CN101364998B - 一种ims实现方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种IMS实现方法、装置和系统，所述方法包括以下步骤：接收IMS侧设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址；转换所述心跳数据包中所包含的所述目的终端的公网地址为所述目的终端的私网地址；发送所述转换后的心跳数据包给分组网关设备，由所述分组网关设备对所述心跳数据包进行识别，并直接做丢弃处理。通过应用本发明，移动终端不必发送和接收心跳数据包，从而在实现NAT穿越的同时，降低IMS移动终端的功耗，节省无线网络的资源。

Description

一种IMS实现方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种IMS实现方法、装置和系统。 

背景技术

随着通讯技术的发展，人们不再满足于单一的语音通信方式，而需要全新的多媒体通信方式，这种多媒体通信不仅仅是简单的视音频通信，还包括即时消息、同址浏览、协同工作、流媒体等等业务，特别是新通信方式和传统语音融合的业务。基于Internet和电信网络融合的趋势，全IP业务网络架构的IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)的目标是按照个性化用户数据，屏蔽用户接入方式，控制业务能力的开放程度，提供多媒体的通信体验。 

网络地址转换NAT(Network Address Translation，网络地址转换)技术是一个Internet标准，置于两网间的边界，其功能是将外网可见的公网地址(包括IP地址和端口)与内网所用的私网地址(包括IP地址和端口)相映射。NAT功能通常被集成到路由器、防火墙、或者单独的NAT设备中。为简单起见，下面将具有NAT功能的设备统一称为NAT设备。实际上，在大部分网络中，NAT功能都是在防火墙上实现的，它的目的是使防火墙能够提供对网络访问与地址转换的双重控制功能。 

当固网或移动网运营商建设IMS时，为实现IMS终端与其它网络的互通，IMS实体放置在公网上，即在NAT设备之后。IMS终端通过会话初始协议SIP(Session Initial Protocol，初始会话协议)实现IMS业务控制，通讯双方使用IP地址/端口来建立SIP信令和媒体流的数据通信通道。NAT后的终端之间可以相互通讯，因为局域网内的这些私网IP地址是可路由的。 

另一方面，NAT设备上的公网IP地址/端口一般是在终端有数据通讯需求时进行动态分配，当终端与外网没有数据传送时，NAT设备延时一段时间后， 如几分钟，将分配给该节点的公网IP地址/端口收回，并分配给其他需要与外网传送数据的节点使用。由于IMS终端需要作被叫，需要随时能接收IP网来的SIP呼叫请求消息，所以需要保持IMS终端一直保持其SIP信令通道的公网IP地址/端口。 

目前，IMS运营商为解决上述NAT设备的穿越问题，一般采用在IMS控制实体P-CSCF(Proxy-Call Session Control Function，代理-呼叫会话控制器)设备前增加会话边界网关SBC(Session Border Controller，会话边界控制器)设备。 

SBC设备可被看作支持IMS业务的代理，可识别和处理SIP协议，修改SIP信令消息中的IP地址/端口，从而实现SIP信令穿越已经存在的NAT设备，而不需要对现有的NAT设备做任何改变。 

当终端与网络之间结束数据通讯时，NAT设备会延时，如几分钟后，释放其公网地址。为了让IMS终端一直保持其SIP信令通道的公网地址，目前有两种实现方式，一是让SIP终端周期性发注册消息或无意义的IP数据包到SBC设备，如30秒钟，二是让SBC设备周期性发送数据包，如一分钟发送几次，到SIP终端的SIP信令通道的IP地址/端口。由于在NAT设备定时周期内不停有数据包经过，可以使NAT设备对SIP信令通道始终保持一个确定的公网IP地址/端口。为了让IMS终端在SIP呼叫期间保持媒体流通道的公网IP地址/端口，SBC设备周期性发送数据包到SIP终端的媒体流通道的IP地址。 

相比于固定网络电源供电的IMS宽带终端，手持移动终端的电池功耗是非常重要的考虑因素，让手机频繁地发送SIP注册消息或IP数据包到网络侧，无疑会极大增加手机的功耗，即使手机在没有任何IMS业务时，其待机时间与非IMS手机相比会缩短很多。同时，手机发送数据所需的功耗比手机接收数据所需的功耗要大得多。 

