CN103108416B - 一种ims设备及其数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种IMS设备及其数据处理方法，其中的IMS设备具体包括：一块硬件单板和所述硬件单板上承载的软件实体；所述软件实体包括：多媒体业务软件实体，用于通过实现多媒体业务的网元，提供多媒体业务；EPC软件实体，用于通过实现TD-LTE网络的网元，搭建为多媒体业务提供IP承载服务的TD-LTE网络；HSS，用于支持所述多媒体业务软件实体和所述EPC软件实体的用户注册及业务签约信息，并支持所述多媒体业务软件实体和/或所述EPC软件实体之间的信令流程；及传输承载软件实体，用于建立所述多媒体业务的网元及所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责多媒体业务处理过程中的数据传输。本发明能够降低现有IMS设备的体积、能耗和成本，适用于各行业领域的专网用户。

Description

一种IMS设备及其数据处理方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种IMS设备及其数据处理方法。

背景技术

随着通信技术的深入发展，全新的多媒体通信方式被越来越多的人所接受。多媒体通信业务不仅包括音频视频通信，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通信方式融合的业务。

基于Internet和电信网络融合的趋势，全IP(网际协议，InternetProtocol)业务网络架构的IMS(IP多媒体子系统，IPMultimediaSubsystem)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。

对于运营商等公网用户来说，因为其需要满足一个城市或地区的公共通信，用户数量大，因此其往往要求IMS设备的容量很大，性能很高，可靠性很高，对设备体积、能耗要求不敏感，可承受昂贵的价格大；但是，对于油田、铁路或公安等企事业单位一些专网用户来说，因为其仅用来满足一个企事业单位或者一片特定区域的通信问题，因此无论从性能容量还是从可靠性方面比较，相对公网用户，其往往要求IMS设备的体积不能太大，能耗不能太高，且价格要在可承受的范围内。

目前，各主流通信设备制造商已提供了大量的IMS设备，但是这些IMS设备主要面向公网用户，往往具有体积大、能耗高、成本高的特点，无法满足专网用户的需求。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够降低现有IMS设备的体积、能耗和成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种IMS设备及其数据处理方法，能够降低现有IMS设备的体积、能耗和成本，适用于各行业领域的专网用户。

为了解决上述问题，本发明公开了一种IP多媒体子系统IMS设备，其包括：一块硬件单板和所述硬件单板上承载的软件实体；

所述软件实体包括：

多媒体业务软件实体，用于通过实现多媒体业务的网元，提供多媒体业务；

演进分组核心网EPC软件实体，用于通过实现TD-LTE网络的网元，搭建为多媒体业务提供IP承载服务的TD-LTE网络；

归属签约服务器HSS，用于支持所述多媒体业务软件实体和所述EPC软件实体的用户注册及业务签约信息，并支持所述多媒体业务软件实体和/或所述EPC软件实体之间的信令流程；及

传输承载软件实体，用于建立所述多媒体业务的网元及所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责多媒体业务处理过程中的数据传输。

优选的，所述硬件单板上设置有接口板；

所述接口板上设置有内部接口和外部接口；

其中，所述多媒体业务的网元之间，所述TD-LTE网络的网元之间，及，所述多媒体业务的网元与所述TD-LTE网络的网元之间采用所述内部接口；所述外部接口为标准接口。

