專利名稱：實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統和方法
技術領域：
本發明涉及通訊領域中3GWCDMA-R4核心網的系統和方法，尤其涉及一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統和方法。
背景技術：
3GWCDMA-R4(3G指第三代移動通信技術，WCDMA為寬帶碼分多址，R4為版本號)網絡的基本架構是承載和控制分離，呼叫的控制部分都集中在MSC Server(移動業務交換中心服務器)上，而呼叫的承載接續部分則集中在MGW(媒體網關)上，典型的網絡架構是，一個MSC Server控制一個MGW，多套這樣的設備之間互聯，進而組成了一個網絡。但是這樣的組網模式缺點是每一個MGW都需要一個MSC Server來對其進行控制，這將導致MSC Server的重復投資。
3G網絡在發展過程中出于節約成本的考慮，演進出一種網絡構架模型就是兩個、三個或者更多個MGW同時注冊到一個MSC Server上，這種網絡模型就稱為多網關模型；由于這種網絡模型實用、經濟，因此很快就得到了應用，隨著這種模型的大規模應用，就會出現越來越多的大區內采用多網關模型來組網，而在大區間采用MSC Server間的局間互聯。這種應用達到一定程度以后，同一個MSC Server下管轄的網關會越來越多，這些網關間的話務量也會越來越大，而多網關間的資源數目卻是有限的，因此就有可能有些網關間比較繁忙，而有些網關間不太繁忙。如何讓這些話務量平均的負荷分擔到其他網關上去，并且如何有效的在話務量突然增大的情況下避免某些網關間的資源耗盡，而其他的網關間卻十分空閑，是需要解決的問題。
目前多網關模型由于應用還剛剛開始，因此各個網關間的話務量還都不是很大，網關間的資源分配是按照路由最短的原則進行按需分配。但是這種選路的方法很單一，而且不能夠較好的利用網關間的資源。假設有兩個網關，它們之間有兩條路徑，一條比較短，另一條比較長，當這兩個網關間的話務量很多的情況下，這兩個網關間的最短路徑將會很繁忙。在話務量增大到一定程度，最短路徑上的資源將被耗盡，其它的希望經過這條路徑的呼叫將被拒絕；而這個時候比較長的那條路徑上因為沒有話務而空閑，這時就在較短的路徑上出現擁塞。
如果能在最短路徑上的資源耗盡之前，分擔出一部分話務來走較長的那個路徑，那么就不會出現較長的路由上沒有話務，而較短的路徑上卻資源耗盡的情況。因此就出現了另一種選路的方式，按照負荷分擔的方式進行選路，這種方式簡單的按照資源的比例作為權值來給兩條不同的路徑分配話務量，資源配置比較多的分配的話務量大一些，資源配置比較少的分配的話務量少一些，但是這種方式沒有考慮用戶的通話時間，有些用戶打通電話以后可能很快就掛掉了，而一些用戶可能會通話很長時間，承載資源也會一直被占用。另一方面，目前的通話的路徑上可能不僅僅有這兩個網關間的話務存在，可能還會有其它網關間的話務存在，而這兩個網關又不把條路徑的話務繁忙程度的變化作為選路的依據，因此最終的結果將是無序和難以控制的，同樣容易出現資源耗盡的情況，只是這種情況的幾率降低了一些。
由此可見，目前在實際應用中采用的技術和選路策略，實際上是不公平的，也不能較好的協調多網關模型中的網關間的資源利用和分配。
發明內容
本發明要解決的技術問題就是提供一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統和方法，克服多網關模型中因為網關間資源分配不公平而容易導致擁塞和呼損，從而使整個網絡可控、穩定、公平地運行。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，包括網管、至少一個移動業務交換中心服務器MSCServer、至少四個媒體網關MGW，同一個MSC Server下管轄的多個MGW之間組成網狀連接，兩個不相鄰的MGW之間有一條以上的路徑，網管用于管理MSC Server和MGW， 所述MSC Server包括呼叫控制模塊、路由選擇模塊、存儲模塊， 其中所述呼叫控制模塊用于接受入局側網關Ni的呼叫，根據網管的配置確定需要將入局側網關Ni的數據傳輸給哪個出局側網關Nj，將該信息傳給路由控制模塊，并接受路由控制模塊傳回的承載路徑信息，根據該信息控制承載路徑上的MGW建立承載； 所述路由選擇模塊用于根據網絡拓撲配置，將入局側網關Ni和出局側網關Nj之間的路徑選擇出來，把每條路徑用線路集的形式記錄下來，根據網管配置的參數和存儲模塊中存儲的線路集中各線路資源配置總數和已經占用的資源總數計算各路徑的緊張程度參數，選擇緊張程度最低的路徑作為承載路徑，將該信息傳送給呼叫控制模塊； 所述存儲模塊用于存儲的路由資源的配置參數和占用情況參數，以及網管配置的參數； 所述網管還用于進行參數配置，接受并動態顯示MSC Server傳輸的當前網關間的資源配置參數和資源占用情況參數。
