CN100493011C - 一种接入ip多媒体子系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接入IMS的方法，本发明所提供的方法包括：在IMS中设置多于一个的S-CSCF，且每个S-CSCF支持一种接入方式；终端在向IMS发起注册请求时，同时通知IMS自身当前采用的接入技术；IMS收到注册请求后，确定终端当前采用的接入技术所属的接入方式，进一步确定一个支持终端接入的S-CSCF，并将该S-CSCF的地址信息通知终端；此后，终端就可通过该S-CSCF接入IMS。本发明通过简化单个S-CSCF的功能，避免了S-CSCF业务控制能力的下降，也避免了采用不同接入技术的终端接入同一S-CSCF时产生的冲突，避免了终端因消息响应超时而重发消息所造成的空口资源的浪费，也降低了单一S-CSCF的接入负载，从而提高了IMS支持多种接入方式时终端接入IMS的效率，有利于IMS开展各种业务。

Description

一种接入IP多媒体子系统的方法
技术领域
本发明涉及接入技术领域，具体涉及一种接入IP多媒体子系统的方法。
背景技术
IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia Subsystem)是第三代伙伴计划(3GPP，Third Generation Partnership Project)在Release 5版本标准中提出的支持IP多媒体业务的子系统。IMS主要包括：呼叫会话控制功能(CSCF，Call Session Control Function)、媒体网关控制功能、媒体网关、媒体资源功能控制部分、媒体资源功能处理部分、出口网关控制功能等功能实体。CSCF为IMS的核心实体，它包括代理CSCF(Proxy-CSCF)、查询CSCF(I-CSCF，Interrogating-CSCF)和服务CSCF(S-CSCF，Serving-CSCF)，其中，P-CSCF是终端联系IMS的第一步，I-CSCF提供终端到IMS归属域的入口，S-CSCF完成对终端的会话控制功能。同时，IMS还与电路交换域和分组交换域共享归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)，HSS中保存了与终端和服务相关的数据。
IMS的核心特点是基于会话初始化协议(SIP，Session Initiation Protocol)和与接入技术的无关性。当前3GPP提出的IMS只支持2G和3G的移动接入方式，还不能支持其它接入方式如：固定接入方式等，这就无法充分发挥IMS基于SIP会话的通用平台的作用。
在下一代网络(NGN，Next Generation Network)框架中，终端和接入网是各种各样的，而基于SIP会话的核心网只有IMS一种，因此，要实现IMS同时为采用不同接入方式接入自身的终端提供服务，就需要IMS在网络框架、网络功能实体、服务质量(QoS，Quality of Service)和安全等各方面全面支持各种接入方式。目前，3GPP的技术报告(TR，Technology RePort)24.819v0.2.0中提出了固定宽带接入IMS(FBI，Fixed Broadband Access toIMS)的相关功能模型、消息流程和协议等。
根据网络融合的思想，目前采用不同接入方式的终端是通过相同的IMS实体接入IMS的，即一个IMS实体同时支持多种接入方式。终端在接入IMS前，需向IMS发起注册流程，以获取接入IMS所需的S-CSCF的地址信息，图1是用户设备(UE，User Equipment)在IMS中进行注册的消息流程时序图，如图1所示，其主要步骤包括：
步骤101：UE向P-CSCF发起注册(Register)请求，该请求消息携带UE的注册身份和UE的IMS归属域名称。
在发起注册请求前，UE可从自身归属的接入网获取P-CSCF的地址信息。
步骤102：P-CSCF收到注册请求后，根据该注册请求消息携带的UE的IMS归属域名称，解析出UE的IMS归属域的入口：I-CSCF的地址，并向该I-CSCF转发注册请求，该注册请求消息携带有UE注册身份。
步骤103：I-CSCF收到注册请求后，向HSS发送用户授权请求(UAR，User-Authorization-Request)消息，该UAR消息携带UE注册身份，以通知HSS确认该UE是否签约了IMS服务。
一般，I-CSCF自身保存有HSS地址；若没保存，则根据自身保存的订购关系定位功能(SLF，Subscription Locator Function)地址，向SLF获取HSS地址。
