提高m2pa協議端點定位成功率的方法
2023-04-23 10:42:56 1
專利名稱：提高m2pa協議端點定位成功率的方法
技術領域：
本發明涉及現代通信領域中的信令系統，尤其涉及一種提高M2PA(二層消息傳遞部分第二級對等適配層)協議中端點定位成功率的方法。
背景技術：
信令系統是現代通信網絡的關鍵技術，是PSTN(公共交換電話網)的神經系統，電信設備對信令消息的可靠傳輸是保證高可用電信網絡的關鍵。在傳統電信網絡中已經有一系列成熟的規範和技術來保證信令系統的可靠性，如No.7(7號信令系統)信令系統，NO.7信令網是現代通信的三大支撐網(數字同步網，NO.7信令網，電信管理網)之一，SS7信令協議棧包括MTP1、MTP2、MTP3、SCCP、TCAP、ISUP、TUP7層結構，圖1為SS7信令協議棧結構圖。
隨著軟交換技術的應用與推廣，IP(網際網路協議)分組網絡正迅速向前發展，IP分組網絡可以在全球範圍內跨網絡支持包括語音、數據、多媒體等各種應用。傳統電路交換網絡與IP分組網絡的互通是目前通信業界關注和探討的一個熱門話題，早在1999年，IETF(網際網路工程任務組)工作組正式成立。它的宗旨是為在IP網絡上傳輸移動和PSTN信令制定相應的標準，從而實現No.7信令能夠在IP網中高效而可靠地傳輸。IETF工作組制定了基於IP技術的SIGTRAN(信令傳輸)協議棧，M2PA協議是SIGTRAN協議棧中的一種。
M2PA工作於對等模式，其兩端的用戶均為MTP3(3層消息傳送部分)，可以和SCTP(流控制傳輸協議)一起實現MTP2(2層消息傳送部分)的功能。M2PA協議屏蔽了底層傳輸介質的區別，通過M2PA協議，SCTP連接被模擬成MTP2鏈路，一條在IP網的SCTP連接被完全封裝成一條信令鏈路，而M2PA層上的MTP3則可以像管理一條PSTN信令鏈路一樣無縫地對所述信令鏈路進行管理，從而實現在IP分組網上建立No.7信令鏈路，完成MTP3端對端通信。
現有技術中M2PA協議的端點狀態變遷流程圖如圖2所示，其端點共有去服務狀態、初始定位狀態、驗證狀態、定位完成狀態、定位未完成狀態、服務狀態、處理機故障狀態7個狀態。
該方法的主要特點為端點在初始定位狀態、驗證狀態、定位完成狀態三種狀態中，如果發生LPO(本端處理機故障)，其狀態都將變遷到定位未完成狀態，同時其定位過程停止，在LPR(本端處理機故障恢復)時，返回到原來的狀態。所述的定位過程是指信令鏈路的本端和對端之間的鏈路的建立過程。
該方法的具體工作流程包括如下步驟步驟2-1M2PA協議啟動後，M2PA協議的端點(本端)將首先進入去服務狀態。
步驟2-2M2PA協議的端點收到MTP3下發的「START(開始)」命令後，其狀態變遷到初始定位狀態，同時向信令鏈路的對端發送「Align(定位)」鏈路消息，並且啟動定位鏈路定時器。
M2PA協議的端點在初始定位狀態中，如果發生LPO(本端處理機故障)，則其狀態將變遷到定位未完成狀態，並且其定位過程停止；在LPR(本端處理機故障恢復)時，M2PA協議的端點將返回到初始定位狀態。
M2PA協議的端點在初始定位狀態中，如果在定位鏈路定時器超時後沒有收到對端發來的「Align」鏈路消息或者MTP3下發了「停止」命令，或者流控制傳輸協議命令發生錯誤，或者流控制傳輸協議命令被丟失，則其狀態將變遷到去服務狀態。
步驟2-3M2PA協議的端點在向對端發送「Align」鏈路消息後，在定位鏈路定時器超時前收到對端發來的「Align」鏈路消息，其狀態將變遷到驗證狀態，同時向對端發送「Proving(驗證)」鏈路消息，並且啟動等待對端驗證消息定時器，在等待對端驗證消息定時器超時前收到對端發來的「Proving」鏈路消息後，啟動驗證定時器，開始驗證過程，向對方按一定的速率和消息包長度發送驗證消息。
M2PA協議的端點在驗證狀態中，如果發生LPO，則其狀態將變遷到定位未完成狀態，並且其定位過程停止；在LPR時，M2PA協議的端點將返回到驗證狀態。
M2PA協議的端點在驗證狀態中，如果在等待對端驗證消息定時器超時後沒有收到對端發來的「Proving」鏈路消息，或者MTP3下發了「停止」命令，或者流控制傳輸協議命令發生錯誤，或者流控制傳輸協議命令被丟失，或者收到對端發來的「去服務」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
步驟2-4M2PA協議的端點在驗證定時器超時後，其狀態將變遷到定位完成狀態，完成其定位過程，同時向對端發送「Ready(準備)」鏈路消息，並且啟動準備鏈路定時器。
