CN101132407B - 一种对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法，其特征在于，当用户发起重注册请求，并发生S-CSCF重选后，HSS将已重选指示信息包含在发送给重选后的S-CSCF的用户认证响应和/或用户配置响应消息中；该重选后的S-CSCF将重选指示信息包含在与该重注册请求对应的注册成功响应中发送给P-CSCF，P-CSCF根据该重选指示信息获知该用户对应的S-CSCF已发生重选。采用本发明的方法可以让P-CSCF及时准确地获知S-CSCF已发生重选，从而使P-CSCF针对此状况及时取消原订阅，删除已失效的会话数据，并对相应用户的注册状态进行重订阅。
Description
技术领域
一种IP多媒体子系统中对重注册时重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法。
背景技术
IP(Internet Protocol，网络互联协议)多媒体子系统(IP Multimedia CoreNetwork Subsystem，简称IMS)是由第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project，简称3GPP)提出的一种基于IP的网络架构，其采用初始会话协议(Session Initial Protocol，简称SIP)，构建了一个开放而灵活的业务环境，支持多媒体应用，并为用户提供丰富的多媒体业务。
IMS包含归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称HSS)、呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，简称CSCF)等多个网络功能实体。
其中，CSCF是整个IMS网络的核心，主要负责处理多媒体呼叫会话过程中的SIP信令。其功能包括：多媒体会话控制、地址转换、以及对业务协商进行服务转换等。CSCF进一步可划分为：
代理-呼叫会话控制功能(Proxy-CSCF，简称P-CSCF)，是连接IMS终端和IMS网络的入口节点，所有IMS终端发起和终止于IMS终端的会话消息都要通过P-CSCF。P-CSCF可以处于拜访网络或归属网络。
查询-呼叫会话控制功能(Interrogating-CSCF，简称I-CSCF)，是处在外地网络的IMS终端(包括本地漫游至外地的终端)进入本地IMS网络的入口节点，I-CSCF路由外地终端的SIP请求和响应到本地S-CSCF。I-CSCF处于归属网络，在特殊情况下，也可以处于拜访网络。
服务-呼叫会话控制功能(Serving-CSCF，简称S-CSCF)为IMS终端执 行会话控制服务，并保持会话状态。所有IMS终端发出和接收的SIP信令都要通过S-CSCF。
HSS是存储用户相关信息的中心数据库，除了存储用户的签约信息与位置信息外，还保存有与用户相关的、用来处理多媒体会话的定制数据，包括：本地信息、验证与授权信息、注册信息、业务触发信息、用户个人信息和分配给用户的S-CSCF等。
一个IMS用户如果要进行会话，首先需要进行注册。注册的过程就是将自己的位置在网络上进行登记。此外，通过订阅(Subscribe)/通知(Notify)机制，网络功能实体可以订阅资源状态，并在资源状态改变时接收到资源的更新信息。上述资源状态可以是用户注册状态。用户注册成功后，P-CSCF会向S-CSCF订阅该用户的注册状态，当该用户的注册状态改变时，P-CSCF能够接收到S-CSCF的通知，保证了用户注册状态数据在网络中的一致性。
图1是IMS用户注册流程图。主要涉及以下网元和设备：UE(UserEquipment，用户设备)，P-CSCF，I-CSCF，S-CSCF，HSS。如图1所示，IMS用户注册包含如下步骤：
101：UE(用户)向P-CSCF发送注册请求(Register)，该请求中带有公有用户标识；
102：P-CSCF接收到注册请求，通过DNS(Domain Name System，域名系统)查询或者使用其它方法找到用户归属网络接入点的I-CSCF，并将该注册请求转发到I-CSCF；
