TWI809593B

TWI809593B - 用於網路電話信令迴圈的根因分析的電子裝置和方法

Info

Publication number: TWI809593B
Application number: TW110145958A
Authority: TW
Inventors: 楊曜宗; 黃義方; 藍元良; 許世俊
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2021-12-08
Publication date: 2023-07-21
Also published as: TW202324981A

Abstract

提出一種用於網路電話信令迴圈的根因分析的電子裝置和方法。方法包含：自電信核心網路擷取多個信令；根據時間依序排列多個信令以取得信令資訊，其中信令資訊包含對應於會談初始協定的呼叫的狀態碼、位置資訊應答的結果碼以及號碼可攜性路由資訊；以及根據狀態碼、結果碼以及號碼可攜性路由資訊判斷網路電話信令迴圈的根因，並且輸出根因。

Description

用於網路電話信令迴圈的根因分析的電子裝置和方法

本發明是有關於一種用於網路電話信令迴圈的根因分析的電子裝置和方法。

IP電話（voice over Internet protocol，VoIP）技術是促成電信網路迅速發展的重要推手。在公眾交換電話網路（public switch telephone network，PSTN）IP化的過程中，通話的建立由傳統的電路交換（circuit switch）模式轉變為封包交換（packet switch）模式，並基於會談初始協定（session initiation protocol，SIP）來完成。

如何讓客戶在執行門號移轉的過程中無感，是電信業者為了維持用戶體驗所必須達到的目標。當人為疏忽或是設備障礙導致路由不一致，就會發生發話端SIP信號無法正確抵達受話端。此現象除了造成客戶無法通話外，若該信號重複地流經多個設備或元件，並且持續地在網路中循環，將造成信令迴圈（signaling loop）現象。信令迴圈會耗用網路及語音服務的資源，進而影響服務效能。因此，如何提出一種有效地偵測或預測信令迴圈之發生的方法，是本領域的重要課題之一。

本發明提供一種用於網路電話信令迴圈的根因分析的電子裝置和方法，可偵測電信核心網路中的VoIP信令迴圈並輸出VoIP信令迴圈的根因。

本發明的一種用於網路電話信令迴圈的根因分析的電子裝置，包含處理器、儲存媒體以及收發器。收發器通訊連接至電信核心網路。儲存媒體儲存多個模組。處理器耦接儲存媒體以及收發器，並且存取和執行多個模組，其中多個模組包含信令擷取模組、匯集排序模組以及異常解析模組。信令擷取模組通過收發器自電信核心網路擷取多個信令。匯集排序模組根據時間依序排列多個信令以取得信令資訊，其中信令資訊包含對應於會談初始協定的呼叫的狀態碼、位置資訊應答的結果碼以及號碼可攜性路由資訊。異常解析模組根據狀態碼、結果碼以及號碼可攜性路由資訊判斷網路電話信令迴圈的根因，並且通過收發器輸出根因。

在本發明的一實施例中，上述的異常解析模組響應於狀態碼與預設狀態碼匹配而產生根因，其中根因包含狀態碼，其中根因指示網路電話信令迴圈已經發生。

在本發明的一實施例中，上述的異常解析模組響應於狀態碼與預設狀態碼不匹配而判斷結果碼與預設結果碼是否不匹配，其中異常解析模組響應於結果碼與預設結果碼不匹配而產生根因，其中根因指示電信核心網路中的電話號碼映射伺服器與歸屬用戶伺服器之間發生資料不同步，其中根因指示網路電話信令迴圈正在發生。

在本發明的一實施例中，上述的異常解析模組響應於結果碼與預設結果碼匹配而自信令資訊取得第二號碼可攜性路由資訊，其中異常解析模組響應於號碼可攜性路由資訊與第二號碼可攜性路由資訊不匹配而產生根因，其中根因指示電信核心網路中的多個電話號碼映射伺服器之間發生資料不同步，其中根因指示網路電話信令迴圈即將發生。

在本發明的一實施例中，上述的多個信令分別包含多個通話識別碼，其中匯集排序模組響應於多個通話識別碼相匹配而根據多個信令產生信令資訊。

本發明的一種用於網路電話信令迴圈的根因分析的方法，包含：自電信核心網路擷取多個信令；根據時間依序排列多個信令以取得信令資訊，其中信令資訊包含對應於會談初始協定的呼叫的狀態碼、位置資訊應答的結果碼以及號碼可攜性路由資訊；以及根據狀態碼、結果碼以及號碼可攜性路由資訊判斷網路電話信令迴圈的根因，並且輸出根因。

基於上述，本發明的電子裝置可分析信令資訊以快速地找出「已發生」、「正發生」或「即將發生」的VoIP信令迴圈以及對應的異常門號，並可輸出VoIP信令迴圈的根因以供電信網路的維運人員參考。根因可協助維運人員排除迴圈障礙或預先示警維運人員以避免網路及服務資源在將來遭到浪費。

SIP協定的版本RFC（request for comments）3261已經規範了偵測迴圈現象的機制，包含「通過標頭（via header）」及「最大轉發（max-forwards）」兩種方式。前者可標記信令所流經的設備，藉以判斷是否重複轉傳該信令。若網路元件偵測到信令迴圈，則網路迴圈可送出代表「迴圈已偵測（loop detected）」的狀態碼（status-code）「482」；後者則是透過限定轉發次數，避免資源被過度耗用。信令每經過一次中繼（hop），轉發次數的值就會被減1。當該值為0時，網路元件便可送出代表「中繼次數過多（too many hops）」的狀態碼「483」。若轉發次數被設定的太大，會造成不必要的資源耗用。若轉發次數被設定的太小，則可能連通話都無法成功建立。上述兩種方法都無法得知根因，且可能在共振（forking）發生時將共振誤判為迴圈。