为达到降低IMS移动终端的功耗，一般将IMS移动终端上的SIP注册的有效时间设置为较长时间，如几十分钟或几个小时，其目的只是为了保证SIP应用层的状态有效和安全。由NAT之外的IMS侧设备，如SBC设备周期性向IMS移动终端发送IP数据包，如一分钟几次，从而解决NAT穿越的问题，保证IMS信令通道和IMS业务通道的存活。对于IMS移动终端，收到无用的心跳数据包后，一般作丢弃处理。 

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题： 

为不改动现有网络中的NAT设备，IMS终端与IMS侧设备，如SBC设备之间需要频繁的“心跳”机制，用来保持NAT设备给该终端分配的公网IP地址/端口，从而保证IMS信令通道和IMS业务通道的存活。这种心跳的周期很短，一般为几秒，必须小于NAT设备释放公网地址的时延。这样，对于IMS移动终端，如PDA，手机等设备，心跳机制导致终端设备的功耗过高，电池使用时间下降很多，极大影响用户体验。同时，由于心跳周期很短，可能使IMS移动终端的空口连接一直得不到释放，耗费了大量宝贵的无线空口资源。 

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种IMS实现方法，使移动终端不必发送和接收心跳数据包，从而在实现NAT穿越的同时，降低IMS移动终端的功耗，节省无线网络的资源。 

为达到上述目的，本发明实施例一方面提出一种IMS实现方法，包括以下步骤： 

接收IMS侧设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址； 

转换所述心跳数据包中所包含的所述目的终端的公网地址为所述目的终端的私网地址； 

为所述目的终端保留所述公网地址； 

发送所述转换后的心跳数据包给分组网关设备，由所述分组网关设备对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为非心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。 

另一方面，本发明实施例还提出一种IMS侧设备，包括： 

生成模块，用于生成心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址； 

发送模块，用于将所述生成模块生成的心跳数据包发送给地址转换装置。 

另一方面，本发明实施例还提出一种地址转换装置，包括： 

接收模块，用于接收IMS侧设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址； 

转换模块，用于转换所述接收模块所接收的心跳数据包中所包含的所述目的终端的公网地址为所述目的终端的私网地址，为所述目的终端保留所述公网地址； 

发送模块，用于发送所述转换模块转换后的心跳数据包给分组网关设备，由所述分组网关设备对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为非心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。 

另一方面，本发明实施例还提出一种分组网关设备，包括： 

接收模块，用于接收地址转换装置发送的数据包； 

识别模块，用于识别所述接收模块所接收的数据包是否为心跳数据包； 

处理模块，用于当所述识别模块的识别结果为心跳数据包时，丢弃所述心跳数据包；对于非心跳数据包进行正常处理。 

另一方面，本发明实施例还提出一种IMS实现系统，包括IMS侧设备、地址转换装置和分组网关设备，具体为： 

所述IMS侧设备，用于生成并发送心跳数据包给所述地址转换装置，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址； 

所述地址转换装置，用于接收所述IMS侧设备发送的心跳数据包，并将所述心跳数据包中的所述目的终端的公网地址转换为私网地址，，为所述目的终端保留所述公网地址；并发送转换后的心跳数据包给所述分组网关设备； 

所述分组网关设备，用于接收并识别所述地址转换装置所发送的心跳数据包，对所述心跳数据包进行丢弃处理，并对非心跳数据包进行正常处理。 

另一方面，本发明实施例还提出一种IMS实现方法，包括以下步骤： 

接收分组网关设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址； 

转换所述心跳数据包中所包含的所述终端的私网地址为所述终端的公网地址，为所述终端保留所述公网地址； 

发送所述转换后的心跳数据包给所述目的IMS侧设备的公网地址对应的IMS侧设备，由所述IMS侧设备对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，则直接做丢弃处理，否则，对非心跳数据包进行正常 处理。 

