CN101227720A

CN101227720A - 一种ip多媒体子系统的本地转出控制方法

Info

Publication number: CN101227720A
Application number: CNA2008100018283A
Authority: CN
Inventors: 李世涛; 陈志峰
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2028-01-09
Also published as: CN101227720B

Abstract

一种IP多媒体子系统的本地转出控制方法，支持双IP地址和本地转出功能的UE在拜访网络发起的起呼请求中携带本地转出标记；该UE归属网络的P－CSCF和/或S－CSCF接收到该起呼请求时，根据本地转出标记获知该UE使用本地转出功能，并触发归属网络根据本地策略和/或签约信息对该起呼请求进行本地转出决策；当决策结果为不允许使用本地转出功能时，向该UE发送拒绝响应。采用本发明的本地转出控制方法，可以在归属网络中判断UE是否使用本地转出功能，并且根据本地策略、签约信息和呼叫请求的媒体路由地址对转出功能进行有效控制。

Description

一种IP多媒体子系统的本地转出控制方法

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)多媒体子系统的本地转出控制方法。

背景技术

IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)是第三代合作伙伴组织(3^rd Generation Partnership Project，简称3GPP)组织定义的下一代网络的标准，它的显著特点是采用了会话发起协议(Session Initiation Protocol，简称SIP)体系，通讯与接入无关，具备：多种媒体业务控制功能与承载能力分离，呼叫与会话分离，应用与服务分离，业务与网络分离，以及移动网与因特网业务融合等特点。IMS的提出顺应了通讯网融合发展的趋势。

IMS体系中的主要功能实体包括：提供用户注册管理、会话控制等功能的呼叫会话控制实体(Call Session Control Function，简称CSCF)；提供集中管理用户签约数据功能的归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称HSS)；提供各种业务逻辑控制功能的应用服务器(Application Server，简称AS)；以及策略控制及计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，简称PCRF)实体。

当用户从归属地的IMS网络(简称归属网络)漫游到其它IMS网络时，按照现有技术，由于用户的IP地址属于归属网络，因此会出现当该用户呼叫拜访地IMS网络(简称拜访网络)的用户时，媒体需要从拜访网络先路由回归属网络，再从归属网络路由回拜访网络的迂回现象。

图1是现有技术中用户在拜访网络呼叫该拜访网络的用户的媒体流示意图，主要涉及以下网元和设备：用户终端1(User Equipment 1，简称UE1)，服务网关(Serving Gateway，简称SGW)，用户终端2(User Equipment 2，简称UE2)，公共数据网网关(Public Data Networks Gateway，简称PGW)。

其中，UE1签约在归属网络，当UE1漫游到拜访网络，并呼叫同在该拜访网络的UE2时，媒体将从UE1出发，沿路径101、102、103到达UE2。在大多数情况下102、103都是比较远的路径，路由迂回严重，造成大量的网络资源的浪费；同时，根据运营商的计费策略，用户也可能需要支付巨额话费。同理，UE1在拜访网络接听UE2的电话时，也存在相同的路由迂回问题。在这种情况下，如果媒体到达SGW后，可以直接通过路径104路由到UE2，将能很好的解决上述迂回问题。

目前3GPP组织也在致力于解决漫游状态下的上述媒体迂回问题，并提出了双IP地址的解决方案：在用户终端能力允许，运营商策略许可，以及网络条件允许的情况下，用户终端可以同时拥有分别由归属地运营商分配的IP地址，本文称该地址为H-IP(或者称为Home IP，归属地IP)；以及由拜访地运营商分配的IP地址，本文称该地址为V-IP(或者称为Visited IP，拜访地IP)。