103：I-CSCF向HSS发送S-CSCF分配请求，要求分配S-CSCF；
104：HSS向I-CSCF返回S-CSCF分配响应，该响应消息中包含有为该用户分配的S-CSCF地址/名称或能力列表；
105：I-CSCF从上述S-CSCF地址/名称或能力列表中选定S-CSCF，并将上述注册请求发送到该选定的S-CSCF；
若S-CSCF需要对用户进行认证鉴权则执行步骤106～116，否则跳转至步骤117。
106～116：S-CSCF向HSS发送用户认证请求，以获取用户认证向量(步骤106)；HSS向S-CSCF返回用户认证响应，该响应消息中包含用户认证向量(步骤107)；S-CSCF使用该用户认证向量构造挑战请求，即401Unauthorized(非授权)消息，并将该挑战请求发送至UE(步骤108～110)；UE构造挑战响应，并将其发送至S-CSCF，S-CSCF接收到该挑战响应后，判断用户的合法性，完成对用户的认证、鉴权(步骤111～116)；
117：S-CSCF向HSS发送用户配置请求；
118：HSS接收到上述用户配置请求后，存储S-CSCF信息，并将包含用户签约数据、计费地址信息的用户配置响应返回给S-CSCF；
119～121：S-CSCF构造注册成功响应(200OK消息)，并将其通过I-CSCF和P-CSCF转发给UE。
用户的初始注册和重注册(又称刷新注册)都采用以上流程，只是重注册时，由于某种原因，用户可能会在新的S-CSCF上进行注册。
图2是用户注册状态订阅流程图。图2中描述了初始订阅和刷新订阅流程。初始订阅建立后，订阅实例具有一定的生命期，该生命期由订阅双方协商确定，在实例生命期到达前，需要重发订阅消息，进行刷新订阅(又称重订阅)。初始订阅和刷新订阅包含如下步骤：
201：P-CSCF接收到注册成功响应消息；
P-CSCF接收到注册成功响应消息后可以认为用户初始注册成功，此时P-CSCF会发起对该用户注册状态的订阅，由于是初始注册，先前没有订阅，此时为初始订阅；
202：P-CSCF使用该用户的公有用户标识构造该用户注册状态的初始订阅请求(Subscriber)，并将该初始订阅请求发送给I-CSCF；
203：I-CSCF通过查询HSS，获得S-CSCF地址；
204：I-CSCF将该初始订阅请求发送到S-CSCF上；
205～206：S-CSCF构造订阅成功响应(200OK消息)，并其经过I-CSCF发送至P-CSCF；
207：S-CSCF发送通知请求(Notify)到P-CSCF，告知P-CSCF该用户的注册状态。此后，当该用户注册状态发生改变时，S-CSCF也会主动发送通知请求，告知P-CSCF用户注册状态的改变；
208：P-CSCF接收到上述通知请求后，返回通知响应(200OK消息)；
209：初始订阅成功后，P-CSCF根据与S-CSCF协商的订阅实例生命期时长，决定触发刷新订阅；
210：P-CSCF构造刷新订阅请求(Subscriber)，并将其发送到S-CSCF；由于刷新订阅请求是基于初始订阅的，而初始订阅时保存了S-CSCF的地址，因此该刷新订阅请求可直接发送给S-CSCF；
211：S-CSCF接收到该刷新订阅请求后，构造订阅成功响应(200OK消息)，并将其发送到P-CSCF；
212～213：与步骤207～208相同。
用户初始注册成功后，如果S-CSCF由于宕机或者重启等原因发生异常，重注册时，I-CSCF可能为该用户选择新的S-CSCF进行注册(即发生了S-CSCF重选)，但是P-CSCF却并不知道S-CSCF发生了改变。在这种情况下P-CSCF对用户注册状态的订阅，不能及时取消，也不能与新的S-CSCF建立订阅关系，而是继续向原来的S-CSCF发起刷新订阅，直到订阅超时，才会释放原先的订阅。另外，由于无法及时获知S-CSCF的改变，对于P-CSCF中保存的该用户基于原来的S-CSCF上的会话(如邀请请求等)也无法及时删除，直至该会话超时才能被释放，造成了计费数据不准确。
