CN103138984B - 容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法及系统 - Google Patents

容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法及系统，所述方法包括：在将终端UE倒回到服务呼叫会话控制功能实体S‑CSCF过程中，对尚具有呼叫业务的UE不作倒回处理。或者，所述方法包括：I‑CSCF接收到UE的注册请求消息后，将请求注册的UE倒回到已恢复的S‑CSCF；倒换的S‑CSCF接收到注册终止请求RTR消息后，确定UE当前具有呼叫业务时，在UE呼叫释放后删除本地UE用户数据。本发明在UE倒回过程中不会释放已经建立的呼叫业务，实现了无呼损的倒回，大大改善了倒回过程中的用户体验。

Description

容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法及系统
技术领域
本发明涉及一种容灾倒回技术，尤其涉及一种IP多媒体子系统(IMS，IPMultimedia subsystem)中容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法及系统。
背景技术
IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia subsystem)是第三代合作伙伴组织(3GPP，3rd Generation Partnership Project)定义的下一代网络的标准，其显著特点是采用了会话初始协议(SIP，Session Initiation Protocol)体系，通信与接入无关，可以具备多种媒体业务控制功能与承载能力分离，呼叫与会话分离，应用与服务分离，业务与网络分离，以及移动网与因特网业务融合等多种能力。
IMS的提出顺应了通讯网融合发展的趋势。图1为现有IMS网络架构示意图，如图1所示，IMS体系中的主要功能实体包括：代理呼叫会话控制功能实体(P-CSCF，Proxy Call Session Control Function)，接入网关控制功能实体(AGCF，Access Gateway Control Function)，查询呼叫会话控制功能实体(I-CSCF，Interrogating Call Session Control Function)，服务呼叫会话控制功能实体(S-CSCF，Serving Call Session Control Function)，归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)。上述网元之间的连接关系具体可参见图1所示，由于上述网元的功能及其连接关系均为现有技术，这里不再赘述各网元具体功能及其连接关系等。上述网元功能及其连接关系，可参见IMS体系相关标准。
为了提高运营水平，运营商必须向用户提供高品质、不间断的服务。而由于版本升级或者设备发生故障，导致当前服务的S-CSCF网元不可用时，网络需要提供有效的容灾机制，将业务尽量倒换到其他可用设备上，从而尽量减少对用户的业务损失。当S-CSCF版本升级完成或故障恢复后，需要及时将用户业务倒回到该设备上，以减轻其他设备的负荷。
图2为现有S-CSCF容灾倒换的流程图，如图2所示，S-CSCF容灾倒换流程具体包括以下步骤：
S202，终端(UE，User Equipment)已经在S-CSCF1上注册成功；
S204，UE发送呼叫请求(invite)消息到P-CSCF网元；
S206，P-CSCF接收到呼叫请求消息后，根据本地保存的注册信息，向归属的S-CSCF1转发呼叫请求消息；
S208，由于S-CSCF1发生了故障，S-CSCF1无法接收到或者无法响应呼叫请求消息，P-CSCF将呼叫请求消息发送到I-CSCF，该呼叫请求消息中route头字段携带有orig参数；其中，P-CSCF可以通过OPTIONS检测S-CSCF状态；该检测方式具体可参见IMS相关协议，这里不再赘述其实现细节。
S210，I-CSCF接收到呼叫请求消息后，向HSS网元发送S-CSCF分配请求(LIR，Location-Info-Request)消息；
S212，HSS接收到呼叫请求消息后，依据本地记录的S-CSCF信息，向I-CSCF网元返回S-CSCF分配响应(LIA，Location-Info-Answer)消息，该响应消息中携带有用户注册归属的S-CSCF主机名；
S214，I-CSCF接收到LIA响应消息后，获取S-CSCF主机名，发现用户注册归属的S-CSCF1异常，向HSS网元发送LIR请求消息，该请求消息中指示HSS返回S-CSCF的能力；
S216，HSS接收到LIR请求消息后，向I-CSCF网元返回LIA响应消息，该响应消息中携带S-CSCF能力集；
S218，I-CSCF接收到LIA响应消息后，根据S-CSCF能力信息以及S-CSCF主机状态，得到可用的S-CSCF主机信息，将呼叫请求消息发送到S-CSCF2；
