CN100479417C - 一种防止媒体流迂回的通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止媒体流迁回的通信方法，该方法在其主叫侧接收到用户初始会话请求的信令面控制功能实体获取被叫侧信息；信令面控制功能实体路由会话信令和控制建立媒体流路径，并且信令面控制功能实体在依据所述被叫侧信息确定本实体所在网络能够与被叫所在网络直接互通时，放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互，从而使得主被叫通信实体媒体面之间能以最短的路径进行通信。

Description

一种防止媒体流迂回的通信方法
技术领域
本发明涉及通信领域的媒体流传送技术，尤其涉及防止媒体流迂回的通信方法。
背景技术
在分组网络中，特别是IP网络中，媒体流可以通过IP网的自寻址特性直达对方网络，实现端到端的通信，而不必像信令面那样经过多个会话控制功能实体进行转发。但在现实网络中，由于IP地址不足或安全考虑等原因，不同的网络域采用了不同的地址域，甚至不同的地址格式，如IPv4与IPv6，导致通信的两端因无法直接寻址对端而不得不经过网络地址端口转换(NAPT)网关进行转换。
当通信双方经过多个网络进行通信时，由于主叫在发起呼叫请求时并不清楚被叫到底在哪个网络，因此在会话建立过程中，可能需要多个NAPT网关进行转换(当地址域都不一样时，每两个网络之间经过NAPT网关转换)，才能完成主被叫媒体流连接之间的连通，如图1所示，其中：
P-AF代表接入网络与核心网络之间的应用层功能实体，如IMS网络中的P-CSCF。
I-AF代表不同核心网络域边界之间控制媒体面转换的应用层功能实体，如TISPAN或ITU-T定义的网络架构中的I-BCF。
总体来说，P-AF和I-AF代表边界信令面控制功能实体。
A/I-BGF代表媒体面边界网关功能实体，A同样表示接入与核心网络之间，I表示不同核心网络域之间，BGF表示具有NAPT功能的边界网关。
图1中，用户终端UEA和UEB通信时中间经过了多个网络，由于不同网络的地址域不一样，经过了多个BGF进行NAPT变换，完成媒体流的连接。
但实际上如果用户终端UEA和UEB所在的承载网络是连通的(甚至UEA/UEB所在网络和其它中间网络域之间无法互通，但UEA和UEB的网络是通的)，UEA和UEB之间的媒体流是没有必要经过那么多BGF进行NAPT变换的。
此外，在未来分组网络中，用户具有天然的游牧性，如某个用户在A地某电信运营商签约，该用户可以到B地通过IP网络或无线接入网接入到业务网络中并继续享受签约归属地A地提供的服务，在3GPP IMS网络中以及ITU-T和TISPAN定义的网络架构中，用户的会话控制都是由其签约归属地的服务器提供，由于主叫用户在会话发起时并不清楚被叫所在的位置及其承载网络情况(即主被叫的承载网络是否在一个地址域，能否直接寻址，一旦发现中间有网络地址不能互通，就需要经过NAPT网关进行变换)，使得现在的会话建立模型都是媒体连接与信令的建立过程是绑定的。如，当信令经过某个P-AF/I-AF时，媒体流会相应的经过该P/I-BGF，结果使得当A地和B地的承载网地址域不一样时，A地的用户到B地后拨打B地当地的用户时，依据上述模型该用户的媒体流不得不从B地回到A地后再回到B地和被叫为B地的用户进行通话，导致两个实际地理位置在B地的用户之间的通话不得不迂回B地-A地-B地，中间经过了多次BGF的NAPT变换。
上述媒体流迂回的场景还有很多，媒体流迂回影响了媒体流的服务质量，导致报文在网络上传输时间过长，延迟过大，而且经过的网络的较多，分组网络的传输质量的不确定性更增大了媒体流服务质量的不确定性。
发明内容
本发明提供一种防止媒体流迂回的通信方法，以解决现有技术中因媒体流迂回而影响媒体流服务质量的问题。
本发明提供以下技术方案：
一种防止媒体流迂回的通信方法，包括如下步骤：
A、主叫侧接收到用户初始会话请求时，信令面控制功能实体获取被叫侧信息；
B、信令面控制功能实体路由会话信令，并且信令面控制功能实体在依据所述被叫侧信息确定本实体所在网络能够与被叫所在网络直接互通时，放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互。
根据上述方法：
信令面控制功能实体确定能够与被叫所在网络的网络实体直接互通时，还在会话信令中指示会话信令路径上后续的信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
步骤A中，将呼叫始发信令直接信令路由到被叫所在的网络实体并在该过程中暂不建立媒体流路径，根据返回的响应消息获得被叫侧信息。
一种防止媒体流迂回的通信方法，包括如下步骤：
A、主叫所在接入域的第一信令面控制功能实体获取被叫侧信息；
B、主叫所在接入域的信令面控制功能实体从被叫侧信息中获得被叫所在接入域的信令面控制功能实体信息，并判断与其是否属于同一区域；若是，则进行步骤C，否则，主叫所在接入域的信令面控制功能实体根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换并进行相应的后续处理；
