CN105307146B - 一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法及装置，应用于机动分布式抗毁环境下，包括：移动终端接入到新的网络节点，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；判断所述移动终端是否处于业务中；当所述移动终端处于业务中时，到原服务节点进行重注册，将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识；在所述原服务节点，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；所述移动终端采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信。本发明采用拜访模式与归属模式相结合的方法，实现了业务动中通，达到移动性管理的效果。

Description

一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法及装置

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，特别是涉及一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法。

背景技术

会话初始化协议(Session Initiation Protocol，简称SIP)被广泛应用于网络电话VoIP(Voice over Internet Protocol，简称VoIP)系统中，由于VoIP技术具有易集成、成本低廉、使用方法灵活等特点，逐步从基于有线网络的应用向基于无线网络的应用发展，并已在移动、电信运营商的核心网络中得到广泛应用，目前正有向其他特殊领域的应用发展的趋势。

在无线网络的应用中，终端移动是其基本属性，在IP技术体制最常用的移动性管理机制是MIP技术，但由于MIP技术同时对网络节点和终端设备都有要求，并且存在一定的开销而未能得到广泛应用，因此在IP层未能对终端移动提供有效支撑的情况下，往往移动性管理问题由IP层之上的应用自行解决。

移动性管理技术包括位置管理技术和切换管理技术。当前主流的位置管理技术主要有两大类，归属模式和拜访模式，前者所有的位置更新都在终端归属的服务节点处进行管理和维护，位置更新也只需要在归属的服务节点上处理即可；后者所有的位置更新都在终端拜访的服务节点处进行管理和维护，位置更新则需要全网更新。这两种模式在一定程度上都能够解决终端移动的问题。在切换管理方面，目前只有一种主流方法，即完成位置更新之后，通过会话刷新处理完成会话切换操作，以支持业务动中通。

当前广泛应用于移动、电信等运营商核心网络的移动性管理方法，是采用的IMS(IP Multimedia Subsystem)的思路，即位置管理是基于归属模式，切换管理是基于会话刷新方式，这种方法对于网络稳定、可靠的运营商核心网络环境效果较好。但对于以机动分布式抗毁环境为代表的特殊领域，这种传统方法会产生以下问题：

(1)如果归属服务节点损毁，则依赖于其损毁服务节点的所有终端将无法得到相应的服务，也无法正常开展业务；

(2)如果其他节点损毁，而导致终端接入的网络节点与其归属的服务节点之间的网络不可达，该移动终端也将无法得到相应的服务，同时无法正常开展业务。

因此，为了解决上述两个问题，需要采用拜访模式的位置管理方法，但仅仅简单的替换又会引入新的问题：

(1)传统方法在归属模式进行位置管理的基础上往往通过制定终端应用层标识(一般而言是具有某种规则的电话号码，例如区域号-12345678；或者具有某种规则的SIPURI，例如12345678@区域名)的规则来进行寻址。终端移动后若简单的通过归属模式进行位置管理进行处理，原先制定的终端应用层标识的规则将不再适合于新的拜访节点(移动终端从区域A的服务节点切换到了区域B的服务节点，则该终端的应用层标识应当从区域号A-12345678或12345678@区域名A变成了区域号B-12345678或12345678@区域名B)，这将会给其他终端用户带来不便；

(2)若移动终端在业务进行中发生移动切换，处理业务建链的功能实体由原来的服务节点变成了新的服务节点，功能实体发生了改变，将会导致与该移动终端有关的业务终断。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法及装置，目的在于解决机动分布式抗毁环境下归属服务节点损毁、移动终端接入网络节点与归属服务节点之间网络不可达等造成的移动终端无法得到相应服务和正常开展业务的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法，应用于机动分布式抗毁环境下，包括：

移动终端接入到新的网络节点，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；

判断所述移动终端是否处于业务中；

当所述移动终端处于业务中时，到原服务节点进行重注册，将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识，所述名址映射关系为应用层标识与网络层标识的映射关系；

在所述原服务节点，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；

所述移动终端采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信。

可选地，所述对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新包括：

通过原服务节点的会话刷新机制，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新。

可选地，还包括：

当所述移动终端完成业务或未处于业务中时，到新的服务节点进行注册，将所述名址映射关系中网络层标识更新为拜访网络节点动态分配的新网络层标识。

可选地，还包括：

所述新的服务节点通过信息同步将所述移动终端接入到新的网络节点的信息通知到全网其他服务节点，所述其他服务节点将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识进行更新。

本发明还提供了一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的装置，应用于机动分布式抗毁环境下，包括：