S220，S-CSCF2接收到呼叫请求消息后，发现本地无用户数据，向HSS发送用户配置请求(SAR，Server-Assignment-Request)消息；
S222，HSS向S-CSCF2返回SAA响应消息，该响应消息中携带有用户签约信息，同时还包括备份的注册和订阅信息(前提是用户已经向HSS进行了注册和订阅信息的备份)；
S224，S-CSCF2继续呼叫处理，上述流程完成了S-CSCF容灾倒换。
后续UE注册，同样注册到可用的S-CSCF2上。倒换能够减少设备/网络故障对用户业务的损失，但是考虑到设备负荷及运维需要，当故障设备恢复后，需要及时倒回。图3为现有S-CSCF容灾倒回流程图，如图3所示，S-CSCF容灾倒回流程具体包括以下步骤：
S302，基于容灾倒换机制，UE已经注册在S-CSCF2上；
S304，UE向P-CSCF发送刷新注册请求消息；
S306，P-CSCF接收到刷新注册请求消息时，P-CSCF通过域名系统(DNS，Domain Name System)查询或者其他方式查找到I-CSCF，并将注册请求消息转发到I-CSCF；
S308，当S-CSCF1已经恢复，且基于自动或者手动倒回机制，需要将现归属于S-CSCF2的用户，通过重新选择S-CSCF，从而倒回到原归属S-CSCF1上；
S310，I-CSCF向HSS发送用户认证请求(UAR，User-Authorization-Request)消息，要求HSS返回S-CSCF能力集信息；
S312，HSS向I-CSCF返回用户认证响应(UAA，User-Authorization-Answer)消息，该响应消息中包含有为该用户分配的S-CSCF能力集信息，能力集信息实际上包含了归属S-CSCF列表信息；
S314，I-CSCF根据HSS返回的UAA响应消息，选择恰当的S-CSCF主机，并将注册请求消息发送到选定的S-CSCF1；
S316，S-CSCF1向HSS发送用户配置请求SAR消息；
S318，HSS向S-CSCF1返回用户配置响应SAA消息，该SAA消息中携带有用户签约数据；
S320，S-CSCF接收到SAA消息后，保存用户数据，构造并发送注册成功响应消息200OK。一般商用网络还有鉴权流程，由于鉴权流程是现有技术，流程重复S304-S314，这里不再赘述其实现细节；
S322，I-CSCF将注册成功响应消息转发给P-CSCF；
S324，P-CSCF将注册成功响应消息转发给UE；
S326，当HSS感知用户归属S-CSCF发生改变，需要向S-CSCF2发送注册终止请求(RTR，Registration-Termination-Request)消息；
S328，S-CSCF2接收到RTR请求消息后，将删除本地用户数据，同时删除用户已经建立的呼叫；
S330，S-CSCF2向HSS发送注册终止响应(RTA，Registration-Termination-Answer)消息；
现有技术中，上述流程S-CSCF利用终端自动刷新注册机制，完成了S-CSCF倒回操作。但是现有倒回技术，会导致已经建立的呼叫被释放，用户体验较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法及系统，能避免具有会话业务的UE在容灾倒回过程中会话中断。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法，包括：
在将终端UE倒回到服务呼叫会话控制功能实体S-CSCF过程中，对尚具有呼叫业务的UE不作倒回处理。
优选地，所述对尚具有呼叫业务的UE不作倒回处理，为：
代理呼叫会话控制功能实体P-CSCF在将所接收到的UE的注册请求消息转发给查询呼叫会话控制功能实体I-CSCF时，在所转发的注册请求消息中插入所述UE的呼叫信息；
所述I-CSCF根据所述UE的呼叫信息确定所述UE尚具有呼叫业务，不将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF。
优选地，所述方法还包括：
所述I-CSCF确定所述UE没有呼叫业务时，将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF。
优选地，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息；
或者，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息以及以下信息的至少一个：呼叫个数信息、呼叫类型或等级信息。
优选地，所述呼叫信息承载于注册请求消息的已知字段/参数或扩展字段/参数中；所述注册请求消息以初始会话协议SIP消息方式封装。
一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法，包括：
