CN108141440A - 具有多个标识符的sip服务器 - Google Patents

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CN108141440A CN201680055079.5A CN201680055079A CN108141440A CN 108141440 A CN108141440 A CN 108141440A CN 201680055079 A CN201680055079 A CN 201680055079A CN 108141440 A CN108141440 A CN 108141440A
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Abstract

互联网协议多媒体子系统(IMS)网络内的会话发起协议(SIP)服务器可以与多个不同的标识符相关联。在一些实施例中，用于实现IMS网络内的SIP服务器的多个不同标识符的过程可以包括：在归属订户服务器(HSS)处维护与用户相关联的会话发起协议(SIP)服务器的第一标识符，并且在用户的无线通信会话期间，将SIP服务器的第二标识符插入到SIP请求的消息报头中。在一些实施例中，SIP服务器的第一标识符可以通过Diameter(Cx)接口传输，而SIP服务器的第二标识符可以通过SIP(ISC)接口传输。使用SIP服务器的多个标识符允许在SIP服务器发生故障的情况下恢复用户的无线通信会话的同时实现最短停机时间。

Description

具有多个标识符的SIP服务器
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2015年9月23日递交的序列号为14/863,175的美国实用专利申请的优先权。序列号为14/863,175的申请的全部内容通过引用并入本文中。
背景技术
互联网协议多媒体子系统(IMS)是由第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的用于向IMS网络的用户设备(UE)传送互联网协议(IP)多媒体的架构框架。IMS核心网络(有时称为“IMS核心”、“核心网络(CN)”或“IM CN子系统”)允许无线和有线设备访问IP多媒体、消息传送和语音应用和服务。IMS允许通过点对点通信以及基于IP的网络的客户端到服务器通信。
IMS利用会话发起协议(Session Initiation Protocol，SIP)--信令协议，其可用于建立、修改和终止分组网络上的多媒体会话(例如，多媒体电话呼叫)，并且认证对基于IMS的服务的访问。IMS核心网络可以包括被配置为利用SIP信令来控制和管理IMS核心网络的多媒体会话的各种节点。这些节点在这里被称为“SIP服务器”。图1是示出示例性IMS网络100的一部分的示意图。IMS网络100被示出为包括呼叫会话控制功能(CSCF)节点形式的SIP服务器，包括询问CSCF(I-CSCF)节点102和多个服务CSCF(S-CSCF)节点104(1)、104(2)、…、104(N)(统称为104)。
UE可以通过无线电接入网络(RAN)连接到IMS网络100，并且可以使用SIP注册(SIPREGISTER)方法向IMS网络100注册，该方法是用于附接到IMS网络100的机制。为了简单起见，图1示出了上一跳106，以表示这样的节点，该节点在其沿着信令路径108传输到I-CSCF节点102之前，从UE最终接收到SIP注册方法。
图1还示出了维持主数据库(master database)112的归属订户服务器(HSS)110，该主数据库112包含从UE到被指定用于向UE提供基于IMS的服务的对应S-CSCF节点104的映射。具体而言，HSS 110的主数据库112可以存储每个S-CSCF节点104的全称域名(FQDM)，每个S-CSCF节点104通过IMS注册过程分配给UE。例如，如果I-CSCF节点102选择S-CSCF节点104(1)来服务与“用户A”相关联的特定UE，则S-CSCF节点104(1)经由信令路径114从I-CSCF节点102接收该选择的通知，并且S-CSCF节点104(1)经由信令路径116指示HSS110以使用S-CSCF节点104(1)的FQDM 118更新主数据库112(例如，诸如“S-CSCF-104-1.sip.operator.com”之类的FQDM 118)。这创建了S-CSCF节点104(1)和用户A之间的绑定。
一旦用户A的UE注册并分配给S-CSCF节点104(1)，在用户A的UE处始发和终止的所有SIP信令将通过S-CSCF节点104(1)被路由。此外，为了确保通过S-CSCF节点104(1)的信令路径对整个用户A的会话(以及分配给S-CSCF节点104(1)的其他用户的其他会话)保持打开，S-CSCF节点104(1)在经由信令路径124将SIP消息转发到下一跳122之前，将其FQDM 118(即，存储在HSS 110的主数据库112中的相同FQDM 118)添加到在S-CSCF 104(1)处接收的任何新的SIP消息的记录路由报头120中。
当S-CSCF节点104(1)发生故障时(即，使得S-CSCF节点104(1)不可操作)，在不知道S-CSCF节点104(1)已经故障的情况下，在I-CSCF节点102处从被分配给S-CSCF节点104(1)的UE接收到的任何新的SIP流量将被路由到故障节点。这是因为I-CSCF节点102在接收到这样的新的SIP流量时将经由信令路径126查询HSS 110，以经由信令路径128获得分配给UE的该S-CSCF节点104(1)的FQDN 118，以及然后经由信令路径132向域名系统(DNS)服务器130发出查询，以经由信令路径134获得与FQDM 118相对应的S-CSCF节点104(1)的IP地址。然后，I-CSCF节点102使用它从DNS服务器130获得的IP地址作为来自所分配的UE的SIP流量沿着信令路径114被转发的地址。
