CN101217407A - 一种代理呼叫会话控制功能故障的处理方法 - Google Patents
一种代理呼叫会话控制功能故障的处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种代理呼叫会话控制功能故障的处理方法,IMS网络为UE配置主用和备选P-CSCF;UE和S-CSCF存储所述主用和备选P-CSCF信息;当S-CSCF通过主用P-CSCF向UE发送服务请求时,若主用P-CSCF超时无响应,则S-CSCF通过备选P-CSCF向UE发送指示其进行初始注册的命令;若主用P-CSCF返回错误响应,则S-CSCF通过主用或备选P-CSCF向UE发送指示其进行初始注册的命令;UE验证转发上述命令的P-CSCF是否为主用或备选P-CSCF;若是则向P-CSCF发送初始注册请求;初始注册成功后,S-CSCF通过转发上述初始注册请求的P-CSCF向UE发送所述服务请求。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种IP(Internet Protocol,因特网协议)多媒体子系统中代理呼叫会话控制功能故障的处理方法。
背景技术
IP多媒体子系统(IP Multimedia Core Network Subsystem,简称IMS)是新一代通讯网络的核心。图1描述了IMS体系结构中和本发明相关的网元实体及其连接关系。其中:用户设备(User Equipment,简称UE)101代表用户使用的终端设备,呼叫会话控制功能(Call Session Control Function,简称CSCF)是控制会话过程的核心网元,包括:代理呼叫会话控制功能(Proxy-CSCF,简称P-CSCF)102、查询呼叫会话控制功能(Interrogating-CSCF,简称I-CSCF)103、服务呼叫会话控制功能(Serving-CSCF,简称S-CSCF)104;归属用户服务器(Home SubscriberServer,简称HSS)105是IMS中所有与用户和服务器相关的数据的主要存储服务器;应用服务器(Application Server,简称AS)106是提供增值多媒体业务的网元。
在图1所示出的各个网元间,UE通过Gm接口和P-CSCF相连;P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF间通过Mw接口实现互连;HSS通过Cx接口与I-CSCF、S-CSCF相连,通过Sh接口与AS相连;S-CSCF通过ISC(IMS service control,IMS业务控制)接口与AS相连。
P-CSCF作为用户接入到IMS系统的入口网元,所有的会话初始协议(Session Initiation Protocol,简称SIP)信令无论来自UE还是发给UE的,都必须经过P-CSCF。当UE在IMS网络注册成功后,P-CSCF在本地保存UE的联系地址、UE的公共用户标识(Public User Identity,简称PUI)、UE的私有用户标识(Private User Identity,简称PVI)。
同时,P-CSCF和UE之间维持着UE接入到IMS网络的一个安全联盟(SA,Security Association),其实质是P-CSCF和UE之间所约定的一系列安全参数,包括地址、端口、加密参数、完整性参数等。这一安全联盟用以实现UE对IMS网络的鉴权以及IMS网络对UE的鉴权。当UE成功注册到IMS网络后,UE发送给IMS网络的所有信令,或IMS网络发送给UE的所有信令,均应处于该安全联盟的保护之下。如果来自P-CSCF的信令没有被安全联盟所保护,则UE可以认为该P-CSCF是不可信的,可以拒绝来自该P-CSCF的信令,则IMS网络所发送的命令将不能得到执行。
S-CSCF是IMS的核心网元,位于归属网络,为UE进行会话控制和注册服务。当UE处于会话中时,S-CSCF处理网络中的会话状态。当UE在IMS网络注册成功后,S-CSCF在本地保存UE注册到IMS网络所使用的P-CSCF的网络ID、P-CSCF的IP地址、UE的联系地址、UE的公共用户标识、UE的私有用户标识、UE的公共用户标识所对应的用户配置数据、保存UE注册状态的HSS地址或名称等信息。
HSS是IMS系统中所有与用户和服务器相关的数据的存储核心,不仅保存用户和服务器相关的静态数据,而且保存某些动态数据。当UE在IMS网络注册成功后,HSS保存分配给UE的S-CSCF地址或名称。