有鑑於此，本發明提供一種用於網路電話信令迴圈的根因分析的電子裝置和方法，可偵測電信核心網路中的VoIP信令迴圈，並可分析出造成VoIP信令迴圈的根因。

圖1根據本發明的一實施例繪示一種用於VoIP信令迴圈的根因分析的電子裝置100的示意圖。電子裝置100可包含處理器110、儲存媒體120以及收發器130。

處理器110例如是中央處理單元（central processing unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微控制單元（micro control unit，MCU）、微處理器（microprocessor）、數位信號處理器（digital signal processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC）、圖形處理器（graphics processing unit，GPU）、影像訊號處理器（image signal processor，ISP）、影像處理單元（image processing unit，IPU）、算數邏輯單元（arithmetic logic unit，ALU）、複雜可程式邏輯裝置（complex programmable logic device，CPLD）、現場可程式化邏輯閘陣列（field programmable gate array，FPGA）或其他類似元件或上述元件的組合。處理器110可耦接至儲存媒體120以及收發器130，並且存取和執行儲存於儲存媒體120中的多個模組和各種應用程式。

儲存媒體120例如是任何型態的固定式或可移動式的隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（flash memory）、硬碟（hard disk drive，HDD）、固態硬碟（solid state drive，SSD）或類似元件或上述元件的組合，而用於儲存可由處理器110執行的多個模組或各種應用程式。在本實施例中，儲存媒體120可儲存包含一或多個信令擷取模組121、匯集排序模組122以及異常解析模組123等多個模組，其功能將於後續說明。

收發器130以無線或有線的方式傳送及接收訊號。

在一實施例中，電子裝置100的功能可由多個不同的元件實現。舉例來說，一或多個信令擷取模組121、匯集排序模組122以及異常解析模組123等多個模組可分別由不同的電腦實現。

電子裝置100可偵測電信網路是否有VoIP信令迴圈發生，並可分析造成VoIP信令迴圈的根因。圖2根據本發明的一實施例繪示電信網路的示意圖。電信網路可包含電子裝置100、用戶代理裝置（user agent，UA）200、用戶代理裝置300以及電信核心網路500。用戶代理裝置200（或用戶代理裝置300）可包含諸如手機、傳統電話或智慧型手錶等話機設備，或可包含諸如平板電腦、桌上型電腦或筆記型電腦等具有VoIP通訊軟體的運算裝置。用戶代理裝置200（或用戶代理裝置300）可具有一或多組門號。在一實施例中，用戶代理裝置200（或用戶代理裝置300）還可具有其他客戶設備識別碼、設備序號或暫時識別碼等資訊。在本實施例中，假設用戶代理裝置200為發話端，並且用戶代理裝置300為受話端。用戶代理裝置200與用戶代理裝置300可通過電信核心網路500建立通話。用戶代理裝置200（或用戶代理裝置300）可傳送訊號或信令至電信核心網路500以進行註冊、更新、訂閱或發話至另一用戶代理裝置等基於VoIP的行為。

電信核心網路500可包含多種基本的IP多媒體子系統（IP multimedia subsystem，IMS）網路元件，其中IMS網路元件可包含服務呼叫會談控制功能（serving-call session control function，S-CSCF）元件、詢問呼叫會談控制功能（interrogation-call session control function，I-CSCF）元件、代理呼叫會談控制功能（proxy-call session control function，P-CSCF）元件、歸屬用戶伺服器（home subscriber server，HSS）、用戶合約伺服器功能（user profile server function，UPSF）元件、電話號碼映射（E.164 NUMber，ENUM）伺服器、號碼可攜性資料庫（NP database，NPDB）元件、互連邊界控制功能（interconnection border control function，IBCF）元件、網域名稱系統（domain name system，DNS）或應用伺服器（application server，AP）等。

電子裝置100可通過收發器130通訊連接至電信核心網路500。信令擷取模組121可通過收發器130自電信核心網路500或IMS網路元件擷取一或多個信令。信令擷取模組121所擷取的信令可用於偵測VoIP信令迴圈的發生以及根因。在一實施例中，電信核心網路500可包含由相同或不同領域（realm）所管轄的多個區域50，並且電子裝置100可包含多個信令擷取模組121。區域50例如是IMS網路。電子裝置100可通過多個信令擷取模組121分別擷取不同區域50中的信令，藉以使信令擷取範圍涵蓋整個電信核心網路500。由相同領域所管轄的多個區域50可由相同的特定IMS元件服務，而由不同領域所管轄的多個區域50則由不同的特定IMS元件服務。在一實施例中，信令擷取模組121可根據預設週期擷取區域50中的信令。

圖3根據本發明的一實施例繪示偵測VoIP信令迴圈之方法的流程圖，其中所述方法可由如圖1所示的電子裝置100實施。在步驟S310中，匯集排序模組122可取得對應於SIP呼叫（SIP INVITE）的信令資訊，並將信令資訊輸入至異常解析模組123。

具體來說，在信令擷取模組121通過收發器130自電信核心網路500擷取多個信令後，匯集排序模組122可根據時間（例如：信令封包中的時間戳記）依序排列多個相關的信令以取得信令資訊。上述的信令例如是VoIP信令。在一實施例中，匯集排序模組122可根據通話識別碼（call ID）判斷信令是否相關。於多個信令可分別包含多個通話識別碼。匯集排序模組122可響應於多個通話識別碼匹配而根據多個信令產生信令資訊。舉例來說，若一信令中的通話識別碼與另一信令中的通話識別碼相同，則匯集排序模組122可判斷此二信令為相關信令，並根據此二信令產生信令資訊。在一實施例中，匯集排序模組122可根據受話號碼判斷信令是否相關。舉例來說，若一信令中的受話號碼與另一信令中的受話號碼相同，則匯集排序模組122可判斷此二信令為相關信令，並根據此二信令產生信令資訊。