对于上述由于重选S-CSCF而造成的异常，除了采用超时处理(订阅超时、会话超时)机制外，P-CSCF还可以在接收到(重选后的)S-CSCF发送的网络侧注销通知(Notify消息)要求注销用户时，通过对比该注销通知中的S-CSCF信息来获知S-CSCF已经改变。很明显，根据S-CSCF发送的网络侧注销通知消息来获知S-CSCF的改变的方法存在很大的局限性：(1)获知S-CSCF改变的时间具有不确定性；(2)在THIG隐藏(Topology HidingInter-network Gateway，网关拓扑隐藏)情况下，IBCF(Interconnection Border Control Function互连边界控制功能)会对注册请求(Register消息)的成功响应中的Via、Path、Service-route等头字段进行加密，这样，其中包含的S-CSCF信息就会被加密。也就是说，P-CSCF保存的S-CSCF信息为加密信息，因此，无法通过将其与Notify消息中包含的S-CSCF信息进行比较来判断S-CSCF是否已发生改变。
综上所述，由于P-CSCF无法及时获知拥有用户当前注册状态信息的S-CSCF(简称用户注册S-CSCF)的改变，即无法获知用户注册S-CSCF已重选，因此也就无法通过订阅/通知机制获得该用户当前的注册状态，也无法及时删除当前保留的无效的用户会话数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提出一种可使P-CSCF及时准确地获知S-CSCF已发生重选，并及时进行相应处理的对重选S-CSCF而导致的异常的处理方法。
为了解决上述问题，本发明提出一种对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法，其特征在于，当用户发起重注册请求，并发生S-CSCF重选后，HSS将已重选指示信息包含在发送给重选后的S-CSCF的用户认证响应和/或用户配置响应消息中；该重选后的S-CSCF将重选指示信息包含在与该重注册请求对应的注册成功响应中发送给P-CSCF，P-CSCF根据该重选指示信息获知该用户对应的S-CSCF已发生重选。
此外，所述HSS将所述重选指示信息包含在所述用户认证响应和/或用户配置响应的扩展AVP字段中；所述重选后的S-CSCF将所述重选指示信息包含在所述注册成功响应的扩展头字段或扩展参数中。
此外，在HSS将已重选指示信息包含在发送给重选后的S-CSCF的用户认证响应中之前，所述方法还包括：当所述重选后的S-CSCF针对所述重注册请求向所述HSS发送用户认证请求后，执行如下操作：
A)所述HSS用本地存储的所述用户的S-CSCF信息与上述用户认证请求中包含的S-CSCF信息进行比较，获知该用户对应的S-CSCF已发 生重选；
B)该HSS向该重选后的S-CSCF发送包含所述已重选指示信息的用户认证响应；
C)该重选后的S-CSCF根据上述已重选指示信息获知该用户对应的S-CSCF已发生重选，并将已重选指示信息包含在与所述重注册请求对应的注册成功响应中发送至所述P-CSCF。
此外，在HSS将已重选指示信息包含在发送给重选后的S-CSCF的用户配置响应消息中之前，所述方法还包括：当所述重选后的S-CSCF针对所述重注册请求向所述HSS发送用户配置请求后，执行如下操作：
A1)所述HSS用本地存储的所述用户的S-CSCF信息与上述用户配置请求中包含的S-CSCF信息进行比较，获知该用户对应的S-CSCF已发生重选；
B1)该HSS向该重选后的S-CSCF发送包含所述已重选指示信息的用户配置响应；
C1)该重选后的S-CSCF根据上述已重选指示信息获知该用户对应的S-CSCF已发生重选，并将已重选指示信息包含在与所述重注册请求对应的注册成功响应中发送至所述P-CSCF。
此外，当所述P-CSCF接收到所述注册成功响应后，进行如下操作：删除该用户基于重选前的S-CSCF的会话；和/或，取消基于该重选前的S-CSCF的该用户注册状态的订阅；和/或，向发送所述注册成功响应的S-CSCF发送该用户注册状态的订阅请求。
