CN102316435B - 一种接入网络系统中用于更新用户设备p-cscf配置的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种接入网络系统中用于更新用户设备P-CSCF(代理呼叫会话控制功能)配置的方法及其装置，用户设备在通过发现流程得到P-CSCF列表，选择其中一个P-CSCF来进行接入，用户设备监视当前P-CSCF的工作状态，在所述P-CSCF的工作状态变化时通知DHCP(动态主机配置协议)服务器；DHCP服务器通知网络中使用该P-CSCF得其他用户设备执行P-CSCF配置更新操作，如此，在P-CSCF工作状态失效，使用该P-CSCF的其它用户设备能立即得到P-CSCF配置更新，无需尝试向该P-CSCF进行重复检测，之后再重选P-CSCF、重新注册所导致的延迟。

Description

一种接入网络系统中用于更新用户设备P-CSCF配置的方法及其装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及接入网络中的IMS(IP多媒体子系统)系统下的更新用户设备P-CSCF配置的方法及其装置。

背景技术

IMS系统是由3GPP于2000年提出，是一个支持IP多媒体业务的子系统，其核心特点是采用了SIP(会话初始协议)和实现了接入无关性。它通过由SIP协议提供的会话发起能力，建立起端到端的会话，并获得所需要的服务质量。IMS实现了控制和承载的分离，通过不同的网络接入方式，IMS终端UE接入到分组域核心网PS(WCDMA网络、CDMA2000网络和固定接入网络等)，由PS提供SIP信令和媒体数据的承载，而由IMS的核心部分提供会话和业务的控制。IMS为未来的多媒体应用提供了一个通用平台，它是向ALL IP网络演进的重要一步。

IMS子系统内部的一个重要核心功能实体为CSCF(呼叫会话控制功能)，主要负责处理多媒体呼叫会话过程中的信令控制。它管理IMS网络的用户鉴权、IMS承载面QoS、与其它网络实体配合进行SIP会话的控制，以及业务协商和资源分配等。CSCF根据功能分为P-CSCF(代理呼叫会话控制功能)，I-CSCP(查询呼叫会话控制功能)，S-CSCF(服务呼叫会话控制功能)，本质上它们都是SIP服务器，处理SIP信令.

UE在获得IMS服务之前，需要向IMS域进行注册，P-CSCF的发现过程必须在注册之前完成，P-CSCF是UE在IMS域中的初始接触点，用户通过一个“本地CSCF发现流程”来得到P-CSCF的地址，来进行UE的接入。

在接入网络系统中，“P-CSCF发现”可以通过DHCP(动态主机配置协议)+DNS(域名系统)查询方式机制获得：UE建立与IP-CAN(IP连接访问网络)之间的承载通道；UE向DHCP服务器请求P-CSCF域名以及DNS IP地址，若DHCP服务器的响应中携带P-CSCF的IP地址；若DHCP没有直接返回P-CSCF的IP地址，而是返回P-CSCF的FQDN(完全合格的域名)，UE必须使用返回的DNS服务器来将该FQDN解析为IP地址，这可能会涉及到多个DNS查询过程。在收到P-CSCF的域名和IP地址后，UE可以发起到IMS的接入。

P-CSCF是UE在IMS域中的初始接触点，处于安全性考虑，P-CSCF的设置可以考虑冗灾备份，如在DHCP服务器上设置多个P-CSCF的地址并将该列表.给UE，当UE选择其中一个P-CSCF进行注册，而其他的P-CSCF作为在前述被选中的P-CSCF不能提供服务时的备份。而UE在检测到当前P-CSCF失效后，它从列表中选择后备P-CSCF进行重新注册的尝试。UE逐个尝试列表中的每个P-CSCF，直到找到一个能够提供服务的P-CSCF为止。如果列表给出的所有P-CSCF都不能提供服务，则网络无法为UE提供IMS服务。然而，前述方式下：一个P-CSCF失效，导致该P-CSCF下所有其它用户设备都需要多次尝试向该P-CSCF进行重复，发现其不能提供服务之后再从P-CSCF列表中选择P-CSCF。如果列表中的备份P-CSCF不能提供服务也会导致其下所有其它用户设备的多次尝试，这样的多次尝试会导致服务的延迟。