信令資訊用以建立用戶代理裝置200與用戶代理裝置300之間的會談（session）。信令資訊可包含通話識別碼、對應於SIP呼叫的狀態碼（SIP status code）、位置資訊應答（location information answer，LIA）的結果碼（diameter result code）以及號碼可攜性路由資訊（number portability routing information，NRI）。異常解析模組123可根據狀態碼、結果碼以及號碼可攜性路由資訊偵測電信核心網路500中的VoIP信令迴圈，並且判斷VoIP信令迴圈的根因。在一實施例中，信令資訊可進一步包含ENUM回應碼（reply code）、ENUM DNS信令、發話者（caller）的發話號碼（SIP-from-address）、受話者（callee）的受話號碼（SIP-to-address）、發話者的發話IP位址（source IP）、受話者的受話IP位址（destination IP）以及各個信令的時間戳記，其中發話號碼即為用戶代理裝置200向電信核心網路500註冊的電話號碼，並且受話號碼即為用戶代理裝置300向電信核心網路500註冊的電話號碼。號碼可攜性路由資訊可包含領域冠碼（或路由冠碼（routing number，RN））和受話號碼。領域冠碼可用於判斷受話者的用戶代理裝置是由哪一個領域所管轄。

在一實施例中，匯集排序模組122可根據受話號碼和時間戳記等參數在電信核心網路500中搜尋與時間戳記相對應的特定時段內是否存在與受話號碼相關聯的diameter CX介面信令，進而自diameter CX介面信令取得結果碼。

在一實施例中，匯集排序模組122可根據受話號碼和時間戳記等參數在電信核心網路500中搜尋與時間戳記相對應的特定時段內是否存在與受話號碼相關聯的ENUM DNS信令。若ENUM DNS信令存在，匯集排序模組122可自ENUM DNS信令取得以正規表示法（regex）呈現的路由冠碼。

在一實施例中，匯集排序模組122可通過DNS應用程式介面（application programming interface，API）查詢電信核心網路500中的號碼可攜性資料庫或一或多個ENUM伺服器，藉以取得號碼可攜性路由資訊，其中自不同ENUM伺服器所取得的號碼可攜性路由資訊可能相同或相異。

在步驟S320中，異常解析模組123可判斷信令資訊是否對應於新的VoIP信令迴圈事件。若信令資訊對應於新的VoIP信令迴圈事件，則進入步驟S330。若信令資訊並不對應於新的VoIP信令迴圈事件，則進入步驟S390。

具體來說，當異常解析模組123判斷過往信令資訊對應於VoIP信令迴圈事件，異常解析模組123可將所述過往信令資訊儲存於儲存媒體120中。在接收到新信令資訊後，若新信令資訊與儲存在儲存媒體120中的過往信令資訊匹配時，則異常解析模組123可判斷新信令資訊並非對應於新的VoIP信令迴圈事件。若新信令資訊未與儲存媒體120中的任何過往信令資訊，則異常解析模組123可判斷新信令資訊對應於新的VoIP信令迴圈事件。

異常解析模組123可根據通話識別碼、發話號碼、發話IP位址、受話號碼、受話IP位址或時間戳記等參數來判斷兩個信令資訊是否匹配。舉例來說，若兩個信令資訊中的時間戳記對應於相同的時間範圍且兩個信令資訊中的受話號碼相同，則異常解析模組123可判斷所述兩個信令資訊匹配。舉另一例來說，若兩個信令資訊中的通話識別碼相同，則異常解析模組123可判斷所述兩個信令資訊匹配。

在步驟S330中，異常解析模組123可判斷信令資訊中的狀態碼是否與預設狀態碼匹配。若狀態碼與預設狀態碼匹配（即：狀態碼與預設狀態碼相同），則進入步驟S360。若狀態碼與預設狀態碼不匹配（即：狀態碼與預設狀態碼相異），則進入步驟S340。預設狀態碼例如是代表「迴圈已偵測」的狀態碼「482」或代表「中繼次數過多」的狀態碼「483」。若步驟S330的判斷結果為是，代表電信核心網路500中存在已經發生的VoIP信令迴圈，且所述VoIP信令迴圈已被電信核心網路500中的IMS網路元件偵測到。IMS網路元件可在偵測到VoIP信令迴圈時發出包含狀態碼「482」或狀態碼「483」的信令。

在步驟S340中，異常解析模組123可判斷信令資訊中的結果碼是否與預設結果碼不匹配。若結果碼與預設結果碼不匹配（即：結果碼與預設結果碼相異），則進入步驟S380。若結果碼與預設結果碼匹配（即：結果碼與預設結果碼相同），則進入步驟S350。預設結果碼例如是「DIAMETER_SUCCESS (2001)」。若步驟S340的判斷結果為是，代表電信核心網路500存在正在發生的VoIP信令迴圈，其中所述VoIP信令迴圈的根因例如是電信核心網路500中的ENUM伺服器與歸屬用戶伺服器之間發生資料不同步。需注意的是，若異常解析模組123無法取得結果碼，則進入步驟S350。

在步驟S350中，異常解析模組123可判斷信令資訊中是否存在不同的路由冠碼並且判斷ENUM回應碼是否等於0，其中ENUM回應碼等於0代表「未出現錯誤（no error）」。路由冠碼或ENUM回應碼可從ENUM DNS信令中取得。若ENUM伺服器存在不同領域的路由冠碼且ENUM回應碼等於0，則進入步驟S380。若ENUM伺服器不存在不同領域的路由冠碼或ENUM回應碼不等於0，則進入步驟S390。若步驟S350的判斷結果為是，代表電信核心網路500中的多個ENUM伺服器之間發生資料不同步，且所述資料不同步可能將造成VoIP信令迴圈的產生，其中所述多個ENUM伺服器例如包含歸屬於用戶代理裝置200之領域的ENUM伺服器以及歸屬於用戶代理裝置300之領域的ENUM伺服器。

