的呼叫的次數(shù)的突然浪涌的傳統(tǒng)方法已不能令人滿意。
在通信網(wǎng)絡中提供過載控制的常規(guī)方法包括試圖對所做呼叫的次數(shù)進行限制的呼叫間隙(call gapping)技術。這種呼叫間隙技術對于本領域技術人員來說是公知的，并且涉及排除或阻止在觸發(fā)發(fā)生間隙的第一呼叫之后的預定時間間隔(間隙)內(nèi)接收的呼叫。例如，在題為“Systemfor controlling telecommunications overload traffic”的美國專利No.US6259776中，描述了一種呼叫間隙技術的示例，該美國專利No.US6259776的內(nèi)容在此被視為通過引用并入本文字說明中。
然而，傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡正在發(fā)展，以提供更多功能性并支持與常規(guī)公共電話交換網(wǎng)(PSTN)提供的媒體不同的媒體。例如，PSTN中的呼叫集中器(call concentrator)就可以用接入媒體網(wǎng)關(MG)來代替，該接入媒體網(wǎng)關轉(zhuǎn)換常規(guī)銅線路，以提供到網(wǎng)際協(xié)議(IP)媒體傳輸層的接入。在這種通信網(wǎng)絡中，MG由媒體網(wǎng)關控制器(MGC)來控制，該媒體網(wǎng)關控制器相當于常規(guī)PSTN中實現(xiàn)的本地交換處理器，通過對撥號數(shù)位進行分析以確定呼叫的路由，來執(zhí)行話務分析任務。關于MG和MGC的更多細節(jié)，可以從在Internet Engineering Task Force(IETF)標準化主體(urlhttp://www.ietf.org/html.charters/megaco-charter.html)得到的媒體網(wǎng)關控制(MEGACO)許可標準文件中找到。
只要全國性地通告一目的地電話號碼，并且相當多的客戶嘗試呼叫該電話號碼，那么試圖使用到目的地主交換單元和/或目的地本地交換機的呼入中繼線(incoming trunk)的呼叫的集總過載，可以導致對正常業(yè)務話務的切換阻止。已經(jīng)提出幾種技術來處理常規(guī)PSTN內(nèi)的這種問題，舉例來說，如US 6259776所建議的。US 6259776描述了包括過載控制排布結(jié)構(gòu)(arrangement)的電信網(wǎng)絡，在該電信網(wǎng)絡中，過載控制排布結(jié)構(gòu)在到預定目的地的話務超過預定程度時限制針對這種目的地的呼叫連接。這種排布結(jié)構(gòu)包括多個相同的過載控制功能，每個過載控制功能都運行在網(wǎng)絡的多個節(jié)點中的相應節(jié)點中，并且每個過載控制功能都具有根據(jù)在相應節(jié)點處察覺到的過載程度而確定的相應間隙時段，所述多個過載控制功能交換限定它們各自的間隙時段的數(shù)據(jù)并實現(xiàn)對平均間隙時段的調(diào)節(jié)，從而避免從相應節(jié)點到任一預定目的地的相應間隙時段之間的實質(zhì)差異。
盡管US 6259776中描述的過載控制系統(tǒng)提供了一種常規(guī)電信SS7型網(wǎng)絡中的有效解決方案，然而，如附圖中的圖1所示，對于其中大量網(wǎng)絡接入點(A1……AN)可以受一個網(wǎng)絡接入控制器X1控制的網(wǎng)際協(xié)議(IP)網(wǎng)絡或類似類型的網(wǎng)絡上的通信，卻幾乎無效。在這種情況下，針對網(wǎng)絡的臨界過載狀態(tài)與控制器X1的最大呼叫處理容量有關，該控制器X1只具有可用于對試圖接納到網(wǎng)絡的呼叫進行處理的有限資源量。在附圖中的圖2中，示意性地示出了這種對接納到網(wǎng)絡的呼叫的次數(shù)的限制。
在圖2中示出的曲線圖中，x軸表示由網(wǎng)絡接入點提交給網(wǎng)絡接入控制器的呼叫的速率，而y軸表示由網(wǎng)絡接入控制器接納到網(wǎng)絡的呼叫的次數(shù)。實線曲線示出了由全部接入點A1……AN提交的集總呼叫中被控制器X1實際接納到通信網(wǎng)絡的總次數(shù)，作為集總提交速率的函數(shù)(由此示出了接納到網(wǎng)絡的呼叫的速率)。在提交速率相對較低的情況下，接納速率能夠上升，以匹配提交呼叫的次數(shù)。然而，控制器只具有有限資源，并且隨著其資源使用增加，最后控制器將過載。這發(fā)生在圖2中的標記點A處，而且在該點處，控制器需要拒絕一定比例的接收到的摘機(off-hook)信號，使得能夠保持相對較低的響應時間。
隨著每秒鐘提交的新呼叫的次數(shù)(即，隨著提交呼叫速率)增加得超過點A，接納速率不再急劇上升，而且最終，針對指向網(wǎng)絡的呼叫的接納速率達到指定提交呼叫速率LM下的最大值。超過該點后，控制器的資源愈加用于與接納呼叫相反地對提交呼叫進行拒絕。最后，當提交呼叫的次數(shù)達到速率LC時，控制器的全部資源將用于拒絕呼叫，從而不接納新的呼叫。
在圖2中示出的圖中反映了網(wǎng)絡接入控制器的內(nèi)部控制機制。該接入控制器的內(nèi)部控制提供了拒絕一些或全部提交負載(offered load)的能力，而沒有提供用于調(diào)節(jié)對提交負載的任何外部限制(如間隙)的能力。
圖2中的虛曲線示出了網(wǎng)絡接入控制器針對從其控制域內(nèi)的網(wǎng)絡接入點接收的信號(例如，摘機信號)的響應時間。最初，在到達過載點之前，控制器在穩(wěn)定地處理越來越多的提交呼叫時，具有慢上升響應時間。如果接入控制器要調(diào)節(jié)其響應時間，則需要將接入控制器拒絕提交呼叫的能力與有效的外部限制相耦合。只要提交給網(wǎng)絡接入點的話務超過LM，就必需實現(xiàn)某種形式的自適應外部限制控制，來確保提交給接入控制器的速率保持為相對接近于LM，以最大化接入控制器的吞吐量。
本領域技術人員已知的自適應外部控制的一種形式是通過呼叫間隙過載控制系統(tǒng)來提供的。該呼叫間隙處理使得網(wǎng)絡接入點向接入控制器提交的負載能夠保持在LM附近，這使得接入控制器的響應時間能夠保持相對恒定。然而，如果未實現(xiàn)外部控制，或者如果外部控制不足以將提交呼叫速率限制到LM的附近，則如果提交速率上升到逼近LC，那么過載控制器實現(xiàn)的內(nèi)部過載控制處理將把接入控制器的吞吐率有效地減小到零，這將導致沒有提交話務被接納到網(wǎng)絡。
常規(guī)呼叫間隙處理還具有其它局限性。例如，如果將該處理應用于通過一個接入控制器來控制大量網(wǎng)絡接入控制點(對于本領域技術人員來說，也稱為甚高“扇入(fan-in)”)的系統(tǒng)內(nèi)，則通過外部限制接納(即，通過網(wǎng)絡接入點施加)話務的速率，對于來自控制點的改變接納速率(即，如果使用間隙處理來實現(xiàn)外部限制，則改變間隙間隔)的命令響應太慢。網(wǎng)絡接入點的這種慢響應導致過載控制伺服環(huán)路變慢且可能不穩(wěn)定。
造成該慢響應問題的其它延遲源包括因需要從接入控制器向網(wǎng)絡接入點發(fā)送大量控制消息而造成發(fā)出控制消息的延遲；當最初施加呼叫限制時，在常規(guī)呼叫間隙處理中外部限制始終接納第一個提交呼叫，這在全部網(wǎng)絡接入點接著同時使在運行的有效間隔定時器施加呼叫間隙時，將產(chǎn)生同步效應；以及如果向已被施加間隙的接入點施加間隙間隔更新，則在更新間隙之前等待現(xiàn)有間隙間隔定時器終止的延遲可能影響接納速率。
由此，在控制多個(并且更優(yōu)選地為大量，例如幾千)接入點的接入控制器處出現(xiàn)臨界過載狀態(tài)的情況下，常規(guī)呼叫間隙所應用的技術就不再有效了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是，試圖提供一種針對通信網(wǎng)絡的自適應外部過載控制方案，其中，接入控制器控制被設置成向該通信網(wǎng)絡接納話務的多個網(wǎng)絡接入點。具體地說，本發(fā)明的一個目的是，試圖通過提供針對所述網(wǎng)絡的過載控制系統(tǒng)(其防止諸如媒體網(wǎng)關控制器(MGC)的接入控制器處的呼叫的集總過載)，來減輕和/或消除在所述接入控制器檢測到過載狀態(tài)時可能出現(xiàn)的問題。具體地說，過載控制系統(tǒng)防止在所述網(wǎng)絡內(nèi)出現(xiàn)同步重復集總過載。在此，術語“集總過載”指這樣的話務，即，與對話務的集總目的地(如果多數(shù)呼叫指向所述網(wǎng)絡內(nèi)的特定地址或地址的一部分)處的過載進行控制相反，對該話務的接納到所述網(wǎng)絡的處理被集中于特定接入控制器上。該話務自身可以包括話音和/或數(shù)據(jù)話務(例如，短消息業(yè)務(SMS)或電子郵件型話務)。