优选的，所述EPC软件实体至少包括如下用于实现TD-LTE网络的网元的模块：

MME控制面信令处理模块，用于处理MME控制面信令；

SGW控制面信令处理模块，用于处理S-GW控制面信令；

PGW控制面信令处理模块，用于处理P-GW的控制面信令；及

PCRF控制面信令处理模块，用于处理PCRF的控制面信令。

优选的，所述传输承载软件实体包括用于进行路由管理的模块和协议栈。

优选的，所述多媒体业务软件实体至少包括如下用于实现多媒体业务的网元的模块：

呼叫控制模块，用于对用户多媒体会话进行呼叫控制，所述处理包括代理呼叫会话控制、查询呼叫会话控制和服务呼叫会话控制；

网关模块，用于控制IMS设备内信令网关的互通，及IMS设备与外部信令网关的互联；

应用服务器模块，用于对用户多媒体会话进行业务处理；及

媒体处理模块，用于处理用户多媒体会话过程中的媒体内容。

优选的，所述TD-LTE网络的网元之间采用所述内部接口包括：

MME与S-GW及P-GW之间的接口协议栈使用所述内部接口；和/或

S-GW及P-GW之间的接口协议栈使用所述内部接口。

优选的，所述硬件单板上还承载有冗余备份实体，所述冗余备份实体包括：

同步备份实体，用于采用备数据区对主数据区的数据进行同步备份；

故障检测实体，用于利用心跳检测所述主数据区是否存在故障；

启用实体，用于在所述主数据区存在故障时，启用所述备数据区。

另一方面，本发明还公开了一种IP多媒体子系统IMS设备的数据处理方法，所述IMS设备包括：一块硬件单板和所述硬件单板上承载的软件实体；所述软件实体包括：多媒体业务软件实体、演进分组核心网EPC软件实体、归属签约服务器HSS和传输承载软件实体；

所述方法包括：

接收终端的附着请求；

所述EPC软件实体依据所述附着请求，通过实现TD-LTE网络的网元，搭建为多媒体业务提供IP承载服务的TD-LTE网络；其中，所述HSS在所述搭建过程中提供所述EPC软件实体的用户注册及业务签约信息，所述传输承载软件实体在所述搭建过程中建立所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责数据传输；

接收所述终端通过所述TD-LTE网络发起的多媒体业务请求；

所述多媒体业务软件实体依据所述多媒体业务请求，通过实现多媒体业务的网元和所述TD-LTE网络，提供多媒体业务；其中，所述HSS在所述多媒体业务的提供过程中提供所述多媒体业务软件实体的用户注册及业务签约信息，所述传输承载软件实体在所述多媒体业务的提供过程中建立所述多媒体业务的网元及所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责数据传输。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

首先，现有技术的IMS设备由于需要满足公网用户的用户数量大等特点，通常要求设备容量很大，所以其接口板、处理板、控制板和全局板一般分别需要占用独立的硬件单板，所占用的4块独立的硬件单板往往需要占用较大的体积、功耗和成本；而本发明针对专网用户的用户数量小等特点，设计了一种设备容量较小的IMS设备，本发明实施例的IMS设备可以在一块硬件单板上集成接口板、处理板、控制板和全局板的功能，因此，本发明实施例能够通过尽量少的硬件平台承载软件实体，在设备形态上减少硬件设施的数量和配置，以降低IMS设备所占用的体积、功耗和成本。

其次，本发明可以通过采用单进程实现每个网元，以将各个网元的功能模块化，而所述将各个网元的功能模块化易于对IMS设备的裁剪；及本发明还可以通过去掉不必要的网元以减少逻辑网元的数量；这些都使得本发明的IMS设备具有灵活部署的优点。

再者，本发明的IMS设备的所有网元之间可以采用内部接口，由于协议会占用CPU资源或内存资源，导致多媒体呼叫的处理效率降低，而本发明对于内部接口的使用能够简化3GPP规范中规定的协议层，也即能够去掉不必要的协议层，因而能够降低硬软件资源的开销，提高多媒体呼叫的处理效率。