UE注册成功后,IMS网络为UE所分配的P-CSCF、S-CSCF、以及所对应的HSS,构成了UE后续通信使用的通信链路。在注册成功后,UE发起呼叫的过程、UE被呼叫的过程,网络都将使用已经为该UE分配好的通信链路。
在通常情况下,UE注册成功后,网络分配给该UE的通信链路,在后续过程中,是保持不变的。这即意为着,一旦这个链路上的某一个环节出了问题,将会影响UE后续的起呼和终呼的过程,使得通信不能正常进行。
当用户接入到IMS网络后,使用IMS网络所提供的服务前,需要进行初始注册,典型地,UE开机时会执行初始注册过程。
图2是现有技术中,IMS用户的初始注册流程,包括以下步骤:
S201,UE向P-CSCF发送注册请求;
S202,P-CSCF收到注册请求后,通过DNS(Domain Name System,域名系统)查询或者通过其它方法找到用户归属网络接入点的I-CSCF,并将注册请求转发到该I-CSCF;
S203,I-CSCF向HSS发送S-CSCF分配请求消息,请求为该UE分配S-CSCF;
S204,HSS向I-CSCF返回分配的S-CSCF名称或S-CSCF的能力;
S205,I-CSCF将注册请求消息发送到选定的S-CSCF;
S206~S216,如果S-CSCF需要对用户进行认证鉴权,那么需要向HSS获取用户认证向量,并根据用户认证响应消息中返回的认证向量,构造挑战请求(401 Unauthorized(未授权)消息),该挑战请求转发到UE后,UE构造挑战响应,S-CSCF收到挑战响应后,判断用户的合法性,完成对用户的认证、鉴权;
如果不需要认证鉴权,可直接执行S217;
S217,S-CSCF向HSS发送用户数据请求;
S218,HSS存储S-CSCF信息,并将用户的签约数据、计费地址信息包含在用户数据响应消息中返回给S-CSCF;
S219,S-CSCF向AS发起第三方注册;
S220,AS执行第三方注册成功,返回成功响应;
S221~S223,S-CSCF构建注册成功响应,并将其通过I-CSCF和P-CSCF转发到UE。
在UE的初始注册过程成功完成后,各个核心网元保存UE相关的数据如下:
P-CSCF保存UE的联系地址、UE的公共用户标识PUI、UE的私有用户标识PVI;
S-CSCF保存UE对应的P-CSCF的网络ID、UE对应的P-CSCF的IP地址或名称、UE的联系地址、UE的公共用户标识PUI、UE的私有用户标识PVI、UE的公共用户标识所对应的用户配置数据、UE对应的HSS地址或名称、该PUI用户的计费地址等信息。
成功注册到IMS系统后,UE可以执行后续的呼叫等业务流程。
图2所示流程中,UE的鉴权过程和初始注册过程在一起,由S-CSCF主导,用以对UE进行认证;通过该过程,P-CSCF和UE建立起一对安全联盟,而S-CSCF可以获取必要的用户数据,以支持后续的呼叫等业务流程。
在鉴权过程中,UE携带联系地址、公共用户标识PUI、私有用户标识PVI给IMS网络,S-CSCF使用这些数据向HSS请求鉴权向量。每个鉴权向量是一个五元组,包括:随机挑战、期望响应、加密密钥、完整性密钥、鉴权令牌。其中,某些参数被发送给UE,UE使用接收到的部分参数通过鉴权算法计算出其它参数,IMS网络对鉴权五元组中的参数和UE计算出的参数进行比较,以验证鉴权是否成功。
利用鉴权过程,P-CSCF和UE之间成功建立了一对安全联盟,安全联盟的参数主要包括:双方的联系地址、端口、加密密钥、完整性密钥等。在其后的操作中,IMS网络需要使用该安全联盟向UE发送信令,UE凭借自身所维护的安全参数,检验网络的可信性;同时,UE向IMS网络发送的信令,除初始注册外,均需要利用该安全联盟的参数,使得IMS网络确认信令来自一个鉴权通过的UE。如果UE所发起的重注册过程中不使用安全联盟,则IMS网络会认为UE需要执行一个初始注册过程,触发一次新的鉴权和注册过程。
如果在后续的过程中,为UE分配的P-CSCF发生故障,则UE发起呼叫时,可能需要启用P-CSCF重发现和初始注册过程。
如果为UE分配的P-CSCF失去响应,可能是宕机或者应用系统无响应。此时,如果UE发起会话,则无法接收到正常的响应,因此UE需要启用P-CSCF重发现过程,请求网络重新分配新的P-CSCF,利用该P-CSCF执行初始注册过程,然后再继续呼叫过程。
