CN101931934B - Ip多媒体子系统网络的用户注册方法及业务实现系统 - Google Patents
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Abstract
一种IP多媒体子系统网络的用户注册方法，当UE在漫游状态下向本地IMS网络的P-CSCF发送注册请求后，该方法包括：所述P-CSCF将所述注册请求通过本地IMS网络的I-CSCF转发给本地IMS网络的S-CSCF，由所述S-CSCF将其转发给本地IMS网络的VSS；接收到所述注册请求后，如果VSS中没有所述UE的用户数据，则向所述UE归属网络的HLR或HSS发送位置更新请求；接收到所述位置更新请求后，所述HLR或HSS将所述UE的用户数据返回给VSS；VSS保存所述用户数据，将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程。
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)多媒体子系统网络的用户注册方法及业务实现系统。
背景技术
为了保持第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)在移动通信领域的竞争力，3GPP目前正致力研究对分组交换核心网(Packet Switched Core，简称为PS Core)和全球移动通信系统无线接入网(Universal Mobile Telecommunication System Radio Access Network，简称为UTRAN)的演进，目的是使得演进的PS Core(简称EPC)可提供更高的传输速率，更短的传输延时，并支持E-UTRAN(Evolved UTRAN，演进的UTRAN)、GERAN(GSM EDGE radio access network，全球移动通讯系统增强型数据速率全球移动通讯系统演进技术无线接入网)、UTRAN、WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)以及其它非3GPP接入网络之间的移动性管理。这个演进的移动通信系统被称为演进的分组域系统(Evolved Packet System，简称为EPS)。
现阶段，语音业务是移动运营商的一项重要收入来源，因此，如何确保在EPS中实现高质量语音业务非常重要。目前，大家比较关注采用基于语音的传统IP多媒体子系统(IMS)来实现语音业务。
图1为现有技术的IMS网络架构示意图，包括如下网元：
101：用户设备(User Equipment，简称为UE)，用于通过接入设备接入到IMS网络中的P-CSCF进行注册，并与远端建立会话连接；
102：代理呼叫会话控制功能(Proxy Call Session Control Function，简称为P-CSCF)，用于进行消息的路由，并与UE建立安全联盟；
103：查询呼叫会话控制功能(Interrogating Call Session Control Function，简称为I-CSCF)，用于与HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)交互，请求HSS为UE分配S-CSCF，或查询用户所对应的S-CSCF；
104：服务呼叫会话控制功能(Serving Call Session Control Function，简称为S-CSCF)，用于为用户提供注册、呼叫控制等功能；
105：归属用户服务器(HSS)，用于保存用户的签约数据，为呼叫或会话提供支持。
采用图1所示的架构，当用户/UE处于漫游状态时，UE通过接入到拜访地的P-CSCF向归属网络进行注册；注册成功后，如果用户发起会话业务，UE向归属网络发送会话邀请消息，由归属网络的S-CSCF将会话邀请消息转发给被叫用户，会话控制由归属网络来完成。
在IMS网络局部部署的情况下，如果用户漫游到拜访地的IMS网络，而归属地的IMS网络与拜访地的IMS网络之间的中间网络没有部署IMS网络，则有可能无法将UE的消息(例如，注册消息、会话邀请消息)路由到归属网络，导致IMS业务失败；同样，归属网络发往UE的消息(例如，会话邀请消息)也可能无法路由到拜访地的IMS网络。
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，提供一种用户注册方法及IMS网络的业务实现系统，以实现拜访用户在本地IMS网络进行注册。
为了解决上述问题，本发明提供一种IP多媒体子系统网络的用户注册方法，当用户设备UE在漫游状态下向本地IP多媒体子系统IMS网络的代理呼叫会话控制功能P-CSCF发送注册请求后，该方法包括：
所述P-CSCF将所述注册请求通过本地IMS网络的查询呼叫会话控制功能I-CSCF转发给本地IMS网络的服务呼叫会话控制功能S-CSCF，由所述S-CSCF将其转发给本地IMS网络的拜访用户服务器VSS；
接收到所述注册请求后，如果VSS中没有所述UE的用户数据，则向所述UE归属网络的归属位置寄存器HLR或归属用户服务器HSS发送位置更新请求；接收到所述位置更新请求后，所述HLR或HSS将所述UE的用户数据返回给VSS；VSS保存所述用户数据，将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程。
此外，接收到所述注册请求后，如果VSS中有所述UE的用户数据，则VSS将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程。
此外，所述P-CSCF根据运营商策略将接收到的所述注册请求通过所述I-CSCF进行所述转发；
所述运营商策略为：将所有UE发送的注册请求都通过所述本地IMS网络的I-CSCF进行所述转发，或仅将没有签订IMS互联互通协议的UE发送的注册请求通过所述本地IMS网络的I-CSCF进行所述转发。