在上述场景中，在向S-CSCF节点104(1)发送SIP流量时，I-CSCF节点102将等待可配置的用于来自S-CSCF节点104(1)的响应的超时期间(从10到30秒的任何时间)。如果在超时期间内没有接收到响应，则I-CSCF节点102将通过发起过程(例如“能力发现”)来为用户A刷新IMS注册(或另一个相关联的SIP请求)以分配不同的、可用的S-CSCF节点104到UE，该UE被配置为恢复用户A的会话并且为会话的剩余部分服务UE。然而，这个超时期间是等待会话恢复的所不希望的时间量，并且可能导致各种不利后果。例如，如果用户A正在进行呼叫，并且S-CSCF节点104(1)发生故障，则用户A可能至少在超时期间内不会听到铃声。作为另一个示例，与用户A相关联的UE可能失去其注册，并且可能不知道注册丢失，并且可能无法将丢失的注册通知给UE。在电路交换(CS)网络不可用的覆盖区域尤其如此，例如当用户正在使用长期演进语音(VoLTE)以在“仅LTE”覆盖区域进行呼叫时。即使当用户没有进行呼叫时，由用户携带的UE可能正试图用故障的S-CSCF节点104(1)注册，并且由于上述IMS恢复的超时期间，该注册可能被延迟相同的时间量。
附图说明
参考附图进行以下详尽的描述，在附图中，附图标记的最左的数字表示附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用相同的附图标记表示类似的或者相同的项或特征。
图1为示出了在IMS网络中现有技术实现方式的示意图。
图2A为根据各个实施例的示出了示例IMS网络的一部分的示意图。
图2B为示出了在SIP服务器故障之后图2A的示例IMS网络的一部分的示意图。
图3为根据各个实施例的示例SIP服务器架构的框图。
图4示出了用于针对IMS网络内的SIP服务器使用多个标识符的示例过程的流程图。
图5示出了用于将SIP服务器的标识符在其传输到HSS之前转换成不同标识符的示例过程的流程图。
图6示出了用于基于将要被传输的标识符所通过的接口的类型来选择SIP服务器的特定的标识符用于传输的示例过程的流程图。
图7示出了用于恢复用户的无线通信会话的示例过程的流程图。
具体实施方式
这里描述的是用于针对在互联网协议多媒体子系统(IMS)网络内的单个会话发起协议(SIP)服务器使用多个不同标识符的技术和系统。根据各个实施例，IMS网络内的SIP服务器可以与第一标识符和不同的第二标识符相关联，二者中的每一者识别SIP服务器。
在一些实施例中，SIP服务器的第一标识符可以通过Diameter(Cx)接口传输。例如，在IMS注册过程期间，SIP服务器的第一标识符可以通过Diameter接口上传到归属订户服务器(HSS)，从而作为IMS注册过程的一部分，HSS可以存储与用户相关联的SIP服务器的第一标识符。SIP服务器的第二标识符可以通过SIP(ISC)接口传输。例如，在用户的无线通信会话期间，可以将SIP服务器的第二标识符插入在SIP服务器处接收到的SIP请求的消息报头内，以生成修改的SIP请求，并且可以将修改后的SIP请求转发到下一节点，作为无线通信会话的一部分。
在一些实施例中，用于针对IMS网络的SIP服务器实现多个不同的标识符的过程包括：在归属订户服务器(HSS)处，维护与用户相关联的会话发起协议(SIP)服务器的第一标识符，并且在用户的无线通信会话期间，将SIP服务器的第二标识符插入到SIP请求的消息报头中。本文还公开了系统，所述系统包括一个或更多个处理器和一个或更多个存储器以及存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可执行指令在被一个或更多个处理器执行时，其执行本文公开的各种动作和/或过程。
通过针对IMS网络的SIP服务器利用多个不同的标识符(即，通过Diameter(Cx)接口传输的第一标识符和通过SIP(ISC)接口传输的第二标识符)，在SIP服务器发生故障的情况下，用户的会话可以在几毫秒内恢复，相比之下，当SIP服务器发生故障时，当前IMS网络中经历10到30秒的长得多的超时期间。在IMS会话恢复中这种增加的速度是由于以下事实导致的：对于从IMS网络的注册的UE接收到的任何新的SIP流量，存储在HSS处的第一标识符被用于查询流量分配服务器以获得用于分配的SIP服务器的转发地址。如果SIP服务器发生故障，则该查询(仅需几毫秒即可完成)将返回NULL，并导致重新注册到不同的可用SIP服务器以取代故障的服务器。因此，这里描述的技术和系统在SIP服务器故障之后缩短了会话恢复时间段。
示例性环境
虽然主要在IMS恢复的上下文中描述本文公开的技术和系统，但是本公开不限于为了IMS恢复的目的而针对单个SIP服务器使用多个标识符。也就是说，单个SIP服务器的多个标识符的使用可以具有其他下游应用，并且IMS恢复仅仅是在由于故障的SIP服务器而恢复会话时，可以如何使用多个SIP服务器标识符来减少停机时间的说明性示例。例如，针对单个SIP服务器使用多个标识符可以加速关机过程，该关机过程在SIP服务器脱机进行维护之前等待在当前会话的UE和待离开的SIP服务器。本文设想了其他类似的应用，但不限于为了说明性目的而描述的示例。
图2A为示出了示例性IMS网络200的一部分的示意图。IMS网络200可以由一个或更多个服务提供商(例如，一个或更多个无线运营商(“操作者”))维护和/或操作，服务提供商将基于移动IMS的服务提供给与用户设备(UE)相关联的用户(有时被称为“订户”)。IMS网络200可以表示任何类型的基于SIP的网络，其被配置成处理/加工SIP信令分组或者消息。根据本文描述的各个实施例，术语“用户设备(UE)”、“无线通信设备”、“无线设备”、“通信设备”、“移动设备”和“客户端设备”在本文中可互换使用，以描述能够通过IMS网络200(可能与其他网络组合)传输/接收数据的任何UE。用户可以利用其UE经由IMS网络200与其他用户和设备通信，和/或通过访问IMS网络200来接收、提供或以其他方式与各种不同的基于IMS的服务交互。例如，服务提供商可以提供多媒体电话服务，其允许订户经由IMS网络200呼叫或发消息给其他用户。以这种方式，IMS网络200的经营商可以提供任何类型的基于IMS的服务，诸如电话服务、紧急服务(例如E911)、游戏服务、即时消息服务、呈现服务、视频会议服务、社交网络和共享服务、基于位置的服务、即按即说服务等。