如果为UE分配的P-CSCF由于发生故障而重新启动,则该P-CSCF所维护的其和UE之间的安全联盟已不存在,因此该P-CSCF会对UE发起的呼叫返回未授权的错误响应。UE需凭借该响应,执行初始注册过程,以重新建立安全联盟,然后才能继续发起呼叫。
在P-CSCF发生故障时,如果UE被终呼,则由于为UE服务的P-CSCF发生故障,终呼将不能正常进行。
图3描述了现有技术中,为UE分配的P-CSCF由于发生故障而重新启动后,丢失了用户数据和安全联盟,UE发起呼叫的处理流程。
S301,UE向P-CSCF发起一个SIP INVITE(邀请)请求;
S302,P-CSCF接收到INVITE请求后,首先检查安全联盟和用户数据,发现不存在有效的安全联盟和用户数据;
S303,P-CSCF向UE发送服务不可接受的响应,指示该请求未授权;
S304~S306,UE接收到P-CSCF发送的请求未授权的响应后,发起初始注册过程,初始注册成功后,UE和P-CSCF重新建立了安全联盟;
S307~S309,UE初始注册成功后,重新发起INVITE请求,IMS网络处理该呼叫。
图4描述了现有技术中,为UE分配的P-CSCF发生故障,不能响应UE的请求,UE发起呼叫的处理流程。
S401,UE向为其分配的P-CSCF(记作P-CSCF1)发起一个SIP INVITE请求;
S402,由于P-CSCF1发生故障,不能响应UE的请求,在该请求超时后,UE启用P-CSCF重发现过程,请求IMS网络重新为其分配一个P-CSCF;网络启用P-CSCF分配过程,为UE分配了新的P-CSCF(记作P-CSCF2);
S403~S404,UE使用新的P-CSCF,即P-CSCF2,发起初始注册过程,初始注册成功后,UE和P-CSCF2建立了安全联盟;
S405~S406,UE重新发起INVITE请求,IMS网络处理该请求。
图5描述了现有技术中,为UE分配的P-CSCF发生故障,不能对请求作出响应时,UE被终呼的处理流程。
S501,S-CSCF接收到指向UE的终呼请求;
S502,该终呼请求被发送到P-CSCF,由于发生故障,P-CSCF无法对该请求作出响应;
S503,S-CSCF判断P-CSCF响应超时;
S504,S-CSCF向该终呼请求的发起方发送错误响应,指示网络发生故障。
从以上分析可以看出,P-CSCF作为UE接入到IMS网络的入口网元,一旦发生故障,将失去为用户处理后续服务的能力,尤其是在UE被终呼的情况下。由于目前IMS系统存在的上述缺陷,当P-CSCF发生故障或重启后,通常会影响后续的呼叫和业务流程的正常处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的不足,提出一种在P-CSCF由于发生故障而无响应或重新启动丢失安全联盟和用户数据的情况下,可为相关UE继续提供服务的P-CSCF故障的处理方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种代理呼叫会话控制功能故障的处理方法,应用于IMS网络,其特征在于,该方法包含如下步骤:
A:IMS网络为UE配置主用和备选P-CSCF;UE和S-CSCF存储所述主用和备选P-CSCF信息;
B:当S-CSCF通过主用P-CSCF向该UE发送服务请求时,若该主用P-CSCF超时无响应,则S-CSCF通过备选P-CSCF向UE发送指示其进行初始注册的命令;若该主用P-CSCF返回错误响应,则S-CSCF通过主用或备选P-CSCF向UE发送指示其进行初始注册的命令;
C:UE验证转发上述命令的P-CSCF是否为主用或备选P-CSCF;若是则向该P-CSCF发送初始注册请求;
D:初始注册成功后,S-CSCF通过转发上述初始注册请求的P-CSCF向UE发送所述服务请求。
此外,步骤B中,S-CSCF根据其存储的备选P-CSCF信息选择一个备选P-CSCF向UE转发所述命令;
步骤C中,UE通过检查其存储的主用和备选P-CSCF信息验证转发所述命令的P-CSCF是否为该UE的主用或备选P-CSCF。
此外,所述指示UE进行初始注册的命令为NOTIFY消息。
此外,步骤B中所述主用P-CSCF返回的错误响应为服务不可接受响应。
此外,步骤A中,采用如下方式为UE配置主用和备选P-CSCF:UE启用P-CSCF发现过程,并从DNS服务器为其分配的多个P-CSCF中选择一个作为主用P-CSCF,其余的一个或多个为备选P-CSCF;