本發(fā)明的另一目的是，試圖提供這樣一種過載控制系統(tǒng)，即，在該過載控制系統(tǒng)中，接入控制器通過向被設置成向該接入控制器提交呼叫的多個網(wǎng)絡接入點多播傳送由該接入控制器確定的可變呼叫間隙間隔，來在外部調(diào)節(jié)其提交呼叫速率。每個網(wǎng)絡接入點又能夠根據(jù)它們各自的特性修改所述可變呼叫間隙。網(wǎng)絡接入點各自的特性的示例例如包括該接入點接收試圖接納到所述網(wǎng)絡的話務所采用的線路的數(shù)量。
本發(fā)明的又一目的是，試圖在每個網(wǎng)絡接入點接納話務時，根據(jù)該話務的特定網(wǎng)絡目的地地址對該話務進行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的各個方面和優(yōu)選特征如所附權利要求中所提供的。
有利地，本發(fā)明試圖提供這樣一種自適應過載控制系統(tǒng)，即，該自適應過載控制系統(tǒng)用于控制被設置成控制多個網(wǎng)絡接入點的網(wǎng)絡接入控制器處理的話務的量。每個網(wǎng)絡接入點把話務接入到通信網(wǎng)絡，并且該自適應過載控制系統(tǒng)包括在所述網(wǎng)絡接入控制器處確定是否存在過載狀態(tài)，并且如果在所述網(wǎng)絡接入控制器處確定存在過載狀態(tài)，則生成至少一個全局約束，以限制網(wǎng)絡接入點把所述話務接納到所述通信網(wǎng)絡的速率。全局約束的示例包括由所述接入點管理的每條接入線路的請求速率。由此，通過所述接入控制器確定向該接入控制器提交話務以進行處理的速率已經(jīng)超過預定截止點，來確定針對全部網(wǎng)絡接入點的全局約束。所述控制器生成的全局約束可以專用于其目的地包括特定地址的話務。另選地，所述網(wǎng)絡接入控制器生成的全局約束可以與話務的目的地地址無關地作為代替包括待施加于該話務的默認全局約束。接著，所述控制器將至少一個全局話務約束傳送給所述多個網(wǎng)絡接入點中的一個或更多個。優(yōu)選的是，采用的通信技術是多播傳送(或廣播)類型技術。
接著，接收所述全局約束的每個網(wǎng)絡接入點處理該全局話務約束，以確定多個局部約束條件。該接收網(wǎng)絡接入點執(zhí)行下面的步驟以確定所述局部約束條件確定待施加于所述話務上的局部預定間隙間隔；和確定與隨后的局部預定間隙間隔不同的初始間隙間隔，該初始間隙間隔在所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個之間都不同。按隨機或偽隨機方式來確定該初始間隙間隔，以確保消除在高呼叫速率情況下會出現(xiàn)的所述網(wǎng)絡控制器處的同步效應。
該初始間隙間隔是立即施加的，而不需要通過呼叫到達來觸發(fā)。如果施加了零初始間隙間隔，則媒體網(wǎng)關要接收的下一個呼叫將觸發(fā)施加標準間隙間隔。
本發(fā)明其余方面由所附獨立權利要求來提供，而優(yōu)選特征由獨立權利要求的從屬權利要求來陳述。所述優(yōu)選特征可以與本發(fā)明的任一方面進行合適的組合，如果該合適的組合對于本領域技術人員來說是顯見的話。
本發(fā)明提供了一種對接入控制器處理試圖接入到通信網(wǎng)絡的話務的速率進行控制的方法，更具體地說，提供了一種對媒體網(wǎng)關控制器處的提交呼叫速率進行控制的方法。有利地，在接入控制器的控制域內(nèi)的每個接入點處的接納速率可以動態(tài)地并且?guī)缀跛矔r地響應于所述接入控制器請求的限制而改變。


下面，僅作為示例，參照附圖對本發(fā)明進行描述，其中圖1示出了通信網(wǎng)絡的示意圖；圖2示出了使通信網(wǎng)絡中的接入控制器過載的結(jié)果；圖3示出了固定間隙間隔過載控制方案；圖4示出了針對實現(xiàn)Crawford算法的固定間隙間隔方案，作為時間的函數(shù)的向接入控制器提交的呼叫的次數(shù)；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的過載控制處理中的步驟；圖6示出了其中初始間隙間隔在通信網(wǎng)絡中的不同網(wǎng)絡接入點之間發(fā)生變化的本發(fā)明的實施例；圖7示出了對向網(wǎng)絡接入控制器提交的呼叫的次數(shù)應用本發(fā)明的一個實施例的結(jié)果；圖8示出了圖7中所示曲線的一部分的放大圖；圖9示出了對向網(wǎng)絡接入控制器提交的呼叫的次數(shù)應用本發(fā)明另一實施例的結(jié)果；圖10示出了圖9中所示曲線的一部分的放大圖；圖11示出了本發(fā)明實施例中的媒體網(wǎng)關與媒體網(wǎng)關控制器之間的消息流；圖12示意性地示出了在本發(fā)明實施例中可以如何按號碼實現(xiàn)過載控制；圖13示出了局部確定的約束更新過程；以及圖14示出了全局確定的約束更新過程。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對發(fā)明人當前設想的本發(fā)明的最佳模式進行描述。本領域技術人員應當明白，下面詳細描述的實施例僅僅是示例性的，并且另選地，存在與該文本中描述的特征和步驟顯然等同的特征和步驟，這些等同物被認為作為這種特征的另選物而隱含地包括在文字說明中。因此，本發(fā)明的范圍要由所附權利要求來確定。具體地，在提到“呼叫”時，應當將該術語解釋為不僅包括話音呼叫，而且也包括任何其它通信形式(例如，短文本消息傳送業(yè)務呼叫和/或即時消息傳送呼叫和/或電子郵件呼叫)，只要所述通信形式對于本領域技術人員來說是已知的，能夠轉(zhuǎn)換成可由網(wǎng)絡支持并由網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡接入點和/或接入控制器按與處理常規(guī)呼叫的方式等同的方式來處理的形式即可。類似地，術語“話務”包括“呼叫”(其可以包括VoIP網(wǎng)絡內(nèi)的話音話務)，或者包括如上所述的其它通信形式話務，如短消息傳送業(yè)務(sms)文本消息話務、電子郵件話務、即時消息傳送話務等。因而，如上所述，盡管本發(fā)明主要根據(jù)話音呼叫進行描述，但是，本領域技術人員應當理解，術語“呼叫”將涵蓋包括諸如電子郵件或sms文本消息的其它媒體的話務，在大量“呼叫者”試圖與一個或更多個地址通信時，該話務可以在網(wǎng)絡內(nèi)產(chǎn)生集總浪涌。
返回到附圖中的圖1，示出了通過多個網(wǎng)絡接入點A1……AN、B1……BM、C1……CL向其提供接入的通信網(wǎng)絡1。經(jīng)由接入點A1……AN、B1……BM、C1……CL到通信網(wǎng)絡1的接入受一個或更多個接入控制器(例如，接入控制器X1、X2、X3)控制。如圖1中所示，經(jīng)由A1……AN的網(wǎng)絡接入受X1控制，經(jīng)由B1……BM的網(wǎng)絡接入受X2控制等。典型地，受一個接入控制器控制的接入點的數(shù)量相對較高，例如，一個接入控制器可以控制幾百個接入點(及更多)。圖1中未示出以下事實每個接入點可以連接到不同數(shù)量條呼入線路，由此，接入點A1可以連接到僅一條線路，而接入點A2可以連接到二十五條線路等。因此，一個諸如X1的接入控制器可以在其控制域內(nèi)控制多個不同類型的接入點，這些網(wǎng)絡接入點不但在它們提供接入到網(wǎng)絡所針對的線路的數(shù)量上不同，而且在諸如它們的容量等其它方面也不同。
在本發(fā)明的一個實施例中，通信網(wǎng)絡包括網(wǎng)際協(xié)議網(wǎng)絡，而網(wǎng)絡接入點包括可以支持話音話務向IP話務轉(zhuǎn)換的媒體網(wǎng)關(MG)，由此，使得能夠支持IP業(yè)務上的話音(VoIP)。將話務(等同地，呼叫)接納到IP通信網(wǎng)絡的速率由一個或更多個網(wǎng)絡接入控制器調(diào)節(jié)。在該實施例中，每個網(wǎng)絡接入控制器都包括一媒體網(wǎng)關控制器(MGC)。