IMS网络200可以通过有线和/或无线网络实现点对点、客户端到客户端和/或客户端到服务器的通信，其使用任何合适的无线通信/数据技术、协议、或标准，诸如全球移动通信系统(GSM)、时分多址(TDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、演进数据优化(EVDO)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE+)、通用接入网络(GAN)、未授权移动接入(UMA)、码分多址(CDMA)、正交频分多址接入(OFDM)、通用分组无线电业务(GPRS)、增强数据GSM环境(EDGE)、高级移动电话系统(AMPS)、高速分组接入(HSPA)、演进HSPA(HSPA+)、IP语音(VoIP)、LTE语音(VoLTE)、IEEE 802.1x协议、WiMAX、Wi-Fi、通过有线服务接口规范的数据(DOCSIS)、数字订户线路(DSL)和/或任何未来的基于IP的网络技术或现有的基于IP的网络技术的演进。
任何给定的UE可以被配置为经由IMS网络200注册，并且此后访问和利用一个或更多个基于IMS的服务。为此，UE可以被配置为经由无线电接入网(RAN)传输消息给IMS网络200。例如，UE可以向IMS网络200传输消息作为IMS注册过程的一部分，，其中UE正在请求注册基于IMS的服务。SIP可以用于传输这样的消息。如本文所使用的，“SIP请求”是使用SIP协议从UE发送到IMS网络200(或IMS核心)的消息，并且“SIP响应”是使用SIP协议从IMS网络200(或IMS核心)发送到UE的消息。因此，在IMS注册过程期间，可以将SIP“注册”方法作为SIP请求发送，以便请求将UE注册到基于IMS的服务，并将UE附接到IMS网络200。
为了简单起见，图2A示出了表示节点(例如，代理CSCF(P-CSCF)节点)的上一跳202，该节点在沿着信令路径206到询问CSCF(I-CSCF)节点204的其传输之前，从UE最终接收SIP注册方法。I-CSCF节点204构成一种可能类型的“SIP服务器”，如在此使用的术语。“SIP服务器”可以包括被配置为处理SIP信令分组或消息(例如，SIP请求和/或SIP响应)的任何网络设备。图2中示出的I-CSCF节点204可以表示IMS网络200内的多个I-CSCF节点中的一个。在I-CSCF节点204处接收到SIP REGISTER方法之前，IMS网络200的一个或更多个组件可以认证用户，例如通过使用证书验证、签名验证等。
响应于在I-CSCF节点204处接收到SIP注册方法，I-CSCF节点204可以通过执行以下过程来询问该SIP请求，该过程分配多个服务CSCF(S-CSCF)节点208(1)、208(2)、…、208(M)(统称为208)之一--被配置为处理SIP信令分组的另一类型的SIP服务器–以注册用户。S-CSCF节点208有时被称为“注册者(Registrar)”，并且在正在注册基于IMS的服务的用户之间分配注册者的过程有时被称为为用户的UE找到“归属CSCF”。
I-CSCF节点204可以经由信令路径210向归属订户服务器(HSS)212初始查询在主数据库214中维护的信息，以使得I-CSCF节点204能够确定S-CSCF节点208将要服务注册用户。沿着信令路径216从HSS 212返回到I-CSCF节点204的信息可以指示：是否存在当前分配给用户的S-CSCF节点208。当主数据库214包括给用户的S-CSCF节点208的分配时，这样的分配有时被称为“S-CSCF绑定”。此外，信令路径210和216表示Diameter(Cx)接口，其中，沿着信令路径210和216传输的消息可以使用Diameter协议来传输，该Diameter协议是由互联网工程任务组(IETF)在RFC 6733中所定义的。
当I-CSCF节点204经由信令路径216接收到指示不存在注册用户的S-CSCF绑定的信息时，I-CSCF节点204可以使用域名系统(DNS)协议，以经由信令路径220向DNS服务器218查询可用的S-CSCF节点208的IP地址的。该查询可以包括A记录查询(或AAAA记录查询)以返回基于域名的IP地址(例如，IPv4、IPv6等)。DNS服务器218可以包括一个或更多个服务器，其被配置为将基于文本的域名翻译为数字IP地址，该地址可用于路由IMS网络200中的信息。在一些实施例中，DNS服务器218可以与域222相关联，诸如图2A中所示的“sip.operator.com”域。
DNS服务器218还可以访问流量分配服务器224，以从可用的S-CSCF节点208的池中确定一个或更多个合适的S-CSCF节点208，以分配给注册用户。在一些实施例中，流量分配服务器224可以与域226(其不同于DNS服务器218的域222)相关联。图2A示出域226包括“sipgeo.operator.com”域。在一些实施例中，流量分配服务器224的域226可以是DNS服务器218的域222的子域，反之亦然。
流量分配服务器224可以使用用于分配一个或更多个S-CSCF节点208给注册用户的标准，并且该标准可以包括任何合适的标准，诸如负载均衡标准和其他服务标准。例如，流量分配服务器224可以具有用于选择正在经历较少流量的S-CSCF节点208的偏好、或者选择在过载的或处理大容量网络流量的S-CSCF节点208上具有更低的处理负载的节点的偏好。
此外，为了分配完全可操作的S-CSCF节点208，流量分配服务器224可以被配置为实现健康监测机制(例如，基于简单网络管理协议(SNMP)GET轮询或者使用SIP选项(OPTION)方法的轮询机制，其中S-CSCF节点208自我报告任何问题的推送机制等)来监测IMS网络200中的SIP服务器的“健康”(即，监测故障状况或状态)。例如，单个SIP服务器(例如，单个S-CSCF节点208)可以利用表示以下SIP服务器状态的响应，来响应来自流量分配服务器224的轮询：(i)SIP服务器可操作，(ii)SIP服务器可操作但过载，或(iii)SIP服务器不可操作并且已故障。如果SIP服务器没有响应轮询，状态(iii)可以被指示给流量分配服务器224。如果任何给定的SIP服务器被确定处于状态(ii)或(iii)，则流量分配服务器224可以从可用的S-CSCF节点208的池中移除该S-CSCF节点208(例如，通过禁用S-CSCF节点208的IP地址)，使得针对S-CSCF分配的任何后续DNS查询将避免返回处于状态(ii)或(iii)的S-CSCF节点208的IP地址。