获取模块，用于在移动终端接入到新的网络节点时，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；

判断模块，用于判断所述移动终端是否处于业务中；

第一更新模块，用于当所述移动终端处于业务中时，到原服务节点进行重注册，将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识，所述名址映射关系为应用层标识与网络层标识的映射关系；

第二更新模块，用于在所述原服务节点，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；

通信模块，用于采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信。

可选地，所述第二更新模块具体用于：通过原服务节点的会话刷新机制，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新。

可选地，还包括：

第三更新模块，用于当所述移动终端完成业务或未处于业务中时，到新的服务节点进行注册，将所述名址映射关系中网络层标识更新为拜访网络节点动态分配的新网络层标识。

可选地，还包括：

第四更新模块，用于通过信息同步将所述移动终端接入到新的网络节点的信息通知到全网其他服务节点，所述其他服务节点将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识进行更新。

本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法及装置，移动终端接入到新的网络节点，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；判断该移动终端是否处于业务中；当其处于业务中时，到原服务节点进行注册，将移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识，在原服务节点对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；移动终端采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信。可见，本发明采用拜访模式与归属模式相结合的方法，拜访模式体现在移动终端发生移动后由新的服务节点进行位置管理工作，而归属模式则体现在当移动终端发生移动切换时正在进行业务通信，实现了业务动中通，达到移动性管理的效果。

附图说明

图1为本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法的一种具体实施方式的流程图；

图2为本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法的另一种具体实施方式的流程图；

图3为本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的装置的一种具体实施方式的结构框图；

图4为基于本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法的一种VoIP系统功能实体示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法的一种具体实施方式的流程图如图1所示，该方法可应用于机动分布式抗毁环境下，其包括：

步骤S101：移动终端接入到新的网络节点，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；

步骤S102：判断所述移动终端是否处于业务中；

步骤S103：当所述移动终端处于业务中时，到原服务节点进行重注册，将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识，所述名址映射关系为应用层标识与网络层标识的映射关系；

步骤S104：在所述原服务节点，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；

步骤S105：所述移动终端采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信。

本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法，移动终端接入到新的网络节点，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；判断该移动终端是否处于业务中；当其处于业务中时，到原服务节点进行注册，将移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识，在原服务节点对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；移动终端采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信。可见，本发明采用拜访模式与归属模式相结合的方法，拜访模式体现在移动终端发生移动后由新的服务节点进行位置管理工作，而归属模式则体现在当移动终端发生移动切换时正在进行业务通信，实现了业务动中通，达到移动性管理的效果。

上述步骤S104对移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新可以具体为：

通过原服务节点的会话刷新机制，对移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新。

在上述任一实施例的基础上，本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法还可以进一步包括：

当所述移动终端完成业务或未处于业务中时，到新的服务节点进行注册，将所述名址映射关系中网络层标识更新为拜访网络节点动态分配的新网络层标识。

在机动分布式抗毁环境下，总体上采用分布式架构方式，整个系统由多个节点组成，每个节点包括网络节点与服务节点，网络节点主要完成IP层及其以下的传输、交换与路由等相关的承载层功能，服务节点主要完成IP层以上的控制层功能。

基于名址分离思想，即控制层以全网唯一不变的应用层标识(一般而言是电话号码，如区域号-12345678；或者包含了电话号码信息的SIP URI，如12345678@区域名)寻址，承载层以随意分配的动态网络层标识(一般而言是IP地址与端口号)寻址。

位置管理方法，采用以拜访模式为主归属模式为辅的拜访模式与归属模式相结合的方法。全系统所有的服务节点维护全网所有终端的名址映射关系(应用层标识与网络层标识的映射关系)：对于本地接入的终端而言，维护的名址映射关系是应用层标识<->终端的网络层标识；对于非本地接入的终端而已，维护的名址映射关系是应用层标识<->终端拜访的服务节点标识(服务节点的信令地址，包括IP地址与端口号)。

移动终端接入新网络，当终端发生移动后，接入到了新的网络节点，新的网络节点给新接入的终端分配新的网络层标识以及新的本地服务节点标识。

未处于业务中的切换管理方法，移动终端IP地址变成了拜访网络节点动态分配的新网络层标识，并使用该新的网络层标识注册到新的服务节点注册，在本地服务节点更新名址标识，由以前的该终端应用层标识<->原拜访服务节点标识映射，变成了该终端应用层标识<->该终端新的网络层标识映射。并通过信息同步将该终端接入到本地的信息通知到全网其他服务节点，其他服务节点维护的名址映射关系变成该终端应用层标识<->现拜访服务节点标识映射。