C、主叫所在接入域的信令面控制功能实体在确定主叫与被叫能够直接互通时，在路由的会话信令中指示后续的信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
根据上述方法：
步骤C中，若主叫所在接入域的信令面控制功能实体还判断主叫与被叫能够直接互通，则放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互；若否，则根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换；
在步骤A之前还包括步骤：
A1、主叫所在接入域的信令面控制功能实体根据会话请求中的被叫标识查询被叫是否已在本实体注册，若是，则进行步骤A2，否则进行步骤A；
A2、主叫所在接入域的信令面控制功能实体根据主叫和被叫的注册信息判断主叫与被叫是否能够直接互通，若是，则放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互，否则，根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换；所述信令面控制功能实体还路由会话信令，并且在会话信令中指示后续会话信令路径上的其它信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
会话信令路径上的网络域中的信令面控制功能实体在处理会话信令中，若获得所示指示，则放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互；若未获得所述指示，则进一步依据所述被叫侧信息确定本实体所在网络是否能够与被叫所在网络直接互通，若是，则放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互；否则，与媒体面网关实体交互完成NAPT变换后路由会话信令。
一种防止媒体流迂回的通信方法，包括如下步骤：
(1)主叫所述接入域的信令面控制功能实体，根据会话请求中的被叫标识查询被叫是否已在本实体注册，若是，则进行步骤(2)，否则，主叫所在接入域的信令面控制功能实体根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换，以及进行后续处理；
(2)所述信令面控制功能实体确定主叫与被叫能够直接互通时，在路由的会话信令中指示后续会话信令路径上的其它信令面控制功能实体，放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
上述方法步骤(2)中：
若所述信令面控制功能实体根据主叫和被叫的注册信息判断主叫与被叫能够直接互通，则放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互，否则，根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换。
所述后续处理包括下述步骤：
A、信令面控制功能实体获取被叫侧信息；
B、信令面控制功能实体路由会话信令，并且信令面控制功能实体在依据所述被叫侧信息确定本实体所在网络能够与被叫所在网络直接互通时，放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互。
一种网络设备，包括用于路由会话信令和控制建立媒体流路径的信令处理单元；所述网络设备还包括：
用于获取被叫侧信息的信息获取单元；
用于依据所述被叫信息确定本网络设备所在网络是否能够与被叫所在网络直接互通的判断单元，该判断单元在确定能够直接互通时通知所述信令处理单元放弃以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互。
一种网络设备，包括用于路由会话信令和控制建立媒体流路径的信令处理单元；所述网络设备还包括：
用于根据用户会话请求中的被叫标识查询被叫是否已在本网络设备上注册，以及根据主叫和被叫的注册信息判断主叫与被叫是否能够直接互通的的第一判断单元，该第一判断单元在确定能够直接互通时通知所述信令处理单元放弃以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互。
本发明具有以下有益效果：
在初次主被叫信令交互完成并得到了部分被叫UE所属网络的信息后，在后续会话信令过程中再建立媒体流路径，使媒体流路径的建立过程与信令路径的建立过程分离，从而在互通的网络域路由会话信令时，当承载网能直接互通时，不再进行NAPT变换，避免了媒体流的迂回。
通过主叫所在的信令面边界控制功能实体根据被叫标识判断主被叫是否在同一个管理域，在主被叫属于同个管理域时在路由会话信令过程不再进行NAPT变换，避免了媒体流的迂回。
由于本发明尽可能的避免了在两个能够互通的网络域的媒体流迂回，因而能够使媒体流的服务质量得到提高。
