CN101764813A - 一种ims网络通信方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种IMS网络通信方法，所述方法包括：获取被叫终端归属网络支持的能力信息；判断所述被叫终端归属网络支持的能力信息是否与主叫终端支持的能力信息相匹配，如果是，则将主叫终端发送的消息直接转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备；如果否，则将所述主叫终端发送的消息进行能力信息转换后转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备。相应地，本发明实施例还公开了一种IMS网络通信装置。通过本发明实施例技术方案，能够有效避免不必要的NAT-PT处理过程。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种IMS网络通信方法及装置。
背景技术
随着互联网和和各种固定、无线宽带业务的飞速发展，传统的基于电路的语音业务逐渐被VoIP(Voice Over IP，网络电话)取代。其中，网际协议多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称IMS)是VoIP应用的一种，其是第三代移动通信合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)在分组网络上叠加的子系统，采用IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)分组域作为其上层控制信令和媒体传输的承载通道，并引入会话初始协议(Session Initial Protocol，简称SIP)作为业务控制协议，利用SIP简单、易扩展、媒体组合方便的特点，通过将业务控制与承载控制分离提供丰富的多媒体业务，是业界普遍认同的解决移动和固定网络融合的理想方案和发展方向。
同时，伴随着互联网和通信业务的飞速发展，目前IPv4(Internet Protocolversion 4，网际协议版本4)资源日渐紧张，已严重地制约了IP技术的应用和网络的发展。IPv6(Internet Protocol version 6，网际协议版本6)作为下一代网络的基础以其鲜明的技术优势得到广泛的认可。
目前，国内外很多大运营商在进行由IPv4向IPv6演进的尝试，但是在IPv6网络部署的初期，由于成本和设备本身成熟度的原因，完全使用IPv6网络替代IPv4网络的可行性不大，所以必须考虑新建的IPv6网络与已有IPv4网络互通的方案。
对于IPv4和IPv6网络的传输层互通，可以通过隧道、SIIT(Stateless IP andICMP Translation，无状态IP/ICMP翻译)、TRT(Transport Relay Translator，传输层中继)等技术进行解决，但是部署这些传输层互通设备具有成本高、转发效率低等问题，因此，在一般的VoIP应用，特别是IMS应用中，一般采用应用层NAT-PT(Network Address Translation-Protocol Translation，网络地址转换-协议转换)技术完成IPv6网络设备和IPv4网络设备的互通，通过NAT-PT技术实现IPv6网络和IPv4网络之间的地址转换和协议转换。
但是，本发明人在研究过程中发现，现有技术至少存在以下不足之处：
如果对所有IPv6主叫网络用户的出局呼叫都通过NAT-PT作地址、协议转换，则可能由于被叫终端也位于相同网络，而导致被叫终端需要再次进行NAT-PT转换，从而用户的业务体验下降。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种IMS网络通信方法及装置，能够有效避免不必要的NAT-PT处理过程。
本发明实施例提供一种IMS网络通信方法，所述方法包括：
获取被叫终端归属网络支持的能力信息；
判断所述被叫终端归属网络支持的能力信息是否与主叫终端支持的能力信息相匹配，如果是，则将主叫终端发送的消息直接转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备；如果否，则将所述主叫终端发送的消息进行能力信息转换后转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备。
相应地，本发明实施例还公开了一种IMS网络通信装置，所述装置包括：
能力信息获取模块，用于获取被叫终端归属网络支持的能力信息；
