CN1983999A - Ims中的会话处理方法及查询呼叫会话控制功能模块 - Google Patents

Abstract

一种IMS中的会话处理方法及I－CSCF模块，被叫归属域I－CSCF模块或归属签约用户服务器感知到路由处理过程中当前为用户服务的S－CSCF处于不可用状态，则归属签约用户服务器向I－CSCF发送S－CSCF能力集信息；I－CSCF收到能力集信息后，选择一个另一个S－CSCF，后续被叫用户的被叫都路由到该重选后的S－CSCF进行。本发明解决了现有实现中因S－CSCF故障，导致用户无法提供未注册业务，尤其是PSI无法实现的问题，极大降低了网络运营中存在的风险，增强了IMS网络可靠性，提高了用户满意度。

Description

IMS中的会话处理方法及查询呼叫会话控制功能模块

技术领域

本发明涉及基于IP的多媒体子系统(IMS)技术领域，尤其涉及一种基于IP的多媒体子系统(IMS)中的会话处理方法及查询呼叫会话控制功能模块。

背景技术

随着宽带网络的发展，移动通信不仅仅局限于传统的话音通信，通过与呈现业务(presence)、短消息、网页(WEB)浏览、定位信息、推送业务(PUSH)以及文件共享等数据业务的结合，移动通信能够实现音频、视频、图片和文本等多种媒体类型的业务，以满足用户的多种需求。

例如，短消息业务能够提供即时消息、聊天室以及多媒体短消息的服务；视频业务能够提供娱乐、多媒体信息和日常交流等服务；电子商务业务能够提供产品目录、搜索引擎、购物车、订单管理以及支付等服务；游戏业务能够提供单人游戏和群组游戏等服务；定位业务能够提供寻人、向导以及报警等服务；个人助理业务能够提供地址本、日程表、书签管理、文件存储、事件提醒以及电子邮件等服务。

在多种应用的推动下，第三代移动通信标准化伙伴项目(3GPP)以及第三代移动通信标准化伙伴项目2(3GPP2)等组织都先后推出了基于IP的多媒体子系统(IMS)架构，其目的是在移动网络中使用一种标准化的开放结构来实现多种多样的多媒体应用，以给用户提供更多的选择和更丰富的感受。

如图1所示为IMS系统结构图，为清晰起见，本图并未列出所有网元之间接口。IMS架构叠加在分组域网络(PS-Domain)之上，其与安全功能相关的实体包括呼叫状态控制功能(CSCF，Call Session Control Function)实体和归属签约用户服务器(HSS)功能实体。CSCF又可以分成服务CSCF(S-CSCF)、代理CSCF(P-CSCF)和查询CSCF(I-CSCF)三个逻辑实体，该三个逻辑实体可能是不同的物理设备上，也可能是同一个物理设备中不同的功能模块。S-CSCF是IMS的业务交换中心，用于执行会话控制、维持会话状态、管理用户信息、产生计费信息等；P-CSCF是终端用户接入IMS的接入点，用于完成用户注册，服务质量(QoS)控制和安全管理等；I-CSCF负责IMS域之间的互通、管理S-CSCF的分配、对外隐藏网络拓扑结构和配置信息、并产生计费数据等。

归属签约用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)是每个用户最重要的数据库，保存着所有和签约相关的信息，用于支持各个网络实体对呼叫和会话的处理，具体包括：用户的标识、编号以及寻址信息；用户的安全信息；用户的位置信息以及用户的描述信息(user profile information)等。一个归属网络可以有一个或者多个HSS，取决于移动签约用户的数量，网络设备的容量以及具体的组网情况。HSS和网络中的多个实体之间有接口。

每个签约了IMS业务的用户都由归属网络运营商分配了一个或者多个私有用户标识，用于在注册、授权、管理和计费过程中使用，使用网络接入标识(NAI，Network Access Identifier)的格式。每个IMS用户还有一个或者多个公共用户标识，用于和其他用户通信的时候标识自己，找到对方。私有用户标识一般不对外公开，而公共用户标识是对外公开的，在使用各类业务的会话过程中使用。如图3所示为私有用户标识与公共用户标识的对应关系示意图，同一IMS订阅(Subscription)关系中的公共用户标识使用同一个S-CSCF服务器。

PSI(公共业务标识)用来在IMS中标识AS(应用服务器)上的一种业务或者特定业务的一种资源，同时为了将PSI最大程度的作为一个IMS用户对待并保持和现有接口的兼容性，对PSI也引入了私有业务标识(PrivateService Identity)概念，私有业务标识由网络操作员指定并且在网络内唯一，其和PSI的关系为一对多的关系，即由一个私有业务标识可能关联到一个或多个公共业务标识。

对于PSI，它的S-CSCF的分配方式有两种：静态配置和动态分配。由于不允许PSI显式发起注册过程，在采用动态分配方式时，PSI的S-CSCF的获得只能通过该PSI用户作被叫实现。

根据用户是否发起注册过程可以将用户的注册状态分为注册状态(Registered)、注销状态(Notregistered)和未注册状态(Unregistered)，具体说明如下：

A、注册状态指的是一个公共用户标识完成了REGISTER(注册)过程，被分配了服务的S-CSCF；

B、注销状态指的是一个公共用户标识根本没有发起过REGISTER过程；

C、未注册状态指的是一个公共用户标识没有发起REGISTER过程，但是作为被叫被分配了服务的S-CSCF或者有一个S-CSCF保存了该公共用户标识对应的用户的描述信息。

现有技术中，当IMS公共用户标识没有注册，但是签约了和未注册状态有关的业务时，该公共用户标识可以作为被叫，这时对未注册用户发起会话请求的处理流程如图2所示，步骤如下：

1、被叫用户归属域I-CSCF接收到对该用户的INVITE请求；

2、I-CSCF向保存用户数据的HSS发送LIR(位置信息请求)消息查询用户位置信息；

3、HSS检查请求中公共用户标识处于Notregistered(注销)状态，并且存在未注册业务，通过LIA(位置信息响应)消息返回能够满足该定购关系的S-CSCF能力集信息，否则返回用户没有注册的错误信息；