進一步地，所述網管配置的參數包括公平跳數hop，所述路由控制模塊記錄的線路集為跳數小于等于公平跳數的線路集。
進一步地，所述網管的配置參數還包括負荷分擔修正函數f(x)，函數f(x)的定義域為0＜＝x＜＝1；并且f(x)是一個f(0)＝0，f(1)＝無窮大的平滑函數；所述路由控制模塊分別計算每條路徑上的線路集中每一個線路的修正線路緊張程度因子＝f(線路緊張程度因子)，其中線路緊張程度因子＝已占用資源數/資源配置總數；再分別計算每條路徑的修正平均線路緊張程度，修正平均線路緊張程度為線路集中每個線路的修正線路緊張程度因子之和，再除以該路徑的跳數，在所有的路徑中選取修正平均線路緊張程度最小的路徑為承載路徑。
進一步地，所述網管的配置參數還包括負荷啟動門限，所述路由控制模塊分別計算每條路徑上的線路集中每一個線路的線路緊張程度因子，當最短路徑的每一個線路的緊張程度因子都小于負荷啟動門限，就選用最短路徑作為當前呼叫的承載路徑；否則根據網管配置的參數和存儲模塊中存儲的資源配置總數和已經占用的資源總數在多網關間選擇承載路徑。
進一步地，所述負荷分擔修正函數f(x)＝1/(1-x)-1。
進一步地，網管根據當前網關間的資源配置情況和資源占用情況，動態的修改和配置所述配置參數。
進一步地，路由選擇模塊還包括負荷分擔控制子模塊，用于根據網管的負荷分擔修正函數，計算負荷分擔效果，進而把各網關之間的承載鏈路的負荷控制結果和目前的資源占用情況參數動態統計上報給網管或者存儲模塊。
本發明還提供一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，包括如下步驟 (1)移動業務交換中心服務器MSC Server接收到一個入局側網關呼叫，根據網管配置的信息確定出局側網關； (2)MSC Server根據網絡拓撲配置，將入局側網關Ni和出局側網關Nj之間的路徑選擇出來，并把每條路徑用線路集的形式記錄下來； (3)MSC Server根據步驟2中各路徑的線路集來讀取這些線路的資源配置總數和已占用資源數；并根據線路集中各線路資源配置總數和已經占用的資源總數計算各路徑的緊張程度參數，選擇緊張程度最低的路徑作為承載路徑； (4)MSC Server將根據承載路徑控制該路徑上的每一個MGW來建立承載。
進一步地，所述步驟3中，MSC Server記錄的線路集為跳數小于等于配置的公平跳數的線路集。
進一步地，所述步驟3根據當前的資源配置總數和已經占用的資源總數選取承載路徑時，執行以下步驟 (a)分別計算每條路徑上的線路集中每一個線路的修正線路緊張程度因子＝f(線路緊張程度因子)，其中線路緊張程度因子＝已占用資源數/資源配置總數，函數f(x)的定義域為0＜＝x＜＝1；并且f(x)是一個f(0)＝0，f(1)＝無窮大的平滑函數； (b)再分別計算每條路徑的修正平均線路緊張程度，修正平均線路緊張程度為線路集中每個線路的修正線路緊張程度因子之和，再除以該路徑的跳數； (c)在所有的路徑中選取修正平均線路緊張程度最小的路徑為承載路徑。
進一步地，所述步驟3根據當前的資源配置總數和已經占用的資源總數選取承載路徑時，執行以下步驟 (A)分別計算每條路徑上的線路集中每一個線路的線路緊張程度因子，其中線路緊張程度因子＝已占用資源數/資源配置總數； (B)當步驟A中最短路徑的每一個線路的緊張程度因子都小于配置的負荷啟動門限，就選用最短路徑作為當前呼叫的承載路徑，否則，根據網管配置的參數、資源配置總數和已經占用的資源總數在多網關間選擇承載路徑。
進一步地，所述函數f(x)＝1/(1-x)-1。
本發明有如下有益效果 1、與均勻的或者加權的按照話務量負荷分擔的選路方式相比，均勻的或者加權的按照話務量負荷分擔的方法，只考慮到了當前話務的到達率，沒有考慮到不同的話務通話時間長短的差異，因此容易出現公平性上存在較大的波動。而本發明則不是以到達的話務量作為負荷控制的對象，而是把目前的資源配置總數和已經占用的資源總數作為評價不同路由好壞的一個重要的因素，它利用了所有的MGW都處于同一MSC Server的管轄范圍之內，而且MSC Server在存儲模塊中很容易動態觀測到所有節點間的繁忙程度的優點，來控制在不同的路徑上均勻的負荷分擔。