当该UE使用主用P-CSCF进行初始注册时,在注册请求中包含备选P-CSCF信息;接收到该注册请求后,S-CSCF保存所述备选P-CSCF信息。
此外,采用如下步骤为UE配置主用和备选P-CSCF:
A1:UE发起不包含备选P-CSCF信息的初始注册请求;
A2:接收到该注册请求后,I-CSCF为该UE配置备选P-CSCF,并将备选P-CSCF信息包含在注册请求中发送给S-CSCF;
A3:S-CSCF保存所述备选P-CSCF信息,并将该信息包含在挑战请求或注册成功响应中发送给UE。
此外,采用如下步骤为UE配置主用和备选P-CSCF:
a1:UE发起不包含备选P-CSCF信息的初始注册请求;
a2:接收到该注册请求后,S-CSCF为该UE配置备选P-CSCF;
a3:S-CSCF保存所述备选P-CSCF信息,并将该信息包含在挑战请求或注册成功响应中发送给UE。
此外,所述UE在初始注册过程中接收到挑战请求或注册成功响应消息后,存储其中包含的备选P-CSCF信息,或使用其中包含的备选P-CSCF信息更新本地存储的备选P-CSCF信息。
此外,步骤A2中,所述I-CSCF通过DNS查询,或根据网络配置为UE配置备选P-CSCF。
此外,步骤a2中,所述S-CSCF通过DNS查询,或根据网络配置为UE配置备选P-CSCF。
此外,步骤B中,S-CSCF通过主用P-CSCF向UE发送的所述服务请求为指向该UE的终呼请求;
步骤D中,S-CSCF向该UE发送所述初始注册请求的注册成功响应后,向该UE转发所述终呼请求。
此外,所述指示UE进行初始注册的命令中包含该UE上次成功进行初始注册所使用的IP地址和PUI。
此外,步骤C中,UE采用上次成功进行初始注册所使用的IP地址和PUI进行初始注册。
本发明在UE注册到IMS网络时,在UE和IMS网络中同时存储主用和备选P-CSCF信息;在主用P-CSCF发生故障后,S-CSCF选择备选P-CSCF发送要求UE进行初始注册的命令,通过初始注册来恢复信令链路,避免由于P-CSCF发生故障,指向UE的终呼请求不能执行的缺陷。通过本发明,可以增强应对P-CSCF故障的处理方法,解决IMS网络单方面重选的P-CSCF不被UE所信任的问题,保证了服务的连续性。
附图说明
图1为现有技术的IMS系统中的核心网元及其连接关系示意图;
图2为现有技术中UE注册到IMS系统中的初始注册流程图;
图3为现有技术中,在为UE分配的P-CSCF发生故障丢失安全联盟和用户数据情况下,UE发起呼叫的处理流程;
图4为现有技术中,在为UE分配的P-CSCF发生故障无法正常响应请求的情况下,UE发起呼叫的处理流程;
图5为现有技术中,在为UE分配的P-CSCF发生故障无法正常响应请求的情况下,UE被终呼的处理流程;
图6为本发明实施例UE通过启用P-CSCF发现过程获得为其分配的一个多个P-CSCF的流程图;
图7为本发明实施例UE携带备选P-CSCF信息,通过主用P-CSCF向IMS网络发起初始注册的流程图;
图8为本发明实施例UE不携带备选P-CSCF信息,通过主用P-CSCF向IMS网络发起初始注册的流程图;
图9为本发明实施例主用P-CSCF发生故障,无法响应指向用户的终呼请求时,S-CSCF通过备选P-CSCF触发UE进行初始注册后,完成终呼的流程图;
图10为本发明实施例主用P-CSCF发生故障,丢失安全联盟和用户数据时,S-CSCF通过该主用P-CSCF触发UE进行初始注册后,完成终呼的流程图。
具体实施方式
在用户成功注册到IMS网络后,IMS网络为用户(UE)分配了P-CSCF。如果该P-CSCF发生故障,无响应或丢失安全联盟和用户数据,将直接导致执行用户的终呼流程不能正常进行。针对这种情况,本发明提供了一种方法,用以在P-CSCF发生故障后,S-CSCF能够触发UE执行初始注册过程,以建立有效的信令链路,以使终呼处理过程能正常进行。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
图6是本发明的一个实施例,用以描述当UE接入到IMS网络时,启用P-CSCF发现过程,IMS网络为UE提供多个备选P-CSCF,UE存储主用P-CSCF和备选P-CSCF的流程。
S601,如果UE还没有和IP承载层,即IP-CAN(IP Connectivity AccessNetwork,IP承载网络)建立承载连接,则UE使用标准IP承载建立过程建立承载连接;