步骤104：HSS收到UAR消息后，向I-CSCF返回用户授权应答(UAA，User-Authorization-Answer)消息。若HSS根据UE注册身份确定UE在自身签约了IMS服务，则该UAA消息同时携带有UE注册身份和HSS为UE选定的S-CSCF的地址信息。
步骤105：I-CSCF收到UAA消息后，根据该UAA消息携带的S-CSCF的地址信息，向该UAA消息携带的S-CSCF地址信息指向的S-CSCF转发注册请求，该注册请求消息携带UE注册身份。
步骤106：S-CSCF收到注册请求后，向HSS发送服务器分配请求(SAR，Server-Assignment-Request)消息，该SAR消息携带了UE注册身份和S-CSCF的相关服务信息。
步骤107：HSS收到SAR消息后，向S-CSCF返回服务器分配应答(SAA，Server-Assignment-Answer)消息，该SAA消息携带UE注册身份，同时HSS保存SAR消息携带的S-CSCF的相关服务信息。
步骤108～110：S-CSCF收到SAA消息后，通过I-CSCF将携带有UE注册身份和S-CSCF地址信息的200响应(OK)消息转发给P-CSCF，P-CSCF收到200响应消息后，向UE发送携带有S-CSCF地址信息的200响应消息。
UE收到200响应消息后，保存该200响应消息携带的S-CSCF的地址信息，此后便可通过该200响应消息携带的S-CSCF地址信息指向的S-CSCF接入IMS。
由以上过程可以看出，在IMS注册过程中，HSS可能会给采用不同接入方式接入IMS的终端分配同一个S-CSCF，这样，采用不同接入方式的终端可能会共用同一S-CSCF接入IMS，也就是说，S-CSCF需要支持不同的接入方式，这会产生以下缺点：
一、造成S-CSCF的业务控制能力下降。由于各种接入技术有其各自的特性，例如：采用固定接入方式的固定终端接入IMS时，可不对交互的SIP消息进行压缩，而采用移动接入方式的移动终端接入IMS时必须对交互的SIP消息进行压缩等，因此，IMS对以不同方式接入的终端的处理存在一定差异。而S-CSCF是IMS的核心实体，它负责对终端的会话管理、呼叫控制等，当S-CSCF同时支持多种接入方式时，其功能会越来越复杂，必然使得S-CSCF的业务控制能力下降。
二、影响IMS对某些业务的开展。采用不同接入方式的终端接入IMS的难易程度是不同的，这就会引起终端的接入竞争，造成某种终端接入IMS较多，而其它种类的终端接入较少，影响了IMS对某些业务的开展。例如：固定终端接入IMS相对容易，但同时其耗费的带宽却比移动终端大得多，因此，在一个IMS归属域内接入过多的固定终端极有可能耗尽S-CSCF的负载能力，从而使得移动终端与IMS交互时出现消息响应缓慢、超时后不断重发消息等情况，这样不但会使IMS的移动业务难以开展，且重发消息会浪费空口资源。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种接入IMS的方法，以提高IMS同时支持多种接入方式时的接入效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种接入IMS的方法，在IMS中设置多于一个的S-CSCF，且每个S-CSCF支持一种接入方式，该方法包括：
A、终端向IMS发起注册请求，同时通知IMS自身当前采用的接入技术；
B、IMS收到注册请求后，确定所述终端当前采用的接入技术所属的接入方式，进一步确定一个支持终端接入的S-CSCF，并将该S-CSCF的地址信息返回给终端；
C、终端收到该S-CSCF的地址信息，此后通过该S-CSCF接入IMS。
所述S-CSCF支持的接入方式为：移动接入方式、或固定接入方式、或无线局域网接入方式。
所述移动接入方式包括：3GPP-全球移动通信系统增强型无线接入网(GERAN)、3GPP-通用移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)-频分双工模式(FDD)、3GPP-UTRAN-时分双工模式(TDD)、3GPP-宽带码分多址(CDMA)2000四种接入技术中的一种或任意组合。
所述固定接入方式包括：非对称数字用户环路(ADSL)、ADSL2、ADSL2+、速率自适应DSL(RADSL)、对称DSL(SDSL)、高速DSL(HDSL)、HDSL2、单对高速DSL(G.SHDSL)、超高速DSL(VDSL)、综合业务数字网DSL(IDSL)十种接入技术中的一种或任意组合。