此外，所述P-CSCF接收到所述注册请求后、将其转发给所述I-CSCF之前，该方法还包括：
所述P-CSCF使用所述注册请求中携带的归属域名向域名系统DNS发送I-CSCF地址查询消息，以查询I-CSCF地址；
接收到所述I-CSCF地址查询消息后，DNS提取该消息中的归属域名，并根据运营商策略将所述归属域名翻译成本地IMS网络的I-CSCF的地址，并将I-CSCF地址返回给所述P-CSCF；
所述P-CSCF使用DNS返回的I-CSCF地址将所述注册请求发送给所述本地IMS网络的I-CSCF；
所述运营商策略为：将接收到的所有归属域名都翻译成所述本地IMS网络中的I-CSCF的地址、或仅将未签订IMS互联互通协议的网络的归属域名翻译成所述本地IMS网络中的I-CSCF的地址。
此外，所述UE发送所述注册请求前，该方法还包括：
所述UE向分组数据网网关P-GW发送获取P-CSCF全名消息，P-GW将从动态主机配置协议DHCP服务器获取到的P-CSCF全名返回给所述UE；
所述UE根据所述P-CSCF全名设置归属域名，并将所述归属域名包含在所述注册请求中发送给所述P-CSCF；
所述P-CSCF根据所述注册请求消息中的归属域名将所述注册请求发送给所述本地IMS网络的I-CSCF。
此外，接收到所述注册请求后，如果VSS中没有所述UE的用户数据且所述注册请求中携带的用户标识不是国际移动用户识别码IMSI，则VSS采用如下方式之一获得所述UE的IMSI，并使用获得的IMSI发送所述位置更新请求：
如果所述注册请求中携带的用户标识是使用IMSI推导出的临时私有用户标识，则VSS对临时私有用户标识进行反向推导，获得IMSI；或
如果所述注册请求中携带的用户标识是IMS私有用户标识，则VSS向所述UE发送拒绝注册消息，通过该消息指示所述UE使用IMSI或者使用由IMSI推导出的临时私有用户标识重新发起注册；并在接收到所述UE重新发送的注册请求后，从该请求中获取IMSI、或从该请求中获取临时私有用户标识并对其进行反向推导获得IMSI；或
VSS向所述UE发送初始会话协议SIP订阅或SIP查询消息以获取IMSI；或
VSS使用所述注册请求中携带的IMS私有用户标识向所述HSS获取IMSI。
此外，所述注册应答消息中包含初始过滤准则iFC以及所述本地IMS网络的本地IMS应用服务器LI AS的地址；
所述iFC中包含：触发所述S-CSCF向LI AS发起第三方注册的注册事件触发标准、和/或触发所述S-CSCF向LI AS发起第三方呼叫控制的主叫事件触发标准、和/或触发所述S-CSCF向LI AS发起第三方呼叫控制的被叫事件触发标准。
此外，所述iFC中包含触发所述S-CSCF向LI AS发起第三方注册的注册事件触发标准；
所述S-CSCF接收到所述注册应答消息后，向LI AS发送第三方注册请求，该请求中携带所述UE的用户标识；
接收到所述第三方注册请求后，LI AS使用所述用户标识向VSS发送获取用户数据消息，以获取所述UE的用户数据，并保存VSS返回的用户数据。
本发明还提供一种IP多媒体子系统网络的业务实现系统，该系统作为拜访网络为处于漫游状态的UE提供业务，并与所述UE归属网络的HLR或HSS相连；该系统包含：P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF和VSS；其中：
所述P-CSCF用于在接收到处于漫游状态的UE发送的注册请求后，将所述注册请求通过所述I-CSCF转发给所述S-CSCF，由所述S-CSCF将其转发给所述VSS；
所述VSS用于在接收到所述注册请求后，判断本地是否存储有所述UE的用户数据：
如果所述VSS本地未存储所述UE的用户数据，则向所述HLR或HSS发送位置更新请求以获取所述UE的用户数据；接收到所述HLR或HSS返回的用户数据后，保存所述用户数据，将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程；
如果所述VSS本地存储有所述UE的用户数据，则将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程。
此外，所述P-CSCF根据运营商策略将接收到的所述注册请求通过所述I-CSCF进行所述转发；
所述运营商策略为：将所有UE发送的注册请求都通过所述本地IMS网络的I-CSCF进行所述转发，或仅将没有签订IMS互联互通协议的UE发送的注册请求通过所述本地IMS网络的I-CSCF进行所述转发。
此外，所述系统中还包含DNS；
所述P-CSCF在接收到所述注册请求后、将其转发给所述I-CSCF之前，还使用所述注册请求中携带的归属域名向所述DNS发送I-CSCF地址查询消息，以查询I-CSCF地址；
所述DNS用于在接收到所述I-CSCF地址查询消息后，提取该消息中的归属域名，并根据运营商策略将接收到的所述归属域名翻译成所述I-CSCF的地址，并将I-CSCF地址返回给所述P-CSCF；
所述P-CSCF使用所述DNS返回的I-CSCF地址将所述注册请求发送给所述I-CSCF；
所述运营商策略为：将接收到的所有归属域名都翻译成所述系统中的I-CSCF的地址、或仅将未签订IMS互联互通协议的网络的归属域名翻译成所述系统中的I-CSCF的地址。
此外，接收到所述注册请求后，如果所述VSS中没有所述UE的用户数据且所述注册请求中携带的用户标识不是IMSI，则所述VSS还用于采用如下方式之一获得所述UE的IMSI，并使用获得的IMSI发送所述位置更新请求：
如果所述注册请求中携带的用户标识是使用IMSI推导出的临时私有用户标识，则所述VSS对该临时私有用户标识进行反向推导，获得IMSI；或
如果所述注册请求中携带的用户标识是IMS私有用户标识，则所述VSS向所述UE发送拒绝注册消息，通过该消息指示所述UE使用IMSI或者使用由IMSI推导出的临时私有用户标识重新发起注册；并在接收到所述UE重新发送的注册请求后，从该请求中获取IMSI、或从该请求中获取临时私有用户标识并对其进行反向推导获得IMSI；或