4、I-CSCF根据返回的能力集信息选择一个满足要求的S-CSCF；

5、I-CSCF将INVITE请求转发至选择的S-CSCF；

6、S-CSCF发送SAR(服务器分配请求)给HSS，请求下载用户数据，其中Server Assignment Type参数取值UNREGISTERED_USER，表明用户没有注册；

7、HSS通SAA(服务器分配响应)消息返回相关数据，并且将请求中包含的公共用户标识状态设置为Unregistered(未注册)；

8、S-CSCF根据下载的用户配置进行业务控制；

9、S-CSCF进行后续业务操作。

在被叫过程中，涉及到I-CSCF选择S-CSCF的处理，可能发生在以下几种情况下(以上过程描述的是用户没有注册的情况)：

1、若LIR请求中包含的公共用户标识处于注册状态，则HSS给I-CSCF返回保存的S-CSCF地址，I-CSCF进一步向该S-CSCF转发针对被叫用户的INVITE请求；

2、若LIR请求中包含的公共用户标识处于未注册状态，并存在未注册业务，则HSS给I-CSCF返回保存的S-CSCF地址，I-CSCF进一步向该S-CSCF转发针对被叫用户的INVITE请求；

3、若LIR请求中包含的公共用户标识处于注销状态，并存在未注册业务，则HSS需要进一步判断同一IMS订阅关系中是否存在公共用户标识已经分配了S-CSCF服务器，若条件成立，则HSS给I-CSCF返回这个S-CSCF地址，否则，HSS给I-CSCF返回能够满足该签约关系要求的S-CSCF能力集信息；

4、上述3中若HSS返回的是S-CSCF的地址，则I-CSCF进一步向该S-CSCF转发针对被叫用户的INVITE请求；若HSS返回的是能力集信息，则I-CSCF选择一个能够满足要求的S-CSCF服务器，并进一步向该S-CSCF转发针对被叫用户的INVITE请求。

现有技术的缺点在于：

在IMS现有实现中，不支持被叫过程中的S-CSCF重选。当用户所归属的IMS Subscription(订阅)已存储了一个S-CSCF，如用户处于注册状态、未注册状态、或者注销状态但同一签约关系中存在其它公共用户标识已经分配了S-CSCF服务器，此时用户作被叫，其归属域I-CSCF根据HSS返回的为用户服务的S-CSCF的SIP URI(会话发起协议统一资源标识符)地址转发请求，由于现有实现中不支持被叫过程中的S-CSCF重选，即使由于各种原因使得I-CSCF能够感知到当前S-CSCF故障(如I-CSCF发送/重发SIP消息给S-CSCF未得到回应，HSS判断S-CSCF存在故障，告知I-CSCF)仍然会将该请求转发至这个处于故障中的S-CSCF，导致本次业务失败，后续只能等到这个S-CSCF重新恢复功能或者用户重新发起注册过程进行S-CSCF的重选，用户才能获得正常的服务，在此期间用户无法正常做被叫或者提供未注册业务。

尤其在PSI应用中，一旦PSI通过作被叫分配了一个S-CSCF后，此后和此PSI相关的任何业务操作都使用此相同的S-CSCF，若当前为PSI服务的S-CSCF故障，由于PSI没有注册过程，无法进行重选，如果该S-CSCF一直处于故障状态，则PSI用户一直无法恢复正常服务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有IMS实现中会因为用户分配的S-CSCF不可用，导致用户无法提供未注册业务，尤其是PSI无法实现的问题，提供一种IMS中的会话处理方法及查询呼叫会话控制功能模块，在被叫过程中支持S-CSCF的重选，从而降低网络运营中存在的风险，增强IMS网络的可靠性，提高用户满意度。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

这种基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，包括以下步骤：

被叫归属域查询呼叫会话控制功能模块或归属签约用户服务器感知到路由处理过程中当前为用户服务的服务呼叫会话控制功能模块处于不可用状态，则所述归属签约用户服务器向所述查询呼叫会话控制功能模块发送服务呼叫会话控制功能模块能力集信息；

查询呼叫会话控制功能模块收到所述能力集信息后，选择一个不同于所述不可用服务呼叫会话控制功能模块的另一个服务呼叫会话控制功能模块，后续被叫用户的被叫都路由到该重选后的服务呼叫会话控制功能模块进行。

其中，所述归属域查询呼叫会话控制功能模块感知到当前正在为用户服务的服务呼叫会话控制功能模块不可用，向归属签约用户服务器请求所述的能力集信息，所述归属签约用户服务器收到请求后，再向所述查询呼叫会话控制功能模块返回所述的能力集信息。

其中，所述查询呼叫会话控制功能模块通过向归属签约用户服务器发送位置信息请求来请求所述的能力集信息，通过对位置信息请求命令进行扩展，在位置信息请求命令中新增信元，该新增信元至少包括请求能力集信息取值，如请求中不包含该新增信元，则归属签约用户服务器认为该位置信息请求是查询用户位置信息，归属签约用户服务器根据请求中是否包含该新增信元及该新增信元的取值判断是否属于请求所述的能力集信息。

其中，所述归属签约用户服务器收到请求后，检查是否允许查询呼叫会话控制功能模块进行重选，若所述归属签约用户服务器认为当前服务呼叫会话控制功能模块可主动恢复，查询呼叫会话控制功能模块不需要进行重选，则归属签约用户服务器在能力集请求响应消息中返回错误码，指示查询呼叫会话控制功能模块不需要重选；否则，允许查询呼叫会话控制功能模块进行重选，归属签约用户服务器返回所述的能力集信息。

其中，若归属签约用户服务器允许查询呼叫会话控制功能模块进行重选，则进一步检查请求中所包含的公共用户标识的注册状态，只有当整个基于因特网协议的多媒体子系统订阅中不存在处于注册状态的公共用户标识时可以进行重选；此时归属签约用户服务器对用户状态的检查包括：