附图说明

图1是本发明一种IMS设备实施例的结构图；

图2是本发明一种融合TD-LTE核心网和多媒体业务的系统架构的示意图；

图3是本发明一种软件实体102的结构示意图；

图4是本发明一种EPC控制面接口的示例；

图5是本发明一种IMS控制面接口的示例；

图6是本发明一种EPC用户面接口的示例；

图7是本发明一种IMS用户面接口的示例；

图8是本发明一种IMS设备的数据处理方法实施例的流程图；

图9是本发明一种IMS设备处理呼叫请求的方法流程。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的IMS设备将TD（时分同步的码分多址技术，TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess）-LTE（长期演进，LongTermEvolution）专网和多媒体业务平台融合在统一的硬件平台之上，以提供承载在4G网络之上支持多媒体业务的单一设备；本发明实施例的IMS设备，可以在集成化很高的小型化设备内实现TD-LTE核心网的功能，提供高速的无线宽带接入；同时，能够实现基于IMS技术对外提供种类多样的多媒体业务功能；因此，本发明能够在保持现有IMS设备丰富功能的同时，极大地降低产品的体积、功耗及成本，适用于各行业领域的专网用户。

参照图1，示出了本发明一种IMS设备实施例的结构图，具体可以包括：一块硬件单板101和所述硬件单板101上承载的软件实体102；

所述软件实体102具体可以包括：

多媒体业务软件实体121，用于通过实现多媒体业务的网元，提供多媒体业务；

EPC（演进分组核心网，EvolvedPacketCore）软件实体122，用于通过实现TD-LTE网络的网元，搭建为多媒体业务提供IP承载服务的TD-LTE网络；

HSS（归属签约服务器，HomeSubscriberServer）123，用于支持所述多媒体业务软件实体121和所述EPC软件实体122的用户注册及业务签约信息，并支持所述多媒体业务软件实体和/或所述EPC软件实体之间的信令流程；及

传输承载软件实体124，用于建立所述多媒体业务的网元及所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责多媒体业务处理过程中的数据传输。

本发明实施例的IMS设备为采用TD-LTE接入方式的设备，其在同一设备中集成了EPC和IMS产品。

现有技术的IMS设备由于需要满足公网用户的用户数量大等特点，通常要求设备容量很大，所以其接口板、处理板、控制板和全局板一般分别需要占用独立的硬件单板，所占用的4块独立的硬件单板往往需要占用较大的体积、功耗和成本；而本发明实施例针对专网用户的用户数量小等特点，设计了一种设备容量较小的IMS设备，本发明实施例的IMS设备可以在一块硬件单板101上集成接口板、处理板、控制板和全局板的功能，因此，本发明实施例能够通过尽量少的硬件平台承载软件实体，在设备形态上减少硬件设施的数量和配置，以降低IMS设备所占用的体积、功耗和成本。

在实际应用中，本发明的IMS设备可以在基于ACTA（美国电信运营商协会，AmericanCarriersTelecommunicationsAssociation）标准的两槽位插箱上实现，该插箱符合标准PICMG3.XRevision1.0《AdvancedTCABaseSpecification》标准的要求。

在具体实现中，本发明实施例的IMS设备连接TD-LTE基站即可提供基于高速无线带宽的多媒体业务。

下面对软件实体102进行详细介绍。

本发明实施例中，可以依据融合TD-LTE核心网和多媒体业务的系统架构设计，该系统架构中通常包括TD-LTE核心网和多媒体业务两个部分，其中，TD-LTE核心网和多媒体业务分别具有各自的网元，那么在设计软件实体102时，主要的工作是实现TD-LTE核心网和多媒体业务的网元。

参照图2，示出了本发明一种融合TD-LTE核心网和多媒体业务的系统架构的示意图，其中，

UE为用户终端，E-UTRAN（evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork）为演进的通用陆地无线接入网，MME（移动管理实体，MobileManagementEntity）、S-GW（服务网关，ServingGateway）、P-GW（分组数据网络网关，PDNGateway）、PCRF（策略控制计费规则功能实体，PolicyControlandChargingRuleFunction）、HSS等表示TD-LTE核心网的网元；UE和E-UTRAN之间的接口为LTEUu，E-UTRAN和MME之间的接口为S1-MME，MME和S-GW之间的接口为S11，E-UTRAN和S-GW之间的接口为S1-U，S-GW和P-GW之间的接口为S5/S8，MME和HSS之间的接口为S6a，P-GW和PCRF之间的接口为Gx；