另一方面，本发明实施例还提出一种分组网关设备，包括： 

生成模块，用于生成心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址； 

发送模块，用于将所述生成模块生成的心跳数据包发送给地址转换装置。 

另一方面，本发明实施例还提出一种地址转换装置，包括： 

接收模块，用于接收分组网关设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址； 

转换模块，用于转换所述接收模块所接收的心跳数据包中所包含的所述终端的私网地址为所述终端的公网地址，为所述目的终端保留所述公网地址； 

发送模块，用于发送所述转换模块转换后的心跳数据包给所述目的IMS侧设备的公网地址对应的IMS侧设备，由所述IMS侧设备对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为非心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。 

另一方面，本发明实施例还提出一种IMS侧设备，包括： 

接收模块，用于接收地址转换装置发送的数据包； 

识别模块，用于识别所述接收模块所接收的数据包是否为心跳数据包。 

另一方面，本发明实施例还提出一种IMS实现系统，包括分组网关设备、地址转换装置和IMS侧设备，具体为 

所述分组网关设备，用于生成并发送心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址； 

所述地址转换装置，用于接收所述分组网关设备发送的心跳数据包，转换所述心跳数据包中所包含的所述终端的私网地址为所述终端的公网地址，为所述目的终端保留所述公网地址；并发送转换后的心跳数据包给所述IMS侧设备； 

所述IMS侧设备，用于接收所述地址转换装置所发送的心跳数据包，并对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。 

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为只是在NAT设备之内和NAT设备之外的两个网络设备之间发送和接收心跳数据包，而移动终端不必发送和接收心跳数据包，从而在实现NAT穿越的同时，降低IMS移动 终端的功耗，节省无线网络的资源。 

对于移动手持终端，如PDA，手机等设备，能大大降低其功耗，延长电池使用时间，提升IMS用户的感受。同时，还能节省宝贵的无线空口资源。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例一中一种IMS实现方法的流程示意图； 

图2为本发明实施例二中一种IMS实现系统的结构示意图； 

图3为本发明实施例三中一种WCDMA移动分组网络中的IMS实现方法的流程示意图； 

图4为本发明实施例四中一种IMS实现方法的流程示意图； 

图5为本发明实施例五中一种IMS实现系统的结构示意图； 

图6为本发明实施例六中一种WLAN网络中的IMS实现方法的流程示意图。 

具体实施方式

本发明实施例提供一种IMS实现方法，能实现核心网的NAT穿越，但IMS移动终端不需要感知频繁的心跳机制。通过特殊机制，使心跳数据包的发送和接收只在NAT设备之内和NAT设备之外的两个网络设备之间进行，而移动终端不必发送和接收心跳数据包。 

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

如图1所示，为本发明实施例一所提出的一种网络互联协议多媒体子系统IMS实现方法，包括以下步骤： 

步骤S101、接收IMS侧设备发送的心跳数据包。 

其中，心跳数据包中包含目的终端的公网地址，并且，IMS侧设备发送心跳数据包的周期具体在该IMS侧设备上预先设置。 

步骤S102、转换心跳数据包中所包含的目的终端的公网地址为私网地址。 

进一步的，还需要为该目的终端保留公网地址。 

步骤S103、发送转换后的心跳数据包给分组网关设备，由分组网关设备对心跳数据包进行识别，并直接做丢弃处理。 

进一步的，分组网关设备识别心跳数据包的具体方式包括以下三种方法： 

方法一：识别IMS侧设备在心跳数据包中所添加的预设特征标识。 

方法二：识别IMS侧设备为心跳数据包预设的特征IP包头；或， 

方法三：根据预设的数据包源地址和数据包长度信息识别心跳数据包。 

其中，分组网关设备具体为：移动网的GGSN，PDSN，WLAN设备或者有线宽带网中的BAS设备； 

IMS侧设备具体为：SBC设备或P-CSCF设备。 

上述分组网关设备和IMS侧设备的具体指代内容的变化并不影响本发明的保护范围。 

基于上述方法，如图2所示，本发明实施例二提出了一种IMS实现系统，包括IMS侧设备1、地址转换装置2和分组网关设备3，具体为： 

IMS侧设备1，用于生成并发送心跳数据包给地址转换装置2，心跳数据包中包含目的终端的公网地址，具体包括： 

生成模块11，用于生成心跳数据包，心跳数据包中包含目的终端的公网地址，还包括以下模块中的一个或多个： 

标识子模块111，用于在心跳数据包中添加特征标识； 

IP头生成子模块112，用于为心跳数据包设置特征IP包头。 

发送模块12，用于将生成模块11生成的心跳数据包发送给地址转换装置，还包括： 

频率设定子模块121，用于设置发送心跳数据包的频率。 

地址转换装置2，用于接收IMS侧设备1发送的心跳数据包，并将心跳 数据包中的目的终端的公网地址转换为私网地址，并发送转换后的心跳数据包给分组网关设备3，具体包括： 