S602,UE通过IP-CAN向DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)服务器(DHCP Server)发送DHCP查询请求;DHCP服务器将可为UE分配P-CSCF的DNS服务器(DNS Server)的信息包含在DHCP响应中发送给UE;
S603,UE向DNS服务器发送DNS查询请求,请求P-CSCF地址,DNS服务器可能会提供由多个P-CSCF组成的列表,或者单个P-CSCF,并包含在DNS响应中发送给UE;
S604,如果DNS服务器为UE提供了由多个P-CSCF信息组成的列表,则UE从中选择一个作为主用P-CSCF,若干个作为备选P-CSCF,存储在UE设备中。如果UE从DNS服务器中仅获取到一个P-CSCF,则使用该P-CSCF作为主用P-CSCF,并存储在UE设备中。
图7是本发明的一个实施例,用以描述UE使用一个P-CSCF(IMS仅为该UE分配了一个P-CSCF,或UE未启用P-CSCF发现过程,使用其配置的P-CSCF)向IMS网络发起初始注册,该初始注册请求中携带备选P-CSCF信息,完成初始注册的流程。在该流程中,IMS网络保存UE所提供的主用和备选P-CSCF信息,并以主用P-CSCF完成注册过程。
S701,UE向P-CSCF发送注册请求;
UE向主用P-CSCF发送注册请求,上述注册请求的头字段中包含主用P-CSCF的信息;并在该注册请求中携带若干备选P-CSCF信息。
S702,主用P-CSCF接收到UE的注册请求后,在本地存储注册请求中携带的备选P-CSCF信息;
本步骤为可选步骤。
S703,主用P-CSCF收到注册请求后,通过DNS查询或者通过其它方法找到用户归属网络接入点的I-CSCF,并将注册请求转发到该I-CSCF;
S704,I-CSCF向HSS发送S-CSCF分配请求消息,请求为该UE分配S-CSCF;
S705,HSS向I-CSCF返回为该UE分配的S-CSCF名称或S-CSCF的能力;
S706,I-CSCF将注册请求消息发送到选定的S-CSCF;
S707,S-CSCF接收到注册请求后,将其中携带的主用P-CSCF和备选P-CSCF信息存储在本地;
S708~S718,如果S-CSCF需要对用户进行认证鉴权,则向HSS发送用户认证请求,以获取用户认证向量,并根据用户认证响应消息中返回的认证向量,构造挑战请求(401 Unauthorized消息),该挑战请求转发到UE后,UE构造挑战响应,S-CSCF收到UE发送的挑战响应后,判断用户的合法性,完成对用户的认证、鉴权;如果不需要认证鉴权,可直接执行S719;
S719,S-CSCF向HSS发送用户数据请求;
S720,HSS存储S-CSCF信息,并将用户的签约数据、计费地址信息包含在用户数据响应消息中返回给S-CSCF;
S721,如果需要触发第三方注册,则S-CSCF向AS发起第三方注册请求;
S722,AS执行第三方注册成功,返回成功响应;
S723~S725,S-CSCF构建注册成功响应,并将其经I-CSCF和P-CSCF转发到UE。
在本实施例中,UE通过在P-CSCF发现过程中产生的主用P-CSCF注册到IMS网络,在注册消息中包含备选P-CSCF信息,注册请求被发送到主用P-CSCF进行处理;S-CSCF存储UE提供的备选P-CSCF信息,主用P-CSCF也可以选择存储备选P-CSCF信息。注册的其他步骤和标准注册过程相同。
图8是本发明的一个实施例,用以描述UE使用一个P-CSCF(主用P-CSCF)向IMS网络发起初始注册,注册请求中不携带备选P-CSCF信息,IMS网络为UE提供一个或多个备选P-CSCF,完成初始注册的流程。在该流程中,IMS网络保存为UE所提供的备选P-CSCF信息。
S801,UE向P-CSCF发送注册请求,在该注册请求中,不携带任何备选P-CSCF信息;
S802,P-CSCF收到注册请求后,将该注册请求转发到I-CSCF;
S803,I-CSCF向HSS发送S-CSCF分配请求消息,请求为该UE分配S-CSCF;
S804,HSS向I-CSCF返回为该UE分配的S-CSCF名称或S-CSCF的能力;
步骤805~807具有两个分支:分支a和分支b;S805a~S807a属于分支a,S805b~S807b属于分支b;选择其中一个分支执行。
分支a:(S805a~S807a)