附图说明
图1为现有技术在会话建立过程中对主被叫间的媒体流进行网络地址端转换的示意图；
图2A为本发明中接入域的P-AF进行互通判断处理的主要流程图；
图2B为本发明中网络域的I-AF进行互通判断处理的主要流程图；
图3、图4、图5为本发明中处理会话信令的流程图；
图6A、图6B、图6C为本发明的AF结构框图。
具体实施方式
在现有技术中，会话建立过程是当携带有媒体流信息的信令初次经过信令面边界控制功能实体时，该信令面边界控制功能实体就会和媒体面边界网关功能实体进行交互，变换信令中携带的媒体流的地址信息(即修改SDP)，即意味着媒体流将会经过媒体面边界网关功能实体，从而将媒体流路径确定下来。信令面边界控制功能实体主要指应用功能系统中的代理部分/应用功能系统中的互通部分(P-AF/I-AF)，媒体面边界网关功能实体主要指接入边界网关功能/互通边界网关功能(A-BGF/I-BGF)。
为了避免媒体流迂回，本发明在接入域、网络域的信令面边界控制功能实体在处理会话信令时，对参与会话的主被叫进行互通性判断，如果主被叫侧能够直接互通，则信令面边界控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互，如果不能直接互通，则按现有方式进行处理。
接入域和网络域互通性判断处理可以在网络中单独实施，较佳的方式为在网络中结合实施，即在接入域P-AF不能确定主被叫侧是否能够直接互通时，后续网络域I-AF再进行判断处理。
在接入域，P-AF收到初始会话请求时，可根据被叫标识判断主叫和被叫是否在同一个区域，然后进一步确定是否能够直接互通。参阅图2A所示，其处理流程如下：
步骤100、主叫用户发起初始呼叫，主叫接入域的P-AF收到初始会话请求。
步骤105、P-AF根据会话请求消息中被叫的标识，如IMS网络中的IMPU(即IMS网络公共用户标识，通常为一个统一资源标识URI或E.164号码)，查询该被叫用户是否在本P-AF注册，若是，则进行步骤110，否则进行步骤120。
步骤110、说明被叫UE B和主叫UEA都在P-AF所管理的网络域内，P-AF可根据主被叫的注册信息(如IP地址、接入网络等)判断该主被叫终端是否能够直接互通，若是，P-AF则放弃与A-BGF交互进行NAPT变换，否则，根据主叫的注册信息确定是否与A-BGF交互进行NAPT变换(与现有的处理相同)。
步骤115、P-AF路由会话信令，同时在会话信令中指示后续的P-AF/I-AF放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
通过扩展会话信令携带所述指示后续会话实体放弃与媒体网关进行以NAPT为目的的交互的指示信息。
步骤120、P-AF根据主叫的注册信息确定是否与A-BGF交互进行NAPT变换，处理后路由会话信令(其处理与现有技术相同)(被叫侧的P-AF也可进行同样的处理)。
如没有上述P-AF的判断过程，由于接入域和核心域的IP地址不一样，即使主被叫终端之间可直接互通，P-AF也会和A-BGF交互进行NAPT变换处理。
在接入域的P-AF判断主叫和被叫同在该P-AF所管理的网络域内后，会话信令路径上的I-AF直接路径会话信令并建立媒体流路径，但不再与I-BGF交互进行NAPT变换；对于P-AF根据被叫标识判断主叫和被叫不在P-AF所管理的网络域内，或者没有上述P-AF的判断处理时，在对会话信令的处理过程中，将媒体流路径的建立过程与信令路径的建立过程分离，先进行信令交互，即将用户终端发起的呼叫始发信令直接信令路由到被叫所在的网络实体，并获得被叫侧返回的响应消息，在该过程中暂不建立媒体流路径；在初次主被叫信令交互完成并得到了被叫侧的相关信息后，在后续会话信令过程中再建立媒体流路径。所述被叫侧信息可以是被叫用户所在网络(当用户漫游或游牧时，为被叫用户漫游地或游牧地)的网络实体信息，也可以为被叫用户所在网络承载网络的信息；还可以是被叫所在信令面控制功能实体的信息。
参阅图2B所示，一个I-AF对会话信令的处理流程如下：
步骤160、I-AF接收到会话信令。
步骤165、I-AF判断会话信令中是否包含有放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互的指示，若有，则进行步骤175，否则，继续步骤170。
步骤170、I-AF实体可以根据网络实体信息判断I-AF实体所在网络和被叫UE所在网络的连通性，如果两个网络能够直接互通，则继续步骤175，否则进行步骤185。
在初次的信令交互后，主叫或中间网络的I-AF实体可以看到被叫UE所在网络的网络实体的部分信息，如IMS网络中I-CSCF实体的统一资源标识符(URI)或IP地址等。I-AF实体判断依据可以是承载网的配置信息或从其它策略功能实体获取的承载网连通性信息，或者通过查询域名服务器(DNS)等。
步骤175、I-AF实体放弃(不再)与I-BGF进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互。
