СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ МЕДИА-ШЛЮЗА ДОСТУПА И МЕДИА-ШЛЮЗ ДОСТУПА
METHOD TO MONITOR OVERLOAD OF ACCESS MEDIA GATEWAY AND ACCESS MEDIA GATEWAY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области технологий связи, в частности к способу контроля перегрузки медиа-шлюза доступа и соответствующему медиа-шлюзу доступа.
Уровень техники
Расширение коммерческого использования сетей следующего поколения (Next Generation Network, NGN) требует гарантии достаточной надежности устройств с поддержкой сетей NGN. Ввиду того, что информационный поток каждого абонента не определен, а техническая мощность устройства ограничена, часто могут иметь место ситуации, в которых нагрузка информационного потока превышает техническую мощность устройства, на которую оно рассчитано, то есть возникает перегрузка. Если перегрузка приводит к частичному или полному отказу устройства, предоставление услуг может быть прервано. Таким образом, возможность контроля перегрузки устройства, то есть его способности работать в условиях перегрузки, является критическим фактором для надежности устройства, а также и надежности сети.
Каждая сеть NGN включает в себя контроллер медиа-шлюза (Media Gateway Controller, MGC), медиа-шлюз (Media Gateway, MG), шлюз сигнализации (Signaling Gateway, SG), соответствующий сервер приложений и т.д. Медиа-шлюз включает в себя медиа-шлюз доступа (Access Media Gateway, AG) и медиа-шлюз магистрали (Trunk Media Gateway, TG). AG поддерживает интерфейс стороны абонента, связанный с оборудованием на стороне абонента, например, телефонным аппаратом, является конечным пунктом абонентской линии и осуществляет преобразование медиа-потока, взаимодействуя с MGC по протоколу Н.248 или MGCP. MGC обеспечивает управление вызовами и контролирует AG по протоколу Н.248 или MGCP в ходе процесса установления и завершения соединения медиа-потока.
Мощность AG и MGC по обработке вызовов лимитируется такими ограничивающими факторами, как скорость работы центрального процессора системы и т.п. Система проектируется таким образом, что мощность системы по обработке вызовов удовлетворяет требованиям в условиях нормальной нагрузки информационного потока. Например, если один AG имеет емкость в 2000 линий абонентов проводной телефонной сети, каждый абонент создает средний информационный поток 0.1 Эрл и каждый вызов продолжается в среднем 60 сек, to AG обрабатывает средний информационный поток величиной 200 Эрл и мощность по обработке вызовов должна быть не ниже 3.3 CAPS (Call Attempts Per Second, попыток совершения вызова в секунду), то есть должно обрабатываться 3.3 вызова в секунду Однако во многих случаях, например, во время праздников или времени дня с высокой занятостью, информационный поток одного абонента возрастает значительно выше 0.1 Эрл и, следовательно, выходит за рамки штатной технической мощности системы. В целях обеспечения нормальной работы системы и качественного обслуживания при большой загрузке информационными потоками устройство предлагается снабжать механизмом контроля перегрузки, предназначенным для предохранения системы от отказа, вызываемого большим информационным потоком, и поддержания доступности услуг в максимально возможной степени, в дополнение к запасу, зарезервированному при проектировании системы с целью сохранения функциональности даже при высокой загрузке (например, если средний информационный поток для одного абонента составляет 0.1 Эрл, система проектируется с учетом значения 0.2 Эрл).
Механизм контроля перегрузки для устройства AG фактически должен отклонять вызовы абонентов при достижении пороговой загрузки системы, что должно обеспечивать максимально быстрый возврат загрузки системы к нормальному уровню и, таким образом, предотвращать отказ системы. Такой подход к ограничению вызовов абонентов неизбежно будет влиять на обслуживание абонентов в период перегрузки. Минимизация влияния на обслуживание абонента зависит от выбора политики ограничения вызовов. Абонент устройства AG может быть обычным постоянным абонентом, коммерческим абонентом или правительственным абонентом, при этом различные абоненты предъявляют различные требования к надежности услуг. Вызов абонента устройства AG может быть обычным или экстренным, таким как вызов машины скорой помощи, полиции и т.п., и вызовы различных типов также предъявляют различные требования к надежности услуг. Таким образом, в основе технологии контроля перегрузки для устройства AG лежит оптимальный механизм обработки и политика ограничения вызовов, которые должны гарантировать успешную обработку вызовов с высоким приоритетом во время перегрузки в максимально возможной степени.
Согласно первому подходу уровня техники на устройстве AG установлено множество уровней перегрузки, при этом каждый уровень соответствует определенной загрузке системы. Например, определяются три уровня перегрузки, причем перегрузка первого уровня соответствует занятости центрального процессора на 70%, перегрузка второго уровня соответствует занятости центрального процессора на 85% и перегрузка третьего уровня соответствует занятости центрального процессора на 95%.
Процент абонентов, вызовы которых отклоняются при перегрузке соответствующих уровней, определяется на устройстве AG. Как только перегрузка системы достигает определенного уровня, система активирует отклонение вызовов в зависимости от коэффициента ограничения вызовов. Например, если используется трехуровневый контроль перегрузки, то при перегрузке первого уровня отклоняется 50% вызовов абонентов, при перегрузке второго уровня отклоняется 70% вызовов абонентов, и при перегрузке третьего уровня отклоняются все вызовы абонентов. 50 или 70% вызовов абонентов выбираются случайным образом и отклоняются в процессе отклонения вызовов. Например, при отклонении 50% вызовов отклоняются пять запросов из десяти, при отклонении 70% вызовов - семь вызовов из десяти.