在步驟S360中，異常解析模組123可將信令資訊儲存於儲存媒體120中，並且建立對應於信令資訊的新的VoIP信令迴圈事件。異常解析模組123還可為VoIP信令迴圈事件進行編號。VoIP信令迴圈事件可包含通話識別碼、受話號碼、時間戳記或狀態碼等資訊。

在步驟S370中，異常解析模組123可通過收發器130發出告警訊息，藉以通知電信核心網路500的維運人員VoIP信令迴圈已經發生。異常解析模組123可通過電子郵件、手機簡訊或IM軟體訊息等方式來將告警訊息傳送給維運人員持有的終端裝置。

在步驟S380中，異常解析模組123可進行VoIP信令迴圈的根因分析。

在步驟S390中，異常解析模組123可判斷匯集排序模組122所擷取的信令資訊是否都已處理完成。若存在還未處理完的信令資訊，則進入步驟S310，由匯集排序模組122繼續輸入信令資訊供異常解析模組123分析。若不存在還未處理完的信令資訊，則結束圖3的流程。

圖4根據本發明的一實施例繪示根因分析（即：步驟S380）之方法的流程圖，其中所述方法可由如圖1所示的電子裝置100實施。在步驟S381中，異常解析模組123可判斷信令資訊中的結果碼是否與預設結果碼不匹配。若結果碼與預設結果碼不匹配（即：結果碼與預設結果碼相異），則進入步驟S383。若結果碼與預設結果碼匹配（即：結果碼與預設結果碼相同），則進入步驟S382。需注意的是，若異常解析模組123無法取得結果碼，則進入步驟S382。

若步驟S381的判斷結果為是，代表VoIP信令迴圈的根因為ENUM伺服器與HSS（或UPSF）之間發生資料不同步。若步驟S381的判斷結果為否，代表受話端所歸屬的HSS或UPSF元件中的資料正常。換句話說，VoIP信令迴圈是由與受話端不同之領域的路由異常造成的。據此，在步驟S382中，異常解析模組123可判斷信令資訊是否存在不匹配的NRI。若NRI不匹配，則進入步驟S384。若NRI匹配，則結束圖4的流程。若步驟S382的判斷結果為是，代表VoIP信令迴圈的根因為多個ENUM伺服器之間發生資料不同步。NRI可來自於電信核心網路500中的ENUM伺服器或NPDB元件。

在步驟S383中，異常解析模組123可自電信核心網路500中的各個領域搜集與受話號碼相關聯的資訊。舉例來說，若電信核心網路500包含多個HSS或UPSF元件，則異常解析模組123可根據受話號碼而通過Diameter API或位置資訊請求（location information request，LIR）等指令對HSS或UPSF元件進行輪詢，藉以取得回應的LIA信令。異常解析模組123可自LIA信令中取得諸如原始主機（origin-host）、原始領域（origin-realm）或結果碼等與受話號碼相關聯的資訊。舉另一例來說，異常解析模組123可根據受話號碼以自電信核心網路500取得ENUM DNS信令，並且自ENUM DNS信令取得以Regex呈現的ENUM回應碼或名稱授權指標（naming authority pointer，NAPTR）等與受話號碼相關聯的資訊。若異常解析模組123無法通過對應於SIP呼叫的信令資訊找出相關聯的ENUM DNS信令，則異常解析模組123可通過DNS API直接以E.164格式的受話號碼來查詢ENUM伺服器，從而自ENUM伺服器取得回應碼的Regex欄位等資訊。

在步驟S384中，異常解析模組123可判斷信令資訊是否對應於新的VoIP信令迴圈事件。若信令資訊對應於新的VoIP信令迴圈事件，則進入步驟S385。若信令資訊並不對應於新的VoIP信令迴圈事件，則進入步驟S387。

在步驟S385中，異常解析模組123可將信令資訊儲存於儲存媒體中，並且建立對應於信令資訊的新的VoIP信令迴圈事件。異常解析模組123還可為VoIP信令迴圈事件進行編號。VoIP信令迴圈事件可包含通話識別碼、受話號碼、時間戳記或狀態碼等資訊。

在步驟S386中，異常解析模組123可通過收發器130發出告警訊息，藉以通知電信核心網路500的維運人員VoIP信令迴圈可能即將發生或正在發生。異常解析模組123可通過電子郵件、手機簡訊或IM軟體訊息等方式來將告警訊息傳送給維運人員持有的終端裝置。

在步驟S387中，異常解析模組123可判斷VoIP信令迴圈的根因，並且輸出根因以供維運人員參考。異常解析模組123可通過電子郵件、手機簡訊或IM軟體訊息等方式來將根因傳送給維運人員持有的終端裝置。

若步驟S384的判斷結果為否，代表VoIP信令迴圈已經發生。據此，異常解析模組123可產生指示VoIP信令迴圈已經發生的根因，其中所述根因還可包含狀態碼（例如：狀態碼「482」或狀態碼「483」。若步驟S381與步驟S384的判斷結果均為是，代表VoIP信令迴圈正在發生。據此，異常解析模組123可產生指示VoIP信令迴圈正在發生的根因，其中所述根因還可指示信核心網路500中的ENUM伺服器與歸屬用戶伺服器之間發生資料不同步。若步驟S382與步驟S384的判斷結果均為是，代表VoIP信令迴圈有可能將發生。據此異常解析模組123可產生指示VoIP信令迴圈即將發生的根因，其中所述根因還可指示電信核心網路500中的多個ENUM伺服器之間發生資料不同步。