步骤180、I-AF路由会话信令，并在会话信令中通知后续的I-AF/P-AF放弃(不再)与I-BGF进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互。在进行了该步骤之后，后续的I-AF实体将不再与I-BGF进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互。
步骤185、I-AF实体与I-BGF进行交互完成NAPT转换后路由会话信令。在进行了该步骤之后，后续的I-AF还需要进行步骤1 70的判断处理。
对于被叫接入域的P-AF，在会话信令中获取不与A-BGF进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互后，还需要进一步根据被叫用户的注册信息来判断，若被叫用户所在网络的接入侧和被叫用户的网络侧无法互通，则仍然需要与媒体网关进行以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互，若可以互通则不再进行NAPT转换。
下面结合信令流程图进一步说明：
参阅图3所示(图中省略了P-AF的处理示意，I-AF(UE A)表示终端A所在I-AF，I-AF(UE B)表示终端B所在的I-AF；在I-AF(UE A)与I-AF(UE B)之间可能还有多个I-AF处理会话信令，在图中未示出，以下各图与此同理)：
步骤200、主叫UE A与被叫UE B之间进行初次信令交互，但I-AF暂不和BGF交互进行NAPT变换。
步骤210、被叫侧向主叫侧返回18X响应消息，其中携带UE B所在网络域的I-CSCF(I-AF)的URI(正常的会话中会携带该信息)。
步骤220、主叫UE A向I-AF(UE A)发送PRACK响应。
I-AF(UE A)可以直接从步骤2中的响应消息中获取UE B所在网络域的I-CSCF(I-AF)的URI；当然，也可在该步骤中由PRACK响应携带给I-AF(UEA)实体。
步骤230、I-AF(UE A)实体将本网络域的相信息与UE B所在网络域的I-CSCF(I-AF)的URI进行比较，判断I-AF(UE A)实体所在网络和被叫UEB所在网络能够直接互通，则I-AF(UE A)实体不再与对应的I-BGF实体交互进行NAPT变换处理，并在向后转发的会话信令中指示后续的I-AF(UE B)实体等不再与I-BGF实体交互进行NAPT变换处理。(本例以能够直接互通为例，对于不能直接互通的情况，则与现有技术相同，需要进行NAPT处理；后续收到会话信令的I-AF再重复本步骤的判断处理)。
步骤240、后续接收到会话信令的I-AF(UE B)实体根据会话信令中的指示，均不再与相应的I-BGF实体交互进行NAPT变换处理，最终，携带正确变换(正确变换的含义为保证UE A和UE B之间的媒体流通信是最小迂回的)UE A后的媒体地址(如果需要经过某个BGF，则SDP中的地址为该BGF的地址)给UE B。
会话信令路径上的I-AF(UE B)、I-AF(UE A)实体等对UE B向UE A返回的会话报文的处理与前述同理，即：如果该I-AF未对UE A的媒体流地址进行变换，同样不需要对UE B的媒体流地址进行变换；如果该I-AF与BGF交互对UE A的媒体流地址进行了变换，则同样需要对UE B的媒体流地址进行变换，对后续处理不再赘述。
经过上述的会话信令处理后，最后在UE A和UE B之间建立最小迂回路径的媒体流。
当没有进行网络隐藏时，在初始会话信令交互完成后，主叫所在接入域的P-AF实体可以获取被叫所在接入域的P-AF实体的信息(如果网络隐藏被叫P-AF的信息被加密而无法看到)，因此，还可以通过判断主叫所在P-AF实体和被叫所在P-AF实体是否一致来确定主叫和被叫是否处于同一个区域，如果处于同一个区域并且能够直接互通，则P-AF实体和A-BGF实体不需要交互进行NAPT转换。参阅图4所示(图中省略了P-AF的处理过程)：
步骤300、主叫UE A与被叫UE B之间进行初次信令交互，但I-AF暂不和BGF交互进行NAPT变换。
步骤310、被叫侧向主叫侧返回18X响应消息，其中携带UE B所在网络域的P-CSCF(P-AF)的URI(正常的会话中未进行网络隐藏时，该信息可见)以及I-CSCF或I-BCF(I-AF)的URI。
步骤320、主叫向P-AF(UE A)发送PRACK响应。
步骤330、P-AF(UE A)根据自己和被叫UE B所在P-AF(UE B)的URI判断与P-AF(UE B)是否属于同一区域，如果一致，则直接根据UEA/UEB的IP地址段确定是否能够直接互通，若能够直接互通，P-AF(UE A)不与A-BGF进行NAPT变换，同时在会话信令中指示后续的I-AF都不用和BGF交互进行NAPT变换，若不能直接互通，P-AF(UE A)与A-BGF进行NAPT变换，同时在会话信令中指示后续的I-AF都不用和BGF交互进行NAPT变换；如果不属于同一区域，P-AF(UE A)与A-BGF进行NAPT变换后路由会话信令(即按现有的正常方式处理)。
