CN100450292C - 一种ip多媒体终端和系统中用户注册及会话接续的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种IP多媒体子系统中用户注册的方法，用以解决现有技术只提供以SIP URI标识作为基本标识发起注册的方式，用户没有选择的余地，以及为了满足传统用户终端和用户习惯实施较复杂的问题。本发明包括下列步骤：IMS终端接收用户以E.164标识作为基本标识发起的注册请求，通过在所述E.164标识之后添加用于标识E.164的域名，将所述E.164标识转换为会话发起协议通用资源标识(SIP URI)，并将该SIP URI添加到注册请求消息中；IMS网络中的网络设备根据所述注册请求消息完成鉴权及注册。

Description

一种IP多媒体终端和系统中用户注册及会话接续的方法
技术领域
本发明涉及3G无线网络，特别是涉及一种IP多媒体终端和系统中用户注册及会话接续的方法。
背景技术
IP多媒体子系统(IMS)是第三代移动通信标准化伙伴项目(3GPP)在分组网络上叠加的一个子系统。所述IMS采用分组域作为其控制信令和媒体传输的承载通道，并引入会话发起协议(SIP)作为业务控制协议。通过将业务控制与承载控制分离，提供丰富的多媒体业务。
在IMS应用中，为了完成用户(UE)的注册功能，以及主被叫的业务，3GPP定义了两种公共标识：
1、公共用户标识(IMPU)：用户使用IMPU进行通信。每个IMS用户拥有一个或多个IMPU。所述IMPU具有会话发起协议通用资源标识(SIP URI)格式或TEL URI格式，这两种表现形式。例如：SIP URI为sip:tom@example.com；TEL URI为tel：+86-13912345678。所述IMPU初始时存储在UE IMS用户标识模块(ISIM)与HSS中。
2、公共业务标识(PSI)：PSI用来对应一个应用服务器中的一个特定业务。公共业务标识采用SIP URI或TEL URI格式，例如：sip:conference@examplenetwork.com。
3GPP指定SIP URI为IMS的基本标识，即IMS用户或者业务必须具有SIPURI标识，据此在IMS中采用对SIP URI进行DNS解析，并获取网络地址来进行路由的策略。
随着IMS的发展，以及移动和固定融合的需求，IMS成为移动和固定融合最佳解决方案。目前，为了使IMS能够和公众电话业务网/公众陆地移动网(PSTN/PLMN)互通，3GPP通过隐式注册的方式，引入E.164标识。但是在3GPP中基本标识才是必选标识，所以用户必须具有SIP URI标识，但可以没有E.164标识。
基于上述规定，目前IMS用户的注册流程如图1所示，从图中可见步骤如下：
-用户使用IMPU中的SIP URI标识发起注册请求，将所述注册请求发送到P-CSCF；
-P-CSCF对注册请求中的归属网络地址进行DNS协议解析，获得用户归属网络中的I-CSCF地址，并将所述注册请求转发到该I-CSCF；
-I-CSCF向HSS查询用户注册状态，根据HSS返回的信息，获取为该用户提供服务的S-CSCF的地址，并将所述注册消息发送到该S-CSCF；
-S-CSCF向HSS查询并获取用户的鉴权信息，之后，向该用户发起鉴权挑战(401 Challenge)；
-该用户计算鉴权响应，重新发起注册过程，若S-CSCF鉴权通过，返回成功确认，完成注册流程。
目前IMS用户的会话接续，分为主叫用户归属网络中的接续，其流程如图2所示，以及被叫用户归属网络中的接续，其流程如图3所示，从上述两图可见，接续步骤如下：
-用户使用IMPU中的SIP URI标识发起隐式会话请求，将所述会话请求发送到P-CSCF；
-P-CSCF根据用户注册时保存的路经，将所述会话请求转发到S-CSCF；
-由于采用隐式会话方式，S-CSCF对被叫的TEL URI标识进行ENUM解析。
若解析失败，则认为被叫是PSTN/PMN用户，并转发会话请求到BGCF。BGCF查询内部或者外部的路由数据，获取MGCF地址，并转发请求到MGCF。MGCF将所述会话请求转发到被叫用户归属的PSTN/PMN。
若解析成功，则认为被叫是IMS用户，根据ENUM解析的地址，获得被叫的SIP URI，再对所述SIP URI进行DNS解析，获取被叫用户归属的I-CSCF地址，之后，转发会话请求到该I-CSCF。
-I-CSCF到HSS查询被叫用户位置信息，获得为被叫用户提供服务的S-CSCF的地址。之后，转发所述会话请求到该S-CSCF。由该S-CSCF完成接续。