更一般地說，術語“網(wǎng)絡接入點”指通信網(wǎng)絡域內(nèi)用于提供從另一網(wǎng)絡到通信網(wǎng)絡的接入的點，而術語“網(wǎng)絡接入控制器”指通信網(wǎng)絡域內(nèi)提供針對網(wǎng)絡接入點的控制功能的點。
媒體網(wǎng)關控制協(xié)議架構(gòu)和要求標準文件RFC 2805、MEGACO協(xié)議RFC 2885(現(xiàn)已因RFC 3015而作廢)、Megaco勘誤表RFC 2886(現(xiàn)已因RFC 3015而作廢)、(合并有勘誤表的)Megaco協(xié)議RFC 3015(現(xiàn)已因RFC 3525而作廢)，以及Megaco IP電話媒體網(wǎng)關應用簡檔文件(RFC3054)和網(wǎng)關控制協(xié)議第一版(RFC 3525)，共同構(gòu)成涉及媒體網(wǎng)關控制實現(xiàn)的MEGACO標準文獻中的一部分，并描述了針對術語媒體網(wǎng)關控制器和媒體網(wǎng)關的形式定義。上述的標準文件全部可以經(jīng)由可從IETF標準論壇萬維網(wǎng)站(urlwww.ietf.org)訪問的MEGACO許可而得到。國際電信同盟ITU-T H.248.1提供了支持媒體網(wǎng)關控制協(xié)議的等同標準。
這些標準將媒體網(wǎng)關(MG)功能定義為，在可能不同的網(wǎng)絡之間提供媒體映射和/或代碼轉(zhuǎn)換功能，所述可能不同的網(wǎng)絡中的一種網(wǎng)絡可假定為是分組網(wǎng)絡、幀網(wǎng)絡或移動網(wǎng)絡。作為示例，MG可以端接交換電路網(wǎng)絡(SCN)設施(中繼線、環(huán)路)，對(尚未分組的)媒體流進行分組，并將分組后的話務傳送給分組網(wǎng)絡。MG也可以被設置成，把分組(例如，VoIP)網(wǎng)絡接口連接至雙路金屬線模擬銅電話傳輸線路，甚至連接至通過“環(huán)路仿真”執(zhí)行接入線路復用的另一分組(例如，ATM)網(wǎng)絡。MG針對從分組網(wǎng)絡流向SCN的媒體流，按相反順序執(zhí)行這些功能。MG不限于SCN分組/幀/移動功能具有全部分組接口的會議電話橋分器(conference bridge)，以及(IVR)交互式話音識別單元、音頻資源功能，或者具有移動接口的話音識別系統(tǒng)，都可以是MG。媒體網(wǎng)關控制器(MGC)被限定為提供針對MG的控制功能。
在附圖中的圖3中，示意性地示出了固定間隙間隔呼叫間隙技術，以表明在網(wǎng)絡接入點處施加的固定間隙間隔可以對向網(wǎng)絡接入控制器提交的呼叫的次數(shù)產(chǎn)生的影響。如果將這種類型的間隙施加給圖1中示出的接入控制器來調(diào)節(jié)進入通信網(wǎng)絡的話務，則固定間隙間隔呼叫間隙處理，例如，每個網(wǎng)絡接入點利用標準Crawford算法實現(xiàn)的固定間隙間隔呼叫間隙處理，可以導致接入控制器經(jīng)歷重復的呼叫浪涌。這些重復的浪涌以同步方式出現(xiàn)，并且源于Crawford算法，該Crawford算法按其基本形式接納來自每個MG的第一個呼叫，接著在間隙間隔內(nèi)不接納來自任何MG的呼叫。因為在經(jīng)過足夠時間以由呼叫到達隨機性消去同步之前MG都不能夠提供MGC請求的速率，所以該同步將不利地影響過載控制伺服系統(tǒng)的操作。這對于穩(wěn)定控制來說，在(針對向MG提交的呼叫的)呼叫到達間時間遠小于所述間隙間隔時，可能是不可接受的長時間。如果呼叫速率足夠高且間隙間隔足夠長，則同步效應僅出現(xiàn)在過載響應中。同步取決于針對向MG提交的呼叫的呼叫到達間時間與每個MG對到達呼叫施加的間隙間隔之間的比率，并且取決于各MG處的線路數(shù)量分布。如果全部MG都具有相同的線路數(shù)量，則同步效應更顯著，然而，盡管MGC處的到達速率對間隙間隔變化的響應仍受影響，但是，如果接合至各MG的線路數(shù)量存在寬范圍的連續(xù)分布，則同步效應可能不太嚴重。
更詳細地參照圖3，該圖的上部示意性地示出了N個接入點通過實現(xiàn)如本領域技術人員公知的Crawford算法而施加規(guī)則間隙間隔。在該圖的下部，示出了在施加恒定間隙間隔時作為時間的函數(shù)的由網(wǎng)絡接入控制器(例如，MGC)接收的呼叫的次數(shù)的示意曲線圖。
本領域技術人員公知的是，Crawford算法使得每個網(wǎng)絡接入點能夠?qū)ζ浜艚惺┘右婚g隙間隔，這使得可以接納第一呼叫，但接著阻止所有隨后的呼叫達預定持續(xù)時間(間隙間隔)g(在圖3中，用陰影區(qū)中的箭頭表示了這種被阻止呼叫，用非陰影區(qū)中的箭頭表示了未被阻止的呼叫)。在第一個間隙間隔g結(jié)束之后，接納請求網(wǎng)絡接入的下一呼叫，但接著施加隨后的呼叫間隙間隔。
如圖3所示，最初，高呼叫速率導致由每個接入點施加的呼叫間隙高度重疊，這導致由接入控制器處理的呼叫總數(shù)下降到接近于零。每個網(wǎng)絡接入點(舉例來說，圖3中所示的MG#1……N)向網(wǎng)絡接入控制器(在此還稱為網(wǎng)絡接入控制器)發(fā)送初始未被阻止呼叫。接著，對于指定間隙間隔g＝Δt，網(wǎng)絡接入控制器(例如，MGC)經(jīng)歷接收呼叫總數(shù)的急劇縮減。然而，在約等于間隙間隔g的持續(xù)時間的時間尺度上，全部接入點向網(wǎng)絡接入控制器提交的呼叫的次數(shù)再次急劇上升。只有隨著時間的發(fā)展，向接入控制器提交的呼叫的最大次數(shù)才隨著下降并分布在更寬的間隔上，因為間隙間隔變得更少關聯(lián)并且更少出現(xiàn)交疊。這在圖3中通過隨后的間隙間隔之間的更寬偏移來示出。如果適當保持間隙達一延長的時間段，則呼叫模式的“同步”將最終消失。
在圖4中示出的仿真示例中可以更清楚地看到這種特性，其中，使用了標準Crawford間隙算法來對包括25線MG和單線MG的大量接入點施加間隙處理。在圖4中，在網(wǎng)絡接入點接收到的每個呼叫之后，根據(jù)網(wǎng)絡接入點的類型來確定局部間隙間隔。例如，對于MG通過25條線路接收呼叫的情況，施加60秒間隙，在該60秒間隙期間阻止其它呼叫(并且在該60秒間隙期間，呼叫者可以接收到某種指示呼叫被阻止的信號，如線路忙或斷線或其它撥號音)。然而，每個單線MG施加的間隙間隔是25線MG施加的間隙間隔的25倍。由此，在這個示例中，每個單線MG施加了1500秒的間隙間隔。在各種類型的MG中，一旦局部間隙間隔到期，就把網(wǎng)絡接入點接收到的下一呼叫轉(zhuǎn)發(fā)給接入控制器，接著，施加一隨后的間隙間隔，在此期間終止進一步的呼叫。
在圖4中，在所示的涉及分布在25線接入點上的125000條線路和單線接入點上的125000條線路的示例中，對250000條線路的混合體施加了普通Crawford算法。從接入點到接入控制器的呼叫提交速率是1600次呼叫每秒(cps)，而接入控制器目標速率是160cps。這種10倍過載被認為是在遠程投票型密集呼叫業(yè)務獲得普及時可以預期通信網(wǎng)絡要經(jīng)歷的典型的集總浪涌類型。
圖4中示出的整體特性表明，隨著單線MG逐漸地施加它們的第一間隙而在下降趨勢上疊加的25線MG的同步化接納特征圖。該仿真未示出單線MG接納的話務的同步，因為這發(fā)生在比圖4中的曲線所示的時間尺度長得多的時間尺度上。
圖4中示出的接納話務速率按約等于每接入點(即，網(wǎng)關)呼叫間隙間隔的時間常數(shù)改變。然而，這產(chǎn)生了問題，首先因為重復浪涌自身也可以使接入控制器過載，其次因為接入控制器可以按每個間隙持續(xù)時間(即，每60秒)最多僅一次來進行控制更新判定。這太慢了，而不適合可能需要大約每5s就進行控制更新的過載事件。