发明内容

本发明旨在提供一种固定接入网络系统中及时更新用户设备P-CSCF配置的技术方案，在一个P-CSCF工作状态发生变化，使用该P-CSCF的其它用户设备能立即得到P-CSCF配置更新。

根据本发明的一个方面，这里提供一种接入网络系统中更新用户设备P-CSCF配置的方法，用户设备监视当前P-CSCF的工作状态，在所述P-CSCF的工作状态变化时通知DHCP服务器；DHCP服务器通知网络中使用该P-CSCF的其他用户设备执行P-CSCF配置更新操作。

根据本发明的另外一个方面，这里提供一种用户设备中用于辅助接入网络系统进行P-CSCF配置更新的装置，包括：检测装置，监视当前P-CSCF的工作状态；通知装置，当所述P-CSCF的工作状态变化时通知DHCP服务器进行相应P-CSCF状态更新。

根据本发明的另外一个方面，这里提供一种用户设备中用于更新P-CSCF配置的装置，包括：接收装置，接收来自DHCP服务器的P-CSCF配置更新指令；注册装置，使用一个替代P-CSCF进行重新注册。

根据本发明的另外一个方面，这里提供一种DHCP服务器中用于更新用户设备P-CSCF配置的装置，包括：接收装置，接收来自一个用户设备的P-CSCF工作状态报告；发送装置，发送P-CSCF配置更新指令给使用该P-CSCF的其他用户设备。

根据本发明的另外一个方面，这里提供一种可用于IMS  (IP多媒体子系统)通信的网络接入系统，包括：用户设备，用于监视P-CSCF的工作状态，在所述P-CSCF的工作状态变化时通知DHCP服务器；DHCP服务器，用于接收来自用户设备的P-CSCF的工作状态报告，通知网络中使用该P-CSCF得其他用户设备执行P-CSCF配置更新操作。

本发明可以避免由于在一个P-CSCF失效，导致该P-CSCF下所有其它用户设备都需要多次尝试向该P-CSCF进行重复检测，之后再重选P-CSCF、重新注册所导致的延迟，P-CSCF的恢复效率高。

附图说明

通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的元件具有相同的标识，其中：

图1是本发明在固定接入网络系统下应用实施例；

图2是本发明在固定接入网络系统下的更新用户设备P-CSCF配置流程结构示意图例。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。

图1以固定接入网络系统为例对IMS系统中更新用户设备P-CSCF配置进行说明，该系统包括：UE1，UE2等用户终端、以及位于接入网络系统中的DHCP服务器、P-CSCF1、P-CSCF2等网络设备、以及位于IMS核心网络层的S-CSCF。其中：UE1，UE2等用户终端具有内置的DHCP客户端应用，可向DHCP服务器请求得到固定接入网络的P-CSCF的列表(若DHCP没有直接返回P-CSCF的IP地址，而是返回P-CSCF的完全合格域名，UE必须使用返回的DNS服务器来将该FQDN解析为IP地址)，之后UE1，UE2将选择其中的P-CSCF1向IMS系统进行注册，告诉IMS系统自己当前的具体地址信息，这个过程通过向P-CSCF1发送SIP Register消息来完成，P-CSCF1向用户终端UE1，UE2返回200OK消息，则表示注册成功。P-CSCF1、P-CSCF2作为IMS网络的统一入口点，通常可设置在靠近BRAS的固定接入网络系统下的某个网接入节点。所有用户终端发起和终止于用户终端的会话消息都要通过P-CSCF1、P-CSCF2，作为一个SIP Proxy(代理)，它转发UE1、UE2等用户终端发来的SIP注册消息给I-CSCF(由UE提供的域名决定I-CSCF)、并转发UE1、UE2等用户终端发来的SIP消息给S-CSCF(由P-CSCF在UE发起注册流程时确定S-CSCF)。