图2是上述双IP地址解决方案的网络架构示意图，主要涉及以下网元和设备：UE1，SGW，拜访网络的公共数据网网关(记作V-PGW)，拜访网络的策略控制及计费规则功能(Visited Policy Control and Charging RulesFunction，简称V-PCRF)，归属网络的公共数据网网关(记作H-PGW)，归属网络的策略控制及计费规则功能(Home Policy Control and ChargingRules Function，简称H-PCRF)，代理呼叫会话控制功能(Proxy Call SessionControl Function，简称P-CSCF)，服务呼叫会话控制功能(Serving Call SessionControl Function，简称S-CSCF)，AS。

用户发送的呼叫请求中包含两部分内容：描述信令内容的部分，使用SIP协议；描述媒体内容的部分，使用SDP(Session Description Protoco1)协议。

上述双IP解决方案的主要思想为：当UE1给同在拜访网络的UE2发送呼叫请求时，可以将H-IP地址写在描述信令内容的部分(或称为SIP部分)，用来发送信令。将V-IP地址写在描述媒体内容的部分(或称为SDP部分)，用来发送媒体，写在描述媒体内容的部分的IP地址称为媒体路由地址。该呼叫请求的信令到达SGW后，通过路径210发往归属网络，再转发到UE2；而该呼叫请求的媒体到达SGW之后，直接通过路径211发往拜访网络的PGW(记作V-PGW)，再由V-PGW直接转发到UE2。

由于信令占用网络资源相对较少，信令的迂回并不会造成网络资源很大的浪费，而媒体占有的网络资源较大，采用该解决方案避免了媒体的上述迂回问题，节约了大量的网络资源。媒体的这种路由方式，3GPP称之为本地转出(Local breakout)。

现有技术中终端在IMS网络发起呼叫的流程如图3所示，包括以下步骤：

S301：主叫用户(UE)将起呼请求通过H-PGW发送到归属网络的P-CSCF；该起呼请求中包括SDP部分，用于描述呼叫的媒体信息；

S302：P-CSCF收到上述起呼请求后，根据本地策略对起呼请求中的SDP部分进行判断，如果媒体不符合要求，P-CSCF向主叫用户返回拒绝响应(488消息)，拒绝该起呼请求；如果媒体符合要求，就将此起呼请求转发至为该主叫用户分配的S-CSCF；

S303：S-CSCF进行业务控制；

S304：S-CSCF将该起呼请求转发到被叫用户；

S305：被叫用户返回起呼请求应答，其中包括被叫用户的媒体信息(SDP应答)；

S306：S-CSCF将起呼请求应答转发到P-CSCF；

S307：P-CSCF对资源进行鉴权；

S308：P-CSCF将起呼请求应答(SDP应答)转发到主叫用户；

S309：UE根据起呼请求应答中包含的被叫用户的媒体信息确定媒体的类型，并对起呼请求应答进行确认(应答确认)；

S310：媒体类型确定后主叫用户开始进行资源的预留；

S311：P-CSCF将上述应答确认转发给S-CSCF；

S312：S-CSCF将上述应答确认转发到被叫用户；

S313～S315：被叫用户对主叫用户的上述应答确认进行答复(应答确认回复)；

S316～S318：当主叫用户资源预留完成后，主叫用户将资源预留成功的消息(资源预留确认消息)发给被叫用户；

S319～S321：当被叫用户资源预留完成以后，被叫用户将资源预留成功的消息(资源预留确认消息)发送主叫用户；

S322～S324：被叫用户向主叫用户回振铃；

S325：主叫用户听到被叫用户的振铃；

S326～S328：被叫用户发送接听应答(200 OK)；

S329：主叫用户和被叫用户开始媒体对话。

由上可知，上述双IP解决方案存在如下问题：当用户在拜访网络想要发送的媒体不被拜访网络支持，或者用户的归属网络运营商不希望某些业务使用本地转出功能时，用户就不能使用本地转出功能来发送媒体，而是要使用图1所示的常规流程，即需要将媒体路由回归属网络，由归属网络再把媒体信息发送到被叫用户。而现有技术中，网络侧不能判断用户是否可以使用本地转出功能，同时也不知道用户是否使用了本地转出功能，因此无法对本地转出功能进行有效控制。