S-CSCF（服务会话控制，Serving-CallSessionControlFunction）、I-CSCF（查询呼叫会话控制，InterrogatingCSCF）、P-CSCF（代理呼叫会话控制，ProxyCSCF）、AS（应用服务器，ApplicationServer）等表示多媒体业务的网元；

上述TD-LTE核心网的网元作为EPC部分，用于（与E-UTRAN和UE一起）负责搭建TD-LTE网络，可视为整个网络的接入网部分，可对上层的多媒体业务提供IP承载；

上述多媒体业务的网元，作为多媒体业务部分，用于提供多媒体业务，其与接入网无关；

在实际应用中，EPC部分和多媒体业务部分可以共用HSS和OAMS（操作维护系统，OperationandMaintenanceSystem）等其它模块。

需要说明的是，图2所示的网元只是作为示例，实际上，3GPP（第三代合作伙伴计划，The3rdGenerationPartnershipProject）规范中定义的网元均在本发明实施例的实施范围内。

在具体实现中，本发明实施例可以通过采用单进程实现每个网元，以将各个网元的功能模块化，而所述将各个网元的功能模块化易于对IMS设备的裁剪。另外，本发明实施例还可以通过去掉不必要的网元以减少逻辑网元的数量。

EPC软件实体122

在本发明的一种优选实施例中，所述EPC软件实体122至少可以包括如下用于实现TD-LTE网络的网元的模块：

MSPS（MME控制面信令处理）模块，用于处理MME控制面信令；

SSPS（SGW控制面信令处理）模块，用于处理S-GW控制面信令；

PSPS（PGW控制面信令处理）模块，用于处理P-GW的控制面信令；及

PCSPS（PCRF控制面信令处理）模块，用于处理PCRF的控制面信令。

上述优选实施例针对MME、S-GW、P-GW、PCRF等重要的网元设置了模块；当然，在本发明的其它实施例中，所述EPC软件实体122还可以包括用于实现TD-LTE网络的其它网元的模块，本发明对具体的用于实现TD-LTE网络的网元的模块不加以限制。

HSS123

由于所述多媒体业务软件实体121和所述EPC软件实体122的在融合前均采用独立的HSS，现二者融合后，HSS功能也需要合并，合并后的HSS应包含原两套HSS的功能，可同时为EPC和IMS服务。具体而言，本发明实施例中，HSS需同时支持所述多媒体业务软件实体121和所述EPC软件实体122的用户注册及业务签约信息，并支持与所述多媒体业务软件实体121和所述EPC软件实体122的之间的信令流程。

传输承载软件实体124

在本发明的另一种优选实施例中，所述传输承载软件实体124具体可以包括用于进行路由管理的模块和协议栈。

在本发明的一种应用示例中，所述协议栈具体可以包括：DNSC（数字网络服务中心，digitalnetworkservicecenter）、GTP-C、RIP（路由信息协议，RoutingInformationProtocol）、UDP（用户数据报协议，UserDatagramProtocol）、OSPF（开放式最短路径优先，OpenShortestPathFirst）、SCTP（流控制传输协议，STREAMCONTROLTRANSMISSIONPROTOCOL）/TCP（传输控制协议，TransmissionControlProtocol）、IPstack（IP堆栈）等等，本发明对具体的协议栈不加以限制。

多媒体业务软件实体121

在本发明的再一种优选实施例中，所述多媒体业务软件实体121至少可以包括如下用于实现多媒体业务的网元的模块：

CSCF（呼叫控制）模块，用于对用户多媒体会话进行呼叫控制，所述处理包括代理呼叫会话控制、查询呼叫会话控制和服务呼叫会话控制；

网关模块，用于控制IMS设备内信令网关的互通，及IMS设备与外部信令网关的互联；

AS（应用服务器）模块，用于对用户多媒体会话进行业务处理；及

媒体处理模块，用于处理用户多媒体会话过程中的媒体内容。

其中，在具体实现中，呼叫控制模块的实现进程具体可以包括：呼叫控制进程，该呼叫控制进程主要用于实现上述S-CSCF、I-CSCF、P-CSCF等网元的功能，实现的功能具体可以包括呼叫接续控制功能、用户注册、鉴权、授权、呼叫路由、业务触发等功能、基于业务的本地策略控制、基于语音视频业务功能、信令过载保护功能、双机备份功能、Qos（服务质量，QualityofService）策略管理功能等。

