专利名称：一种多媒体子系统设备故障处理的方法
技术领域：
本发明涉及网际协议(IP)多媒体子系统(IMS)，特别是指一种多媒体子系统设备故障处理的方法。
背景技术：
随着移动通讯技术的发展，人们不再满足于单一的语音通信方式，而需要全新的多媒体通信方式，这种多媒体通信不仅仅是简单的视音频通信，还包括即时消息、同址浏览、协同工作、流媒体等业务，特别是新通信方式和传统语音融合的业务。基于因特网(Internet)和电信网络融合的趋势，第三代合作伙伴计划(3GPP)在分组承载网的基础上引入了全IP业务网络架构的IP多媒体子系统IMS，IMS的目标是按照个性化用户数据，屏蔽用户接入方式，控制业务能力的开放程度，提供多媒体的通信体验。IMS业务由控制部分和媒体内容部分组成，控制部分即IMS终端和IP多媒体(IM)域实体之间的IMS信令交互，对IMS业务进行控制，媒体内容部分即图象、语音、数据、声音等各种内容媒体流。IMS信令和媒体流都通过GPRS分组网承载，媒体流不需要经过IMS域。
IMS中最主要的功能实体是呼叫会话控制功能实体(CSCF)，CSCF有三种类型服务CSCF(S-CSCF)、代理CSCF(P-CSCF)、查询CSCF(I-CSCF)。图1为IMS网络框架示意图。如图1所示，IMS系统包括终端(UE)、GPRS网络、P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF和应用服务器(AS)。其中，IMS域是基于GPRS分组承载网之上的业务控制域，GPRS网络承载终端UE与P-CSCF之间的信令交互，P-CSCF是IMS终端在IMS网络的第一个接触点，完成代理功能，与终端进行IMS信令交互，进行内部处理然后将其转发给I-CSCF或S-CSCF。I-CSCF主要是考虑网络安全方面，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，然后将初始用户注册请求转发给S-CSCF(图中路径1)；I-CSCF选择了特定S-CSCF后，后续IMS信令可经过I-CSCF(图中路径1)，也可经过I-CSCF，由S-CSCF和P-CSCF之间直接通讯(图中路径2)，这有利于减少IMS信令转发。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可连接不同应用服务器AS，完成不同业务功能。
当承载IMS信令的PDP context连接因各种原因被去激活后，终端将选择另一个激活的PDP context或者重建一个PDP context来承载IMS信令，这时若终端的SIP IP地址改变，用户将通过新承载通道发起IMS重新注册过程，更新P-CSCF、S-CSCF中其IP地址和安全联盟(SA)。对承载IMS信令的PDP context，可能无线接入承载被终止，则终端将重建无线接入承载。这种情况下，用户的IMS业务将不受影响。
当用户进行IMS注册时，若IMS设备(包括P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF)发生故障不可用时，目前尚没有规定应该如何处理，这将导致当前进行的业务失败，或无法再执行业务等情况。比如当用户进行IMS注册时，S-CSCF、P-CSCF、I-CSCF发生故障不可用时，将导致用户注册超时失败；而当用户注册成功后，P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF发生故障不可用时，可能导致后续所有用户业务失败，这些业务包括设备发生故障时正在进行的业务和设备发生故障后发起的业务。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多媒体子系统设备故障处理的方法，使用户在进行IMS注册流程时，在相关设备出现异常的情况下，仍能继续进行IMS注册和IMS业务。
本发明的另一个目的在于提供一种多媒体子系统设备故障处理的方法，使用户在IMS注册成功后进行业务时，在相关设备出现异常的情况下，仍能继续执行当前业务。
为了达到上述目的，本发明提供了一种多媒体子系统设备故障处理的方法，该方法包含a.IMS注册流程中消息发送方选择多媒体子系统中第一多媒体子系统设备作为提供业务的设备；b.当利用第一多媒体子系统设备进行IMS注册流程或IMS业务流程时，识别出第一多媒体子系统设备发生故障，则重新选择多媒体子系统中第二多媒体子系统设备进行IMS注册流程或IMS业务流程，所述第一多媒体子系统设备与第二多媒体子系统设备是同种多媒体子系统设备。
所述多媒体子系统设备为P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF。
当利用第一多媒体子系统设备IMS注册流程或IMS业务流程时，则如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为P-CSCF，所述消息发送方为终端；如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为I-CSCF，所述消息发送方为P-CSCF；如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为S-CSCF，所述消息发送方I-CSCF或P-CSCF。
