专利名称：一种ip多媒体子系统网络的用户注册方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种IP (Internet Protocol,互耳关网协议) 多々某体子系统网络的用户注册方法。
背景技术：
IP多媒体子系统(IP Multimedia Core Network Subsystem,简称IMS)是 新一代通讯网络的核心。图l描述了 IMS体系结构中和本发明相关的网元实 体及其连接关系。其中
用户设备(User Equipment,简称UE) 101代表用户使用的终端设备；
呼叫会话控制功能(Call Session Control Function,简称CSCF)是控制会 话过程的核心网元，包括代理呼叫会话控制功能(Proxy-CSCF,简称P-CSCF) 102、查询呼叫会话控制功能(Interrogating-CSCF，简称I-CSCF) 103、服务 呼叫会话控制功能(Serving-CSCF，简称S-CSCF) 104;
归属用户服务器(Home Subscriber Server,简称HSS) 105是IMS中所 有与用户和服务器相关的数据的主要存储服务器；
应用服务器(Application Server,筒称AS) 106是提供增值多々某体业务 的网元。
在图1所示出的各个网元间，UE通过Gm接口和P-CSCF相连；P-CSCF、 I-CSCF、 S-CSCF间通过Mw接口实现互连；HSS通过Cx接口与I-CSCF、 S画CSCF相连，通过Sh接口与AS相连；S-CSCF通过ISC( IMS service control, IMS业务控制)接口与AS相连。
P-CSCF作为用户接入到IMS系统的入口网元，所有的会话初始协议 (Session Initiation Protocol,简称SIP)信令无论来自UE还是发给UE的， 都必须经过P-CSCF。当UE在IMS网络注册成功后，P-CSCF在本地保存UE的联系地址、UE的公共用户标识(Public User Identity,简称PUI) 、 UE的 私有用户标识(Private User Identity,筒称PVI)。
S-CSCF是IMS的核心网元，位于归属网络，为UE进行会话控制并提供 注册服务。当UE处于会话中时，S-CSCF处理网络中的会话状态。当UE在 IMS网络注册成功后，S-CSCF在本地保存UE注册到IMS网络所使用的 P-CSCF的网络ID (标识符)、P-CSCF的IP地址、UE的4关系;也址、UE的 公共用户标识(PUI) 、 UE的私有用户标识(PVI) 、 UE的公共用户标识所 对应的用户配置数据、保存UE注册状态的HSS地址或名称等信息。
HSS是IMS系统中所有与用户和服务器相关的数据的存储核心，不仅保 存用户和服务器相关的静态数据，而且保存某些动态数据。当UE在IMS网 络注册成功后，HSS保存分配给UE的S-CSCF地址或名称。
UE想要使用IMS所提供的丰富的业务功能前，首先要注册到IMS域， 当UE注册成功后，IMS网络为UE分配了 P-CSCF、 S-CSCF。并且UE注册 成功后，在P-CSCF、 S-CSCF、 HSS上维护着用户的一些数据和状态，其中 有一个很重要的UE的状态就是在S-CSCF、 HSS上所维护的UE的注册状 态。
当前协议中，用户的注册状态有如下四种
a) 未注册(NotRegistered):表明用户未注册并且没有分配S-CSCF;
b) 鉴权未决(Authentication Pending):表明用户处于鉴权过程中的中 间状态且分配有S-CSCF;
c) 已注册(Registered):表明用户已经注册并且分配有S-CSCF;
d) 非注册(Unregistered):表明用户未注册但已经分配有S-CSCF;该 状态主要是在用户签约有非注册业务的情况下被呼叫时使用。
当UE成功注册到IMS网络后，在为该UE所分配的S-CSCF和HSS上， 维护的UE的注册状态为已注册。
正常情况下，S-CSCF和HSS上所维护的UE的注册状态是相同的。保持 S-CSCF和HSS上UE注册状态同步的方法就是UE周期性地刷新注册。