网关模块的实现进程具体可以包括：S-GW信令网关进程、GWCF（网关控制功能实体，GatewayControlFunction）信令网关控制进程、MGW（媒体网关，MediaGateWay）进程等。

AS模块主要采用多媒体业务平台产品开发的功能模块。在实际中，可以使用J2EE平台，采用WebServer+SIP/DIAMETER协议栈方式实现。例如，模块可以包括为应用和平台部分，平台可以进一步包括协议层和容器层，运行在java虚拟机之上，向应用提供标准的servlet容器接口。

媒体处理模块处理的用户多媒体会话过程中的媒体内容具体可以包括语音、图形、图像、数据等等。在实际中，媒体处理模块可以进一步包括MRF（媒体资源功能，MediaResourceFunction）管理模块、MEF（管理扩展框架，ManagedExtensibilityFramework）媒体处理模块。

参照图3，示出了本发明一种软件实体102的结构示意图，其具体可以包括：操作系统、业务支撑平台、OAMS软件实体、多媒体业务软件实体、HSS、EPC软件实体和传输承载软件实体，其中，媒体业务软件实体具体可以包括：CSCF模块、AS模块、SLF(签约用户位置功能，SubscriberLocationFunction)模块、MRF管理模块和MEF媒体处理模块，EPC软件实体可以进一步包括MSPS、SSPS、PSPS和PCSPS模块，传输承载软件实体具体可以包括路由管理模块和DNSC、GTP-C、RIP、UDP、OSPF、SCTP/TCP和IPstack等协议栈。

在本发明的一种优选实施例中，所述硬件单板101上设置有接口板；

所述接口板上设置有内部接口和外部接口；

其中，所述多媒体业务的网元之间，所述TD-LTE网络的网元之间，及，所述多媒体业务的网元与所述TD-LTE网络的网元之间采用所述内部接口；所述外部接口为标准接口。

本优选实施例中，所述IMS设备的所有网元之间采用内部接口，能够降低硬软件资源的开销，提高多媒体呼叫的处理效率。

在本发明的另一种优选实施例中，所述TD-LTE网络的网元之间采用所述内部接口具体可以包括：

MME与S-GW及P-GW之间的接口协议栈使用所述内部接口；和/或

S-GW及P-GW之间的接口协议栈使用所述内部接口。

本发明实施例中，所述接口板上设置的接口可以包括控制面接口和用户面接口，其中，所述控制面接口具体可以包括EPC控制面接口和IMS控制面接口，所述用户面接口具体可以包括EPC用户面接口和IMS用户面接口。

参照图4，示出了本发明一种EPC控制面接口的示例，3GPP规范中规定的MME与x-GW（S-GW及P-GW）进行信令交互所需的协议层具体可以包括物理层L1、数据链路层L2、IP层、UDP（用户数据协议，UserDatagramProtocol）层和GTP-C（GPRS隧道协议-C，GPRSTunnellingProtocolC)层等，而本发明实施例中，MME与x-GW之间接口协议栈简化为内部接口，GTP-C以下各层协议均不再需要。由于协议会占用CPU资源或内存资源，导致多媒体呼叫的处理效率降低，故本发明对于协议层的简化能够降低硬软件资源的开销，提高多媒体呼叫的处理效率。