M2PA協議的端點在定位完成狀態中，如果發生LPO，則其狀態將變遷到定位未完成狀態，並且其定位過程停止；在LPR時，M2PA協議的端點將返回到定位完成狀態。
M2PA協議的端點在定位完成狀態中，如果在準備鏈路定時器超時後沒有收到對端發來的「Ready」鏈路消息，或者MTP3下發了「停止」命令，或者流控制傳輸協議命令發生錯誤，或者流控制傳輸協議命令被丟失，或者收到對端發來的「去服務」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
步驟2-5M2PA協議的端點在收到對端發來的「Ready」消息或者UserData(用戶數據)後，其狀態將變遷到服務狀態。
M2PA協議的端點在服務狀態中，如果發生LPO，則其狀態將變遷到處理機故障狀態，並且其定位過程停止；在信令鏈路的兩端端點的處理機故障都恢復後，M2PA協議的端點將返回到服務狀態。
M2PA協議的端點在服務狀態或處理機故障狀態中，如果MTP3下發了「停止」命令，或者流控制傳輸協議命令發生錯誤，或者流控制傳輸協議命令被丟失，或者收到對端發來的「去服務」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
以上現有技術中M2PA協議的端點狀態變遷方法的缺點為M2PA協議的端點在初始定位、驗證和定位完成狀態中，如果發生LPO，則其狀態將變遷到定位未完成狀態，同時其定位過程停止，而此時M2PA協議的對端會處於某一定位狀態中等待著其發送的定位信息，從而可能會導致因為對端等待時間超過保護範圍使得定位過程失敗。此外，事實上上層處理機故障並不影響M2PA定位過程，在M2PA定位期間沒有必要考慮處理機故障。所以端點的定位未完成狀態會對M2PA定位過程產生很大影響，將增加M2PA定位過程的複雜度，降低M2PA定位過程的成功率，直接影響信令系統效率。
發明內容
鑑於上述現有技術所存在的問題，本發明的目的是提供一種提高M2PA協議端點定位成功率的方法，從而大大地提高了在處理機發生故障時M2PA定位過程的成功率，使整個M2PA定位過程簡單明了，實現起來方便。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種提高M2PA協議端點定位成功率的方法，包括A、二層消息傳遞部分第二級對等適配層M2PA協議啟動後，進入端點的定位處理過程，在所述定位處理過程中，如果處理機發生故障，則端點做故障記錄，且定位處理過程繼續；B、端點的定位處理過程結束時，根據所述故障記錄確定端點的下一個要進入的狀態，並實現M2PA協議服務功能。
所述的步驟A進一步包括A1、M2PA協議啟動後，其端點將首先進入去服務狀態，端點在去服務狀態中如果處理機發生故障則做故障記錄；A2、端點收到3層消息傳送部分MTP3下發的「開始」命令後，其狀態變遷到初始定位狀態，端點在初始定位狀態中如果處理機發生故障則做故障記錄；A3、端點收到對端發來的「定位」鏈路消息後，其狀態將變遷到驗證狀態，端點在驗證狀態中如果處理機發生故障則做故障記錄；A4、端點在驗證定時器超時後，其狀態將變遷到定位完成狀態，端點在定位完成狀態中如果處理機發生故障則做故障記錄。
所述的步驟A2還包括A21、端點的狀態變遷到初始定位狀態後向信令鏈路的對端發送「定位」鏈路消息，並且啟動定位鏈路定時器；A22、端點在定位鏈路定時器超時後，如果沒有收到對端發來的「定位」鏈路消息，則將其狀態將變遷到去服務狀態。
所述的步驟A2還包括端點在初始定位狀態中，如果MTP3下發了「停止」命令；或流控制傳輸協議命令發生錯誤或被丟失；則其狀態將變遷到去服務狀態。
所述的步驟A3進一步包括A31、端點在定位鏈路定時器超時前收到對端發來的「定位」鏈路消息後，其狀態將變遷到驗證狀態；A32、端點的狀態變遷到驗證狀態後向信令鏈路的對端發送「驗證」鏈路消息，然後啟動等待對端驗證消息定時器；A33、端點在等待對端驗證消息定時器超時前，收到對端發來的「驗證」鏈路消息後，啟動驗證定時器，然後周期性地向信令鏈路的對端發送「驗證」消息。
所述的步驟A3還包括端點在等待對端驗證消息定時器超時後，如果沒有收到對端發來的「驗證」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
所述的步驟A4還包括A41、端點的狀態變遷到定位完成狀態後向信令鏈路的對端發送「準備」鏈路消息；A42、端點啟動準備鏈路定時器，且在準備鏈路定時器超時後，如果沒有收到對端發來的「準備」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