A1、若本次请求中包含的公共用户标识处于注册状态，则返回错误；

A2、若本次请求中包含的公共用户标识处于未注册或注销状态，则进一步判断同一订阅中是否存在处于注册状态的公共用户标识，若存在则返回错误；否则，进一步判断请求中包含的公共用户标识是否存在未注册业务，若不存在则返回错误；若请求中包含的公共用户标识存在未注册业务，对于未注册状态，则归属签约用户服务器直接返回所述的能力集信息；对于注销状态，则归属签约用户服务器需要判断同一订阅中是否存在处于未注册状态的公共用户标识，存在则返回所述的能力集信息；否则返回错误。

其中，若归属签约用户服务器允许查询呼叫会话控制功能模块进行重选，则进一步检查请求中所包含的公共用户标识的注册状态，当订阅中存在处于注册状态的公共用户标识时，允许进行重选，此时归属签约用户服务器对用户状态的检查包括：

B1、若该公共用户标识处于注册状态，则归属签约用户服务器进一步判断用户是否存在未注册业务，若存在未注册业务，则返回所述的能力集信息；若用户没有签约未注册业务，则返回错误；

B2、若该公共用户标识处于未注册或注销状态，则归属签约用户服务器进一步判断用户是否存在未注册业务，若不存在，则归属签约用户服务器返回错误；若存在未注册业务，对于未注册状态，归属签约用户服务器直接返回所述的能力集信息；对于注销状态进一步地，归属签约用户服务器检查属于同一签约关系内的其它公共用户标识是否存在至少一个已经分配了服务呼叫会话控制功能模块，若存在，则返回所述的能力集信息，若不存在，则返回错误。

其中，所述查询呼叫会话控制功能模块支持重选特性，而归属签约用户服务器不支持重选特性时，所述归属签约用户服务器无法识别位置信息请求命令中新增信元，仍然返回当前服务呼叫会话控制功能模块地址的响应，查询呼叫会话控制功能模块收到该响应后判断归属签约用户服务器不支持此特性，直接返回给主叫方失败响应，不再进行服务呼叫会话控制功能模块的重选。

其中，支持重选功能的查询呼叫会话控制功能模块在第一次查询用户位置信息命令中携带支持特性信元，并在该信元中指示查询呼叫会话控制功能模块支持重选特性，所述归属签约用户服务器在响应中也携带支持特性信元，并在其中列出自己支持的特性，查询呼叫会话控制功能模块收到该响应后进一步判断归属签约用户服务器是否也支持重选，若支持则进一步显示请求能力集信息，若响应中表明归属签约用户服务器不支持重选或响应中不存在该信元，则查询呼叫会话控制功能模块直接返回给主叫方失败响应，不再进行重选。

其中，所述归属签约用户服务器在感知服务呼叫会话控制功能模块不可用的情况下，直接向所述的查询呼叫会话控制功能模块发送所述服务呼叫会话控制功能模块名称以及所述能力集信息；查询呼叫会话控制功能模块收到后，先和所返回的服务呼叫会话控制功能模块联系，若此服务呼叫会话控制功能模块确实处于不可用状态，则进一步根据返回的能力集信息进行服务呼叫会话控制功能模块的重选。

其中，所述查询呼叫会话控制功能模块在第一次查询用户位置信息的位置信息请求命令中携带支持特性信元，并在该信元中指示查询呼叫会话控制功能模块是否支持重选特性，若归属签约用户服务器支持重选，但发现请求中该信元表明查询呼叫会话控制功能模块不支持重选特性或者该信元不存在，则归属签约用户服务器在响应中不再同时返回能力集信息；若归属签约用户服务器不支持重选，则忽略该信元，在响应中只返回用户当前的服务呼叫会话控制功能模块名称。

其中，所述的归属签约用户服务器在发送所述能力集信息时在归属签约用户服务器上设置重选标记；在开始进行重选时在查询呼叫会话控制功能模块或归属签约用户服务器上启动一个定时器，对重选进行监控；若定时器超时，重选仍未完成，由查询呼叫会话控制功能模块通知归属签约用户服务器清除重选标记，或由归属签约用户服务器主动清除重选标记；否则，该重选标记由重选后的服务呼叫会话控制功能模块通知所述归属签约用户服务器进行清除。

其中，所述查询呼叫会话控制功能模块通知归属签约用户服务器清除重选标记时，通过发送位置信息请求命令给归属签约用户服务器，在该请求中要求归属签约用户服务器清除用户的服务呼叫会话控制功能模块重选标记，实现时通过对位置信息请求命令进行扩展，在位置信息请求命令中新增信元，该新增信元至少包括指示清除重选标记取值，归属签约用户服务器根据请求中是否包含该新增信元及该新增信元的取值判断是否属于清除重选标记的请求。

其中，若重新选择的服务呼叫会话控制功能模块状态正常，在服务呼叫会话控制功能模块向归属签约用户服务器发送请求下载用户数据的命令中，归属签约用户服务器发现用户的服务呼叫会话控制功能模块重选标志设置，则清除用户的重选标记，并保存请求中的服务呼叫会话控制功能模块名称；若没有设置，则返回错误。

其中，若用户设置了服务呼叫会话控制功能模块的重选标志，在此期间，用户又发起了重新注册的过程，归属签约用户服务器收到本次注册的多媒体鉴权请求命令后无条件清除用户服务呼叫会话控制功能模块重选标志，并为用户保存多媒体鉴权请求中携带的服务呼叫会话控制功能模块名称。

其中，若用户设置了服务呼叫会话控制功能模块的重选标志，在此期间，用户又一次作被叫，归属签约用户服务器又一次收到了查询呼叫会话控制功能模块请求发送服务呼叫会话控制功能模块能力集的请求，则仍然保持前一次请求处理中的服务呼叫会话控制功能模块重选标志的设置。

其中，若在重选期间，存在一个主叫方主动放弃本次呼叫，则所述查询呼叫会话控制功能模块等到本次重选定时器超时后发送位置信息请求命令通知归属签约用户服务器清除重选标记；或在收到主叫方的取消请求后发送位置信息请求命令通知归属签约用户服务器清除重选标记。