IMS用户如果要进行会话，首先需要执行IMS注册，注册的主要目的是获取相应的会话资源，并将自己的位置在网络上进行登记。
图2是现有技术中IMS用户初始注册的流程图，主要涉及以下网元和设 备UE、 P-CSCF、 I-CSCF、 S-CSCF、 HSS。该流程包括以下步骤
S201 ， UE向P-CSCF发送注册请求，该请求中带有用户公有身份标识；
S202, P-CSCF收到注册请求时，通过DNS (Domain Name System,域 名系统)查询或者才艮据本地配置找到用户归属网络"l妻入点的I-CSCF，并将注 册请求转发到该I-CSCF;
S203 ， I-CSCF向HSS发送S-CSCF分配请求消息，请求分配S-CSCF;
S204， HSS向I-CSCF返回分配的S-CSCF名称或S-CSCF的能力；
S205， I-CSCF将注册请求消息发送到选定的S-CSCF;
S206-216,如果S-CSCF需要对用户进行认证鉴权，则通过发送用户认 证请求从HSS获取用户认证向量，并根据HSS返回的用户认证响应消息 (S207 )中的认证向量，构造挑战请求(401 Unauthorized消息)，该挑战请 求转发到UE后，UE构造挑战响应，S-CSCF收到挑战响应消息(S215 )后， 判断用户的合法性，完成对用户的认证、鉴权；如果不需要认证鉴权，可直 接执行S217;
S217 ， S-CSCF根据UE携带的与初始注册相同的联系地址、PUI和PVI 在本地没有查找到对应的用户注册数据，因此向HSS发送用户翁:据配置请求， 并将该请求标识为初始注册；
S-CSCF通过将用户数据配置请求中的Server Assignment Type (分配类 型)值填写为REGISTRATION (注册)来标识当前为初始注册(即该请求为 初始注册对应的用户数据配置请求)。
5218, HSS判断本地用户状态为Not Registered,且注册请求为初始注册， 认为请求合法，修改用户状态为Registered,并存储S-CSCF信息，并将用户 的签约数据、计费地址信息包含在用户数据配置响应中返回给S-CSCF;
5219, S-CSCF保存用户数据(包括P-CSCF对应的网络ID, UE的私有 用户标识和公有用户标识、UE的公有用户标识对应的配置数据、HSS地址、 计费地址等)，构造注册成功响应消息，该响应消息的P-Associated-URI头域值携带用户的所有公有身份标识但不包含barred (被禁止的)公有身份标 识；
同时，S-CSCF在本地登记该UE的注册状态为已注册(Registered)。
5220 ， S-CSCF将注册成功响应(200 OK消息)转发给I-CSCF;
5221 ， I-CSCF将注册成功响应转发给P-CSCF;
S222， P-CSCF收到注册成功响应后，将注册消息中携带的信息保存在本 地，将注册成功响应转发给UE。
在后续过程中，UE和IMS网络间为了保证连通性，需要通过刷新注册 来保证UE在MS网络中的注册有效性，否则当注册刷新定时器时间已到而 l正没有刷新注册，网络将注销该UE的注册。
IMS用户刷新注册流程和初始注册流程基本相同，主要的区别在于
S-CSCF根据UE携带与初始注册相同的联系地址、PUI和PVI查找到本 地存储的用户注册数据，获知UE的注册为刷新注册；相应的步骤S217和S218 分别由S217，和S218，取代
S217', S-CSCF向HSS发送用户数据配置请求，并将该请求标识为刷新 注册；
S-CSCF通过将用户数据配置请求中的Server Assignment Type (分配类 型)值填写为RE—REGISTRATION (重注册)来标识当前为刷新注册(即该 请求为刷新注册对应的用户数据配置请求)。
S218'， HSS判断用户状态为Registered,且注册请求为刷新注册，认为 合法，存储S-CSCF信息，并将用户的签约数据、计费地址信息包含在用户 数据配置响应中返回给S-CSCF。在该注册刷新的处理中，HSS并不会修改 UE的注册状态。