此外，本发明还提供一种对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法，其特征在于，当用户发起注册请求后，对该注册请求进行处理的S-CSCF将S-CSCF标签包含在发送给P-CSCF的与该注册请求对应的注册成功响应消息中；该P-CSCF保存该S-CSCF标签，并通过将该标签与先前保存的该用户对应的S-CSCF标签进行比较获知该用户对应的S-CSCF是否已发生重选。
此外，所述S-CSCF标签包含在所述注册成功响应消息的扩展头字段或扩展参数中。
此外，当对所述注册请求进行处理的S-CSCF接收到与该注册请求对应的用户配置响应后，执行如下操作：
a)将包含S-CSCF标签的与所述注册请求对应的注册成功响应发送至P-CSCF；
b)该P-CSCF接收到该注册成功响应，保存其中包含的S-CSCF标签；
c)若所述注册请求为重注册请求，则该P-CSCF将该注册成功响应中包含的S-CSCF标签与先前保存的该用户对应的S-CSCF标签进行比较，获知该用户对应的S-CSCF是否已发生重选。
此外，在所述步骤c)之后包含如下步骤：若该用户对应的S-CSCF已发生重选，则删除该用户基于重选前的S-CSCF的会话；和/或，取消基于该重选前的S-CSCF的该用户注册状态的订阅；和/或，向发送该注册成功响应的S-CSCF发送该用户注册状态的订阅请求。
采用本发明的方法可以让P-CSCF及时准确地获知S-CSCF已发生重选，从而使P-CSCF针对此状况及时取消原订阅，删除已失效的会话数据，并对相应用户的注册状态进行重订阅。
附图说明
图1是IMS用户注册流程图；
图2是用户注册状态订阅流程图；
图3是本发明第一实施例对重选S-CSCF导致的异常的处理方法流程图；
图4是本发明第二实施例对重选S-CSCF导致的异常的处理方法流程图。
具体实施方式
为了避免重注册时S-CSCF发生重选所导致的异常，本发明对现有的注册流程进行修改，采用两种方式使P-CSCF及时获知S-CSCF发生重选：一、由HSS通过S-CSCF将S-CSCF已发生重选的信息告知P-CSCF；二、通过S-CSCF在用户注册和重注册过程中，将S-CSCF标签包含在注册成功响应消息中传给P-CSCF，P-CSCF通过比较S-CSCF标签，判断S-CSCF是否发生了重选。
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
图3是本发明第一实施例对重选S-CSCF导致的异常的处理方法流程图。图中S-CSCF1表示重选前的初始S-CSCF，S-CSCF2表示重选后的S-CSCF。
如图3所示，结合现有技术中的重注册和订阅流程，当UE(用户)在S-CSCF1上注册成功，且P-CSCF对该用户注册状态订阅成功后，本发明对重选S-CSCF导致的异常进行如下处理：
301：UE(用户)向P-CSCF发起重注册请求(Register消息)；
302：拜访地网络的P-CSCF接收到上述重注册请求后，将其转发到I-CSCF；
303～304：I-CSCF向HSS发送S-CSCF分配请求，并根据HSS返回的S-CSCF分配响应消息获得为该用户分配的S-CSCF地址/名称或能力列表；
305：I-CSCF向重注册前为该用户分配的S-CSCF(即S-CSCF1)转发上述重注册请求，而S-CSCF1由于故障(如宕机)对该重注册请求无响应或者返回错误信息；I-CSCF根据上述S-CSCF地址/名称或能力列表或者本地配置策略，重选S-CSCF；
306：I-CSCF向上述选定的S-CSCF(即S-CSCF2)转发上述重注册请求；
307：S-CSCF2接收到上述重注册请求后，向HSS发送用户认证请求(Multimedia-Auth-Request，简称MAR)；
308：HSS用本地存储的该用户的S-CSCF信息(名称等)与上述用户认证请求中包含的S-CSCF信息进行比较，判断S-CSCF发生了改变；
309：HSS向S-CSCF2返回用户认证响应(Multimedia-Auth-Answer，简称MAA)，在该响应消息中，扩展(增加)AVP(Attribute Value Pair，属性值对)字段，并在该扩展AVP字段中包含已重选指示信息，用于指示S-CSCF已发生改变(重选)；