处于业务中的切换管理方法，移动终端IP地址变成了拜访网络节点动态分配的新网络层标识，并使用该新的网络层标识注册到原来的服务节点注册，由原来的服务节点完成名址映射，终端应用层标识<->终端新的网络层标识。通过原服务节点的会话刷新机制进行切换管理，完成移动终端与通信对端(终端或媒体处理节点)关于信令与业务地址两重映射更新的处理(映射由移动终端原信令地址<->通信对端信令地址以及移动终端原业务地址<->通信对端业务地址变成了移动终端新信令地址<->通信对端信令地址以及移动终端新业务地址<->通信对端业务地址)以确保业务动中通。业务结束后，再按照未处于业务中的切换管理方法进行后续处理，实现切换到新的服务节点的功能。

本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法的另一种具体实施方式的流程图如图2所示，该方法包括：

步骤S201：移动客户端发生移动；

步骤S202：移动客户端接入新的网络节点，并获取到新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；

步骤S203：移动客户端判断当前是否正处于业务中，若处于业务中，则进入S2031，否则进入S2035；

步骤S2031：移动客户端到原服务节点注册，完成名址映射更新，即由移动客户端应用层标识<->移动客户端原网络层标识更新成为移动客户端应用层标识<->移动客户端新的网络层标识；

步骤S2032：在原服务节点通过Re-Invite流程完成业务会话切换管理，即信令地址映射由移动客户端原信令地址<->通信对端客户端信令地址更新成为移动客户端新信令地址<->通信对端客户端信令地址，业务地址映射由移动客户端原业务地址<->通信对端客户端业务地址更新成为移动客户端新业务地址<->通信对端客户端业务地址，至此通信对端客户端就获取到了移动客户端的新信令地址和业务地址；

步骤S2033：完成业务会话切换管理后，移动客户端使用新的业务地址作为源地址发送业务数据流，通信对端客户端使用新的移动客户端业务地址作为目的地址发送业务数据流，至此完成双向业务数据流的重定向；

步骤S2034：移动客户端结束业务；

步骤S2035：移动客户端在新的服务节点注册，完成名址映射更新，进入步骤S204；

步骤S204：新服务节点全网更新关于该移动客户端的名址映射关系，其他服务节点上维护的名址映射关系变成移动客户端应用层标识<->当前拜访的服务节点信令地址；

步骤S205：移动性管理过程结束。

由上述实施例可以看出，该种机动分布式抗毁环境下VoIP的移动性管理方法，能够在机动分布式抗毁环境下以保证移动客户端应用层标识不变的前提下，基于拜访模式与归属模式相结合的方法完成位置管理，并且当移动客户端在业务进行中发生移动切换时也能够完成业务会话的切换管理，实现业务动中通，达到移动性管理的效果，无需底层MIP技术的支持。

本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的装置的一种具体实施方式的结构框图如图3所示，应用于机动分布式抗毁环境下，包括：

获取模块100，用于在移动终端接入到新的网络节点时，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；

判断模块200，用于判断所述移动终端是否处于业务中；

第一更新模块300，用于当所述移动终端处于业务中时，到原服务节点进行重注册，将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识，所述名址映射关系为应用层标识与网络层标识的映射关系；

第二更新模块400，用于在所述原服务节点，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；

通信模块500，用于采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信。

上述第二更新模块400具体用于：通过原服务节点的会话刷新机制，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新。

此外，本发明实施例还可以进一步包括：

第三更新模块，用于当所述移动终端完成业务或未处于业务中时，到新的服务节点进行注册，将所述名址映射关系中网络层标识更新为拜访网络节点动态分配的新网络层标识；

第四更新模块，用于通过信息同步将所述移动终端接入到新的网络节点的信息通知到全网其他服务节点，所述其他服务节点将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识进行更新。

本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的装置与上述方法相对应，在此不再赘述。

本发明所提供的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的装置可以具体应用于下述VoIP系统中，如图4所示，该系统具体包括：移动客户端；服务节点A、B；网络节点A、B；通信对端客户端；名录管理单元；业务控制单元以及网络承载单元，各个功能实体和单元之间通过以SIP信令为主的控制消息和IP业务数据进行交互，并各自独立运行和工作。

如图4所示，移动客户端与通信对端客户端是产生各种业务的功能实体，假设通信对端客户端不发生移动切换，移动客户端在移动之前在控制面通过业务控制单元完成SIP信令建立后，与通信对端客户端建立数据面的业务数据流通信。

服务节点是处理各种业务信令的功能实体，在控制面上完成主被叫侧业务客户端(移动客户端、通信对端客户端)之间的信令接续功能。

网络节点是在数据面上完成各种数据的传输、交换以及路由功能，并提供基于IP技术体制下统一承载。

名录管理单元部署在各个服务节点上，主要功能是维护和管理每个节点上所接入的终端的本地名址映射关系(客户端应用层标识<->客户端网络层标识)以及维护其他节点上接入终端的名址映射关系(客户端应用层标识<->客户端拜访服务节点信令地址)。