最终，DNS服务器218在流量分配服务器224的协助下可以经由信令路径228返回可供I-CSCF节点204选择的一个或更多个S-CSCF节点208的IP地址。例如，DNS服务器218可以发现S-CSCF节点208(1)、208(2)和208(3)对注册用户是可用的，并且I-CSCF节点204可以选择分配给注册用户的特定的S-CSCF节点208，诸如S-CSCF节点208(1)。
在该示例中，在选择了S-CSCF节点208(1)的情况下，I-CSCF节点204可以经由信令路径230将选择通知发送到S-CSCF节点208(1)。响应于接收到该通知，S-CSCF节点208(1)可以经由信令路径234(即，通过Diameter(Cx)接口)将第一标识符232上传或以其他方式传输给HSS 212。在该示例中，将注册用户称为“用户A”，然后，将第一标识符232存储在主数据库214中，其中，用户A被映射到S-CSCF节点208(1)的第一标识符232。该上传步骤有时被称为使用第一标识符232“更新HSS服务器名称”。虽然HSS 212的主数据库214被示为存储与用户A相关联的第一标识符232，但应该理解的是，HSS 212可以存储关于SIP服务器和用户的附加信息，诸如IP地址、会话状态等。
第一标识符232可以是与S-CSCF节点208(1)相关联的多个(例如，两个)标识符中的一个，多个标识符彼此不同。此外，S-CSCF节点208可以将多个不同的标识符连同计算机可执行指令一起存储在存储器中，该计算机可执行指令在标识符通过Diameter接口(即，“在Diameter级别”)将要传输的任何时刻导致选择第一标识符232用于传输。经由信令路径234到HSS212的接口表示Diameter接口。
第一标识符232通常可以包括用于唯一标识S-CSCF节点208(1)的一条信息和/或数据。因此，每个S-CSCF节点208可以具有其自己的第一标识符232，其唯一地标识单个S-CSCF节点208，并且可以在Diameter级别传输或上传。第一标识符232可以包括任何合适类型的标识符，诸如包括但不限于以下几者的标识符：S-CSCF节点208(1)的主机名、S-CSCF节点208(1)的全称域名(FQDN)、S-CSCF节点208(1)的IP地址或任何其他类似类型的标识符。图2A示出第一标识符232，包括“S-CSCF-208-1.sipgeo.operator.com”形式的S-CSCF节点208(1)的FQDN。在一些实施例中，第一标识符232可以包括对应于与流量分配服务器224相关联的域226的FQDN。
与用户A相关联的主数据库214中的第一标识符232的存储创建了S-CSCF节点208(1)和用户A之间的绑定，这意味着用户A现在注册到IMS网络200。随后，在用户A的UE处始发和终止的所有SIP信令通过S-CSCF节点208(1)被路由，除非S-CSCF节点208(1)故障。除非和直到S-CSCF节点208(1)发生故障，否则在用户A的无线通信会话期间在S-CSCF节点208(1)处接收的SIP请求可以由S-CSCF节点208(1)处理，并且随后沿着信令路径238转发到下一跳236。S-CSCF节点208(1)的SIP请求的处理可以包括：将S-CSCF节点208(1)的第二标识符240插入到SIP请求的消息报头242(例如记录路由报头)内，该SIP请求尚未在其消息报头242中包括第二标识符240。换句话说，IMS网络200中的S-CSCF节点208或另一合适的网络设备可被配置有计算机可执行指令以在“SIP级别”(即通过SIP(ISC)接口)写入第二标识符240。在图2的示例中，在SIP(ISC)接口上执行将第二标识符240写入SIP请求的消息报头242中。
在将SIP请求转发到下一跳236之前，执行将第二标识符240写入消息报头242中，使到用户A的返回路径也将经过S-CSCF节点208(1)，并且使得当运营商期望对S-CSCF节点208(1)执行维护时或者当S-CSCF节点208(1)过载时，会话不中断。例如，当S-CSCF节点208(1)被调度来维护或者过载时，流量分配服务器224可以使S-CSCF节点208(1)停止轮换，以考虑将其分配给新的注册用户。以这种方式，当在DNS服务器218处接收到用于初始SIP注册方法的新DNS查询时，S-CSCF节点208(1)不被包括在所返回的IP地址池中。可以继续对S-CSCF节点208(1)的关闭过程，其中涉及S-CSCF节点208(1)的会话上的每个UE周期性地重新注册(例如，刷新其注册)以被重新分配给不同的S-CSCF节点208。这是针对涉及S-CSCF节点208(1)的会话上的每个UE完成的，直到最后一个UE被重新注册为止。在检查主数据库214以确保不存在分配给S-CSCF节点208(1)的UE之后，可以使S-CSCF节点208(1)脱机以进行维护。该关闭过程依赖于第二标识符240的插入以使得对IMS网络200上的用户的服务影响最小化。
插入到SIP请求的消息报头242中的第二标识符240不同于存储在HSS212的主数据库214中的第一标识符232。为此，第二标识符240可以包括任何合适类型的标识符，例如这样的标识符，包括但不限于S-CSCF节点208(1)的主机名、S-CSCF节点208(1)的全称域名(FQDN)、S-CSCF节点208(1)的IP地址或任何其他类似类型的标识符，只要第二标识符240以某种方式不同于第一标识符232即可。例如，第二标识符240可以具有与第一标识符232相同的标识符类型(例如，标识符232和240都可以包括FQDN)，但是第二标识符240可以包括将其与第一标识符232区分开的值。在图2A中通过以下事实示出这种场景：第二标识符240包括对应于DNS服务器218的域222的“S-CSCF-208-1.sip.operator.com”(例如，“sip.operator.com”)，而第一标识符232对应于流量分配服务器224的域226(例如，“sipgeo.operator.com”)。在该示例中，每个标识符的各自FQDN的值“sip”和“sipgeo”是不同的，由此区分这两个标识符。在另一个示例中，第二标识符240可以附加地或可选地与第一标识符232区别在于标识符的类型(例如，第二标识符240可以包括S-CSCF节点208(1)的IP地址，而第一标识符232可以包括S-CSCF节点208(1)的FQDN。