步骤340、I-AF(UE A)接收到会话信令后，若消息中指示不与BGF交互进行NAPT变换，则不进行NAPT处理；否则，I-AF(UE A)实体将本网络域的相关信息与UE B所在网络域的I-CSCF或I-BCF(I-AF)的URI进行比较，判断I-AF(UE A)实体所在网络和被叫UE所在网络能够直接互通，则I-AF(UE A)实体不再与I-BGF实体交互进行NAPT变换处理，如果不能直接互通，则与I-BGF实体交互进行NAPT处理。
步骤350、会话信令路径上后续的I-AF(B)(在该I-AF实体前还可能有多个I-AF实体)收到会话信令后的处理与前述I-AF(UE A)的处理同理。
步骤360、P-AF(B)收到会话信令后，若其中指示不与BGF交互进行NAPT变换，则判断主叫所与被叫是否在同一个P-AF，若为同一个P-AF，则根据UE A和UE B的注册信息情况判断是否还需要经过A-BGF进行NAPT变换；若为不同P-AF，P-AF(B)根据被叫用户的注册信息判断被叫用户所在网络的接入侧和被叫用户的网络侧是否能够互通，以决是否需要进行NAPT变换，并携带UE A正确处理后的SDP给UE B。
P-AF、I-AF接收到UE B后续向UE A返回的响应消息，则根据对UE A的会话信令处理方式对其进行处理。经过上述的会话信令处理后，最后在UE A和UE B之间建立最小迂回路径的媒体流。
上述初次信令交互后，由接入域P-AF实体进行的判断处理也可单独实施，即并不依赖于后续I-AF的判断处理。
针对各种媒体流迂回的场景，一种较为通用的方式是：在主被叫初始会话消息交互过程中，在被叫的响应消息中扩展消息内容，如在SIP消息中扩展一个头域，该扩展信息中明确描述被叫承载网络的信息，如被叫P-AF所在运营商网络域标识、承载网IP地址段、IPv4或IPv6等(承载网络信息并不限于这些，只要该信息有助于判断被叫所在网络能否与主叫用户直接互通即可)；在后续会话建立过程中，主叫侧的P/I-AF依次根据该扩展消息中的内容判断主被叫或本P-AF/I-AF所在域与被叫网络的连通情况，从而决定是否与A/I-BGF交互进行NAPT处理。参阅图5所示(图中P-AF的正常方式处理与现有流程相同，即P-AF分别根据UE A或UE B的接入情况，决定是否与ABGF交互进行NAPT变换处理)：
步骤400、主叫UE A与被叫UE B之间进行初次信令交互，但I-AF暂不和BGF交互进行NAPT变换。
步骤410、被叫侧的P-AF(UE B)增加扩展信息，描述被叫UE B媒体面所在的承载网络信息，扩展SIP头域携带被叫UE B媒体面的承载网络信息，通过18X消息返回给主叫侧的P-AF(UE A)。
步骤420、P-AF(UE A)可以截取该扩展信息，不传给终端UE A。该扩展信息也可以送给终端UE A。
430、UE A向P-AF(UE A)发送PRACK响应。
440、P-AF(UE A)根据该扩展信息和UE A媒体面的承载网络信息比较，若可直接互通，则不再与A-BGF进行NAPT变换，同时指示后续I-AF也不需要进行NAPT变换，否则正常处理。
450-460、后续的I-AF(UE A)、I-AF(UE B)等，接收到会话信令后，若消息中指示不与BGF交互进行NAPT变换，则不进行NAPT处理；若会话信令中没有指示，依据携带的扩展信息判断I-AF实体所在网络域是否能够与被叫UE所在网络直接互通，若能够直接互通，则I-AF实体不再与I-BGF实体交互进行NAPT变换处理，并在会话信令中指示后续的I-AF实体不再与I-BGF实体交互进行NAPT变换处理；如果不能直接互通，则与I-BGF实体交互进行NAPT处理。
步骤470、P-AF(UE B)接收到会话信令后，若其中指示不与BGF交互进行NAPT变换，则判断主叫所与被叫是否在同一个P-AF，若为同一个P-AF，则根据UE A和UE B的注册信息情况判断是否还需要经过A-BGF进行NAPT变换；若为不同P-AF，P-AF(B)根据被叫用户的注册信息判断被叫用户所在网络的接入侧和被叫用户的网络侧是否能够互通，以决是否需要进行NAPT变换，并携带UE A正确处理后的SDP给UE B。
P-AF、I-AF接收到UE B后续向UE A返回的响应消息，则根据对UE A的会话信令处理方式对其进行处理。经过上述的会话信令处理后，最后在UE A和UE B之间建立最小迂回路径的媒体流。
实际会话中是否需要经过A-BGF/I-BGF进行NAPT变换，除取决于承载网是否可互联外，还取决于多种原因，如运营商管制、安全、计费等，此时，即使承载网是可以互联的，运营商可能也会强制要求媒体流经过A-BGF/I-BGF，本方案可以和上述因素配合，来决定最终媒体流是否需要经过A-BGF/I-BGF。
在图5所示的流程中，接入域中P-AF的判断处理与后续网络域中I-AF的判断处理结合仅是一种较佳的方式，接入域中P-AF的判断处理可以单独实施。
根据上述描述的方法，本发明还提供以下AF实体：
参阅图6A所示，AF实体50可包括：信令处理单元500、判断单元501。