所述无线局域网接入方式包括：美国电气电子工程师学会(IEEE)802.11a、IEEE802.11b两种接入技术中的一种或组合。
所述方法进一步包括：IMS中的HSS保存各S-CSCF与其支持的接入方式的对应关系，同时保存各接入方式与其包含的接入技术的对应关系；
步骤B所述IMS确定一个支持终端接入的S-CSCF具体为：
HSS在自身保存的各接入方式与其包含的接入技术的对应关系中，查找到终端当前采用的接入技术所属的接入方式，然后根据自身保存的各S-CSCF与其支持的接入方式的对应关系，选定一个支持该终端当前采用的接入技术所属的接入方式的S-CSCF。
步骤A所述终端通知IMS自身当前采用的接入技术具体为：
终端将自身当前采用的接入技术携带在注册请求消息的接入网信息消息头的接入类型字段中通知IMS。
所述步骤A具体为：
终端通过IMS中的P-CSCF向IMS中的I-CSCF发起注册请求，同时通知I-CSCF自身当前采用的接入技术；
所述步骤B具体为：
B1、I-CSCF收到该注册请求和终端当前采用的接入技术后，将该终端当前采用的接入技术发送到所述IMS中的HSS，同时要求HSS为终端分配一个S-CSCF；
B2、HSS根据终端当前采用的接入技术，确定该接入技术所属的接入方式，之后确定一个支持该接入方式的S-CSCF，然后将该S-CSCF的地址信息返回给I-CSCF；
B3、I-CSCF收到返回的地址信息后，向该地址信息指向的S-CSCF转发注册请求；
B4、S-CSCF收到该注册请求后，向HSS返回自身的相关服务信息，并在收到HSS返回的应答消息后，将自身的地址信息通过I-CSCF和P-CSCF返回给终端。
步骤B1所述I-CSCF将终端当前采用的接入技术发送到所述IMS中的HSS具体为：
I-CSCF向HSS发送携带有描述终端当前采用的接入技术的参数的用户授权请求。
所述描述终端当前采用的接入技术的参数为：与接入类型参数相匹配的接入网类型参数，所述接入类型参数为：Diameter协议属性值对参数中的接入类型参数。
与现有技术相比，本发明所提供的方法通过在IMS中设置多于一个的S-CSCF，且每个S-CSCF支持一种接入方式；终端在向IMS发起注册请求时，同时通知IMS自身当前采用的接入技术；IMS收到注册请求后，确定该接入技术所属的接入方式，进一步确定一个支持终端接入的S-CSCF，并将该S-CSCF的地址信息通知终端，此后，终端就通过该S-CSCF接入IMS，简化了单个S-CSCF的功能，避免了S-CSCF业务控制能力的下降，也避免了采用不同接入技术接入IMS的终端接入同一S-CSCF时产生的冲突，避免了终端因消息响应超时而重发消息所造成的空口资源的浪费，也降低了单一S-CSCF的接入负载，从而提高了IMS支持多种接入方式时终端接入IMS的效率，有利于IMS开展各种业务。
附图说明
图1为现有技术中UE在IMS中进行注册的消息流程时序图；
图2为本发明提供的终端接入IMS的流程图；
图3为本发明提供的UE在IMS中进行注册的具体实施例的消息流程时序图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：在IMS中设置多于一个的S-CSCF，且每个S-CSCF支持一种接入方式；终端向IMS发起注册请求，同时通知IMS自身当前采用的接入技术；IMS收到注册请求后，根据终端当前采用的接入技术以及接入方式与其包含的接入技术的对应关系，确定该接入技术所属的接入方式，进一步确定一个支持终端接入的S-CSCF，并将该S-CSCF的地址信息返回给终端，此后，终端就可通过该S-CSCF接入IMS。
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图2是本发明提供的终端接入IMS的流程图，如图2所示，其具体步骤如下：
步骤201：在IMS中设置多于一个的S-CSCF，且每个S-CSCF支持一种接入方式。
接入方式可分为：移动接入方式、固定接入方式、无线局域网接入方式等。其中，移动接入方式包含接入技术：3GPP-GERAN、3GPP-UTRAN-FDD、3GPP-UTRAN-TDD、3GPP-CDMA2000等，固定接入方式包含接入技术：ADSL、ADSL2、ADSL2+、RADSL、SDSL、HDSL、HDSL2、G.SHDSL、VDSL、IDSL等，无线局域网接入方式包含接入技术：IEEE802.11a、IEEE802.11b等。
