CN100495988C - 实现信令承载可用性检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开实现信令承载可用性检测的方法，该方法主要包括：代理呼叫控制实体P-CSCF发起信令承载可用性检测，通过策略决策功能实体PDF指示网关GPRS支持节点GGSN检测用户设备信令链路承载状况；网关GPRS支持节点GGSN根据所述指示检测用户设备信令链路状况，并在检测到用户设备信令链路失效后通过策略决策功能实体PDF将信令链路失效信息通知代理呼叫控制实体P-CSCF。本发明便于IMS实体及时有效的获取到信令承载失效信息，进而进行相应故障处理，从而提高系统性能。
Description
技术领域
本发明涉及IP多媒体子系统技术领域，更具体的说，本发明涉及一种IP多媒体子系统中实现信令承载可用性检测的方法。
背景技术
随着移动通讯技术的发展，传统的语音通信业务已经不能满足人们的通信需求，人们迫切需要体验全新的多媒体业务。所述多媒体业务不仅仅是简单的视音频通信业务，还包括即时消息、同址浏览、协同工作、流媒体等等业务，特别是新通信方式和传统语音通信融合的业务。
目前，鉴于互联网和电信网融合的趋势，国际标准化组织第三代合作伙伴计划(3GPP，The 3rd Generation Partnership Project)在分组承载网的基础上引入了支持多媒体业务的全IP业务网络架构的IP多媒体子系统(IMS，IPMultimedia Subsystem)，IMS的目标是按照个性化的用户数据，屏蔽用户接入方式，控制业务能力的开放程度，提供全新的多媒体的通信体验。
图1所示为目前3GPP定义的IMS实体和接口示意图，IMS中最主要的功能实体是呼叫控制实体(CSCF，Call Session Control Function)和归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)。
其中，CSCF有三种类型：服务CSCF(S-CSCF，Serving-Call SessionControl Function)、代理CSCF(P-CSCF，Proxy-Call Session Control Function)、查询CSCF(I-CSCF，Interrogating-Call Session Control Function)。P-CSCF是用户设备(UE，User Equipment)在IMS系统的第一个接触点，完成代理(Proxy)功能，接受初始会话协议(SIP，Session Initiation Protocol)消息并可能进行相应处理，然后将其转发。I-CSCF主要是完成网络隐藏的功能，用户注册时I-CSCF到HSS查询并确定用户服务的S-CSCF。S-CSCF记录用户的呼叫状态，完成呼叫控制功能，是最主要的业务控制实体。不同的S-CSCF由于所连接的应用服务器AS不同，可完成不同的业务功能。
当IMS承载在通用分组无线业务(GPRS，General Packet Radio Service)网络上时，GPRS网络将会创建信令承载(Context)以传输SIP信令，但当终端出现异常关机、离开覆盖区等原因时，则可能使得建立的信令承载失效，目前的3GPP协议定义了用户面承载可用性检测通过PDF通知IMS网元的机制，但对于信令承载可用性检测目前还没有合适的解决方案。当发生信令面承载失效时，对于存在一个或者多个会话正常执行，或者没有任何实时使用的会话的场景，现有的机制是当UE发现这个信令承载的上下文已经不再起作用了，UE将尝试重新建立PDP上下文，如果重新建立失败，UE将同时删除该媒体相关的上下文；而如果被叫UE的信令承载失效了，则可通过会话控制协议的超时处理机制检测到信令承载失效的状态。
上述现有技术存在如下的缺点：