為了應對是忙時速率的多倍(例如，超過二十倍)的高度可變的甚高呼叫速率，根據(jù)本發(fā)明的接入控制器實現(xiàn)極快過載控制。具體地說，通過使得每個接入點能夠充任實現(xiàn)局部接入約束以對接納到網(wǎng)絡的話務的速率進行限制的外部控制器，在外部向接入控制器施加過載控制。本發(fā)明使得接入控制器能夠基于其從多個接入點(通常為其域內(nèi)的全部接入點，但不必總是全部接入點)接收的呼叫的次數(shù)，來確定過載狀態(tài)。接著，接入控制器確定待施加以減小接納到網(wǎng)絡的話務的速率的全局約束(例如，每線路)。接著，每個接入點修改該全局約束，以確定局部約束(例如，每接入點)，該接入點使用該局部約束來調(diào)節(jié)向網(wǎng)絡接納話務的速率。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，接入控制器不再主動對從要被施加呼叫間隙處理的接入點阻止的呼叫接收的摘機指示進行響應。在另一優(yōu)選實施例中，對于在接入點處由于施加的局部約束而未被接納的呼叫，該接入點不需要向接入控制器發(fā)送摘機信號。
有利地，在不需要通過接入點接收觸發(fā)呼叫的情況下，施加由該接入點施加的最初的、隨機化的局部間隙間隔，使得接入控制器能夠提供更多響應過載控制，并且使得接入控制器能夠頻繁提供更新的全局話務速率約束。在其中接入點具有不同容量(例如，被設置成采用不同數(shù)量的線路接收話務)的任何網(wǎng)絡內(nèi)，通過每個接入點修改全局話務速率是特別有利的。例如，IP網(wǎng)絡內(nèi)的接入點集體(其中每個接入點包括一媒體網(wǎng)關)可以從多條單線MG(例如，其中可以是幾千條)向具有更高容量(例如，處理16000條線路的能力)的一個MG而在構(gòu)成上顯著變化。在這種IP網(wǎng)絡中，由于施加的間隙間隔不適于全部不同類型的MG，所以不能夠在整個網(wǎng)絡上施加全局約束。
由此，本發(fā)明提供了這樣一種自適應過載控制系統(tǒng)，即，該自適應過載控制系統(tǒng)用于控制網(wǎng)絡接入控制器處理的話務量，其中，該網(wǎng)絡接入控制器被設置成控制多個網(wǎng)絡接入點，每個網(wǎng)絡接入點把接收到的話務接入到通信網(wǎng)絡。
附圖中的圖5示意性地示出了為實現(xiàn)所述過載控制系統(tǒng)而執(zhí)行的步驟。在圖5中，該系統(tǒng)包括控制器，該控制器例如通過監(jiān)測并分析從其控制域內(nèi)的全部網(wǎng)絡接入點(或網(wǎng)絡接入點的子集)接收的話務請求(步驟100)，來確定是否存在過載狀態(tài)(步驟102)。通過根據(jù)向接入控制器提交以進行處理的話務的程度來確定是否一定/很可能出現(xiàn)過載狀態(tài)，可由對網(wǎng)絡上的過載狀態(tài)提供一致且更快的響應的接入控制器，來實現(xiàn)集中過載系統(tǒng)。通過向每個網(wǎng)絡接入點多播傳送一個或更多個控制消息的網(wǎng)絡接入控制器，來提供該集中過載響應，其中所述每個網(wǎng)絡接入點充任向接入控制器提交的話務的源(步驟104)。至少一條控制消息包含至少一個全局確定的話務速率約束條件。在本發(fā)明的一些實施例中，例如，如果施加按號碼的約束，則網(wǎng)絡接入控制器確定多于一個全局約束。在本發(fā)明的這種實施例中，可以施加通用的默認約束條件，以防止其它話務以處理請求淹沒網(wǎng)絡接入控制器，并且可以施加一個或更多個其它全局約束，以防止針對特定地址的呼叫淹沒網(wǎng)絡接入控制器。
網(wǎng)絡接入控制器的控制域內(nèi)的所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個都接收所述包含至少一個全局約束的一條或更多條多播傳送消息。根據(jù)采用的多播傳送技術的類型，這可以是控制域內(nèi)的全部網(wǎng)絡接入點或網(wǎng)絡接入點的子集。接著，接收網(wǎng)絡接入點處理接收到的全局約束信息(步驟106)，以確定一個或更多個局部約束條件。通過根據(jù)網(wǎng)絡接入點的一個或更多個特性來修改全局約束條件，來確定要在充任針對通信網(wǎng)絡的話務源的接入點處施加的至少一個局部約束條件的集合。該局部約束條件包括，根據(jù)全局約束條件至少確定i)施加第一間隙間隔的持續(xù)時間(步驟108)，和ii)對隨后的話務請求(即，對隨后試圖接入到通信網(wǎng)絡的呼叫)施加隨后的間隙間隔的持續(xù)時間(步驟110)。
在其中通信網(wǎng)絡支持IP(或VoIP)的本發(fā)明的實施例中，可以通過充任用于網(wǎng)絡中的一組MG的控制器的中央目的地MGC，確定全局話務速率約束條件。MGC利用第2層和第3層機制多播傳送控制消息，使得只要需要施加或更新間隙間隔，MGC控制器都能夠多播傳送僅一條被復制到網(wǎng)絡基礎結(jié)構(gòu)中的全局約束消息。通過預訂多播傳送組的全部話務源(MG)實質(zhì)上無延遲地接收全局約束消息，使得能夠通過接收全局約束消息的全部MG來實現(xiàn)對處理MGC處的過載狀態(tài)的快速響應。
接收多播傳送全局約束消息的每個接入點，首先通過執(zhí)行經(jīng)修改的Crawford算法來修改接收到的全局約束信息，以把全局確定的間隙間隔調(diào)節(jié)成更適于接入點接收試圖接入到網(wǎng)絡的話務所采用的話務速率和線路的數(shù)量的間隔。其次，在長度上隨機化初始局部間隙間隔，以消除在密集呼叫情況下可能會出現(xiàn)的與可以確定類似局部間隙間隔的其它網(wǎng)絡接入點的任何同步效應。下面，接著更詳細地描述隨機化間隙間隔的更多細節(jié)。
可以采用任何合適的技術，來確定初始間隙間隔的持續(xù)時間，并且接入點將有效地動作，如同在過去某點處施加了隨后(固定持續(xù)時間)的時間間隔的間隙。這示意性地示出在附圖中的圖6中。圖6示出了都屬于同一類型的多個網(wǎng)絡接入點(#1到#N)，這些網(wǎng)絡接入點實現(xiàn)按隨機方式變化的初始間隙，接著是都具有相同間隔的隨后間隙。在此使用術語間隙間隔來指在接納一呼叫之后的時間段，在該時間段期間不再接納呼叫。有效地，針對預訂接入控制器發(fā)出的多播傳送的所有接入點，這只把下一全間隙間隔的開始延遲一變化量?？梢岳萌魏魏线m的技術，例如，利用隨機或偽隨機技術，來確定第一間隙間隔的持續(xù)時間，只要結(jié)果消除了接入控制器處(例如，MGC處)經(jīng)歷的呼叫阻止同步即可。
為了確定全局約束條件，在本發(fā)明的一個實施例中，接入控制器通過多播傳送消息來向每個接入點提供每線路間隙g間隔和對每線路當前速率的估計值r。在穩(wěn)態(tài)下，接入點沒有有效間隙間隔的概率為1/(1+r*g)(針對穩(wěn)態(tài)和針對具有泊松分布的話務)。對于具有有效間隙間隔的接入點來說，可以假定初始間隙持續(xù)達一初始時間段，該初始時間段等于在0到該特定MG施加的間隙間隔G之間的在前一時刻到達的標準間隔持續(xù)時間的間隙(參見圖6)。假定每個接入點都使用隨機數(shù)來首先確定其是否應具有有效間隙間隔，并且如果確定其具有有效間隙間隔，接著確定還剩下多長間隙間隔來用(其將均勻地分布在0到G＝g/L的范圍中，這里，L是網(wǎng)關管理的線路數(shù)量)，這樣，在接入控制器處提交呼叫速率中會出現(xiàn)的同步效應將不再出現(xiàn)。這可以在附圖中的圖7和8中看到。
在圖7和8中，接入控制器(例如，MGC)向五千個網(wǎng)絡接入點(例如，MG)提供全局約束。每個接入點被設置成采用二十五條線路來接收要通過通信網(wǎng)絡(例如，VoIP網(wǎng)絡)轉(zhuǎn)發(fā)的話務。
如圖8中的本發(fā)明的實施例所示，考慮多個MG向一MGC提交的呼叫次數(shù)初始大約為每秒800次呼叫，而MGC具有大約每秒100次呼叫的目標速率。這種呼叫容量在遠程投票型情況下是典型的。因此，MGC向其控制域內(nèi)的多個MG多播傳送包含全局間隙間隔參數(shù)的全局呼叫速率約束，以應用外部過載控制。接著，MG使全局約束適應其自己的容量，以確定局部間隙間隔。接著，各MG按隨機或偽隨機方式確定可以從零變化到完整局部間隙間隔的初始間隙間隔。接著，各MG施加該初始間隙間隔(如果不是零)，而不等候要接收的呼叫，有效地，這意味著一旦MG確定了初始間隙間隔的持續(xù)時間，就施加該初始間隙間隔。這導致MG向MGC提交的呼叫的次數(shù)下降，該MGC未表現(xiàn)出已知在采用常規(guī)呼叫間隙技術時在這種情況下會發(fā)生的同步效應。在圖7中，MGC在t＝100秒處請求限制，即，在t＝100秒生成全局約束，并將其傳送給每個MG。接著，有效地，幾乎在接收到來自MGC的全局約束信息時立即使通過每個MG接納的話務經(jīng)受局部約束條件。