其中，所述归属签约用户服务器收到指示清除重选标记的位置信息请求命令后立即清除重选标记；或归属签约用户服务器在本地维护一个计数器，该计数器从某个基数开始计数，在每次收到一个显式请求能力集的位置信息请求命令时计数器进行动作，在收到一个指示清除重选标记的位置信息请求命令时计数器进行相反的动作，只有当计数器为所述基数时，归属签约用户服务器才可以在本次位置信息请求命令处理中清除重选标记。

一种基于因特网协议的多媒体子系统中的查询呼叫会话控制功能模块，在感知到路由处理过程中当前为用户服务的服务呼叫会话控制功能模块处于不可用状态时，向归属签约用户服务器请求服务呼叫会话控制功能模块能力集信息，并接收所述归属签约用户服务器返回的所述能力集信息；收到所述能力集信息后，选择一个不同于所述不可用服务呼叫会话控制功能模块的另一个服务呼叫会话控制功能模块，并使后续被叫用户的被叫都路由到该重选后的服务呼叫会话控制功能模块进行。

本发明的有益效果为：本发明通过提供一种IMS中的会话处理方法及查询呼叫会话控制功能模块，在被叫过程中支持S-CSCF重选，解决了现有实现中因S-CSCF故障，导致用户无法提供未注册业务，尤其是PSI无法实现的问题，极大降低了网络运营中存在的风险，增强了IMS网络可靠性，提高了用户满意度。

附图说明

图1为IMS系统结构图；

图2为现有的对未注册用户发起会话请求的处理流程图；

图3为私有用户标识与公共用户标识的对应关系示意图；

图4为本发明对未注册用户发起会话请求的处理流程图一；

图5为本发明对未注册用户发起会话请求的处理流程图二。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

本发明可采用如下两种方法实现：

1、方法一

被叫归属的HSS感知到被叫用户签约了未注册业务，并且其归属域I-CSCF感知到当前正在为用户服务的S-CSCF故障，则显式向HSS请求用户S-CSCF能力集信息以进行S-CSCF重选，并在开始进行重选时启动一个定时器，对重选进行监控，HSS根据重选判断条件，确定是否允许该用户进行重选(如S-CSCF的Cx接口存在故障，同时该用户存在Unregistered业务)，若定时器超时，重选仍未完成，I-CSCF通知HSS清除重选标记或者HSS主动清除重选标记，否则，该重选标记由重选后的S-CSCF通过SAR(服务器分配请求)命令进行清除，后续用户的所有被叫都会路由到该新的重选后的S-CSCF，由于重选后的S-CSCF无法获得用户的P-CSCF路由信息，所以此时只能向主叫用户提供被叫签约的未注册业务，后续当用户重新作主叫或主动发起注册后即可恢复，可以再次正常作被叫。具体步骤如下：

1)被叫流程处理中被叫归属域I-CSCF感知到路由处理过程中(通过LIR，即位置信息请求消息)HSS返回的当前为用户服务的S-CSCF服务器处于故障状态；

S-CSCF服务器故障状态判定可以通过S-CSCF是否返回100临时响应决定，或者其它握手机制等手段；

2)I-CSCF重新向HSS发送一个LIR请求(位置信息请求消息)，在该请求中明确请求S-CSCF的能力集信息；

明确请求S-CSCF的能力集信息通过对现有LIR命令进行扩展，包括但不限于在现有LIR命令中新增信元，该新增信元取值范围包括：明确请求能力集信息、指示清除用户S-CSCF重选标记。如请求中不包含该新增信元，则HSS认为该LIR请求是查询用户位置信息。HSS根据请求中是否包含该新增信元及该新增信元的取值判断是否属于显式请求S-CSCF能力集信息。

3)HSS收到该请求后，发现明确请求能力集信息，检查是否允许I-CSCF进行重选，若HSS认为当前S-CSCF只是暂时链路断路或其他非致命性异常导致的暂时性功能丧失，认为其功能可主动恢复，I-CSCF不需要进行重选，则HSS在显式能力集请求响应消息中返回错误码，指示I-CSCF不需要重选；否则返回S-CSCF能力集信息，允许I-CSCF进行重选。

4)若上述步骤3允许I-CSCF进行重选，则HSS进一步需要对用户状态和未注册业务进行检查，仅当检查通过，则HSS返回能够满足该签约关系的S-CSCF能力集信息，并设置该用户正在进行S-CSCF重选的标志位；

其中对于用户状态和未注册业务的检查需要区分不同的限定应用场景：

限定场景1：只有当整个IMS Subscription中不存在处于Registered状态的公共用户标识时可以进行S-CSCF的重选；此时HSS对用户状态的检查包括：

I、判断若本次LIR请求中包含的公共用户标识处于Registered状态，返回错误；

II、判断若本次LIR请求中包含的公共用户标识处于Unregistered或Notregister状态，进一步判断同一IMS Subscription是否存在处于Register状态的公共用户标识，若条件成立，返回错误；否则，进一步判断请求中包含的公共用户标识是否存在未注册业务，若条件不成立，则返回错误；若请求中包含的公共用户标识存在未注册业务，对于Unregistered状态HSS直接返回S-CSCF能力集信息；对于Notregistered状态进一步的，HSS需要判断同一IMSSubscription中是否存在处于Unregister状态的公共用户标识，存在则返回S-CSCF能力集信息；否则返回错误；

限定场景2：当IMS Subscription中存在处于注册状态的公共用户标识时，也允许进行S-CSCF的重选，此时HSS对用户状态的检查包括：

I、若该公共用户标识处于Registered状态，则HSS需要进一步判断用户是否存在未注册业务，若存在未注册业务，则返回S-CSCF能力集信息；若用户没有签约未注册业务，则HSS应该返回错误；