目前，传统的固定终端采用E.164编号方式，即以数字作为电话号码的编号方式。但是在3GPP的IMS标准中，以SIP URI标识作为用户或业务的基本标识。尽管提供TEL URI标识方案(隐式方式)，但是TEL URI标识是可选标识，其主要应用于IMS和PSTN/PLMN互通的情况。在IMS标准中，以SIP URI作为基本标识在IMS网络支持固定网络用户接续时，可能存在号码转换以及互通问题，而且为了满足传统用户终端和用户习惯实施较复杂。
发明内容
本发明提供一种IMS用户注册的方法，用以解决现有技术只提供以SIPURI标识作为基本标识发起注册的方式，用户没有选择的余地，以及为了满足传统用户终端和用户习惯实施较复杂的问题。
本发明还提供一种IMS会话接续的方法，用以解决现有技术可能存在号码转换以及互通问题，以及在接续流程中需要ENUM解析和DNS解析，使得接续较复杂的问题。
为了支撑所述方法，本发明提供一种IMS终端。
本发明注册方法包括步骤：
A、IMS终端接收用户以E.164标识作为基本标识发起注册请求，通过在所述E.164标识之后添加用于标识E.164的域名，将所述E.164标识转换为会话发起协议通用资源标识(SIP URI)，并将该SIP URI添加到注册请求消息中；
B、IMS网络中的代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)获取所述IMS终端归属网络中的查询呼叫会话控制功能实体(I-CSCF)的地址，并将所述注册请求消息发送到该I-CSCF；
C、所述I-CSCF获取该IMS终端归属的服务呼叫会话控制功能实体(S-CSCF)的地址，并将所述注册请求消息发送到该S-CSCF；
D、所述S-CSCF将所述注册请求消息中的SIP URI还原成E.164标识，并将该E.164标识转换为TEL URI格式的标识，从HSS中获取所述TEL URI格式的标识对应的用户的鉴权信息，完成鉴权及注册。
所述步骤C中I-CSCF还原所述E.164，并将该E.164转换为TEL URI格式，用以从归属签约用户服务器(HSS)中获取所述IMS终端归属的S-CSCF的地址。所述步骤B3中S-CSCF还原所述E.164，并将该E.164转换为TEL URI格式，用以从HSS中获取用户的鉴权信息。
建立归属签约用户服务器(HSS)中设置的地址信息和鉴权信息与所述E.164转换后的SIP URI之间的对应关系，则所述步骤C中I-CSCF直接以所述SIP URI查询所述IMS终端归属的S-CSCF的地址。
本发明有益效果如下：
本发明以E.164标识作为IP多媒体子系统的基本标识。根据3GPP协议的规定，用户注册时，以基本标识发起注册流程。本发明通过将E.164转换为SIPURI格式的注册标识，并将所述注册标识添加到注册请求消息中发起注册。并在注册流程中需要还原E.164的地方反向转换所述注册标识，实现鉴权并完成注册。这样用户不仅可以现有技术的SIP作为基本标识发起注册，也可以E.164作为基本标识发起注册，增加了用户的可选择性，从而更好的支持了传统用户终端和用户习惯。
附图说明
图1为现有技术注册方法的信令流程图；
图2为现有技术主叫归属网络中的会话接续信令流程图；
图3为现有技术被叫归属网络中的会话接续信令流程图；
图4为本发明注册方法的信令流程图；
图5为本发明注册方法的步骤流程图；
图6为本发明会话接续方法的信令流程图；
图7为本发明会话接续方法的步骤流程图；
图8为本发明另一种会话接续方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了使E.164标识作为IP多媒体子系统(IMS)的基本标识，进而增加用户的可选择性，以及更好的支持传统用户终端和用户习惯，本发明提供一种IP多媒体终端，包括：
终端本体，用以实现IMS终端固有的功能；
转换模块，其设置在所述终端本体内部，用于将E.164标识转换为符合SIP协议的注册标识。
基于上述IMS终端，本发明提供一种IP多媒体子系统中用户注册的方法。参见图4、图5所示，包括下列步骤：
S1、用户以E.164标识作为基本标识发起注册请求。
S2、IMS终端将所述E.164标识转换为SIP URI格式的标识，并将该SIP URI格式的标识添加到注册请求消息中。
S3、代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)实体获取IMS终端归属网络中的查询呼叫会话控制功能实体(I-CSCF)的地址。
