CN101399826A

CN101399826A - 用于会话初始协议的信令管理系统和方法

Info

Publication number: CN101399826A
Application number: CNA2007101619269A
Authority: CN
Inventors: 李豹; 王大平; 张树芳
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2027-09-26
Also published as: CN101399826B

Abstract

本发明涉及一种用于会话初始协议(SIP)的信令管理系统和方法。所述用于会话初始协议的信令管理系统包括：信令处理类型数据库，用于存储信令处理策略；策略确定装置，用于从所述数据库中获得需要的信令处理策略；以及策略执行装置，用于执行所述信令处理策略。因此，通过完善的SIP信令处理策略，能够减少现有的SIP信令的不确定性，满足IMS网络灵活、动态的信令管理需要。

Description

用于会话初始协议的信令管理系统和方法

技术领域

本发明涉及通信技术，更具体的，涉及一种用于会话初始协议的信令管理的系统和方法。

背景技术

IP多媒体子系统(IMS)是下一代网络(NGN)体系架构的子系统之一，由3GPP在R5版本中提出以支持IP多媒体业务，其采用会话初始协议(SIP)作为核心信令协议，用于建立、修改和终止多媒体会话或呼叫。SIP协议是由IETF(因特网工程任务组)制定的面向因特网会议和电话的应用层的控制协议，3GPP对其进行了扩展以实现强大的可扩展性，支持了未来的潜在的应用。

随着IMS的发展和成熟，需要SIP信令来处理许多新的问题，例如更多的应用数据在信令路径上传播、会话以及非会话请求冲突、缺乏足够的过载控制支持等。而现有的SIP信令管理具有如下缺点：

1.针对SIP的扩展性和用户的偏好，静态信令管理不能满足灵活的信令管理需要；

2.针对多种多样的IMS应用需要和不同的网络运营商的需求，没有灵活的请求优先顺序功能；

3.SIP消息验证的缺乏将使IMS系统暴露在更多“巨大消息”的风险下或带有网络未知的私有信息的消息的风险下；

4.缺乏IMS核心网实体之间的信令处理的协调工作，如果出现矛盾，其致使服务受到影响；

5.更多的IMS应用将使用SIP信令来传输关于信令路径的应用特定信息，通常使用XML格式以导致巨大的SIP消息；

6.在IMS中涉及接口数和类型的信令管理的复杂性需要更灵活的过载控制机制，其超越现有的SIP过载控制性能。

虽然也在RFC4412中定义了2个新的SIP头，即资源优先级和接受资源优先级，以允许请求始发者来指示SIP需要的请求调用资源优先顺序，其能够用来支持紧急事件服务，RFC4411也定义了原因头以指示网络抢先事件或者访问抢先事件，但是这些SIP的增强协议仍然不能满足对SIP信令管理的需要。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题而提出的，其目的在于提供一种用于会话初始协议的信令管理系统和方法，可以通过配置灵活的、实时的信令处理策略来满足动态、灵活和全面的信令管理需要。

根据本发明的一个方面，提供一种用于会话初始协议的信令管理系统，包括：信令处理类型数据库，用于存储信令处理策略；策略确定装置，用于从所述数据库中获得需要的信令处理策略；以及策略执行装置，用于执行所述信令处理策略。

根据本发明的另一方面，提供一种用于会话初始协议的信令管理的方法，包括：在信令处理类型数据库中维持信令处理策略；通过策略确定装置来发送从所述数据库中获得需要的信令处理策略信息；以及通过策略执行装置来执行所述信令处理策略。

附图说明

结合附图，从下面对本发明的优选的实施例的详细描述中本发明的目的、特点和优点将显而易见，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的信令管理系统的原理框图；以及

图2示出了根据本发明的实施例的信令管理方法的流程图。

图3示出了根据本发明的实施例的请求-报告过程的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

图1为根据本发明的实施例的信令管理系统原理框图。如图1所示，该信令管理系统包括信令处理类型数据库20，用于存储信令处理策略；策略确定装置30，用于访问数据库20，从中获得信令处理策略；以及策略执行装置40，用于执行从策略确定装置30下发的信令处理策略或者系统初始化时从网络运行维护命令获得的信令处理策略。