判断模块，用于判断被叫终端归属网络支持的能力信息是否与主叫终端支持的能力信息相匹配，如果是，则将主叫终端发送的消息直接转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备；如果否，则将所述主叫终端发送的消息进行能力信息转换后转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备。
同现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优点：
本发明能够获得被叫终端归属网络真实的支持能力，只有在被叫终端归属网络和主叫终端分别支持的能力信息不相匹配时，才对主叫终端发送的消息进行NAT-PT处理，能够避免许多不必要的NAT-PT处理过程，通过降低会话中NAT-PT处理的次数，能够减少会话传输的时延，提高服务质量，提高用户的业务体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例一种IMS网络通信方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例中主叫终端和被叫终端间建立SIP会话的步骤流程图；
图3为本发明实施例一种IMS网络通信装置的结构示意图；
图4为本发明实施例另一种IMS网络通信装置的结构示意图。
具体实施方式
首先，对IMS网络的整体架构进行如下简单介绍：通常，IMS网络架构中的主要功能实体包括：控制用户注册、会话等功能的呼叫会话控制功能实体(Call Session Control Function，简称CSCF)、集中管理用户签约数据的归属用户服务器(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)，其它还有多媒体资源控制功能实体(Multimedia Resource Control Function，简称MRFC)、策略判决功能实体(Policy Decision Function，简称PDF)等。其中CSCF按照角色功能又分为代理CSCF(Proxy-CSCF，简称P-CSCF)、查询CSCF(Interrogating-CSCF，简称I-CSCF)、服务CSCF(Serving-CSCF，简称S-CSCF)三个逻辑实体，在物理上可以合一也可以分置，在逻辑功能上分别完成SIP会话路由中不同的功能：用户通过当前所在地代理节点P-CSCF接入IMS，会话和业务触发控制及与AS的业务控制交互则由其注册地的归属域服务节点S-CSCF完成，而I-CSCF则起到路由查询的作用。
主叫终端的归属S-CSCF获得被叫终端的号码，再通过ENUM(TelephoneNumber Mapping，电话号码的映射)/DNS过程得到被叫终端的归属网络对外接口的I-CSCF的域名和IP地址，通常，认为I-CSCF的地址类型可以代表其所在IMS网络的IP地址类型。这样，将导致在执行通信初始时的NAT-PT处理之后，很可能在到达被叫终端之后需要执行新的NAT-PT处理，例如：主叫终端归属网络支持IPv6，被叫终端归属网络支持IPv6/IPv4双协议栈，主叫终端和被叫终端使用IPv6地址时，主叫终端归属网络中的NAT-PT所执行的IPv6到IPv4的地址信息转换实际是完全不必要的。
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、完整的描述。
为了避免不必要的NAT-PT处理过程，本发明实施例提供一种IMS网络通信方法。下面首先对该IMS网络通信方法进行说明，参考图1，示出了该方法的步骤流程图，具体包括以下步骤：
步骤101、获取被叫终端归属网络支持的能力信息；
步骤102、判断所述被叫终端归属网络支持的能力信息是否与主叫终端支持的能力信息相匹配，如果是，则执行步骤103；如果否，则执行步骤104；
步骤103、将主叫终端发送的消息直接转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备；
步骤104、将主叫终端发送的消息进行能力信息转换后转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备。
本发明实施例通过获得被叫终端归属网络的能力信息，从而获得被叫终端归属网络真实的支持能力，只有在被叫终端归属网络和主叫终端分别支持的能力信息不相匹配时，才对主叫终端发送的消息进行NAT-PT处理，因此，能够避免许多不必要的NAT-PT处理过程，通过降低会话中NAT-PT处理的次数，能够减少会话传输的时延，提高服务质量，提高用户的业务体验，且降低会话的网络成本。
为了便于对本发明进一步的理解，下面结合本发明的具体实施方式对本发明进行详细描述。
需要说明的是，所述能力信息具体包括：协议版本信息和IPv6/IPv4双协议栈信息。本发明实施例中，实际获取到的被叫终端归属网络支持的能力信息即为：被叫终端归属网络所支持的协议版本信息和IPv6/IPv4双协议栈信息，包括：仅支持IPv6、仅支持IPv4或支持IPv6/IPv4双协议栈。