異常解析模組123根據產生根因並且通過收發器130輸出根因以向電信核心網路500的維運人員示警，其中所述根因可包含狀態碼，且所述根因可指示VoIP信令迴圈已經發生。異常解析模組123可通過電子郵件、手機簡訊或IM軟體訊息等方式來將根因傳送給維運人員持有的終端裝置。在一實施例中，根因還可包含發話號碼、受話號碼、時間戳記、狀態碼或VoIP信令迴圈事件編號等資訊。

在一實施例中，根因可包含步驟S383所取得的資訊的相關內容。具體來說，異常解析模組123可根據所述資訊進行以下判斷：若ENUM DNS查詢的受話號碼之領域為HSS A，但向HSS A查詢受話號碼時失敗，代表ENUM伺服器所收容的受話號碼與HSS A的資料不一致。異常解析模組123可將這些資訊寫入根因中並回報給維運人員。若向HSS A查詢受話號碼成功，則異常解析模組123可將查詢結果寫入根因中並回報給維運人員。

圖5根據本發明的一實施例繪示正常的（即：未發生VoIP信令迴圈事件）VoIP通話之建立的信令圖。用戶代理裝置200可通過電信核心網路500與用戶代理裝置300通訊。電信核心網路500可包含P-CSCF元件510、發話端歸屬網路（calling home network）520、ENUM伺服器530、受話端歸屬網路（called home network）540以及P-CSCF元件550，其中發話端歸屬網路510可包含S-CSCF元件521，並且受話端歸屬網路可包含I-CSCF元件541、HSS/UPSF元件542以及S-CSCF元件543。用戶代理裝置200、P-CSCF元件510以及發話端歸屬網路520可歸屬於相同的領域。用戶代理裝置300、受話端歸屬網路540以及P-CSCF元件550可歸屬於相同的領域。

在步驟S501中，用戶代理裝置200可通過P-CSCF元件510傳送SIP呼叫至S-CSCF元件521以啟始發話。SIP呼叫可包含發話號碼和受話號碼等資訊。

在步驟S502中，S-CSCF元件521可根據SIP呼叫傳送DNS查詢（query）至ENUM伺服器530，藉以查詢受話號碼歸屬的領域。

在步驟S503中，ENUM伺服器530可回應於DNS查詢而將受話號碼歸屬的領域傳送給S-CSCF元件521。S-CSCF元件521與ENUM伺服器530可通過ENUM DNS指令與彼此通訊。

在步驟S504中，S-CSCF元件521可根據ENUM伺服器530的回應而傳送SIP呼叫請求至I-CSCF元件541，其中所述回應指示受話號碼與I-CSCF元件541歸屬於相同的領域。SIP呼叫請求可包含發話號碼和受話號碼等資訊。

在步驟S505中，I-CSCF元件541可向HSS/UPSF元件542傳送Diameter LIR指令，藉以查詢受話號碼歸屬的S-CSCF元件。

在步驟S506中，HSS/UPSF元件542可回應於Diameter LIR指令而傳送Diameter LIA指令至I-CSCF元件541，其中Diameter LIA指令可包含S-CSCF元件543的資訊。

在步驟S507中，I-CSCF元件541可通過S-CSCF元件543以及P-CSCF元件550傳送SIP呼叫請求至用戶代理裝置300。

回應於SIP呼叫請求，在步驟S508中，用戶代理裝置300可基於受話端狀態（callee status）而通過P-CSCF元件550、S-CSCF元件543、I-CSCF元件541、S-CSCF元件521以及P-CSCF元件510以將SIP狀態（SIP status）傳送至用戶代理裝置200，藉以建立用戶代理裝置200與用戶代理裝置300之間的通話。

圖6根據本發明的一實施例繪示發生異常VoIP信令迴圈的VoIP通話的信令圖。在圖6中，步驟S605至步驟S610為異常VoIP信令迴圈發生的第一次循環，並且步驟S611至步驟S616為異常VoIP信令迴圈發生的第二次循環。雖然圖6僅繪示出異常VoIP信令迴圈發生的兩次循環，但實際上異常VoIP信令迴圈發生的循環次數可多於兩次，直到「最大轉發」的轉發次數的值被減至0為止。

在步驟S601中，用戶代理裝置200可通過P-CSCF元件510傳送SIP呼叫至S-CSCF元件521以啟始發話。SIP呼叫可包含發話號碼和受話號碼等資訊。

在步驟S602中，S-CSCF元件521可根據SIP呼叫傳送DNS查詢至ENUM伺服器530，藉以查詢受話號碼歸屬的領域。

在步驟S603中，ENUM伺服器530可回應於DNS查詢而將受話號碼歸屬的領域傳送給S-CSCF元件521。S-CSCF元件521與ENUM伺服器530可通過ENUM DNS指令與彼此通訊。

在步驟S604中，S-CSCF元件521可根據ENUM伺服器530的回應而傳送SIP呼叫請求至I-CSCF元件541，其中所述回應指示受話號碼與I-CSCF元件541歸屬於相同的領域。SIP呼叫請求可包含發話號碼和受話號碼等資訊。

在步驟S605中，I-CSCF元件541可向HSS/UPSF元件542傳送Diameter LIR指令，藉以查詢受話號碼歸屬的S-CSCF元件。

人為失誤或設備故障等因素可造成ENUM伺服器530與HSS/UPSF元件542之間發生資料不同步。若發生資料不同步，在步驟S606中，HSS/UPSF元件542可傳送Diameter LIA指令至I-CSCF元件541，其中Diameter LIA指令可包含指示HSS/UPSF元件542無法查詢到受話號碼的結果碼，其中所述結果碼例如是DIAMETER ERROR USER UNKNOWN (5001)。