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，提出一种可对拜访网络用户的本地转出功能进行有效控制的方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种IP多媒体子系统的本地转出控制方法，支持双IP地址和本地转出功能的UE在拜访网络发起的起呼请求中携带本地转出标记；该UE归属网络的P-CSCF和/或S-CSCF接收到该起呼请求时，根据本地转出标记获知该UE使用本地转出功能，并触发归属网络限据本地策略和/或签约信息对该起呼请求进行本地转出决策；当决策结果为不允许使用本地转出功能时，向该UE发送拒绝响应。

此外，所述P-CSCF接收到所述起呼请求后，采用如下步骤触发所述本地转出决策：

A1：P-CSCF向该UE归属网络的PCRF发送本地转出决策请求；

A2：接收到本地转出决策请求后，PCRF根据本地策略进行能否使用本地转出功能的决策，并将决策结果发送给P-CSCF；

当决策结果为不允许使用本地转出功能时，P-CSCF向所述UE发送所述拒绝响应；否则P-CSCF将所述起呼请求转发至所述S-CSCF。

此外，所述本地转出决策请求中包含所述起呼请求的SDP部分的IP地址；

步骤A2中，所述PCRF还判断所述起呼请求的媒体路由地址是否为拜访网络为该UE分配的IP地址；

所述决策结果包含：所述起呼请求的媒体路由地址是否为拜访网络为该UE分配的IP地址的信息，和本地策略是否允许使用本地转出功能的信息；

所述拒绝响应中包含拒绝原因；当本地策略不允许使用本地转出功能时，拒绝原因为：网络不允许使用本地转出功能；当本地策略允许使用本地转出功能，但所述起呼请求的媒体路由地址不是拜访网络为该UE分配的IP地址时，拒绝原因为：IP地址错误。

此外，步骤A2中，所述PCRF还根据所述UE的签约信息进行所述决策；

所述决策结果还包含：所述UE是否为本地转出功能的签约用户的信息；

当所述决策结果表明：本地策略是否允许使用本地转出功能，但所述UE不是本地转出功能的签约用户时，所述拒绝原因为：用户未签约。

此外，所述S-CSCF接收到所述起呼请求后，采用如下步骤触发所述本地转出决策：

B1：S-CSCF根据所述UE的签约信息对是否允许该起呼请求使用本地转出功能进行所述决策；

B2：若决策结果为不允许使用本地转出功能，S-CSCF向所述UE发送所述拒绝响应；否则S-CSCF将所述起呼请求转发至该起呼请求的被叫用户；

所述拒绝响应中包含拒绝原因；当所述UE不是本地转出功能签约用户时，拒绝原因为：用户未签约本地转出功能。

此外，步骤B1中，所述S-CSCF还根据从HSS中获得的该UE的IP地址信息判断所述起呼请求的媒体路由地址是否为拜访网络为该UE分配的IP地址；

当所述UE是本地转出功能签约用户，但所述起呼请求的媒体路由地址不是拜访网络为该UE分配的IP地址时，拒绝原因为：IP地址错误。

C1：S-CSCF将所述起呼请求发送给存储有本地策略和所述UE的签约信息的归属网络的AS；

C2：所述AS根据本地策略和/或所述签约信息进行能否使用本地转出功能的决策；若决策结果为不允许使用本地转出功能，AS通过S-CSCF向所述UE发送所述拒绝响应；否则AS告知S-CSCF将所述起呼请求转发至该起呼请求的被叫用户；

所述拒绝响应中包含拒绝原因；当本地策略不允许本地转出时，拒绝原因为：网络不允许UE使用本地转出功能；当本地策略允许本地转出，但所述UE不是本地转出功能的签约用户时，所述拒绝原因为：用户未签约。