根据本发明所提供的实施例，图例1中的用户设备UE1检测当前P-CSCF1的工作状态，通常，UE1与P-CSCF1之间的链接状态可通过SIP事务的时限机制等来获得，可以使用下列方式或其组合方式来检测P-CSCF1的可达性：UE1能否和P-CSCF1建立TCP链接，若不能建立TCP链接，则P-CSCF1不可达；或UE1定时向P-CSCF1发送SIP Option(选项)消息，若没有收到响应消息则认为P-CSCF1不可达；或接收到关于P-CSCF1的ICMP(Internet控制报文协议)目的端口不可达的消息等。

用户设备UE1检测到所述P-CSCF1不可达、并进一步判定该P-CSCF1工作状态变为失效时，将构造一个相应的P-CSCF状态消息通知DHCP服务器。相反，在UE1检测到所述P-CSCF1可达、判定该P-CSCF1工作状态恢复正常时，将构造一个相应的P-CSCF状态消息通知DHCP服务器。

一种实施方式，UE1发送一个DHCP REQUEST(请求)消息，该消息包含该P-CSCF1的状态信息，它可通过对现有的DHCP协议进行一定的扩展，定义一个附加的DHCP选项用来传递这种更新后的P-CSCF状态信息。结合表1中定义的DHCP选项的格式说明：该选项按照TLV(类型代码-长度-值)的方式来定义：“类型代码”为本实施例定义的P-CSCF状态所对应的类型值，占用一个字节；“长度”为该选项的实际长度，占用一个字节；“值”占用长度所指示的字节数，第一个字节为状态更新类型，为“1”时表示后续为可达的P-CSCF的地址，为“0”时表示后续为不可达的P-CSCF的地址，P-CSCF地址的编码格式可参考RFC3361动态主机配置协议及、以及表2P-CSCF状态信息字段的格式。

表1，定义的DHCP选项的格式：

表2，P-CSCF状态信息字段的格式

另外一种实施方式，UE1也可以通过定义新的消息类型来扩展DHCP协议，扩展的DHCP协议应该包含更新后的P-CSCF1的状态信息，P-CSCF1的状态信息的定义可以如前所述。

根据本发明所提供的实施例，图例2中的DHCP服务器根据所接收到的UE1对P-CSCF1的状态通知消息，决定是否更新服务器维护的该P-CSCF工作状态、并检查是否需要向相应的客户端通知这种状态更新。处于安全考虑，DHCP服务器可考虑在收到多个用户设备对该P-CSCF1的工作状态通知并确认一致时，再决定是否需要更新该P-CSCF工作状态、向相应的客户端通知进行P-CSCF配置更新。显然，由于用户设备UE1中可将其检测获得的P-CSCF1状态变化通过特定方式在第一时间通知DHCP服务器，由此DHCP服务器扮演了一个知道所有相关P-CSCF1工作状态的中心节点。

这里，它向网络中使用该P-CSCF1的其它用户设备UE2发送P-CSCF配置更新指令，DHCP服务器可以通过不同的方式通知相应DHCP客户端进行P-CSCF配置更新操作。

一种实施方式，DHCP服务器按照RFC3203的规定发送DHCP FORCERENEW(强制更新)消息，通知UE2重新发起获取配置信息的过程。在UE2获取其客户端配置信息时，DHCP服务器将更新后的P-CSCF配置信息发送给UE2。

另外一种实施方式，DHCP服务器扩展DHCP FORCERENEW消息，在该消息中直接附带更新后的P-CSCF配置信息，P-CSCF配置信息的定义可以如前所述定义一个附加的DHCP选项、按照TLV(类型代码-长度-值)的方式传送。

另外一种实施方式，DHCP服务器也可以通过定义新的消息类型来扩展DHCP协议，扩展的DHCP消息应该包含状态更新后的P-CSCF配置信息，P-CSCF配置信息的定义可以如前所述定义一个附加的DHCP选项、按照TLV(类型代码-长度-值)的方式传送。