II、若该公共用户标识处于Unregistered或Notregistered状态，则HSS需要进一步判断用户是否存在未注册业务，若不存在，则HSS应该返回错误；若存在未注册业务，对于Unregistered状态HSS直接返回S-CSCF能力集信息；对于Notregistered状态进一步的，HSS还需要检查属于同一签约关系内的其它公共用户标识是否存在至少一个已经分配了S-CSCF服务器，若条件成立，则返回S-CSCF能力集信息，若不成立，则应该返回错误；

其中：S-CSCF重选标志位通过在HSS中用户签约数据中新增一个标志位实现，该标志位属于签约关系级即针对一个IMS Subscription只存在一个这样的重选标志。

5)I-CSCF收到HSS返回的能力集后，基于能力集信息选择一个不同于故障S-CSCF的另外一个S-CSCF服务器，并转发针对被叫用户的INVITE请求；

6)若重新选择的S-CSCF状态正常(I-CSCF收到从该S-CSCF返回的回应消息)，后续被叫处理流程按照现有流程处理，在SAR命令处理过程中，HSS发现用户的S-CSCF重选标志设置，并且请求中包含的S-CSCF名称和本地保存的不同，则清除用户的重选标记，并保存请求中的S-CSCF名称；

7)若上述重新选择的S-CSCF仍然状态异常，定时器超时后未返回临时响应给I-CSCF，或者I-CSCF在定时器超时后仍然未能重新选择到另外一个能够满足能力要求的S-CSCF，则HSS清除用户的S-CSCF重选标记，同时I-CSCF返回错误响应给主叫用户，提示被叫用户不可及；

其中：

I、重选定时器可以在I-CSCF实现，也可以在HSS实现，在I-CSCF实现时，此定时器超时后I-CSCF重新发送LIR命令给HSS，在该请求中要求HSS清除重选标记：

要求HSS清除用户的S-CSCF重选标记通过对现有LIR命令进行扩展，包括但不限于在现有LIR命令中新增信元，该新增信元取值包括：明确请求能力集信息，指示清除用户S-CSCF重选标记；如请求中不包含该新增信元，则HSS认为该LIR请求是查询用户位置信息，HSS根据请求中是否包含该新增信元及该新增信元的取值判断是否属于清除S-CSCF重选标记的请求；

II、重选定时器在HSS实现时，HSS在定时器超时后仍然没有收到重选的S-CSCF的SAR请求，则HSS主动清除S-CSCF重选标记。

8)若用户设置了S-CSCF的重选标志，表明正在进行被叫中S-CSCF的重选，在此期间UE又发起了重新注册的过程，HSS收到本次注册的MAR命令后无条件清除用户S-CSCF重选标志，并为用户保存MAR请求(多媒体鉴权请求)中携带的S-CSCF名称；

9)若用户设置了S-CSCF的重选标志，表明正在进行被叫中S-CSCF的重选，在此期间若用户又一次作被叫，HSS又一次收到了显式请求S-CSCF能力集的LIR请求，则仍然保持前一次LIR处理中的S-CSCF重选标志的设置；若在重选期间，存在一个主叫方主动放弃本次呼叫，则I-CSCF发送LIR命令通知HSS清除重选标记，包括以下两种方法：

I、I-CSCF等到本次重选定时器超时后发送LIR命令通知HSS清除重选标记；

II、I-CSCF在收到主叫方的Cancel取消请求后立即发送LIR命令通知HSS清除重选标记；

其中HSS清除重选标记也包括以下两种方法：

I、HSS收到指示清除重选标记的LIR命令后立即清除重选标记；

II、HSS在本地维护一个计数器，该计数器从0开始计数，在每次收到一个显式请求能力集的LIR命令时计数器加1，在收到一个指示清除重选标记的LIR命令时计数器减一，只有当计数器为0时，HSS才可以在本次LIR命令处理中清除重选标记；

综上所述，重选标记清除情况如下表所示：

2、方法二

HSS在感知S-CSCF可能存在故障的情况下，根据预先设定的条件，在某些情况下，同时返回S-CSCF URI以及S-CSCF能力，指示I-CSCF进行S-CSCF的重选，它包括以下步骤：

1)HSS在LIR处理中发现S-CSCF故障(例如由于HSS和S-CSCF之间参考点使用Diameter协议，而该协议底层传输是基于可靠传输协议，在LIR请求中HSS可以根据用户数据中保存的S-CSCF名称，判断HSS和此S-CSCF之间的链路连接是否正常，若HSS发现此S-CSCF链路故障，则认为S-CSCF故障)，则在LIA中同时返回保存的S-CSCF的SIP URI和S-CSCF的能力集信息，并设置用户的S-CSCF重选标记；

其中：若I-CSCF不支持S-CSCF的重选特性，则该I-CSCF在发送的LIR请求中没有携带SupportFeature信元或携带了该信元但在其中未表明支持S-CSCF的重选，则HSS在LIA响应中只返回S-CSCF SIP URI，不再同时返回能力集信息。

2)I-CSCF确认S-CSCF故障，则根据S-CSCF能力集信息进行S-CSCF的重选，并转发该INVITE请求；

其中：对于S-CSCF故障状态的确定可通过以下方式实现：I-CSCF收到LIA响应后，可以首先和消息中的S-CSCF联系，若在一定时间之内没有收到该S-CSCF的任何响应，则认为该S-CSCF确实故障；

3)后续处理和方法一相同，不再赘述；

其中：LIR命令仍然需要扩展，但新增信元取值不再包括显式请求能力集的取值，定时器超时指示HSS清除重选标记的取值仍然保留。

注：重选定时器同样可以在HSS中实现。

由于可能存在HSS和I-CSCF版本不同，HSS或I-CSCF其中之一不支持S-CSCF的重选功能，因此需要考虑不同版本的互通问题，可通过两种方案实现：

方案一、通过LIA消息，该方案仅适用于上述方法一，它包括以下步骤：

1)由于S-CSCF的重选由I-CSCF触发，若I-CSCF不支持该特性，而HSS支持该特性，则I-CSCF不会发起显式请求能力集的信息，不会触发S-CSCF重选，不存在互通问题。

