专利名称：一种ims网络sip终端互通系统及其方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯和IP多媒体子系统，具体涉及一种IMS网络SIP终端互通系统及其方法。
背景技术：
IP多媒体子系统IP Multimedia Subsystem，简称IMS，它提供了实时和非实时的IP多媒体业务的通用体系结构，是实现固定网络、移动网络融合Fix Mobile Congestion，简称FMC，的重要解决方案。
IMS体系架构的一个特点是不限制底层接入。在IMS的组网中，允许GPRS，WLAN，xDSL等多种接入方式，不同的接入方式对于资源的使用要求不同，在实际运营过程中，由于GPRS等无线网络的带宽有限，资源准备时间长，如果在信令接通后，再进行媒体准备，就可能出现信令已经接通，而媒体尚没有准备好的情况，形成“ghost Ringing”现象，因此，要求GPRS接入的移动终端必须进行资源预留。
为了配合资源预留，IMS采用了RFC3312中定义的媒体协商和前提Precondition的机制，该机制在会话初始过程中引入了一组限制constraints，会话接收者必须满足这组限制后，才能通知用户，并继续后续的会话。如果要求的资源没有满足，会话将不能完成，这就使得会话初始协议SIP流程和资源预留有机的结合在一起。在本发明中，支持资源预留终端意味着必须支持前提precondition机制。
另一方面，对于带宽相对较大，资源准备时间较短的接入方式，例如，LAN等，资源预留不是必须的，这也使得目前许多固定终端并不支持资源预留，也就不支持RFC 3312中的前提Precondition机制。于是，在IMS网络中存在着通话双方，一方要求资源预留，另一方不支持资源预留的情况。
3GPP TS24.229第6版提出了一种解决通话双方对于资源预留支持情况不对称的方案，该方案要求支持资源预留的终端，在发现对端不支持资源预留时，更改会话建立流程，采用非资源预留的流程，实现会话的建立。
采用这种方案对终端提出了具有较高的要求，要求终端不仅要支持采用资源预留和不采用资源预留两种呼叫处理流程，而且要在发现对端不支持资源预留时，能自动切换到不采用资源预留的流程。一旦终端没有自动切换功能，可能造成会话将永久无法建立，进一步地，这极大降低了IMS网络的可运营性。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种IMS网络SIP终端互通系统及其方法，能够克服标准3GPP TS 24.229第6版中通话双方对资源预留支持情况不对称时，可能造成的会话永久无法建立问题，并有效提高了IMS网络对早期终端的可兼容性，为核心网络的平滑过渡，以及已有用户原有投资提供保证。
本发明的上述第一个技术问题这样解决，提供一种IMS网络SIP终端互通方法，在IMS网络中设置互通服务器，包括资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端和不支持资源预留SIP终端呼叫资源预留SIP终端，该呼叫过程是呼叫一方资源预留SIP终端使用前提流程发起呼叫或接收按前提流程发起的呼叫，呼叫另一方，不支持资源预留SIP终端接收按非前提流程发起的呼叫或使用非前提流程发起呼叫，互通服务器分别使用前提和非前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息。
按照本发明提供的互通方法，同时包括资源预留SIP终端之间或不支持资源预留SIP终端之间的呼叫，此时互通服务器停止工作或不发生作用。
按照本发明提供的互通方法，包括但不限制于以下两种方案方案一(一)所述资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端，该呼叫过程具体包括
2.1)主叫方，资源预留SIP终端向不支持资源终端发起呼叫，对应信令流经互通服务器；2.2)被叫方，不支持资源预留SIP终端返回失败响应及其失败原因；2.3)互通服务器分析并根据所述失败响应的失败原因使用非前提流程重新向该不支持资源预留SIP终端发起该呼叫；2.4)互通服务器分别使用前提和非前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息；2.5)双方交换呼叫控制信息并根据所述呼叫控制信息建立或不建立通话。