此外，步骤C2中，所述AS还根据本地存储的所述UE的IP地址信息判断所述起呼请求的媒体路由地址是否为拜访网络为该UE分配的IP地址；

当本地策略不允许本地转出，且所述UE是本地转出功能签约用户，但所述起呼请求的媒体路由地址不是拜访网络为该UE分配的IP地址时，拒绝原因为：IP地址错误。

此外，所述UE接收到所述拒绝响应后，若其中包含的所述拒绝原因为IP地址错误，则使用其它媒体路由地址重新发起起呼请求，该起呼请求中携带本地转出标记。

此外，所述本地转出标记通过在所述起呼请求中扩展SIP报头，或在现有的SIP报头中添加标签或头字段参数实现。

由上可知，采用本发明的本地转出控制方法，可以在归属网络中判断UE是否使用本地转出功能，并且根据本地策略、签约信息和呼叫请求的媒体路由地址对转出功能进行有效控制。

附图说明

图1是现有技术中用户在拜访网络呼叫该拜访网络的用户的媒体流示意图；

图2是采用双IP地址解决方案解决路由迂回问题的网络架构示意图；

图3是现有技术中终端在IMS网络发起呼叫的流程图；

图4是本发明第一实施例支持双IP地址和本地转出功能的UE在IMS网络控制下使用本地转出功能发起呼叫的流程图；

图5是本发明第二实施例支持双IP地址和本地转出功能的UE在IMS网络控制下使用本地转出功能发起呼叫的流程图；

图6是本发明第三实施例支持双IP地址和本地转出功能的UE在IMS网络控制下使用本地转出功能发起呼叫的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

第一实施例

图4是本发明第一实施例支持双IP地址和本地转出功能的UE在IMS网络控制下使用本地转出功能发起呼叫的流程图。

本实施例中，UE漫游到拜访网络，拜访网络的V-PGW为其分配了一个拜访地的V-IP地址；同时，由归属网络分配的H-IP地址也可以正常使用。此外，UE使用本地转出功能发起呼叫后，由PCRF作为决策点，根据本地策略进行本地转出功能决策，并由P-CSCF下发决策响应。图中步骤如下所示：

S401：主叫用户(UE)将起呼请求发到归属网络的H-PGW；

上述起呼请求中包括SDP部分，用于描述呼叫的媒体信息；并且该起呼请求的SDP部分使用优选的IP地址(V-IP或H-IP)作为媒体路由地址；此外，该起呼请求中包含本地转出标记，用于标识UE希望使用本地转出功能；

本地转出标记可以通过扩展SIP报头，或在现有的SIP报头中添加标签或头字段参数完成。

S402：H-PGW将该起呼请求转发到归属网络的P-CSCF；

S403：P-CSCF根据该起呼请求中携带的本地转出标记，向归属网络的H-PCRF发送本地转出决策请求；

上述本地转出决策请求中包含上述起呼请求SDP部分的IP地址；

S404：接收到上述本地转出决策请求后，H-PCRF判断SDP部分的IP地址是否为V-IP；并根据本地策略来对该UE的请求能否使用本地转出功能进行决策，并将包含决策结果信息的本地转出决策响应发给P-CSCF；

上述决策结果信息中包含：SDP部分的IP地址是否为V-IP的信息，以及能否使用本地转出功能的决策结果。

此外，若H-PCRF可以获得该UE的签约信息，也可以同时使用签约信息进行本地转出决策，即根据UE是否为本地转出功能的签约用户进行上述决策。

S405：P-CSCF根据H-PCRF反馈的决策结果信息，决定UE是否可以采用本地转出功能；并对起呼请求进行检查；

以下根据P-CSCF的决策结果，采用不同的分支：S406a；或S406b及后续步骤：

S406a：当P-CSCF决定UE可以使用本地转出功能时(即媒体路由地址为V-IP，且本地策略允许本地转出，且用户为本地转出功能签约用户)，将该起呼请求转发到S-CSCF，后续步骤与正常流程相同；