接收模块21，用于接收IMS侧设备1发送的心跳数据包，心跳数据包中包含目的终端的公网地址； 

转换模块22，用于转换接收模块21所接收的心跳数据包中所包含的目的终端的公网地址为目的终端的私网地址； 

发送模块23，用于发送转换模块22转换后的心跳数据包给分组网关设备3，由分组网关设备3对心跳数据包进行识别，并直接做丢弃处理。 

进一步的，地址转换装置2还包括： 

地址保存模块24，用于保存接收模块21所接收的目的终端的公网地址和私网地址。 

分组网关设备3，用于接收并识别地址转换装置2所发送的心跳数据包，对心跳数据包进行丢弃处理，具体包括： 

接收模块31，用于接收地址转换装置2发送的数据包； 

识别模块32，用于识别接收模块31所接收的数据包是否为心跳数据包； 

处理模块33，用于当识别模块32的识别结果为心跳数据包时，丢弃心跳数据包；对非心跳数据包进行正常处理。 

上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。 

本发明的主要目的是让上述为维持IMS承载通道的心跳数据包的发送和接收只在NAT设备之内和NAT设备之外的两个网络设备之间进行，而移动终端不必发送和接收心跳数据包。从而在实现NAT穿越的同时，降低IMS移动终端的功耗，节省无线网络的资源。 

为了进一步方便说明，本发明实施例三以WCDMA(Wideband CodeDivision Multiple Access，宽带码分多址系统)移动分组网络为例来说明，具体如图3所示。 

GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点)是WCDMA 移动分组网络中的Internet出口网关设备，GGSN给移动终端分配移动网内部的私网IP地址，很多GGSN本身具有NAT功能，但在绝大部分运营商的网络部署中，一般将GGSN设备连接到专用的NAT设备，然后与Internet通讯。SBC设备用来实现应用层网关和NAT穿越。 

与本发明实施例一相对照，GGSN相当于分组网关设备，SBC设备相当于IMS侧设备，NAT设备则相当于地址转换装置。 

基于上述说明，具体流程如下： 

步骤S301、SBC周期性地向IMS移动终端发送心跳数据包(即正常的IP数据包)，发送周期预先设置在SBC中，一般为几秒，数据包的目的地址为IMS终端经过NAT转换后的公网地址。 

步骤S302、NAT设备(可以是单独的NAT设备，或带NAT功能的防火墙或路由器)接收到SBC设备发送的心跳数据包后，将目的地址从公网地址转换为私网地址，并路由到GGSN。由于周期性收到发往该公网地址的数据包，NAT设备将为该IMS终端一直保留该公网地址。 

步骤S303、GGSN收到心跳数据包后，通过一定的方式识别出心跳数据包，不象其它发往该终端的数据包那样作正常处理，即通过无线网络发送给终端，而是作丢弃处理。 

进一步的，GGSN识别心跳数据包的方式包括以下几种： 

(1)心跳数据包是SBC自行定义的，可以在数据包内容中包含一些特征值，如心跳数据包内容为“hello”。GGSN通过识别数据包内容中这一特征值来识别心跳跳数据包。 

(2)SBC给心跳数据包的IP包头定义特定格式，其中目的地址必须是IMS移动终端的公网地址，源IP地址一般也不变，即SBC设备地址，但可以给源端口和协议号指定特定值，在GGSN中静态配置该源地址和协议值，根据IP包头过滤来识别心跳数据包。 

(3)对于IMS信令通道而言，由于正常的IMS信令都是比较长的数据包，SBC可以定义很短的心跳数据包，如数据包长度为0，或者几个字节，GGSN可以预先静态配置SBC设备的地址，根据数据包源地址(即SBC设备 地址)和数据包长度来识别心跳数据包。 