所述VSS向所述UE发送初始会话协议SIP订阅或SIP查询消息以获取IMSI；或
所述VSS使用所述注册请求中携带的IMS私有用户标识向所述HSS获取IMSI。
此外，所述系统中还包含LI AS；
所述S-CSCF还用于在接收到所述注册应答消息后，根据所述注册应答消息中包含的iFC以及所述LI AS的地址向所述LI AS发送第三方注册请求，该请求中携带所述UE的用户标识；
所述LI AS用于在接收到所述第三方注册请求后，使用所述用户标识向所述VSS发送获取用户数据消息，以获取所述UE的用户数据；
所述VSS还用于在接收到所述获取用户数据消息后，向所述LI AS返回所述UE的用户数据；
所述LI AS还用于保存所述VSS返回的用户数据；
所述用户数据中包含用于对所述UE的会话进行呼叫控制的电路域业务数据、或由所述电路域业务数据转换而成的IMS业务数据。
综上所述，本发明通过在本地IMS网络中设置VSS，由VSS在拜访用户的注册过程中向用户归属网络的HSS/HLR发送位置更新请求以获取拜访用户的用户数据，实现了拜访用户的用户数据本地存储，进而实现了拜访用户的本地注册；此外，本发明通过在本地IMS网络中设置LI AS实现了会话业务的本地呼叫控制。
采用本发明提供的IMS网络本地化部署架构，以及采用EPS网络接入实现CS业务的系统及方法，解决原IMS网络局部部署的漫游问题，同时采用标准的IMS接入终端，减少网络演进过程中的重复投资。
附图说明
图1为现有技术的IMS网络架构示意图；
图2是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图一；
图2a是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图二；
图3是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图三；
图4为采用本发明的系统架构进行注册的方法流程图；
图5a是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，为该UE/用户选择本地IMS网络的第一种方法流程图；
图5b是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，为该UE的用户选择本地IMS网络的第二种方法流程图；
图5c是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，由UE选择本地IMS网络的方法流程图；
图6是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图四；
图7为采用本发明的系统架构进行起呼的方法流程图；
图8为采用本发明的系统架构进行终呼的方法流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想是，在IMS网络中设置拜访用户服务器(VisitorSubscriber Server，简称为VSS)，当处于漫游状态下的用户(称为拜访用户)通过P-CSCF发起注册时，P-CSCF将该注册请求通过本地IMS网络的S-CSCF发送到本地IMS网络中的VSS进行本地注册，VSS接收到注册请求后，如果本地没有存储对应的用户数据，则通过向该用户归属网络的归属位置寄存器(Home Location Register，简称为HLR)或者归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)发送位置更新请求来获取对应的用户数据，保存该用户数据后，完成后续的注册流程。
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
图2是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图一，包括：
201：用户设备(User Equipment，简称为UE)；
202：本地IMS应用服务器(Localised IMS Application Server，简称为LI AS)；
203：拜访用户服务器(Visitor Subscriber Server，简称为VSS)；
204：呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，简称为CSCF)；
205：归属位置寄存器(Home Location Register，简称为HLR)或者归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)。
图2a是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图二，图2a中将LI AS进一步细分为TAS(Telephony Application Server，电信业务应用服务器)和LAS(Location AS，位置服务器)，其它网元与图2相同。
图2和图2a中：
用户设备(UE)，具备IMS能力，支持SIP协议，用于在漫游状态下通过接入网络接入到本地IMS网络(即拜访网络)进行注册，并与远端建立会话连接。
本地IMS应用服务器(LI AS)为本发明新增的网元，该网元可以理解为一个逻辑功能实体，可以与其他AS(应用服务器)合设。
LI AS主要用于用户代理和呼叫控制；其中：
当处于漫游状态下的用户(称为拜访用户)发起注册时，LI AS用于从VSS获取并保存用户数据；
在接收到拜访用户的起呼请求时，LI AS用于根据用户数据中的业务数据进行呼叫控制；
在接收到拜访用户的终呼请求时，LI AS用于分配指向本地的与被叫号码对应的漫游号码，或根据VSS分配的漫游号码向VSS获取对应的被叫号码；并在接收到会话邀请消息后，使用被叫号码替换该消息中的漫游号码，将会话邀请消息路由到拜访用户。
