一种呼叫会话控制功能模块重启后保证信息一致的方法

1.一种呼叫会话控制功能模块重启后保证信息一致的方法，应用在IP多 媒体子系统上，其特征在于：
呼叫会话控制功能模块在用户终端注册过程中，将用户终端的路由信息上 载给归属签约用户服务器保存，当呼叫会话控制功能模块在发生故障重启后， 进行如下处理：
a、呼叫会话控制功能模块将重启事件通过指示消息发送给归属签约用户 服务器；
b、归属签约用户服务器收到所述指示消息后，查询自己本地保存的由所 述呼叫会话控制功能模块服务的用户终端信息，将所述用户终端的路由信息和 用户终端描述文件返回给所述呼叫会话控制功能模块；
c、所述呼叫会话控制功能模块通知所有已经注册在所述归属签约用户服 务器上由所述呼叫会话控制功能模块服务的用户终端执行注销过程，同时通知 所有和这些用户终端相关的应用服务器取消建立的连接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤c后还包括以下步骤：
d、在通知用户终端执行注销过程的消息中指示是否需要所述用户终端重 新发起注册。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于将用户终端的路由信息上载给 归属签约用户服务器通过在呼叫会话控制功能模块向归属签约用户服务器发送 的注册消息中增加新的信息单元来实现。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a中，所述的归属签 约用户服务器，是呼叫会话控制功能模块和归属签约用户服务器进行信息交互 时，记录地址信息并保存在非易失存储器中的归属签约用户服务器。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a中，所述的归属签 约用户服务器，是呼叫会话控制功能模块将地址信息配置在本地，并保存在非 易失存储器中的归属签约用户服务器。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a中进一步包括：
呼叫会话控制功能模块在发生故障重启后，向所有的归属签约用户服务器 发送重启事件的指示消息，由归属签约用户服务器根据本地是否保存了所述呼 叫会话控制功能模块的信息决定是否完成后续步骤。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤c进一步包括以下步 骤：
c1、归属签约用户服务器向呼叫会话控制功能模块发送注销消息，其中携 带用户终端标识信息，注销原因；
c2、所述呼叫会话控制功能模块根据用户终端描述文件中的过滤规则，将 注销消息发送给业务控制平台，执行业务控制过程；
c3、根据从归属签约用户服务器获得的路由信息，所述呼叫会话控制功能 模块通知用户终端注销；
c4、所述呼叫会话控制功能模块返回注销应答消息给所述归属签约用户服 务器；
c5、所述呼叫会话控制功能模块通知所有和这些用户终端相关的应用服务 器取消建立的连接。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述步骤c3中还包括所述呼叫 会话控制功能模块将注销原因发送给用户终端。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于在所述步骤c3之后，该方法还 进一步包括：所述用户终端向所述呼叫会话控制功能模块返回应答确认注销过 程。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述步骤c5中还包括所述应 用服务器向所述呼叫会话控制功能模块返回应答确认连接删除过程。

技术领域\n本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia Subsystem)中，一种呼叫会话控制功能模块重启后保证信息一致的 方法。\n背景技术\n随着宽带网络的发展，移动通信将不仅仅局限于传统的话音通信，结合音 频、视频、图片和文本等多种媒体类型的多媒体业务将逐渐开展起来，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)、 文件共享等数据业务的结合，可以满足用户终端的多种需求。如：\n消息业务：即时消息和聊天室、多媒体短消息；\n视频业务：娱乐、多媒体信息、日常交流；\n电子商务：产品目录、搜索引擎、购物车、订单管理、支付；\n游戏：单人游戏、群组游戏；\n定位业务：寻人、向导、报警；\n个人助理：地址本、日程表、书签管理、文件存储、事件提醒、电子邮件；\n在多种应用的推动下，第三代移动通信标准化的伙伴项目(3GPP，3rd Generation Partnership Project)以及第三代移动通信标准化的伙伴项目2 (3GPP2，3rd Generation Partnership Project 2)等标准组织都先后推出了基于IP 的多媒体子系统架构，目的是在移动网络中使用一种标准化的开放的结构来实 现多种多样的多媒体应用，提供给用户终端更多的选择和更丰富的感受。