2、目前的沒有負荷分擔的選路功能的3GWCDMA-R4核心網多網關模型是選擇最短路徑作為當前路徑的，這樣當某兩個網關間的話務流量比較大的時候，就會出現跳數較少的最短路徑上的話務異常繁忙，甚至資源耗盡，出現呼損，而跳數較長的路徑上卻沒有任何話務，實際上只要一條路徑的跳數在可以容忍的范圍內，就應該把一部分話務分擔到這些路徑上去，以緩解跳數較少的較短路徑的壓力。因此本發明把選路的范圍限制在一個網管可以配置的公平跳數以內，這樣既可以做到把話務分擔到較長的路徑上去，又可以讓用戶對這些較長路徑做出限制，以免路徑太長開銷太大。
3、將一條路徑上所有的線路的繁忙程度因子加起來再求平均值，利用這樣的方法當這條路徑上的一段線路很繁忙而另一段線路很空閑的時候，求平均值會掩蓋了線路繁忙的那一段資源緊張的事實，而這個時候這條路徑再作為被選擇的路徑可能會加重線路緊張的那一段的線路緊張程度，進而造成擁塞。而采用函數f(x)進行修正以后，最終的修正平均線路緊張程度就會變得對對擁塞很敏感，能在擁塞即將發生的時候立即反映在修正平均線路緊張程度會變成一個很大的值，進而這條路徑被選中的可能性就會迅速降低，這樣就起到了避免擁塞的作用。當即將擁塞的線路上的呼叫釋放掉了一部分以后，這條路徑可能被選中了機會就會增大。因此該發明可以有效地避免擁塞。
4、本發明通過網管界面設定一個負荷啟動門限，將路由最短和擁塞避免兩種因素都考慮在內，當最短路徑上的每一段線路的線路緊張程度因子都小于負荷控制啟動門限的時候，說明用戶認為這個時候不會發生擁塞，因此應該選用最短路徑作為當前呼叫的承載所走的路徑。當最短路徑上的任何一段線路的線路緊張程度因子大于擁塞控制門限的時候就需要啟動負荷分擔的機制，來由其他路徑幫助最短路徑來分擔話務。因此本發明兼顧了路由最短和擁塞避免兩個方面的優點。
圖1是本發明實現多網關模型下的路由選擇功能的系統中MSC Server和MGW連接示意圖； 圖2是本發明實現多網關模型下的路由選擇功能的系統中MSC Server的結構以及網管、MSC Server、MGW之間通訊框圖； 圖3是本發明實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法的流程圖； 圖4是本發明實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法的另一流程圖； 圖5是本發明圖1中的網關間資源占用/配置的示例圖； 圖6是本發明實現多網關模型下的路由選擇功能的系統中，在1->6->5和1->7->5兩條路徑上的資源占用/配置情況。
具體實施例方式 下面結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細說明。
如圖1所示，圖中節點8是MSC Server，節點從1到7是隸屬于節點8管理的MGW。節點8與節點從1到7之間的虛線是信令鏈路；節點1到7相互之間的實線則是承載鏈路。實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統包括網管(圖中未示)、至少一個MSC Server，至少四個MGW，同一個MSC Server下管轄的多個MGW之間組成網狀連接，兩個不相鄰的MGW之間有一條以上的路徑。
如圖2所示，本發明的系統包括網管、MSC Server、MGW；MSC Server包括呼叫控制模塊、路由選擇模塊、存儲模塊；其中 所述網管用于管理MSC Server和MGW，進行參數配置并存儲配置參數，接受并動態顯示MSC Server傳輸的當前網關間的資源配置參數和資源占用情況參數； 所述呼叫控制模塊用于接受MGW(該MGW稱為入局側網關)的呼叫，根據網管的配置確定需要將入局側網關的數據傳輸給哪個MGW(該MGW稱為出局側網關)，將該信息傳給路由控制模塊，并接受路由控制模塊傳回的承載路徑信息，根據該承載路徑信息，來控制在該路徑上的所有MGW建立承載； 所述路由選擇模塊用于根據網絡拓撲配置，將入局側網關和出局側網關之間的路徑選擇出來。先把每條路徑用線路集的形式記錄下來，根據網管配置的參數和存儲模塊中存儲的資源配置總數和已經占用的資源總數在多網關間選擇承載路徑，并將該信息傳送給呼叫控制模塊； 所述存儲模塊用于存儲路由資源的配置參數和占用情況參數，以及網管配置的參數； 所述網管的配置參數包括公平跳數、負荷分擔修正函數，網管可以根據當前網關間的資源配置情況和資源占用情況，動態的修改和配置公平跳數。所述網管的配置參數還可以包括啟動負荷控制門限，用于選擇承載路徑。