在实际应用中，对支持某一种接入方式的某个S-CSCF来说，该S-CSCF支持的接入方式可以包含以上所述接入方式所包含接入技术中的一种或几种的任意组合。
步骤202：终端向IMS发起注册请求，同时通知IMS自身当前采用的接入技术。
步骤203：IMS收到注册请求后，根据终端当前采用的接入技术以及接入方式与其包含的接入技术的对应关系，确定该接入技术所属的接入方式，从而确定一个支持终端接入的S-CSCF，并将该S-CSCF的地址信息返回给终端。
步骤204：终端收到该S-CSCF的地址信息后，通过该地址信息指向的S-CSCF接入IMS。
UE通过该S-CSCF接入IMS的流程与现有技术相同。
图3是本发明提供的UE在IMS中进行注册的具体实施例的消息流程时序图，如图3所示，其具体步骤如下：
步骤301：UE向P-CSCF发起注册请求，该请求消息携带有：接入网信息(P-Access-Network-Info)消息头的用于描述UE当前采用的接入技术的接入类型(Access-Type)字段、UE的注册身份、UE的IMS归属域的名称。
P-Access-Network-Info消息头的Access-Type字段在现有技术中为可选字段，在本发明中为必选字段。
步骤302：P-CSCF收到注册请求后，根据该注册请求消息携带的UE的IMS归属域名称，解析出UE的IMS归属域的入口：查询CSCF(I-CSCF)的地址，并向该I-CSCF转发注册请求，该注册请求携带接入类型字段和UE注册身份。
步骤303：I-CSCF收到注册请求后，向HSS发送UAR消息，该消息携带UE注册身份和描述UE当前采用的接入技术的接入网类型(Access-Network-Type)参数，其中，接入网类型参数与Diameter协议属性值对(AVP，Attribute Value Pair)参数：接入类型(Access-Type)相匹配。
在UAR消息中增加Access-Network-Type参数为本发明提出的。
一般，I-CSCF自身保存有HSS地址；若没保存，则根据自身保存的SLF地址，向SLF获取HSS地址。
步骤304：HSS收到UAR消息后，确定UE在自身签约了IMS服务，然后根据该UAR消息携带的UE当前采用的接入技术以及接入方式与其包含的接入技术的对应关系，确定该接入技术所属的接入方式，从而选定一个支持UE接入的S-CSCF，然后向I-CSCF返回UAA消息，该UAA消息携带UE注册身份和HSS为UE选定的S-CSCF的地址信息。
这里，HSS自身保存有各接入方式与其对应的接入技术的包含关系，以及各S-CSCF与其支持的接入方式的对应关系。
步骤305：I-CSCF收到UAA消息后，根据该UAA消息携带的S-CSCF的地址信息，向该UAA消息携带的S-CSCF地址信息指向的S-CSCF转发注册请求，该注册请求消息携带UE注册身份。
步骤306：S-CSCF收到注册请求后，向HSS发送SAR消息，该SAR消息携带UE注册身份和S-CSCF的相关服务信息。
步骤307：HSS收到SAR消息后，向S-CSCF返回SAA消息，该SAA消息携带UE注册身份，同时HSS保存SAR消息携带的S-CSCF的相关服务信息。
步骤308～310：S-CSCF收到SAA消息后，通过I-CSCF将携带有UE注册身份和S-CSCF地址信息的200响应消息转发给P-CSCF，P-CSCF收到200响应消息后，向UE发送携带有S-CSCF地址信息的200响应消息。
UE收到200响应消息后，保存该200响应消息携带的S-CSCF的地址信息，此后便可通过该200响应消息携带的S-CSCF地址信息指向的S-CSCF接入IMS。
以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种接入IP多媒体子系统IMS的方法，其特征在于，在IMS中设置多于一个的服务呼叫会话控制功能CSCF，且每个服务CSCF支持一种接入方式，该方法包括：
A、终端向IMS发起注册请求，同时通知IMS自身当前采用的接入技术；
B、IMS收到注册请求后，确定所述终端当前采用的接入技术所属的接入方式，进一步确定一个支持终端接入的服务CSCF，并将该服务CSCF的地址信息返回给终端；