\n在3GPP Release 5(R5)阶段，引入的IMS，叠加在分组域网络之上，由呼叫 状态控制功能模块(CSCF，Call Session Control Function)、媒体网关控制功能 模块(MGCF，Media Gateway Control Function)、媒体资源功能(MRF，Multimedia Resource Function)和归属签约用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)等 功能实体组成，其中CSCF又可以分成服务CSCF(S-CSCF，Serving CSCF)、 代理CSCF(P-CSCF，Proxy CSCF)和查询CSCF(I-CSCF，Interrogating CSCF) 三个逻辑实体，S-CSCF是IMS的业务交换中心，执行会话控制，维持会话状态， 负责管理用户终端信息，产生计费信息等；P-CSCF是终端用户终端接入IMS的 接入点，完成用户终端注册，负责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，对外隐藏网络拓扑和配置，产生计费数据等。 MGCF控制网关，实现IMS网络和其它网络的互通，MRF提供媒体资源，如收 放音，编解码和多媒体会议桥。HSS是用户终端数据库，存储IMS用户终端的 签约数据和配置信息等。\n3GPP定义的IMS网络也可以应用于3GPP2中定义的分组网络之上，提供 和多种类型网络的互通，实现和用户终端使用终端类型的无关性。因此在这里 不限制IMS只应用在3GPP相关的网络和应用上，其他类型的接入网络和承载 网络的业务和应用也可以用IMS架构来实现。\n会话发起协议(SIP，Session Initiation Protocol)是由Interne工程任务组 (IETF)提出的IP电话信令协议。正如其名字所隐含的，SIP用于发起会话， 它能控制多个参与者参加的多媒体会话的建立和终结，并能动态调整和修改会 话属性，如会话带宽要求、传输的媒体类型(语音、视频和文本等)、媒体的 编解码格式、对组播和单播的支持等。在IMS中，使用SIP协议作为IP多媒 体会话的信令控制协议。\nAAA，即认证(Authentication)、授权(Authorization)和计费(Accounting) 一直是网络运营商进行网络运营和管理的基础，随着AAA的发展，新的框架 结构Diameter技术已经成型。\nDiameter协议族包括基础协议(Diameter Base Protocol)和各种应用协议。 其中基础协议提供了作为一个AAA协议的最低需求，是Diameter网络节点都 必须实现的功能，包括节点间能力的协商、Dimeter消息的接收及转发、计费 信息的实时传输等。应用协议则充分利用基础协议提供的消息传送机制，规范 相关节点的功能以及其特有的消息内容，来实现应用业务的AAA。\n在IMS中，HSS和I-CSCF以及HSS和S-CSCF之间的Cx接口上就是使 用Diameter协议来传送相关信息的。\nHSS是每个用户终端最重要的数据库，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：用户终端的标识、编号 以及寻址信息；用户终端的安全信息；用户终端的位置信息以及用户终端的描 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终端的数量，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。\n现有的IMS网络中，没有考虑当IMS网络节点，比如CSCF，重启之后， 如何确保和CSCF通信的其他节点能够知道这次设备重启。如果CSCF设备彻 底坏掉的话，现有IMS网络中的注册更新机制可以在一个注册周期结束之后， 因为没有收到重新注册消息的应答而将当前会话释放掉；在一个注册周期之内， 会因为任何一个发送给CSCF的消息没有收到应答而导致当前会话的释放，因 此，这种故障不属于本发明要解决的问题。本发明的重点在于解决CSCF节点 故障之后很快重启而导致的信息不一致问题，而且这里发生的故障CSCF设备 无法预知，否则CSCF会在故障发生之前先将涉及到的会话释放掉。