所述的步驟B進一步包括B1、端點定位處理過程結束時，根據所述故障記錄確定處理機是否有故障，如果有，執行步驟B2；否則，執行步驟B3；B2、端點進入處理機故障狀態；B3、端點進入服務狀態。
所述的步驟B1進一步包括端點在收到對端發來的「準備」鏈路消息或者用戶數據User Data後，根據所述故障記錄確定處理機是否有故障。
所述的步驟B2還包括端點在處理機故障狀態中，如果信令鏈路的兩端端點的處理機故障都恢復了，則其狀態將變遷到服務狀態；所述的步驟B3還包括端點在服務狀態中，如果處理機發生故障，則其狀態將變遷到處理機故障狀態。
該方法還包括端點在驗證狀態、定位完成狀態、服務狀態及處理機故障狀態中，如果MTP3下發了「停止」命令；或流控制傳輸協議命令發生錯誤或被丟失；或收到對端發來的「去服務」鏈路消息；則其狀態將變遷到去服務狀態。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明和現有技術相比去除了端點的定位未完成狀態，使得M2PA定位過程簡單明了，實現起來方便；本發明還避免了M2PA定位過程受到上層處理機故障影響，在定位階段結束之前，即使端點處理機發生故障，M2PA協議的端點的狀態並不改變，而是將其定位過程繼續進行下去，因此，M2PA協議的端點能很好地配合對端完成定位過程，有效地提高了M2PA定位過程的成功率。
圖1為SS7信令協議棧結構圖；圖2為現有技術中M2PA協議的端點狀態變遷流程圖；圖3為本發明所述方法的端點狀態變遷流程圖。
具體實施例方式
本發明提供了一種提高M2PA協議端點定位成功率的方法。本發明的核心為去除了端點的定位未完成狀態，在定位階段結束之前，M2PA協議的端點在端點處理機發生故障時並不改變其狀態，而是只做故障記錄，並且將其定位過程繼續下去，直到定位階段結束。
本發明所述方法使得M2PA定位過程簡單明了，實現起來方便，並且本發明有效地提高了M2PA定位過程的成功率。
本發明說述方法的端點狀態變遷流程圖如圖3所示，其端點共有去服務狀態、初始定位狀態、驗證狀態、定位完成狀態、服務狀態、處理機故障狀態6個狀態。該方法的具體工作流程包括如下步驟步驟3-1M2PA協議啟動後，M2PA協議的端點(本端或遠端)都將首先進入去服務狀態。
M2PA協議的端點在去服務狀態中，如果端點處理機發生故障，無論LPO(本端處理機故障)或RPO(遠端處理機故障)，或者發生端點處理機故障恢復，無論LPR(本端處理機故障恢復)或RPR(遠端處理機故障恢復)，端點的狀態並不發生變遷，而是端點做故障記錄，M2PA定位過程繼續進行。
步驟3-2M2PA協議的端點收到MTP3下發的「START(開始)」命令後，其狀態變遷到初始定位狀態，同時向信令鏈路的對端發送「Align(定位)」鏈路消息，並且啟動定位鏈路定時器。
M2PA協議的端點在初始定位狀態中，如果端點處理機發生故障，無論LPO(本端處理機故障)或RPO(遠端處理機故障)，或者發生端點處理機故障恢復，無論LPR(本端處理機故障恢復)或RPR(遠端處理機故障恢復)，端點的狀態並不發生變遷，而是端點做故障記錄，M2PA定位過程繼續進行。
M2PA協議的端點在初始定位狀態中，如果在定位鏈路定時器超時後沒有收到對端發來的「Align」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
M2PA協議的端點在初始定位狀態中，如果MTP3下發了「停止」命令，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令發生錯誤，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令被丟失，則其狀態將變遷到去服務狀態。
步驟3-3M2PA協議的端點在向對端發送「Align」鏈路消息後，在定位鏈路定時器超時前收到對端發來的「Align」鏈路消息後，其狀態將變遷到驗證狀態，同時向對端發送「Proving(驗證)」鏈路消息，並且啟動等待對端驗證消息定時器，在等待對端驗證消息定時器超時前收到對端發來的「Proving」鏈路消息後，啟動驗證定時器，開始驗證過程，向對方按一定的速率和消息包長度發送驗證消息。
M2PA協議的端點在驗證狀態中，如果端點處理機發生故障，無論LPO(本端處理機故障)或RPO(遠端處理機故障)，或者發生端點處理機故障恢復，無論LPR(本端處理機故障恢復)或RPR(遠端處理機故障恢復)，端點的狀態並不發生變遷，而是端點做故障記錄，M2PA定位過程繼續進行。