LI AS根据功能可以进一步分为电信业务应用服务器(TAS)和位置服务器(LAS)，二者可以合设也可以分开部署，分开部署时如图2a所示，其中：
TAS用于完成呼叫控制；
LAS用于分配指向TAS的漫游号码，或者使用VSS分配的指向TAS的漫游号码从VSS获取对应的被叫号码。
TAS和LAS与VSS之间的接口可以采用标准的Sh口。TAS和LAS与S-CSCF之间可以采用标准的ISC口。
拜访用户服务器(VSS)也是本发明新增的网元，其实现的功能与HSS相似，区别在于：VSS用于在接收到拜访用户的注册请求时，从该拜访用户归属网络的HSS或HLR获取该用户的用户数据，存储获取到的用户数据，并向LI AS提供其存储的用户数据。
此外，VSS还具备以下功能：
生成LI AS的触发标准(Initial Filter Criteria，iFC)和触发地址，通知S-CSCF进行第三方注册；
CSCF可进一步分为：查询呼叫会话控制功能(Interrogating CSCF，简称为I-CSCF)、代理呼叫会话控制功能(Proxy Call Session Control Function，简称为P-CSCF)和服务呼叫会话控制功能(Serving CSCF，简称为S-CSCF)。其中：
I-CSCF用于与VSS交互，请求VSS为用户分配S-CSCF，或查询用户所处的S-CSCF；
P-CSCF用于进行消息的路由，并与终端建立安全联盟；
S-CSCF用于为用户提供注册、呼叫控制等功能。
HSS/HLR用于保存用户的签约数据，为呼叫或会话提供支持，并在接收到VSS发送的位置更新请求时将用户数据返回给VSS。
HLR可以认为是HSS的子集，为传统的CS(Circuit Switched，电路交换)域和PS(Packet Swithed，分组交换)域服务，HLR可以和HSS合一，位于同一物理实体，也可以位于不同的实体上，此时HLR和HSS之间存在接口，实现信息的交互。
图3是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图三，本架构图中包含了采用本发明的IMS网络的业务系统进行注册所涉及的网元，其中示出了图2和图2a中省略的接入网络部分中的各网元：移动性管理实体(Mobility Management Entity，简称为MME)、服务网关(Serving Gateway，简称为S-GW)、分组数据网网关(Packet Data Network Gateway，简称PDNGW或P-GW)、动态主机配置协议服务器(Dynamic Host ConfigurationProtocol Server，简称为DHCP Server)；并示出了图2和图2a中省略的域名系统(Domain Name System，简称为DNS)；并将CSCF进一步细分为P-CSCF、I-CSCF和S-CSCF；其中：
移动性管理实体(MME)是控制面实体，用于临时存储用户信息，并负责管理和存储UE上下文(比如UE/用户标识，移动性管理状态，用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时负责对该用户进行鉴权；
服务网关(S-GW)，是用户面实体，负责进行用户面数据的路由处理；
分组数据网网关(P-GW)，是UE接入PDN(Packet Data Network，分组数据网)的网关；当P-GW接收到UE发送的获取P-CSCF全名消息时，将从DHCP服务器获取到的P-CSCF全名返回给UE。
P-GW和S-GW可以合设在一个物理实体中。
域名系统(DNS)，用于将域名翻译为对应的IP地址。
动态主机配置协议服务器(DHCP Server)，用于动态提供P-CSCF全名或者地址，并提供DNS地址。
图3所示的各网元的具体功能还将在下文中详细描述。
图4为采用本发明的系统架构进行注册的方法流程图；本流程中，当VSS收到S-CSCF转发的注册请求消息后，如果VSS中没有相应的用户数据，则向HSS/HLR发起位置更新请求，以获取用户数据；用户数据获取成功后，向S-CSCF返回注册应答，该应答消息中包含LI AS触发标准(也称为初始过滤准则，即Initial Filter Criteria，简称为iFC)和触发地址，通过LI AS触发标准触发S-CSCF进行第三方注册；如图4所示，该方法包括如下步骤：
401、UE在漫游状态下向本地IMS网络的P-CSCF(即拜访网络的P-CSCF，简称为本地P-CSCF)发送注册请求消息，该消息中携带用户身份标识；
402、本地P-CSCF收到注册请求消息后，将该消息转发给本地IMS网络的I-CSCF(即拜访网络的I-CSCF，简称为本地I-CSCF)；
本发明中可采用多种方法将上述注册请求消息转发给本地I-CSCF，具体内容可参见下文对图5a～5c的描述部分。
403、本地I-CSCF收到注册请求消息后，向本地IMS网络的VSS发送查询消息，以查询S-CSCF的地址；
404、VSS指派一个本地IMS网络的S-CSCF(简称为本地S-CSCF)的地址，并将其返回给本地I-CSCF；
405、本地I-CSCF向本地S-CSCF发送注册请求消息；
406、本地S-CSCF收到注册请求消息后，向VSS发送注册请求消息；
407、收到注册请求消息后，如果VSS中没有对应的用户数据，则向UE归属网络的HSS/HLR发送位置更新请求，以获取用户数据；
如果VSS中有对应的用户数据，则VSS将UE(用户)标识为已注册，并向本地S-CSCF返回注册应答消息，该消息中携带LI AS触发标准(也称为初始过滤准则，即Initial Filter Criteria，简称为iFC)以及触发地址(即LI AS的地址)，并跳转至步骤412；
上述LI AS触发标准中包含：注册事件、主叫事件、被叫事件等事件的触发标准。其中，注册事件的触发标准可以触发本地S-CSCF进行第三方注册。