针对IMS动态的、灵活的和全面的信令管理需要，在本发明的实施例中采用基于策略的信令管理构思。关于信令管理的所有策略存储在信令处理类型数据库20中，该数据库可以为逻辑实体，物理分布在不同的网络，这样可以获得来自不同物理介质的同样的信息表示。信令处理类型数据库20可以包括网络信令处理策略数据库201和用户信令处理策略数据库202。而信令处理策略分为两种类型：基于网络的策略和基于用户的策略，基于网络的策略可用于所有的用户，可以由网络运营商来设置，其存储在网络信令处理策略数据库201中，在本发明的实施例中为缺省的设置；基于用户的策略可以根据用户个人偏好来设置，其存储在用户信令处理策略数据库202中。

在本发明的实施例中，信令处理策略可以分为如下几种：

●消息验证：可以包括无效SIP消息处理、与消息类型相关的所允许的最大长度、当接收的消息超出长度时应用的处理等，例如响应513响应而丢弃较少重要性的SIP头。该信令处理策略可以应用在UNI(P-CSCF)上，使到IMS核心系统的无效消息的影响为最小。用户或者网络运营商均可以根据自己的需要来设置该策略。

●信令过滤：包括信令过滤标准、过滤处理及进度等，该类型应用于UNI(P-CSCF)和NNI边界(IBCF)。这种信令过滤策略命令策略执行装40过滤未授权的SIP信令，而信令过滤标准可以基于用户的定义或者运营商的提供的参数来设置。

●请求优先顺序：可以包括请求优选顺序列表(请求类型、目标URI等)、生存时间以及资源预留机制等。该类型应用于直接与请求处理和服务交互相关的实体，例如S-CSCF和AS。因此，IMS的核心网络实体能够用于最多的所需服务，尤其当系统在/接近过载时。用户或者网络运营商也可以根据自己的需要来设置该策略。

●过载控制：该类型涉及与过载有关的处理，对所有IMS信令实体是首选的。其涉及从具有不同拥塞等级的过载阀值到接收来自过载节点的通知来选择适当的业务减少机制等过载处理。由于过载控制意味着系统处于拥塞状态而基于用户特定的偏好的设置将消耗更多的资源，所以只能基于网络来设置该策略。

●规定的服务支持：其为补充的功能，提供与PSTN所做类似的规定的服务，可以用来检测诸如合法监听、紧急业务等规定的业务。该类型由系统来规定，用户和网络运营商都不能来设置。

当然，本领域的技术人员能够理解，本发明的实施例中的信令处理策略可以不限于上述五种形式，其为开放的、可以根据需要补充和修改。

在本发明的实施例中，将上述五种类型中的至少一种信令处理策略应用于IMS核心网络实体，以执行对信令的管理。

为了简单起见，图1中示出了一个策略确定装置30，然而本领域技术人员能够理解，在本发明的实施例中，策略确定装置30可以为多个。参照图1，策略确定装置30是信令管理中的核心单元，其包括确定单元301，用于确定需要的信令处理策略；交互单元302，用于与外部通信，以获得有关信令处理策略的信息。例如从确定单元301得到所需的信令处理策略类型，或者直接从网络处通过网络策略控制消息来得到所需的信令处理策略类型，然后通过交互单元302来访问数据库20，得到该信令处理策略，并通过交互单元302将该信令处理策略提供给策略执行装置40。策略确定装置30可以从数据库20中获得策略消息，可以在不同的信令处理策略中解决冲突以保证端到端SIP信令处理的一致性，还可以根据网络实际情况来修改或更新信令处理策略，并存储在数据库20中，将于下面详述。

在本发明的另一个实施例中，为了满足不同用户的需求，策略确定装置30还可以包括基于用户的策略确定装置32，其与包括在策略确定装置30中的基于网络的策略确定装置31一起来定义各自的消息验证、信令过滤和请求优先顺序策略。

策略执行装置40可以为SIP代理服务器和应用服务器，可以基于所有的IMS核心网络实体来实现，例如E-CSCF、P-CSCF(代理呼叫服务控制功能)、I-CSCF(查询呼叫服务控制功能)、S-CSCF(控制呼叫服务控制功能)、IBCF(边界控制功能)、AS(应用服务器)以及BGCF(出口网关控制功能)/MGCF(媒体网关控制功能)等。策略执行装置40可以执行一些或者所有的信令管理功能，诸如消息验证、信令过滤、处理具有优先等级的事件、过载控制以及执行规定的服务支持，策略执行装置40可以根据从策略确定装置30获得的信令处理策略或者系统初始化时获得的策略来执行相应的诸如消息验证的信令管理。