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为只是在NAT设备之内和NAT设备之外的两个网络设备之间发送和接收心跳数据包，而移动终端不必发送和接收心跳数据包，从而在实现NAT穿越的同时，降低IMS移动终端的功耗，节省无线网络的资源。 

对于移动手持终端，如PDA，手机等设备，能大大降低其功耗，延长电池使用时间，提升IMS用户的感受。同时，还能节省宝贵的无线空口资源。 

如图4所示，为本发明实施例四所提出的一种IMS实现方法，包括以下步骤： 

步骤S401、接收分组网关设备发送的心跳数据包。 

其中，心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址，即源地址为终端的私网地址，目的地址为IMS侧设备的公网地址。并且，分组网关设备发送心跳数据包的周期具体在该分组网关设备上预先设置。 

进一步的，目的IMS侧设备的公网地址，具体通过以下方式进行获取： 

(1)分组网关设备解析IMS侧设备发送的SIP信息，获取IMS侧设备的公网地址。 

(2)分组网关设备解析DHCP消息，，获取IMS侧设备的公网地址。 

步骤S402、转换心跳数据包中所包含的终端的私网地址为终端的公网地址。 

进一步的，还需要为该终端保留公网地址。 

步骤S403、发送转换后的心跳数据包给目的IMS侧设备的公网地址对应的IMS侧设备，由IMS侧设备对心跳数据包进行识别。 

其中，分组网关设备具体为：移动网的GGSN，PDSN，WLAN设备或者有线宽带网中的BAS设备； 

IMS侧设备具体为：SBC设备或P-CSCF设备。 

上述分组网关设备和IMS侧设备的具体指代内容的变化并不影响本发明的保护范围。

基于上述方法，如图5所示，本发明实施例五提出了一种IMS实现系统，包括分组网关设备1、地址转换装置2和IMS侧设备3，具体为 

分组网关设备1，用于生成并发送心跳数据包，心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址，具体包括： 

生成模块11，用于生成心跳数据包，心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址； 

发送模块12，用于将生成模块11生成的心跳数据包发送给地址转换装置2，还包括： 

频率设定子模块121，用于设置发送心跳数据包的频率。 

进一步的，分组网关设备1还包括： 

地址获取模块13，用于获取目的IMS侧设备的公网地址。 

地址转换装置2，用于接收分组网关设备1发送的心跳数据包，转换心跳数据包中所包含的终端的私网地址为终端的公网地址，并发送转换后的心跳数据包给IMS侧设备，具体包括： 

接收模块21，用于接收分组网关设备1发送的心跳数据包，心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址； 

转换模块22，用于转换接收模块21所接收的心跳数据包中所包含的终端的私网地址为终端的公网地址； 

发送模块23，用于发送转换模块22转换后的心跳数据包给目的IMS侧设备的公网地址对应的IMS侧设备3，由IMS侧设备3对心跳数据包进行识别。 

进一步的，地址转换装置2还包括： 

地址保存模块24，用于保存转换模块22所转换的终端的公网地址和私网地址。 

IMS侧设备3，用于接收地址转换装置2所发送的心跳数据包，并对心跳数据包进行识别，具体包括： 

接收模块31，用于接收地址转换装置2发送的数据包；

识别模块32，用于识别接收模块31所接收的数据包是否为心跳数据包。 

上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。 

为了进一步方便说明，本发明实施例六以WLAN(Wireless Local AccessNetwork，无线局域网)网络为例来说明，具体如图6所示。 

图中的WLAN接入设备可以有多种产品形态，例如单纯的WLAN AP(Access Point，接入点)设备，用户端设备CPE(Customer PremisesEquipment)，网关设备GW等，WLAN接入设备或WLAN接入控制设备给IMS终端分配私网IP地址，NAT设备完成私网IP地址和公网IP地址的转换，然后与Internet通讯。SBC设备用来实现应用层网关和NAT穿越。网络中也可以没有SBC设备，直接部署SIP Server。 