在一些实施例中，S-CSCF节点208可以包括存储在S-CSCF节点208的存储器中的计算机可执行指令，其导致在所有实例中传输单个标识符，而不管将要被传输的标识符所要通过的接口的类型。例如，每个S-CSCF节点208可以通过Diameter接口(即，在Diameter级别)和SIP接口(即，在SIP级别)两者传输其各自的第二标识符240。在该实施例中，第二标识符240的传输可以由中间网络设备244(“中间设备244”)截取，在中间设备244处，在被转发到预期的目的地之前，将其转换为不同的标识符(例如，第一标识符232)。例如，代替经由信令路径234上传第一标识符232的S-CSCF节点208(1)，如上所述，S-CSCF节点208(1)可以可选地将第二标识符240经由信令路径246上传至中间设备244。通过信令路径246的传输可以是Diameter级别传输。例如，中间设备244可以包括负责将Diameter信令消息路由或中继到诸如HSS 212的Diameter节点的Diameter中继代理(DRA)。在这该场景中，中间设备244可以存储计算机可执行指令，当计算机可执行指令由中间设备244的一个或更多个处理器执行时，使得所接收的第二标识符240被转换成第一标识符232(例如，通过交换包括在标识符中的值(例如，如图2A所示，在FQDN中用“sipgeo”代替“sip”))。然后，中间设备244可以通过Diameter接口将第一标识符232转发到HSS 212。因此，本文描述的技术可以在任何现有S-CSCF节点208(1)中实现，其被配置为在Diameter级别和SIP级别两者上传输单个标识符，而不改变S-CSCF节点208(1)的配置。
图2B是示出在诸如S-CSCF节点208(1)之类的SIP服务器发生故障之后，图2A的示例性IMS网络200的一部分的示意图。在图2B的示例中，S-CSCF节点208(1)可能已经经历了网络故障或SIP服务器的硬件和/或软件中的一些其他故障，这些故障使得SIP服务器在处理SIP信令分组中不起作用。在该示例中，SIP服务器的故障可以与处于过载状态的SIP服务器(即，如上所述，状态(ii))区别在于，SIP服务器可能不响应来自流量分配服务器224的轮询，或者可能无法在基于推送的健康监测方案中自我报告。
当S-CSCF节点208(1)发生故障时，如图2B所示，流量分配服务器224例如通过轮询S-CSCF节点208(1)并且未能接收到来自S-CSCF节点208(1)的响应而确定故障状态。响应于确定S-CSCF节点208(1)已经发生故障，流量分配服务器224使可用S-CSCF节点208的池中的S-CSCF节点208(1)停止轮换，节点208可被分配给注册用户。
继续前述示例，用户A被注册并分配了S-CSCF节点208(1)，在I-CSCF节点204处接收到的任何新的SIP流量(例如，SIP请求)导致I-CSCF节点204向HSS 212查询分配给用户A的S-CSCF节点的标识符，其返回从主数据库214检索的第一标识符232。I-CSCF节点204可使用第一标识符232沿着信令路径220向DNS服务器218查询与第一标识符232对应的S-CSCF节点208的IP地址。在接收到DNS查询时，DNS服务器218可以访问流量分配服务器224以确定对应于第一标识符232的S-CSCF节点208(1)已被流量分配服务器224取消轮换，这导致DNS服务器218沿着信令路径228返回“NULL”响应248，其指示S-CSCF节点208(1)已经取消轮换(例如，由于故障)。值得注意的是，DNS查询和NULL响应248需要大约几毫秒才能完成。
在I-CSCF节点204处接收到NULL响应248使得I-CSCF节点204通过发起针对初始S-CSCF节点208分配过程的能力发现，来重新注册用户A。以这种方式，不同的可用S-CSCF节点208(诸如S-CSCF节点208(2))可被分配给用户A，以恢复用户A的会话。在此示例中，通过DNS查询发现节点故障，用户A的会话可以在几毫秒内恢复。在一些实施例中，重新注册可以涉及包括唯一CALL-ID的SIP对话。
在一些实施例中，在S-CSCF节点208(1)的故障之前，可以从HSS 212的主数据库214恢复用户A的会话的先前状态，使得用户A的会话可以使用S-CSCF节点208(2)、从其离开的位置恢复。响应于接收到NULL响应，当用户A最初被分配给S-CSCF节点208(1)时，S-CSCF节点208(2)分配到用户A的分配过程可以与以上关于图2A所描述的相似。因此，通过将与用户A相关联的S-CSCF节点208(2)的第一标识符232存储其中，在主数据库214中更新S-CSCF节点208(2)的新的分配，以及在将SIP消息转发到下一跳236之前，在S-CSCF节点208(2)处接收到的任何后续SIP流量使S-CSCF节点208(2)将第二标识符240插入到SIP消息的消息报头242中。
图3是根据各种实施例的示例性SIP服务器300架构的框图。(更多)SIP服务器300可以代表图2A和图2B的单个S-CSCF节点208。在一些实施例中，SIP服务器300可以表示图2A和图2B的I-CSCF节点204。如图所示，SIP服务器300可以包括一个或更多个处理器302以及一种或更多种形式的计算机可读存储器304。SIP服务器300还可以包括附加存储设备。这种附加存储器可以包括可移除存储器306和/或不可移除存储器308。
SIP服务器300还可以包括通信到(更多)处理器302和计算机可读存储器304的输入设备310和输出设备312。IP服务器300还可以包括(更多)通信连接314，其允许SIP服务器300例如经由网络与其他网络/计算设备316进行通信。如本文所述，(更多)通信连接314可以有助于通过任何合适的通信/数据技术、标准或协议传输和接收有线和/或无线信号。