参照图5，示出了本发明一种IMS控制面接口的示例，其中的各层协议可以依据3GPP规范中规定，在此不作赘述。

参照图6，示出了本发明一种EPC用户面接口的示例，3GPP规范中规定的S-GW与P-GW进行信令交互所需的协议层具体可以包括物理层L1、数据链路层L2、UDP/IP层和GTP-U（GPRS隧道协议-U)层等，而本发明实施例中，S-GW与P-GW之间接口协议栈简化为内部接口，GTP-U以下各层协议均不再需要。由于协议会占用CPU资源或内存资源，导致多媒体呼叫的处理效率降低，故本发明对于协议层的简化能够降低硬软件资源的开销，提高多媒体呼叫的处理效率。

参照图7，示出了本发明一种IMS用户面接口的示例，其中，SGi（SAE网关接口，SAEGatewayInterface)）用于表示P-GW与外部网络的接口，这里SAE（SystemArchitectureEvolution）为系统架构演进的简称，另外P-GW与MRFP（媒体资源处理，MediaResourceFunctionProcess）进行信令交互所需的协议层可以参照3GPP规范中相关规定，在此不作赘述。

在本发明的一种优选实施例中，所述硬件单板上还可承载有冗余备份实体，所述冗余备份实体具体可以包括：

同步备份实体，用于采用备数据区对主数据区的数据进行同步备份；

故障检测实体，用于利用心跳检测所述主数据区是否存在故障；

启用实体，用于在所述主数据区存在故障时，启用所述备数据区。

本优选实施例对于可靠性要求极高的场景，可以支持数据的冗余备份；具体而言，支持设备级主备冗余，正常情况下主备数据进行同步，同时存在主备心跳检测机制，一旦主数据区故障，即可启用备数据区。

可以理解，本领域技术人员可以根据用户需求，去掉EPC部分的各应用进程，即可得到单一的多媒体业务控制平台；或者，去掉IMS相关应用进程，即可得到单一的TD-LTE专网核心网系统，也即，本发明实施例的IMS设备具有好的扩展性。

参照图8，示出了本发明一种IMS设备的数据处理方法实施例，所述IMS设备具体可以包括：一块硬件单板和所述硬件单板上承载的软件实体；所述软件实体具体可以包括：多媒体业务软件实体、演进分组核心网EPC软件实体、归属签约服务器HSS和传输承载软件实体；

所述方法具体可以包括：

步骤801、接收终端的附着请求；

步骤802、所述EPC软件实体依据所述附着请求，通过实现TD-LTE网络的网元，搭建为多媒体业务提供IP承载服务的TD-LTE网络；其中，所述HSS在所述搭建过程中提供所述EPC软件实体的用户注册及业务签约信息，所述传输承载软件实体在所述搭建过程中建立所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责数据传输；

步骤803、接收所述终端通过所述TD-LTE网络发起的多媒体业务请求；

步骤804、所述多媒体业务软件实体依据所述多媒体业务请求，通过实现多媒体业务的网元和所述TD-LTE网络，提供多媒体业务；其中，所述HSS在所述多媒体业务的提供过程中提供所述多媒体业务软件实体的用户注册及业务签约信息，所述传输承载软件实体在所述多媒体业务的提供过程中建立所述多媒体业务的网元及所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责数据传输。

在实际应用中，所述EPC软件实体可以按照标准中规定的EPC附着过程，依据所述附着请求，通过实现TD-LTE网络的网元，搭建为多媒体业务提供IP承载服务的TD-LTE网络。本发明实施例对具体的搭建过程不加以限制。

其中，所述HSS在所述搭建过程中提供所述EPC软件实体的用户注册及业务签约信息，具体表现在：HSS在收到MAPSENDAUTHENTICATIONINFOREQ消息后，根据消息中携带的IMSI查找相应的鉴权参数后，向MME发送MAPSENDAUTHENTICATIONINFORSP消息；HSS收到UpdateLocationRequst消息后，根据IMSI查找UE签约数据，成功后向MME发送UpdateLocationAck消息；HSS收到ProfileRequest消息后，查询成功后向PCRF发送ProfileResponse消息，消息中包含查询的配置规则；HSS收到NotifiyRequst消息后更新签约数据中的APN（接入点名称，AccessPointName）和P-GWId；向MME发送NotifyResponse消息，等等。