在步驟S607中，由於I-CSCF元件541無法得知受話號碼歸屬的領域，故I-CSCF元件541可傳送SIP呼叫請求至預設的S-CSCF元件。預設的S-CSCF元件可包含S-CSCF元件543。

由於S-CSCF元件543並無法查詢到受話號碼的相關資訊，因此，為了回應SIP呼叫請求，在步驟S608中，S-CSCF元件543可傳送DNS查詢至ENUM伺服器530，藉以查詢受話號碼歸屬的領域。

在步驟S609中，ENUM伺服器530可向S-CSCF元件543回應受話號碼歸屬的領域（或歸屬網路）。

在步驟S610中，S-CSCF元件543傳送SIP呼叫請求至I-CSCF元件541。SIP呼叫請求可包含發話號碼和受話號碼等資訊。

步驟S610與步驟S604的目的相同。因此，在步驟S611中，I-CSCF元件541可再次向HSS/UPSF元件542傳送Diameter LIR指令，藉以查詢受話號碼歸屬的S-CSCF元件，如步驟S605。據此，圖6的流程將進入異常VoIP信令迴圈發生的第二次循環（即：步驟S611至步驟S616），直到「最大轉發」的轉發次數的值被減至0為止。若轉發次數的值被某IMS網路元件減至0，則所述IMS網路元件可傳送狀態碼「483」給發話端（即：用戶代理裝置200）。

在圖6的實施例中，VoIP信令迴圈的根因為ENUM伺服器530與HSS/UPSF元件542之間發生資料不同步。雖然ENUM伺服器530認為受話號碼與HSS/UPSF元件542歸屬於相同的領域，但HSS/UPSF元件542卻無法查詢到受話號碼的相關資料。電子裝置100可通過如圖3和圖4所示的流程偵測出此種VoIP信令迴圈，並取得VoIP信令迴圈的根因。

參照圖3和圖6，在步驟S310中，匯集排序模組122可取得對應於SIP呼叫（SIP INVITE）的信令資訊，並將信令資訊輸入至異常解析模組123。假設匯集排序模組122已經在先前取得了對應於步驟S607的SIP呼叫，且匯集排序模組122在當前取得了對應於步驟S610的SIP呼叫。若儲存媒體120中並無法查詢到特定時間範圍內存在與上述的SIP呼叫匹配的VoIP信令迴圈事件，則在步驟S320中，異常解析模組123可根據信令資訊判斷發生了新的VoIP信令迴圈事件。

若I-CSCF元件541具備偵測VoIP信令迴圈的功能，在步驟S330中，異常解析模組123可自信令資訊中取得由I-CSCF元件541所送出的狀態碼「482」，並可判斷狀態碼「482」與狀態碼匹配。若I-CSCF元件541不具備偵測VoIP信令迴圈的功能，在步驟S330中，異常解析模組123可自信令資訊中取得由將轉發次數的值減至0的IMS網路元件所送出的狀態碼「483」，並可判斷狀態碼「483」與狀態碼匹配。

參照圖4和圖6，在步驟S381中，異常解析模組123可判斷信令資訊中的結果碼是否與預設結果碼不匹配。假設信令資訊中的結果碼為DIAMETER ERROR USER UNKNOWN (5001)，則異常解析模組123可判斷結果碼與預設結果碼不匹配。

在步驟S383中，異常解析模組123可自電信核心網路500中的各個領域搜集與受話號碼相關聯的資訊。由於對應於信令資訊的VoIP信令迴圈事件已經在步驟S360被建立，因此，在步驟S384中，異常解析模組123可判斷信令資訊並不對應於新的VoIP信令迴圈事件。

在步驟S387中，異常解析模組123可判斷VoIP信令迴圈的根因，並且輸出根因以供維運人員參考。根因可包含步驟S383所取得的資訊的相關內容。舉例來說，異常解析模組123可根據在步驟S383所取得的資訊發現ENUM DNS查詢的受話號碼與HSS/UPSF元件542歸屬於相同的領域，但HSS/UPSF元件542卻無法查詢到所述受話號碼，所以產生了迴圈。異常解析模組123還可能在所述資訊中發現受話號碼應歸屬於與另一HSS/UPSF元件相同的領域。據此，異常解析模組123可判斷ENUM伺服器530對受話號碼的資訊是不正確的。異常解析模組123可將判斷結果附加在根因中以通知維運人員。

圖7根據本發明的另一實施例繪示發生異常VoIP信令迴圈的VoIP通話的信令圖。用戶代理裝置200可通過電信核心網路500與用戶代理裝置300通訊，其中用戶代理裝置200與用戶代理裝置300是由不同的電信業者所服務。電信核心網路500可包含P-CSCF元件710、話務台（operator）720以及話務台730。話務台720可包含S-CSCF元件721、ENUM伺服器722以及IBCF元件723。話務台730可包含IBCF元件731、S-CSCF元件732以及ENUM伺服器733。用戶代理裝置200與話務台720可歸屬於相同的領域。用戶代理裝置300與話務台730可歸屬於相同的領域。

在圖7中，步驟S702至步驟S707為異常VoIP信令迴圈發生的第一次循環，並且步驟S708至步驟S713為異常VoIP信令迴圈發生的第二次循環。雖然圖7僅繪示出異常VoIP信令迴圈發生的兩次循環，但實際上異常VoIP信令迴圈發生的循環次數可多於兩次，直到「最大轉發」的轉發次數的值被減至0為止。