(二)所述不支持资源预留SIP终端呼叫资源预留SIP终端，该呼叫过程具体包括3.1)主叫方，不支持资源预留SIP终端向资源预留SIP终端发起呼叫，对应信令流经互通服务器；3.2)被叫方，支持资源预留SIP终端返回失败响应及其失败原因；3.3)互通服务器分析并根据所述失败响应的失败原因使用前提流程重新向该资源预留SIP终端发起该呼叫；3.4)互通服务器分别使用非前提和前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息；3.5)双方交换呼叫控制信息并根据所述呼叫控制信息建立或不建立通话。
按照本发明提供的互通方法，该方案中还包括呼叫双方都是所述资源预留SIP终端直接按前提流程建立呼叫，或者判断呼叫双方都是所述不支持资源预留SIP终端直接按非前提流程建立呼叫。
方案二(一)所述不支持资源预留SIP终端呼叫资源预留SIP终端，该呼叫过程具体包括5.1)主叫方，不支持资源预留SIP终端向资源预留SIP终端的被叫发起呼叫，对应信令流经互通服务器；5.2)互通服务器分析并根据所述主叫是不支持资源预留SIP终端和所述被叫是资源预留SIP终端使用前提流程重新向该资源预留SIP终端发起该呼叫；5.3)互通服务器分别使用非前提和前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息；5.4)双方交换呼叫控制信息并根据所述呼叫控制信息建立或不建立通话。
(二)所述资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端，该呼叫过程具体包括。
6.1)主叫方，资源预留SIP终端向不支持资源预留SIP终端的被叫发起呼叫，对应信令流经互通服务器；6.2)互通服务器分析并根据所述主叫是资源预留SIP终端和所述被叫是不支持资源预留SIP终端使用前提流程重新向该不支持资源预留SIP终端发起该呼叫；6.3)互通服务器分别使用非前提和前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息；6.4)双方交换呼叫控制信息并根据所述呼叫控制信息建立或不建立通话。
按照本发明提供的互通方法，该方案中还包括所述互通服务器判断呼叫双方都是所述资源预留SIP终端后再按前提流程建立呼叫，或者判断呼叫双方都是所述不支持资源预留SIP终端后再按非前提流程建立呼叫。
本发明的上述另一个技术问题这样解决，提供一种IMS网络SIP终端互通系统，用于实现资源预留与不支持资源预留SIP终端之间的互通，包括代理会话控制实体，用于接入IMS网络终端并转发IMS网络终端与服务会话控制实体之间的SIP请求和响应；服务会话控制实体，用于会话控制，选择合适的路由转发请求和响应，并将呼叫请求触发到互通服务器；同时接入或通过询问会话控制实体接入外部网络SIP终端；互通服务器，分别使用前提和非前提流程与资源预留和不支持资源预留SIP终端进行通讯，用于交换双方呼叫控制信息。。
按照本发明提供的互通系统，所述互通服务器可以是独立实体或逻辑实体，包括但不限制于独立服务器和多功能业务服务器。
按照本发明提供的互通系统，所述不支持资源预留SIP终端包括但不限制于是采用WLAN，xDSLIMS接入的IMS网络终端、外部网络SIP终端，还包括不支持前提Precondition机制的设备，如连接PSTN的媒体网关控制功能实体；所述资源预留SIP终端可以是采用GPRS接入的IMS网络终端。
本发明提供的一种IMS网络SIP终端互通系统及其方法，利用互通服务器完成流程转化，将转换逻辑从SIP终端迁移到互通服务器，减少了对终端或其他接入设备的要求，实现了不具备资源预留功能的SIP终端与必须资源预留的SIP设备的互通，在满足IMS基本框架、对已有系统改动及影响最小的情况下，实现了IMS网络中不支持资源预留和必须资源预留终端之间的互通，使得不具备资源预留功能的终端也可以接入IMS网络，与IMS网络中的终端进行交互，有效提高了IMS网络对早期终端的可兼容性、增强了网络的可接入性，为核心网络的平滑过渡以及已有用户原有投资提供了保证，减少了核心网络的升级对现有终端设备的影响。
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。
图1是本发明实现支持资源预留终端和不支持资源预留终端互通的系统结构示意图。