S805a,I-CSCF通过DNS查询或者通过其它方法(例如通过网络配置)获得备选P-CSCF信息,并将备选P-CSCF信息附加到注册请求中;
S806a,I-CSCF将携带有备选P-CSCF信息的注册请求转发到S-CSCF;
S807a,S-CSCF接收到注册请求后,将该注册请求的主用P-CSCF信息和该注册请求携带的备选P-CSCF信息存储在本地;
分支b:(805b~807b)
S805b,I-CSCF将注册请求转发到S-CSCF,其中不携带备选P-CSCF信息;
S806b,S-CSCF通过DNS查询或者其它方法(例如通过网络配置)获得备选P-CSCF信息;
S807b,S-CSCF将上述注册请求的主用P-CSCF信息和该请求携带的备选P-CSCF信息存储在本地;
S808~S820,如果S-CSCF需要对用户进行认证鉴权,则向HSS发送用户认证请求,以获取用户认证向量,并根据用户认证响应消息中返回的认证向量,构造挑战请求(401 Unauthorized消息),该挑战请求转发到UE后,UE构造挑战响应,S-CSCF收到UE发送的挑战响应后,判断用户的合法性,完成对用户的认证、鉴权;如果不需要认证鉴权,可直接执行S821。
在步骤810、811、813中,可在发送给UE的挑战请求中携带IMS网络为UE提供的备选P-CSCF信息,P-CSCF可在步骤812中选择存储备选P-CSCF信息;而UE需要在步骤814中将IMS网络为其提供的备选P-CSCF信息存储在UE设备中。
S821,S-CSCF向HSS发送用户数据请求;
S822,HSS存储S-CSCF信息,并将用户的签约数据、计费地址信息包含在用户数据响应消息中返回S-CSCF;
S823,如果需要触发第三方注册,则S-CSCF向AS发起第三方注册请求;
S824,AS执行第三方注册成功,返回成功响应;
S825~S827,S-CSCF构建注册成功响应,并将其通过I-CSCF和P-CSCF转发到UE。
在步骤825~827中,发送给UE的注册成功响应消息中可以携带备选P-CSCF信息。也就是说,如果在步骤810、811、813中发送的挑战请求中没有携带备选P-CSCF信息,则需要在步骤825~827中在注册成功响应消息携带该信息,P-CSCF接收到包含备选P-CSCF信息的注册成功响应时,可以选择存储备选P-CSCF信息。
在本实施例中,UE向IMS网络发起初始注册时,不携带备选P-CSCF信息,在注册过程中IMS网络为其提供备选P-CSCF,并将备选P-CSCF信息在注册过程中反馈给UE,IMS网络和UE均需要存储该备选P-CSCF信息。
将备选P-CSCF信息反馈给UE,可以通过在IMS网络对UE发起鉴权挑战的步骤中实现,也可以通过在注册成功后IMS网络向UE发送注册成功响应(200 OK消息)的步骤中实现。
图9是本发明的一个实施例,用以描述当UE成功注册到IMS网络后,被分配了备选P-CSCF,而主用P-CSCF由于发生故障无法正常响应指向UE的终呼请求的情况下,IMS网络通过备选P-CSCF通知UE执行初始注册来恢复终呼过程的流程。
S901,S-CSCF接收到指向UE的终呼请求;
S902,S-CSCF将该终呼请求转到为该UE服务的P-CSCF,即主用P-CSCF,但此时该P-CSCF出现故障,不能响应请求;
S903,S-CSCF检测到为UE服务的主用P-CSCF无响应,查找为该UE分配的备选P-CSCF;
S904,S-CSCF向备选P-CSCF发送NOTIFY(通知)消息,通知UE进行初始注册,在该消息中携带UE的联系地址、标识等必要信息;
上述UE的联系地址、标识为该UE上次成功进行初始注册所使用的IP地址和PUI。
S905,备选P-CSCF接收到NOTIFY消息后,使用该消息中携带的UE的地址、标识信息向UE转发NOTIFY消息,要求UE执行初始注册过程;
注意到,P-CSCF向UE转发NOTIFY消息时仅需要使用UE的地址、标识信息,不需要使用该UE的其它用户数据。
S906,由于备选P-CSCF和UE没有安全联盟,故UE检查自身存储的主用和备选P-CSCF信息,发现发送该NOTIFY消息的P-CSCF属于可信任的P-CSCF;
S907~S909,UE执行初始注册过程,注册过程通过备选P-CSCF进行;
UE本次执行初始注册采用其上次成功进行初始注册时所使用的IP地址、PUI。UE可以从NOTIFY消息中获取上次成功进行初始注册时所使用的IP地址、PUI。