實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統還包括負荷分擔控制子模塊(圖中未示)，該模塊可作為路由選擇模塊的子模塊，實體上可以作為一個單獨的模塊或者設備存在于MSC Server之內或之外。負荷分擔控制子模塊可以根據網管的負荷分擔修正函數，計算負荷分擔效果，進而把各網關之間的承載鏈路的負荷控制結果和目前的資源占用情況參數動態統計上報給網管或者存儲模塊，作為用戶評價這種負荷控制效果的依據。
MSC Server對各網關內的不同路徑上的承載鏈路進行負荷控制不會影響到與該MSC Server進行互聯的其他MSC Server到該局向的話務和流量。
如圖3所示，本發明一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，包括如下步驟 步驟301，開始； 步驟302，MSC Server的呼叫控制模塊接收到一個入局側網關呼叫，根據網管配置的信息確定出局側網關； 步驟303，MSC Server的呼叫控制模塊把入局側網關(Ni)和出局側網關(Nj)作為參數傳給路由控制模塊； 步驟304，路由控制模塊根據網絡拓撲配置和公平跳數配置(hop)在Ni和Nj之間將跳數小于等于hop的所有路徑選擇出來； 每個路徑可能是由一條或者多條線路所組成的，將每條路徑用線路集的形式記錄下來，假設Ni和Nj之間某一條路徑只經過一個節點Nk，那么這條路徑的線路集為{(Ni，Nk)，(Nk，Nj)}； 步驟305，路由控制模塊根據步驟304中各路徑的線路集來讀取存儲模塊中關于這些線路的資源配置總數(T(Ni，Nk)，T(Nk，Nj))和已占用資源數(A(Ni，Nk)，A(Nk，Nj))，對于網關間是TDM承載的情況，T(Ni，Nk)表示網關間配置的可用的CIC(TDM電路識別碼)的數目，A(Ni，Nk)表示已經占用的CIC的數目；對于IP承載T(Ni，Nk)表示網關間可用的承載總帶寬，A(Ni，Nk)表示已經使用掉的帶寬； 步驟306，按照公式A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk)來計算路徑(Ni，Nk)的線路緊張程度因子，由于當前被占用的資源A(Ni，Nk)總是少于配置的資源T(Ni，Nk)，因此A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk)＜＝1；按照該公式分別計算步驟304中每條路徑上的線路集中每一個線路的線路緊張程度因子； 步驟307，分別計算每條路徑的工程修正平均線路緊張程度 {A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk)+...+A(Nk，Nj)/T(Nk，Nj)}/h＝平均線路緊張程度(公式1) {f(A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk))+...+f(A(Nk，Nj)/T(Nk，Nj))}/h＝修正平均線路緊張程度(公式2) 其中((Ni，Nk),...(Nk，Nj))∈線路集，h為該線路集的跳數； 其中函數f(x)應具備以下特性 f(x)的定義域為0＜＝x＜＝1；并且f(x)如果是一個f(0)＝0，f(1)＝無窮大的平滑函數，那么就可使f(A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk))接近于1的最繁忙，使f(A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk))接近于0的最不繁忙。f(x)＝1/(1-x)-1具備上述條件，將f(x)代入公式2，得到公式3。
{A(Ni，Nk)/(T(Ni，Nk)-A(Ni，Nk))+...+A(Nk，Nj)/(T(Nk，Nj)-A(Nk，Nj))}/h＝工程修正平均線路緊張程度(公式3) 步驟308利用步驟307中計算出來的各條路徑的工程修正平均線路緊張程度來在所有的路徑中選取工程修正平均線路緊張程度最小的那個路徑作為當前呼叫的路徑。