用户数据中包含：用户位置信息、签约信息、业务数据等信息。
本步骤中，VSS需要使用用户的IMSI(International Mobile SubscriberIdentifier，国际移动用户识别码)来获取用户数据，如果注册请求消息中的用户标识不是IMSI，则VSS可以采用多种方法获取用户的IMSI，具体方法可参见下文对图5d的描述部分。
408、HSS/HLR向VSS发送插入用户数据请求，该消息中携带对应用户的用户数据，用户数据中包含用户在电路域签约的业务数据(简称为用户的电路域业务数据)；
409、VSS保存接收到的用户数据，向HSS/HLR返回用户数据插入应答消息；
410、HSS/HLR收到VSS发送的用户数据插入应答消息后，向VSS返回位置更新应答消息；
411、VSS收到位置更新应答消息后，将用户数据中的电路域业务数据转换成本地IMS业务数据(例如，进行不同网络格式之间的转换)，或者不进行上述转换，准备在后续步骤中下载给LI AS，由LI AS对电路域业务数据进行解析；VSS标识用户已注册，并向本地S-CSCF返回注册应答消息，该消息中携带LI AS触发标准(即iFC)以及触发地址(即LI AS的地址)；
上述LI AS触发标准中包含：注册事件、主叫事件、被叫事件等事件的触发标准。其中，注册事件的触发标准将触发S-CSCF进行第三方注册。
412～414、本地S-CSCF向UE发送注册完成消息，通知UE注册成功；
415、本地S-CSCF根据iFC中的注册事件触发标准向LI AS发送第三方注册请求，该请求中携带用户标识；
此外，第三方注册请求中还可以携带VSS的地址。
416、LI AS收到第三方注册请求后，根据其中携带的VSS地址或本地配置的VSS地址向VSS发送获取用户数据消息，以获取用户数据，该消息中携带用户标识；
417、VSS向LI AS返回在步骤408获取的用户数据；
上述用户数据中包含已进行上述转换的本地IMS业务数据、或未转换的电路域业务数据。
418、LI AS保存用户数据后，LI AS向本地S-CSCF返回注册完成消息；
如果用户数据中包含未转换的电路域业务数据，LI AS需要在后续步骤中将其转换成本地IMS业务数据，或直接解析并使用电路域业务数据进行呼叫控制。
需要注意的是，当LI AS由TAS和LAS两个网元组成时，图4中的LIAS特指TAS。
图5a是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，为该UE/用户选择本地IMS网络的第一种方法(即在步骤402中将接收到的注册请求消息转发给本地I-CSCF的方法)流程图。本流程中，由本地IMS网络的接入网元P-CSCF为用户选择本地IMS网络。
现有技术中，P-CSCF在收到注册请求消息后，会根据该消息中携带的归属域名将注册请求消息转发给归属网络的I-CSCF；而在本实施例中，P-CSCF会在收到注册请求消息后，根据运营商策略，直接把注册请求消息路由到本地I-CSCF，由本地I-CSCF选择本地VSS进行注册。
如图5a所示，该方法具体包含如下步骤：
5a01(即步骤401)、UE向本地P-CSCF发送注册请求消息，该消息中携带归属域名和用户身份标识；
5a02、收到注册请求消息后，P-CSCF根据用户身份标识和运营商策略，判断是否选择本地IMS网络(即判断是否将接收到的注册请求消息转发给本地I-CSCF进行处理)，具体的判断和选择策略可以是：
5a03、当判定需要选择本地I-CSCF(即选择本地IMS网络进行本地注册)时，P-CSCF向本地I-CSCF转发注册请求消息。
图5b是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，为该UE的用户选择本地IMS网络的第二种方法(即在步骤402中将接收到的注册请求消息转发给本地I-CSCF的方法)流程图。本流程中，由DNS为用户选择本地IMS网络。
现有技术中，P-CSCF在收到注册请求消息后，需要根据该消息中携带的归属域名向DNS查询用户归属地的I-CSCF地址，DNS会将该归属域名翻译成一个归属网络的I-CSCF的地址；而在本实施例中，DNS会根据运营商策略将归属域名翻译成本地IMS网络的I-CSCF地址。
如图5b所示，该方法具体包含如下步骤：
5b01(即步骤401)、UE向本地P-CSCF发送注册请求消息，该消息中携带归属域名和用户身份标识；
5b02、收到注册请求消息后，P-CSCF向本地DNS发送I-CSCF地址查询消息，以查询归属网络的I-CSCF的地址，该查询消息中携带注册请求消息中携带的归属域名；
5b03、DNS收到上述查询消息后，根据运营商策略进行以下处理：
5b04、DNS将I-CSCF地址返回给P-CSCF。
图5c是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，由UE选择本地IMS网络的方法(即使得步骤402中本地P-CSCF将接收到的注册请求消息转发给本地I-CSCF的方法)流程图。本流程中，当UE获得P-CSCF全名后，根据P-CSCF全名设置归属域名。图5c所示的流程发生在步骤401之前，具体包含如下步骤：
5c01、UE向P-GW发送获取P-CSCF全名消息；
5c02、P-GW向DHCP服务器请求获取P-CSCF全名；
5c03、DHCP服务器向P-GW返回P-CSCF全名；
5c04、P-GW向UE返回P-CSCF全名；
5c05、UE收到P-CSCF全名后，如果希望使用本地IMS业务，则根据P-CSCF全名设置归属域名(即将P-CSCF全名中“”字符之后的字符串设置为归属域名)；此后，UE在步骤401中的注册请求消息中将该归属域名包含在注册请求消息中进行注册，在步骤402中，本地P-CSCF根据注册请求消息中的归属域名将该消息转发给本地I-CSCF。