S406b：当P-CSCF决定UE不能使用当前请求的媒体路由地址(即请求的SDP部分所使用的IP地址)来发送媒体时，向UE发送拒绝响应(488消息)；

上述拒绝响应中包含拒绝原因；拒绝原因可以是：网络侧允许UE使用本地转出功能，但UE使用了归属网络的H-IP地址作为媒体路由地址(即：IP地址错误)；或网络不允许UE使用本地转出功能；或用户未签约本地转出功能。

S407：H-PGW收到上述拒绝响应后，将其转发至UE；

S408：接收到拒绝响应后，若拒绝原因为IP地址错误，则UE使用另一IP地址作为媒体路由地址重新发起起呼请求；

若为其它拒绝原因，则UE需要使用H-IP，并且不携带本地转出标记重新发起呼叫请求，在这种情况下，该呼叫请求的后续处理流程与现有流程相同，不再赘述。

S409：H-PGW在收到该起呼请求后，将其转发给P-CSCF；

S410～S411：重复S403～S404的步骤；

S412：P-CSCF根据H-PCRF反馈的决策结果信息，决定UE是否可以使用本地转出功能；并对起呼请求进行检查；

S413：当P-CSCF决定UE可以使用本地转出功能时(即媒体路由地址为V-IP，且本地策略允许本地转出，且用户为本地转出功能签约用户)，将该起呼请求转发到S-CSCF；

S414：S-CSCF将起呼请求转发到被叫用户终端；

后续流程和正常流程(即S305及后续步骤)相同。在本实施例中，通过在起呼请求终携带本地转出标记，以及对起呼请求进行判断，成功地实现了网络侧对本地转出功能的控制。

第二实施例

图5是本发明第二实施例支持双IP地址和本地转出功能的UE在IMS网络控制下使用本地转出功能发起呼叫的流程图。

本实施例中，UE漫游到拜访网络，拜访网络的V-PGW为其分配了一个拜访地的V-IP地址；同时，由归属网络分配的H-IP地址也可以正常使用。此外，增加了S-CSCF同时作为决策点对UE能否使用本地转出功能进行决策。图中步骤如下所示：

S501～S504：与S401～S404相同；

S505：P-CSCF根据H-PCRF反馈的决策结果信息，决定UE可以采用本地转出功能；并对起呼请求进行检查；

S506：当P-CSCF决定UE可以使用本地转出功能时(即媒体路由地址为V-IP，且本地策略允许本地转出，且用户为本地转出功能签约用户)，将该起呼请求转发到S-CSCF；

S507：S-CSCF发现起呼请求中包含本地转出标记后，根据用户在IMS网络中的签约信息对该请求是否可以使用本地转出功能作进一步决策；

此外，S-CSCF可以根据从HSS中获得的该UE的IP地址信息判断当前请求的媒体路由地址(即请求的SDP部分所使用的IP地址)是否为V-IP；

当S-CSCF决定UE不能使用当前请求的媒体路由地址来发送媒体时，向UE发送拒绝响应(488消息)；

上述拒绝响应中包含拒绝原因；拒绝原因可以是：网络侧允许UE使用本地转出功能，但UE使用了归属网络的H-IP地址作为媒体路由地址(即：IP地址错误)；或用户未签约本地转出功能。

S508～S510：S-CSCF将上述拒绝响应通过P-CSCF和H-PGW发送到UE；

S511：接收到拒绝响应后，若拒绝原因为IP地址错误，则UE使用另一IP地址作为媒体路由地址重新发起起呼请求；

S512：H-PGW在收到该起呼请求后，将其转发给P-CSCF；

S513～S516：重复S503～S506的步骤；

S517：S-CSCF发现起呼请求中包含本地转出标记后，根据用户在IMS网络中的签约信息对该请求是否可以使用本地转出功能作进一步决策；

S518：当S-CSCF决定UE可以使用当前请求的媒体路由地址发送媒体时(即媒体路由地址为V-IP，且用户为本地转出功能签约用户)，将该请求转发到被叫用户终端；

后续流程和正常流程(即S305及后续步骤)相同。

第三实施例

本实施例中，UE漫游到拜访网络，拜访网络的V-PGW为其分配了一个拜访地的V-IP地址；同时，由归属网络分配的H-IP地址也可以正常使用。此外，在该UE的归属网络设置一个AS，用于存储用户签约信息和IP地址信息，并进行能否使用本地转出功能的决策。图中步骤如下所示：