步驟309，路由控制模塊將該路徑信息發送給呼叫控制模塊，呼叫控制模塊根據該信息來控制在該路徑上的所有MGW建立承載； 步驟310，結束。
公式3中所指出的工程修正算法，是把函數f(x)＝1/(1-x)-1代入公式2所得到的，而符合f(x)特征的平滑函數有很多，如1/(1-sin((π/2)*x))-1等高等數學中常用到的函數，都符合f(x)的特征，這些平滑函數不應該僅僅局限于f(x)＝1/(1-x)-1，因此該函數應該是可以配置的，并且用戶可以根據路由控制模塊上報給網管的資源占用情況參數，來衡量不同的f(x)對負荷控制效果的影響，進而可以修正f(x)。
如圖4所示，本發明還提供一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，包括如下步驟 步驟401，開始； 步驟402，MSC Server的呼叫控制模塊接收到一個入局側網關呼叫，根據網管配置的信息確定出局側網關； 步驟403，MSC Server的呼叫控制模塊把入局側網關(Ni)和出局側網關(Nj)作為參數傳給路由控制模塊； 步驟404，路由控制模塊根據網絡拓撲配置和公平跳數配置(hop)在Ni和Nj之間將跳數小于等于hop的所有路徑選擇出來；每個路徑可能是由一條或者多條線路所組成的，將每條路徑用線路集的形式記錄下來，假設Ni和Nj之間某一條路徑只經過一個節點Nk，那么這條路徑的線路集為{(Ni，Nk)，(Nk，Nj)}； 步驟405，路由控制模塊根據步驟404中各路徑的線路集來讀取存儲模塊中關于這些線路的資源配置總數(T(Ni，Nk)，T(Nk，Nj))和已占用資源數(A(Ni，Nk)，A(Nk，Nj))； 步驟406，按照公式A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk)來計算線路(Ni，Nk)的線路緊張程度因子，由于當前被占用的資源A(Ni，Nk)總是少于配置的資源T(Ni，Nk)，因此A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk)＜＝1；按照該公式分別計算步驟404中每條路徑上的線路集中每一個線路的線路緊張程度因子； 步驟407，將最短路徑線路的緊張程度因子與網管設定的啟動負荷控制門限相比較，如果最短路徑的每一個線路的緊張程度因子都小于負荷啟動門限，那么就選用最短路徑作為當前呼叫的承載路徑； 步驟408，路由控制模塊將該路徑信息發送給呼叫控制模塊，呼叫控制模塊根據該信息來控制在該路徑上的所有MGW建立承載； 步驟409，結束。
步驟410，如果步驟407中最短路徑的每一個線路的緊張程度因子有大于負荷啟動門限的，這就說明目前的最短路徑比較擁塞，因此就應該啟動負荷分擔機制，分別計算每條路徑的工程修正平均線路緊張程度； 步驟411，利用步驟410中計算出來的各條路徑的工程修正平均線路緊張程度在所有的路徑中選取修正平均線路緊張程度最小的那個路徑作為當前呼叫的路徑； 步驟412，路由控制模塊將該路徑信息發送給呼叫控制模塊，呼叫控制模塊根據該信息來控制在該路徑上的所有MGW建立承載，然后進入步驟409，結束過程。
同樣，本例中，工程修正平均線路緊張程度使用的函數f(x)＝1/(1-x)-1，符合f(x)特征的平滑函數有很多，這些平滑函數不應該僅僅局限于f(x)＝1/(1-x)-1，因此該函數應該是可以配置的，并且用戶可以根據路由控制模塊上報給網管的資源占用情況參數，來衡量不同的f(x)對負荷控制效果的影響，進而可以修正f(x)。
圖5是本發明網關間資源占用/配置例圖。圖中所有節點間的分數，分子表示的是節點間已經被占用的資源總數A(Ni，Nk)，而分母表示的是節點間配置的資源總數T(Ni，Nk)。而這個分數表示的則是兩個節點(Ni，Nk)間的線路緊張程度因子A(Ni，Nk)/T(Ni，Nk)。
圖6是一個例圖，說明的是在1->6->5和1->7->5兩條路徑上的資源占用/配置情況。
如果按照公式1來在這兩條路徑之間選擇一個空閑的路徑，則路徑1->6->5的平均線路緊張程度為(0.53+0.97)/2＝0.75，路經1->7->5的平均線路緊張程度為(0.85+0.85)/2＝0.85。如果直接選擇平均線路緊張程度較小的路徑為當前路徑，則應該選擇1->6->5為當前的路徑，但是很明顯，這個時候路徑1-->6->5之間的線路6->5的線路利用率已經達到了97％，這個時候如果仍然在1->6->5這條路徑上面選路，馬上會在線路6->5之間產生擁塞，因此實際上應該選擇1->7->5為當前路徑。
