CN101159744A - 版本不同的网间互联协议网络互通的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及不同版本IP网络的互通，公开了一种版本不同的网间互联协议网络互通的方法，使得应用IMS时，减少了不必要转换和ALG/NAT－PT处理，减轻了ALG/NAT－PT设备的压力，使版本不同的IP网络的互通效果更好。这种版本不同的网间互联协议网络互通的方法仅在本节点和下一跳节点的IP版本不一致，若不进行IP版本转换就无法继续通信的情况下，才进行转换或使用ALG/NAT－PT功能。具体来说，先查询下一跳节点的IP版本和本节点是否一致，如果是则直接发送信息，否则经过IP版本转换以后再发送信息。可以根据本地的配置信息或DNS来进行IP版本的一致性查询。

Description

版本不同的网间互联协议网络互通的方法

技术领域

本发明涉及不同版本IP网络的互通，特别涉及和网际协议多媒体核心网子系统系统(IMS)有关的不同版本的IP网络的互通。

背景技术

移动通信系统能够满足人们随时随地进行通信的要求，从它出现后就得到了迅速的发展。随着第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)技术的提出和进一步发展，移动网络的带宽大大增加，移动通信将不仅仅局限于传统的语音通信，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。移动通信与呈现业务(presence)、短消息、网页浏览、定位信息、推送业务(PUSH)、文件共享等数据业务的结合，可以为用户提供更多的业务选择，例如消息业务类的即时消息和聊天室、多媒体短消息，视频业务类的娱乐、多媒体信息、日常交流，电子商务类的产品目录、搜索引擎、购物车、订单管理、支付，游戏类的单人游戏、群组游戏，定位业务类的寻人、向导、报警，个人助理类的地址本、日程表、书签管理、文件存储、事件提醒、电子邮件，能够更好的满足用户的多种需求。

考虑到网间互联协议(Internet Protocol，简称“IP”)网络的应用越来越广泛，第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)以及第三代合作伙伴项目2(3rd Generation Partnership Project 2，简称“3GPP2”)等标准组织都制定了将移动通信网络向全分组、全IP的方向演进的标准，提出了基于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，提供给用户更多的选择和更丰富的感受。

其中，3GPP在版本5(Release 5，简称“R5”)阶段引入了IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称“IMS”)域，叠加在分组域网络之上。IMS由呼叫状态控制功能(Call Session Control Function，简称“CSCF”)、媒体网关控制功能(Media Gateway Control Function，简称“MGCF”)、媒体资源功能(Multimedia Resource Function，简称“MRF”)和归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，简称“HSS”)等功能实体组成。CSCF又可以分成服务CSCF(Serving CSCF，简称“S-CSCF”)、代理CSCF(ProxyCSCF，简称“P-CSCF”)和查询CSCF(Interrogating CSCF，简称“I-CSCF”)三个逻辑实体。其中，S-CSCF是IMS的业务交换中心，执行会话控制，维持会话状态，负责管理用户信息，产生计费信息等；P-CSCF是终端用户接入IMS的接入点，完成用户注册，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是用户数据库，存储IMS用户的签约数据和配置信息等。

由于IMS网络的结构做到了和底层承载网络无关，因此3GPP定义的IMS网络也可以应用在3GPP定义的分组域网络之外的其他分组网络上，比如3GPP2中定义的分组网络，无线局域网(Wireless Local Area Network，简称“WLAN”)，以及下一代网络(Next Generation Network，简称“NGN”)等，实现了和用户使用终端类型的无关性以及和接入网络类型的无关性。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。

在IMS中，使用会话初始化协议(Session Initiation Protocol，简称“SIP”)作为IP多媒体会话的信令控制协议。其中，SIP协议是由互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称“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。