在步驟S701中，用戶代理裝置200可通過P-CSCF元件710傳送SIP呼叫至S-CSCF元件721以啟始發話。SIP呼叫可包含發話號碼和受話號碼等資訊。

在步驟S702中，S-CSCF元件721可根據SIP呼叫傳送DNS查詢至ENUM伺服器722，藉以查詢受話號碼歸屬的領域。

在步驟S703中，ENUM伺服器722可回應於DNS查詢而將受話號碼歸屬的領域傳送給S-CSCF元件721。ENUM伺服器722可向S-CSCF元件721指示受話號碼對應於話務台730。

在步驟S704中，S-CSCF元件721可根據ENUM伺服器722的回應而通過IBCF元件723和IBCF元件731傳送SIP呼叫請求至S-CSCF元件732。

在步驟S705中，S-CSCF元件732可回應於SIP呼叫請求而通過DNS查詢向ENUM伺服器733詢問受話號碼的相關資訊。

在步驟S706中，ENUM伺服器733可傳送DNS查詢的回應訊息至S-CSCF元件732，其中回應訊息可指示受話號碼不歸屬於話務台730。

在步驟S707中，S-CSCF元件732可通過IBCF元件723和IBCF元件731傳送SIP呼叫請求至S-CSCF元件721。

步驟S707與步驟S701的目的相同。因此，在步驟S708中，S-CSCF元件721將再次傳送DNS查詢至ENUM伺服器722，如步驟S702所示。據此，圖7的流程將進入異常VoIP信令迴圈發生的第二次循環（即：步驟S708至步驟S713），直到「最大轉發」的轉發次數的值被減至0為止。

在圖7的實施例中，VoIP信令迴圈的根因為不同電信商的ENUM伺服器（即：ENUM伺服器722和ENUM伺服器733）之間發生資料不同步，或是ENUM伺服器722與ENUM伺服器733兩者上游的NPDB元件記錄的資訊有誤。若用戶代理裝置200所發起的會談沒有良好的通話識別碼的控管機制，VoIP信令迴圈將會無窮地循環。電子裝置100可通過如圖3和圖4所示的流程偵測出此種VoIP信令迴圈，並取得VoIP信令迴圈的根因。

參照圖3和圖7，在步驟S310中，匯集排序模組122可取得對應於SIP呼叫的信令資訊，並將信令資訊輸入至異常解析模組123。假設匯集排序模組122已經在先前取得了對應於步驟S701的SIP呼叫，且匯集排序模組122在當前取得了對應於步驟S707的SIP呼叫。若儲存媒體120中並無法查詢到特定時間範圍內存在與上述的SIP呼叫匹配的VoIP信令迴圈事件，則在步驟S320中，異常解析模組123可根據信令資訊判斷發生了新的VoIP信令迴圈事件。

由於不同話務台通訊的期間，信令的通話識別碼可能發生改變。據此，IMS網路元件將無法偵測到VoIP信令迴圈並產生狀態碼「482」或狀態碼「483」。因此，在步驟S330中，異常解析模組123可判斷狀態碼與預設狀態碼不匹配。

由於受話號碼不歸屬於話務台720，因此，在步驟S340中，異常解析模組123無法從信令資訊中取得與結果碼相關的Diameter CX介面信令。

在步驟S350中，異常解析模組123可判斷信令資訊是否包含分別對應於不同話務台的路由冠碼。在本實施例中，假設異常解析模組123自信令資訊中取得對應於話務台720的路由冠碼「RN1」和對應於話務台730的路由冠碼「RN2」。因此，步驟S350的判斷結果為是。

參照圖4和圖7，由於異常解析模組123無法取得結果碼，因此，圖7的流程進入步驟S382。在步驟S382中，異常解析模組123可判斷信令資訊中由不同ENUM伺服器所提供的NRI是否不匹配。在本實施例中，NPDB元件指示受話號碼對應於路由冠碼「RN2」（即：受話號碼歸屬於話務台730），但ENUM伺服器733卻指示受話號碼對應於路由冠碼「RN1」（即：受話號碼歸屬於話務台720），因此，異常解析模組123可判斷NRI不匹配。

由於對應於信令資訊的VoIP信令迴圈事件並沒有在步驟S360被建立，因此，在步驟S384中，異常解析模組123可判斷信令資訊對應於新的VoIP信令迴圈事件。

在步驟S386中，異常解析模組123可通過收發器130發出告警訊息，藉以通知電信核心網路500的維運人員ENUM伺服器之間的資料不同步可能即將造成VoIP信令迴圈事件。異常解析模組123可通過電子郵件、手機簡訊或IM軟體訊息等方式來將告警訊息傳送給維運人員持有的終端裝置。

在步驟S387中，異常解析模組123可判斷VoIP信令迴圈的根因，並且輸出根因以供維運人員參考。異常解析模組123可將自NPDB元件和ENUM伺服器733查詢到的受話號碼的相關資訊（例如：受話號碼歸屬的話務台或受話號碼對應的路由冠碼）附加在根因中以通知維運人員。

圖8根據本發明的一實施例繪示一種用於VoIP信令迴圈的根因分析的方法的流程圖，其中所述方法可由如圖1所示的電子裝置100實施。在步驟S801，自電信核心網路擷取多個信令。在步驟S802，根據時間依序排列多個信令以取得信令資訊，其中信令資訊包含對應於會談初始協定的呼叫的狀態碼、位置資訊應答的結果碼以及號碼可攜性路由資訊。在步驟S803，根據狀態碼、結果碼以及號碼可攜性路由資訊判斷網路電話信令迴圈的根因，並且輸出根因。

綜上所述，本發明的電子裝置可擷取電信網路的封包或信令來進行分析，應用VoIP信令迴圈的特徵，關聯相關的ENUM伺服器或HSS/UPSF元件等對應的資訊，協助維運人員找出迴圈的根因。