M2PA協議的端點在驗證狀態中，如果在等待對端驗證消息定時器超時後沒有收到對端發來的「Proving」鏈路消息，或者MTP3下發了「停止」命令，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令發生錯誤，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令被丟失，或者收到對端發來的「去服務」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
步驟3-4M2PA協議的端點在驗證定時器超時後，其狀態將變遷到定位完成狀態，同時向對端發送「Ready(準備)」鏈路消息，並且啟動準備鏈路定時器。
M2PA協議的端點在定位完成狀態中，如果端點處理機發生故障，無論LPO(本端處理機故障)或RPO(遠端處理機故障)，或者發生端點處理機故障恢復，無論LPR(本端處理機故障恢復)或RPR(遠端處理機故障恢復)，端點的狀態並不發生變遷，而是端點做故障記錄，M2PA定位過程繼續進行。
M2PA協議的端點在定位完成狀態中，如果在準備鏈路定時器超時後沒有收到對端發來的「Ready」鏈路消息，或者MTP3下發了「停止」命令，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令發生錯誤，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令被丟失，或者收到對端發來的「去服務」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
步驟3-5M2PA協議的端點在收到對端發來的「Ready」消息或者UserData(用戶數據)後，將進行故障記錄判斷以決定其下一個狀態，如果端點處理機有故障，執行步驟3-7；如果端點處理機無故障，執行步驟3-6。
步驟3-6M2PA協議的端點的狀態變遷到服務狀態。
M2PA協議的端點在服務狀態中，如果端點處理機發生故障，無論LPO(本端處理機故障)或RPO(遠端處理機故障)，則其狀態將變遷到處理機故障狀態。
M2PA協議的端點在服務狀態中，如果MTP3下發了「停止」命令，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令發生錯誤，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令被丟失，或者收到對端發來的「去服務」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
步驟3-7M2PA協議的端點的狀態變遷到處理機故障狀態。
M2PA協議的端點在處理機故障狀態中，如果信令鏈路的兩端端點的處理機故障都恢復，則其狀態將變遷到服務狀態。
M2PA協議的端點在處理機故障狀態中，如果MTP3下發了「停止」命令，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令發生錯誤，或者SCTP(流控制傳輸協議)命令被丟失，或者收到對端發來的「去服務」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
至此本發明所述方法中的M2PA協議的端點狀態變遷流程結束。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求
1.一種提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，包括A、二層消息傳遞部分第二級對等適配層M2PA協議啟動後，進入端點的定位處理過程，在所述定位處理過程中，如果處理機發生故障，則端點做故障記錄，且定位處理過程繼續；B、端點的定位處理過程結束時，根據所述故障記錄確定端點的下一個要進入的狀態，並實現M2PA協議服務功能。
2.根據權利要求1所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，所述的步驟A進一步包括A1、M2PA協議啟動後，其端點將首先進入去服務狀態，端點在去服務狀態中如果處理機發生故障則做故障記錄；A2、端點收到3層消息傳送部分MTP3下發的「開始」命令後，其狀態變遷到初始定位狀態，端點在初始定位狀態中如果處理機發生故障則做故障記錄；A3、端點收到對端發來的「定位」鏈路消息後，其狀態將變遷到驗證狀態，端點在驗證狀態中如果處理機發生故障則做故障記錄；A4、端點在驗證定時器超時後，其狀態將變遷到定位完成狀態，端點在定位完成狀態中如果處理機發生故障則做故障記錄。