因此，上述判断被叫终端归属网络支持的能力信息是否与所述主叫终端支持的能力信息相匹配，具体包括：
当所述被叫终端归属网络支持的协议版本信息和所述主叫终端支持的协议版本信息相同时，或者，当所述被叫终端归属网络支持IPv6/IPv4双协议栈信息时，则确定被叫终端的归属网络支持的能力信息与所述主叫终端支持的能力信息相匹配；
否则，确定被叫终端归属网络支持的能力信息与所述主叫终端支持的能力信息不相匹配。
本发明实施例技术方案中，可以采用查询本地配置或查询DNS(DomainName System，域名系统)的方式，获得被叫终端归属网络实际支持的能力信息。
当采用查询DNS的方式时，可以在DNS服务器中预置各IP终端归属网络所支持的能力信息，即：终端归属网络对IP协议的支持属性。例如：预置表示被叫终端归属网络对IP协议的支持属性的标识信息，如：以“DS”表示支持IPv6/IPv4双协议栈，以“V4”表示仅支持IPv4地址类型，并以“V6”表示仅支持IPv6地址类型。当DNS查询返回的查询结果中带有“DS”标识，则表示该终端设备支持IPv6/IPv4双协议栈，同时支持IPv4或IPv6；而当DNS查询返回的查询结果中带有“V4”或“V6”标识时，则表示该终端设备仅支持IPv4或IPv6。
本发明实施例中，被叫终端归属网络对IP协议的支持属性可具体分为以下几种情形：
(1)不支持IPv4/IPv6双栈，也不支持IPv4/IPv6的应用层格式：此类设备无法处理含有IPv6地址的信令，可能会由于报文中包含IPv6地址导致系统异常或其他不可预料的故障；
该情形时，则需要将主叫终端的IPv6地址的消息执行NAT-PT，转化为IPv4地址的消息。
(2)不支持IPv4/IPv6双栈，但是支持IPv4/IPv6的应用层格式：此类设备不支持IPv6协议栈，但是能够识别应用层中的IPv6报文并进行处理；
此时，则不需要将主叫终端的IPv6地址的消息执行NAT-PT转化为IPv4地址的消息。
(3)支持IPv6但不支持IPv4/IPv6双栈：此类设备只能够支持IPv6协议栈，不支持IPv4协议栈；
则需要将主叫终端的IPv4地址的消息执行NAT-PT，转化为IPv6地址的消息。
(4)支持IPv4/IPv6双栈：能够同时支持IPv4和IPv6协议栈，并支持对IPv4报文和IPv6报文进行处理；
则主叫终端归属网络不需要将IPv4或IPv6地址的消息执行NAT-PT，而直接将消息路由至被叫终端归属网络，由被叫终端归属网络根据携带在消息中的SDP(Session Description Protocol，会话描述协议)内容和被叫终端实际支持的协议栈决定是否需要执行NAT-PT。
(5)支持IPv4/IPv6双栈和IPv4/IPv6的协议转换：能够同时支持IPv4和IPv6协议栈，同时可以作为应用层NAT-PT对协议内容进行转换；
则主叫终端归属网络不需要将IPv4或IPv6地址的消息执行NAT-PT，而直接将消息路由至被叫终端归属网络，由被叫终端归属网络根据携带在消息中的SDP内容和被叫终端实际支持的协议版本信息决定是否需要执行NAT-PT。
在本发明的另一个优选实施例技术方案中，可以通过直接将被叫终端归属网络的IP地址、域名及被叫终端归属网络所支持的IP版本类型信息以配置表的形式配置在S-CSCF或者I-CSCF中，再通过ENUM/DNS获取被叫终端归属网络IP地址后，由S-CSCF或者I-CSCF通过查询本地配置表方式即可获知被叫终端归属网络所支持的能力信息。
在IMS中，使用SIP作为IP多媒体会话的信令控制协议。SIP用于发起会话，其能控制多个参与者参加的多媒体会话的建立和终结，并能动态调整和修改会话属性，如会话带宽要求、传输的媒体类型(例如：语音、视频和文本等)、媒体的编解码格式、对组播和单播的支持等。
下面以一个具体实施例说明主叫终端和被叫终端间的SIP会话建立过程，如图2所示，该SIP会话建立过程主要包括以下步骤：
步骤201、主叫终端向被叫终端发起IMS会话请求，该会话请求消息使用IPv6传送；
步骤202、主叫终端归属网络中的P-CSCF1转发该会话请求消息给该归属网络中的S-CSCF1/I-CSCF1，由S-CSCF1/I-CSCF1根据DNS查询或本地配置查询，获取被叫终端归属网络支持的协议版本信息；
步骤203、判断查询结果，当查询结果显示被叫终端支持IPv6或支持IPv6/IPv4双协议栈时，则执行步骤204；否则，执行步骤205；
步骤204、S-CSCF1/I-CSCF1直接将该会话请求消息转发给被叫终端归属网络中的P-CSCF2，继续步骤206；