I-CSCF接收到UE的注册请求消息后，将请求注册的UE倒回到已恢复的S-CSCF；
倒换的S-CSCF接收到注册终止请求RTR消息后，确定UE当前具有呼叫业务时，在UE呼叫释放后删除本地UE用户数据。
一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的系统，包括IP多媒体子系统IMS和UE，所述IMS包括有P-CSCF、S-CSCF和I-CSCF；其中：
所述IMS在将UE倒回到S-CSCF过程中，对尚具有呼叫业务的UE不作倒回处理。
优选地，P-CSCF用于，接收到UE发送的注册请求消息后，在将所述注册请求消息转发给I-CSCF时，在所转发的注册请求消息中插入所述UE的呼叫信息；
所述I-CSCF用于，根据所述UE的呼叫信息确定所述UE尚具有呼叫业务，不将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF。
优选地，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息；
或者，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息以及以下信息的至少一个：呼叫个数信息、呼叫类型或等级信息；
所述呼叫信息承载于注册请求消息的已知字段/参数或扩展字段/参数中；所述注册请求消息以SIP消息方式封装。
一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的系统，包括IP多媒体子系统IMS和UE，所述IMS包括有P-CSCF、S-CSCF和I-CSCF；其中：
I-CSCF用于，接收到UE的注册请求消息后，将请求注册的UE倒回到已恢复的S-CSCF；
倒换的S-CSCF用于，接收到注册终止请求RTR消息后，确定UE当前具有呼叫业务时，在UE呼叫释放后删除本地UE用户数据。
本发明中，在将UE倒回到S-CSCF过程中，对尚具有呼叫业务的UE不作倒回处理；具体的，P-CSCF在将所接收到的UE的注册请求消息转发给I-CSCF时，在所转发的注册请求消息中插入所述UE的呼叫信息；I-CSCF可以根据UE的呼叫信息确定UE当前是否尚具有呼叫业务，没有呼叫业务时将UE倒回到已恢复的S-CSCF，否则不将UE倒回到已恢复的S-CSCF。或者，I-CSCF接收到UE的注册请求消息后，将请求注册的UE倒回到已恢复的S-CSCF；倒换的S-CSCF接收到注册终止请求RTR消息后，确定UE当前具有呼叫业务时，在UE呼叫释放后再删除本地UE用户数据。本发明在UE倒回过程中不会释放已经建立的呼叫业务，实现了无呼损的倒回，大大改善了倒回过程中的用户体验。
附图说明
图1为现有IMS网络架构示意图；
图2为现有S-CSCF容灾倒换的流程图；
图3为现有S-CSCF容灾倒回流程图；
图4为本发明实施例一的IP多媒体子系统中容灾倒回S-CSCF流程图；
图5为本发明实施例二的IP多媒体子系统中容灾倒回S-CSCF流程图。
具体实施方式
本发明的基本思想为：在将UE倒回到S-CSCF过程中，对尚具有呼叫业务的UE不作倒回处理；具体的，P-CSCF在将所接收到的UE的注册请求消息转发给I-CSCF时，在所转发的注册请求消息中插入所述UE的呼叫信息；I-CSCF可以根据UE的呼叫信息确定UE当前是否尚具有呼叫业务，没有呼叫业务时将UE倒回到已恢复的S-CSCF，否则不将UE倒回到已恢复的S-CSCF。或者，I-CSCF接收到UE的注册请求消息后，将请求注册的UE倒回到已恢复的S-CSCF；倒换的S-CSCF接收到注册终止请求RTR消息后，确定UE当前具有呼叫业务时，在UE呼叫释放后再删除本地UE用户数据。
以下结合具体示例，对本发明技术方案作进一步详细阐述。
图4为本发明实施例一的IP多媒体子系统中容灾倒回S-CSCF流程图，如图4所示，本示例中，由于S-CSCF1故障，UE从S-CSCF1倒换到S-CSCF2，当前S-CSCF1恢复，UE需要倒回到S-CSCF2。本示例的容灾倒回S-CSCF具体包括以下步骤：
S402，基于容灾倒换机制，UE已经归属于S-CSCF2上，即UE已注册到S-CSCF2；
S404，UE向P-CSCF发送注册请求消息；本步骤中，注册请求消息主要是用于UE进行倒回更新；
S406，P-CSCF接收到注册请求消息后，通过DNS查询或者其他方式查找出I-CSCF，并将注册请求消息转发到I-CSCF；本发明中，注册请求消息为SIP消息，P-CSCF向I-CSCF转发的注册请求消息中，由已知或者扩展SIP头字段/参数携带有UE的呼叫信息；也就是说，需对注册请求消息进行相应的扩展，在其中承载UE的呼叫信息，呼叫信息的承载方式在P-CSCF和I-CSCF之间事先约定，以使I-CSCF顺利解析出相应的UE的呼叫信息；本发明中，呼叫信息包括是否存在呼叫的信息；或者，呼叫信息包括是否存在呼叫的信息以及，在存在呼叫信息时，还包括以下信息的至少一个：呼叫个数信息、呼叫类型或等级信息。