图5d为VSS收到注册请求消息后获取对应用户的IMSI的方法流程图；本流程描述了在图4的步骤407中，VSS收到注册请求消息后获取对应用户的IMSI的方法，如图5d所示，该方法包括如下步骤：
5d01、收到注册请求消息后，VSS提取该消息中的用户标识，并判断用户标识是否为IMSI，如果不是，则执行步骤5d02，否则本流程结束；
5d02、如果用户标识不是IMSI，则VSS可以采用如下方式之一获取对应的IMSI：
方式一：包括如下子步骤：
a1：如果用户标识是使用IMSI推导出的临时私有用户标识，则VSS对临时私有用户标识进行反向推导，得出对应的IMSI；或
方式二：包括如下子步骤：
b1：如果用户标识是IMS私有用户标识，VSS可以向UE发送拒绝注册消息，拒绝本次注册，并在该消息中包含指示用户使用IMSI或者使用由IMSI推导出的临时私有用户标识进行注册的信息；
b2：UE收到拒绝注册消息后，根据该消息中包含的上述信息使用IMSI或者使用由IMSI推导出的临时私有用户标识重新发起注册；
b3：接收到UE重新发送的注册请求后，VSS从该请求中获取IMSI、或从该请求中获取临时私有用户标识并对其进行反向推导获得对应的IMSI；或
方式三：包括如下子步骤：
c1：VSS向UE发送SIP(Session Initial Protocol，初始会话协议)订阅或SIP查询消息以获取UE的IMSI；
c2：UE收到SIP订阅或SIP查询消息后，向VSS返回用户IMSI；或
方式四：包括如下子步骤：
d1：VSS使用注册请求中携带的IMS私有用户标识向UE归属网络的HSS获取对应的IMSI；
d2：HSS向VSS返回IMS私有用户标识绑定的IMSI。
图6是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图四，本架构图中包含了采用本发明的IMS网络的业务实现系统进行呼叫时所涉及的网元，其中示出了图2和图2a中省略的接入网络部分中的各网元：移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、分组数据网网关(P-GW)；将CSCF进一步细分为P-CSCF和S-CSCF；并增加了图2和图2a中省略的IMS网络网元：媒体网关控制功能(Media Gateway Control Function，简称为MGCF)；此外，本架构图中还示出了图2和图2a中的CS网络所包含的网元：媒体网关(Media Gateway，简称为MGW)、关口移动交换中心(Gateway MobileSwitching Center，简称为GMSC)、公共交换电话网(Public SwitchedTelephone Network，简称为PSTN)；其中：
媒体网关控制功能(MGCF)，用于进行媒体控制和信令协议转换；
媒体网关(MGW)，用于提供媒体承载；
关口移动交换中心(GMSC)，用于在接收到初始地址消息时进行信令路由；
公共交换电话网(Public Switched Telephone Network，PSTN)，这里指的是固定电话网络。
图6所示的各网元的具体功能还将在下文中详细描述。
图7为采用本发明的系统架构进行起呼的方法流程图；在起呼过程中，呼叫控制由LI AS中的TAS来完成，具体包括如下步骤：
701、已成功进行本地注册的UE向本地P-CSCF发送会话邀请消息，该消息中携带被叫号码和主叫号码信息；
702、本地P-CSCF根据该UE注册过程中记录的路由信息向本地S-CSCF转发会话邀请消息；
703、收到会话邀请消息后，本地S-CSCF根据iFC中的主叫事件触发标准触发第三方呼叫控制(即本地S-CSCF不进行呼叫控制，而由LI AS来进行呼叫控制)，把会话邀请消息路由到LI AS；
704、LI AS中的TAS根据该UE注册过程中获取的用户数据对呼叫进行呼叫控制(例如，判断是否允许该UE发起呼叫)，呼叫控制完成后将会话邀请消息路由到本地S-CSCF，本地S-CSCF根据被叫号码将会话邀请消息路由到MGCF；
705、MGCF对被叫号码进行号码分析，获知被叫用户为PSTN中的用户，因此向PSTN发送初始地址消息(IAM)，该消息中携带被叫号码和主叫号码信息；
706、PSTN在被叫用户终端振铃时，向IMS网络返回地址完成消息(ACM)；
707～708、MGCF收到ACM消息后通过本地S-CSCF向UE发送振铃消息；
其中，本地S-CSCF根据iFC中的被叫事件触发标准将接收到的振铃消息转发给LI AS，LI AS完成呼叫控制后再将该振铃消息通过本地S-CSCF发送给UE。
709、PSTN中的被叫用户接通后，向MGCF发送应答消息(ANM)；
710～713、MGCF通过S-CSCF向UE发送应答消息，通知UE接通呼叫；
其中，本地S-CSCF根据iFC中的被叫事件触发标准将接收到的应答消息转发给LI AS，LI AS完成呼叫控制后再将该应答消息通过本地S-CSCF发送给UE。
需要注意的是，当LI AS由TAS和LAS两个网元组成时，图7中的LIAS特指TAS。
图8为采用本发明的系统架构进行终呼的方法流程图；在终呼过程中，收到HSS/HLR发送的提供漫游号码请求后，VSS根据本地配置分配一个指向LAS的漫游号码，或向LAS发送分配漫游号码请求，由LAS根据自己的配置分配漫游号码；VSS将漫游号码通过HSS/HLR发送给GMSC，GMSC使用指向LAS的漫游号码完成终呼的后续流程。本实施例中，LAS和TAS为LI AS的逻辑功能实体，可以合设也可以分设。图8所示的方法包括如下步骤：
801、PSTN呼叫已漫游到本地IMS系统的UE(被叫用户)时，PSTN向该被叫用户归属网络的GMSC发送初始地址消息(IAM)，该消息中携带主叫号码和被叫号码(即UE的号码)；
802、用户归属网络的GMSC收到初始地址消息后，向被叫用户归属网络的HSS/HLR发送路由请求，以获取被叫用户的路由信息；