信令处理单元500，用于路由会话信令和控制建立媒体流路径等，以完成AF的现有的基本功能。
判断单元501，与信令处理单元500具有逻辑上的连接关系，用于根据用户会话请求中的被叫标识查询被叫是否已在本网络设备上注册，以及根据主叫和被叫的注册信息判断主叫与被叫是否能够直接互通；该判断单元501在确定能够直接互通时通知所述信令处理单元500放弃以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互，所述信令处理单元500还可以会话信令中通知后续的信令面控制功能实体。
参阅图6B所示，AF实体50可包括：信令处理单元500、信息获取单元502和判断单元503。
信令处理单元500，用于路由会话信令和控制建立媒体流路径等，以完成AF的现有的基本功能。
信息获取单元502，用于根据用户初始会话请求获取被叫侧信息。
判断单元503，与信令处理单元500和信息获取单元502具有逻辑上的连接关系，用于依据所述被叫信息确定本网络设备所在网络是否能够与被叫所在网络直接互通，该判断单元503在确定能够直接互通时通知所述信令处理单元500放弃以网络地址端口转换(NAPT)为目的的交互。
所述信令处理单元500还可以会话信令中通知后续的信令面控制功能实体。
参阅图6C所示，AF实体在图6B的基础上还可包括图6A中的判断单元501，其作用与图6A相同。
同样，本领域的普通描述人员根据上述描述，还可以不经创造性劳动即可得到实现上述方法的其他AF结构。
本发明可适用于分组业务网络(IMS、软交换等其它，P-AF可以为P-CSCF、AGCF、ABP/IBP、SBC或ALG等，I-AF可以为I-BCF、NBP、MGCF、AGCF等，A/I-BGF可以是各种具有NAPT功能的BRAS、GGSN、PDSN、路由器、交换机、媒体网关、TrGW等)，既可用于固定或移动网络中。
本发明可以用于不同IPv4地址域承载网络，也可以用于IPv4/IPv6不同地址格式承载网络。
虽然本实施例中以信令面边界控制功能实体和媒体面边界控制功能实体为例进行说明，但本领域的普通技术人员根据可以根据上述描述，通过网络域中一个与信令面边界控制功能实体和媒体面边界控制功能实体相互独立的控制功能实体来实现，如，通过独立的NAPT转换信令功能实体和独立的媒体面NAPT转换网关来实现，其实现原理相同，不再赘述。
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 (34)

1、一种防止媒体流迂回的通信方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、主叫侧接收到用户初始会话请求时，信令面控制功能实体获取被叫侧信息；
B、信令面控制功能实体路由会话信令，并且信令面控制功能实体在依据所述被叫侧信息确定本实体所在网络能够与被叫所在网络直接互通时，放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换NAPT为目的的交互。
2、如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，信令面控制功能实体确定能够与被叫所在网络的网络实体直接互通时，还在会话信令中指示会话信令路径上后续的信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
3如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，步骤A中，将呼叫始发信令直接信令路由到被叫所在的网络实体并在该过程中暂不建立媒体流路径，根据返回的响应消息获得被叫侧信息。
4、如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，信令面控制功能实体利用承载网的配置信息或从其他策略功能实体获取的承载网连通性信息对被叫的相关信息进行判断，以确定是否能够与被叫所在网络的网络实体直接互通；或者，信令面控制功能实体根据被叫的相关信息查询域名服务器DNS来确定是否能够与被叫所在网络的网络实体直接互通。
5、如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述被叫侧信息为被叫用户所在网络的网络实体信息，或为被叫用户所在网络的承载网络信息；或为被叫所在信令面控制功能实体的信息。
6、如权利要求5所述的通信方法，其特征在于，所述承载网络的信息包括运营商网络域标识、承载网IP地址段、IPv4地址格式和IPv6地址格式中的一项或多项。
7、如权利要求6所述的通信方法，其特征在于，通过扩展响应消息携带所述承载网络的信息。
8、如权利要求1至7任一项所述的通信方法，其特征在于，所述信令面控制功能实体为边界控制功能实体，或为独立的NAPT转换信令功能实体；所述媒体面网关功能实体为边界网关功能实体，或为独立的媒体面NAPT转换网关。