在UE初始注册到IMS网络后，在UE发起刷新注册前，可能会出现UE 的归属网络为该UE分配的S-CSCF重启或者由于故障而丟失用户数据的情况；因此，UE如果发起刷新注册，S-CSCF判断本地没有UE之前的注册数 据，向HSS发起的用户数据配置请求被标识为初始注册，这与HSS存储的该 用户的注册状态不一致，HSS对S-CSCF返回失败响应，从而导致UE刷新注 册失败。
图3描述了现有技术中IMS用户刷新注册失败的流程，主要涉及以下网 元和设备UE、 S-CSCF 、 HSS，包括以下步骤
S301, UE向网络发送刷新注册请求，该请求中带有用户公有身份标识； 刷新注册请求经过P-CSCF、 I-CSCF，到达S-CSCF;
S302-S306,如果S-CSCF需要对用户进行认证鉴权，则通过发送用户 认证请求从HSS获取用户认证向量，并根据HSS返回的用户认证响应消息 (S303 )中包含的认证向量，构造挑战请求(401 Unauthorized消息)，该挑 战请求被转发到UE后，UE构造挑战响应，S-CSCF收到挑战响应(S305 ) 后，判断用户的合法性，完成对用户的认证、鉴权；如果不需要认证鉴权， 可直接执行S307;
S307， S-CSCF根据UE携带的与初始注册相同的联系地址、PUI和PVI 进行本地查找，没有发现本地存在对应的用户注册数据，因此向HSS发送用 户数据配置请求，并将该请求标识为初始注册；
S308, HSS判断用户状态为Registered,但注册请求为初始注册，认为请 求非法；
S309， HSS向S-CSCF返回失败原因为"状态不一致"的用户数据配置 失败响应；
S310， S-CSCF构造注册失败响应(500消息);
S311, S-CSCF经过P-CSCF将注册失败响应(500消息)转发给UE。
此外，在以下情况同样会出现图3所示的UE刷新注册失败的问题如 果为UE服务的S-CSCF出现故障，当UE发起注册刷新时，通过I-CSCF重 选为UE服务的新的S-CSCF，由新的S-CSCF处理UE的刷新注册请求。
根据以上描述可知，现有技术中存在由于S-CSCF故障等原因导致S-CSCF接收到UE的注册刷新后错误地将其判定为初始注册，从而导致HSS 拒绝接受该被误认为是初始注册的注册刷新的问题，该问题最终导致UE的 刷新注册无法成功。
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，提供一种IMS网 络中的用户注册方法，以解决S-CSCF和HSS的用户注册状态不一致而导致 的用户无法成功进行刷新注册的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种IP多媒体子系统网络的用户注册方 法，包括
归属用户服务器HSS在接收到服务呼叫会话控制功能S-CSCF发送的携 带初始注册标识的用户数据配置请求，并根据本地记录的信息获知所述用户 的注册状态为已注册时，向所述S-CSCF返回用户数据配置成功响应。
此外，所述HSS接收到所述用户数据配置请求，并获知所述用户的注册 状态为已注册后，仅当检测到所述用户数据配置请求中包含用于标识用户数 据不可用的标记时，向所述S-CSCF返回用户数据配置成功响应；
所述用于标识用户数据不可用的标记由所述S-CSCF添加，用于标识所 述S-CSCF中无所述用户的有效用户数据。
此外，接收到所述用户数据配置请求后，若所述HSS根据本地记录的信 息获知所述用户的注册状态为已注册，则在所述用户数据配置成功响应中添 加所述用户的注册状态信息。
此外，所述S-CSCF接收到所述用户数据配置成功响应后，根据所述注 册状态信息在本地记录所述用户的注册状态。
此外，所述注册状态信息为所述用户数据配置成功响应中新增的用于标 识用户注册状态的字^a或参数。
此外，当所述S-CSCF由于重启而无所述用户的有效用户数据时，在所 述用户数据配置请求中添加所述用于标识用户数据不可用的标记。
此外，当所述S-CSCF由于故障恢复而无所述用户的有效用户数据时，在所述用户数据配置请求中添加所述用于标识用户数据不可用的标记。
此外，当所述S-CSCF是为所述用户重选的S-CSCF而无所述用户的有效 用户数据时，在所述用户数据配置请求中添加所述用于标识用户数据不可用 的标i己。