图2是按本发明中的方法实现资源预留终端呼叫不支持资源预留终端的一种流程示意图。
图3是按本发明中的方法实现不支持资源预留终端呼叫资源预留终端的一种流程示意图。
具体实施例方式
首先，说明本发明系统如图1所示，本发明系统主要由以下几部分组成(一)IMS终端101，其中通过无线网络等带宽资源少的接入方式接入，如GPRS接入IMS网络的必须进行资源预留，信令上支持SIP的前提Precondition扩展，并要求在呼叫建立过程中，使用前提Precondition机制；外部SIP终端102，非IMS网络的SIP终端，通过3GPP TS24.229中的Mm参考点接入IMS，不要求进行资源预留，信令上不支持前提Precondition机制；(二)代理会话控制实体Proxy Call Session Control Function，简称P-CSCF，该代理会话控制实体103负责IMS终端101的接入，将IMS终端101的SIP请求和响应转发给服务会话控制实体104，同时，也将SIP请求和响应转发给IMS终端101；负责提供SIP信令完整性保护，维持IMS终端101和代理会话控制实体103之间的安全联盟，并对来自IMS终端101的SIP消息进行解压缩和压缩。
(三)服务会话控制实体Serving Call Session Control Function，简称S-CSCF，该服务会话控制实体104，充当IMS终端101的登记员registar，通过IMS认证和密钥协商机制进行认证，实现IMS终端101和归属网络间的相互认证；进行会话控制，选择合适的路由转发请求和响应。另一方面，根据用户的签约信息，将呼叫请求触发到互通服务器105。在本发明中，还负责接入外部SIP终端102；(四)互通服务器105，基于SIP的应用服务器，在呼叫建立过程中，为作为资源预留SIP终端的GPRS接入IMS终端101与作为不支持资源预留SIP终端的外部SIP终端102的互通提供服务其中(1)不支持前提Precondition机制的SIP终端是广义SIP终端，既可以是狭义SIP终端，也可以是其它设备，例如，连接PSTN网络的MGCF；(2)互通服务器105是一个逻辑实体，它既可以存在于一个独立的物理实体中，也可以是其他业务服务器的一部分；(3)IMS终端101和外部SIP终端102可以由同一个服务会话控制实体104提供服务，也可以由不同的服务会话控制实体104提供服务；(4)不支持前提Precondition机制的SIP终端还可以是IMS网络中的终端；(5)外部IP网络的SIP终端可以通过服务会话控制实体104接入IMS网络，也可以通过询问会话控制实体I-CSCF接入IMS网络；第二步，结合具体实施例说明本发明，本实施例中，如图2和3，IMS归属网络21中包括IMS终端101、代理会话控制实体103、服务会话控制实体104和互通服务器105外部网络22接入外部SIP终端102，为方便说明，其中的IMS终端101是资源预留SIP终端，外部SIP终端102是不支持资源预留SIP终端。
(一)工作原理①资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端，主要包括步骤11)资源预留SIP终端向不支持资源SIP终端发起呼叫，呼叫信令经过互通服务器105；12)不支持资源预留SIP终端返回失败响应，其中，说明失败原因是不支持前提Precondition流程；13)互通服务器105分析呼叫信令，确定呼叫失败是由于不支持资源预留SIP终端不支持前提Precondition流程，互通服务器105使用非前提Precondition的流程，重新向不支持资源预留SIP终端发起呼叫；14)互通服务器105分别使用Precondition和非Precndition流程与双方通信，交换双方的会话信息；15)SIP终端之间成功交换会话信息，建立通话。
②资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端，主要包括步骤21)不支持资源预留SIP终端向资源预留SIP终端发起呼叫，呼叫信令经过互通服务器105；22)资源预留SIP终端返回失败响应，要求使用前提Precondition流程；23)互通服务器105分析呼叫信令，确定呼叫失败是要求使用前提Precondition流程，互通服务器105使用前提Precondition流程，重新向支持资源预留SIP终端发起呼叫；24)互通服务器105分别使用Precondition和非Precondition流程与双方通信，交换双方的会话信息；25)SIP终端之间成功交换会话信息，建立通话。