9、一种防止媒体流迂回的通信方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、主叫所在接入域的第一信令面控制功能实体获取被叫侧信息；
B、主叫所在接入域的信令面控制功能实体从被叫侧信息中获得被叫所在接入域的信令面控制功能实体信息，并判断与其是否属于同一区域；若是，则进行步骤C，否则，主叫所在接入域的信令面控制功能实体根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换并进行相应的后续处理；
C、主叫所在接入域的信令面控制功能实体在确定主叫与被叫能够直接互通时，在路由的会话信令中指示后续的信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
10、如权利要求9所述的通信方法，其特征在于，步骤C中，若主叫所在接入域的信令面控制功能实体判断主叫与被叫能直接互通，则放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互；若否，则根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换。
11、如权利要求9所述的通信方法，其特征在于，在步骤A之前还包括步骤：
A1、主叫所在接入域的信令面控制功能实体根据会话请求中的被叫标识查询被叫是否已在本实体注册，若是，则进行步骤A2，否则进行步骤A；
A2、主叫所在接入域的信令面控制功能实体根据主叫和被叫的注册信息判断主叫与被叫是否能够直接互通，若是，则放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互，否则，根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换；所述信令面控制功能实体还路由会话信令，并且在会话信令中指示后续会话信令路径上的其它信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
12、如权利要求9至11任一项所述的方法，其特征在于，会话信令路径上的网络域中的信令面控制功能实体在处理会话信令中，若会话信令中指示放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互，则放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换NAPT为目的的交互；若会话信令中没有指示放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互，则进一步依据所述被叫侧信息确定本实体所在网络是否能够与被叫所在网络直接互通，若是，则放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换NAPT为目的的交互；否则，与媒体面网关实体交互完成NAPT变换后路由会话信令。
13、如权利要求12所述的通信方法，其特征在于，所述信令面控制功能实体在依据所述被叫侧信息确定网络能够直接互通后，还在会话信令中指示后续的信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
14、如权利要求12所述的方法，其特征在于，被叫接入域的信令面控制功能实体从会话消息中获取到放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互的指示信息后，若确定主被叫用户在同一个接入域信令面控制功能实体注册，则根据主被叫注册信息判断是否与媒体网关进行以NAPT为目的的交互，否则，根据被叫用户的注册信息确定是否与媒体网关进行以NAPT为目的的交互。
15、如权利要求12所述的通信方法，其特征在于，将呼叫始发信令直接路由到被叫所在的网络实体并在该过程中暂不建立媒体流路径，根据返回的响应消息获得被叫侧信息。
16、如权利要求12所述的通信方法，其特征在于，信令面控制功能实体利用承载网的配置信息或从其他策略功能实体获取的承载网连通性信息对被叫的相关信息进行判断，以确定是否能够与被叫所在网络的网络实体直接互通；或者，信令面控制功能实体根据被叫的相关信息查询域名服务器DNS来确定是否能够与被叫所在网络的网络实体直接互通。
17、如权利要求12所述的通信方法，其特征在于，所述被叫侧信息为被叫用户所在网络的网络实体信息，或为被叫用户所在网络的承载网络信息；或为被叫所在信令面控制功能实体的信息。
18、如权利要求17所述的通信方法，其特征在于，所述承载网络的信息包括运营商网络域标识、承载网IP地址段、IPv4地址格式和IPv6地址格式中的一项或多项。
19、如权利要求18所述的通信方法，其特征在于，通过扩展响应消息携带所述承载网络的信息。
20、如权利要求12所述的通信方法，其特征在于，所述信令面控制功能实体为边界控制功能实体，或为独立的NAPT转换信令功能实体；所述媒体面网关功能实体为边界网关功能实体，或为独立的媒体面NAPT转换网关。
21、一种防止媒体流迂回的通信方法，其特征在于，包括如下步骤：