当信令承载失效时，根据现有的机制，IMS网元不能够及时得到信令承载的状态信息，同时，承载网络发现信令承载失效，也不能及时将相关的信令承载状态信息通知给IMS网元，这样导致直到IMS进行会话处理时，通过复杂漫长的超时处理机制才能发现信令链路故障，极大的影响了系统的性能。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种实现信令承载可用性检测的方法，以便IMS实体能及时有效的获取到信令承载失效信息，进而进行相应故障处理，从而提高系统性能。
为解决上述问题，本发明的实现信令承载可用性检测的方法，包括：
a、用户设备向代理呼叫控制实体P-CSCF发起IP多媒体子系统IMS注册；
b、代理呼叫控制实体P-CSCF在注册成功后获取信令链路标识，按照所述信令链路标识发起相应信令链路信令承载可用性检测，通过策略决策功能实体PDF指示网关GPRS支持节点GGSN检测用户设备信令链路承载状况；
c、网关GPRS支持节点GGSN根据所述指示检测用户设备信令链路承载状况，并在检测到用户设备信令承载失效后通过策略决策功能实体PDF将信令承载失效信息通知代理呼叫控制实体P-CSCF。
可选地，步骤b中指示网关GPRS支持节点GGSN检测用户设备信令链路承载状况具体包括：
b11、代理呼叫控制实体P-CSCF向策略决策功能实体PDF发送信令链路承载状况检测指示；
b12、策略决策功能实体PDF向网关GPRS支持节点GGSN发送信令链路承载状况检测指示。
可选地，步骤b中指示网关GPRS支持节点GGSN检测用户设备信令链路承载状况具体包括：
b21、代理呼叫控制实体P-CSCF向策略决策功能实体PDF发送信令链路承载状况检测指示；
b22、用户设备发起信令承载更新时，网关GPRS支持节点GGSN向策略决策功能实体PDF请求策略授权时获取所述信令链路承载状况检测指示。
其中，步骤b22具体包括：
用户设备向网关GPRS支持节点GGSN发起信令承载更新；
网关GPRS支持节点GGSN向策略决策功能实体PDF请求策略授权；
策略决策功能实体PDF响应所述策略授权请求，向网关GPRS支持节点GGSN发送信令链路承载状况检测指示。
其中，步骤c中将信令承载失效信息通过策略决策功能实体PDF通知代理呼叫控制实体P-CSCF为：
用户设备将信令承载失效信息通知策略决策功能实体PDF；
策略决策功能实体PDF将所述信令承载失效信息转发给代理呼叫控制实体P-CSCF。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在IMS注册成功后由IMS功能实体P-CSCF指示承载网络的GGSN检测信令承载状况，并在信令承载失效后即时通知P-CSCF，或者由IMS功能实体P-CSCF与UE握手发送检测请求消息进行信令承载检测，从而使得在信令承载失效后，相关的IMS网元(即P-CSCF)能够及时发现该异常，作出及时的反应。同时，当承载网络已经发现信令承载异常时，也能够及时的通知到IMS网元，使得其能够及时的进行响应的处理，从而提高整个系统的性能。
附图说明
图1是现有技术IMS系统示意图；
图2是本发明实现信令承载检测的方法的第一实施例主要流程图；
图3是本发明实现信令承载检测的方法的第二实施例主要流程图；
图4是本发明实现信令承载检测的方法的第三实施例示意图。
具体实施方式
本发明的核心在于在IMS注册成功后由IMS功能实体P-CSCF指示承载网络的GGSN检测信令承载状况，并在信令承载失效后即时通知P-CSCF，或者由IMS功能实体P-CSCF与UE握手发送检测请求消息进行信令承载检测，通过所述的方法本发明能够解决目前网络存在的缺陷，提高网络的性能，增强用户的满意程度，下面详细进行说明。
参考图2，该图是本发明实现信令承载检测的方法的第一实施例主要流程图。
本实施例中当UE成功注册后，P-CSCF发起信令承载可用性检测，P-CSCF通过PDF(本发明中所述PDF是策略决策单元，具体形态可能是现在网络的PDF或者演进网络的PCRF)下发策略给GGSN，并携带信令链路的标识，指示GGSN检测该信令链路，当发现链路故障时，GGSN及时通过PDF将相关状态信息上报给P-CSCF，如图示，具体流程如下：