与本发明实施例四相对照，WLAN接入设备相当于分组网关设备，SBC/SIP Server设备相当于IMS侧设备，NAT设备则相当于地址转换装置。 

基于上述说明，具体流程如下： 

步骤S601、WLAN接入设备代替IMS终端周期性地向网络侧SBC/SIPServer设备发送心跳数据包，发送周期预先设置在WLAN接入设备中，一般为几秒，数据包的目的地址为SBC/SIP Server设备的IP地址，源地址为IMS终端的私网IP地址。 

步骤S602、NAT设备(可以是单独的NAT设备，或带NAT功能的防火墙或路由器)接收到WLAN接入设备发送的心跳数据包后，将源地址从IMS终端的私网地址转换为IMS终端的公网地址，并路由到SBC/SIP Server。由于周期性收到源地址为IMS终端的数据包，NAT设备将为该IMS终端一直保留该公网地址。 

步骤S603、SBC/SIP Server设备收到心跳数据包，不需要做处理。 

本实施例中，要求WLAN接入设备通过一定方式获取到SBC/SIP Server设备的IP地址，才能代替IMS终端发起心跳数据包。可以有多种方式:WLAN接入设备作为SIP应用层网关，解析SIP消息获取SIP Server设备地址；若 WLAN终端通过DHCP获取SIP Server设备地址，则WLAN接入设备作为DHCP中继，通过解析DHCP消息获取SIP Server设备地址。 

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为只是在NAT设备之内和NAT设备之外的两个网络设备之间发送和接收心跳数据包，而移动终端不必发送和接收心跳数据包，从而在实现NAT穿越的同时，降低IMS移动终端的功耗，节省无线网络的资源。 

对于移动手持终端，如PDA，手机等设备，能大大降低其功耗，延长电池使用时间，提升IMS用户的感受。同时，还能节省宝贵的无线空口资源。 

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。 

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种网络互联协议多媒体子系统IMS实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收IMS侧设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址；

转换所述心跳数据包中所包含的所述目的终端的公网地址为所述目的终端的私网地址；

为所述目的终端保留所述公网地址；

发送所述转换后的心跳数据包给分组网关设备，由所述分组网关设备对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为非心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。

2.如权利要求1所述IMS实现方法，其特征在于，所述IMS侧设备发送心跳数据包的周期，具体为：

在所述IMS侧设备上预先设置。

3.如权利要求1所述IMS实现方法，其特征在于，所述分组网关设备识别所述心跳数据包的具体方式包括：

识别所述IMS侧设备在所述心跳数据包中所添加的预设特征标识；或，

识别所述IMS侧设备为所述心跳数据包预设的特征IP包头；或，

根据预设的数据包源地址和数据包长度信息识别所述心跳数据包。

4.如权利要求1所述IMS实现方法，其特征在于，

所述分组网关设备，具体为：移动网的网关通用分组无线业务支持节点GGSN，分组业务数据节点PDSN，无线局域网WLAN设备或者有线宽带网中的宽带接入服务BAS设备；

所述IMS侧设备，具体为：会话边界控制器SBC设备或代理-呼叫会话控制器P-CSCF设备。

5.一种地址转换装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收IMS侧设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址；

转换模块，用于转换所述接收模块所接收的心跳数据包中所包含的所述目的终端的公网地址为所述目的终端的私网地址，为所述目的终端保留所述公网地址；

发送模块，用于发送所述转换模块转换后的心跳数据包给分组网关设备，由所述分组网关设备对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为非心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。

6.如权利要求5所述地址转换装置，其特征在于，还包括：

地址保存模块，用于保存所述接收模块所接收的所述目的终端的公网地址和私网地址。

7.一种分组网关设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收地址转换装置发送的数据包；

识别模块，用于识别所述接收模块所接收的数据包是否为心跳数据包，所述心跳数据包具体为：IMS侧设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址；NAT设备转换所述心跳数据包中所包含的所述目的终端的公网地址为所述目的终端的私网地址，并为所述目的终端保留所述公网地址；

处理模块，用于当所述识别模块的识别结果为心跳数据包时，丢弃所述心跳数据包；对于非心跳数据包进行正常处理。

8.一种IMS实现系统，其特征在于，包括IMS侧设备、地址转换装置和分组网关设备，具体为：

所述IMS侧设备，用于生成并发送心跳数据包给所述地址转换装置，所述心跳数据包中包含目的终端的公网地址；

所述地址转换装置，用于接收所述IMS侧设备发送的心跳数据包，并将所述心跳数据包中的所述目的终端的公网地址转换为私网地址，为所述目的终端保留所述公网地址；并发送转换后的心跳数据包给所述分组网关设备；