在各种实施例中，计算机可读存储器304通常包括易失性存储器和非易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、微型硬盘驱动器、存储卡、光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备或任何其他介质)两者。计算机可读存储器304也可以被描述为计算机存储介质，并且可以包括以用于存储信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，所述信息例如是计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机可读存储器304、可移动存储器306和不可移动存储器308都是计算机可读存储介质的示例。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)或其他光学存储器、磁盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁性存储设备，或可用于存储所需信息并可由SIP服务器300访问的任何其他介质。任何这样的计算机可读存储介质可以是SIP服务器300的部分。
在一些实施例中，SIP服务器300可以将一个或更多个标识符318(诸如图2A中引入的第一标识符232和/或第二标识符240)存储在存储器304中，诸如第一标识符232和第二标识符240，第一标识符232和第二标识符240的每一者唯一地标识SIP服务器300，如本文所述。例如，单个标识符318可以包括SIP服务器300的FQDN。
在存储器304存储多个不同标识符318的情况下，计算机可读存储器304还可以包括标识符选择器320，以在将标识符318传输或上传到另一个网络设备316(诸如HSS 212)时，基于各种标准来选择标识符318中的一个。例如，标识符选择器320可以确定将要被传输的标识符318所通过的接口的类型(例如，Diameter(Cx)、SIP(ISC)等)，并且基于接口的类型，选择适当的标识符318用于传输。例如，标识符选择器320在其确定标识符318将要通过Diameter接口传输时，可以选择第一标识符232，而标识符选择器320可以在其确定标识符318将要通过SIP接口传输时，可以选择第二标识符240。
示例性过程
本公开中描述的过程可以由本文描述的架构或由其他架构来实现。这些过程在逻辑流程图中显示为块的集合。一些块表示可以用硬件、软件或其组合来实现的操作。在软件的上下文中，框表示存储在一个或更多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由一个或更多个处理器执行时执行所述操作。通常，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在被解释为限制性的，并且可以以任何顺序或并行地组合任意数量的所描述的块来实现这些过程。应该理解，以下过程也可以在其他架构上实现。
图4示出了用于针对IMS网络200内的SIP服务器300使用多个标识符318的示例过程400的流程图。在描述过程400时，参考图2A和图2B中所示的组件，以及图3的SIP服务器300架构。
在402处，可以将SIP服务器300(例如，S-CSCF节点208中的一个)的第一标识符232上传到HSS 212，以存储在与用户(例如，用户A)相关联的HSS 212处。在402处，在接收来自SIP服务器300的不同标识符318并将其转换为用于上传到HSS 212的第一标识符232之后，可以由SIP服务器300或者由中间网络设备244(例如，代理节点或DRA)执行上传。在一些实施例中，作为IMS注册过程的一部分，在402处执行上传，诸如当用户的UE正在向IMS网络200注册基于IMS的服务(例如，电话服务)时。例如，可以响应于以下操作来执行上传：在I-CSCF节点204处接收到的SIP消息(例如，任何类型的SIP请求，诸如SIP注册方法、SIP邀请、SIP订阅方法或任何其他SIP方法)；确定要与用户(例如，用户A)相关联的SIP服务器300(例如，S-CSCF节点208)；以及由I-CSCF节点204选择SIP服务器300以服务用户。
在404处，一旦接收到第一标识符232，HSS 212可以将第一标识符232维护在存储器中(例如，在主数据库214内)并且与注册用户(例如，图2A和2B中的用户A)相关联。
在406处，可以将SIP服务器300的第二标识符240插入到SIP请求的消息报头242(例如，记录路由报头)中，该SIP请求是在IMS网络200上的用户的无线通信会话(例如，呼叫)期间接收到的。
在执行过程400时，在SIP服务器300发生故障的情况下，相比于等待长得多的超时期间，分配给SIP服务器300的用户的无线通信会话可以在大约几毫秒内恢复。由于以下事实，这提高了IMS会话恢复速度：对于从注册用户的UE接收到的任何新的SIP流量，利用存储在HSS 212处的第一标识符232来查询流量分配服务器224以获得针对分配的SIP服务器的转发(IP)地址，以及由于SIP服务器300发生故障，该查询(仅需要几毫秒即可完成)将返回NULL并且导致向不同的可用SIP服务器300重新注册以代替故障的那个。
图5示出了用于将SIP服务器300的标识符318在其传输到HSS 212之前转换为不同标识符318的示例过程500的流程图。在描述过程500时，参考如图2A和图2B所示的组件、以及图3所示的SIP服务器300架构。
在502处，可以在网络设备处接收SIP服务器300的标识符318，诸如图2A的第二标识符240。在一些实施例中，在步骤502接收SIP服务器300的标识符318的网络设备可以包括通信地耦合在SIP服务器300和HSS 212之间的中间网络设备244。
在504处，网络设备可以将所接收的标识符318(例如，第二标识符240)转换为SIP服务器300的不同标识符318，诸如SIP服务器300的第一标识符232。将一个标识符318转换成同一SIP服务器300的另一个不同标识符318可以包括：用不同值替代所接收到的标识符318包括的值(例如，用“sipgeo”替代第二FQDN标识符240中的“sip”)。