步骤205、S-CSCF1/I-CSCF1将该会话请求消息转发至NAT-PT设备，由NAT-PT设备执行将该会话请求消息从IPv6到IPv4的转换，继续步骤207；
步骤206、P-CSCF2转发该会话请求消息至被叫终端；
步骤207、NAT-PT设备将转换后的会话请求消息转发至P-CSCF2；
步骤208、P-CSCF2转发转换后的会话请求消息至被叫终端。
可见，通过获得被叫终端归属网络的能力信息，从而获得被叫终端真实的支持能力，只有在被叫终端归属网络和主叫终端分别支持的能力信息不相匹配时，才对主叫终端发送的消息进行NAT-PT处理，因此，能够避免许多不必要的NAT-PT处理过程，通过降低会话中NAT-PT处理的次数，能够减少会话传输的时延，提高服务质量，提高用户的业务体验，且降低会话的网络成本。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
相应所述IMS网络通信方法实施例，本发明实施例公开了一种IMS网络通信装置，如图3所示，所述装置具体包括：
能力信息获取模块301，用于获取被叫终端归属网络支持的能力信息；
判断模块302，用于判断被叫终端归属网络支持的能力信息是否与主叫终端支持的能力信息相匹配，如果是，则将主叫终端发送的消息直接转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备；如果否，则将所述主叫终端发送的消息进行能力信息转换后转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备。
其中，所述能力信息具体包括：协议版本信息和IPv6/IPv4双协议栈信息。本发明实施例中，实际获取到的被叫终端归属网络支持的能力信息即为：被叫终端归属网络所支持的协议版本信息和IPv6/IPv4双协议栈信息，包括：仅支持IPv6、仅支持IPv4或支持IPv6/IPv4双协议栈。此外，所述消息为会话初始化协议消息。
同样需要说明的是，本发明实施例中，被叫终端归属网络对IP协议的支持属性可具体分为以下几种情形：
(1)不支持IPv4/IPv6双栈，也不支持IPv4/IPv6的应用层格式：此类设备无法处理含有IPv6地址的信令，可能会由于报文中包含IPv6地址导致系统异常或其他不可预料的故障；
该情形时，则需要将主叫终端的IPv6地址的消息执行NAT-PT，转化为IPv4地址的消息。
(2)不支持IPv4/IPv6双栈，但是支持IPv4/IPv6的应用层格式：此类设备不支持IPv6协议栈，但是能够识别应用层中的IPv6报文并进行处理；
此时，则不需要将主叫终端的IPv6地址的消息执行NAT-PT转化为IPv4地址的消息。
(3)支持IPv6但不支持IPv4/IPv6双栈：此类设备只能够支持IPv6协议栈，不支持IPv4协议栈；
则需要将主叫终端的IPv4地址的消息执行NAT-PT，转化为IPv6地址的消息。
(4)支持IPv4/IPv6双栈：能够同时支持IPv4和IPv6协议栈，并支持对IPv4报文和IPv6报文进行处理；
则主叫终端归属网络不需要将IPv4或IPv6地址的消息执行NAT-PT，而直接将消息路由至被叫终端归属网络，由被叫终端归属网络根据携带在消息中的SDP内容和被叫终端实际支持的协议栈决定是否需要执行NAT-PT。
(5)支持IPv4/IPv6双栈和IPv4/IPv6的协议转换：能够同时支持IPv4和IPv6协议栈，同时可以作为应用层NAT-PT对协议内容进行转换；
则主叫终端归属网络不需要将IPv4或IPv6地址的消息执行NAT-PT，而直接将消息路由至被叫终端归属网络，由被叫终端归属网络根据携带在消息中的SDP内容和被叫终端实际支持的协议版本信息决定是否需要执行NAT-PT。
该IMS网络通信装置通过能力信息获取模块获得被叫终端归属网络的能力信息，从而获得被叫终端归属网络真实的支持能力，只有在被叫终端归属网络和主叫终端分别支持的能力信息不相匹配时，才对主叫终端发送的消息进行NAT-PT处理，因此，能够避免许多不必要的NAT-PT处理过程，通过降低会话中NAT-PT处理的次数，能够减少会话传输的时延，提高服务质量，提高用户的业务体验，且降低会话的网络成本。
在本发明实施例另一种IMS网络通信装置中，如图4所示，所述装置还包括：
本地配置模块303，用于将被叫终端归属网络支持的能力信息以配置表的形式配置在S-CSCF或者I-CSCF中，由S-CSCF或者I-CSCF通过查询所述配置表获知被叫终端归属网络所支持的能力信息。
该装置实现通过查询本地配置获得被叫终端归属网络实际支持的能力信息。