步骤101，UE建立到GGSN的PDP上下文信令承载，并利用已建立的信令承载进行IMS注册。
步骤102，注册成功消息到达P-CSCF，P-CSCF在执行后续的操作的同时将成功消息下发给UE。
步骤103，P-CSCF获取唯一标识信令链路的标识，所述标识可以是UE与P-CSCF之间IMS信令流的IP五元组信息，本发明中P-CSCF可将该信令链路标识作为业务信息的一部分发送给PDF，并且指示PDF上报与该信令链路相关的信令承载状况。
步骤104，PDF指示GGSN检测与该标识对应的信令链路的状况(即检测信令承载是否可用)。
步骤105，GGSN返回成功响应消息给PDF。
步骤106，PDF返回成功响应消息给P-CSCF。
上面的流程完成了策略下发，随后在步骤107，GGSN将检测相关的信令承载。
步骤108，GGSN检测到相关的信令承载丢失，随即发送信令承载失效信息给PDF。
步骤109，PDF再将信令承载失效信息反馈回P-CSCF；P-CSCF进一步进行后续的动作。
本发明中也可以由GGSN主动请求策略时获取信令链路承载状况检测指示，进而根据所述指示进行相应信令承载检测，下面以另一实施例进行说明。
参考图3，该图是本发明实现信令承载检测的方法的第二实施例主要流程图。
本实施例中是在信令链路建成后，UE发起IMS注册流程成功后，P-CSCF将下发检测指示给PDF，同时携带信令链路的标识信息，当UE得到注册成功响应后，发起信令承载的更新流程时，在更新消息中携带信令链路的标识信息，PDF根据所述信令链路标识将P-CSCF下发的检测指示发送给GGSN，指示GGSN检测相应信令链路的承载状况并上报给P-CSCF，如图示，具体流程如下：
步骤201，UE向网络发起建立信令承载请求。
步骤202，GGSN收到该建立信令承载请求消息，此时，GGSN可以向PDF请求策略授权，也可以根据GGSN上的配置直接响应该请求消息。
步骤203，若步骤202中GGSN请求策略授权，PDF进行相应的授权操作，该授权可能只是PDF上的一个缺省策略配置，随后PDF将授权信息放在响应消息中发送给GGSN；在该响应消息中，PDF可指示GGSN在检测到该信令承载变化(例如，承载丢失)时将具体的变化情况通知PDF。
步骤204，GGSN发送建立信令承载响应消息给UE，完成信令承载建立；
步骤205，UE通过已建立的信令承载向IMS域发起IMS注册。
步骤206，注册成功消息到达P-CSCF，P-CSCF在执行后续操作的同时将成功消息下发给UE。
步骤207，当P-CSCF收到注册成功消息后，P-CSCF可以获取唯一标识信令链路的标识，比如UE与P-CSCF之间IMS信令流的IP五元组信息，P-CSCF将该信令链路标识作为业务信息的一部分发送给PDF，并且指示PDF转发与该信令链路相关的信令承载变化；PDF存储所述的业务信息，并且对其所标识的信令链路进行策略授权。
步骤208，PDF发送响应消息给P-CSCF，确认收到相关的业务信息。
步骤209，UE收到注册成功消息，发起信令承载更新请求，在更新请求消息中携带所承载的信令链路的标识(即前述五元组信息)，例如将其放在更新请求消息中相应的数据流模板(TFT，Traffic Flow Template)信息单元中。
步骤210，GGSN收到更新请求消息后向PDF请求授权，该请求消息中包含信令链路标识信息，具体可以通过将TFT信息放在请求消息来实现。
步骤211，PDF收到请求消息后，进行信息匹配(将请求消息中的信令链路标识信息与已经存储的由P-CSCF发送的业务信息中的相应信令链路标识信息相匹配)，从而将信令承载与IMS信令会话绑定起来，根据该绑定信息，PDF可知道在收到信令承载变化消息时将该消息转发给相应的P-CSCF。完成绑定操作后，PDF将匹配到的策略授权信息放在响应消息中发送给GGSN，并且在该响应消息中指示GGSN在检测到相应的信令承载变化后将该变化情况上报给PDF。