S408，当S-CSCF1已经恢复，具备了倒回条件时，I-CSCF获取注册请求消息中的UE呼叫信息，确定UE是否存在呼叫，并在存在呼叫时，将注册请消息求发送到现在归属的S-CSCF2上，后续流程参见S410-S424。不存在呼叫时，将注册请求消息发送到已恢复的S-CSCF1上，后续流程参见前述S310～S330；
S410，I-CSCF向HSS发送用户认证请求UAR消息；
S412，HSS向I-CSCF返回用户认证响应UAA消息，该UAA响应消息中包含有为该UE分配的S-CSCF主机名，如S-CSCF2；
S414，I-CSCF根据HSS返回的UAA响应消息，并将注册请求消息发送到归属的S-CSCF2上；
S416，S-CSCF2向HSS发送用户配置请求SAR消息；
S418，HSS向S-CSCF2返回用户配置响应SAA消息；
S420，S-CSCF2接收到SAA消息后，构造并发送注册成功响应消息200OK。
S422，I-CSCF将注册成功响应消息转发给P-CSCF；
S424，P-CSCF将注册成功响应消息转发给UE。
本示例中，通过在向I-CSCF转发的注册请求消息中增设UE呼叫信息，I-CSCF对于当前无呼叫业务的UE，直接倒回到已恢复的S-CSCF，而对于具有呼叫业务的UE，仍注册于当前所属的S-CSCF；这样，通过UE发起注册请求消息，即可实现将UE倒回到已恢复的S-CSCF，并不会中断UE的呼叫业务。
图5为本发明实施例二的IP多媒体子系统中容灾倒回S-CSCF流程图，如图5所示，本示例中，由于S-CSCF1故障，UE从S-CSCF1倒换到S-CSCF2，当前S-CSCF1恢复，UE需要倒回到S-CSCF2。本示例的容灾倒回S-CSCF具体包括以下步骤：
S502，基于容灾倒换机制，UE已经归属在S-CSCF2上，即UE已注册到S-CSCF2；
S504，UE向P-CSCF发送注册请求消息；本步骤中，注册请求消息主要是用于UE进行倒回更新；
S506，P-CSCF接收到注册请求消息时，P-CSCF通过DNS查询或者其他方式查找到I-CSCF，并将注册请求消息转发到I-CSCF；
S508，当S-CSCF1已经恢复，具备了倒回条件时，且基于自动或者手动倒回机制，需要将现在归属于S-CSCF2的UE，通过重新选择S-CSCF而倒回到原归属S-CSCF1上；
S510，I-CSCF向HSS发送用户认证请求UAR消息，要求HSS返回S-CSCF能力集信息；
S512，HSS向I-CSCF返回用户认证响应UAA消息，该UAA响应消息中包含有为该UE分配的S-CSCF能力信息；
S514，I-CSCF根据HSS返回的UAA响应消息，选择恰当的S-CSCF主机，并将注册请求消息发送到选定的原归属的S-CSCF1；
S516，S-CSCF1向HSS发送用户配置请求SAR消息；
S518，HSS向S-CSCF1返回用户配置响应SAA消息，该SAA消息中携带有UE用户签约数据；
S520，S-CSCF1接收到SAA消息后，保存UE用户数据，构造并发送注册成功响应消息200OK；
S522，I-CSCF将注册成功响应消息转发给P-CSCF；
S524，P-CSCF将注册成功响应消息转发给UE；
S526，当HSS感知UE归属的S-CSCF发生改变，需要向S-CSCF2发送注册终止请求RTR消息；
S528，S-CSCF2接收到RTR消息后，检查本地是否存在UE的呼叫业务，如果存在呼叫业务，则等待呼叫正常释放后，再删除本地的UE用户数据，如果不存在呼叫业务，则立刻删除本地的UE用户数据；
S530，S-CSCF2向HSS发送注册终止响应RTA消息。
本示例中，对于新注册的UE，均将其倒回到已恢复的S-CSCF上，而在接收到RTR消息后，并不删除尚具有呼叫业务的UE用户数据，而是在呼叫业务结束后，再将UE用户数据删除，从而实现了对具有呼叫业务UE的倒回保护，不会使其呼叫业务中断。
采用本发明方法，实现了无呼损的倒回S-CSCF，提高了用户体验。本发明中，P-CSCF也可以由AGCF替代。
本发明的容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的系统，包括IMS和UE，所述IMS包括有P-CSCF、S-CSCF和I-CSCF等网元；其中：
IMS在将UE倒回到S-CSCF过程中，对尚具有呼叫业务的UE不作倒回处理。
具体的：P-CSCF用于，接收到UE发送的注册请求消息后，在将所述注册请求消息转发给I-CSCF时，在所转发的注册请求消息中插入所述UE的呼叫信息；
所述I-CSCF用于，根据所述UE的呼叫信息确定所述UE尚具有呼叫业务，不将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF。所述I-CSCF确定所述UE没有呼叫业务时，将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF。