與習用技術相比，本發明更具有以下的效益及優點：（1）本發明除了能根據SIP狀態碼回報迴圈狀態，還提供了迴圈根因分析，能大幅提升維運人員進行迴圈診斷的準確性，並且縮短排除障礙之時間，避免電信核心網路的資源被大量耗用。（2）本發明可在迴圈發生的同時，迅速產生基本的告警內容，包含迴圈事件起始時間、迴圈門號等資訊，以達到即時的告警功能，從而能快速通知維運人員迴圈事件之發生。（3）本發明可在迴圈發生前或是發生迴圈障礙卻無相關狀態碼產生時，產生迴圈預警。本發明還可透過關聯設備（例如：ENUM伺服器或HSS/UPSF元件）擷取到的門號資訊，推斷迴圈事件的根因。因此，本發明能大幅降低迴圈障礙擴大之風險。（4）本發明的擷取和分析信令之方法，不需要在IMS網路元件或設備中埋入代理裝置（agenet）進行監控，即可判斷是否有異常事件之產生。因此對於各元件或設備之效能影響可降至最低。

100:電子裝置 110:處理器 120:儲存媒體 121:信令擷取模組 122:匯集排序模組 123:異常解析模組 130:收發器 200、300:用戶代理裝置 50:區域 500:電信核心網路 510、550、710:代理呼叫會談控制功能元件 520:發話端歸屬網路 521、543、721、732:服務呼叫會談控制功能元件 530、722、733:電話號碼映射伺服器 540:受話端歸屬網路 541:詢問呼叫會談控制功能元件 542:歸屬用戶伺服器/用戶合約伺服器功能元件 720、730:話務台 723、731:互連邊界控制功能元件 S310、S320、S330、S340、S350、S360、S370、S380、S381、S382、S383、S384、S385、S386、S387、S390、S501、S502、S503、S504、S505、S506、S507、S508、S601、S602、S603、S604、S605、S606、S607、S608、S609、S610、S611、S612、S613、S614、S615、S616、S701、S702、S703、S704、S705、S706、S707、S708、S709、S710、S711、S712、S713、S801、S802、S803:步驟

圖1根據本發明的一實施例繪示一種用於VoIP信令迴圈的根因分析的電子裝置的示意圖。圖2根據本發明的一實施例繪示電信網路的示意圖。圖3根據本發明的一實施例繪示偵測VoIP信令迴圈之方法的流程圖。圖4根據本發明的一實施例繪示根因分析之方法的流程圖。圖5根據本發明的一實施例繪示正常的VoIP通話之建立的信令圖。圖6根據本發明的一實施例繪示發生異常VoIP信令迴圈的VoIP通話的信令圖。圖7根據本發明的另一實施例繪示發生異常VoIP信令迴圈的VoIP通話的信令圖。圖8根據本發明的一實施例繪示一種用於VoIP信令迴圈的根因分析的方法的流程圖。

S801、S802、S803:步驟

Claims

一種用於網路電話信令迴圈的根因分析的電子裝置，包括：收發器，通訊連接至電信核心網路；儲存媒體，儲存多個模組；以及處理器，耦接所述儲存媒體以及所述收發器，並且存取和執行所述多個模組，其中所述多個模組包括：信令擷取模組，通過所述收發器自所述電信核心網路擷取多個信令；匯集排序模組，根據時間依序排列所述多個信令以取得信令資訊，其中所述信令資訊包括對應於會談初始協定的呼叫的狀態碼、位置資訊應答的結果碼以及號碼可攜性路由資訊；以及異常解析模組，根據所述狀態碼與預設狀態碼、所述結果碼與預設結果碼以及所述號碼可攜性路由資訊與第二號碼可攜性路由資訊的匹配結果判斷所述網路電話信令迴圈的根因，並且通過所述收發器輸出所述根因，其中所述異常解析模組響應於所述結果碼與所述預設結果碼匹配而自所述信令資訊取得所述第二號碼可攜性路由資訊。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述異常解析模組響應於所述狀態碼與預設狀態碼匹配而產生所述根因，其中所述根因包括所述狀態碼，其中所述根因指示所述網路電話信令迴圈已經發生。
如請求項2所述的電子裝置，其中所述異常解析模組響應於所述狀態碼與所述預設狀態碼不匹配而判斷所述結果碼與預設結果碼是否不匹配，其中所述異常解析模組響應於所述結果碼與所述預設結果碼不匹配而產生所述根因，其中所述根因指示所述電信核心網路中的電話號碼映射伺服器與歸屬用戶伺服器之間發生資料不同步，其中所述根因指示所述網路電話信令迴圈正在發生。
如請求項3所述的電子裝置，其中所述異常解析模組響應於所述號碼可攜性路由資訊與所述第二號碼可攜性路由資訊不匹配而產生所述根因，其中所述根因指示所述電信核心網路中的多個電話號碼映射伺服器之間發生資料不同步，其中所述根因指示所述網路電話信令迴圈即將發生。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述多個信令分別包括多個通話識別碼，其中所述匯集排序模組響應於所述多個通話識別碼相匹配而根據所述多個信令產生所述信令資訊。
一種用於網路電話信令迴圈的根因分析的方法，包括：自電信核心網路擷取多個信令；根據時間依序排列所述多個信令以取得信令資訊，其中所述信令資訊包括對應於會談初始協定的呼叫的狀態碼、位置資訊應答的結果碼以及號碼可攜性路由資訊；以及根據所述狀態碼與預設狀態碼、所述結果碼與預設結果碼以及所述號碼可攜性路由資訊與第二號碼可攜性路由資訊的匹配結果判斷所述網路電話信令迴圈的根因，並且輸出所述根因，其中所述異常解析模組響應於所述結果碼與所述預設結果碼匹配而自所述信令資訊取得所述第二號碼可攜性路由資訊。