业务控制单元部署在各个服务节点上，主要功能是完成各种业务的信令接续、业务建链以及业务会话的切换管理等。

网络承载单元部署在各个网络节点上，主要功能是屏蔽下层的传输与交换手段，对上层提供统一的IP承载。

本发明提出了一种能够适应分布式对等服务节点架构下游牧式(未在业务中的移动切换)以及业务动中通(业务进行中的移动切换)情况下的移动性管理方法。移动客户端发生移动，接入到新的网络节点B，获取到新的网络层标识与新的服务节点信令地址。若移动客户端正在开展业务情况下，则首先到原服务节点进行注册，完成原服务节点上的名址映射更新(移动客户端应用层标识<->移动客户端新网络层标识)；然后触发业务会话切换管理，在原服务节点上完成信令地址映射(移动客户端信令地址<->通信对端客户端信令地址)与业务地址映射(移动客户端业务地址<->通信对端客户端业务地址)更新；最后完成业务数据流的重定向(移动客户端使用新的业务地址进行业务数据通信，通信对端客户端发送到移动客户端新的业务地址进行业务数据通信)。移动客户端完成业务或移动客户端未在业务中发生移动情况下，移动客户端到新的服务节点注册。新的服务节点再通过信息同步机制完成全网的位置更新，以通知其他服务节点该移动客户端接入到本服务节点。这样在机动分布式抗毁环境下无论移动客户端是否正处于业务中都能够完成位置管理与切换管理。

综上，本发明在不改变移动客户端应用层标识的前提下，能够在机动分布式抗毁环境中，通过拜访模式与归属模式相结合的方法进行移动性管理。拜访模式体现在移动终端发生移动后由新的服务节点进行位置管理工作，而归属模式则体现在当移动终端发生移动切换时正在进行业务通信，需要在当前业务中按照归属模式进行位置管理与切换管理方面。当移动客户端在业务进行中发生移动切换情况下基于归属模式进行位置管理并完成业务会话切换管理，当移动客户端完成业务或未进行业务时发生移动情况下基于拜访模式完成位置管理。

可见，本发明既能够保证移动客户端应用层标识不改变，也能够确保移动客户端在移动切换过程中业务动中通，大大降低了对归属服务节点的依赖程度，从而对机动分布式抗毁环境具有很好的适应能力。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

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的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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 (6)

1.一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法，其特征在于，应用于机动分布式抗毁环境下，包括：

移动终端接入到新的网络节点，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；

判断所述移动终端是否处于业务中；

当所述移动终端处于业务中时，到原服务节点进行重注册，将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识，所述名址映射关系为应用层标识与网络层标识的映射关系；

在所述原服务节点，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；

所述移动终端采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信；

当所述移动终端完成业务或未处于业务中时，到新的服务节点进行注册，将所述名址映射关系中网络层标识更新为拜访网络节点动态分配的新网络层标识。

2.如权利要求1所述的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法，其特征在于，所述对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新包括：

通过原服务节点的会话刷新机制，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新。

3.如权利要求1或2所述的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的方法，其特征在于，还包括：

所述新的服务节点通过信息同步将所述移动终端接入到新的网络节点的信息通知到全网其他服务节点，所述其他服务节点将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识进行更新。

4.一种实现VoIP系统移动终端位置移动切换的装置，其特征在于，应用于机动分布式抗毁环境下，包括：

获取模块，用于在移动终端接入到新的网络节点时，获取新的网络层标识以及新的服务节点信令地址；

判断模块，用于判断所述移动终端是否处于业务中；

第一更新模块，用于当所述移动终端处于业务中时，到原服务节点进行重注册，将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识更新为新的网络层标识，所述名址映射关系为应用层标识与网络层标识的映射关系；

第二更新模块，用于在所述原服务节点，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新；

通信模块，用于采用新的业务地址与通信对端客户端进行业务数据通信；

第三更新模块，用于当所述移动终端完成业务或未处于业务中时，到新的服务节点进行注册，将所述名址映射关系中网络层标识更新为拜访网络节点动态分配的新网络层标识。

5.如权利要求4所述的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的装置，其特征在于，所述第二更新模块具体用于：通过原服务节点的会话刷新机制，对所述移动终端的信令地址以及业务地址的映射关系、通信对端的信令地址以及业务地址的映射关系进行更新。

6.如权利要求4或5所述的实现VoIP系统移动终端位置移动切换的装置，其特征在于，还包括：

第四更新模块，用于通过信息同步将所述移动终端接入到新的网络节点的信息通知到全网其他服务节点，所述其他服务节点将所述移动终端中名址映射关系中的网络层标识进行更新。