2)另一种情况，若I-CSCF支持S-CSCF重选特性，而HSS不支持该特性，则I-CSCF在发现当前S-CSCF故障后，会通过扩展LIR命令显式请求能力集信息，由于HSS不支持此特性，所以无法识别该命令中新增信元，仍然按照现有流程处理，即仍然会给I-CSCF返回当前S-CSCF SIP URI地址，而不是能力集信息，I-CSCF收到该响应后即可判断HSS不支持此特性，则直接返回给主叫方失败响应，不再进行S-CSCF的重选。

方案二、通过特性协商，该方案可适用于上述方法一和方法二，它包括以下步骤：

1)对于上述方法一：

支持S-CSCF重选功能的I-CSCF在第一次查询用户位置信息的LIR命令中携带SupportFeature(支持特性)信元，并在该信元中指示I-CSCF支持S-CSCF重选特性，HSS在LIA响应中也携带SupportFeature信元，并在其中列出自己支持的特性，I-CSCF收到该响应后进一步判断HSS是否也支持重选，若支持则进一步显式请求能力集信息，若响应中表明HSS不支持重选或响应中不存在该信元，则I-CSCF则直接返回给主叫方失败响应，不再进行S-CSCF的重选。

2)对于上述方法二：

I-CSCF在第一次查询用户位置信息的LIR命令中携带SupportFeature信元，并在该信元中指示I-CSCF是否支持S-CSCF重选特性，若HSS支持重选，但发现请求中该信元表明I-CSCF不支持重选特性或者该信元不存在，则HSS在LIA响应中不再同时返回能力集信息；若HSS不支持重选，将会忽略该信元，在LIA响应中只返回用户当前的S-CSCF SIP URI。

下面通过两个具体实施例进行说明：

实施例一：

如图4所示，用户作被叫过程中实现了S-CSCF的重选，重选的S-CSCF功能正常，并在此重选期间用户没有发起注册过程；被叫归属域I-CSCF收到针对该被叫INVITE请求后处理流程如下：

1、I-CSCF转发INVITE请求至HSS返回的S-CSCF(图中S-CSCF1)，但该S-CSCF1无响应，断定该S-CSCF1故障；

2、I-CSCF向HSS显式要求S-CSCF能力集信息；

3、HSS检查通过，I-CSCF根据返回的能力集信息进行S-CSCF重选，启动定时器，并向该重选S-CSCF(即S-CSCF2)转发INVITE请求；

4、重选后的S-CSCF2到HSS请求下载用户数据，HSS收到请求后发现请求中包含的S-CSCF名称和本地保存的不同，则需要进一步判断用户的重选标记是否设置(只有重选标志设置，HSS才允许通过SAR命令修改用户数据中保存的S-CSCF名称)，若重选标志设置，则清除S-CSCF重选标志，为用户保存请求中携带的新的S-CSCF名称，并返回用户数据；否则，HSS认为此种情况属于异常，不允许改写HSS中保存的S-CSCF名称，并给S-CSCF返回错误；

5、重选后的S-CSCF下载用户数据成功后返回100临时响应给I-CSCF，I-CSCF结束定时器计时，表明本次重选成功；如果在重选定时器超时后，还未收到S-CSCF的回应消息，则I-CSCF应向HSS发送LIR消息指示清除重选标记。

6、重选后的S-CSCF进一步控制本次业务接续；

另一种方法，也可以在HSS内设置重选定时器，该定时器在HSS给I-CSCF返回能力集的同时开始计时，若HSS在规定时间内，未收到SAR消息，则HSS主动清除该重选标记。

实施例二

如图5所示，用户作被叫过程中实现了S-CSCF的重选，但在此重选期间用户又一次发起注册过程，并且注册过程重选的S-CSCF和被叫过程中S-CSCF不同，处理流程如下：

1、被叫归属域I-CSCF收到针对该被叫INVITE请求；

2、I-CSCF转发INVITE请求至HSS返回的S-CSCF(即S-CSCF1)，但该S-CSCF1无响应，断定该S-CSCF1故障；

3、I-CSCF向HSS显式要求S-CSCF能力集信息；

4、HSS检查通过，I-CSCF根据返回的能力集信息进行S-CSCF重选，并向该重选S-CSCF2转发INVITE请求；

5、此时用户又发起注册，由于HSS在第一次UAR(用户授权请求)中返回的S-CSCF故障，I-CSCF发起第二次UAR请求，显式要求HSS返回S-CSCF能力集信息，并根据能力集信息重新选择了一个能够满足要求的服务器S-CSCF3；

6、若由于各种原因导致S-CSCF3的MAR请求(多媒体鉴权请求)先于S-CSCF2的SAR到达HSS，HSS收到MAR请求后，若发现用户重选标记设置，则无条件清除此重选标记，并为用户保存MAR请求中的S-CSCF名称，返回MAA(多媒体鉴权响应)；

7、重选后的S-CSCF2的SAR请求到达HSS时，HSS检查发现用户S-CSCF重选标记没有设置，则按照现有流程处理，不允许改写本地S-CSCF名称，并给S-CSCF2返回错误；

8、S-CSCF2收到该错误响应后，给I-CSCF返回400响应；

9、I-CSCF收到S-CSCF2的响应，认为已经重选到了一个功能正常的S-CSCF，不再发送消息指示HSS清除S-CSCF重选标记；

10、后续该用户的业务请求都被路由到S-CSCF3进行业务控制。

结合以上方案描述，可以看出在本发明引入了以下新概念：

1、在用户数据中新引入了S-CSCF重选标记：

一个IMS Subscription(订阅)中有且仅有一个S-CSCF重选标记，该重选标记在I-CSCF向HSS显式请求能力集，或者HSS同时向I-CSCF返回此能力集和SIP URI时设定，该重选标记的清除又可分为三种情况：

1)通过SAR命令清除：当重选的S-CSCF通过SAR命令到HSS下载用户数据时，HSS检查用户的重选标记是否设定，若重选标志设置，则为用户保存这个重选的新的S-CSCF名称，同时清除掉重选标记，并返回用户数据；若重选标记没有设置，则HSS按照现有流程处理，即返回错误给S-CSCF；