3GPP在制定IMS相关规范时，考虑到网间互联协议第4版(InternetProtocol version 4，简称“IPv4”)存在地址空间即将耗尽、路由表爆炸等问题，而IMS的广泛应用要求大量可用的IP地址，在实现多种媒体类型融合的下一代网络中对网络的安全、质量和移动性都提出了更高的要求，因此，3GPP明确规定实现IP多媒体业务时，用户终端必须支持使用IPv6地址进行通讯。对移动网络功能实体而言，IMS的所有功能实体，包括用户设备(UserEquipment，简称“UE”)、CSCF、MGCF、MRF和应用服务器(ApplicationServer，简称“AS”)都必须支持IPv6，通用分组无线业务网关支持节点(GPRSGateway Support Node，简称“GGSN”)与IMS有接口，也必须支持网间互联协议第6版(Internet Protocol version 6，简称“IPv6”)，为支持动态地址解析，GGSN还需支持IPv6的动态主机配置协议(Dynamic HostConfiguration Protocol，简称“DHCP”)。

但是随着市场的变化和技术的发展，IPv6规模商用目前没有达到原来预计的速度，同时缺乏所有基于IPv6产品的支持将使基于IPv6的IMS应用延迟，移动运营商为了通过给3G用户提供更丰富的多媒体业务，促进宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)IMS的尽快商用，来吸引更多的用户，促进3G网络的发展，向3GPP提出建议，考虑在IMS的实现中支持IPv4来满足早期商用的需求。同时，3G另一种主流制式码分多址2000(Code Division Multiple Access 2000，简称“CDMA2000”)的标准化组织3GPP2制定的多媒体域(Multimedia Domain，简称“MMD”)可基于IPv4或IPv6实现，并且Internet上已有不少基于IPv4的商用SIP终端，这将导致3GPP基于IPv6的IMS与外部基于IPv4网络的互通问题。因此，3GPP决定在初期的IMS产品中将增加对IPv4的支持，使得IMS同时支持IPv6和/或IPv4，这样3GPP就需要研究如何引入基于IPv4的IMS，以及基于IPv4和IPv6 IMS之间的互通和漫游、IMS和IPv4 SIP应用之间的互通等问题。

3GPP技术报告(Technical Report，简称“TR”)23.98 1对各种可能存在的互通问题进行了分析，包括：UE支持的IP版本类型，IMS网络支持的IP版本类型，GPRS网络支持的IP版本类型，考虑漫游的情况，端到端的互通场景，涉及业务的IP版本互通等。在需要实现IP版本互通的地方使用网络地址转换和协议转换(Network Address Translation  and ProtocolTranslation，简称“NAT-PT”)和应用层网关(Application Layer Gateway，简称“ALG”)功能，其中，NAT-PT功能用于实现网络地址变换和协议变换，ALG功能用于实现应用层相关的地址变换。

因为每次使用NAT-PT和ALG功能就意味着增加会话的时延，降低了服务质量，这就意味着IP地址转换的次数越少，对会话的服务质量影响越小，进而减轻了对实现NAT-PT和ALG功能的设备的压力，减少了网络瓶颈的个数，因此在IPv4和IPv6互通时就需要考虑在什么时候引入NAT-PT和ALG功能，可以使得实现端到端的互通过程中经过的转换次数最少。

现有的解决IMS中IPv4和IPv6互通的方案是由3GPP提出的。在现有技术方案中，UE可以是只支持IPv4协议栈，只支持IPv6协议栈，或者同时支持IPv4和IPv6双栈；同样，在会话建立中涉及到的其他功能实体，如对端UE、AS、CSCF、GGSN等都可能是只支持IPv4，只支持IPv6，或者同时支持双栈。

考虑到今后IMS网络发展的趋势是都使用IPv6地址，同时因为现有IPv4地址空间的紧张，很多运营商使用私网IP地址，导致和其他IP域网络进行互通的时候必须将私网IPv4地址转化为公网IP地址，因此，现有技术方案建议尽量使用IPv6地址，这样可以减少使用ALG/NAT-PT功能的情况，从而提高会话的服务质量。