Если абонент, подключенный к устройству AG, действует как вызывающая сторона, и AG обнаруживает поднятие трубки абонентом, AG определяет, следует ли отклонить вызов, в зависимости от текущего уровня перегрузки. Если, согласно оценке, вызов следует отклонить, этот вызов отклоняется на этой же стороне, и абонент слышит сигнал занятости или сигнал уведомления. В противном случае о событии поднятия трубки сообщается на MGC по протоколу H.248/MGCP, и вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов.
Если абонент, подключенный к устройству AG, действует как вызываемая сторона, и AG получает команду Add (Добавить) от MGC, AG определяет, следует ли отклонить вызов, в зависимости от текущего уровня перегрузки. Если, согласно оценке, вызов следует отклонить, на MGC посылается ответное сообщение об отклонении этого вызова. В противном случае на MGC посылается сообщение о принятии вызова, и вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов.
Недостаток первого подхода уровня техники может заключаться в том, что во время перегрузки устройства AG все вызовы отклоняются единообразно на основе коэффициента ограничения вызовов, без учета приоритета вызовов. Это позволяет защитить систему от отказа при воздействии большого информационного потока, однако обработка вызова с высоким приоритетом не гарантируется, и, как следствие, вызов с высоким приоритетом может оказаться неуспешным даже в случае небольшой перегрузки.
Согласно второму подходу уровня техники на устройстве AG установлено множество уровней перегрузки, при этом каждый уровень соответствует определенной загрузке системы. Например, определяются три уровня перегрузки, причем перегрузка первого уровня соответствует занятости центрального процессора на 70%, перегрузка второго уровня соответствует занятости центрального процессора на 85% и перегрузка третьего уровня соответствует занятости центрального процессора на 95%.
На устройстве MGC установлена политика ограничения вызовов при перегрузке AG. Политика ограничения вызовов может включать в себя ограничение вызовов на основе процентного соотношения абонентов или ограничение вызовов на основе приоритетов вызовов, причем приоритет устанавливается для абонента или номера вызывающей стороны.
Когда AG обнаруживает собственную перегрузку, информация о перегрузке AG сообщается на MGC посредством пакета контроля перегрузки шлюза Н.248.11.
Во время перегрузки наивысшего уровня AG отклоняет все вызовы, а во время перегрузки других уровней выполняет функции в соответствии с обычным процессом обработки вызовов без активации ограничения вызовов. При получении информации о перегрузке, поступающей от AG, MGC ограничивает вызовы от вызывающей стороны и вызываемой стороны AG на основе предварительно установленной политики ограничения вызовов.
Второй подход уровня позволяет гарантировать обработку вызовов с высоким приоритетом, но имеет следующие недостатки.
1. AG по существу не выполняет ограничение вызовов. Ограничение вызовов зависит прежде всего от MGC, что обуславливает высокие требования к функциональности и коммуникациям MGC.
2. AG по существу не выполняет ограничение вызовов, но передает многочисленные сообщения о поднятии трубки абонентом на MGC, что обуславливает большое воздействие на MGC и может приводить к перегрузке MGC.
3. Поскольку во время перегрузки AG продолжает выполнять функции в соответствии с обычным процессом обработки вызовов (кроме перегрузки наивысшего уровня) и между AG и MGC продолжается обмен большим количеством сообщений, то быстрое снижение перегрузки AG затрудняется и качество доступа к услуге снижается на длительный период времени.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в преодолении недостатков существующего метода контроля перегрузки для устройства AG, состоящих в том, что при гарантированной обработке вызовов с высоким приоритетом задачи MGC становятся слишком тяжелыми, что может приводить к перегрузке MGC, и отсутствует возможность легкого снижения перегрузки AG. В настоящем изобретении предлагается способ контроля перегрузки для устройства AG, который не только предпочтительно гарантирует установление соединения для вызова с высоким приоритетом, но и уменьшает зависимость от MGC для предотвращения перегрузки MGC и быстрого снижения перегрузки AG с целью сокращения периода времени снижения качества услуги.
В соответствии с изобретением решение вышеупомянутой технической задачи достигается путем применения технических решений, описанных ниже.
Согласно такому способу контроля перегрузки для медиа-шлюза доступа устройство AG ограничивает вызов абонента, подключенного к нему и действующего как вызывающая сторона. Способ включает в себя следующие шаги: а) медиа-шлюз доступа определяет уровень перегрузки после того, как абонент, подключенный к нему и действующий как вызывающая сторона, выполняет попытку вызова, и медиа-шлюз доступа обнаруживает собственную перегрузку; b) медиа-шлюз доступа определяет, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, и, если имеет место именно такой вызов, сообщает о событии поднятия трубки и обрабатывает вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов; в противном случае вызов отклоняется, причем описания различных уровней перегрузки и вызова с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при соответствующих уровнях перегрузки, предварительно размещены на медиа-шлюзе доступа.
Вызов с высоким приоритетом предпочтительно представляет собой предварительно установленный экстренный вызов, и карта номеров экстренных вызовов настраивается на медиа-шлюзе доступа, или карта номеров экстренных вызовов посылается от контроллера медиа-шлюза на медиа-шлюз доступа при запуске системы.