803、HSS/HLR根据被叫用户(UE)注册过程中由VSS发送的位置更新请求(步骤507)获知被叫用户当前漫游在VSS管辖的本地IMS网络中，因此向VSS发送提供漫游号码请求，其中包含被叫号码；
804、收到提供漫游号码请求后，VSS向LI AS中的LAS发送分配漫游号码请求，该请求中携带被叫号码；
805、LAS分配一个指向本设备的漫游号码，保存被叫号码与漫游号码的对应关系，并将漫游号码返回给VSS；
此外，VSS也可以自己分配一个指向LAS的漫游号码，保存漫游号码和被叫号码的对应关系。在这种情况下，步骤804和805可以不执行。
806～807、VSS把指向LAS的漫游号码返回给HSS/HLR，HSS/HLR将其返回给GMSC；
808、GMSC向MGCF发送初始地址消息(IAM)，以便将呼叫路由到MGCF，该消息中携带上述漫游号码和主叫号码信息；
809～810、MGCF根据漫游号码将会话路由到LAS(即通过S-CSCF向LAS发送会话邀请消息)；
811～812、LAS收到会话邀请消息后，如果判定会话邀请消息中包含非本LAS分配的漫游号码，则向VSS发送获取被叫号码请求消息，以获取被叫号码；上述获取被叫号码消息中包含漫游号码；VSS根据漫游号码找到之前保存的被叫号码，将其返回给LAS；
此外，LAS收到会话邀请消息后，如果判定会话邀请消息中的漫游号码是本LAS分配的漫游号码，则根据该漫游号码找到之前保存的被叫号码；在这种情况下，不需要执行步骤811～812。
813、LAS使用被叫号码替换会话邀请消息中的漫游号码，通过S-CSCF向被叫用户发送会话邀请消息，以建立会话，该消息中携带被叫号码和主叫号码信息；
814、S-CSCF根据iFC中的被叫事件触发标准触发第三方呼叫控制(即交由TAS进行呼叫控制)，将会话邀请消息发送给TAS；
815～816、呼叫控制完成后，TAS通过P-CSCF向被叫UE发送会话邀请消息；
817、UE向MGCF发送振铃消息；
其中，振铃消息仍然经由LI AS发送给MGCF。
818～819、接收到振铃消息后，MGCF通过GMSC向主叫用户所在的PSTN发送地址完成消息(ACM)；
820、被叫用户接听后，UE向MGCF发送应答消息；
其中，应答消息仍然经由LI AS发送给MGCF。
821～822、MGCF通过GMSC向主叫用户所在的PSTN发送应答消息(ANM)。
Claims (11)
1.一种IP多媒体子系统网络的用户注册方法，其特征在于，当用户设备UE在漫游状态下向本地IP多媒体子系统IMS网络的代理呼叫会话控制功能P-CSCF发送注册请求后，该方法包括：
本地IMS网络的查询呼叫会话控制功能I-CSCF收到所述P-CSCF发送的注册请求后，向本地IMS网络的拜访用户服务器VSS发送查询消息，以查询本地IMS网络的服务呼叫会话控制功能S-CSCF的地址，本地I-CSCF将所述注册请求转发给本地S-CSCF，由所述S-CSCF将其转发给本地IMS网络的拜访用户服务器VSS；
接收到所述注册请求后，如果VSS中没有所述UE的用户数据，则向所述UE归属网络的归属位置寄存器HLR或归属用户服务器HSS发送位置更新请求；接收到所述位置更新请求后，所述HLR或HSS将所述UE的用户数据返回给VSS；VSS保存所述用户数据，将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程；
所述P-CSCF接收到所述注册请求后、将其转发给所述I-CSCF之前，该方法还包括：
所述P-CSCF使用所述注册请求中携带的归属域名向域名系统DNS发送I-CSCF地址查询消息，以查询I-CSCF地址；
接收到所述I-CSCF地址查询消息后，DNS提取该消息中的归属域名，并根据运营商策略将所述归属域名翻译成本地IMS网络的I-CSCF的地址，并将I-CSCF地址返回给所述P-CSCF；
所述P-CSCF使用DNS返回的I-CSCF地址将所述注册请求发送给所述本地IMS网络的I-CSCF；
所述运营商策略为：将接收到的所有归属域名都翻译成所述本地IMS网络中的I-CSCF的地址、或仅将未签订IMS互联互通协议的网络的归属域名翻译成所述本地IMS网络中的I-CSCF的地址。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
接收到所述注册请求后，如果VSS中有所述UE的用户数据，则VSS将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述P-CSCF根据运营商策略将接收到的所述注册请求通过所述I-CSCF进行所述转发；
所述运营商策略为：将所有UE发送的注册请求都通过所述本地IMS网络的I-CSCF进行所述转发，或仅将没有签订IMS互联互通协议的UE发送的注册请求通过所述本地IMS网络的I-CSCF进行所述转发。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述UE发送所述注册请求前，该方法还包括：
所述UE向分组数据网网关P-GW发送获取P-CSCF全名消息，P-GW将从动态主机配置协议DHCP服务器获取到的P-CSCF全名返回给所述UE；
所述UE根据所述P-CSCF全名设置归属域名，并将所述归属域名包含在所述注册请求中发送给所述P-CSCF；
所述P-CSCF根据所述注册请求消息中的归属域名将所述注册请求发送给所述本地IMS网络的I-CSCF。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
接收到所述注册请求后，如果VSS中没有所述UE的用户数据且所述注册请求中携带的用户标识不是国际移动用户识别码IMSI，则VSS采用如下方式之一获得所述UE的IMSI，并使用获得的IMSI发送所述位置更新请求：
如果所述注册请求中携带的用户标识是使用IMSI推导出的临时私有用户标识，则VSS对临时私有用户标识进行反向推导，获得IMSI；或