在涉及业务的IP版本互通中，3GPP建议的实现一个IPv4 UE和IPv6 UE之间进行即时消息业务的方案如图1所示。

其中UE A支持IPv4，在传送即时消息给UE B的时候，不涉及到媒体成分的协商，直接使用SIP信令携带相关的信息，UE B支持Pv6，其归属网络和UE A不同。在发起方一侧，UE A的归属S-CSCF支持双栈，负责将使用IPv4传送的SIP消息直接转化为使用IPv6传送的SIP消息，然后继续传送给接收方UE B。

当IMS网络中的UE发起会话的时候，现有的互通方案中的处理过程如图2所示。

其中，IMS-ALG指的是IMS网络中的ALG功能实体，TrGW是IMS网络中的网络地址转换-协议转换(Network Address Translator-ProtocolTranslator，简称“NAT-PT”)功能实体。根据图2的描述，会话发起方UEA支持IPv6，其所在的归属S-CSCF通过域名服务系统(Domain Name System，简称“DNS”)查询等机制判断接收方无法通过IPv6进行通信，则通过和IMS-ALG以及TrGW的交互，替换SIP消息中IPv6版本相关的信息，然后使用IPv4和用户侧B继续会话协商过程，建立媒体传输路径。

可以看出，现有的不同IP版本之间互通的方案先确定了通信双方UE支持的IP版本，即发起方使用IPv4，接收方使用IPv6，然后根据这个前提，在最早可以使用ALG/NAT-PT功能的地方，即支持双栈的发起方UE归属S-CSCF处，执行IP版本相关信息的映射。熟悉本领域的技术人员可以理解，现有的技术方案优先使用IPv6，即只要下一个功能实体能够支持IPv6，就执行IPv4到IPv6的转换。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：现有的技术方案对IMS中不同IP版本互通的情况考虑不全面，而且在不同IP版本互通时可能需要完成不必要的版本转换，增加了实现ALG/NAT-PT的设备的压力，影响会话的服务质量。

造成这种情况的主要原因在于，首先，现有的技术方案认为发起方使用IPv4，接收方使用IPv6，而实际情况并非如此，早期商用的IMS很可能由于业务的限制以及IPv6设备的可用性差而只支持IPv4，稍后实现的IMS网络则出于前向兼容和后向兼容的考虑，会同时支持双栈，当技术更稳定，市场更成熟的时候，可能只实现IPv6的IMS网络，因此这三种类型的IMS网络在IP版本互通的时候都需要考虑，尤其是IMS网络使用的初期，还需要考虑和大量现有IPv4网络和业务之间的互通，否则可能会存在大量的可以避免的IP版本之间的转换，比如当主叫归属网络只支持IPv4，被叫归属网络支持双栈，而且主叫UE和被叫UE都是使用IPv4地址的时候，主叫归属网络中完全可以不执行IPv4到IPv6的地址信息转换。

其次，实际实现的时候，主叫归属S-CSCF无法事先知道目的UE使用的IP地址类型，只能知道目的UE归属网络所在的IP域的地址类型，当目的UE漫游到了另一个网络中，由漫游网络分配IP地址的时候，该UE使用的IP版本只有其归属S-CSCF知道，按照现有技术，在最早可以使用ALG/NAT-PT的地方执行IP版本相关信息的映射之后，很可能在到达目的UE的归属网络之后需要执行新的ALG/NAT-PT变换，比如，当主叫归属网络只支持IPv4，而被叫归属网络支持双栈，而且主叫UE和被叫UE都是使用IPv4地址的，而实际上这些转换完全可以不执行，造成了不必要的IP版本之间的转换。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种版本不同的网间互联协议网络互通的方法，使得应用IMS时，减少了不必要转换和ALG/NAT-PT处理，减轻了ALG/NAT-PT设备的压力，使版本不同的IP网络的互通效果更好。

为实现上述目的，本发明提供了一种版本不同的网间互联协议网络互通的方法，包含以下步骤：

C主叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备判断被叫用户设备的归属网络是否支持所述主叫用户设备的网间互联协议版本，如果是则将来自所述主叫用户设备的消息直接转发给所述被叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备，否则将该消息进行网间互联协议版本转换后转发给所述被叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备；