在具体实现中，所述多媒体业务软件实体可以按照标准中规定的多媒体业务处理过程，依据所述多媒体业务请求，通过实现多媒体业务的网元，提供多媒体业务。本发明实施例对具体的多媒体业务的提供过程中不加以限制。

其中，在所述多媒体业务的提供过程中，UE与网元之间的IP承载为所述EPC软件实体建立得到。

参照图9，示出了本发明一种IMS设备处理呼叫请求的方法流程，该呼叫请求涉及SIP（（会话发起协议，SessionInitiationProtocol）至SIP终端的请求，具体可以包括：

步骤1、UE1发送INVITE请求消息，消息中携带SDP（会话描述协议，SessionDescriptionProtocol）；

步骤2、CSCF收到INVITE请求消息后进行业务触发，根据触发结果将INVITE消息转发给AS；

步骤3、AS收到INVITE请求消息后，向MRF发送INVITE请求消息，指示MRF分配媒体通道以建立主叫UE和MRF之间的媒体通道；

步骤4、MRF收到INVITE请求消息后，MRF分配媒体资源(2001)，并将UE1的SDP与媒体资源(2001)绑定，向AS返回200OK响应消息，消息中携带分配的媒体资源(2001)；

步骤5、AS收到MRF返回的200OK消息后，向MRF发送ACK确认消息；

步骤6、AS通过CSCF向被叫UE2发送INVITE请求消息，消息中不携带SDP；

步骤7、CSCF收到INVITE请求消息后，向UE2转发INVITE请求消息；

步骤8、UE2收到INVITE请求消息后发送180RING消息给CSCF；

步骤9、CSCF收到180RING消息后，向AS转发180RING消息；

步骤10、AS收到180RING消息后，向CSCF响应180RING消息；

步骤11、UE2向CSCF发送200OK响应消息，消息中携带SDP；

步骤12、CSCF收到200OK响应消息后，向AS转发200OK消息；

步骤13、AS收到CSCF转发的UE2的200OK消息后，向MRF发送INVITE请求消息，消息中携带UE2的SDP信息；

步骤14、MRF收到INVITE请求消息后，MRF分配媒体资源(3001),并将UE2的SDP与媒体资源(3001)绑定，向AS返回200OK响应消息，消息中携带分配的媒体资源(3001)；

步骤15、AS收到200OK响应消息后，向MRF发送ACK确认消息；

步骤16、AS向MRF发送INFO消息，消息中包含绑定关系(2001/3001)；

步骤17、MRF收到INFO消息，将主被叫两侧资源绑定，向AS发送200OK响应消息；

步骤18、AS收到200OK响应消息，通过CSCF向UE1发送200OK消息，消息中携带媒体资源(2001)；

步骤19、CSCF收到200OK响应消息后，向UE1转发200OK响应消息；

步骤20、UE1收到200OK响应消息后，向CSCF发送ACK消息；

步骤21、CSCF收到ACK消息后，向AS转发ACK；

步骤22、S通过CSCF向UE2发送ACK，消息中携带媒体资源(3001)。

步骤23、SCF收到ACK消息后向UE2转发ACK消息，UE1与UE2之间媒体面接通，双方可以通话，过程结束。

需要说明的是，图9过程中，UE（UE1和UE2）与CSCF之间的IP承载为所述EPC软件实体建立得到。

另外，图9所示呼叫请求仅是作为多媒体业务请求的一种示例，实际上，本发明的多媒体业务请求还可以包括即时消息、同址浏览、协同工作、流媒体等等业务的请求。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本发明所提供的一种IMS设备及其数据处理方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种IP多媒体子系统IMS设备，其特征在于，包括：一块硬件单板和所述硬件单板上承载的软件实体；