\n因为没有一种机制来保证CSCF重启这个事件能够被其他和CSCF交互的 节点知道，因此，当CSCF重启之后，原来保存的和业务执行相关的信息都丢 失了，但是其他节点还是照常发送消息给这个CSCF，这时候就会发生很多难 以预料的错误：或者这个CSCF会将新收到的消息作为从该节点收到的第一条 消息来处理，或者这个CSCF会不认识新收到的消息而将其丢弃，或者CSCF 会按照缺省方式来处理等等，而这些处理都会给用户终端的计费、安全以及业 务实施带来很多问题，因此无法达到电信级网络运营的要求。\n发明内容\n本发明的目的在于提出一种呼叫会话控制功能模块重启后保证信息一致 的方法，在现有的IMS网络中引入一种机制来实现将CSCF的重启事件通知给 其他交互节点，进而保证各个交互设备之间的信息一致性，避免了CSCF重启 后还进行业务而引起的各种问题，使得IMS网络更符合电信级网络的可靠性要 求，更适合商用，为此，本发明采用以下技术方案：\n一种呼叫会话控制功能模块重启后保证信息一致的方法，应用在IP多媒 体子系统上，其特征在于：\n呼叫会话控制功能模块在用户终端注册过程中，将用户终端的路由信息上 载给归属签约用户服务器保存，当呼叫会话控制功能模块在发生故障重启后， 进行如下处理：\na、呼叫会话控制功能模块将重启事件通过指示消息发送给归属签约用户 服务器；\nb、归属签约用户服务器收到所述指示消息后，查询自己本地保存的由所 述呼叫会话控制功能模块服务的用户终端信息，将所述用户终端的路由信息和 用户终端描述文件返回给所述呼叫会话控制功能模块；\nc、所述呼叫会话控制功能模块通知所有已经注册在所述归属签约用户服 务器上由所述呼叫会话控制功能模块服务的用户终端执行注销过程，同时通知 所有和这些用户终端相关的应用服务器取消建立的连接。\n该方法还包括步骤：d、在通知用户终端执行注销过程的消息中指示是否 需要所述用户终端重新发起注册。\n将用户终端的路由信息上载给归属签约用户服务器通过在呼叫会话控制 功能模块向归属签约用户服务器发送的注册消息中增加一个新信息单元(IE， Information Element)来实现。\n步骤a中，所述的归属签约用户服务器，是呼叫会话控制功能模块和归属 签约用户服务器进行信息交互时，记录地址信息并保存在非易失存储器中的归 属签约用户服务器。\n步骤a中，所述的归属签约用户服务器，是呼叫会话控制功能模块将地址 信息配置在本地，并保存在非易失存储器中的归属签约用户服务器。\n步骤a中还可以进一步包括：\n呼叫会话控制功能模块在发生故障重启后，向所有的归属签约用户服务器 发送重启事件的指示消息，由归属签约用户服务器根据本地是否保存了所述呼 叫会话控制功能模块的信息决定是否完成后续步骤。\n步骤c进一步包括以下步骤：\nc1、归属签约用户服务器向呼叫会话控制功能模块发送注销消息，其中携 带用户终端标识信息，注销原因；\nc2、所述呼叫会话控制功能模块根据用户终端描述文件中的过滤规则，将 注销消息发送给业务控制平台，执行业务控制过程；\nc3、根据从归属签约用户服务器获得的路由信息，所述呼叫会话控制功能 模块通知用户终端注销；\nc4、所述呼叫会话控制功能模块返回注销应答消息给所述归属签约用户服 务器；\nc5、所述呼叫会话控制功能模块通知所有和这些用户终端相关的应用服务 器取消建立的连接。\n步骤c3中还包括所述呼叫会话控制功能模块将注销原因发送给用户终端。\n在步骤c3之后，该方法还进一步包括：所述用户终端向所述呼叫会话控 制功能模块返回应答确认注销过程。\n步骤c5中还包括所述应用服务器向所述呼叫会话控制功能模块返回应答 确认连接删除过程。\n采用了本发明，通过CSCF在注册时将用户终端的路由信息保存在HSS 上，当CSCF发生故障重启之后，首先向HSS发送重启事件的通知，HSS得到 指示后将相关的用户终端路由信息和用户终端描述文件返回给CSCF，然后发 起注销过程，CSCF根据得到的用户终端路由信息和用户终端描述文件分别向 用户终端(UE，User Equipment)和应用服务器(AS，Application Server)通 知注销信息，从而保证了各个IMS节点上信息的一致性，避免了由于CSCF设 备重启导致的一系列问题，提高了IMS网络运营的可靠性和安全性。\n附图说明\n图1是本发明CSCF重启后保持信息一致的流程图；\n图2是本发明具体实施方式中S-CSCF重启后保持信息一致的流程图。\n具体实施方式\n下面结合附图来说明本发明的具体实施方式。\n本发明提出的技术方案中，CSCF在注册时将用户终端的路由信息保存在 HSS上，当CSCF节点发生故障重新启动之后，首先发送消息给HSS，通知HSS 消息中指示的CSCF发生了重启事件；HSS收到该指示之后，查询自己本地保 存的关于这个CSCF服务的用户终端信息，将相关的用户终端路由信息和用户 终端描述文件返回给CSCF，然后通知所有已经注册在HSS中由这个CSCF服 务的用户终端执行注销过程，从而使得IMS网络各个节点上的信息保持了一致。 