D所述被叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备响应所述消息，判断所述被叫用户设备是否支持所述消息的网间互联协议版本，如果是则将所述消息直接转发给所述被叫用户设备，否则将所述消息进行网间互联协议版本的转换后发送给所述被叫用户设备。

其中，所述方法在步骤C之前还包含以下步骤：

A所述主叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备判断发起会话并发送消息的主叫用户设备的网间互联协议地址是否是私有地址，如果是则进入步骤B，否则进入步骤C；

B判断被叫用户设备是否和所述主叫用户设备处于同一归属网络中，如果是则直接进行通信，否则应用网络地址转换设备将所述私有地址转换为公有地址后进入步骤C。

所述步骤C中，所述主叫的归属呼叫状态控制功能设备通过查询本地配置或域名服务系统得到所述被叫的归属网络支持的网间互联协议版本类型。

所述步骤C和D中，所述呼叫状态控制功能设备对所述消息进行网间互联协议版本转换的步骤还进一步包含以下子步骤：

所述呼叫状态控制功能设备判断所述会话中否有媒体描述，如果所述会话有媒体描述，则使用应用层网关设备以及网络地址转换和协议转换设备实现网间互联协议版本信息的转换，如果所述会话没有媒体描述，则直接在所述呼叫状态控制功能设备中实现网间互联协议版本信息的转换。

所述呼叫状态控制功能设备在转发消息给所述应用层网关设备时携带用于后续消息路由的下一跳地址。

所述应用层网关设备以及网络地址转换和协议转换设备之间可采用扩展的H.248消息或媒体网关控制协议通信。

所述消息可以是会话初始化协议消息。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本发明只有在本节点和下一跳节点的IP版本不一致，若不进行IP版本转换就无法继续通信的情况下，才进行转换或使用ALG/NAT-PT功能。也就是说将ALG/NAT-PT变换尽可能的放在被叫侧完成。具体来说，先查询下一跳节点的IP版本和本节点是否一致，如果是则直接发送信息，否则经过IP版本转换以后再发送信息。可以根据本地的配置信息或DNS来进行IP版本的一致性查询。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即首先，由于本发明方案尽量按照主叫的IP版本进行传送，只有在不进行IP版本转换就无法继续通信时才进行转换，因此可以避免许多不必要的IP版本转换，降低了会话中ALG/NAT-PT的使用次数，因此能减少会话传输的时延，提高了服务质量。

第二，由于ALG/NAT-PT的使用次数可以大大减少，因此降低了系统中ALG/NAT-PT设备的负担，提高了系统的性能。

第三，由于本发明方案不同于现有技术中优先考虑采用IPv6传输的方案，对IPv4和IPv6同等对待，因此兼容性能更好，可以应用在网络商用的各个阶段，能够最大限度的保护运营商的投资。

附图说明

图1是3GPP建议的实现一个IPv4 UE和IPv6 UE之间进行即时消息业务的方案；

图2是当IMS网络中的UE发起会话的时候，现有的互通方案中的处理过程；

图3是根据本发明的一个较佳实施例的带有媒体协商的会话建立过程的版本不同的IP网络互通的流程；

图4是根据本发明的一个较佳实施例的端到端的带有媒体协商的会话的建立流程中各个功能实体之间的消息传递流程；

图5是根据本发明的一个较佳实施例的实现一个IPv4 UE和IPv6 UE之间进行即时消息业务的方法中消息的传递示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

首先说明本发明的基本原理。为了减少不必要的IP版本之间的转换，本发明方案将ALG/NAT-PT变换尽可能的放在被叫侧完成，除非主叫侧处理会话的功能实体不进行ALG/NAT-PT变换就无法继续后续的通信，否则就不执行ALG/NAT-PT变换。这样能够尽可能的减少不必要的ALG/NAT-PT变换，使版本不同的IP网络互通的方案更加优化，互通的效果更好。