当然，也可以采用查询DNS的方式，获得被叫终端归属网络实际支持的能力信息。例如：可以在DNS服务器中预置各IP终端归属网络所支持的能力信息，即：终端归属网络对IP协议的支持属性。例如：预置表示被叫终端归属网络对IP协议的支持属性的标识信息，如：以“DS”表示支持IPv6/IPv4双协议栈，以“V4”表示仅支持IPv4地址类型，并以“V6”表示仅支持IPv6地址类型。当DNS查询返回的查询结果中带有“DS”标识，则表示该终端设备支持IPv6/IPv4双协议栈，同时支持IPv4或IPv6；而当DNS查询返回的查询结果中带有“V4”或“V6”标识时，则表示该终端设备仅支持IPv4或IPv6。
上述本发明实施例中的通信装置可以通过软件、硬件或软硬件结合实现，本发明实施例对此并不做具体限制。
对于装置实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种IMS网络通信方法，其特征在于，所述方法包括：
获取被叫终端归属网络支持的能力信息；
判断所述被叫终端归属网络支持的能力信息是否与主叫终端支持的能力信息相匹配，如果是，则将主叫终端发送的消息直接转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备；如果否，则将所述主叫终端发送的消息进行能力信息转换后转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备。
2.根据权利要求1所述的IMS网络通信方法，其特征在于，所述能力信息具体包括：协议版本信息和IPv6/IPv4双协议栈信息。
3.根据权利要求2所述的IMS网络通信方法，其特征在于，所述判断被叫终端归属网络支持的能力信息是否与所述主叫终端支持的能力信息相匹配，包括：
当所述被叫终端归属网络支持的协议版本信息和所述主叫终端支持的协议版本信息相同时，或者，当所述被叫终端归属网络支持IPv6/IPv4双协议栈信息时，则确定被叫终端的归属网络支持的能力信息与所述主叫终端支持的能力信息相匹配；
否则，确定被叫终端归属网络支持的能力信息与所述主叫终端支持的能力信息不相匹配。
4.根据权利要求2或3所述的IMS网络通信方法，其特征在于，所述被叫终端归属网络对协议版本信息和IPv6/IPv4双协议栈信息的支持属性包括：
不支持IPv4/IPv6双协议栈，也不支持IPv4/IPv6的应用层格式；或者，
不支持IPv4/IPv6双协议栈，支持IPv4/IPv6的应用层格式；或者，
支持IPv6协议栈，不支持IPv4/IPv6双协议栈；或者，
支持IPv4/IPv6双协议栈；或者，
支持IPv4/IPv6双协议栈和IPv4/IPv6的协议转换。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的IMS网络通信方法，其特征在于，所述获取被叫终端归属网络支持的能力信息，通过查询本地配置或域名系统获得。
6.根据权利要求5所述的IMS网络通信方法，其特征在于，所述获取被叫终端归属网络支持的能力信息，通过查询本地配置获得，包括：
将被叫终端归属网络支持的能力信息以配置表的形式配置在S-CSCF或者I-CSCF中；
由S-CSCF或者I-CSCF通过查询所述配置表获知被叫终端归属网络所支持的能力信息。
7.一种IMS网络通信装置，其特征在于，所述装置包括：
能力信息获取模块，用于获取被叫终端归属网络支持的能力信息；
判断模块，用于判断被叫终端归属网络支持的能力信息是否与主叫终端支持的能力信息相匹配，如果是，则将主叫终端发送的消息直接转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备；如果否，则将所述主叫终端发送的消息进行能力信息转换后转发至所述被叫终端的归属呼叫状态控制功能设备。
8.根据权利要求7所述的IMS网络通信装置，其特征在于，所述能力信息具体包括：协议版本信息和IPv6/IPv4双协议栈信息。
9.根据权利要求8所述的IMS网络通信装置，其特征在于，所述被叫终端归属网络对协议版本信息和IPv6/IPv4双协议栈信息的支持属性包括：
不支持IPv4/IPv6双协议栈，也不支持IPv4/IPv6的应用层格式；或者，
不支持IPv4/IPv6双协议栈，支持IPv4/IPv6的应用层格式；或者，
支持IPv6协议栈，不支持IPv4/IPv6双协议栈；或者，
支持IPv4/IPv6双协议栈；或者，
支持IPv4/IPv6双协议栈和IPv4/IPv6的协议转换。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的IMS网络通信装置，其特征在于，所述装置还包括：
本地配置模块，用于将被叫终端归属网络支持的能力信息以配置表的形式配置在S-CSCF或者I-CSCF中，由S-CSCF或者I-CSCF通过查询所述配置表获知被叫终端归属网络所支持的能力信息。
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