圖8更詳細地示出了圖7中指示的區(qū)域。在圖8中，示意性地示出了在MG實現(xiàn)局部間隙條件后，由該MG轉(zhuǎn)發(fā)給MGC的呼叫類型的相對比例。簡要地，隨后轉(zhuǎn)發(fā)給MG的呼叫可以是i)由于先前施加了為零的初始間隙間隔而未經(jīng)受局部間隙條件就轉(zhuǎn)發(fā)的呼叫；ii)在施加了初始縮短的局部間隙間隔之后轉(zhuǎn)發(fā)的呼叫；或者iii)在通過MG施加了正常規(guī)則長度局部間隙間隔之后轉(zhuǎn)發(fā)的呼叫。這后一呼叫組(iii)顯然形成相比于組(i)或(ii)中的呼叫遲得多的呼叫中的大比例部分。
在圖8中，通過以X標記每個標繪點的線，示出了在MG上接納的全部轉(zhuǎn)發(fā)呼叫的總和。最初，通過未有效地施加初始間隙間隔(即，對其來說，初始間隙間隔為零)的MG接納的呼叫的次數(shù)占接收呼叫的主要部分。這通過以◇標記每個標繪點的線來示出。然而，隨著時間發(fā)展，以□標記每個點的線表明，初始(縮短的)局部間隙間隔期滿之后接納的呼叫的次數(shù)開始占主導。最后，如以△標記每個標繪點的線所示，在正常(規(guī)則)局部間隙間隔期滿之后接納的呼叫的次數(shù)占MG轉(zhuǎn)發(fā)給MGC呼叫群體中的主要部分。
圖9和10示出了本發(fā)明的另一實施例，表明當MGC的控制域內(nèi)包含兩種不同MG群體時，該MGC施加的全局約束的效果。在圖9和10中，展示了更復雜的特性。這里，將125000條線路連接至25線網(wǎng)關，并將125000條線路連接至單線網(wǎng)關。該單線網(wǎng)關相比于針對25線MG所獲得的結(jié)果(如圖7和8所示)，利用25作為因子對呼叫的比例進行擴展。
然而，圖7到10清楚地表明，通過引入具有在接入點之間按隨機方式變化的間隙間隔的初始間隙，消除了同步效應，該同步效應在其它情況下會使接入控制器(例如，MGC)經(jīng)歷重復處理要求浪涌。除初始間隙的持續(xù)時間不同之外，所述初始間隙在其它方面都實現(xiàn)常規(guī)間隙功能。拒絕在間隔定時器結(jié)束之前到達的全部呼叫，但是如果呼叫是在間隔時間期滿之后到達的，則接納該呼叫，并且開始新間隙定時器。
如果間隙間隔更新在通過網(wǎng)絡接入點實現(xiàn)局部過載控制的開始之后到達，則可以通過確保如果接收到第二控制消息，則自動重復上述約束處理，來提供使得能夠幾乎立即施加控制的機制。實現(xiàn)更新的一種可能方案是，接入控制器周期性地確定仍舊超過過載狀態(tài)，并且接入控制器根據(jù)接著從向該接入控制器提供話務的全部網(wǎng)絡接入點接收話務的集總話務速率，來確定一個或更多個全局約束的更新(即，新的可變?nèi)珠g隙間隔)是必需的。如果向?qū)尤肟刂破鳒y量出的集總速率有貢獻的每個接入點下行發(fā)送的新全局間隙信息，導致接入點確定一小于當前施加的間隙間隔的局部間隙間隔，則可以更新任何當前運行的間隔定時器，以反映該變化，并由此縮短任何當前運行的間隔(或?qū)⑵湓O置成零)。如果新全局間隙間隔導致局部間隙間隔被更新成更長時段，則可以延長局部間隔定時器，以加長已經(jīng)施加的任何間隙。另選地，在任一情況下，可以停止當前運行的間隔，而確定持續(xù)時間在零到新間隙間隔持續(xù)時間之間的新初始局部間隙間隔，這有效地重復了過載控制處理。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是，實現(xiàn)的接入控制使得網(wǎng)絡接入點(例如，MG)能夠?qū)⒛承┖艚?例如，針對緊急業(yè)務的呼叫(如999、911等))優(yōu)先化，并使得能夠恰當終止被阻止呼叫(例如，為確保全部相關狀態(tài)機反映任何回到摘機狀態(tài)的變化)。本發(fā)明通過在MGC與MG之間的信息流中恰當?shù)剡x擇全局約束消息的定位，還使得能夠在施加限制之前確定呼叫的地址。
例如，現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖中的圖11，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的MGC與MG之間的消息流的示例。盡管在下面的實施例中，明確提到了與媒體網(wǎng)關(MG)和媒體網(wǎng)關控制器(MGC)的背景相關的標準，但本領域技術人員應當理解，另選的標準可以支持在其它類型的網(wǎng)絡接入點與網(wǎng)絡接入控制器之間的類似消息流。
下面，參照圖11，最初，當開始呼叫時，MG線路狀態(tài)機(LSM)處于摘機狀態(tài)，接著，該摘機被通知給MGC，MGC向MG發(fā)確認消息。如果支持H.248協(xié)議，則MGC應當立即向MGC呼叫處理應用(CpApp)通知該摘機狀態(tài)。然而，通知該摘機狀態(tài)不是必要的，并且如果不需要嚴格遵守H.248，則其可以推遲或根本就不實現(xiàn)。如果已經(jīng)通知MGCCpApp，則將經(jīng)由MGC向MG返回指示使用撥號音類型以及支持的任何撥號計劃的細節(jié)的消息。H.248的另選應用使得MGC能夠在呼叫之前(例如，當改變所需撥號音時)向MG發(fā)送撥號音和撥號計劃(用于針對特定物理端接的應用，即，銅線對)。這使得MGC不需要響應于所述摘機而發(fā)回任何信息，并且使得能夠不發(fā)送所述摘機。
隨著呼叫的進展，MG LSM將其接收的呼叫數(shù)位轉(zhuǎn)發(fā)給MG，MG接著實現(xiàn)撥號計劃，并且根據(jù)MGC/MGC CpAppl施加的控制約束來執(zhí)行必需的間隙分析。如果在施加間隙，則MG可能希望例如通過生成設備忙音來將此傳送給呼叫始發(fā)者。如果沒有施加間隙，則可以把數(shù)位1-n傳送給MGC。
在本發(fā)明的另選實施例中，MG不接收針對摘機消息的確認，以減輕MGC的對于每個呼叫的處理負擔。代替的是，MGC只向MG提供撥號音類型(即，DT(n))的細節(jié)和是否要實現(xiàn)撥號計劃的細節(jié)。
撥號計劃是指，在向MG發(fā)送了一定數(shù)量個數(shù)位之后，MG分析所撥的數(shù)字，以確定該呼叫是否與用于實現(xiàn)間隙約束的撥號計劃施加的標準相符。針對在其它情況下?lián)芴栍媱澆恢С值哪承?shù)字，可以施加默認約束。如果確定呼叫不經(jīng)受間隙約束，則向MGC發(fā)送該呼叫，然而，如果是相反情況，那么僅在允許時，即，在已經(jīng)施加的間隙間隔已期滿時或者在初始間隙間隔為零時，向MGC發(fā)送該呼叫，以使得不施加間隙，直到接收到下一呼叫為止。這示意性地示出在附圖中的圖12中，圖12示出了接入控制器針對三種不同類型呼叫進行通知的時刻。
在圖12中，第一呼叫涉及撥0800654321的呼叫者。該號碼由于涉及優(yōu)先呼叫(其應當觸發(fā)更早向MGC通知)，所以在前三個數(shù)位之后不被識別。然而，圖12中示出的其它兩個號碼涉及觸發(fā)早期向MGC通知的優(yōu)先號碼(112，和999)。如果要撥所述撥號計劃不支持的另一號碼，如號碼01234567890，則可以通過MG施加默認(或通配符)約束。
一種在接入控制器處確定全局間隙間隔的方法是，使控制器確定拒絕信號源提供的摘機的速率。該控制器能夠多播傳送一個按用戶全局間隙，接著，每個話務源將其從全局間隙大小改變?yōu)榕c容量成比例的局部間隙大小，接著，隨機地施加零到該局部間隙大小之間的初始間隙持續(xù)時間。接著，每個話務源針對全部非優(yōu)先呼叫都施加該局部間隙，并且該間隙僅影響提供給普通呼叫的業(yè)務。
然而，在本發(fā)明的另一實施例中，控制器執(zhí)行類似的自適應內(nèi)部控制并測量拒絕從話務源接收的摘機消息的速率，然而，控制器根據(jù)呼叫標識執(zhí)行對拒絕速率的分析，來確定需要間隙化的呼叫標識。在該語境下，呼叫標識可以包括網(wǎng)絡地址等。