在506处，可以将SIP服务器300的不同标识符318(例如，第一标识符232)上传到HSS 212，以便在与用户(例如，用户A)相关联的HSS 212处存储。在步骤506处的上传可以类似于过程400的上传步骤402。
图6示出了用于基于将要被传输的标识符318所通过的接口的类型来选择SIP服务器300的特定标识符318用于传输的示例过程600的流程图。在描述过程600时，参考图2A和图2B所示的组件，以及参考图3的SIP服务器300架构。
在602处，SIP服务器300的标识符选择器320可以确定将要被传输的SIP服务器300的标识符318所通过的接口的类型(例如，Diameter(Cx)、SIP(ISC)等)。例如，在IMS注册过程期间，SIP服务器300可以被配置为通过Diameter接口将SIP服务器300的标识符318传输到HSS 212。同时，在用户的无线通信会话期间，SIP服务器300可以被配置为通过SIP接口传输将要被写入SIP请求的消息报头中的SIP服务器300的标识符318。在602处，可以基于对标识符318的预期目的地的知识、或基于SIP服务器300已知的其他信息来确定接口类型。
在604处，标识符选择器320可以至少部分地基于在602处确定的接口的类型，来选择多个标识符318中的一个。如果在602处确定的接口是Diameter(Cx)接口，则过程600可以沿着“是”路线前进到604(1)，其中从SIP服务器300的多个标识符318中选择第一标识符232。在一些实施例中，第一标识符232可以包括SIP服务器300的FQDN，其对应于图2A和图2B的流量分配服务器224的域226。如果在602处确定的接口不是Diameter接口(例如，该接口是SIP(ISC)接口)，则过程600可以沿着“否”路线前进到604(2)，其中从SIP服务器300的多个标识符318选择第二标识符240。第二标识符240与这里所描述的第一标识符232不同，并且第二标识符240可以包括对应于图2A和2B的DNS服务器218的域222的SIP服务器300的FQDN。
在606处，所选择的标识符318可以通过该接口被传输。例如，如果在602处确定该接口为Diameter接口，则可以通过Diameter接口将第一标识符232上传到网络设备(例如，HSS 212)。另一方面，如果在602处确定该接口为SIP接口，则可以经由SIP接口将第二标识符240插入到SIP请求的消息报头242中。
图7示出了用于恢复用户的无线通信会话的示例性过程700的流程图。过程700可以从图4所示的过程400的步骤406继续，如由图4和图7中的跨页参考“A”所表示的。
在702处，I-CSCF节点204可以接收附加SIP请求，作为参考图4的过程400讨论的与SIP服务器300(例如，S-CSCF节点208之一)相关联的用户(例如，用户A)的无线通信会话的一部分。在702处接收到的SIP请求可以包括作为用户A的无线通信会话的一部分的SIP邀请方法、SIP订阅方法、或者经由SIP信令分组可被传输的任何类似的SIP请求。
在704处，I-CSCF节点204可以查询HSS 212，以检索分配的用户A的SIP服务器300的标识符；在这种情况下，第一标识符232存储在HSS 212的主数据库214中。
在706处，I-CSCF节点204可以使用DNS协议、使用其从HSS 212检索到的SIP服务器300的第一标识符232，来查询DNS服务器218。DNS服务器218可以接收具有以与流量分配服务器224的域相对应的FQDN形式的第一标识符232。这可以使得DNS服务器218访问流量分配服务器224，以获得分配的SIP服务器300的关于“健康”(例如，故障状况)的信息。如果流量分配服务器224已经从轮换中移除了分配的SIP服务器300(例如，由于SIP服务器300的故障)，则DNS服务器218可以通过访问流量分配服务器224来获得这样的信息。
在708处，在与第一标识符232相关联的分配的SIP服务器300已经发生故障的情况下，I-CSCF节点204从DNS服务器218接收NULL响应，其表示SIP服务器300的故障情况。
在710处，I-CSCF节点204可以通过以下步骤来重新注册用户A：发起能力发现、向DNS服务器218查询可用的S-CSCF节点208以及向用户A分配不同的可操作的SIP服务器300，由此在大约几毫秒内恢复用户A的无线通信会话。
本文描述的环境和单个元件当然可以包括许多其他逻辑、编程和物理组件，附图中示出的那些组件仅是与本文所讨论相关的示例。
这里描述的各种技术在给定的示例中被假定为在计算机可执行指令或软件(诸如程序模块)的一般情况下实现，计算机可执行指令或软件被存储在计算机可读存储器中并且由一个或更多个计算机或其他设备(例如图中所示的那些)的(更多)处理器执行。通常，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，并限定用于执行特定任务或实现特定抽象数据类型的操作逻辑。
可以使用其他架构来实现所描述的功能性，并且意图落入本公开的范围内。此外，虽然为了讨论的目的在上面限定了具体的责任分配，但根据不同情况，可能以不同方式分配和划分各种功能和责任。
类似地，软件可以以各种方式并且使用不同的手段来存储和分配，并且可以以许多不同的方式改变上述的特定软件存储和执行配置。因此，实现上述技术的软件可以分布在各种类型的计算机可读介质上，而不限于具体描述的存储器的形式。

Claims (20)

1.一种计算机实现的方法，包括：
接收会话发起协议(SIP)消息；
确定与所述SIP消息相关联的用户的SIP服务器；
将所述SIP服务器的第一标识符存储在归属订户服务器(HSS)中；以及
将所述SIP服务器的第二标识符插入到所述SIP消息的消息报头中。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括在存储所述第一标识符之前：
在中间网络设备处接收所述SIP服务器的所述第二标识符；以及
在所述中间网络设备处，将所述SIP服务器的所述第二标识符转换为所述SIP服务器的所述第一标识符，其中将所述SIP服务器的所述第一标识符存储在所述HSS中包括：将来自所述中间网络设备的所述SIP服务器的所述第一标识符上传到所述HSS。