S910,UE初始注册成功后,更改备选P-CSCF为新的主用P-CSCF,同时存储IMS网络为其新分配的备选P-CSCF信息;
S911~S914,S-CSCF利用原先的备选P-CSCF,即现在的主用P-CSCF,继续终呼处理流程,使得该流程得以进行。
在上述终呼流程中,即使呼叫发起端可能会因为呼叫等待时间有所延长而取消呼叫,但S-CSCF可以通过备选P-CSCF成功地通知UE进行初始注册,以保证下次该UE再收到终呼时终呼能正常进行。
图10是本发明的一个实施例,用以描述当UE成功注册到IMS网络后,被分配了备选P-CSCF,而主用P-CSCF由于发生故障重启导致丢失安全联盟和用户数据,无法正常响应指向UE的终呼请求的情况下,IMS网络通过该主用P-CSCF通知UE执行初始注册来恢复终呼过程的流程。
S1001,S-CSCF接收到指向UE的终呼请求;
S1002,S-CSCF将该终呼请求转到为UE服务的P-CSCF,即主用P-CSCF,但此时该P-CSCF出现故障,丢失了安全联盟和用户数据;
S1003,P-CSCF在本地没有检索到UE相关的用户数据,发送服务不可接受的响应给S-CSCF;
S1004,S-CSCF判断该P-CSCF发生了故障,导致丢失了安全联盟和用户数据;
S1005,S-CSCF向该P-CSCF发送NOTIFY消息,通知UE进行初始注册,该消息中携带UE的联系地址、标识等必要信息;
上述UE的联系地址、标识为该UE上次成功进行初始注册所使用的IP地址和PUI。
S1006,P-CSCF接收到NOTIFY消息后,根据该消息中携带的UE的地址、标识信息向UE转发NOTIFY消息,要求UE执行初始注册过程;
S1007,由于该P-CSCF发生了故障,丢失了与UE间的安全联盟,故UE检查自身存储的主用和备选P-CSCF信息,发现发送该NOTIFY消息的P-CSCF属于可信任的P-CSCF;
S1008~S1010,UE执行初始注册过程,注册过程通过该主用P-CSCF进行;
UE本次执行初始注册采用其上次成功进行初始注册时所使用的IP地址、PUI。UE可以从NOTIFY消息中获取上次成功进行初始注册时所使用的IP地址、PUI。
S1011,UE初始注册成功后,更正本地所存储的主用、备选P-CSCF信息,此时新的主用P-CSCF仍然是原先的主用P-CSCF;
S1012~S1015,S-CSCF将终呼消息转给P-CSCF,继续终呼处理流程,使得该流程得以进行。
在上述终呼流程中,即使呼叫发起端可能会因为呼叫等待时间有所延长而取消呼叫,但S-CSCF可以通过主用P-CSCF成功地通知UE进行初始注册,以保证下次该UE再收到终呼时终呼能正常进行。
在图9和图10所示的实施例中,如果UE经过检测认为发送NOTIFY通知消息,要求其执行初始注册过程的P-CSCF不属于UE的可信任P-CSCF(即该P-CSCF没有包含在本地存储的主用和备选P-CSCF列表中),并且该P-CSCF和UE不存在安全联盟,则UE主动拒绝该P-CSCF的初始注册要求。
图9和图10仅使用终呼过程作为实施例来描述在P-CSCF发生故障的情况下,IMS网络采用主用或备选P-CSCF通知UE执行初始注册过程,以便继续执行后续服务。但本发明并不仅仅局限于继续执行终呼流程,在IMS网络需要使用安全联盟通过P-CSCF向UE送信令的任何服务,例如,IMS网络需要通知UE某些重要信息(比如呈现服务中的状态列表更新等)时,均可以采用本发明的方法来恢复因P-CSCF故障而中断的服务。
综上所述,本发明处理P-CSCF故障的方法,在P-CSCF发生故障无响应或重启后丢失安全联盟和用户数据的情况下,S-CSCF发起通知UE进行初始注册,UE验证该通知来自可信赖的P-CSCF后,执行初始注册过程,以避免指向UE的终呼或其它请求不能进行的情况。通过本发明的方法,可以保证P-CSCF服务的连续性,在P-CSCF发生故障的情况下提高IMS网络的服务能力。
Claims (13)
1.一种代理呼叫会话控制功能故障的处理方法,应用于IMS网络,其特征在于,该方法包含如下步骤:
A:IMS网络为UE配置主用和备选P-CSCF;UE和S-CSCF存储所述主用和备选P-CSCF信息;
B:当S-CSCF通过主用P-CSCF向该UE发送服务请求时,若该主用P-CSCF超时无响应,则S-CSCF通过备选P-CSCF向UE发送指示其进行初始注册的命令;若该主用P-CSCF返回错误响应,则S-CSCF通过主用或备选P-CSCF向UE发送指示其进行初始注册的命令;