步骤b中所述识别出第一多媒体子系统设备发生故障的步骤包括b11、所述消息发送方向所选择的第一多媒体子系统设备发送IMS注册流程或IMS业务流程相关消息，并等待第一多媒体子系统设备响应；b12、当发送消息次数超过预先设置的阈值次数后，均超时无响应时，确定第一多媒体子系统设备发生故障。
步骤b中所述识别出第一多媒体子系统设备发生故障的步骤包括b21、所述请求发送方向所选择的第一多媒体子系统设备发送IMS注册流程或IMS业务流程相关消息，并等待第一多媒体子系统设备响应；
b22、消息发送方收到第一多媒体子系统设备的响应为包括延时时间参数的临时不可用的信息时，按照延时时间参数等待一段时间后，重发消息，如果重发次数超过预先设置的阈值次数，而一直收到临时不可用的信息，则认为第一多媒体子系统设备发生故障。
本发明提供的一种多媒体子系统设备故障处理的方法，该方法包含该方法包括以下步骤a.终端通过多媒体子系统设备成功进行IMS注册；b.当通过步骤a中的终端进行IMS业务时，识别出多媒体子系统中第一多媒体子系统设备发生故障，则选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务。
如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为P-CSCF，并且由UE识别出P-CSCF发生故障，则步骤b中选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务的步骤包括b111、UE选择另一个未经尝试的P-CSCF重新发起IMS注册请求，IMS注册请求经P-CSCF到达I-CSCF；b112、I-CSCF确定本次用户注册的S-CSCF地址，并判断该S-CSCF与原注册的S-CSCF是否相同，若新注册和原注册的S-CSCF相同，则S-CSCF向HSS更新该用户的注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址；若新注册和原注册的S-CSCF不同，则新注册的S-CSCF向HSS上报该用户注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址；b113、HSS收到注册信息后，确定新注册的S-CSCF和原注册的S-CSCF地址不同，则记录新注册的S-CSCF地址，并向原注册的S-CSCF发起用户去注册过程，通知原注册的S-CSCF删除该用户的注册信息和用户信息；b114、若UE在重新注册前发起IMS业务流程，则UE利用新IMS注册流程中所选择的P-CSCF和S-CSCF重新发起IMS业务流程。
如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为P-CSCF，并且由S-CSCF识别出P-CSCF发生故障，步骤b中选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务的步骤包括b121、S-CSCF将该用户去注册，并通知HSS用户去注册；b122、在UE主动发起IMS业务请求时，或者IMS注册超时后发起IMS重注册时，UE才能检测到P-CSCF故障，然后选择另一个P-CSCF重新发起IMS注册；若新注册和原注册的S-CSCF相同，则S-CSCF向HSS通知该用户注册，其中携带用户标识和S-CSCF地址；若新注册和原注册的S-CSCF不同，则新注册的S-CSCF向HSS上报该用户注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址，HSS识别到新注册的S-CSCF和原注册的S-CSCF地址不同，则记录新注册的S-CSCF地址；若UE在重新注册前发起IMS业务流程，则UE利用新IMS注册流程中所选择的P-CSCF和S-CSCF重新发起IMS业务流程。
如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为S-CSCF，并且由P-CSCF识别出S-CSCF发生故障，步骤b中选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务的步骤包括P-CSCF将向终端发起IMS去激活过程，终端删除原多媒体子系统连接，由终端选择原P-CSCF或另一个P-CSCF重新发起多媒体注册流程，建立新多媒体子系统连接。
如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为I-CSCF，当P-CSCF或者S-CSCF识别到I-CSCF故障不可用时，步骤a中选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务的步骤是将原来经过I-CSCF转发的SIP通讯路径改变为不经过I-CSCF转发的SIP通讯路径。
本发明提出的IMS网络设备发生故障时的处理方案，在用户进行IMS注册过程中，或完成IMS注册进行IMS业务的过程中，如果IMS设备发生故障，仍能继续进行相应的过程。该方法完善了IMS网络的故障处理机制，不需要用户的干预，提高用户的IMS业务体验，同时提高运营商的业务收入。