为了解决本领域中的存在的技术问题，本发明的实施例提供了用于SIP信令管理的方法。图2为根据本发明的实施例的用于SIP信令管理的方法的流程图。如图2所示，在步骤S210，系统在信令处理类型数据库20中维持信令处理策略。数据库20中存储着所有信令管理所需的信令处理策略，例如消息验证、信令过滤、请求优先顺序、过载控制和规定的服务支持。在该步骤中，可以基于网络或者用户来分别设置其中的网络信令处理策略数据库201和用户信令处理策略数据库202，以满足IMS网络灵活和多样的需求。

接着，在步骤S220，通过策略确定装置30来提供从信令处理类型数据库20中获得指定的信令处理策略信息。策略确定装置30需要确定所需为哪种信令处理策略，其可以通过确定单元32来确定，也可以根据网络策略控制消息来确定指定的信令处理策略类型，然后通过交互单元33来从数据库20中得到该指定的信令处理策略，并提供给策略执行装置40。

在随后的步骤S230中，策略执行装置40来执行信令处理策略。策略执行装置40处的信令处理策略可以在系统初始化时由策略确定装置30来提供，也可以根据网络运行维护的需要在系统初始化完成后根据运行维护命令由策略确定装置30来提供，当然还可以由策略确定装置30不断更新(例如根据请求-报告机制的结果)。用户或者运营商会也可以下发策略控制消息到策略确定装置40，该消息包含了所要执行的信令处理策略类型，策略执行装置40根据策略确定装置30所提供的与该信令处理策略类型相应的信令处理策略来执行相应的信令管理，例如执行消息验证时根据所指定的信令处理策略提供的标准来判断无效的SIP消息，并进行指定的处理；对超过所允许的最大长度的SIP信令进行判定，并对所确定的超长的消息进行处理，丢弃掉不太重要的SIP消息头等策略。

在本发明的实施例中，策略确定装置30配置有策略执行装置40的地址，策略执行装置40也配置有策略确定装置30的地址，或者采取其它诸如DHCP发现的方式在两者之间实现交互。在执行信令处理策略过程中，策略执行装置40可以与策略确定装置30通信，重新获得指定的信令处理策略，并安装执行。

在本发明的另一个实施例中，引入请求/报告机制，使本发明的信令管理系统和方法可以根据网络实际情况来制定新的信令处理策略或者修改其信令处理策略，以致满足IMS灵活的信令管理需求。具体而言，如图3所示，在步骤S310策略确定装置30发出请求使策略执行装置40来报告其执行结果，相当于消息验证探测器、信令过滤探测器或过载报告的任务，例如策略确定装置30请求策略执行装置检查大于1M的消息，并给出规定的执行的时间。接着，在步骤S320策略执行装置40将执行结果报告给策略确定装置30，例如存在这样的消息，这样的消息有多少以及消息的来源等。之后在步骤S330策略确定装置30根据策略执行装置40报告的结果来修改对应的消息的处理策略，并重新提供给策略执行装置40，策略执行装置40可以根据新的信令处理策略来执行，例如可以使某些用户的大于1M的消息通过，使某些用户的此类消息修改通过，或者拒绝某些用户的此类消息通过。策略确定装置30也可以将新的或修改的信令处理策略存储到数据库20中以作为将来的参考。从而在本发明的实施例中，通过请求报告/机制使信令处理策略得到调整，实现了动态信令管理。

在本发明的实施例中，通过消息验证和信令过滤的信令处理策略可以提供更多的易管理的用户到网络接口和网络到网络接口，从而减少由无效或者恶意的信令引入IMS核心网带来的风险。其还可以基于用户的信令处理策略数据库来提供信令使用的SLA(服务等级协议)，在此基础上为高优先级的用户提供更灵活的信令使用。

在本发明的实施例中，提供信令处理策略的策略确定装置30可以对其指定的多个策略执行装置40提供统一的信令处理策略，从而消除由多个策略确定装置提供的信令处理策略不一致的现象，对多个IMS核心网实体进行校正以保证端到端信令传输而不致造成对服务的影响。

