在不可用情况之后处理面向连接的IP连接的方法

摘要

在现有技术中存在以下问题：在位于两个控制设备(IAD，PCU)之间的面相连接的IP通信关系的情况下，在一个控制设备(PCU)中出现不可用情况之后，那里的面向连接的数据被丢失，由此所接收的消息可能与连接不匹配(意外消息)。本发明在此通过以下创造一种救济，即把由进行发送的控制设备发出的消息提供给所述面向连接的通信关系的上层使用，由该上层将该消息用作为重建完整通信关系的判据。

说明书

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的方法。

迄今通过常规的线路交换的电信网在譬如象ISDN/PSTN用户等用户之间进行的通信在更新的通信结构中通过IP网来进行。作为终端设备，可以例如采用xDSL链路的终接设备(集成接入设备IAD)处的常规ISDN/PSTN终端设备，或也可以采用利用基于IP的相应信令(H.323/SIP)的基于IP的终端设备。

所述的终接设备由可以是基于分组的交换系统的一部分的控制设备或控制单元控制。在控制单元和终接设备之间控制着许多(例如25,000)面向连接的IP通信关系/连接(例如TCP，SCTP)。为了控制连接，必须在终接设备和控制单元中存放与连接有关的数据(譬如传输控制块、源地址、目标地址、连接状态和统计数据等)。控制单元的不可用情况(例如因为失效(故障)、复位指令和因为人工再配置)在该终接设备内被识别。在面向连接的IP连接中现在存在以下问题：只有当所有与连接有关的连接数据依旧存在于控制单元中时，这些连接在控制单元重新可用时才能被继续使用。但在控制单元重新可用时通常不是这种情况。

随着控制单元的失效，与连接有关的数据也丧失。这意味着，通过(从终接设备的角度来看)仍然有效的连接接收消息的重新可用的控制单元不能给IP连接分配该消息。由于控制单元的不可用性，从该控制单元的角度来看通往终接设备的通信关系变成无效。由后者接收的消息变成意外(out-of-the-blue)的消息。

在现有技术中，此时必须重新建立或再构建(重启)IP连接。但这也意味着，从失效时刻到IP连接的重建之间到来的所有消息将被丢失，因为它们由传输层放弃了。单个IP连接的建立/重建是非常快地进行的，多个IP连接的建立是顺序地进行的。因为通信是利用控制设备经许多IP连接进行的，所以所有IP连接的建立根据其数量而总共需要很大的时间间隔。因此，至少最后的终接设备被干扰，直到所有IP连接被重新建立。

该现有技术的问题是，在重新建立所有连接所需要的时间间隔内，用户可能被干扰，而且信令消息可能丧失。同样，因太长的再度可用时间而导致的错误计费也是可能的，例如稳定连接的失效。对于数据传输，这种长的再度可用时间绝对还可能被容忍，但对于视频/或甚至语音传输，它是完全不能被接受的。

因此本发明基于的任务在于，揭示一种如何在不可用情况之后处理面向连接的IP连接以便改善通信质量(QoS)的途径。

该任务从权利要求1的前序部分所给出的特征出发，通过在特征部分所要求保护的特征来解决。

本发明的主要优点是，对主动通信方的干扰时间被最小化，其中通往被动通信方的所有连接的重建可以持续更长。这是通过在尚未建立/重建连接时转送消息来实现的，其中消息丢失被最小化。原则上，利用本发明提供了一种简单、可靠并具有高度用户可用性的解决方案。

本发明的另一优点在于，可供使用的处理器时间只被用于此时恰好需要的连接。这通常是以下连接，即这些连接的消息在再度可用之后在某个时间间隔内到达。所有连接的一般建立只在以后的阶段恢复。由此提高了传输系统的质量。

本发明的优选改进方案由从属权利要求给出。

下面借助于两个附图所示的实施例来详细讲述本发明。

图1示出了在一个终接设备和一个被非冗余地布置的控制单元之间的配置，

图2示出了在一个终接设备和一个被冗余地布置的控制单元之间的配置。

在DSL承载语音(VoDSL)的范畴内，用于连接模拟电话和ISDN电话的终接设备IAD被用作远程网关。为了交换语音而采用MGCP(媒体网关控制协议RFC 2705)，为了隧穿I SDN消息而采用IUA协议(ISDNQ.921-用户适配RFC 3057)，以及采用SCTP协议(流控制传输协议RFC 2960)作为传输协议。终接设备IAD在物理上终接ISDN协议，但由交换机(外围设备PCU)控制。

在图1中示出了第一和第二控制设备之间的配置。第一控制设备在此被构造为终接设备IAD，并由第二控制设备控制。后者根据当前第一实施例被构造为非冗余的控制单元PCU(外围控制单元PCU)。另外从图1还可以看到一个与控制单元PCU保持有效连接的媒体控制平台MCP。

在终接设备IAD和控制单元PCU之间控制着面向连接的IP通信关系或IP连接(例如25,000)。在所有这些IP连接被激活用于循环地交换状态/状态询问期间，它们当中只有一部分、也即例如约最多1,000个应被看作所使用的IP连接。