3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述SIP服务器包括服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)节点。
4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述SIP服务器的所述第一标识符包括所述SIP服务器的第一全称域名(FQDN)，并且所述SIP服务器的所述第二标识符包括所述SIP服务器的第二FQDN。
5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中所述SIP服务器的所述第一FQDN对应于与流量分布服务器相关联的域，所述流量分布服务器被配置为在互联网协议多媒体子系统(IMS)的注册用户之中分配SIP服务器。
6.根据权利要求5所述的计算机实现的方法，还包括：
接收附加的SIP消息；
从所述HSS中检索所述第一FQDN；
使用所述第一FQDN查询域名系统(DNS)服务器；
从所述DNS服务器接收NULL响应，所述NULL响应表示所述SIP服务器的故障；以及
响应于接收到所述NULL响应，重新注册所述用户以分配新的SIP服务器并恢复无线通信会话。
7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括在存储所述第一标识符之前：
确定所述第一标识符或所述第二标识符中的一个是将要通过Diameter接口传输到所述HSS；以及
至少部分地基于所述Diameter接口来选择所述SIP服务器的所述第一标识符用于传输到所述HSS。
8.一种或更多种非暂时性计算机可读介质，存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被执行时，使一个或更多个通信设备执行动作，所述动作包括：
接收与用户相关联的会话发起协议(SIP)消息；
从归属订户服务器(HSS)检索与所述用户相关联的SIP服务器的第一标识符；
确定与所述第一标识符相关联的所述SIP服务器；
将所述SIP消息发送给所述SIP服务器；以及
将所述SIP服务器的第二ID插入在所述SIP消息的消息报头中。
9.根据权利要求8所述的一个或更多个非暂时性计算机可读介质，所述动作还包括：在接收所述SIP消息之前，作为互联网协议多媒体子系统(IMS)注册程序的一部分，将所述SIP服务器的所述第一标识符存储在所述HSS中。
10.根据权利要求9所述的一种或更多种非暂时性计算机可读介质，所述动作还包括：在存储所述第一标识符之前，至少部分地基于确定所述传输将要通过Diameter接口发生来选择所述第一标识符用于传输到所述HSS。
11.根据权利要求9所述的一个或更多个非暂时性计算机可读介质，所述动作还包括：在所述IMS注册过程期间并且在所述传输之前：
接收所述SIP服务器的所述第二标识符；
将所述SIP服务器的所述第二标识符转换为所述SIP服务器的所述第一标识符，作为所述IMS注册过程的一部分，所述第一标识符被传输到所述HSS。
12.根据权利要求8所述的一个或更多个非暂时性计算机可读介质，其中所述SIP服务器的所述第一标识符包括所述SIP服务器的第一主机名，并且所述SIP服务器的所述第二标识符包括所述SIP服务器的第二主机名。
13.根据权利要求8所述的一种或更多种非暂时性计算机可读介质，其中：
所述SIP服务器的所述第一标识符包括所述SIP服务器的第一全称域名(FQDN)，所述第一FQDN对应于与流量分布服务器相关联的域，所述流量分布服务器被配置为监测IMS的SIP服务器的故障情况；以及
所述SIP服务器的所述第二标识符包括所述SIP服务器的第二FQDN，所述第二FQDN对应于与域名系统(DNS)服务器相关联的域，所述DNS服务器被配置为将域名翻译成数字互联网协议(IP)地址。
14.一种系统，包括：
一个或更多个处理器；以及
存储计算机可执行指令的存储器，当所述计算机可执行指令在所述一个或更多个处理器上执行时，使执行操作，所述操作包括：
接收与用户相关联的会话发起协议(SIP)消息；
从归属订户服务器(HSS)检索与所述用户相关联的SIP服务器的标识符；
使用所述标识符查询域名系统(DNS)服务器；
从所述DNS服务器接收NULL响应，所述NULL响应表示所述SIP服务器的故障；以及
响应于接收到所述NULL响应，重新注册所述用户以分配新的SIP服务器并恢复无线通信会话。
15.根据权利要求14所述的系统，其中重新注册所述用户包括将所述新是SIP服务器的第一标识符存储在所述HSS中。
16.根据权利要求15所述的系统，所述操作还包括：在存储所述第一标识符之前，至少部分地基于确定将所述第一标识符传输到所述HSS将要通过Diameter接口发生来选择所述第一标识符用于传输到所述HSS。
17.根据权利要求15所述的系统，所述操作还包括：
接收与所述用户相关联的附加SIP消息；以及
将所述新的SIP服务器的第二标识符插入到所述附加SIP消息的消息报头中。
18.根据权利要求17所述的系统，所述操作还包括：
在与所述用户的所述重新注册相关联的互联网协议多媒体子系统(IMS)注册过程期间，从所述新的SIP服务器接收所述第二标识符；
将所述第二标识符转换为所述第一标识符；以及
将所述第一标识符转发到用于维护与所述用户相关联的所述第一标识符的所述HSS。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述新的SIP服务器的所述第一标识符包括所述新的SIP服务器的第一主机名，并且所述新的SIP服务器的所述第二标识符包括所述新的SIP服务器的第二主机名。
20.根据权利要求14所述的系统，其中所述标识符包括与流量分配服务器的域相对应的全称域名(FQDN)，所述流量分配服务器被配置为监测互联网协议多媒体子系统(IMS)的SIP服务器的故障状况，以及其中所述DNS服务器通信地耦合到所述流量分配服务器，并且被配置为：如果所述流量分配服务器指示所述SIP服务器已经故障，则返回所述NULL响应。
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