其中，(1)互通服务器105在整个与资源预留SIP终端交互的信令过程都指明支持前提Precondition，在整个与不支持资源预留终端交互的过程都说明不使用前提Precondition；(2)前提precondition和非前提precondition流程的转化方式可以有多种，可以根据实际情况，选择不同的方法；(3)服务器进行流程转化的时机可以是在终端返回失败响应时，也可以在处理用户初始会话请求，根据用户的属性进行。
(二)对应互通过程中的具体信令交互流程①资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端流程，即资源预留的IMS终端101呼叫不支持资源预留的外部SIP终端102当互通服务器105接收到外部SIP终端102不支持前提Precondition能力的失败响应后，不将失败响应透传给IMS终端101，而是使用非前提Precondition的流程重新向外部SIP终端102发起呼叫，一方面代表外部SIP终端102，使用前提Precondition流程与IMS终端101进行交互，另一方面代表IMS终端101，使用非前提Precondition流程与外部SIP终端102进行交互，最终实现IMS终端101与外部SIP终端102的互通，具体如图2所示，包括步骤(图中省略了IMS终端101与代理会话控制实体103、服务会话控制实体104之间的信令交互，仅以黑点表示信令经过该网元。)201)IMS终端101经过代理会话控制实体103，服务会话控制实体104，互通服务器105向外部SIP终端102发起初始会话请求，其中，要求在会话创建过程中使用前提precondition；202)外部SIP终端102向服务会话控制实体104发送失败响应，指出不支持前提Precondition能力；203)服务会话控制实体104向互通服务器105转发该失败响应，指出不支持前提Precondition能力；
204)互通服务器105向服务会话控制实体104发送响应确认；205)服务会话控制实体104向外部SIP终端102转发该响应确认，结束互通服务器105与外部SIP终端102的会话；206)互通服务器105向服务会话控制实体104发送对外部SIP终端102重新发起的会话请求；在请求中不要求支持前提Precondition，同时，为了避免后续对外部SIP终端102进行媒体切换操作，在请求中不携带IMS终端101的媒体信息协议Session Description Protocol，简称SDP；207)服务会话控制实体104向外部SIP终端102转发该重新发起的会话请求；208)外部SIP终端102接收到会话请求返回振铃响应给服务会话控制实体104；209)服务会话控制实体104向互通服务器105转发该振铃响应；210)互通服务器105代表外部SIP终端102与IMS终端101进行前提Precondition流程的交互。由于互通服务器105尚未得到外部SIP终端102的SDP媒体信息，因此需要使用虚构的外部SIP终端102的媒体信息与IMS终端101进行交互，使IMS终端101进行资源预留23操作；211)IMS终端101资源预留成功后，互通服务器105向IMS终端101转发振铃响应，通知IMS终端振铃；212)外部SIP终端102向服务会话控制实体104发出呼叫建立响应，其中，携带外部SIP终端102的SDP媒体信息；213)服务会话控制实体104向互通服务器105转发该呼叫建立响应；214)互通服务器105使用外部SIP终端102的媒体信息对IMS终端101媒体切换操作，获得IMS终端101的最终媒体信息；215)互通服务器105向服务会话控制实体104发送对外部SIP终端102发出的响应确认请求，通知外部SIP终端102呼叫建立。在请求中，携带IMS终端媒体信息，使外部SIP终端完成SDP媒体协商；216)服务会话控制实体104向外部SIP终端102转发该响应确认请求；
217)互通服务器105向IMS终端101发送呼叫建立响应，通知IMS终端101呼叫建立；218)IMS终端101返回响应确认请求给互通服务器105，IMS终端101与外部SIP终端102通话建立。