根据本发明所提供的实施例，图例1中的用户设备UE2收到来自DHCP服务器的P-CSCF配置更新指令，获取更新后的P-CSCF配置信息，使用一个替代的P-CSCF2进行重新注册。

一种实施方式，用户设备UE2接收到来自DHCP服务器的DHCPFORCERENEW消息，该消息并不包含P-CSCF配置信息。此时UE2根据RFC3203的规定，重新发起获取P-CSCF配置信息获取过程，在重新获取到的状态更新后的P-CSCF配置信息中，DHCP服务器已经剔除了不可达的P-CSCF1。UE2在得到P-CSCF配置信息之后与本地原有配置信息比较是否有更新。若有更新，应根据实际策略执行相应操作，例如：将P-CSCF1状态至于失效状态，UE2选择新的可达的P-CSCF2，并进行重新注册。

另外一种实施方式，DHCP服务器发送了扩展DHCP FORCERENEW消息，并在该消息中直接附带状态更新后的P-CSCF配置信息，此时UE2不用重新发起获取配置信息获取过程，而是用DHCP FORCERENEW中附带的P-CSCF配置信息与本地原有配置信息比较是否有更新。若有更新，应根据实际策略执行相应操作。

另外一种实施方式，DHCP服务器通过定义新的消息类型来扩展DHCP协议，扩展的DHCP消息包含状态更新后的P-CSCF配置信息。此时UE2使用新定义类型的DHCP消息中附带的P-CSCF配置信息去跟本地原有配置信息比较是否有更新。若有更新，应根据实际策略执行相应操作。

图2是本发明所提供的在固定接入网络系统下的更新用户设备P-CSCF配置流程结构示意图例，UE1，UE2等用户终端在接入网络之前，通过具有内置的DHCP客户端应用向DHCP服务器请求得到一个固定接入网络的一个P-CSCF列表，其中包括P-CSCF1、P-CSCF2的域名信息和DNS的IP地址，UE1、UE2选择P-CSCF1向IMS系统进行注册，告诉IMS系统自己当前的具体地址信息，这个过程通过向P-CSCF1发送SIP Register消息来完成，P-CSCF1向用户终端UE1，UE2返回200OK消息，则表示注册成功。在某时刻，P-CSCF1工作状态变为失效，结合以下流程接入网络将自动完成更新用户设备的P-CSCF配置。

步骤S201，UE1监视其当前P-CSCF的工作状态；UE1与P-CSCF1之间的链接状态可通过SIP事务的时限机制等来获得，例如可以使用下列方式或其组合方式来检测P-CSCF1的可达性：UE1能否和P-CSCF1建立TCP链接，若不能建立TCP链接，则P-CSCF1不可达；UE1定时向P-CSCF1发送SIP Option消息，若没有收到响应消息则认为P-CSCF1不可达；接收到关于P-CSCF1的ICMP目的/端口不可达消息。一旦用户设备UE1根据前述方式检测到P-CSCF1不可达、并进一步判定该P-CSCF1工作状态失效，将触发步骤S202。

步骤S202，UE1将构造一个状态更新消息通知DHCP服务器。例如，它可发送一个DHCP REQUEST请求消息，该消息包含该P-CSCF1的状态信息，我们可通过对现有的DHCP协议进行一定的扩展，定义一个附加的DHCP选项用来传递这种状态更新信息。

步骤S203、S204，UE1将根据P-CSCF列表选择备用P-CSCF2向IMS进行重新注册，P-CSCF2向用户终端UE1返回200OK消息，则表示注册成功。

步骤S205，DHCP服务器根据所接收到的UE1对P-CSCF1的状态更新消息，更新服务器维护的P-CSCF1的工作状态，为了使得该P-CSCF1下的客户端UE2及时获得P-CSCF1的这种状态更新，DHCP服务器可按照RFC3203的规定发送DHCP FORCERENEW消息，以通知UE2重新发起获取配置信息的过程。