На шаге b) медиа-шлюз доступа предпочтительно помещает событие поднятия трубки в буфер, воспроизводит тональный сигнал готовности напрямую в линию абонента, принимает номер и сопоставляет номер с картой номеров экстренных вызовов для определения того, является ли вызов экстренным. Если совпадение не найдено, вызов считается обычным, в линию абонента напрямую воспроизводится сигнал занятости или сигнал уведомления и вызов отклоняется. Если совпадение найдено, вызов считается экстренным. В случае экстренного вызова медиа-шлюз доступа сообщает о событии поднятия трубки контроллеру медиа-шлюза. После получения события поднятия трубки контроллер медиа-шлюза посылает медиа-шлюзу доступа карту номеров и подает медиа-шлюзу доступа команду на воспроизведение в линию вызывающего абонента сигнала ответа станции. Медиа-шлюз доступа сопоставляет номер с полученной картой номеров и обрабатывает вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов: если совпадение найдено, номер сообщается контроллеру медиа-шлюза, если совпадение не найдено, напрямую в линию абонента воспроизводится сигнал занятости или сигнал уведомления и вызов отклоняется.
Вызов с высоким приоритетом предпочтительно представляет собой предварительно установленный вызов через линию абонента с высоким приоритетом, при этом приоритет линии абонента настраивается на медиа-шлюзе доступа. На шаге b) выполняется оценка того, имеет ли место вызов от линии абонента с высоким приоритетом, путем запроса атрибута приоритета линии абонента. В случае вызова от линии абонента с высоким приоритетом событие поднятия трубки сообщается на контроллер медиа-шлюза, и вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов, в противном случае в линию абонента воспроизводится сигнал занятости или сигнал уведомления и вызов отклоняется.
Вызов с высоким приоритетом предпочтительно представляет собой предварительно установленный экстренный вызов и вызов от линии абонента с высоким приоритетом. Карта номеров экстренных вызовов настраивается на медиа-шлюзе доступа или посылается от контроллера медиа-шлюза на медиа-шлюз доступа после запуска системы. Приоритет линии абонента также настраивается на медиа-шлюзе доступа. На шаге b) выполняется последовательная оценка того, имеет ли место вызов от линии с высоким приоритетом или экстренный вызов. Если вызов является экстренным вызовом или вызовом от линии с высоким приоритетом, событие поднятия трубки сообщается на контроллер медиа-шлюза и вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если вызов не является вызовом от линии с высоким приоритетом или экстренным вызовом, в линию абонента воспроизводится сигнал занятости или сигнал уведомления и вызов отклоняется.
По выбору на медиа-шлюзе доступа могут быть настроены уровни перегрузки и пороги перегрузки. Медиа-шлюз доступа определяет наличие перегрузки и определяет уровень перегрузки на основе предварительно установленных уровней перегрузки и порогов перегрузки.
В настоящем изобретении предлагается способ контроля перегрузки для медиа-шлюза доступа. Медиа-шлюз доступа ограничивает вызов абонента, подключенного к нему и действующего как вызываемая сторона. Способ включает в себя следующие шаги: а) медиа-шлюз доступа определяет уровень перегрузки после получения вызова для абонента, подключенного к нему и действующего как вызываемая сторона, и обнаруживает собственную перегрузку; b) определяют, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, и, если имеет место именно такой вызов, обрабатывают вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов; в противном случае сообщают контроллеру медиа-шлюза об отклонении вызова, причем описания различных уровней перегрузки и вызова с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при соответствующих уровнях перегрузки, предварительно размещены на медиа-шлюзе доступа.
Предпочтительно на шаге b) контроллер медиа-шлюза заранее определяет, является ли вызов экстренным вызовом, на основе анализа вызываемого номера, и затем устанавливает идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания в сообщении, посылаемом медиа-шлюзу доступа. Медиа-шлюз доступа обнаруживает идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания. Если установлен идентификатор экстренного вызова или высокий приоритет содержания, то вызов имеет высокий приоритет и обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если идентификатор экстренного вызова не установлен или установлен низкий приоритет содержания, медиа-шлюз доступа отклоняет вызов в ответном сообщении, посылаемом на контроллер медиа-шлюза.
На шаге b) медиа-шлюз доступа предпочтительно запрашивает атрибут приоритета вызываемой линии абонента в зависимости от идентификатора терминала вызываемого абонента. Если вызываемая линия абонента имеет высокий приоритет, вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов; в противном случае вызов отклоняется в ответном сообщении, посылаемом на контроллер медиа-шлюза.
На шаге b) контроллер медиа-шлюза предпочтительно анализирует и заранее определяет, является ли вызов экстренным вызовом, на основе вызываемого номера, и затем устанавливает идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания в сообщении, посылаемом на медиа-шлюз доступа. Медиа-шлюз доступа последовательно определяет, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, на основе идентификатора экстренного вызова или приоритета содержания и атрибута приоритета линии абонента. Если установлен идентификатор экстренного вызова или высокий приоритет содержания или вызываемая линия абонента является линией с высоким приоритетом, вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов; в противном случае вызов отклоняется в ответном сообщении, посылаемом на контроллер медиа-шлюза.