如果按照公式3來計算在這兩條路徑之間選擇一個空閑的路徑，則路徑1->6->5的修正平均線路緊張程度為(53/(100-53)+97/(100-97))/2＝33.427，路經1->7->5的平均線路緊張程度為(85/(100-85)+85(100-85))/2＝5.56。選擇修正平均線路緊張程度較小的路徑為當前路徑，則應該選擇1->7->5為當前的路徑，這個時候就避開了那條即將擁塞的路徑，這就說明經過修正以后的公式3當一條路徑中的任何一段線路即將發生擁塞的時候修正平均線路緊張程度馬上會變得很大，從而減小了話務選擇到這條路徑上的可能，從而達到了擁塞避免的目的。
本發明通過計算修正平均線路緊張程度、設置負荷分擔啟動門限、設置負荷分擔公平跳數的方法來使3GWCDMA-R4核心網在多網關模型下具備的路由選擇功能。該功能兼顧了路由最短和擁塞避免兩個方面的優點，有效地協調同一個MSC Server下多網關間的話務負荷，使整個網絡人工可控的、穩定的、公平的運行。
權利要求
1.一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，包括網管、至少一個移動業務交換中心服務器MSC Server、至少四個媒體網關MGW，同一個MSC Server下管轄的多個MGW之間組成網狀連接，兩個不相鄰的MGW之間有一條以上的路徑，網管用于管理MSC Server和MGW，其特征在于所述MSC Server包括呼叫控制模塊、路由選擇模塊、存儲模塊，
其中所述呼叫控制模塊用于接受入局側網關Ni的呼叫，根據網管的配置確定需要將入局側網關Ni的數據傳輸給哪個出局側網關Nj，將該信息傳給路由控制模塊，并接受路由控制模塊傳回的承載路徑信息，根據該信息控制承載路徑上的MGW建立承載；
所述路由選擇模塊用于根據網絡拓撲配置，將入局側網關Ni和出局側網關Nj之間的路徑選擇出來，把每條路徑用線路集的形式記錄下來，根據網管配置的參數和存儲模塊中存儲的線路集中各線路資源配置總數和已經占用的資源總數計算各路徑的緊張程度參數，選擇緊張程度最低的路徑作為承載路徑，將該信息傳送給呼叫控制模塊；
所述存儲模塊用于存儲的路由資源的配置參數和占用情況參數，以及網管配置的參數；
所述網管還用于進行參數配置，接受并動態顯示MSC Server傳輸的當前網關間的資源配置參數和資源占用情況參數。
2.根據權利要求1所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，其特征在于所述網管配置的參數包括公平跳數hop，所述路由控制模塊記錄的線路集為跳數小于等于公平跳數的線路集。
3.根據權利要求2所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，其特征在于所述網管的配置參數還包括負荷分擔修正函數f(x)，函數f(x)的定義域為0＜＝x＜＝1；并且f(x)是一個f(0)＝0，f(1)＝無窮大的平滑函數；所述路由控制模塊分別計算每條路徑上的線路集中每一個線路的修正線路緊張程度因子＝f(線路緊張程度因子)，其中線路緊張程度因子＝已占用資源數/資源配置總數；再分別計算每條路徑的修正平均線路緊張程度，修正平均線路緊張程度為線路集中每個線路的修正線路緊張程度因子之和，再除以該路徑的跳數，在所有的路徑中選取修正平均線路緊張程度最小的路徑為承載路徑。
4.根據權利要求2所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，其特征在于所述網管的配置參數還包括負荷啟動門限，所述路由控制模塊分別計算每條路徑上的線路集中每一個線路的線路緊張程度因子，當最短路徑的每一個線路的緊張程度因子都小于負荷啟動門限，就選用最短路徑作為當前呼叫的承載路徑；否則根據網管配置的參數和存儲模塊中存儲的資源配置總數和已經占用的資源總數在多網關間選擇承載路徑。
5.根據權利要求3或4所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，其特征在于所述負荷分擔修正函數f(x)＝1/(1-x)-1。