2)通过MAR命令清除：若HSS中已经设置了用户的S-CSCF重选标记，表明用户由于作被叫正在进行S-CSCF的重选，此时UE发起重新注册，由于HSS当前保存的S-CSCF处于故障状态，所以此次重新注册也进行了S-CSCF的重选，并且通过注册重选的S-CSCF的MAR命令早于通过被叫重选的S-CSCF的SAR命令，所以HSS收到MAR命令时发现用户的S-CSCF重选标记被设置，则HSS需要无条件清除该重选标记，并为用户保存MAR中的S-CSCF名称，后续HSS再收到通过被叫重选的S-CSCF的SAR命令时，由于重选标记已经被清除，所以HSS不允许修改用户的S-CSCF名称，并给通过被叫重选到的S-CSCF返回错误；

3)通过定时器超时清除：当用户的S-CSCF重选定时器超时，HSS仍然没有收到SAR命令，则需要清除该重选标志。

2、引入了重选定时器，该重选定时器可以在I-CSCF实现，也可以在HSS实现：

1)当重选定时器在I-CSCF实现时，可重用已有的SIP协议中的timerF定时器，也可以引入新的定时器；I-CSCF在收到HSS返回的能力集后进行S-CSCF的重选时启动定时器，并转发INVITE请求，若I-CSCF在定时器超时后仍然没有收到S-CSCF的响应或者仍然没有选择到一个能够满足要求的S-CSCF，此时I-CSCF需要发送一个LIR请求给HSS，在消息中指示HSS清除掉用户的S-CSCF重选标记；

2)当重选定时器在HSS实现时，HSS在返回能力集信息给I-CSCF时启动一个新引入的定时器，并在收到重选的S-CSCF的SAR命令时或者收到MAR时停止计时，并清除重选标记，若定时器超时，仍未收到SAR命令，则HSS主动清除用户的重选标记。

本发明通过提供一种在被叫过程中支持S-CSCF重选的方法，解决了现有实现中因S-CSCF故障，导致用户无法提供未注册业务，尤其是PSI无法实现的问题，极大降低了网络运营中存在的风险，增强了IMS网络可靠性，提高了用户满意度。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (18)

1、一种基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

被叫归属域查询呼叫会话控制功能模块或归属签约用户服务器感知到路由处理过程中当前为用户服务的服务呼叫会话控制功能模块处于不可用状态，则所述归属签约用户服务器向所述查询呼叫会话控制功能模块发送服务呼叫会话控制功能模块能力集信息；

查询呼叫会话控制功能模块收到所述能力集信息后，选择一个不同于所述不可用服务呼叫会话控制功能模块的另一个服务呼叫会话控制功能模块，后续被叫用户的被叫都路由到该重选后的服务呼叫会话控制功能模块进行。

2、根据权利要求1所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述归属域查询呼叫会话控制功能模块感知到当前正在为用户服务的服务呼叫会话控制功能模块不可用，向归属签约用户服务器请求所述的能力集信息，所述归属签约用户服务器收到请求后，再向所述查询呼叫会话控制功能模块返回所述的能力集信息。

3、根据权利要求2所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述查询呼叫会话控制功能模块通过向归属签约用户服务器发送位置信息请求来请求所述的能力集信息，通过对位置信息请求命令进行扩展，在位置信息请求命令中新增信元，该新增信元至少包括请求能力集信息取值，如请求中不包含该新增信元，则归属签约用户服务器认为该位置信息请求是查询用户位置信息，归属签约用户服务器根据请求中是否包含该新增信元及该新增信元的取值判断是否属于请求所述的能力集信息。

4、根据权利要求3所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述归属签约用户服务器收到请求后，检查是否允许查询呼叫会话控制功能模块进行重选，若所述归属签约用户服务器认为当前服务呼叫会话控制功能模块可主动恢复，查询呼叫会话控制功能模块不需要进行重选，则归属签约用户服务器在能力集请求响应消息中返回错误码，指示查询呼叫会话控制功能模块不需要重选；否则，允许查询呼叫会话控制功能模块进行重选，归属签约用户服务器返回所述的能力集信息。

5、根据权利要求4所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：若归属签约用户服务器允许查询呼叫会话控制功能模块进行重选，则进一步检查请求中所包含的公共用户标识的注册状态，只有当整个基于因特网协议的多媒体子系统订阅中不存在处于注册状态的公共用户标识时可以进行重选；此时归属签约用户服务器对用户状态的检查包括：

A1、若本次请求中包含的公共用户标识处于注册状态，则返回错误；

A2、若本次请求中包含的公共用户标识处于未注册或注销状态，则进一步判断同一订阅中是否存在处于注册状态的公共用户标识，若存在则返回错误；否则，进一步判断请求中包含的公共用户标识是否存在未注册业务，若不存在则返回错误；若请求中包含的公共用户标识存在未注册业务，对于未注册状态，则归属签约用户服务器直接返回所述的能力集信息；对于注销状态，则归属签约用户服务器需要判断同一订阅中是否存在处于未注册状态的公共用户标识，存在则返回所述的能力集信息；否则返回错误。

6、根据权利要求4所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：若归属签约用户服务器允许查询呼叫会话控制功能模块进行重选，则进一步检查请求中所包含的公共用户标识的注册状态，当订阅中存在处于注册状态的公共用户标识时，允许进行重选，此时归属签约用户服务器对用户状态的检查包括：

B1、若该公共用户标识处于注册状态，则归属签约用户服务器进一步判断用户是否存在未注册业务，若存在未注册业务，则返回所述的能力集信息；若用户没有签约未注册业务，则返回错误；

B2、若该公共用户标识处于未注册或注销状态，则归属签约用户服务器进一步判断用户是否存在未注册业务，若不存在，则归属签约用户服务器返回错误；若存在未注册业务，对于未注册状态，归属签约用户服务器直接返回所述的能力集信息；对于注销状态进一步地，归属签约用户服务器检查属于同一签约关系内的其它公共用户标识是否存在至少一个已经分配了服务呼叫会话控制功能模块，若存在，则返回所述的能力集信息，若不存在，则返回错误。