Если медиа-шлюз доступа или контроллер медиа-шлюза поддерживают пакет контроля перегрузки шлюза Н.248.11, медиа-шлюз доступа предпочтительно сообщает информацию о перегрузке медиа-шлюза доступа на контроллер медиа-шлюза посредством пакета контроля перегрузки шлюза Н.248.11. Контроллер медиа-шлюза локально активирует соответствующую политику ограничения вызовов для вызовов, направленных на этот медиа-шлюз доступа, на основе уровня перегрузки вызываемого медиа-шлюза доступа с целью ограничения вызовов по процентному соотношению или с предпочтительной гарантированной обработкой вызовов с высоким приоритетом. Если политика ограничения вызовов должна предпочтительно гарантировать обработку вызовов с высоким приоритетом, контроллер медиа-шлюза отклоняет обычные вызовы на этой же стороне и устанавливает идентификатор экстренного вызова или высокий приоритет содержания для вызова с высоким приоритетом.
Медиа-шлюз доступа, предлагаемый в настоящем изобретении, включает в себя следующие компоненты: модуль хранения, выполненный с возможностью хранения различных уровней перегрузки и вызова с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при соответствующих уровнях перегрузки; модуль определения уровня перегрузки, выполненный с возможностью определения уровня перегрузки при обнаружении перегрузки медиа-шлюза доступа; модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны, причем, когда абонент, подключенный к медиа-шлюзу доступа и действующий как вызывающая сторона, выполняет попытку вызова, указанный медиа-шлюз определяет, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, и, если имеет место именно такой вызов, сообщает о событии поднятия трубки и обрабатывает вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов; в противном случае вызов отклоняется на этой же стороне.
Предпочтительно медиа-шлюз доступа, предлагаемый в настоящем изобретении, также включает в себя модуль ограничения вызовов для вызываемой стороны. Когда медиа-шлюз доступа принимает вызов для абонента, подключенного к нему и действующего как вызываемая сторона, медиа-шлюз доступа определяет, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки. Если вызов является вызовом с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, медиа-шлюз доступа обрабатывает вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов, а в противном случае сообщает контроллеру медиа-шлюза об отклонении вызова.
Медиа-шлюз доступа, предлагаемый в настоящем изобретении, включает в себя следующие компоненты: модуль хранения, выполненный с возможностью хранения различных уровней перегрузки и вызова с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при соответствующих уровнях перегрузки; модуль определения уровня перегрузки, выполненный с возможностью определения уровня перегрузки при обнаружении перегрузки медиа-шлюза доступа; модуль ограничения вызовов для вызываемой стороны, причем, когда медиа-шлюз доступа принимает вызов для абонента, подключенного к нему и действующего как вызываемая сторона, указанный медиа-шлюз определяет, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, и, если имеет место именно такой вызов, обрабатывает вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов, а в противном случае сообщает контроллеру медиа-шлюза об отклонении вызова.
Предпочтительно медиа-шлюз доступа, предлагаемый в настоящем изобретении, также включает в себя модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны. Когда абонент, подключенный к медиа-шлюзу доступа и действующий как вызывающая сторона, выполняет попытку вызова, медиа-шлюз доступа определяет, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки. Если вызов является вызовом с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, медиа-шлюз доступа сообщает о событии поднятия трубки и обрабатывает вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов; в противном случае медиа-шлюз доступа отклоняет вызов.
Система связи, предлагаемая в настоящем изобретении, включает в себя медиа-шлюз доступа, к которому подключен абонент, действующий как вызываемая сторона или вызывающая сторона, контроллер медиа-шлюза и систему управления сетью, управляющую медиа-шлюзом доступа и контроллером медиа-шлюза через интерфейс управления. Медиа-шлюз доступа включает в себя следующие компоненты: модуль хранения, выполненный с возможностью хранения различных уровней перегрузки и вызова с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при соответствующих уровнях перегрузки; модуль определения уровня перегрузки, выполненный с возможностью определения уровня перегрузки после обнаружения перегрузки медиа-шлюза доступа; модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны, выполненный с возможностью определения того, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, когда абонент, подключенный к медиа-шлюзу доступа и действующий как вызывающая сторона, выполняет попытку вызова, причем если имеет место именно такой вызов, указанный модуль сообщает о событии поднятия трубки и обрабатывает этот вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов, а в противном случае отклоняет вызов.
Система связи, предлагаемая в настоящем изобретении, включает в себя медиа-шлюз доступа, к которому подключен абонент, действующий как вызываемая сторона или вызывающая сторона, контроллер медиа-шлюза и систему управления сетью, управляющую медиа-шлюзом доступа и контроллером медиа-шлюза через интерфейс управления. Медиа-шлюз доступа включает в себя следующие компоненты: модуль хранения, выполненный с возможностью хранения различных уровней перегрузки и вызова с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при соответствующих уровнях перегрузки; модуль определения уровня перегрузки, выполненный с возможностью определения уровня перегрузки после обнаружения перегрузки медиа-шлюза доступа; модуль ограничения вызовов для вызываемой стороны, определяющий то, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, когда медиа-шлюз доступа получает вызов абонента, подключенного к нему и действующего как вызываемая сторона, причем если имеет место именно такой вызов, указанный модуль обрабатывает этот вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов, а в противном случае сообщает контроллеру медиа-шлюза об отклонении вызова.