为了更好的说明本发明方案，下面结合附图对本发明做详细说明。

需要先行说明的是，本发明方案从IMS网络运营商运营方便的角度考虑，认为位于同一个IMS网络中的各个IMS功能实体，即P-CSCF、I-CSCF和S-CSCF所支持的IP版本是相同的，否则，IMS运营商自己还要考虑网内不同功能实体之间可能存在的多种互通场景，无端增加了网络规划的复杂度。

根据本发明的一个较佳实施例的带有媒体协商的会话建立过程的版本不同的IP网络互通的流程如图3所示。

首先进入步骤100，主叫发起呼叫。其中，主叫可以采用SIP消息发起呼叫。

接着进入步骤110，主叫的归属S-CSCF判断主叫的IP地址是否是私有IP地址，如果是则进入步骤120，否则进入步骤140。由于IPv4地址的紧张，现有的IPv4网络上很多站点都采用了私网IPv4地址，当需要接入公网时，在私网和公网的边缘进行私网地址和公网地址的映射。

在步骤120中，主叫的归属S-CSCF判断被叫的归属网络是否和主叫的归属网络相同，如果是则进入步骤170，否则进入步骤130。在该步骤中，如果被叫的归属网络和主叫的归属网络相同，则说明主叫和被叫同时处于一个相同的私网中，IP版本也相同。

在步骤130中，主叫的归属S-CSCF使用NAT将主叫的私有IP地址映射到公网IP地址，接着进入步骤140。其中，私有IP地址到公网IP地址的映射方法为本领域技术人员所公知，在此不详细说明。

在步骤140中，主叫的归属S-CSCF判断被叫的归属网络是否支持主叫的IP版本，如果是则进入步骤160，否则进入步骤150。主叫的归属S-CSCF可以通过查询或者配置的方法得到被叫的归属网络的IP版本。例如，当主叫的归属S-CSCF得到的是被叫的归属网络域名时，可以根据当前自己使用的IP版本发送查询请求给DNS，需要说明的是，这里查询得到的仅仅是被叫UE所在网络对外接口的I-CSCF的地址，但是基于上文的考虑，认为I-CSCF的地址类型可以代表其所在IMS网络的IP地址类型。根据DNS服务器返回的地址类型，主叫的归属S-CSCF可以确定是否可以不经过ALG/NAT-PT变换直接和对端通信。在本发明的一个较佳实施例中，主叫的归属S-CSCF当前收到IPv4消息，则主叫的归属S-CSCF先根据被叫的归属网络域名查询是否有对应的IPv4地址，如果DNS服务器返回了IPv4类型的地址，说明被叫的归属网络支持IPv4或者支持双栈，否则，DNS服务器会只返回对应的IPv6地址。熟悉本领域的技术人员可以理解，除了查询DNS服务器，还可以直接将被叫地址或者归属网络域名和其所在归属网络支持的IP版本类型信息配置在S-CSCF或者I-CSCF中，也可以确定是否可以直接和被叫所在归属网络对外接口的I-CSCF通信。

在步骤150中，主叫的归属S-CSCF使用ALG/NAT-PT执行IP版本信息的转换后发送，接着进入步骤180。在本发明的一个较佳实施例中，主叫的归属S-CSCF将SIP消息转发到主叫归属网络的ALG功能实体执行应用层的IP地址版本信息转换，ALG控制NAT-PT执行用户面IP地址版本信息转换。其中，ALG和NAT-PT之间可以使用H.248协议或者MECAGO协议进行通信。需要说明的是，主叫的归属S-CSCF在转发消息给ALG功能实体的时候同时携带下一跳的地址，用于后续消息路由。

在步骤160中，主叫的归属S-CSCF直接将消息发送给被叫的归属S-CSCF/I-CSCF，接着进入步骤180。在该步骤中，被叫的归属网络支持主叫的IP版本，不需要进行IP版本的转换也可以直接通信，因此基于将转换尽量放在被叫侧完成的原则，主叫的归属S-CSCF将消息直接发送。