②资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端流程，即不支持资源预留的外部SIP终端102呼叫资源预留的IMS终端101IMS终端101在收到会话请求，发现主叫终端未使用前提Precondition，向互通服务器105返回失败响应，在响应中指明会话建立需要使用前提。互通服务器105收到该响应后，并不转发给外部SIP终端102，而是重新向IMS终端101发起会话，在会话请求中指明本端支持Precondition，这样，互通服务器105一方面代表外部SIP终端102与IMS终端101进行支持资源预留的交互，另一方面代表IMS终端101与外部SIP终端102进行不支持资源预留的交互，最终实现IMS终端101与外部SIP终端102的互通，具体如图3所示，包括(图中省略了IMS终端101与代理会话控制实体103、服务会话控制实体104之间的信令交互，仅以黑点表示信令经过该网元。)301)外部SIP终端102向IMS终端101发起初始会话请求，在请求中携带外部SIP的SDP媒体信息，并且未指明本端支持前提Precondition；302)IMS终端101分析会话请求，发现对端102未指明支持前提Precondition，向互通服务器105返回失败响应，在响应中指明要求对端102支持前提Precondition，303)互通服务器105返回响应确认，结束与IMS终端101的会话；304)互通服务器105启动流程兼容处理31逻辑，重新发起新的会话请求，在请求中指明本端105支持前提precondition，并携带外部SIP终端102的SDP媒体信息；305)IMS终端101与互通服务器105进行正常的前提Precondition交互，IMS终端101进行资源预留操作，互通服务器105将协商成功的IMS终端101的SDP信息保存在本地；306)IMS终端101资源预留23成功后，发送振铃响应给互通服务器105307)互通服务器105转发振铃响应给服务会话控制实体104308)服务会话控制实体104转发振铃响应给外部SIP终端102，通知外部SIP终端102振铃；309)IMS终端101向互通服务器105发送会话建立响应；310)互通服务器105发送响应确认，通知IMS终端101会话建立；311)互通服务器105向服务会话控制实体104发送对外部SIP终端102的会话建立响应，在响应中携带保存在本地的IMS终端101的SDP媒体信息；312)服务会话控制实体104向外部SIP终端102转发该会话建立响应；313)外部SIP终端向服务会话控制实体104发送响应确认消息，通知互通服务器105会话建立；314)服务会话控制实体104转发该响应确认消息；315)IMS终端101与外部SIP终端102的会话建立。
权利要求
1.一种IMS网络SIP终端互通方法，其特征在于，在IMS网络中设置互通服务器(105)，包括资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端和不支持资源预留SIP终端呼叫资源预留SIP终端，该呼叫过程是呼叫一方资源预留SIP终端使用前提流程发起呼叫或接收按前提流程发起的呼叫，呼叫另一方不支持资源预留SIP终端接收按非前提流程发起的呼叫或使用非前提流程发起呼叫，互通服务器(105)分别使用前提和非前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息。
2.根据权利要求1所述互通方法，其特征在于，所述资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端，该呼叫过程具体包括2.1)主叫方，资源预留SIP终端向不支持资源终端发起呼叫，对应信令流经互通服务器(105)；2.2)被叫方，不支持资源预留SIP终端返回失败响应及其失败原因；2.3)互通服务器(105)分析并根据所述失败响应的失败原因使用非前提流程重新向该不支持资源预留SIP终端发起该呼叫；2.4)互通服务器(105)分别使用前提和非前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息；2.5)双方交换呼叫控制信息并根据所述呼叫控制信息建立或不建立通话。