图1为IMS网络框架示意图；图2为实现本发明的一具体实施例流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明的核心思想是当识别出IMS网络设备发生故障不可用时，重新选择多媒体子系统中的多媒体子系统设备进行IMS注册流程或IMS业务流程。
IMS设备故障不可用的情况可以分为两种，一种是当终端发起IMS注册时IMS设备故障，另一种是终端在完成IMS注册后IMS设备发生故障不可用。
对于第一种情况，实现本发明的方法的具体过程为注册请求发送方选择IMS系统中第一IMS设备作为提供IMS注册的设备；当利用第一IMS设备进行IMS注册时，识别出第一IMS设备发生故障，利用第二IMS设备进行IMS注册，并且第一IMS设备与第二IMS设备是同种多媒体子系统设备，比如，第一IMS设备为P-CSCF，第二IMS设备为另一个P-CSCF。
对于第二种情况，实现本发明的方法的具体过程为终端与IMS设备建立IMS连接；当通过所建立的连接进行业务时，识别出IMS中第一IMS设备发生故障，则选择不经过第一IMS设备进行业务。并且，对于上述两种情况，识别IMS设备发生故障的过程可以包括多种情况，比如A、消息发送方等待对端响应超时，几次重发均超时无响应，则认为对端设备故障不可用；B、消息发送方收到对端返回的响应为临时不可用，其中可能携带延时参数，即要求消息发送方等待一段时间后重发消息，发送方重发几次后一直收到临时不可用的响应，则认为对端设备故障不可用。
同时，由于IMS设备又包括P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF，所以当终端发起IMS注册时或完成IMS注册后，IMS设备发生故障，可以分多种情况处理。
下面分别对终端在进行IMS注册过程中以及在完成IMS注册之后IMS设备发生故障的情况分别说明本发明的技术方案。
一、终端在进行IMS注册过程中IMS设备发生故障。
(1)P-CSCF故障。在终端发起IMS注册之前，需要进行一个发现P-CSCF的过程，终端从GGSN或外部DHCP服务器得到一个或多个P-CSCF的地址，从中选择一个P-CSCF发送IMS注册请求。若注册过程中终端识别到P-CSCF故障不可用，则终端选择另一个未经尝试的P-CSCF，向该P-CSCF重新发起IMS注册流程。
(2)I-CSCF故障。在P-CSCF收到终端IMS注册请求后，P-CSCF需要查询DNS，得到一个或多个I-CSCF的地址，P-CSCF从中选择一个I-CSCF转发IMS注册请求。若注册过程中P-CSCF识别到I-CSCF故障不可用，则P-CSCF选择另一个未经尝试的I-CSCF，向该I-CSCF重新转发IMS注册请求。
(3)S-CSCF故障。当I-CSCF选择一个S-CSCF，并向该用户S-CSCF转发IMS注册请求时，若I-CSCF识别到该S-CSCF故障不可用，则I-CSCF选择另一个未经尝试的S-CSCF，向该S-CSCF重新转发IMS注册请求。
二、当终端IMS注册成功后，IMS设备发生故障，将分下面几种情况处理(1)P-CSCF故障。终端IMS注册成功后，因为UE和S-CSCF之间的所有SIP消息均经过P-CSCF，只有当UE和S-CSCF之间存在SIP信令交互时，包括超时重新进行SIP注册、UE或S-CSCF发起IMS业务等，UE、S-CSCF或I-CSCF才能识别到P-CSCF是否可用。若P-CSCF发生故障不可用，则当前正在进行中的IMS业务将失败或终止。P-CSCF的故障可被UE或S-CSCF检测到，当UE给P-CSCF发送消息而收不到响应，例如UE做主叫发起业务请求时，则UE判断P-CSCF故障；当S-CSCF给P-CSCF发送消息而收不到响应，例如UE做被叫S-CSCF向UE发起业务请求时，则S-CSCF判断P-CSCF故障。针对这两种情况，其处理方法不一致。
当UE检测到P-CSCF故障后，其具体处理过程包括当UE检测到P-CSCF故障后，UE认为原IMS注册无效，但由于此时无法通过P-CSCF向原注册的S-CSCF发起IMS去注册流程，所以UE将选择另一个未经尝试的P-CSCF重新发起IMS注册请求，IMS注册请求经P-CSCF到达I-CSCF；I-CSCF收到来自P-CSCF的注册请求消息，就向HSS查询，查询消息中携带发起注册请求的用户标识，I-CSCF根据HSS返回信息最终确定本次用户注册的S-CSCF地址，并判断该S-CSCF与原注册的S-CSCF是否相同，若新注册和原注册的S-CSCF相同，则S-CSCF向HSS更新该用户的注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址；若新注册和原注册的S-CSCF不同，则新注册的S-CSCF向HSS上报该用户注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址；HSS识别到新注册的S-CSCF和原注册的S-CSCF地址不同，则记录新注册的S-CSCF地址，并向原注册的S-CSCF发起用户去注册过程，通知原注册的S-CSCF删除该用户的注册信息和用户信息。