Преимущества реализации настоящего изобретения заключаются в том, что устройство AG по настоящему изобретению различает приоритеты вызовов, предпочтительно гарантируется установление соединения для вызова с высоким приоритетом во время перегрузки устройства AG, и на AG настраивается политика ограничения вызовов, используемая для выполнения ограничения вызовов во время перегрузки по его собственной инициативе, что позволяет сократить или устранить зависимость от MGC. Перегруженный AG осуществляет действия по ограничению вызовов по его собственной инициативе, и на MGC не посылаются многочисленные сообщения о поднятии трубки абонентом, за счет чего сокращается воздействие на MGC и предотвращается перегрузка MGC, а также снижается интенсивность обмена сообщениями с MGC, за счет чего сокращается загрузка AG, и перегрузка AG может быть быстро устранена с целью сокращения периода времени снижения качества услуги.
На чертеже приведена общая диаграмма топологии сети.
Осуществление изобретения
Далее приводится подробное описание изобретения в соответствии с чертежом и вариантами осуществления.
Политика ограничения вызовов для перегрузки AG согласно настоящему изобретению должна гарантировать установление соединения для вызова с высоким приоритетом при перегрузке низкого уровня и отклонять все вызовы при перегрузке наивысшего уровня. Вызов с высоким приоритетом может быть только предварительно описанным экстренным вызовом, таким как вызов на номер 110, 119, 120 и т.д., или может быть только предварительно описанным вызовом через линию абонента с высоким приоритетом или может включать в себя экстренный вызов и вызов через линию абонента с высоким приоритетом.
AG ограничивает вызовы на основе уровня перегрузки и приоритета вызова. Например, если используется ограничение вызовов для перегрузки с двумя уровнями, то при перегрузке первого уровня гарантируется установление соединения для вызовов с высоким приоритетом (экстренные вызовы и/или вызовы через линию абонента с высоким приоритетом), а обычные вызовы отклоняются, при перегрузке второго уровня отклоняются все вызовы. Если используется ограничение вызовов для перегрузки с тремя уровнями, то при перегрузке первого уровня гарантируется установление соединения для всех вызовов с высоким приоритетом (экстренные вызовы и/или вызовы через линию абонента с высоким приоритетом), а обычные вызовы отклоняются, при перегрузке первого уровня гарантируется обработка вызовов с наивысшим приоритетом, при перегрузке третьего уровня отклоняются все вызовы.
Как показано на чертеже, представляющем собой общую схему топологии сети, система управления сетью или терминал с командной строкой управляет MGC и AG через интерфейс управления. Уровни перегрузки и пороги перегрузки установлены в системе AG по умолчанию или настраиваются на AG через интерфейс управления. Например, установлены три уровня перегрузки, и перегрузка обнаруживается на основе коэффициента занятости центрального процессора, причем порог перегрузки первого уровня соответствует занятости центрального процессора на 70%, порог перегрузки второго уровня соответствует занятости центрального процессора на 85%, и порог перегрузки третьего уровня соответствует занятости центрального процессора на 95%.
Карта номеров экстренных вызовов настраивается на AG через интерфейс управления или поступает от MGC после запуска системы AG. Эта карта номеров экстренных вызовов содержит только схему набора номера для экстренного вызова, таких как 119, 110, 120 и т.д., и имеет ту же самую структуру данных, что и нормальная карта номеров, за исключением их содержания. Например, карта номеров экстренных вызовов содержит записи 11х|12х, а нормальная карта номеров [2-8]xxxxxx|13xxxxxxxxx|0xxxxxxxxx|1[0124-9]×|E|F|x.F. Если карта номеров экстренных вызовов настраивается на AG, она является недействительной для MGC. Если карта номеров экстренных вызовов настраивается на MGC, необходимо взаимодействие между MGC иАС в отношении протокола и процесса обработки.
Приоритет для линии абонента AG настраивается через интерфейс управления.
Например, для линии обычного постоянного абонента настраивается низкий приоритет, а для линии абонента правительственной организации или важного коммерческого абонента настраивается высокий приоритет. AG обрабатывает вызов посредством механизма следующим образом.
1. Абонент, подключенный к устройству AG, действует как вызывающая сторона.
При обнаружении поднятия трубки абонентом AG прежде всего определяет наличие или отсутствие перегрузки системы на основе предварительно установленных уровней и порогов перегрузки (для определения того, перегружена ли система, AG запрашивает текущее использование системных ресурсов, например, коэффициент занятости центрального процессора). Если система не перегружена, AG выполняет обработку в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если имеет место перегрузка, AG использует соответствующую политику ограничения вызовов в зависимости от уровня перегрузки. Политика ограничения вызовов AG включает в себя следующие три типа.
(1) Гарантия установления соединения для экстренного вызова
а. Если политика ограничения вызовов должна гарантировать установления соединения для экстренного вызова, AG помещает событие поднятия трубки в буфер, воспроизводит сигнал ответа станции напрямую в линию абонента, принимает номер и сопоставляет полученный номер с картой номеров экстренных вызовов. Если совпадений не найдено, напрямую в линию абонента воспроизводится сигнал занятости или сигнал уведомления и вызов отклоняется. Если совпадение найдено, вызов считается экстренным.
b. В случае экстренного вызова AG помещает номер в буфер и сообщает на MGC о событии поднятия трубки посредством команды Notify (Уведомить).