S601～S602：与S501～S502相同；

S603：P-CSCF将起呼请求转发到归属网络的S-CSCF；

S604：S-CSCF根据起呼请求中所携带的本地转出标记，将该起呼请求转发到上述用于本地转出决策的AS，触发该AS进行本地转出决策；

S605：AS根据本地存储的IP地址信息，判断该起呼请求的媒体路由地址是否为V-IP；并根据存储的本地策略，和/或签约信息对UE的请求能否使用本地转出功能进行决策；

S606：当AS决定UE不能使用当前请求的媒体路由地址发送媒体时，向S-CSCF发送拒绝响应(488消息)；

上述拒绝响应中包含拒绝原因；拒绝原因可以是：网络侧允许UE使用本地转出功能(即：IP地址错误)，但UE使用了归属网络的H-IP地址作为媒体路由地址；或网络不允许UE使用本地转出功能；或用户未签约本地转出功能。

S607～S609：S-CSCF将该拒绝响应转发至UE；

S610：接收到拒绝响应后，若拒绝原因为IP地址错误，则UE使用另一IP地址作为媒体路由地址重新发起起呼请求；

S611～S612：H-PGW在收到UE的起呼请求后，将该起呼请求转发给P-CSCF，再由P-CSCF转发到相应的S-CSCF；

S613：S-CSCF根据起呼请求中所携带的本地转出标记，将该起呼请求转发到上述AS，触发AS进行本地转出决策；

S614：AS根据本地存储的IP地址信息，判断该起呼请求的媒体路由地址是否为V-IP；并根据存储的本地策略，和/或签约信息对UE的请求能否使用本地转出功能进行决策；

S615：当AS决定UE的起呼请求可以使用本地转出功能时，将该起呼请求转发给S-CSCF，并告知S-CSCF此起呼请求可以使用本地转出功能；

S616：S-CSCF将该起呼请求转发到被叫用户终端；

后续流程和正常流程(即S305及后续步骤)相同。

Claims

1.一种IP多媒体子系统的本地转出控制方法，其特征在于，

支持双IP地址和本地转出功能的UE在拜访网络发起的起呼请求中携带本地转出标记；

该UE归属网络的P-CSCF和/或S-CSCF接收到该起呼请求时，根据本地转出标记获知该UE使用本地转出功能，并触发归属网络根据本地策略和/或签约信息对该起呼请求进行本地转出决策；当决策结果为不允许使用本地转出功能时，向该UE发送拒绝响应。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述P-CSCF接收到所述起呼请求后，采用如下步骤触发所述本地转出决策：

A1：P-CSCF向该UE归属网络的PCRF发送本地转出决策请求；

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述本地转出决策请求中包含所述起呼请求的SDP部分的IP地址；

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

步骤A2中，所述PCRF还根据所述UE的签约信息进行所述决策；

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S-CSCF接收到所述起呼请求后，采用如下步骤触发所述本地转出决策：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

步骤B1中，所述S-CSCF还根据从HSS中获得的该UE的IP地址信息判断所述起呼请求的媒体路由地址是否为拜访网络为该UE分配的IP地址；

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

步骤C2中，所述AS还根据本地存储的所述UE的IP地址信息判断所述起呼请求的媒体路由地址是否为拜访网络为该UE分配的IP地址；

9.如权利要求3、6、8所述的方法，其特征在于，所述UE接收到所述拒绝响应后，若其中包含的所述拒绝原因为IP地址错误，则使用其它媒体路由地址重新发起起呼请求，该起呼请求中携带本地转出标记。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地转出标记通过在所述起呼请求中扩展SIP报头，或在现有的SIP报头中添加标签或头字段参数实现。