在步骤170中，主叫的归属S-CSCF不进行IP版本转换直接进行处理后结束整个流程。在该步骤中，主叫和被叫的归属网络相同，不需要进行IP版本转换即可直接通信，相关的处理方法和现有技术完全相同，在此不详细说明。

在步骤180中，被叫的归属S-CSCF判断被叫是否支持主叫的IP版本，如果是则进入步骤210，否则进入步骤190。其中，被叫的IP版本保存在本地，可以直接查询得知。

在步骤190中，被叫的归属S-CSCF将消息发送到ALG功能实体执行应用层IP版本转换。其中，该步骤中的ALG功能实体为被叫的归属网络中的ALG功能实体，被叫的归属S-CSCF在转发消息给ALG功能实体的时候同时携带下一跳的地址，用于后续消息路由。

接着进入步骤200，ALG控制NAT-PT执行用户面IP版本转换。其中，ALG和NAT-PT之间可以使用H.248协议或者MeGaCo协议进行通信。

接着进入步骤210，将消息转发给被叫对应的P-CSCF。熟悉本领域的技术人员可以理解，被叫对应的P-CSCF的IP版本和被叫的IP版本相同。

接着进入步骤220，被叫P-CSCF将消息发送给被叫。其中，该步骤中消息的IP版本已经可以为被叫所支持。

至此，完成一个端到端的带有媒体协商的会话的建立流程。

本发明领域的技术人员可以理解，当步骤130中执行私有IP地址到公有IP地址变换的NAT设备和步骤150中执行ALG/ANT-PT功能的设备是不同的设备时，那么按照上述流程实现，否则，步骤130中执行的私有IP地址到公有IP地址的变换可以和步骤150中执行ALG/NAT-PT的变换一起实现。

根据上述流程，本发明的一个较佳实施例的端到端的带有媒体协商的会话的建立流程中各个功能实体之间的消息传递流程如图4所示。图4所示的该较佳实施例的消息传递流程比较清楚，本领域的普通技术人员参照图3的说明很容易理解。

对于图4的消息传递流程的说明如下：

首先，UE1发起一个IMS会话请求给UE2，该消息是使用IPv4传送的；

接着，P-CSCF1转发该会话请求消息给UE1的归属网络S-CSCF1/I-CSCF1；

接着，S-CSCF1/I-CSCF1根据DNS查询或者本地配置确定UE2所在归属网络可以支持当前S-CSCF1使用的IPv4版本，因此决定继续转发该会话请求消息给UE2所在归属网络的S-CSCF2/I-CSCF2；

接着，S-CSCF2/I-CSCF2根据保存的UE2的IP地址和收到的请求消息使用的IP地址类型进行比较，发现不一致，必须使用ALG/NAT-PT功能进行转换，则将该消息转发到ALG，同时携带P-CSCF2的地址；

接着，ALG执行IP地址版本相关信息从IPv4到IPv6的转换，因为涉及到对用户面的修改，因此，使用扩展的H.248消息或媒体网关控制协议(MediaGataway Control Protocal，简称“MEGACO”)和NAT-PT设备交互；

交互结束之后，ALG将新构造的会话请求消息发送给UE2当前所在网络的P-CSCF2，该消息使用IPv6传送，而且媒体描述已经被修改；

接着，P-CSCF2转发该会话请求消息给UE2；

最后，后续的信令交互将在UE1、S-CSCF2/I-CSCF2、ALG和UE2之间进行，即图4中的会话信令路径建立；后续的媒体交互将在UE1、NAT-PT和UE2之间进行，即图4中的媒体路径建立。

需要说明的是，如果一种涉及业务的IP版本互通场景，不需要媒体协商，比如即时消息就是只有SIP信令没有媒体协商，此时，就没有需要ALG执行IP地址信息映射的IP地址等信息。这种情况下，不同IP版本互通的原理和上述的流程的原理相同，由于消息比较短，因此不需要媒体流，只是由被叫的归属S-CSCF完成一个IP版本到另一个IP版本的映射，不需要使用ALG/NAT-PT功能。在消息互通的时候，下一跳的IP版本同样可以通过查询本地设置或DNS得到。

