[发明专利]基于主动探测的SIP网络过载控制系统和方法

权利要求书

1.基于主动探测的SIP网络过载控制系统，该过载控制系统部署于SIP网络的边缘服务器上，其特征在于：所述的过载控制系统包括如下四个功能模块，

测量模块，测量模块的功能是在呼叫到达所述的边缘服务器后，测量模块把呼叫转发给限制模块；同时测量相邻呼叫的时间间隔，按照设定的计算方法计算呼叫到达平均时间间隔和呼叫平均到达率；

限制模块，限制模块的功能是采用呼叫门限来限制到达的呼叫，具体是：呼叫到达后，限制模块根据所述的控制决策模块发送来的呼叫准入速率，和从所述的测量模块得到的呼叫平均到达率，计算出一个门限间隔时间，然后一旦一个呼叫允许进入边缘服务器所在的SIP网络后，限制模块则启动一个持续时间为所述的门限间隔的定时器，所有在定时器超时之前到达的呼叫都会被拒绝；

探测模块，通过周期性发送SIP消息MESSAGE请求来主动探测SIP网络负载情况，并将测量得到的SIP网络应用层负载信息RTT发送给控制决策模块；

控制决策模块，控制决策模块的功能是按照设定的控制周期，根据测量模块计算的呼叫平均到达率、探测模块探测得到的SIP网络应用层负载信息RTT、在本控制周期内所收到的来自SIP网络的503响应数目和本控制周期的呼叫准入速率，周期性地执行速率适配方法，计算得到下一个控制周期的呼叫准入速率，并发送给限制模块。

2.根据权利要求1所述的基于主动探测的SIP网络过载控制系统，其特征在于：所述的测量模块计算呼叫到达平均时间间隔的具体方法是指数加权移动平均方法，即按照下式计算呼叫到达平均时间间隔，

ΔI(n)＝(1-w)×ΔI(n-1)+w×Δi(n)

式中，ΔI(n)是指第n个呼叫到达后所述的测量模块计算得到的呼叫到达平均时间间隔，ΔI(n-1)是指第n-1个呼叫到达后所述的测量模块计算得到的呼叫到达平均时间间隔，Δi(n)是指第n个呼叫与第n-1个呼叫之间的时间间隔，w是一个大于零小于等于1的实数；

所述的测量模块按照下式计算呼叫平均到达率：

λ(n)＝1/ΔI(n)

式中，λ(n)是指第n个呼叫到达后所述的测量模块计算得到的呼叫平均到达率。

3.根据权利要求1所述的基于主动探测的SIP网络过载控制系统，其特征在于：所述探测模块主动探测SIP网络负载情况的具体方法是：在SIP消息MESSAGE请求中定义一个专用的SIP消息头Probing来指定该SIP消息为探测消息，在每个控制周期，探测模块向出口服务器发送携带Probing消息头的MESSAGE请求；当收到携带Probing消息头的MESSAGE请求时，该出口服务器立即返回200响应，该响应按照与MESSAGE请求相同的路径返回，从而最终到达所述的探测模块；在收到200响应后，探测模块测量发送MESSAGE请求与接收200响应之间的时间间隔，并将此时间间隔作为所述的SIP网络应用层负载信息RTT。

4.根据权利要求1所述的基于主动探测的SIP网络过载控制系统，其特征在于：所述的速率适配方法的具体内容是：

如果在本控制周期中所述的控制决策模块没有收到503响应消息，并且此时来自所述的测量模块的呼叫平均到达率大于本控制周期的呼叫准入速率，则增加下一个控制周期的呼叫准入速率；

如果在本控制周期中所述的控制决策模块没有收到503响应消息，并且此时来自所述的测量模块的呼叫平均到达率小于等于本控制周期的呼叫准入速率，则下一个控制周期的呼叫准入速率设置为呼叫平均到达率；

如果在本控制周期中所述的控制决策模块虽然收到503响应消息，但所收到的503响应消息的数目与本控制周期准入呼叫数量的比值，小于上一个控制周期所收到的503响应消息的数目与上一控制周期准入呼叫数量的比值，则下一个控制周期的呼叫准入速率保持为本周期的呼叫准入速率；

如果在本控制周期中所述的控制决策模块新收到503响应消息并且所收到的503响应消息的数目与本控制周期准入呼叫数量的比值，大于上一个控制周期所收到的503响应消息的数目与上一控制周期准入呼叫数量的比值，则减小下一个控制周期的呼叫准入速率。