当S-CSCF检测到P-CSCF故障后，其处理过程如下S-CSCF将该用户去注册，并通知HSS用户去注册，以便在其它方呼叫该用户时，因P-CSCF故障而无法进行IMS正常业务处理时，将该用户作为IMS未注册用户进行处理。因P-CSCF故障导致S-CSCF无法通过P-CSCF向UE发起去注册过程，UE无法立即获知S-CSCF中已去注册，只能在UE主动发起IMS业务请求时，或者IMS注册超时后发起IMS重注册时，UE才能检测到P-CSCF故障，然后选择另一个P-CSCF重新发起IMS注册。重新注册的过程与上节UE检测到P-CSCF故障后重新注册的过程相同，即新注册的S-CSCF和原注册的S-CSCF可能相同或不同。若新注册和原注册的S-CSCF相同，则S-CSCF向HSS通知该用户注册，其中携带用户标识和S-CSCF地址；若新注册和原注册的S-CSCF不同，则新注册的S-CSCF向HSS上报该用户注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址，HSS识别到新注册的S-CSCF和原注册的S-CSCF地址不同，则记录新注册的S-CSCF地址。
图2终端IMS注册后P-CSCF发生故障的处理流程示意图。参见图2所示，终端IMS登记成功后，P-CSCF发生故障的处理过程如下步骤201UE完成IMS注册后，P-CSCF发生故障。若UE检测到P-CSCF故障，则继续步骤202；若S-CSCF检测到P-CSCF故障，则转步骤206。
步骤202UE另选一个P-CSCF，重新发起IMS注册流程，若新注册S-CSCF与原注册S-CSCF相同，则继续步骤203；否则转步骤204。
步骤203S-CSCF通知HSS用户注册信息，HSS更新该用户的IMS注册信息，转步骤209。
步骤204新注册S-CSCF通知HSS用户注册信息，HSS更新该用户的IMS注册信息，并下载用户签约信息。
步骤205HSS向原注册S-CSCF发起用户去注册，原注册S-CSCF立即或延时后删除该用户信息，结束。
步骤206S-CSCF将用户去注册，立即或延时后删除该用户信息，S-CSCF通知HSS，HSS更新该用户的注册信息。
步骤207UE主动发起IMS业务时，或UE在IMS注册超时后发起重注册时，检测到P-CSCF故障，另选一个P-CSCF，重新发起IMS注册。若新注册S-CSCF与原注册S-CSCF相同，则转步骤203；否则继续步骤208。
步骤208新注册S-CSCF通知HSS用户注册信息，并下载用户签约信息，HSS更新该用户的注册信息。
步骤209若UE重新IMS注册前发起IMS业务请求，则UE重新注册成功后主动通过新连接重发IMS业务请求，结束；否则，结束。
(2)I-CSCF故障。在终端IMS注册成功后，IMS信令可经过或不经过I-CSCF。若不经过I-CSCF，则I-CSCF故障对用户IMS业务没有影响。若经过I-CSCF，则当P-CSCF或者S-CSCF识别到I-CSCF故障不可用时，因P-CSCF保存有S-CSCF地址，S-CSCF保存有P-CSCF地址，所以可以将原来经过I-CSCF转发的SIP通讯路径改变为不经过I-CSCF转发的SIP通讯路径，即S-CSCF与P-CSCF之间直接交互IMS信令，即消息对端地址从I-CSCF地址修改为P-CSCF地址或S-CSCF地址，从而使I-CSCF故障对用户IMS业务没有影响。
(3)S-CSCF故障。
终端IMS注册成功后，S-CSCF发生故障不可用，则当前正在进行中的IMS业务将失败。P-CSCF将向终端发起IMS去注册过程，终端删除原IMS连接，终端选择原P-CSCF或另一个P-CSCF重新发起IMS注册请求，建立新IMS连接。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种多媒体子系统设备故障处理的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a.IMS注册流程消息发送方选择多媒体子系统中第一多媒体子系统设备作为提供业务的设备；b.当利用第一多媒体子系统设备进行IMS注册流程或IMS业务流程时，识别出第一多媒体子系统设备发生故障，则重新选择多媒体子系统中第二多媒体子系统设备进行IMS注册流程或IMS业务流程，所述第一多媒体子系统设备与第二多媒体子系统设备是同种多媒体子系统设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多媒体子系统设备为P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当利用第一多媒体子系统设备IMS注册流程或IMS业务流程时，则如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为P-CSCF，所述消息发送方为终端；如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为I-CSCF，所述消息发送方为P-CSCF；如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为S-CSCF，所述消息发送方I-CSCF或P-CSCF。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中所述识别出第一多媒体子系统设备发生故障的步骤包括b11、所述消息发送方向所选择的第一多媒体子系统设备发送IMS注册流程或IMS业务流程相关消息，并等待第一多媒体子系统设备响应；b12、当发送消息次数超过预先设置的阈值次数后，均超时无响应时，确定第一多媒体子系统设备发生故障。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中所述识别出第一多媒体子系统设备发生故障的步骤包括b21、所述消息发送方向所选择的第一多媒体子系统设备发送IMS注册流程或IMS业务流程相关消息，并等待第一多媒体子系统设备响应；b22、消息发送方收到第一多媒体子系统设备的响应为包括延时时间参数的临时不可用的信息时，按照延时时间参数等待一段时间后，重发消息，如果重发次数超过预先设置的阈值次数，而一直收到临时不可用的信息，则认为第一多媒体子系统设备发生故障。