在本发明的实施例中，当更多的应用数据在信令路径上传播，通过策略控制消息策略执行装置40可以获得相应的诸如信令过滤的信令处理策略，信令过滤标准可以由用户或者运营商来设置，根据处理策略中指定的过滤处理对可以信令中的信息进行过滤，并根据运营商/用户的策略对信令进行深入的检查，从而确保用户的信令满足运营商的规定，避免非法应用数据对SIP信令的影响。

当会话与非会话请求冲突时，通过策略控制消息策略执行装置40可以获得请求优先顺序的信令处理策略，该策略可以根据用户或是运营商的要求来设置以确定合适的对请求的信令处理的优先级顺序，从而确保用户/运营商最期望的请求能够被及时处理。

当策略执行装置40从过载节点接收到过载通知消息时，其可以根据运营商的信令处理策略来决定相应的处理，如对过载控制级别的确定，不同过载控制级别的相应处理等等。

当出现规定的合法监听或者紧急事件时，通过策略控制消息策略执行装置40可以通过运营商的信令处理策略(规定的服务支持的缺省设置)确保规定的业务能够被及时处理。

在本发明的实施例中，通过使用基于策略的信令管理系统和方法来对复杂的IMS信令进行了有效的管理，并且最小化了SIP信令的不确定性，因此帮助IMS网络的信令规划工程。

虽然以上结合具体实施例对本发明的用于会话初始协议的信令管理系统和方法进行了详细描述，但本发明并不限于此，本领域技术人员能够理解，可以对本发明进行多种变换、替换和修改而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种用于会话初始协议(SIP)的信令管理系统，包括：

信令处理类型数据库，用于存储信令处理策略；

策略确定装置，用于从所述数据库中获得需要的信令处理策略；以及

策略执行装置，用于执行所述信令处理策略。

2.根据权利要求1所述的信令管理系统，其中所述信令处理策略包括消息验证、信令过滤、请求优先顺序、过载控制和规定的服务支持中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的信令管理系统，其中所述信令处理类型数据库被配置为基于网络特点来设置。

4.根据权利要求1所述的信令管理系统，其中所述策略库被配置为基于用户偏好来设置。

5.根据权利要求1所述的信令管理系统，其中所述策略执行装置被配置为基于所述策略确定装置的请求来报告执行结果。

6.根据权利要求5所述的信令管理系统，其中所述策略确定装置被配置为基于所述策略执行装置的报告来更新信令处理策略并存储在所述数据库中。

7.根据权利要求3所述的信令管理系统，其中基于用户的偏好来设置消息验证、信令过滤、请求优先顺序中的至少一种信令处理类型数据库。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的信令管理系统，其中所述信令管理类型库物理分布在不同的网络间。

9.一种用于会话初始协议(SIP)的信令管理的方法，包括：

在信令处理类型数据库中维持信令处理策略；

通过策略确定装置来提供从所述数据库中获得的需要的信令处理策略；以及

通过策略执行装置来执行所述信令处理策略。

10.根据权利要求9所述的信令管理的方法，其中所述信令处理策略包括消息验证、信令过滤、请求优先顺序、过载控制和规定的服务支持中的至少一种。

11.根据权利要求9所述的信令管理的方法，其中所述维持信令处理策略的步骤包括：

基于网络特点来设置所述信令处理类型数据库。

12.根据权利要求9所述的信令管理的方法，其中所述维持信令处理策略的步骤包括：

基于用户偏好来设置所述信令处理类型数据库。

13.根据权利要求9所述的信令管理的方法，其中所述方法进一步包括：

基于所述策略确定装置的请求来报告执行结果。

14.根据权利要求13所述的信令管理的方法，其中所述方法进一步包括：

基于所述策略执行装置的报告来更新信令处理策略并存储在所述数据库中。

15.根据权利要求12所述的信令管理方法，其中所述基于用户的偏好来设置数据库的步骤包括：

根据用户的偏好来设置消息验证、信令过滤、请求优先顺序中的至少一种信令处理类型数据库。

16.根据权利要求9到15中的任一项所述的信令管理方法，其中所述信令管理类型库物理分布在不同的网络间。