综上所述，本发明的方法应用于IP多4某体子系统，使得在由于S-CSCF 重启或者因故障造成丢失用户数据、或重选S-CSCF无用户数据的情况下， 用户发起刷新注册时，S-CSCF和HSS的用户注册状态不一致而导致的用户 无法成功进行刷新注册的问题得到解决。
此外，当HSS接收到用户数据配置请求、并发现用户注册状态不一致后， 可以在用户数据配置成功响应中添加HSS中记录的用户注册状态信息，使得 S-CSCF明确地获知导致用户数据配置请求失败的原因是用户当前已注册。
图1为现有技术中的IMS体系架构示意图2是现有技术中IMS用户初始注册的流程图3为现有技术中IMS用户刷新注册失败的流程；
图4是本发明第一实施例IMS网络的用户注册方法流程图5是本发明第二实施例IMS网络的用户注册方法流程图。
具体实施例方式
本发明的基本思想是，当HSS接收到S-CSCF发送的用户数据配置请求， 发现用户注册状态不一致时，仍然向S-CSCF返回用户数据配置成功响应， 以"f吏刷新注册可以成功完成。
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。 第一实施例
10图4是本发明第一实施例MS网络的用户注册方法流程图；本实施例中， HSS独立解决用户注册状态不一致的问题，适用于为UE服务的S-CSCF重启、 故障恢复，或者为UE重选了 S-CSCF的情况，具体包括如下步骤
S401 S407，与步骤S301 S307相同；
S408 ~ S409, HSS接收到S-CSCF发送的用户数据配置请求后，识别出 该请求中的初始注册标识(即Server Assignment Type值为REGISTRATION, 或者说用户的注册状态为未注册(Not Registered)),而本地记录的该用户 的注册状态为Registered;在这种情况下HSS不返回用户数据配置失败响应， 而是将用户的签约数据、计费地址信息包含在用户数据配置成功响应中返回 给S-CSCF，并在该成功响应中携带本地记录的该用户注册状态的标识信息， 通知S-CSCF该用户当前的注册状态为Registered;
在用户数据配置响应中携带用户注册状态的方法可以是在该响应消息 中增加一个用户注册状态字段或参数。
5410, S-CSCF接收到HSS返回的用户数据配置成功响应后，在本地将 该用户的注册状态记录为Registered,并且记录该用户的签约数据、计费地址， 同时构造注册成功响应(200 OK消息)；
5411, S-CSCF经由P-CSCF将注册成功响应发送给UE。 第二实施例
图5是本发明第二实施例IMS网络的用户注册方法流程图；本实施例中， S-CSCF在用户数据配置请求中携带特殊标记(可以称为用户数据不可用标 记)通知HSS本地无可用的用户数据，需要HSS解决用户注册状态不一致的 问题，用户数据配置请求中携带的特殊标记可以是重启或故障恢复标签 用于标识为UE分配的S-CSCF重启或出现故障恢复后用户数据不可用；或重 选标签用于标识先前为UE服务的S-CSCF不可用，I-CSCF为UE重新选 择了新的S-CSCF;本实施例同样适用于为UE服务的S-CSCF重启、故障恢 复，或者为UE重选了 S-CSCF的情况；具体包括如下步骤
S501-S506,与步骤S301 S306相同；S507 ~ S508,完成对用户的认证、鉴权后，S-CSCF发现本地无用户数据， 无法判断UE的注册状态，因此S-CSCF向HSS发起用户数据配置请求，将 该请求标识为初始注册，并且在该请求中携带特殊标记通知HSS本地无可用 的用户数据，需要HSS解决用户注册状态不一致的问题；
当S-CSCF根据曰志等信息获知自身重启或出现故障并恢复时，携带的 特殊标记为重启或故障恢复标签；当I-CSCF已通知S-CSCF其为重选的 S-CSCF时，携带的特殊标记为重选标签。
S509， HSS收到S-CSCF发送的用户数据配置请求后，识别出该请求中 的初始注册标识(即Server Assignment Type值为REGISTRATION,或者说 用户的注册状态为未注册(Not Registered))，与本地记录的该用户的注册 状态不一致；但由于该请求中携带了特殊标记表明该S-CSCF是重启、故障 恢复或是重选的S-CSCF，因此仍然将该用户的签约数据、计费地址信息包含 在用户数据配置成功响应消息中返回给S-CSCF;同时在该数据配置成功响应 消息中携带本地记录的该用户注册状态的标识信息；