步骤S206，按照RFC3203中的相关规定，UE2重新发起向DHCP服务器获取客户端的配置信息，对于其中P-CSCF配置信息而言，由于DHCP服务器已经剔除了不可达的P-CSCF1，仅仅保留下P-CSCF2。UE2在得到P-CSCF配置信息之后与本地原有P-CSCF配置信息比较是否有更新。若有更新，应根据实际策略执行相应操作，例如：将P-CSCF1状态至于失效状态，UE2选择新的可达的P-CSCF2。

步骤S207、S208，UE2选择P-CSCF2向IMS系统进行注册，告诉IMS系统自己当前的具体地址信息，这个过程通过向P-CSCF2发送SIP Register消息来完成，P-CSCF2向UE2返回200OK消息，则表示注册成功。

优选地，步骤S205中，DHCP服务器可在前述DHCP FORCERENEW消息中直接附带状态更新后的P-CSCF配置信息，UE2在得到P-CSCF配置信息之后与本地原有配置信息比较是否有更新，如此，UE2无需再执行步骤S206以重新发起获取配置信息的过程。

尽管上述说明为本发明提供了一些实施例，并非用来限定本发明的保护范围，本技术领域的专业人员可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下，对实施例进行各种修改，这种修改均属于本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种接入网络系统中更新用户设备P-CSCF(代理呼叫会话控制功能)配置的方法，包括如下步骤： 

A)，用户设备监视当前P-CSCF的工作状态，在所述P-CSCF的工作状态变化时通知DHCP(动态主机配置协议)服务器； 

B)，DHCP服务器基于DHCP协议通知网络中使用该P-CSCF的其他用户设备执行P-CSCF配置更新操作。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤A)中用户设备通过DHCPREQUEST(请求)消息中定义一个附加的DHCP选项用来传递所述P-CSCF的工作状态。 

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B)中DHCP服务器发送DHCP FORCERENEW(强制更新)消息，通知用户设备重新发起获取P-CSCF配置信息。 

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B)中DHCP服务器通过扩展DHCP FORCERENEW消息，在该消息中附带P-CSCF配置信息。 

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述P-CSCF配置信息包括当前接入网络系统可使用的P-CSCF列表。 

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法进一步包括步骤C)，收到P-CSCF配置信息的用户设备使用替代P-CSCF进行重新注册。 

7.一种用户设备中用于辅助接入网络系统进行P-CSCF配置更新的装置，所述装置包括： 

检测装置，监视当前P-CSCF的工作状态； 

通知装置，当所述P-CSCF的工作状态变化时通知DHCP服务器进行相应P-CSCF状态更新。 

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述通知装置通过DHCP REQUEST(请求)中定义一个附加的DHCP选项用来传递P-CSCF的工作状态。

9.一种用户设备中用于更新P-CSCF配置的装置，所述装置包括： 

接收装置，接收来自DHCP服务器、基于DHCP协议的P-CSCF配置更新指 令； 

注册装置，使用一个替代P-CSCF进行重新注册。 

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述接收装置接收来自DHCP服务器发送DHCP FORCERENEW消息，所述消息附带P-CSCF配置信息。 

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于所述接收装置在DHCP FORCERENEW消息不附带P-CSCF配置时，进一步向DHCP服务器请求P-CSCF配置信息。 

12.一种DHCP服务器中用于更新用户设备P-CSCF配置的装置，所述装置包括： 

接收装置，接收来自一个用户设备的P-CSCF工作状态报告； 

发送装置，发送基于DHCP协议的P-CSCF配置更新指令给使用该P-CSCF的其他用户设备。 

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述发送装置发送DHCP FORCERENEW(强制更新)消息，在该消息中附带P-CSCF配置信息。 

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述发送装置基于用户设备请求，发送更新后的P-CSCF配置信息给所述用户设备。 

15.一种可用于IMS(IP多媒体子系统)通信的网络接入系统，其特征在于包括： 

用户设备，用于监视P-CSCF的工作状态，在所述P-CSCF的工作状态变化时通知DHCP服务器； 

DHCP服务器，用于接收来自用户设备的P-CSCF的工作状态报告，基于DHCP协议通知网络中使用该P-CSCF的其他用户设备执行P-CSCF配置更新操作。