C、终端收到该服务CSCF的地址信息，此后通过该服务CSCF接入IMS。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务CSCF支持的接入方式为：移动接入方式、或固定接入方式、或无线局域网接入方式。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动接入方式包括：第三代伙伴计划3GPP-全球移动通信系统增强型无线接入网GERAN、3GPP-通用移动通信系统陆地无线接入网UTRAN-频分双工模式FDD、3GPP-UTRAN-时分双工模式TDD、3GPP-宽带码分多址CDMA2000四种接入技术中的一种或任意组合。
4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固定接入方式包括：非对称数字用户环路ADSL、ADSL2、ADSL2+、速率自适应DSL、对称DSL、高速DSL、HDSL2、单对高速DSL、超高速DSL、综合业务数字网DSL十种接入技术中的一种或任意组合。
5、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线局域网接入方式包括：美国电气电子工程师学会IEEE802.11a、IEEE802.11b两种接入技术中的一种或组合。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：IMS中的归属用户服务器HSS保存各服务CSCF与其支持的接入方式的对应关系，同时保存各接入方式与其包含的接入技术的对应关系；
步骤B所述IMS确定一个支持终端接入的服务CSCF具体为：
HSS在自身保存的各接入方式与其包含的接入技术的对应关系中，查找到终端当前采用的接入技术所属的接入方式，然后根据自身保存的各服务CSCF与其支持的接入方式的对应关系，选定一个支持该终端当前采用的接入技术所属的接入方式的服务CSCF。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述终端通知IMS自身当前采用的接入技术具体为：
终端将自身当前采用的接入技术携带在注册请求消息的接入网信息消息头的接入类型字段中通知IMS。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：
终端通过IMS中的代理CSCF向IMS中的查询CSCF发起注册请求，同时通知查询CSCF自身当前采用的接入技术；
所述步骤B具体为：
B1、查询CSCF收到该注册请求和终端当前采用的接入技术后，将该终端当前采用的接入技术发送到所述IMS中的HSS，同时要求HSS为终端分配一个服务CSCF；
B2、HSS根据终端当前采用的接入技术，确定该接入技术所属的接入方式，之后确定一个支持该接入方式的服务CSCF，然后将该服务CSCF的地址信息返回给查询CSCF；
B3、查询CSCF收到返回的地址信息后，向该地址信息指向的服务CSCF转发注册请求；
B4、服务CSCF收到该注册请求后，向HSS返回自身的相关服务信息，并在收到HSS返回的应答消息后，将自身的地址信息通过查询CSCF和代理CSCF返回给终端。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤B1所述查询CSCF将终端当前采用的接入技术发送到所述IMS中的HSS具体为：
查询CSCF向HSS发送携带有描述终端当前采用的接入技术的参数的用户授权请求。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述描述终端当前采用的接入技术的参数为：与接入类型参数相匹配的接入网类型参数，所述接入类型参数为：Diameter协议属性值对参数中的接入类型参数。
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3rd Generation Partnership Project,Technical SpecificationGroup Core Network,Protocol impact from providing IMSservices via fixed broadband,Stage-3. 3GPP TR 24.819 V0.2.0. 2005
3rd Generation Partnership Project,Technical SpecificationGroup Core Network,Protocol impact from providing IMSservices via fixed broadband,Stage-3. 3GPP TR 24.819 V0.2.0. 2005 *

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