S4、将注册请求消息发送到所述I-CSCF。
S5、所述I-CSCF获取该IMS终端归属的服务呼叫会话控制功能实体(S-CSCF)的地址。
S6、将注册请求消息发送到所述S-CSCF。
S7、所述S-CSCF获取该用户对应的鉴权信息，完成鉴权及注册。
以下以三个实例具体描述IMS用户注册的方法。
实例一：不修改归属签约用户服务器(HSS)中的数据库，并将E.164标识转换为会话发起协议通用资源(SIP URI)格式的标识，来完成鉴权及注册。本实例具体处理步骤如下：
S101、用户以E.164标识作为基本标识发起注册请求。
由于现有协议规定SIP URI为IMS的基本标识，E.164标识为从属标识，为了实施本发明，定义所述E.164标识为基本标识。
这样用户即可以E.164标识作为基本标识向网络侧发起注册请求。
S102、IMS终端将所述E.164标识转换为SIP URI格式的标识，并将该SIPURI格式的标识添加到注册请求消息中。
IMS终端利用所述转换模块在所述E.164标识之后添加用于标识E.164的域名。
例如：E.164号码为+46-8-9761234。转换后的SIP URI格式的标识为sip:4689761234@e164.3gppnetwork.org。其中域名e164.3gppnetwork.org用来表示这是一个E.164号码。
之后将该SIP URI格式标识填入到注册消息头域中，发起注册请求。
S103、代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)实体获取IMS终端归属网络中的查询呼叫会话控制功能实体(I-CSCF)的地址。
P-CSCF收到所述注册请求消息后，从所述注册请求消息的头域中获取所述IMS终端的归属网络地址，并对该归属网络地址进行DNS解析来获取所述IMS终端归属网络中的I-CSCF的地址。
S104、将注册请求消息发送到所述I-CSCF。
S105、所述I-CSCF获取该IMS终端归属的服务呼叫会话控制功能实体(S-CSCF)的地址。
所述I-CSCF收到所述注册请求消息后，从中获取所述SIP URI格式的标识，并将该SIP URI格式的标识还原成E.164标识(还原方法与转发方法相反)；之后，将该E.164转换为TEL URI格式的标识(转换方法参见协议：RFC2806)。
用得到的TEL URI格式的标识在归属签约用户服务器(HSS)中可查询到所述IMS终端归属的S-CSCF的地址。
S106、将注册请求消息发送到所述S-CSCF。
S107、所述S-CSCF获取该用户对应的鉴权信息，完成鉴权及注册。
所述S-CSCF收到所述注册请求消息后，从中获取所述SIP URI格式的标识，并将该SIP URI格式的标识还原成E.164标识(还原方法与转发方法相反)；之后，将该E.164转换为TEL URI格式的标识(转换方法参见协议：RFC2806)。
用得到的TEL URI标识在HSS中可查询到与该TEL URI标识对应的用户的鉴权信息，即查询到与该用户的E.164标识对应的用户鉴权信息。
之后，按照现有技术的流程和本例的查询方法完成用户注册。
实例二：修改HSS中的数据库，并将E.164标识转换为SIP URI格式的标识，来完成鉴权及注册。本实例具体处理步骤如下：
S201、用户以E.164标识作为基本标识发起注册请求。
由于现有协议规定SIP URI为IMS的基本标识，E.164标识为从属标识，为了实施本发明，定义所述E.164标识也为基本标识。
这样用户即可以E.164标识作为基本标识向网络侧发起注册请求。
S202、IMS终端将所述E.164标识转换为SIP URI格式的标识，并将该SIPURI格式的标识添加到注册请求消息中。
IMS终端利用所述转换模块在所述E.164标识之后添加用于标识E.164的域名。
例如：E.164号码为+46-8-9761234。转换后的SIP URI格式的标识为sip:4689761234@e164.3gppnetwork.org。其中域名e164.3gppnetwork.org用来表示这是一个E.164号码。
之后将该SIP URI格式标识填入到注册消息头域中，发起注册请求。
S203、P-CSCF获取IMS终端归属网络中的I-CSCF的地址。
P-CSCF收到所述注册请求消息后，从所述注册请求消息的头域中获取所述IMS终端的归属网络地址，并对该归属网络地址进行DNS解析来获取所述IMS终端归属网络中的I-CSCF的地址。