接著，控制器確定全局約束和按號碼全局約束，并且向每個話務源多播傳送這些全局約束。接著，話務源根據(jù)該話務源的容量來改變所述全局約束，以根據(jù)控制器提供的全局間隙信息來確定應當采用的局部間隙間隔大小。還確定了隨機間隙間隔大小。在進行呼叫時，通過網(wǎng)絡話務源分析所撥的號碼，來確定用于特定撥號號碼方案的最合適的間隙間隔。由此，在圖12中，如果特定數(shù)位被識別為涉及優(yōu)先號碼，則不施加間隙(例如，號碼112和999)，而號碼08006543231將經(jīng)受正常的阻擋。然而，在本發(fā)明的其它實施例中，撥號計劃可以指示僅遠程投票/密集撥號號碼要經(jīng)受間隙化，這使得還能夠進行針對非優(yōu)先號碼所做的普通呼叫，而不使接入控制器經(jīng)歷話務處理的過載。
這樣，當例如，在密集撥號情況下從數(shù)字線路交換機轉(zhuǎn)發(fā)超過100000cps時，具有16666cps的忙時容量的VoIP網(wǎng)絡就可以有效地應對，而非密集撥號相關話務不受影響。在本發(fā)明的這種實施例中，MG-MGC的控制需求被簡化，以最大化經(jīng)受MG響應時間(其通常小于200ms)的過載的MGC處的有效呼叫吞吐量，并且使得優(yōu)先呼叫和任選呼叫能夠保護普通呼叫(非優(yōu)先呼叫)經(jīng)歷由遠程投票類型呼叫引起的浪涌。
圖13和14根據(jù)功能的位置對比過載控制的總體結(jié)構(gòu)。在圖13和14中，A是MGC的接納功能，R是MG的局部過載約束限制，而U是更新功能。
圖13示出了其中待實現(xiàn)限制更新的VoIP網(wǎng)絡中的MG-MGC情況。在圖13和14中，MG向MGC發(fā)送摘機信號，MGC施加接納控制，而MG施加恰當?shù)募s束以限制MGC的過載。然而，在圖13中，MG在不受MGC任何控制的情況下局部地更新過載。這種更新可以基于一個或更多個標準。例如，該更新可以基于對MG向MGC嘗試新呼叫的明確拒絕，或者基于MG獲知的在其向MGC發(fā)送消息與MGC確認指示MGC處負載極重的響應之間的長延遲。本領域技術人員應當理解，因為MG僅使用MGC對呼叫的事件響應，來確定MGC是否過載并且更改其局部約束，所以圖13中的結(jié)構(gòu)不適于單線MG和僅具有少量線路的MG，這樣的MG與更大的MG相比必需向MGC發(fā)送更低的呼叫速率。如果僅發(fā)送低呼叫事件速率，則MG已限制了其對MGC處的過載的存在性和嚴重性進行估測所基于的信息，而且約束更改必需變慢。然而，對于大網(wǎng)關來說，本發(fā)明的實施例具有不需要對H.248標準建議進行任何修改的優(yōu)點。
與之對照，在圖14中，示意性地示出了確定更新條件的MGC。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)響應性更好的過載控制。在圖14中，當MG接收到摘機條件時，MG把該摘機狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給MGC，并且MG更新其全局約束條件。接著，MGC確定是否要生成新的或更新的全局約束，并且利用合適的通信技術(多播傳送)將該新的全局約束條件(即，新的全局間隙間隔)傳回給選定MG(或全部MG)，以提供全部MG接收的一個或更多個控制消息。接著，每個MG利用(根據(jù)MGC提供的更新的全局約束信息來確定的)修改后的局部約束來處理呼叫，來確定是否拒絕該呼叫。
MGC接入到從每個MG接收的集總話務流，由此，接收比每個MG單獨接收的話務速率更高的話務速率，這使得能夠獲得(全部和特定撥號號碼)話務速率的準確估測。當MGC接收的話務速率高于單個MG處接收的話務速率時，與MG來確定局部話務速率并與MGC無關地生成局部約束(如圖13所示)的情況相比，可以通過每個MG(其從MGC接收更新的全局約束)來實現(xiàn)對外部全部控制條件的更頻繁的更新。
該第二控制選項具有這樣的優(yōu)點，即，因為隨著隨機化的初始間隔(其由MGC多播傳送)而具有瞬間有效間隙，所以可以避免過載的集中。然而，鑒于利用來自MGC的多播傳送消息而返回全局間隙約束的情況，可能需要修改H.248標準建議規(guī)則，而本發(fā)明可以通過向?qū)GC確定的集總話務速率起作用的每個MG傳送全局間隙間隔信息的其它合適技術來實現(xiàn)。由每個MG負責將其接收的全局約束修改得適于其自己的特性，并且實現(xiàn)局部間隙邏輯和合適的撥號音(盡管這些可以由MGC集中確定)。
在密集呼叫的情況下，每個網(wǎng)絡接入點將在短時段內(nèi)接收全部具有相同目標地址的大量呼叫(例如，可以在極短、幾乎瞬時的時段內(nèi)由大量呼叫對同一號碼進行撥號)。通過本發(fā)明相對快速地防止響應時間上升至諸如圖2中所示的不可接受的程度，可以實現(xiàn)對全部接入點的控制。
因此，本領域技術人員應當理解，接入控制器確定針對從每個起作用的網(wǎng)絡接入點提交的話務的集總話務速率。該集總速率高于單個接入點處的速率，這意味著，即使已經(jīng)實現(xiàn)了外部過載控制，接入控制器也能夠根據(jù)實際提交的話務速率更可靠地確定是否需要更新外部過載控制。與由網(wǎng)絡接入點自身簡單地確定更新條件相比，可以更快速地實現(xiàn)從接入控制器接收控制消息的每個網(wǎng)絡接入點施加根據(jù)接入控制器已經(jīng)生成的信息(其例如可以包括，集總話務速率和按線路話務速率信息)導出的局部約束(即，局部間隙間隔)。通過即時施加每個接入點自主(即，與每個其它接入點施加的初始間隙持續(xù)時間無關)地確定的初始間隙持續(xù)時間，不需要接入點進行相互通信。
盡管優(yōu)選地通過限于對網(wǎng)絡控制器處的集總提交話務速率起作用的那些接入點的多播傳送技術來實現(xiàn)網(wǎng)絡接入控制器向每個網(wǎng)絡接入點傳送控制消息的方式，但是，可以采用本領域技術人員已知的其它合適的通信方式。
在接入控制器采用多播傳送通信方式時，網(wǎng)絡將需要支持通信多播傳送處理(或等效的可選擇廣播型處理)，這使得接入控制器能夠通過通信網(wǎng)絡向網(wǎng)絡接入點多播傳送全局話務接入速率約束。多播傳送是優(yōu)選的，因為其使得能夠?qū)P網(wǎng)絡中的MG施加更快速的控制，并且使得MGC相比已知技術能夠更好響應并在更短時標上更新呼叫約束。更改接入控制器全局確定的多播傳送呼叫約束以適合單個MG，使得MGC的控制域內(nèi)的每個MG能夠更有效的呼叫限制。
本領域技術人員還應當理解，為有效控制過載，如果基礎傳送網(wǎng)絡具有足夠的帶寬，則可以使用向每個網(wǎng)絡接入點單播傳送約束信息來代替多播傳送，以確保足夠快地在大多數(shù)接入點處更新約束。當話務限制緩慢(如果約束發(fā)布慢)或同步(如果約束發(fā)布快)時，這消除了對慢單播傳送發(fā)布的任何依靠，以隨機化間隙間隔的開始時間。恰當?shù)目刂埔揽考s束的快速發(fā)布和間隙開始時間的明確隨機性。
由此，下面重復的摘要文本被并入本文字說明中描述了一種自適應過載系統(tǒng)，其用于控制網(wǎng)絡接入控制器處理的話務的量，該網(wǎng)絡接入控制器被設置成控制多個網(wǎng)絡接入點。每個網(wǎng)絡接入點把話務接入到通信網(wǎng)絡，并且該自適應過載系統(tǒng)包括，在網(wǎng)絡接入控制器處確定是否存在過載狀態(tài)，并且如果確定存在過載狀態(tài)，則生成至少一個全局約束，以限制網(wǎng)絡接入點把所述話務接納到通信網(wǎng)絡的速率。接著，控制器將至少一個全局話務約束多播傳送給所述多個網(wǎng)絡接入點中的一個或更多個。接著，接收全局約束的每個網(wǎng)絡接入點處理全局話務約束，以確定多個局部約束條件。接收網(wǎng)絡接入點執(zhí)行下面的步驟以確定所述局部約束條件確定待施加于所述話務上的局部預定間隙間隔；和確定不同于隨后的局部預定間隙間隔的初始間隙間隔，該初始間隙間隔在所述多個網(wǎng)絡接入點中的每個之間不同。按隨機或偽隨機方式來確定該初始間隙間隔，以確保消除將在高速率情況下另外出現(xiàn)的網(wǎng)絡控制器處的同步效應。
盡管參照修改Crawford算法以確定局部間隙間隔而對上面實施例進行了描述，但是，本領域技術人員應當理解，為實現(xiàn)本發(fā)明其它實施例中的另選限制，可以恰當修改可以通過網(wǎng)絡接入點應用的其它限制算法，以限制向控制器提交的話務速率。
權利要求