310：S-CSCF2接收到上述认证响应消息后，根据其中是否包含扩展AVP以及扩展AVP中的内容，确定该用户对应的S-CSCF是否发生了重选，保存S-CSCF发生改变的信息，然后完成该用户的后续认证鉴权(挑战请求/挑战响应)；
311：S-CSCF2向HSS发送用户配置请求(Server-Assignment-Request，简称SAR)；
312：HSS存储S-CSCF2信息，并将包含用户签约数据、计费地址信息的用户配置响应返回给S-CSCF2；
313：S-CSCF2构造注册成功响应(200OK消息)并发送至I-CSCF；在该响应消息中包含已重选指示信息，用于指示S-CSCF发生了改变；
上述已重选指示信息可以通过扩展(增加)SIP消息头字段或者在已有的SIP消息头字段中扩展(增加)参数(包含参数名和参数值)等方式包含在注册成功响应中；
314：I-CSCF将上述注册成功响应发送给P-CSCF；
315：P-CSCF接收到上述注册成功响应，并将其发送给UE；
316：P-CSCF根据上述注册成功响应消息中包含的已重选指示信息，获知S-CSCF发生重选，并可根据本地策略或者运营商管理策略，选择删除该用户基于S-CSCF1的会话；
317：P-CSCF向S-CSCF1发送取消订阅的订阅请求(Expires值为0的订阅请求)，取消基于S-CSCF1的该用户注册状态的订阅；
318：若S-CSCF1接收到取消订阅的订阅请求，则删除本地的订阅数据并返回订阅成功响应；
319～325：P-CSCF使用该用户的公有用户标识构造该用户注册状态的订阅请求，并完成后续订阅流程。
基于本发明的原理，在上述第一实施例的基础上本发明还可以有以下变换方式，例如，所述步骤312由以下步骤取代：
312’：HSS接收到该用户配置请求后，用本地存储的该用户的S-CSCF信息(名称等)与上述用户配置请求中包含的S-CSCF信息进行比较，判断S-CSCF发生了改变；存储S-CSCF2信息，并向S-CSCF2发送用户配置响应，在该响应消息中，扩展(增加)AVP(Attribute Value Pair，属性值对)字段，并在该扩展AVP字段中包含已重选指示信息；
图4是本发明第二实施例对重选S-CSCF导致的异常的处理方法流程图。如图4所示，结合现有技术中的重注册流程，本发明对重选S-CSCF导致的异常进行如下处理：
401：UE、P-CSCF、I-CSCF、HSS和S-CSCF1进行交互对用户(UE)的初始注册请求进行认证鉴权、用户配置请求的发送和响应等处理；
此步骤与现有技术注册流程的101～118相同，此处略去细节的描述。
402：S-CSCF1接收到HSS发送的用户配置响应后，构造注册成功响应(200OK消息)，并在该响应消息中包含S-CSCF标签，将其通过I-CSCF发送至P-CSCF；
上述S-CSCF标签必须能够唯一标识S-CSCF1，例如可使用S-CSCF1的MAC地址作为S-CSCF标签。
S-CSCF标签可放入该响应消息的扩展头字段，或已有的头字段的扩展参数中。
403：P-CSCF接收到上述注册成功响应，保存该S-CSCF标签；
404：P-CSCF将注册成功响应消息发送给UE；
至此，完成了该用户的初始注册。
405：P-CSCF与S-CSCF1通过订阅/通知机制获取该用户的注册状态；
此步骤与现有技术的订阅流程相同，此处略去细节的描述。
406：UE、P-CSCF、I-CSCF、HSS和S-CSCF2进行交互对用户(UE)的重注册请求进行认证鉴权、用户配置请求的发送和响应等处理；
此步骤与现有技术注册流程的101～118相同，此处略去细节的描述。
用户发起重注册请求时由于某种原因，会发生S-CSCF重选，即该注册请求最终交由S-CSCF2进行处理。
407：S-CSCF2接收到HSS发送的用户配置响应后，构造注册成功响应(200OK消息)，并在该响应消息中包含S-CSCF标签，将该注册成功响应通过I-CSCF发送至P-CSCF；该标签可唯一标识S-CSCF2；