S204、将注册请求消息发送到所述I-CSCF。
S205、所述I-CSCF获取该IMS终端归属的S-CSCF的地址。
由于现有技术只支持以用户的原始SIP URI标识和TELURI标识向HSS查询信息，所以本例先在HSS的地址信息数据库中和签约数据库中设置TELURI标识与所述E.164转换后的SIP URI之间的对应关系。这样即可通过现有技术支持的TELURI标识查询，间接以E.164转换后的SIP URI查询相关信息。
基于上述设置后的HSS，所述I-CSCF收到所述注册请求消息后，从中获取所述SIP URI格式的标识，并以该SIP URI格式的标识直接向HSS查询所述IMS终端归属的S-CSCF的地址。
S206、将注册请求消息发送到所述S-CSCF。
S207、所述S-CSCF获取该用户对应的鉴权信息，完成鉴权及注册。
基于上述设置后的HSS，所述S-CSCF收到所述注册请求消息后，从中获取所述SIP URI格式的标识，并以该SIP URI格式的标识直接向HSS查询对应的用户的鉴权信息，即查询到与所述该用户的E.164标识对应的用户的鉴权信息。
之后，按照现有技术的流程完成用户注册。
实例三：将E.164标识转换为TEL URI格式的标识，来完成鉴权及注册。本实例具体处理步骤如下：
S301、用户以E.164标识作为基本标识发起注册请求。
由于现有协议规定SIP URI为IMS的基本标识，E.164标识为从属标识，为了实施本发明，定义所述E.164标识也为基本标识。
这样用户即可以E.164标识作为基本标识向网络侧发起注册请求。
S302、IMS终端将所述E.164标识转换为TEL URI格式的标识，并将该SIP URI格式的标识添加到注册请求消息中。(转换方法参见协议：RFC2806)
S303、P-CSCF获取IMS终端归属网络中的I-CSCF的地址。
P-CSCF收到所述注册请求消息后，从所述注册请求消息的头域中获取所述IMS终端的归属网络地址，并对该归属网络地址进行DNS解析来获取所述IMS终端归属网络中的I-CSCF的地址。
S304、将注册请求消息发送到所述I-CSCF。
S305、所述I-CSCF获取该IMS终端归属的S-CSCF的地址。
由于现有技术支持以TEL URI格式的标识向HSS查询信息，所以I-CSCF直接以所TEL URI格式的标识从HSS中获取所述IMS终端归属的S-CSCF的地址。
S306、将注册请求消息发送到所述S-CSCF。
S307、所述S-CSCF获取该用户对应的鉴权信息，完成鉴权及注册。
由于现有技术支持以TEL URI格式的标识向HSS查询信息，所以S-CSCF直接以所述TEL URI格式的标识从HSS中获取对应用户的鉴权信息，即获取与所述E.164标识对应的用户的鉴权信息。
之后，按照现有技术的流程完成用户注册。
为了更好的解决对号码转换和互通，以及简化会话接续流程。本发明提供一中IMS系统中会话接续的方法。
以下以两个实例具体描述IMS用户会话接续的方法。
实例四：在ENUM服务器中设置E.164转换后的SIP URI格式的标识，用于在以E.164发起会话时，获得对应的SIP URI格式的标识，通过DNS解析进一步获取下一跳地址，来完成接续。参见图6、图7所示，本实例具体处理步骤如下：
S401、IMS主叫终端以被叫的E.164发起会话请求。
S402、P-CSCF收到所述会话请求消息后，根据用户注册时保存的路经，将所述会话请求消息转发到主叫归属网络中的S-CSCF。
S403、主叫终端归属网络中的S-CSCF，对应查询SIP URI格式的标识。
服务商先在ENUM服务器中设置每一IMS用户的E.164标识转换后的SIPURI格式的标识。
例如：E.164号码为+46-8-9761234。转换后的SIP URI格式的标识为sip:4689761234@e164.3gppnetwork.org。其中域名e164.3gppnetwork.org用来表示这是一个E.164号码。
在网络侧收到会话请求时，以该被叫用户的E.164标识在ENUM服务器中查询对应的SIP URI格式的标识。
若查询到对应的SIP URI格式的标识，则认为该被叫用户是IMS用户，并转入步骤S404；
否则，认为被叫是PSTN或PLMN用户，并转入步骤S406。
S404、对获得的SIP URI格式的标识进行DNS解析，获取被叫终端归属网络中的I-CSCF地址。
S405、在被叫的IMS归属网络中完成接续。