с. После приема события поднятия трубки MGC посылает на AG карту номеров посредством команды Modify (Откорректировать) и подает AG команду на воспроизведение сигнала ответа станции в линию вызывающего абонента.
Карта номеров, сохраненная на AG, предназначена для определения того, является ли вызов экстренным вызовом. С другой стороны, карта номеров, посылаемая от MGC, является нормальной картой номеров, которая должна включать в себя схему набора номера для обычного вызова и экстренного вызова, и AG фактически получает две карты номеров.
Согласно стандартному процессу обработки вызова в это время должен воспроизводиться сигнал ответа станции. Однако согласно настоящему изобретению AG принимает и анализирует номер во время перегрузки "по собственной инициативе", поэтому сигнал ответа станции не подается под управлением MGC, а начинается заранее на этой же стороне. Таким образом, в этот момент не требуется подача команды на воспроизведение сигнала ответа станции со стороны MGC.
d. После того как АС получит номер, AG просто сопоставляет номер в буфере с полученной картой номеров по команде Modify и затем выполняет процесс в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если совпадение найдено, AG сообщает номер MGC посредством команды Notify. Если совпадение не найдено, AG воспроизводит сигнал занятости или сигнал уведомления в линию абонента и вызов отклоняется.
Нормальная карта номеров содержит все разрешенные схемы набора номера, в том числе схемы для экстренного вызова и обычного вызова. Первое соответствие проверяется по карте номеров экстренных вызовов, при этом отфильтровываются обычные вызовы, поэтому второе соответствие с нормальной картой номеров фактически должно относиться к содержанию экстренного вызова. Второе соответствие предназначено только для защиты от нарушения нормальности, другими словами, предотвращения противоречий между картой номеров экстренных вызовов и соответствующим содержанием нормальной карты номеров. Конечный результат зависит от результата сравнения номера вызывающей стороны и нормальной карты номеров, посылаемой от MGC.
(2) Гарантия установления соединения для вызова от линии с высоким приоритетом
Если политика ограничения вызовов должна гарантировать установление соединения для вызова от линии с высоким приоритетом, AG запрашивает атрибут приоритета линии с поднятой трубкой. Если линия с поднятой трубкой имеет высокий приоритет, о событии поднятия трубки сообщается MGC посредством команды Notify, и вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если линия поднятия трубки является обычной линией, напрямую в линию абонента воспроизводится сигнал занятости или сигнал уведомления и вызов отклоняется.
(3) Гарантия установления соединения для экстренного вызова и для вызова от линии с высоким приоритетом
Если политика ограничения вызовов должна гарантировать установление соединения для экстренного вызова и установление соединения для вызова от линии с высоким приоритетом, AG вначале запрашивает атрибут приоритета линии с поднятой трубкой. Если линия с поднятой трубкой имеет высокий приоритет, о событии поднятия трубки сообщается MGC посредством команды Notify, и вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если линия поднятия трубки является обычной линией, вызов обрабатывается далее в соответствии с вышеописанным процессом обработки вызовов для гарантированного установления соединения для экстренного вызова.
2. Абонент, подключенный к устройству AG, действует как вызываемая сторона.
Если вызываемый AG перегружен, вызывающий AG может быть не перегружен, и вызывающий AG не обязательно активирует ограничение вызовов. Механизм контроля перегрузки AG охватывает два случая, в которых абонент, подключенный к перегруженному AG, действует как вызывающая сторона и вызываемая сторона, эти два случая могут использоваться и в комбинации.
Если AG или MGC поддерживают пакет контроля перегрузки шлюза Н.248.11, перегруженный AG сообщает информацию о перегрузке AG на MGC посредством пакета контроля перегрузки шлюза Н.248.11, и MGC активирует соответствующую политику ограничения вызовов для вызова на AG на основе уровня перегрузки AG. Политика ограничения вызовов MGC может представлять собой ограничение по процентному соотношению или может предпочтительно гарантировать обработку вызова с высоким приоритетом. Если политика ограничения вызовов должна предпочтительно гарантировать обработку вызова с высоким приоритетом, MGC локально отклоняет обычные вызовы и устанавливает идентификатор экстренного вызова для содержания или устанавливает высокий приоритет содержания для вызова с высоким приоритетом. Если MGC не поддерживает функцию ограничения вызова для перегруженного AG, то MGC обрабатывает все вызовы в соответствии с обычным процессом обработки, и AG независимо осуществляет ограничение вызовов для абонента, подключенного к нему и действующего как вызываемая сторона.
Идентификатор экстренного вызова и приоритет содержания являются атрибутом содержания в Н.248. Приоритет содержания используется для указания последовательного порядка, в котором MG обрабатывает контексты, идентификатор экстренного вызова используется для подачи MG команды на предпочтительную обработку вызова с идентификатором экстренного вызова. MGC передает AG сообщение Add для создания содержания и устанавливает соответствующий атрибут содержания (в том числе идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания), и АG оценивает, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, на основе идентификатора экстренного вызова или приоритета данного содержания. Поскольку AG не может проанализировать вызываемый номер, если абонент AG действует как вызываемая сторона, то AG не может определить, является ли вызов экстренным; следовательно, MGC должен идентифицировать вызов. Способ, посредством которого MGC идентифицирует вызов, состоит в установке идентификатора экстренного вызова или приоритета данного содержания.