其中，上述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息；
或者，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息以及以下信息的至少一个：呼叫个数信息、呼叫类型或等级信息；
上述呼叫信息承载于注册请求消息的已知字段/参数或扩展字段/参数中；所述注册请求消息以SIP消息方式封装。
或者，本发明的容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的系统，包括IP多媒体子系统IMS和UE，所述IMS包括有P-CSCF、S-CSCF和I-CSCF；其中：
I-CSCF用于，接收到UE的注册请求消息后，将请求注册的UE倒回到已恢复的S-CSCF；
倒换的S-CSCF用于，接收到注册终止请求RTR消息后，确定UE当前具有呼叫业务时，在UE呼叫释放后删除本地UE用户数据。
本领域技术人员应当理解，本发明容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的系统是在现有IMS的基础上对相关网元的功能进行改进而实现，对现有网络结构并无改变；本发明仅对网元所改变的功能进行了详细描述。本发明容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的系统的架构，可参见现有IMS的结构而理解。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法，其特征在于，所述方法包括：
在将终端UE倒回到服务呼叫会话控制功能实体S-CSCF过程中，
代理呼叫会话控制功能实体P-CSCF在将所接收到的UE的注册请求消息转发给查询呼叫会话控制功能实体I-CSCF时，在所转发的注册请求消息中插入所述UE的呼叫信息；
所述I-CSCF根据所述UE的呼叫信息确定所述UE尚具有呼叫业务，不将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述I-CSCF确定所述UE没有呼叫业务时，将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息；
或者，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息以及以下信息的至少一个：呼叫个数信息、呼叫类型或等级信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述呼叫信息承载于注册请求消息的已知字段/参数或扩展字段/参数中；所述注册请求消息以初始会话协议SIP消息方式封装。
5.一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的方法，其特征在于，所述方法包括：
查询呼叫会话控制功能实体I-CSCF接收到终端UE的注册请求消息后，根据所述UE的呼叫信息确定所述UE尚具有呼叫业务，不将所述UE倒回到已恢复的服务呼叫会话控制功能实体S-CSCF；
倒换的S-CSCF接收到注册终止请求RTR消息后，确定UE当前具有呼叫业务时，在UE呼叫释放后删除本地UE用户数据。
6.一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的系统，包括IP多媒体子系统IMS和终端UE，所述IMS包括有代理呼叫会话控制功能实体P-CSCF、服务呼叫会话控制功能实体S-CSCF和查询呼叫会话控制功能实体I-CSCF；其特征在于：
所述IMS在将UE倒回到S-CSCF过程中，对尚具有呼叫业务的UE不作倒回处理；
P-CSCF用于，接收到UE发送的注册请求消息后，在将所述注册请求消息转发给I-CSCF时，在所转发的注册请求消息中插入所述UE的呼叫信息；
所述I-CSCF用于，根据所述UE的呼叫信息确定所述UE尚具有呼叫业务，不将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息；
或者，所述呼叫信息包括是否存在呼叫的信息以及以下信息的至少一个：呼叫个数信息、呼叫类型或等级信息；
所述呼叫信息承载于注册请求消息的已知字段/参数或扩展字段/参数中；所述注册请求消息以SIP消息方式封装。
8.一种容灾倒回服务呼叫会话控制功能实体的系统，包括IP多媒体子系统IMS和UE，所述IMS包括有代理呼叫会话控制功能实体P-CSCF、服务呼叫会话控制功能实体S-CSCF和查询呼叫会话控制功能实体I-CSCF；其特征在于：
I-CSCF用于，接收到UE的注册请求消息后，根据所述UE的呼叫信息确定所述UE尚具有呼叫业务，不将所述UE倒回到已恢复的S-CSCF；
倒换的S-CSCF用于，接收到注册终止请求RTR消息后，确定UE当前具有呼叫业务时，在UE呼叫释放后删除本地UE用户数据。
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