3.根据权利要求1所述互通方法，其特征在于，所述不支持资源预留SIP终端呼叫资源预留SIP终端，该呼叫过程具体包括3.1)主叫方，不支持资源预留SIP终端向资源预留SIP终端发起呼叫，对应信令流经互通服务器(105)；3.2)被叫方，支持资源预留SIP终端返回失败响应及其失败原因；3.3)互通服务器(105)分析并根据所述失败响应的失败原因使用前提流程重新向该资源预留SIP终端发起该呼叫；3.4)互通服务器(105)分别使用非前提和前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息；3.5)双方交换呼叫控制信息并根据所述呼叫控制信息建立或不建立通话。
4.根据权利要求2或3所述互通方法，其特征在于，该方法还包括呼叫双方都是所述资源预留SIP终端直接按前提流程建立呼叫，或者呼叫双方都是所述不支持资源预留SIP终端直接按非前提流程建立呼叫。
5.根据权利要求1所述互通方法，其特征在于，所述不支持资源预留SIP终端呼叫资源预留SIP终端，该呼叫过程具体包括5.1)主叫方，不支持资源预留SIP终端向资源预留SIP终端的被叫发起呼叫，对应信令流经互通服务器(105)；5.2)互通服务器(105)分析并根据所述主叫是不支持资源预留SIP终端和所述被叫是资源预留SIP终端使用前提流程重新向该资源预留SIP终端发起该呼叫；5.3)互通服务器(105)分别使用非前提和前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息；5.4)双方交换呼叫控制信息并根据所述呼叫控制信息建立或不建立通话。
6.根据权利要求1所述互通方法，其特征在于，所述资源预留SIP终端呼叫不支持资源预留SIP终端，该呼叫过程具体包括。6.1)主叫方，资源预留SIP终端向不支持资源预留SIP终端的被叫发起呼叫，对应信令流经互通服务器(105)；6.2)互通服务器(105)分析并根据所述主叫是资源预留SIP终端和所述被叫是不支持资源预留SIP终端使用前提流程重新向该不支持资源预留SIP终端发起该呼叫；6.3)互通服务器(105)分别使用非前提和前提流程与双方通信，交换双方呼叫控制信息；6.4)双方交换呼叫控制信息并根据所述呼叫控制信息建立或不建立通话。
7.根据权利要求5或6所述互通方法，其特征在于，该方法还包括所述互通服务器(105)判断呼叫双方都是所述资源预留SIP终端后再按前提流程建立呼叫，或者判断呼叫双方都是所述不支持资源预留SIP终端后再按非前提流程建立呼叫。
8.一种IMS网络SIP终端互通系统，用于实现资源预留与不支持资源预留SIP终端之间的互通，包括代理会话控制实体(103)，用于接入IMS网络终端并转发IMS网络终端与服务会话控制实体之间的SIP请求和响应；服务会话控制实体(104)，用于会话控制，选择合适的路由转发请求和响应，并将呼叫请求触发到互通服务器；同时接入或通过询问会话控制实体接入外部网络SIP终端；其特征在于，还包括互通服务器(105)，分别使用前提和非前提流程与资源预留和不支持资源预留SIP终端进行通讯，用于交换双方呼叫控制信息。
9.根据权利要求1所述互通系统，其特征在于，所述互通服务器(105)可以是独立实体或逻辑实体。
10.根据权利要求1所述互通系统，其特征在于，所述不支持资源预留SIP终端可以是所述IMS网络终端(101)、外部网络SIP终端(102)或连接PSTN的媒体网关控制功能实体。
全文摘要
本发明涉及一种IMS网络SIP终端互通系统及其方法，其中系统包括代理会话控制实体(103)、服务会话控制实体(104)和互通服务器(105)；方法包括资源预留SIP终端使用前提流程发起呼叫或接收按前提流程发起的呼叫；不支持资源预留SIP终端接收按非前提流程发起的呼叫或使用非前提流程发起呼叫；互通服务器(105)分别使用前提和非前提流程与两种终端通信，交换呼叫控制信息。这种系统及其方法利用互通服务器实现了不支持资源预留SIP终端与资源预留SIP设备互通，在IMS网基本框架、对系统改动及影响最小情况下，实现互通、有效提高终端的兼容性、增强了网络可接入性，为核心网络平滑过渡和用户原有投资提供保证。
文档编号H04W76/02GK101014153SQ20071008032
公开日2007年8月8日 申请日期2007年3月2日 优先权日2007年3月2日
发明者章璐, 孔民, 方仲瑄 申请人:中兴通讯股份有限公司