Выше был описан случай, в котором абонент AG действует как вызываемая сторона. Если MGC поддерживает ограничение вызовов для перегруженного AG, может быть уменьшено число вызовов, направленных в вызываемый AG, и, таким образом, снижена загрузка вызываемого AG, даже если вызываемый AG не имеет функций ограничения вызовов. Ограничение вызовов вызываемого AG и ограничение вызовов MGC может использоваться независимо друг от друга; другими словами, может применяться ограничение вызовов MGC в сочетании с ограничением вызовов вызываемым AG и ограничение вызовов вызываемым AG без ограничения вызовов MGC, однако конечный эффект ограничения вызовов изменяется в зависимости от выбора политики для отсутствия или наличия ограничения вызовов MGC.
Если AG или MGC не поддерживают пакет контроля перегрузки шлюза Н.248.11, то перегруженный AG не сообщает информацию о перегрузке на MGC и осуществляет независимое ограничение вызовов для абонента, подключенного к нему и действующего как вызываемая сторона.
Когда AG получает команду Add, переданную MGC, AG вначале анализирует, перегружена ли система, на основе предварительно установленных уровней и порогов перегрузки (для определения наличия перегрузки AG запрашивает текущее использование системных ресурсов, например, коэффициент занятости центрального процессора). Если система не перегружена, AG выполняет процесс в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если система перегружена, AG осуществляет ограничение вызовов. Политика ограничения вызовов AG включает в себя следующие три типа.
(1) Ограничение вызовов на основе идентификатора экстренного вызова или приоритета содержания
Если абонент AG действует как вызываемая сторона, AG не может определить, является ли вызов экстренным вызовом, в то время как MGC может определить, является ли вызов экстренным вызовом, путем анализа вызываемого номера, после чего он устанавливает идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания в сообщении Add, посылаемом на AG. AG получает приоритет вызова на основе идентификатора экстренного вызова или приоритета содержания.
AG обнаруживает идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания (если MGC не имеет функций ограничения вызова, он также может использовать идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания. MGC может установить идентификатор экстренного вызова содержания вызова после определения того, что вызов является экстренным, на основе вызываемого номера). Если установлен идентификатор экстренного вызова или высокий приоритет содержания, AG рассматривает вызов как вызов с высоким приоритетом и обрабатывает вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если идентификатор экстренного вызова не установлен или установлен низкий приоритет содержания, AG рассматривает вызов как обычный вызов и отклоняет его в ответном сообщении, посылаемом на MGC.
(2) Ограничение вызовов на основе атрибута приоритета линии абонента
Если MGC не поддерживает идентификатор экстренного вызова и приоритет содержания, AG запрашивает атрибут приоритета вызываемой линии абонента на основе идентификатора терминала вызываемого абонента (идентификатор терминала представляет собой строку символов, используемую MGC и MG для однозначной идентификации линии абонента). Если вызываемая линия абонента является линией с высоким приоритетом, AG обрабатывает вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов, если вызываемая линия абонента является обычной линией, AG отклоняет вызов в ответном сообщении, посылаемом на MGC.
Для абонента AG, действующего как вызываемая сторона, не обязательно устанавливается приоритет линии абонента, если MGC поддерживает идентификатор экстренного вызова и приоритет содержания. Идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания идентифицируют приоритет вызова, и вызов с высоким приоритетом может иметь место в двух вариантах: высокий приоритет вызывающей линии и высокий приоритет вызываемой линии. Запрос AG о приоритете вызываемой линии может применяться только в последнем случае. Поэтому способ, согласно которому MGC устанавливает идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания, является предпочтительным по отношению к способу, согласно которому AG запрашивает приоритет вызываемой линии. С другой стороны, MGC может не поддерживать идентификатор экстренного вызова или приоритет содержания, поэтому способ с запросом приоритета вызываемой линии может использоваться в настоящем изобретении для обработки различных случаев.
(3) Выполнение отклонения вызова на основе идентификатора экстренного вызова или приоритета содержания и атрибута приоритета линии абонента
Вначале AG определяет наличие идентификатора экстренного вызова или приоритета данного содержания. Если установлен идентификатор экстренного вызова или высокий приоритет содержания, AG рассматривает данный вызов как вызов с высоким приоритетом и обрабатывает этот вызов в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если идентификатор экстренного вызова не установлен или установлен низкий приоритет содержания, то далее AG запрашивает атрибут приоритета линии вызываемого абонента, зависящий от идентификатора терминала вызываемого абонента. Если линия вызываемого абонента является линией с высоким приоритетом, вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если линия вызываемого абонента является обычной линией, AG отклоняет вызов в ответном сообщении, посылаемом на MGC. Возможен противоположный вариант, в котором AG вначале опрашивает линию и затем определяет наличие идентификатора экстренного вызова. Если установлен идентификатор экстренного вызова или высокий приоритет содержания или линия вызываемого абонента является линией с высоким приоритетом, вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов. Если вызов не является экстренным и линия не является линией с высоким приоритетом, AG отклоняет вызов в ответном сообщении, посылаемом на MGC.