-所述被叫归属网络中的I-CSCF将会话请求消息中的所述E.164标识转换为TEL URI格式的标识(转换方法参见协议：RFC2806)，并以TEL URI格式的标识向HSS查询被叫终端的位置信息；
-在所述HSS回应的消息中携带被叫终端归属的S-CSCF地址；
-所述I-CSCF将会话请求转发到该S-CSCF，由该S-CSCF完成接续。
S406、在被叫的PSTN或PLMN网络中完成接续。
-BGCF收到所述会话请求消息后，将所述会话请求消息转发到媒体网关控制功能实体(MGCF)；
-由MGCF将所述会话请求消息发送到PSTN或PLMN，并按现有技术完成接续。
实例五：将E.164标识转换成TEL URI格式的标识，用于查询下一跳地址，并完成接续。参见图6、图8所示，本实例具体处理步骤如下：
S501、IMS主叫终端以被叫的E.164标识发起会话请求。
S502、P-CSCF收到所述会话请求消息后，根据用户注册时保存的路经，将所述会话请求消息转发到主叫归属网络中的S-CSCF。
S503、主叫归属网络中的S-CSCF将会话请求消息中的E.164标识转换为TEL URI格式的标识。
S504、以所述TEL URI在数据库中查询相应的下一跳地址。
所述的数据库为内部路由数据库，或者外部路由数据库。
经过查询获取的被叫归属网络中的下一跳地址若为I-CSCF地址，即被叫终端是IMS终端，则转入步骤S505；
获取的被叫归属网络中的下一跳地址若为边缘网关控制功能实体(BGCF)的地址，即被叫终端是公众电话业务网(PSTN)终端或公众陆地移动网(PLMN)终端，则转入步骤S506。
S505、在被叫的IMS归属网络中完成接续。
-被叫归属网络中的I-CSCF将会话请求消息中的所述E.164标识转换为TEL URI格式的标识，并以TEL URI格式的标识向HSS查询被叫终端的位置信息；
-在所述HSS回应的消息中携带被叫终端归属的S-CSCF地址；
-所述I-CSCF将会话请求转发到该S-CSCF，由该S-CSCF完成接续。
S506、在被叫的PSTN或PLMN网络中完成接续。
-BGCF收到所述会话请求消息后，将所述会话请求消息转发到媒体网关控制功能实体(MGCF)；
-由MGCF将所述会话请求消息发送到PSTN或PLMN，并按现有技术完成接续。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1、一种IP多媒体子系统中用户注册的方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、IMS终端接收用户以E.164标识作为基本标识发起的注册请求，通过在所述E.164标识之后添加用于标识E.164的域名，将所述E.164标识转换为会话发起协议通用资源标识SIP URI，并将该SIP URI添加到注册请求消息中；
B、IMS网络中的代理呼叫会话控制功能P-CSCF获取所述IMS终端归属网络中的查询呼叫会话控制功能实体I-CSCF的地址，并将所述注册请求消息发送到该I-CSCF；
C、所述I-CSCF获取该IMS终端归属的服务呼叫会话控制功能实体S-CSCF的地址，并将所述注册请求消息发送到该S-CSCF；
D、所述S-CSCF将所述注册请求消息中的SIP URI还原成E.164标识，并将该E.164标识转换为TEL URI格式的标识，从HSS中获取所述TEL URI格式的标识对应的用户的鉴权信息，完成鉴权及注册。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中I-CSCF还原所述E.164，并将该E.164转换为TEL URI格式，用以从归属签约用户服务器HSS中获取所述IMS终端归属的S-CSCF的地址。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，建立归属签约用户服务器HSS中设置的地址信息和鉴权信息与所述E.164转换后的SIP URI之间的对应关系，则所述步骤C中I-CSCF直接以所述SIP URI查询所述IMS终端归属的S-CSCF的地址。
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在IMS中SIP协议的实现以及安全管理研究. 高俊娜.浙江大学硕士学位论文. 2005
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