所述分组网关设备，用于接收并识别所述地址转换装置所发送的心跳数据包，对所述心跳数据包进行丢弃处理，并对非心跳数据包进行正常处理。

9.一种IMS实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收分组网关设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址，其中，源地址为所述终端的私网地址，目的地址为所述IMS侧设备的公网地址；

转换所述心跳数据包中所包含的所述终端的私网地址为所述终端的公网地址，为所述终端保留所述终端的公网地址；

发送所述转换后的心跳数据包给所述目的IMS侧设备的公网地址对应的IMS侧设备，由所述IMS侧设备对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，则直接做丢弃处理，否则，对非心跳数据包进行正常处理。

10.如权利要求9所述IMS实现方法，其特征在于，所述分组网关设备发送心跳数据包的周期，具体为：

在所述分组网关设备上预先设置。

11.如权利要求9所述IMS实现方法，其特征在于，所述目的IMS侧设备的公网地址，具体通过以下方式进行获取：

所述分组网关设备解析所述IMS侧设备发送的SIP信息，获取所述IMS侧设备的公网地址；或，

所述分组网关设备解析DHCP消息，获取所述IMS侧设备的公网地址。

12.如权利要求9所述IMS实现方法，其特征在于，

所述分组网关设备，具体为：移动网的GGSN，PDSN，WLAN设备或者有线宽带网中的BAS设备；

所述IMS侧设备，具体为：SBC设备或P-CSCF设备。

13.一种分组网关设备，其特征在于，包括：

生成模块，用于生成心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址，其中，源地址为所述终端的私网地址，目的地址为所述IMS侧设备的公网地址；

发送模块，用于将所述生成模块生成的心跳数据包发送给地址转换装置，其中，

所述地址转换装置，用于接收所述分组网关设备发送的心跳数据包，转换所述心跳数据包中所包含的所述终端的私网地址为所述终端的公网地址，为所述终端保留所述终端的公网地址；并发送转换后的心跳数据包给所述IMS侧设备；

所述IMS侧设备，用于接收所述地址转换装置所发送的心跳数据包，并对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为非心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。

14.如权利要求13所述分组网关设备，其特征在于，还包括：

地址获取模块，用于获取所述目的IMS侧设备的公网地址。

15.如权利要求13所述分组网关设备，其特征在于，所述发送模块，还包括：

频率设定子模块，用于设置发送所述心跳数据包的频率。

16.一种地址转换装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收分组网关设备发送的心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址，其中，源地址为所述终端的私网地址，目的地址为所述IMS侧设备的公网地址；

转换模块，用于转换所述接收模块所接收的心跳数据包中所包含的所述终端的私网地址为所述终端的公网地址，为所述终端保留所述终端的公网地址；

发送模块，用于发送所述转换模块转换后的心跳数据包给所述目的IMS侧设备的公网地址对应的IMS侧设备，由所述IMS侧设备对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为非心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。

17.如权利要求16所述地址转换装置，其特征在于，还包括：

地址保存模块，用于保存所述转换模块所转换的所述终端的公网地址和私网地址。

18.一种IMS实现系统，其特征在于，包括分组网关设备、地址转换装置和IMS侧设备，具体为

所述分组网关设备，用于生成并发送心跳数据包，所述心跳数据包中包含目的IMS侧设备的公网地址和终端的私网地址，其中，源地址为所述终端的私网地址，目的地址为所述IMS侧设备的公网地址；

所述地址转换装置，用于接收所述分组网关设备发送的心跳数据包，转换所述心跳数据包中所包含的所述终端的私网地址为所述终端的公网地址，为所述终端保留所述终端的公网地址；并发送转换后的心跳数据包给所述IMS侧设备；

所述IMS侧设备，用于接收所述地址转换装置所发送的心跳数据包，并对所述心跳数据包进行识别，当识别结果为心跳数据包时，直接做丢弃处理，并且当识别结果为非心跳数据包时，对非心跳数据包进行正常处理。

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