根据本发明的一个较佳实施例的实现一个IPv4 UE和IPv6 UE之间进行即时消息业务的方法中消息的传递示意图如图5所示。

其中UE A，在传送即时消息给UE B的时候，不涉及到媒体成分的协商，直接使用SIP信令携带相关的信息，UE B的归属网络和UE A不同。在被叫方一侧，UE B的归属S-CSCF支持双栈，负责将使用IPv4传送的SIP消息直接转化为使用IPv6传送的SIP消息，然后继续传送给接收方UE B。

熟悉本领域的技术人员可以看出，本发明通过在S-CSCF处对主叫和被叫支持的IP地址类型或者归属网络支持的IP版本进行判断，只有在双方版本不一致的情况下才使用ALG/NAT-PT功能，否则就放在端到端流程的最后一个S-CSCF，即被叫S-CSCF处使用ALG/NAT-PT或者仅仅是执行IP版本的映射，从而可以最大程度的降低对ALG/NAT-PT功能的使用次数；此外，该方法对IPv4和IPv6同等对待，在IMS应用的初期，因为使用IPv4的消息较多，因此，根据每次查询DNS或者配置的结果，将尽量使用IPv4传送，等到后期使用IPv6成为主流的时候，使用该方法将大量使用IPv6传送消息，因此兼容性好，可以应用在IMS商用的各个阶段。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种版本不同的网间互联协议网络互通的方法，其特征在于，包含以下步骤：

C主叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备判断被叫用户设备的归属网络是否支持所述主叫用户设备的网间互联协议版本，如果是则将来自所述主叫用户设备的消息直接转发给所述被叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备，否则将该消息进行网间互联协议版本转换后转发给所述被叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备；

D所述被叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备响应所述消息，判断所述被叫用户设备是否支持所述消息的网间互联协议版本，如果是则将所述消息直接转发给所述被叫用户设备，否则将所述消息进行网间互联协议版本的转换后发送给所述被叫用户设备。

2.根据权利要求1所述的版本不同的网间互联协议网络互通的方法，其特征在于，所述方法在步骤C之前还包含以下步骤：

A所述主叫用户设备的归属呼叫状态控制功能设备判断发起会话并发送消息的主叫用户设备的网间互联协议地址是否是私有地址，如果是则进入步骤B，否则进入步骤C；

B判断被叫用户设备是否和所述主叫用户设备处于同一归属网络中，如果是则直接进行通信，否则应用网络地址转换和协议转换设备将所述私有地址转换为公有地址后进入步骤C。

3.根据权利要求1所述的版本不同的网间互联协议网络互通的方法，其特征在于，所述步骤C中，所述主叫的归属呼叫状态控制功能设备通过查询本地配置或域名服务系统得到所述被叫的归属网络支持的网间互联协议版本类型。

4.根据权利要求1所述的版本不同的网间互联协议网络互通的方法，其特征在于，所述步骤C和D中，所述呼叫状态控制功能设备对所述消息进行网间互联协议版本转换的步骤还进一步包含以下子步骤：

所述呼叫状态控制功能设备判断所述会话中是否有媒体描述，如果所述会话有媒体描述，则使用应用层网关设备以及网络地址转换和协议转换设备实现网间互联协议版本信息的转换，如果所述会话没有媒体描述，则直接在所述呼叫状态控制功能设备中实现网间互联协议版本信息的转换。

5.根据权利要求4所述的版本不同的网间互联协议网络互通的方法，其特征在于，所述呼叫状态控制功能设备在转发消息给所述应用层网关设备时携带用于后续消息路由的下一跳地址。

6.根据权利要求1所述的版本不同的网间互联协议网络互通的方法，其特征在于，所述应用层网关设备以及所述网络地址转换和协议转换设备之间可采用扩展的H.248消息或媒体网关控制协议消息通信。

7.根据权利要求1所述的版本不同的网间互联协议网络互通的方法，其特征在于，所述消息可以是会话初始化协议消息。

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