步骤212，GGSN发送更新响应消息给UE，整个过程结束，UE可以开始通过信令承载发送IMS SIP会话协商消息。
后续步骤213-215同步骤107-109，GGSN开始检测信令承载状况，并在信令承载出现异常后及时上报给PDF，然后由PDF及时反馈给P-CSCF，执行后续信令链路故障处理操作，这里不再赘述。
本发明中也可由P-CSCF扩展相应的功能，进行信令链路承载的可用性检测，下面再以一个具体实施例进行说明。
参考图4，该图是本发明实现信令承载检测的方法的第三实施例示意图。
本实施例中是P-CSCF与UE的信令握手来及时检测信令链路的状态，在P-CSCF发起信令承载可用性检测后，通过向UE发送检测请求消息；进而判断是否收到UE返回的响应消息，若判断为是，则确定信令承载可用，否则，确定信令承载失效，具体主要包括以下步骤：
步骤301，用户注册后，P-CSCF内针对这个UE启动一个信令链路检测定时器，当UE跟P-CSCF传递SIP信令，该定时器清0。
步骤302，当该定时器超时，P-CSCF发起信令承载可用性检测，发送一个检测请求消息(可以使用现有SIP消息)给UE。
步骤303，如果UE接到该消息，则返回响应消息给P-CSCF。
步骤304，若P-CSCF收到响应消息，则将信令链路检测定时器清0，若P-CSCF没有收到响应消息，则执行重传，当重传次数大于预先配置的上限次数时，则可确定信令链路发生故障(可能有多种原因，P-CSCF不需要清楚具体原因)，P-CSCF执行信令链路故障处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1、一种实现信令承载可用性检测的方法，其特征在于，包括：
a、用户设备向代理呼叫控制实体P-CSCF发起IP多媒体子系统IMS注册；
b、代理呼叫控制实体P-CSCF在注册成功后获取信令链路标识，按照所述信令链路标识发起相应信令链路信令承载可用性检测，通过策略决策功能实体PDF指示网关GPRS支持节点GGSN检测用户设备信令链路承载状况；
c、网关GPRS支持节点GGSN根据所述指示检测用户设备信令链路承载状况，并在检测到用户设备信令承载失效后通过策略决策功能实体PDF将信令承载失效信息通知代理呼叫控制实体P-CSCF。
2、根据权利要求1所述的实现信令承载可用性检测的方法，其特征在于，步骤b中指示网关GPRS支持节点GGSN检测用户设备信令链路承载状况具体包括：
b11、代理呼叫控制实体P-CSCF向策略决策功能实体PDF发送信令链路承载状况检测指示；
b12、策略决策功能实体PDF向网关GPRS支持节点GGSN发送信令链路承载状况检测指示。
3、根据权利要求1所述的实现信令承载可用性检测的方法，其特征在于，步骤b中指示网关GPRS支持节点GGSN检测用户设备信令链路承载状况具体包括：
b21、代理呼叫控制实体P-CSCF向策略决策功能实体PDF发送信令链路承载状况检测指示；
b22、用户设备发起信令承载更新时，网关GPRS支持节点GGSN向策略决策功能实体PDF请求策略授权时获取所述信令链路承载状况检测指示。
4、根据权利要求3所述的实现信令承载可用性检测的方法，其特征在于，步骤b22具体包括：
用户设备向网关GPRS支持节点GGSN发起信令承载更新；
网关GPRS支持节点GGSN向策略决策功能实体PDF请求策略授权；
策略决策功能实体PDF响应所述策略授权请求，向网关GPRS支持节点GGSN发送信令链路承载状况检测指示。
5、根据权利要求1所述的实现信令承载可用性检测的方法，其特征在于，步骤c中将信令承载失效信息通过策略决策功能实体PDF通知代理呼叫控制实体P-CSCF为：
用户设备将信令承载失效信息通知策略决策功能实体PDF；
策略决策功能实体PDF将所述信令承载失效信息转发给代理呼叫控制实体P-CSCF。
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