1.一種自適應過載系統(tǒng)，該自適應過載系統(tǒng)用于控制由網(wǎng)絡接入控制器處理的話務量，該網(wǎng)絡接入控制器被設置成接收由被設置成把話務接入到通信網(wǎng)絡的多個網(wǎng)絡接入點提交的所述話務，所述自適應過載系統(tǒng)包括在所述網(wǎng)絡接入控制器處，根據(jù)由全部所述多個網(wǎng)絡接入點向所述網(wǎng)絡接入控制器提交話務的集總速率，來確定是否存在過載狀態(tài)，并且如果確定存在過載狀態(tài)，則生成根據(jù)所述集總提交話務速率導出的至少一個約束；將所述至少一個約束傳送給所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個網(wǎng)絡接入點；以及在所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個網(wǎng)絡接入點處，處理接收到的約束信息，以確定要對話務施加的一個或更多個局部約束，所述一個或更多個局部約束限制所述多個網(wǎng)絡接入點中的該網(wǎng)絡接入點提交的話務。
2.一種自適應過載系統(tǒng)，該自適應過載系統(tǒng)用于控制由網(wǎng)絡接入控制器處理的話務量，該網(wǎng)絡接入控制器被設置成接收由被設置成把話務接入到通信網(wǎng)絡的多個網(wǎng)絡接入點提交的所述話務，所述自適應過載系統(tǒng)包括在所述網(wǎng)絡接入控制器處，根據(jù)對由全部所述多個網(wǎng)絡接入點向所述網(wǎng)絡接入控制器提交的話務進行拒絕的拒絕速率，來確定是否存在過載狀態(tài)，并且如果確定存在過載狀態(tài)，則根據(jù)確定的拒絕速率導出至少一個約束；將所述至少一個約束傳送給所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個網(wǎng)絡接入點；以及在所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個網(wǎng)絡接入點處，處理接收到的約束信息，以確定要對話務施加的一個或更多個局部約束，所述一個或更多個局部約束限制所述多個網(wǎng)絡接入點中的該網(wǎng)絡接入點提交的話務。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，每個局部約束都包括一間隙間隔，在該間隙間隔期間不向所述接入控制器提交所述網(wǎng)絡接入點接收的話務。
4.根據(jù)權利要求3所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，在每個所述網(wǎng)絡接入點施加的局部約束發(fā)生時，隨機化在所述網(wǎng)絡接入控制器的控制下由全部所述多個網(wǎng)絡接入點施加的間隔的集總分布。
5.根據(jù)任一前述權利要求所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，通過每個網(wǎng)絡接入點生成持續(xù)時間由隨機過程確定的初始間隔，來單獨地施加所述隨機化。
6.根據(jù)權利要求1到4中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，通過每個網(wǎng)絡接入點緊隨對接收的全局約束信息的處理而實現(xiàn)所述局部約束間隔，來單獨地施加所述隨機化，并且其中，針對所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個網(wǎng)絡接入點，改變在所述網(wǎng)絡接入控制器生成所述全局約束信息后結(jié)束全局約束信息處理的時間。
7.一種自適應過載系統(tǒng)，該自適應過載系統(tǒng)被設置成在外部控制由網(wǎng)絡接入控制器處理的話務量，該網(wǎng)絡接入控制器被設置成控制多個網(wǎng)絡接入點，每個網(wǎng)絡接入點把所述話務接入到通信網(wǎng)絡，所述自適應過載系統(tǒng)包括在所述網(wǎng)絡接入控制器處確定是否存在過載狀態(tài)，并且如果確定存在過載狀態(tài)，則生成至少一個全局約束，以限制網(wǎng)絡接入點把所述話務接納到通信網(wǎng)絡的速率；將所述至少一個全局話務約束傳送給所述多個網(wǎng)絡接入點中的一個或更多個網(wǎng)絡接入點；處理接收到的每個全局話務約束，以確定多個局部約束條件，其中，所述接收網(wǎng)絡接入點執(zhí)行以下步驟以確定所述局部約束條件確定要對所述話務施加的局部預定間隙間隔；和確定不同于隨后的局部預定間隙間隔(Δt)的初始間隙間隔(Δt0)，其中，通過所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個網(wǎng)絡接入點來獨立地確定每個初始間隙間隔(Δt0)。
8.根據(jù)權利要求7所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，在所述將所述至少一個全局話務約束傳送給所述多個網(wǎng)絡接入點中的一個或更多個網(wǎng)絡接入點的步驟中，將至少一個全局話務約束多播傳送給所述多個網(wǎng)絡接入點中的一個或更多個網(wǎng)絡接入點。
9.根據(jù)權利要求7到8中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述初始間隙間隔是利用隨機或偽隨機技術在每個網(wǎng)絡接入點處來確定的。
10.根據(jù)權利要求7到9中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述初始間隙間隔(Δt0)持續(xù)時間在0到隨后的局部間隙間隔Δt的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權利要求7到8中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述通信網(wǎng)絡是VoIP網(wǎng)絡，并且所述話務包括呼叫相關話務。
12.根據(jù)權利要求7到11中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡接入控制器是媒體網(wǎng)關控制器，并且所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個網(wǎng)絡接入點都包括一媒體網(wǎng)關。
13.根據(jù)權利要求7到12中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述接入控制器針對地址來確定全局話務速率約束。
14.根據(jù)權利要求7到13中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，使用網(wǎng)絡接入點接收用于通過所述通信網(wǎng)絡傳送的話務所采用的線路的數(shù)量和所述接入控制器基于全部起作用的網(wǎng)絡接入點向該接入控制器提交的集總話務而確定的可變間隙間隔，來確定局部預定間隙間隔。
15.根據(jù)權利要求8到14中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述多播傳送步驟向所述接入控制器控制的全部所述網(wǎng)絡接入點進行多播傳送。
16.根據(jù)權利要求7到15中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述控制器通過分析所述接入控制器拒絕摘機消息的速率來確定所述至少一個全局話務約束。
17.根據(jù)任一前述權利要求所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述控制器分析向該控制器提交話務的速率，以確定所述至少一個全局話務約束。
18.根據(jù)權利要求7到17中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述控制器分析該控制器拒絕話務的速率，以確定所述至少一個全局話務約束。