所述软件实体包括：

多媒体业务软件实体，用于通过实现多媒体业务的网元，提供多媒体业务；

演进分组核心网EPC软件实体，用于通过实现TD-LTE网络的网元，搭建为多媒体业务提供IP承载服务的TD-LTE网络；

归属签约服务器HSS，用于支持所述多媒体业务软件实体和所述EPC软件实体的用户注册及业务签约信息，并支持所述多媒体业务软件实体和/或所述EPC软件实体之间的信令流程；及

传输承载软件实体，用于建立所述多媒体业务的网元及所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责多媒体业务处理过程中的数据传输；

所述硬件单板上设置有接口板；

所述接口板上设置有内部接口和外部接口；其中，所述多媒体业务的网元之间，所述TD-LTE网络的网元之间，及，所述多媒体业务的网元与所述TD-LTE网络的网元之间采用所述内部接口；所述外部接口为标准接口；

所述接口板上设置的接口包括控制面接口和用户面接口，其中，所述控制面接口包括EPC控制面接口和IMS控制面接口，所述用户面接口包括EPC用户面接口和IMS用户面接口。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述EPC软件实体至少包括如下用于实现TD-LTE网络的网元的模块：

移动管理实体MME控制面信令处理模块，用于处理MME控制面信令；

服务网关S-GW控制面信令处理模块，用于处理S-GW控制面信令；

分组数据网络网关P-GW控制面信令处理模块，用于处理P-GW的控制面信令；及

策略控制计费规则功能实体PCRF控制面信令处理模块，用于处理PCRF的控制面信令。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传输承载软件实体包括用于进行路由管理的模块和协议栈。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多媒体业务软件实体至少包括如下用于实现多媒体业务的网元的模块：

呼叫控制模块，用于对用户多媒体会话进行呼叫控制，所述处理包括代理呼叫会话控制、查询呼叫会话控制和服务呼叫会话控制；

网关模块，用于控制IMS设备内信令网关的互通，及IMS设备与外部信令网关的互联；

应用服务器模块，用于对用户多媒体会话进行业务处理；及

媒体处理模块，用于处理用户多媒体会话过程中的媒体内容。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述TD-LTE网络的网元之间采用所述内部接口包括：

移动管理实体MME与服务网关S-GW及分组数据网络网关P-GW之间的接口协议栈使用所述内部接口；和/或

S-GW及P-GW之间的接口协议栈使用所述内部接口。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述硬件单板上还承载有冗余备份实体，所述冗余备份实体包括：

同步备份实体，用于采用备数据区对主数据区的数据进行同步备份；

故障检测实体，用于利用心跳检测所述主数据区是否存在故障；

启用实体，用于在所述主数据区存在故障时，启用所述备数据区。

7.一种IP多媒体子系统IMS设备的数据处理方法，其特征在于，所述IMS设备包括：一块硬件单板和所述硬件单板上承载的软件实体；所述软件实体包括：多媒体业务软件实体、演进分组核心网EPC软件实体、归属签约服务器HSS和传输承载软件实体；

所述方法包括：

接收终端的附着请求；

所述EPC软件实体依据所述附着请求，通过实现TD-LTE网络的网元，搭建为多媒体业务提供IP承载服务的TD-LTE网络；其中，所述HSS在所述搭建过程中提供所述EPC软件实体的用户注册及业务签约信息，所述传输承载软件实体在所述搭建过程中建立所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责数据传输；

接收所述终端通过所述TD-LTE网络发起的多媒体业务请求；

所述多媒体业务软件实体依据所述多媒体业务请求，通过实现多媒体业务的网元和所述TD-LTE网络，提供多媒体业务；其中，所述HSS在所述多媒体业务的提供过程中提供所述多媒体业务软件实体的用户注册及业务签约信息，所述传输承载软件实体在所述多媒体业务的提供过程中建立所述多媒体业务的网元及所述TD-LTE网络的网元之间的信令链路，及负责数据传输。