C:UE验证转发上述命令的P-CSCF是否为主用或备选P-CSCF;若是则向该P-CSCF发送初始注册请求;
D:初始注册成功后,S-CSCF通过转发上述初始注册请求的P-CSCF向UE发送所述服务请求。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤B中,S-CSCF根据其存储的备选P-CSCF信息选择一个备选P-CSCF向UE转发所述命令;
步骤C中,UE通过检查其存储的主用和备选P-CSCF信息验证转发所述命令的P-CSCF是否为该UE的主用或备选P-CSCF。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述指示UE进行初始注册的命令为NOTIFY消息。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B中所述主用P-CSCF返回的错误响应为服务不可接受响应。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤A中,采用如下方式为UE配置主用和备选P-CSCF:UE启用P-CSCF发现过程,并从DNS服务器为其分配的多个P-CSCF中选择一个作为主用P-CSCF,其余的一个或多个为备选P-CSCF;
当该UE使用主用P-CSCF进行初始注册时,在注册请求中包含备选P-CSCF信息;接收到该注册请求后,S-CSCF保存所述备选P-CSCF信息。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
采用如下步骤为UE配置主用和备选P-CSCF:
A1:UE发起不包含备选P-CSCF信息的初始注册请求;
A2:接收到该注册请求后,I-CSCF为该UE配置备选P-CSCF,并将备选P-CSCF信息包含在注册请求中发送给S-CSCF;
A3:S-CSCF保存所述备选P-CSCF信息,并将该信息包含在挑战请求或注册成功响应中发送给UE。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
采用如下步骤为UE配置主用和备选P-CSCF:
a1:UE发起不包含备选P-CSCF信息的初始注册请求;
a2:接收到该注册请求后,S-CSCF为该UE配置备选P-CSCF;
a3:S-CSCF保存所述备选P-CSCF信息,并将该信息包含在挑战请求或注册成功响应中发送给UE。
8.如权利要求6、7所述的方法,其特征在于,所述UE在初始注册过程中接收到挑战请求或注册成功响应消息后,存储其中包含的备选P-CSCF信息,或使用其中包含的备选P-CSCF信息更新本地存储的备选P-CSCF信息。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤A2中,所述I-CSCF通过DNS查询,或根据网络配置为UE配置备选P-CSCF。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤a2中,所述S-CSCF通过DNS查询,或根据网络配置为UE配置备选P-CSCF。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤B中,S-CSCF通过主用P-CSCF向UE发送的所述服务请求为指向该UE的终呼请求;
步骤D中,S-CSCF向该UE发送所述初始注册请求的注册成功响应后,向该UE转发所述终呼请求。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述指示UE进行初始注册的命令中包含该UE上次成功进行初始注册所使用的IP地址和PUI。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤C中,UE采用上次成功进行初始注册所使用的IP地址和PUI进行初始注册。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121219 Termination date: 20190104 |
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