6.根據權利要求1所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，其特征在于網管根據當前網關間的資源配置情況和資源占用情況，動態的修改和配置所述配置參數。
7.根據權利要求3或4所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，其特征在于路由選擇模塊還包括負荷分擔控制子模塊，用于根據網管的負荷分擔修正函數，計算負荷分擔效果，進而把各網關之間的承載鏈路的負荷控制結果和目前的資源占用情況參數動態統計上報給網管或者存儲模塊。
8.一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，包括如下步驟
(1)移動業務交換中心服務器MSC Server接收到一個入局側網關呼叫，根據網管配置的信息確定出局側網關；
(2)MSC Server根據網絡拓撲配置，將入局側網關Ni和出局側網關Nj之間的路徑選擇出來，并把每條路徑用線路集的形式記錄下來；
(3)MSC Server根據步驟2中各路徑的線路集來讀取這些線路的資源配置總數和已占用資源數；并根據線路集中各線路資源配置總數和已經占用的資源總數計算各路徑的緊張程度參數，選擇緊張程度最低的路徑作為承載路徑；
(4)MSC Server將根據承載路徑控制該路徑上的每一個MGW來建立承載。
9.根據權利要求8所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，其特征在于所述步驟3中，MSC Server記錄的線路集為跳數小于等于配置的公平跳數的線路集。
10.根據權利要求9所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，其特征在于所述步驟3根據當前的資源配置總數和已經占用的資源總數選取承載路徑時，執行以下步驟
(a)分別計算每條路徑上的線路集中每一個線路的修正線路緊張程度因子＝f(線路緊張程度因子)，其中線路緊張程度因子＝已占用資源數/資源配置總數，函數f(x)的定義域為0＜＝x＜＝1；并且f(x)是一個f(0)＝0，f(1)＝無窮大的平滑函數；
(b)再分別計算每條路徑的修正平均線路緊張程度，修正平均線路緊張程度為線路集中每個線路的修正線路緊張程度因子之和，再除以該路徑的跳數；
(c)在所有的路徑中選取修正平均線路緊張程度最小的路徑為承載路徑。
11.根據權利要求9所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，其特征在于所述步驟3根據當前的資源配置總數和已經占用的資源總數選取承載路徑時，執行以下步驟
(A)分別計算每條路徑上的線路集中每一個線路的線路緊張程度因子，其中線路緊張程度因子＝已占用資源數/資源配置總數；
(B)當步驟A中最短路徑的每一個線路的緊張程度因子都小于配置的負荷啟動門限，就選用最短路徑作為當前呼叫的承載路徑，否則，根據網管配置的參數、資源配置總數和已經占用的資源總數在多網關間選擇承載路徑。
12.根據權利要求10所述的實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，其特征在于所述函數f(x)＝1/(1-x)-1。
全文摘要
本發明公開了一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的系統，包括網管、至少一個MSC Server、至少四個MGW，所述MSC Server包括呼叫控制模塊、路由選擇模塊、存儲模塊；所述網管管理MSC Server和MGW，進行參數配置并存儲配置參數；所述呼叫控制模塊接受入局側網關的呼叫，并根據承載鏈路信息控制承載路徑上的MGW建立承載；所述路由選擇模塊根據資源配置總數和已經占用的資源總數計算各路徑的緊張程度參數，選擇承載路徑，將該信息傳送給呼叫控制模塊；所述存儲模塊存儲的路由資源的配置參數。本發明還公開了一種實現核心網多網關模型下的路由選擇功能的方法，該方法克服了多網關模型中因為網關間資源分配不公平而容易導致擁塞，使整個網絡可控、穩定、公平地運行。
文檔編號H04W28/02GK101193335SQ200610145678
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月23日 優先權日2006年11月23日
發明者博 楊, 孔亞洲, 進 王, 洪艷霞 申請人:中興通訊股份有限公司