3.根據權利要求2所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，所述的步驟A2還包括A21、端點的狀態變遷到初始定位狀態後向信令鏈路的對端發送「定位」鏈路消息，並且啟動定位鏈路定時器；A22、端點在定位鏈路定時器超時後，如果沒有收到對端發來的「定位」鏈路消息，則將其狀態將變遷到去服務狀態。
4.根據權利要求2或3所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，所述的步驟A2還包括端點在初始定位狀態中，如果MTP3下發了「停止」命令；或流控制傳輸協議命令發生錯誤或被丟失；則其狀態將變遷到去服務狀態。
5.根據權利要求2所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，所述的步驟A3進一步包括A31、端點在定位鏈路定時器超時前收到對端發來的「定位」鏈路消息後，其狀態將變遷到驗證狀態；A32、端點的狀態變遷到驗證狀態後向信令鏈路的對端發送「驗證」鏈路消息，然後啟動等待對端驗證消息定時器；A33、端點在等待對端驗證消息定時器超時前，收到對端發來的「驗證」鏈路消息後，啟動驗證定時器，然後周期性地向信令鏈路的對端發送「驗證」消息。
6.根據權利要求2或5所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，所述的步驟A3還包括端點在等待對端驗證消息定時器超時後，如果沒有收到對端發來的「驗證」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
7.根據權利要求2所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，所述的步驟A4還包括A41、端點的狀態變遷到定位完成狀態後向信令鏈路的對端發送「準備」鏈路消息；A42、端點啟動準備鏈路定時器，且在準備鏈路定時器超時後，如果沒有收到對端發來的「準備」鏈路消息，則其狀態將變遷到去服務狀態。
8.根據權利要求1所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，所述的步驟B進一步包括B1、端點定位處理過程結束時，根據所述故障記錄確定處理機是否有故障，如果有，執行步驟B2；否則，執行步驟B3；B2、端點進入處理機故障狀態；B3、端點進入服務狀態。
9.根據權利要求8所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，所述的步驟B1進一步包括端點在收到對端發來的「準備」鏈路消息或者用戶數據User Data後，根據所述故障記錄確定處理機是否有故障。
10.根據權利要求8或9所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於所述的步驟B2還包括端點在處理機故障狀態中，如果信令鏈路的兩端端點的處理機故障都恢復了，則其狀態將變遷到服務狀態；所述的步驟B3還包括端點在服務狀態中，如果處理機發生故障，則其狀態將變遷到處理機故障狀態。
11.根據權利要求1、2或8所述提高M2PA協議端點定位成功率的方法，其特徵在於，該方法還包括端點在驗證狀態、定位完成狀態、服務狀態及處理機故障狀態中，如果MTP3下發了「停止」命令；或流控制傳輸協議命令發生錯誤或被丟失；或收到對端發來的「去服務」鏈路消息；則其狀態將變遷到去服務狀態。
全文摘要
本發明涉及一種提高M2PA協議端點定位成功率的方法。該方法主要包括M2PA(二層消息傳遞部分第二級對等適配層)協議啟動後，進入端點的定位處理過程，在所述定位處理過程中，如果處理機發生故障，則端點做故障記錄，且定位處理過程繼續；端點的定位處理過程結束時，根據所述故障記錄確定端點的下一個要進入的狀態，實現M2PA協議服務功能。因此，本發明的實現使得M2PA定位過程簡單明了，實現起來方便，避免了M2PA定位過程受到上層處理機故障影響，有效地提高了M2PA定位過程的成功率。
文檔編號H04L29/08GK1832486SQ200510053680
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月10日 優先權日2005年3月10日
發明者劉宇洪, 潘能毅, 高泉, 宗思安 申請人:華為技術有限公司