在用户数据配置响应中携带用户注册状态的方法可以是在该响应消息 中增加一个用户注册状态字_^殳或参数。
5510, S-CSCF接收到HSS返回的用户数据配置成功响应后，在本地将 该用户的注册状态记录为Registered,并且记录该用户的签约数据、计费地址， 同时构造注册成功响应(200 OK消息)；
5511, S-CSCF经由P-CSCF将注册成功响应发送给UE。
综上所述，与现有技术相比，本发明的技术方案弥补了现有协议的不足， 当S-CSCF重启、故障恢复，或重选为UE服务的S-CSCF后，当用户发起刷 新注册，S-CSCF和HSS状态不一致导致的用户无法成功进行刷新注册的问 题得到了解决。
权利要求
1、一种IP多媒体子系统网络的用户注册方法，其特征在于，归属用户服务器HSS在接收到服务呼叫会话控制功能S-CSCF发送的携带初始注册标识的用户数据配置请求，并根据本地记录的信息获知所述用户的注册状态为已注册时，向所述S-CSCF返回用户数据配置成功响应。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述HSS接收到所述用户数据配置请求，并获知所述用户的注册状态为 已注册后，仅当检测到所迷用户数据配置请求中包含用于标识用户数据不可 用的标记时，向所述S-CSCF返回用户数据配置成功响应；所述用于标识用户数据不可用的标记由所迷S-CSCF添加，用于标识所 述S-CSCF中无所述用户的有效用户数据。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，接收到所述用户数据配置请求后，若所述HSS根据本地记录的信息获知 所述用户的注册状态为已注册，则在所述用户数据配置成功响应中添加所述 用户的注册状态信息。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所迷S-CSCF接收到所述用户数据配置成功响应后，根据所述注册状态 信息在本地记录所述用户的注册状态。
5、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述注册状态信息为所述用户数据配置成功响应中新增的用于标识用户 注册状态的字段或参数。
6、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述S-CSCF由于重启而无所述用户的有效用户数据时，在所述用户 数据配置请求中添加所述用于标识用户数据不可用的标记。
7、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述S-CSCF由于故障恢复而无所述用户的有效用户数据时，在所迷 用户数据配置请求中添加所述用于标识用户数据不可用的标记。
8、如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述S-CSCF是为所述用户重选的S-CSCF而无所述用户的有效用户数 据时，在所述用户数据配置请求中添加所述用于标识用户数据不可用的标记。
全文摘要
一种IP多媒体子系统网络的用户注册方法，归属用户服务器HSS在接收到服务呼叫会话控制功能S-CSCF发送的携带初始注册标识的用户数据配置请求，并根据本地记录的信息获知所述用户的注册状态为已注册时，向所述S-CSCF返回用户数据配置成功响应。本发明的方法应用于IP多媒体子系统，可以在由于S-CSCF重启或者因故障造成丢失用户数据、或重选S-CSCF无用户数据的情况下，用户发起刷新注册时，S-CSCF和HSS的用户注册状态不一致而导致的用户无法成功进行刷新注册的问题得到解决。
文档编号H04L29/06GK101577896SQ20081016756
公开日2009年11月11日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者伟 刘, 李志军, 健 王, 郝振武 申请人:中兴通讯股份有限公司