В настоящем изобретении предлагается способ контроля перегрузки для устройства AG, предназначенный для защиты системы AG от отказа во время высокой загрузки информационного потока и гарантирующий эффективное установление соединения для вызова с высоким приоритетом (в том числе экстренного вызова и/или вызова от линии абонента с высоким приоритетом), который мало зависит от MGC, может быть реализован независимо от MGC и имеет низкие требования к функциональной совместимости с MGC. Во время высокой загрузки информационного потока может быть предотвращена посылка на MGC многочисленных сообщений о поднятии трубки абонентом, что позволяет значительно снизить воздействие на MGC и эффективно предотвратить перегрузку MGC. Как следствие, во время высокой загрузки информационного потока может происходить обмен с MGC лишь небольшим количеством сообщений, что позволяет быстро устранить перегрузку AG и сократить период времени снижения качества услуги.
В настоящем изобретении также предлагается медиа-шлюз доступа, включающий в себя модуль хранения, модуль определения уровня перегрузки и модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны.
Модуль хранения содержит различные уровни перегрузки и вызовы с высоким приоритетом, обработка которых гарантируется при соответствующих уровнях перегрузки. Например, устанавливаются три уровня перегрузки: при перегрузке первого уровня гарантируется обработка всех вызовов с высоким приоритетом (экстренный вызов и вызов от линии абонента с высоким приоритетом), обычные вызовы отклоняются; при перегрузке второго уровня гарантируется обработка вызовов с самым высоким приоритетом (экстренный вызов или вызов от линии абонента с высоким приоритетом); при перегрузке третьего уровня отклоняются все вызовы. Подробности этого процесса содержатся в вышеприведенном описании способа.
Модуль определения уровня перегрузки определяет уровень перегрузки после обнаружения перегрузки медиа-шлюза доступа. Например, перегрузка обнаруживается на основе коэффициента занятости центрального процессора, причем порог перегрузки первого уровня соответствует занятости центрального процессора на 70%, порог перегрузки второго уровня соответствует занятости центрального процессора на 85%, и порог перегрузки третьего уровня соответствует занятости центрального процессора на 95%. Подробности этого процесса содержатся в вышеприведенном описании способа.
Если абонент, подключенный к медиа-шлюзу доступа и действующий как вызывающая сторона, выполняет вызов, модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны определяет, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки. Если вызов является вызовом с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки, передается сообщение о событии поднятия трубки и выполняется обработка вызова в соответствии с обычным процессом обработки вызовов, в противном случае вызов отклоняется на этой же стороне. Модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны хранит карту номеров экстренных вызовов, которая может быть настроена на модуле ограничения вызовов для вызывающей стороны или может поступать от MGC после запуска системы AG. Модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны может отклонить вызов вызывающей стороны путем применения политики ограничения вызовов, такой как гарантированное установление соединения для экстренного вызова, гарантированное установление соединения для вызова от линии с высоким приоритетом, гарантированное установление соединения для экстренного вызова и вызова от линии с высоким приоритетом. Подробности этого процесса содержатся в вышеприведенном описании способа.
Медиа-шлюз доступа согласно настоящему изобретение может дополнительно включать в себя модуль хранения, модуль определения уровня перегрузки и модуль ограничения вызовов для вызываемой стороны.
Модуль хранения соответствует описанию в вышеупомянутом описании модуля хранения на медиа-шлюзе доступа.
Модуль определения уровня перегрузки определяет уровень перегрузки после обнаружения перегрузки медиа-шлюза доступа. Подробности этого процесса содержатся в вышеприведенном описании модуля определения уровня перегрузки на медиа-шлюзе доступа.
Когда медиа-шлюз доступа получает вызов абонента, подключенного к нему и действующего как вызываемая сторона, модуль ограничения вызовов для вызываемой стороны определяет, имеет ли место вызов с высоким приоритетом, обработка которого гарантируется при данном уровне перегрузки. Если вызов имеет высокий приоритет и его обработка гарантируется при данном уровне перегрузки, этот вызов обрабатывается в соответствии с обычным процессом обработки вызовов, в противном случае контроллеру медиа-шлюза сообщается об отклонении вызова. Модуль ограничения вызовов для вызываемой стороны может отклонить вызов вызываемой стороны путем применения политики ограничения вызовов, например, ограничения вызовов на основе идентификатора экстренного вызова или приоритета содержания, ограничения вызовов на основе атрибута приоритета линии абонента, ограничения вызовов на основе идентификатора экстренного вызова или приоритета содержания и на основе атрибута приоритета линии абонента. Подробности этого процесса содержатся в вышеприведенном описании способа.
Медиа-шлюз доступа может включать в себя только модуль хранения, модуль определения уровня перегрузки и модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны. Медиа-шлюз доступа может также только включать в себя модуль хранения, модуль определения уровня перегрузки и модуль ограничения вызовов для вызываемой стороны. Медиа-шлюз доступа может также включать в себя модуль хранения, модуль определения уровня перегрузки, модуль ограничения вызовов для вызывающей стороны и модуль ограничения вызовов для вызываемой стороны.
Специалисты в данной области техники могут создавать различные модификации вариантов осуществления настоящего изобретения без отступления от существа и объема настоящего изобретения. Вышеприведенные описания иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления изобретения и не ограничивают объем изобретения. Все аналогичные изменения, выполненные с учетом описания и сопроводительных чертежей настоящего изобретения, должны находиться в пределах объема нижеприведенной формулы изобретения.