7、根据权利要求3所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述查询呼叫会话控制功能模块支持重选特性，而归属签约用户服务器不支持重选特性时，所述归属签约用户服务器无法识别位置信息请求命令中新增信元，仍然返回当前服务呼叫会话控制功能模块地址的响应，查询呼叫会话控制功能模块收到该响应后判断归属签约用户服务器不支持此特性，直接返回给主叫方失败响应，不再进行服务呼叫会话控制功能模块的重选。

8、根据权利要求3所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：支持重选功能的查询呼叫会话控制功能模块在第一次查询用户位置信息命令中携带支持特性信元，并在该信元中指示查询呼叫会话控制功能模块支持重选特性，所述归属签约用户服务器在响应中也携带支持特性信元，并在其中列出自己支持的特性，查询呼叫会话控制功能模块收到该响应后进一步判断归属签约用户服务器是否也支持重选，若支持则进一步显示请求能力集信息，若响应中表明归属签约用户服务器不支持重选或响应中不存在该信元，则查询呼叫会话控制功能模块直接返回给主叫方失败响应，不再进行重选。

9、根据权利要求1所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述归属签约用户服务器在感知服务呼叫会话控制功能模块不可用的情况下，直接向所述的查询呼叫会话控制功能模块发送所述服务呼叫会话控制功能模块名称以及所述能力集信息；查询呼叫会话控制功能模块收到后，先和所返回的服务呼叫会话控制功能模块联系，若此服务呼叫会话控制功能模块确实不可用，则进一步根据返回的能力集信息进行服务呼叫会话控制功能模块的重选。

10、根据权利要求9所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述查询呼叫会话控制功能模块在第一次查询用户位置信息的位置信息请求命令中携带支持特性信元，并在该信元中指示查询呼叫会话控制功能模块是否支持重选特性，若归属签约用户服务器支持重选，但发现请求中该信元表明查询呼叫会话控制功能模块不支持重选特性或者该信元不存在，则归属签约用户服务器在响应中不再同时返回能力集信息；若归属签约用户服务器不支持重选，则忽略该信元，在响应中只返回用户当前的服务呼叫会话控制功能模块名称。

11、根据权利要求1至10中任一项所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述的归属签约用户服务器在发送所述能力集信息时在归属签约用户服务器上设置重选标记；在开始进行重选时在查询呼叫会话控制功能模块或归属签约用户服务器上启动一个定时器，对重选进行监控；若定时器超时，重选仍未完成，由查询呼叫会话控制功能模块通知归属签约用户服务器清除重选标记，或由归属签约用户服务器主动清除重选标记；否则，该重选标记由重选后的服务呼叫会话控制功能模块通知所述归属签约用户服务器进行清除。

12、根据权利要求11所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述查询呼叫会话控制功能模块通知归属签约用户服务器清除重选标记时，通过发送位置信息请求命令给归属签约用户服务器，在该请求中要求归属签约用户服务器清除用户的服务呼叫会话控制功能模块重选标记，实现时通过对位置信息请求命令进行扩展，在位置信息请求命令中新增信元，该新增信元至少包括指示清除重选标记取值，归属签约用户服务器根据请求中是否包含该新增信元及该新增信元的取值判断是否属于清除重选标记的请求。

13、根据权利要求11所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：若重新选择的服务呼叫会话控制功能模块状态正常，在服务呼叫会话控制功能模块向归属签约用户服务器发送请求下载用户数据的命令中，归属签约用户服务器发现用户的服务呼叫会话控制功能模块重选标志设置，则清除用户的重选标记，并保存请求中的服务呼叫会话控制功能模块名称；若没有设置，则返回错误。

14、根据权利要求11所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：若用户设置了服务呼叫会话控制功能模块的重选标志，在此期间，用户又发起了重新注册的过程，归属签约用户服务器收到本次注册的多媒体鉴权请求命令后无条件清除用户服务呼叫会话控制功能模块重选标志，并为用户保存多媒体鉴权请求中携带的服务呼叫会话控制功能模块名称。

15、根据权利要求11所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：若用户设置了服务呼叫会话控制功能模块的重选标志，在此期间，用户又一次作被叫，归属签约用户服务器又一次收到了查询呼叫会话控制功能模块请求发送服务呼叫会话控制功能模块能力集的请求，则仍然保持前一次请求处理中的服务呼叫会话控制功能模块重选标志的设置。

16、根据权利要求15所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：若在重选期间，存在一个主叫方主动放弃本次呼叫，则所述查询呼叫会话控制功能模块等到本次重选定时器超时后发送位置信息请求命令通知归属签约用户服务器清除重选标记；或在收到主叫方的取消请求后发送位置信息请求命令通知归属签约用户服务器清除重选标记。

17、根据权利要求16所述的基于因特网协议的多媒体子系统中的会话处理方法，其特征在于：所述归属签约用户服务器收到指示清除重选标记的位置信息请求命令后立即清除重选标记；或归属签约用户服务器在本地维护一个计数器，该计数器从某个基数开始计数，在每次收到一个显式请求能力集的位置信息请求命令时计数器进行动作，在收到一个指示清除重选标记的位置信息请求命令时计数器进行相反的动作，只有当计数器为所述基数时，归属签约用户服务器才可以在本次位置信息请求命令处理中清除重选标记。

18、一种基于因特网协议的多媒体子系统中的查询呼叫会话控制功能模块，其特征在于：所述查询呼叫会话控制功能模块在感知到路由处理过程中当前为用户服务的服务呼叫会话控制功能模块处于不可用状态时，向归属签约用户服务器请求服务呼叫会话控制功能模块能力集信息，并接收所述归属签约用户服务器返回的所述能力集信息；收到所述能力集信息后，选择一个不同于所述不可用服务呼叫会话控制功能模块的另一个服务呼叫会话控制功能模块，并使后续被叫用户的被叫都路由到该重选后的服务呼叫会话控制功能模块进行。

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