408：P-CSCF接收到上述注册成功响应，将该响应消息中包含的S-CSCF标签与先前保存的该UE对应的S-CSCF标签进行对比，获知发生了S-CSCF重选；
注意到，P-CSCF可以通过本地存储的该UE的用户数据，或本地存储的该UE的S-CSCF标签判断对应的注册请求为重注册请求。
此外，由于在THIG隐藏情况下，不会对SIP消息扩展头字段和扩展参数进行加密，因此通过上述S-CSCF标签对比操作可以准确获知是否发生了S-CSCF重选。
409：P-CSCF将注册成功响应消息发送给UE；
410：P-CSCF根据本地策略或者运营商管理策略进行S-CSCF重选异常处理操作；
上述S-CSCF重选异常处理操作可包含：删除该用户基于S-CSCF1的会话；取消基于S-CSCF1的该用户注册状态的订阅；向S-CSCF2订阅该用户的注册状态等。
Claims (5)
1.一种对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法，其特征在于，当用户发起重注册请求，并发生服务呼叫会话控制功能S-CSCF重选后，归属用户服务器HSS将已重选指示信息包含在发送给重选后的S-CSCF的用户认证响应和/或用户配置响应消息中；该重选后的S-CSCF将已重选指示信息包含在与该重注册请求对应的注册成功响应中发送给代理呼叫会话控制功能P-CSCF，P-CSCF根据该已重选指示信息获知该用户对应的S-CSCF已发生重选。
2.如权利要求1所述的对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法，其特征在于，所述HSS将所述已重选指示信息包含在所述用户认证响应和/或用户配置响应的扩展属性值对AVP字段中；所述重选后的S-CSCF将所述已重选指示信息包含在所述注册成功响应的扩展头字段或扩展参数中。
3.如权利要求1所述的对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法，其特征在于，在HSS将已重选指示信息包含在发送给重选后的S-CSCF的用户认证响应中之前，所述方法还包括：当所述重选后的S-CSCF针对所述重注册请求向所述HSS发送用户认证请求后，执行如下操作：
A)所述HSS用本地存储的所述用户的S-CSCF信息与上述用户认证请求中包含的S-CSCF信息进行比较，获知该用户对应的S-CSCF已发生重选；
B)该HSS向该重选后的S-CSCF发送包含所述已重选指示信息的用户认证响应；
C)该重选后的S-CSCF根据上述已重选指示信息获知该用户对应的S-CSCF已发生重选，并将已重选指示信息包含在与所述重注册请求对应的注册成功响应中发送至所述P-CSCF。
4.如权利要求1所述的对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法，其特征在于，在HSS将已重选指示信息包含在发送给重选后的S-CSCF的用户配置响应消息中之前，所述方法还包括：当所述重选后的S-CSCF针对所述重注册请求向所述HSS发送用户配置请求后，执行如下操作：
A1)所述HSS用本地存储的所述用户的S-CSCF信息与上述用户配置请求中包含的S-CSCF信息进行比较，获知该用户对应的S-CSCF已发生重选；
B1)该HSS向该重选后的S-CSCF发送包含所述已重选指示信息的用户配置响应；
C1)该重选后的S-CSCF根据上述已重选指示信息获知该用户对应的S-CSCF已发生重选，并将已重选指示信息包含在与所述重注册请求对应的注册成功响应中发送至所述P-CSCF。
5.如权利要求3或4所述的对重选服务呼叫会话控制功能导致的异常的处理方法，其特征在于，当所述P-CSCF接收到所述注册成功响应后，进行如下操作：删除该用户基于重选前的S-CSCF的会话；和/或，取消基于该重选前的S-CSCF的该用户注册状态的订阅；和/或，向发送所述注册成功响应的S-CSCF发送该用户注册状态的订阅请求。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131106 Termination date: 20200813 |