B1、主叫所在接入域的信令面控制功能实体，根据会话请求中的被叫标识查询被叫是否已在本实体注册，若是，则进行步骤B2，否则，主叫所在接入域的信令面控制功能实体根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换，以及进行后续处理；
B2、主叫所在接入域的信令面控制功能实体确定主叫与被叫能够直接互通时，在路由的会话信令中指示后续的信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
22、如权利要求21所述的通信方法，其特征在于，步骤B2中，若所述信令面控制功能实体根据主叫和被叫的注册信息判断主叫与被叫能直接互通，则放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互，否则，根据主叫的注册信息确定是否进行NAPT变换。
23、如权利要求21所述的通信方法，其特征在于，所述后续处理包括下述步骤：
A、信令面控制功能实体获取被叫侧信息；
B、信令面控制功能实体路由会话信令，并且信令面控制功能实体在依据所述被叫侧信息确定本实体所在网络能够与被叫所在网络直接互通时，放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换NAPT为目的的交互。
24、如权利要求23所述的通信方法，其特征在于，信令面控制功能实体确定能够与被叫所在网络的网络实体直接互通时，还在会话信令中指示会话信令路径上后续的信令面控制功能实体放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
25、如权利要求23所述的通信方法，其特征在于，步骤A中，将呼叫始发信令直接信令路由到被叫所在的网络实体并在该过程中暂不建立媒体流路径，根据返回的响应消息获得被叫侧信息。
26、如权利要求21至25任一项所述的通信方法，其特征在于，会话信令路径上的网络域中的信令面控制功能实体在处理会话信令中，若从会话信令中获得放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换NAPT为目的的交互指示，则不再NAPT转换；若未获得所述指示，则进一步依据所述被叫侧信息确定本实体所在网络是否能够与被叫所在网络直接互通，若是，则放弃与媒体面网关功能实体进行以网络地址端口转换NAPT为目的的交互并路由会话信令；否则，与媒体面网关实体交互完成NAPT变换后路由会话信令。
27、如权利要求26所述的通信方法，其特征在于，被叫接入域的信令面控制功能实体从会话消息中获取所述指示信息后，若确定主被叫用户在同一个接入域信令面控制功能实体注册，则根据主被叫注册信息判断是否与媒体网关进行以NAPT为目的的交互，否则，根据被叫用户的注册信息确定是否与媒体网关进行以NAPT为目的的交互。
28、如权利要求26所述的通信方法，其特征在于，所述信令面控制功能实体为边界控制功能实体，或为独立的NAPT转换信令功能实体；所述媒体面网关功能实体为边界网关功能实体，或为独立的媒体面NAPT转换网关。
29、一种网络设备，包括用于路由会话信令和控制建立媒体流路径的信令处理单元；其特征在于，所述网络设备还包括：
用于获取被叫侧信息的信息获取单元；
用于依据所述被叫信息确定本网络设备所在网络是否能够与被叫所在网络直接互通的判断单元，该判断单元在确定能够直接互通时通知所述信令处理单元放弃以网络地址端口转换NAPT为目的的交互。
30、如权利要求29所述的网络设备，其特征在于，所述判断单元在检测到会话信令中包含放弃与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互的指示时，通知所述信令处理单元不与媒体面网关功能实体进行以NAPT为目的的交互。
31、如权利要求29所述的网络设备，其特征在于，所述信息获取单元和判断单元包含在所述信令处理单元内。
32、一种网络设备，包括用于路由会话信令和控制建立媒体流路径的信令处理单元；其特征在于，所述网络设备还包括：
用于根据用户会话请求中的被叫标识查询被叫是否已在本网络设备上注册，以及根据主叫和被叫的注册信息判断主叫与被叫是否能够直接互通的的第一判断单元，该第一判断单元在确定能够直接互通时通知所述信令处理单元放弃以网络地址端口转换NAPT为目的的交互。
33、如权利要求32所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：
用于获取被叫侧信息的信息获取单元；
用于根据被叫侧信息判断主被叫是否在同一区域的第二判断单元，该第二判断单元在确定主被叫属于同一区域时，通知所述信令处理单元放弃以网络地址端口转换NAPT为目的的交互。
34、如权利要求33所述的网络设备，其特征在于，所述信息获取单元、第一判断单元和第二判断单元包含在所述信令处理单元内。
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