如果所述注册请求中携带的用户标识是IMS私有用户标识，则VSS向所述UE发送拒绝注册消息，通过该消息指示所述UE使用IMSI或者使用由IMSI推导出的临时私有用户标识重新发起注册；并在接收到所述UE重新发送的注册请求后，从该请求中获取IMSI、或从该请求中获取临时私有用户标识并对其进行反向推导获得IMSI；或
VSS向所述UE发送初始会话协议SIP订阅或SIP查询消息以获取IMSI；或
VSS使用所述注册请求中携带的IMS私有用户标识向所述HSS获取IMSI。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述注册应答消息中包含初始过滤准则iFC以及所述本地IMS网络的本地IMS应用服务器LI AS的地址；
所述iFC中包含：触发所述S-CSCF向LI AS发起第三方注册的注册事件触发标准、和/或触发所述S-CSCF向LI AS发起第三方呼叫控制的主叫事件触发标准、和/或触发所述S-CSCF向LI AS发起第三方呼叫控制的被叫事件触发标准。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述iFC中包含触发所述S-CSCF向LI AS发起第三方注册的注册事件触发标准；
所述S-CSCF接收到所述注册应答消息后，向LI AS发送第三方注册请求，该请求中携带所述UE的用户标识；
接收到所述第三方注册请求后，LI AS使用所述用户标识向VSS发送获取用户数据消息，以获取所述UE的用户数据，并保存VSS返回的用户数据。
8.一种IP多媒体子系统网络的业务实现系统，该系统作为拜访网络为处于漫游状态的UE提供业务，并与所述UE归属网络的HLR或HSS相连；该系统包含：P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF、VSS和DNS；其中：
所述P-CSCF用于在接收到处于漫游状态的UE发送的注册请求后，将所述注册请求发送至所述I-CSCF，所述I-CSCF向所述VSS发送查询消息，以查询所述S-CSCF的地址，本地I-CSCF将所述注册请求转发给本地S-CSCF，由所述S-CSCF将其转发给所述VSS；
所述VSS用于在接收到所述注册请求后，判断本地是否存储有所述UE的用户数据：
如果所述VSS本地未存储所述UE的用户数据，则向所述HLR或HSS发送位置更新请求以获取所述UE的用户数据；接收到所述HLR或HSS返回的用户数据后，保存所述用户数据，将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程；
如果所述VSS本地存储有所述UE的用户数据，则将所述UE标识为已注册，并向所述S-CSCF返回注册应答消息，由所述S-CSCF完成后续的注册流程；
所述P-CSCF在接收到所述注册请求后、将其转发给所述I-CSCF之前，还使用所述注册请求中携带的归属域名向所述DNS发送I-CSCF地址查询消息，以查询I-CSCF地址；
所述DNS用于在接收到所述I-CSCF地址查询消息后，提取该消息中的归属域名，并根据运营商策略将接收到的所述归属域名翻译成所述I-CSCF的地址，并将I-CSCF地址返回给所述P-CSCF；
所述P-CSCF使用所述DNS返回的I-CSCF地址将所述注册请求发送给所述I-CSCF；
所述运营商策略为：将接收到的所有归属域名都翻译成所述系统中的I-CSCF的地址、或仅将未签订IMS互联互通协议的网络的归属域名翻译成所述系统中的I-CSCF的地址。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述P-CSCF根据运营商策略将接收到的所述注册请求通过所述I-CSCF进行所述转发；
所述运营商策略为：将所有UE发送的注册请求都通过所述本地IMS网络的I-CSCF进行所述转发，或仅将没有签订IMS互联互通协议的UE发送的注册请求通过所述本地IMS网络的I-CSCF进行所述转发。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，
接收到所述注册请求后，如果所述VSS中没有所述UE的用户数据且所述注册请求中携带的用户标识不是IMSI，则所述VSS还用于采用如下方式之一获得所述UE的IMSI，并使用获得的IMSI发送所述位置更新请求：
如果所述注册请求中携带的用户标识是使用IMSI推导出的临时私有用户标识，则所述VSS对该临时私有用户标识进行反向推导，获得IMSI；或
如果所述注册请求中携带的用户标识是IMS私有用户标识，则所述VSS向所述UE发送拒绝注册消息，通过该消息指示所述UE使用IMSI或者使用由IMSI推导出的临时私有用户标识重新发起注册；并在接收到所述UE重新发送的注册请求后，从该请求中获取IMSI、或从该请求中获取临时私有用户标识并对其进行反向推导获得IMSI；或
所述VSS向所述UE发送初始会话协议SIP订阅或SIP查询消息以获取IMSI；或
所述VSS使用所述注册请求中携带的IMS私有用户标识向所述HSS获取IMSI。
11.如权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述系统中还包含LI AS；
所述S-CSCF还用于在接收到所述注册应答消息后，根据所述注册应答消息中包含的iFC以及所述LI AS的地址向所述LI AS发送第三方注册请求，该请求中携带所述UE的用户标识；
所述LI AS用于在接收到所述第三方注册请求后，使用所述用户标识向所述VSS发送获取用户数据消息，以获取所述UE的用户数据；
所述VSS还用于在接收到所述获取用户数据消息后，向所述LI AS返回所述UE的用户数据；
所述LI AS还用于保存所述VSS返回的用户数据；
所述用户数据中包含用于对所述UE的会话进行呼叫控制的电路域业务数据、或由所述电路域业务数据转换而成的IMS业务数据。
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