在通知用户终端注销过程的同时，可以在消息中指示是否需要重新发起注册。 此外，CSCF为了能够知道故障重启后向哪些HSS发送重启事件通知，可以在 CSCF和每个HSS交互之后，记录该HSS的地址信息，保存在非易失存储器中， 保证重启之后这些地址信息不会丢失；CSCF也可以将HSS的地址信息配置在 本地，保存在非易失存储器中。还可以简单的在每次重启后就向所有的HSS发 送重启事件通知，由HSS根据本地是否保存了该CSCF的信息来决定后续处理。\n如图1所示，CSCF重启之后，首先发送Cx-Notify消息给HSS通知HSS消息 中指示的CSCF设备发生了重启事件；\nHSS收到这个指示消息之后，查找关于该CSCF的信息，如果当前没有由该 CSCF服务的用户终端信息，则HSS仅仅返回Cx-Notify-Resp消息作为确认；如 果当前有由这个CSCF服务的用户终端信息，则HSS在返回的确认消息中携带这 些用户终端的描述文件信息(user profile)和路由信息；\n如果当前该CSCF有服务的用户终端标识存在，那么HSS发送Cx-Deregister 消息给CSCF，其中携带用户终端标识信息，注销原因等；\nCSCF根据用户终端描述文件中的过滤规则，将有关注销信息发送给业务 控制平台，执行相关的业务控制过程；\n根据从HSS中得到的路由信息，CSCF通知UE这次注销过程，可以的话， 同时将注销原因转发给UE。如果UE和网络失去联系的话，UE可能无法收到这 个注销过程的通知；\n可能的话，UE返回应答确认这次注销过程，如果UE发生故障或者漫游出 了CSCF覆盖的范围，那么将无法返回应答消息；\nCSCF返回Cx-Deregister-Resp消息给HSS，不需要等待UE返回的应答消息。\n其中，HSS返回给CSCF的路由信息需要CSCF在用户终端注册过程中上载 给HSS保存，通过在Cx-Put/Cx-Put-Resp消息中增加一个新的IE来实现。当UE向 CSCF发送注册消息的时候，会携带一些路由信息，比如Request-URI头部，Route 头部，Contact头部等，CSCF在向HSS请求用户终端描述文件的Cx-Put消息中携 带这些路由信息，保存在HSS中，当S-CSCF重启之后，就可以根据这些保存的 路由信息通知UE执行注销过程了。\nUE根据收到的注销消息的指示，可以决定是否发起重新注册。\n下面以S-CSCF为例具体说明，P-CSCF和I-CSCF等也同样适用本发明的方 案，具体方法与此相同。\n在IMS网络中，CSCF可分为I-CSCF、S-CSCF和P-CSCF等几个逻辑实体实 现，其中P-CSCF可以位于归属网络或者拜访网络，和HSS之间没有实现Cx接口， I-CSCF和HSS之间的Cx接口用于查询或者选择当前为用户终端服务的S-CSCF， 而S-CSCF作为IMS网络中执行业务逻辑控制的平台，和HSS之间的接口用于注 册/注销时候的通知，用户终端描述文件的下载/更新，以及鉴权，是最重要的一 个设备，当这个设备发生故障重启之后可以应用本发明来保证信息的一致性。\nS-CSCF重启之后，首先发送Cx-Notify消息给HSS通知HSS消息中指示的 S-CSCF设备发生了重启事件；\nHSS收到这个指示消息之后，查找关于该S-CSCF的信息，如果当前没有由 该S-CSCF服务的用户终端信息，则HSS仅仅返回Cx-Notify-Resp消息作为确认； 如果当前有由这个S-CSCF服务的用户终端信息，则HSS在返回的确认消息中携 带这些用户终端的描述文件信息(user profile)和路由信息；\n如果当前该S-CSCF有服务的用户终端标识存在，那么HSS发送 Cx-Deregister消息给S-CSCF，其中携带用户终端标识信息，注销原因等；\nS-CSCF根据用户终端描述文件中的过滤规则，将有关注销信息发送给业务 控制平台，执行相关的业务控制过程；\n根据从HSS中得到的路由信息，S-CSCF通知P-CSCF执行注销过程，如果 知道注销原因，也要包括在这个注销消息中；\nP-CSCF通知UE这次注销过程，可以的话，同时将注销原因转发给UE。如 果UE和网络失去联系的话，UE可能无法收到这个注销过程的通知；\nP-CSCF返回应答给S-CSCF，同时更新内部数据库，删除相关用户终端的 注册状态；\n可能的话，UE返回应答给P-CSCF确认这次注销过程，如果UE发生故障或 者漫游出了P-CSCF覆盖的范围，那么将无法返回应答消息；\nS-CSCF返回Cx-Deregister-Resp消息给HSS，不需要等待UE返回应答消息。\nUE限据收到的注销消息的指示，可以决定是否发起重新注册。\n以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该 以权利要求的保护范围为准。