根据当前的第一实施例，现在假定控制单元PCU因为故障而失效。因此，即便在再度可用的情况下，其中所管理的面向连接的数据也会丧失，但在终接设备IAD中这些数据仍然可用，而且从它看来通过所述失效的控制单元PCU所进行的IP连接仍然是有效的。当被发送给(失效的)控制单元PCU的终接设备IAD的数据没有被确认时，该终接设备便尝试有针对性地询问控制单元PCU。只有终接设备IAD在多次不成功的询问之后没有收到信息时，IP连接才被切换成“无效”，这有时可能持续较长的时间。

根据本发明，在控制单元PCU中实现一种算法A用于在不可用情况之后处理面向连接的IP连接。该算法负责根据实际的通信需要来启动IP连接的重建。在此，所有消息(对于该消息，IP连接因为控制单元PCU的失效而还存在)不是象现有技术中那样一般地由传输层丢弃，而是由连接协议(TCP，SCTP等)转送给用户层、也即上层(upper layer层)以进行继续处理。

然后在用户层判断应该如何继续处理该被接收的消息。为此执行似然性检查。如果涉及有效的消息，则可以立即由用户层促使重新建立连接，并与此同时地把该消息从传输层转送给媒体控制平台MCP，以作继续处理。相反，同样可以由用户层首先启动连接建立，并在成功建立连接之后继续处理该消息。因此消息不会丢失。在理想情况下，通信各方都不会注意到所述的失效。

原则上，所有IP连接(例如25,000)都可以由控制单元PCU根据再度可用性而向终接设备IAD重新建立/重建。如果由控制单元PCU建立一个通往终接设备IAD的连接，则该终接设备IAD识别出从它来看还存在类似的有效IP连接，复制有关的涉及连接的数据，并由此重建通往控制单元PCU的IP连接。

所有IP连接的连接建立不是单个地而是成块地执行的(例如每个步骤1,000个连接)。如果在该连接建立过程中有消息来自于被使用的但尚未重建的IP连接，则将该消息视为优先的。于是，优先地重建该消息所属的IP连接，其方式是：中断该位置的一般连接建立过程，建立所考虑的IP连接，并恢复所述的一般连接建立过程。同样，如果控制单元PCU应该向相应的IAD发送一个消息，则IP连接被优先地处理。

出于安全性的原因，有意义的是，不让算法A永久性地运行而是只在某个确定的时间间隔内运行。该时间间隔对用户层是已知的，并且可以被通知给所述的连接协议。例如，算法A在控制单元PCU重启时被启动，并且在重建所有IP连接(例如25,000)之后再度停止。

图2中示出了第二实施例。据此，这里同样示出了在第一和第二控制设备之间的配置。第一控制设备被构造为终接设备IAD，并由第二控制设备控制。后者根据当前的第二实施例被构造为冗余的控制单元PCU(外围控制单元PCU)。在此，控制单元PCU的一半具有有效的工作状态，而控制单元PCU的另一半具有备用的工作状态。另外从图2可以看到一个媒体控制平台MCP，其与控制单元PCU具有有效连接。

在正常状态(可用情况)下，在终接设备IAD和控制单元PCU的有效的那一半之间进行面向连接的IP连接(例如TCP，SCTP)。

根据当前的第二实施例，现在假定控制单元PCU的有效的那一半因为故障状态而失效。从终接设备IAD的角度来看，通过失效的控制单元PCU进行的IP连接仍然是有效的。该失效被控制单元PCU的冗余设置的那一半快速地识别，并将以前有效的那一半的IP地址转移到该备用的那一半。这具有的优点是，在仍然有效的IP连接中不必进行变址。由于控制单元PCU的有效的那一半失效，所以现在这里的面向连接的数据也丧失，该数据在终接设备IAD中尚可用。

根据本发明，现在这里也规定，按照与在第一实施例中所讲述的相同算法A启动IP连接的重建。由此，所有消息(对于该消息不再存在连接)不是象现有技术中那样一般地由传输层丢弃，而是由连接协议(TCP，SCTP等)转送给用户层、也即上层以进行继续处理。这里，也可能有意义的是，不让算法A永久性地运行而是只在某个确定的时间间隔内运行。该时间间隔对用户层是已知的，并且可以被通知给所述的连接协议。例如，算法A在控制单元PCU重启时被启动，并且在重建所有IP连接(例如25,000)之后再度停止。

原则上可以确定的是，在两个实施例中虽然已经讲到了面向连接的IP连接。但本发明并不局限于IP连接。利用本发明方法可以处理各种类型的面向连接的连接(例如ATM，MPLS，帧中继等)。另外在两个实施例中已经讲到了在功能上被构造为信令连接的IP连接。但这不应表现为限制性的，荷载连接也可以用相同方式被处理。最后作为不可用情况讲到了控制单元PCU的失效。但作为不可用情况，同样可以考虑复位指令或人工再配置。