19.根據(jù)任一前述權利要求所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，在施加局部間隙約束時，通過網(wǎng)絡接入點實現(xiàn)一撥號計劃，以使不必向所述接入控制器發(fā)送摘機狀態(tài)消息。
20.根據(jù)任一前述權利要求所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述預定局部間隙間隔約為一分鐘。
21.根據(jù)任一前述權利要求所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，每個網(wǎng)絡接入點利用概率方法確定所述初始間隙間隔。
22.根據(jù)任一前述權利要求所述的自適應過載系統(tǒng)，其中，所述初始間隙間隔如果不為零，則被每個網(wǎng)絡點確定為，使得全部所述網(wǎng)絡接入點的初始間隙間隔均勻分布在零到每個網(wǎng)絡接入點確定的局部間隙間隔Δt的范圍中。
23.一種呼叫次數(shù)控制方法，該呼叫次數(shù)控制方法控制由媒體網(wǎng)關控制器接收以接納到通信網(wǎng)絡的呼叫的次數(shù)，該媒體網(wǎng)關控制器被設置成連接到多個媒體網(wǎng)關，所述呼叫次數(shù)控制方法包括以下步驟在所述媒體網(wǎng)關控制器處確定至少一個可變呼叫速率控制參數(shù)；所述媒體網(wǎng)關控制器向該媒體網(wǎng)關控制器的控制域內(nèi)的每個媒體網(wǎng)關多播傳送所述可變速率控制參數(shù)；在每個媒體網(wǎng)關處改變所述呼叫速率控制參數(shù)，以在該媒體網(wǎng)關處確定經(jīng)改變的呼叫速率控制參數(shù)，其中，該經(jīng)改變的呼叫速率控制參數(shù)包括所述媒體網(wǎng)關將對指向所述媒體網(wǎng)關控制器的呼叫施加的呼叫間隙間隔；以及所述媒體網(wǎng)關施加預定初始呼叫間隙間隔。
24.根據(jù)權利要求23所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，所述初始間隙間隔對于所述多個媒體網(wǎng)關的有限子集是最初有效的。
25.根據(jù)權利要求23到24中的任何一項所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，所述初始間隙間隔是利用隨機或偽隨機技術來確定的。
26.根據(jù)權利要求23到25中的任何一項所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，將至少一個所述可變呼叫速率控制參數(shù)分配給預定呼叫地址。
27.根據(jù)權利要求23到26中的任何一項所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，所述媒體網(wǎng)關控制器對所述媒體網(wǎng)關施加一撥號計劃，以確定向呼叫地址的至少一部分施加的控制處理。
28.根據(jù)權利要求23到27中的任何一項所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，所述媒體網(wǎng)關在向所述媒體網(wǎng)關控制器發(fā)送任何呼叫相關指示前，對所述呼叫地址的至少一部分進行分析。
29.根據(jù)權利要求23到28中的任何一項所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，在所述媒體網(wǎng)關分析了所述呼叫地址的至少一個數(shù)位前，所述媒體網(wǎng)關不向所述媒體網(wǎng)關控制器發(fā)送摘機信號。
30.根據(jù)權利要求23到29中的任何一項所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，所述媒體網(wǎng)關控制器在所述媒體網(wǎng)關接收到來自用戶的呼叫之前，就向該媒體網(wǎng)關發(fā)送撥號計劃。
31.根據(jù)權利要求23到30中的任何一項所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，所述媒體網(wǎng)關控制器向所述媒體網(wǎng)關指示該媒體網(wǎng)關應當向針對特定端接點的下一呼叫施加的撥號音。
32.根據(jù)權利要求23到31中的任何一項所述的呼叫次數(shù)控制方法，其中，在所述媒體網(wǎng)關分析了特定呼叫地址之后，該媒體網(wǎng)關施加所述呼叫間隙。
33.一種網(wǎng)絡接入控制器，該網(wǎng)絡接入控制器具有被設置用于如權利要求1到22中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)中的裝置，該網(wǎng)絡接入控制器被設置成接收由被設置成把話務接入到通信網(wǎng)絡的多個網(wǎng)絡接入點提交的所述話務，所述網(wǎng)絡接入控制器包括監(jiān)測裝置，其用于監(jiān)測包括由全部所述多個網(wǎng)絡接入點向所述網(wǎng)絡接入控制器提交的話務在內(nèi)的集總提交話務速率；過載狀態(tài)確定處理裝置，其用于根據(jù)所述集總話務速率確定在所述網(wǎng)絡接入控制器處是否存在過載狀態(tài)；約束生成處理裝置，其被設置成生成根據(jù)所述監(jiān)測的集總提交話務速率導出的至少一個約束；以及傳送裝置，其被設置成將所述至少一個約束傳送給所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個網(wǎng)絡接入點。
34.一種網(wǎng)絡接入點，該網(wǎng)絡接入點被設置用于如權利要求1到23中的任何一項所述的自適應過載系統(tǒng)中，該網(wǎng)絡接入點被設置成向網(wǎng)絡接入控制器提供一提交話務速率，并且該網(wǎng)絡接入點還包括約束信息接收裝置，其從所述網(wǎng)絡接入控制器接收約束信息；和約束信息處理裝置，其處理所述接收的約束信息，以確定要對話務施加的一個或更多個局部約束，所述一個或更多個局部約束限制由所述網(wǎng)絡接入點向所述網(wǎng)絡控制器提交的話務。
35.根據(jù)權利要求33所述的網(wǎng)絡接入控制器，其中，所述控制器包括媒體網(wǎng)關控制器。
36.根據(jù)權利要求35所述的網(wǎng)絡接入點，該網(wǎng)絡接入點包括媒體網(wǎng)關。
37.一種自適應過載系統(tǒng)，實質(zhì)上如在此并參照附圖所述，該自適應過載系統(tǒng)被設置成在外部控制由網(wǎng)絡接入控制器處理的話務量。
38.一種呼叫次數(shù)控制方法，實質(zhì)上如在此并參照附圖所述，該呼叫次數(shù)控制方法控制媒體網(wǎng)關控制器接收以接納到通信網(wǎng)絡的呼叫的次數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明針對被設置成控制多個網(wǎng)絡接入點的網(wǎng)絡接入控制器，描述了一種用于控制該網(wǎng)絡接入控制器處理的話務的量的自適應過載系統(tǒng)。每個網(wǎng)絡接入點把話務接入到通信網(wǎng)絡，并且該系統(tǒng)包括在網(wǎng)絡接入控制器處確定是否存在過載狀態(tài)，并且如果確定存在過載狀態(tài)，則生成至少一個全局約束，以限制網(wǎng)絡接入點把所述話務接納到通信網(wǎng)絡的速率。接著，控制器向所述多個網(wǎng)絡接入點中的一個或更多個多播傳送至少一個全局話務約束。接著，接收到該全局約束的每個網(wǎng)絡接入點處理該全局話務約束，以確定多個局部約束條件。接收網(wǎng)絡接入點執(zhí)行以下步驟來確定所述局部約束條件確定要對所述話務施加的局部預定間隙間隔；和確定初始間隙間隔，該初始間隙間隔不同于隨后的局部預定間隙間隔，該初始間隔間隙在所述多個網(wǎng)絡接入點中的每一個之間也不同。該初始間隙間隔按隨機或偽隨機方式來確定，以確保消除在網(wǎng)絡接入控制器處在高呼叫速率情況下會出現(xiàn)的同步效應。
文檔編號H04L12/54GK1926889SQ200580006168
公開日2007年3月7日 申請日期2005年2月21日 優(yōu)先權日2004年2月25日
發(fā)明者羅蘭·杰弗里·亨特, 馬丁·約翰·懷特黑德 申請人:英國電訊有限公司