6.一种多媒体子系统设备故障处理的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a.终端通过多媒体子系统设备成功进行IMS注册；b.当通过步骤a中的终端进行IMS业务时，识别出多媒体子系统中第一多媒体子系统设备发生故障，则选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为P-CSCF，并且由UE识别出P-CSCF发生故障，则步骤b中选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务的步骤包括b111、UE选择另一个未经尝试的P-CSCF重新发起IMS注册请求，IMS注册请求经P-CSCF到达I-CSCF；b112、I-CSCF确定本次用户注册的S-CSCF地址，并判断该S-CSCF与原注册的S-CSCF是否相同，若新注册和原注册的S-CSCF相同，则S-CSCF向HSS更新该用户的注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址；若新注册和原注册的S-CSCF不同，则新注册的S-CSCF向HSS上报该用户注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址；b113、HSS收到注册信息后，确定新注册的S-CSCF和原注册的S-CSCF地址不同，则记录新注册的S-CSCF地址，并向原注册的S-CSCF发起用户去注册过程，通知原注册的S-CSCF删除该用户的注册信息和用户信息；b114、若UE在重新注册前发起IMS业务流程，则UE利用新IMS注册流程中所选择的P-CSCF和S-CSCF重新发起IMS业务流程。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为P-CSCF，并且由S-CSCF识别出P-CSCF发生故障，步骤b中选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务的步骤包括b121、S-CSCF将该用户去注册，并通知HSS用户去注册；b122、在UE主动发起IMS业务请求时，或者IMS注册超时后发起IMS重注册时，UE才能检测到P-CSCF故障，然后选择另一个P-CSCF重新发起IMS注册；若新注册和原注册的S-CSCF相同，则S-CSCF向HSS通知该用户注册，其中携带用户标识和S-CSCF地址；若新注册和原注册的S-CSCF不同，则新注册的S-CSCF向HSS上报该用户注册信息，其中携带用户标识和S-CSCF地址，HSS识别到新注册的S-CSCF和原注册的S-CSCF地址不同，则记录新注册的S-CSCF地址；若UE在重新注册前发起IMS业务流程，则UE利用新IMS注册流程中所选择的P-CSCF和S-CSCF重新发起IMS业务流程。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为S-CSCF，并且由P-CSCF识别出S-CSCF发生故障，步骤b中选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务的步骤包括P-CSCF将向终端发起IMS去激活过程，终端删除原多媒体子系统连接，由终端选择原P-CSCF或另一个P-CSCF重新发起多媒体注册流程，建立新多媒体子系统连接。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果多媒体子系统中第一多媒体子系统设备为I-CSCF，当P-CSCF或者S-CSCF识别到I-CSCF故障不可用时，步骤a中选择不经过第一多媒体子系统设备进行业务的步骤是将原来经过I-CSCF转发的SIP通讯路径改变为不经过I-CSCF转发的SIP通讯路径。
全文摘要
本发明公开了一种多媒体子系统设备故障处理的方法，该方法关键在于当识别出IMS网络设备发生故障不可用时，重新选择多媒体子系统中的多媒体子系统设备进行IMS注册流程或IMS业务流程。本发明提出的IMS网络设备发生故障时的处理方案，在用户进行IMS注册过程中，或完成IMS注册进行业务的过程中，如果IMS设备发生故障，仍能继续进行相应的过程。该方法完善了IMS网络的故障处理机制，不需要用户的干预，提高用户的IMS业务体验，同时提高运营商的业务收入。
文档编号H04L1/08GK1773934SQ20041009083
公开日2006年5月17日 申请日期2004年11月12日 优先权日2004年11月12日
发明者王洁 申请人:华为技术有限公司