专利名称：一种ip多媒体子系统中用户设备接入的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种IP多媒体子系统中用户设备接入的方法和
直O
背景技术：
IMS(IP Multimedia Subsystem, IP多媒体子系统)是第三代合作伙伴组织(3rd Generation Partnership ftx) ject，简称3GPP)定义的下一代网络的标准，它的显著特点是 采用了会话发起协议(Session Initiation Protocol，简称SIP)体系，通讯与接入无关，可 以具备多种媒体业务控制功能与承载能力分离，呼叫与会话分离，应用与服务分离，业务与 网络分离，以及移动网与英特网业务融合等多种能力，IMS的提出顺应了通讯网融合发展的 趋势。IMS体系中的主要功能实体包括提供用户注册管理、会话控制等功能的呼叫会 话控制实体(Call Session Control Function，简称CSCF)，提供集中管理用户签约数据功 能的归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称HSQ，提供各种业务逻辑控制功能的 应用服务器(Application Server，简称 AS)。图1描述了 IMS体系结构中的和本发明相关的网元实体及其联系。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(ftOxy-CSCF，简称P-CSCF) 102、查询呼叫会话控制功能Qnterrogating-CSCF, 简称I-CSCF)、以及服务呼叫会话控制功能(krving-CSCF，简称S-CSCF) 103 ；归属用户服 务器(Home Subscriber Server，简称HSQ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，简称AS) 104是提供增值多媒体业务 的网元；接入网关(Access feiteWay，简称AGW) 105为用户设备接入到IMS网络提供诸如 NAT (Network Address Translators，网络地址转换)穿越等方面的帮助，同时为运营管理 方面带来便利，P-CSCF采用Iq接口对AGW进行控制。图2是用户通过AGW建立会话的过程示意图，其流程描述如下步骤201，用户设备UE A试图呼叫另一用户设备UE B，向其注册的P-CSCF发送 SDP提供消息，在消息中附带己方用于本次会话的媒体面联系地址(c = A)；步骤202，P-CSCF收到SDP提供消息后，向一个选定的接入网关发送预留请求消 息，为本次会话中的UE A的接收地址分配资源；步骤203，接入网关成功完成资源分配后，向P-CSCF返回分配结果(c = Tr_A)；步骤204，P-CSCF将SDP提供消息中的会话媒体面联系地址替换为接入网关分配 的地址(c = Tr_A)后，将SDP提供消息发送给S-CSCF ；步骤205，S-CSCF将SDP提供消息转发给对端UE B,该步骤省略了可能会经过的 UE B 的 P-CSCF ；步骤206，UE B收到SDP提供消息，并进行相应处理后，向S-CSCF返回SDP响应消息，其中携带了 UE B用于本次会话的媒体面联系地址(c = B)；步骤207，S-CSCF将UE B返回的SDP响应消息转发给P-CSCF ；步骤208，类似于步骤202，P-CSCF在选定的接入网关上为本次会话的UE B的接 收地址分配资源，这里选定的接入网关可以与S202中不是同一个，这里为了更简洁的表示 其流程，采用的是同一个接入网关；步骤209，接入网关成功完成资源分配，并将分配结果(c = Tr_B)返回给P_CSCF ；步骤210，P-CSCF将SDP响应消息中的UE B的媒体面联系地址替换为接入网关返 回的信息(c = Tr_B)后，发送给UE A ；步骤211，由此完成了本次会话的协商，在UE A与UE B之间通过接入网关建立了 媒体会话。3GPP组织规定了 Iq接口采用H. 248协议，由于H. 248本身并不提供可靠的安全机 制，因此接入网关只能部署于受信任的运营商提供的专有网络中。而当用户从距离专有网 络较远的地方登陆时，如用户从互联网登录到IMS域，由于用户与接入网关间相距较远，较 难保证用户与接入网关之间的网络质量，非常不利于业务的开展。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提出一种IP多媒体子系统中用户设备接入的方法 和装置，减小用户与接入设备之间的距离。为了解决上述技术问题，本发明提供一种IP多媒体子系统中用户设备接入的方 法，包括在用户设备侧设置用户设备接入装置；当用户设备通过IMS(IP多媒体子系统)核心网与对端网元建立会话时，IMS核心 网指示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资源，所述用户设备接入装置为所述用户设 备分配媒体面转发资源；所述用户设备与对端网元会话过程中，所述用户设备接入装置根据所述媒体面转 发资源转发所述用户设备与对端网元之间的媒体面信息。进一步地，上述方法还可具有以下特点所述在用户设备侧设置用户设备接入装置的步骤进一步包括所述用户设备接入装置与IMS运营商签约后，向IMS核心网注册，建立所述用户设 备接入装置与IMS核心网之间的信任关系。进一步地，上述方法还可具有以下特点在注册过程中，所述用户设备接入装置通过设备认证信息告知所述IMS核心网自 身为接入设备；或者，所述用户设备接入装置通过在与IMS核心网交互的消息中添加标识 和/或写入装置能力告知所述IMS核心网自身为接入设备。进一步地，上述方法还可具有以下特点当用户设备通过IMS核心网与对端网元建立会话时，IMS核心网指示所述用户设 备接入装置预留媒体面转发资源，所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发 资源的步骤进一步包括IMS核心网中的AS接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，判断是否需要用户设备接入装置进行会话中转，若是，则通过CSCF指示所述用户设备接入装置 预留媒体面转发资源；所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源，并将预留结果通过 CSCF返回给AS ；所述AS根据所述预留结果替换从用户设备接收到的消息中的媒体面联系地址， 再将所述消息通过CSCF转发给对端网元。进一步地，上述方法还可具有以下特点当用户设备通过IMS核心网与对端网元建立会话时，IMS核心网指示所述用户设 备接入装置预留媒体面转发资源，所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发 资源的步骤进一步包括IMS核心网中的CSCF接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，判 断是否需要用户设备接入装置进行会话中转，若是，则指示所述用户设备接入装置预留媒 体面转发资源；所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源，并将预留结果返回 给所述CSCF ；所述CSCF根据所述预留结果替换从用户设备接收到的消息中的媒体面联系地 址，再将所述消息通过CSCF转发给对端网元。进一步地，上述方法还可具有以下特点所述AS接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，通过将接收到 的消息转发给用户设备接入装置，指示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资源；所述 用户设备接入装置通过替换所述消息中的媒体面联系地址，将预留结果发送给AS;或者，所述AS接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，通过新建会话 请求消息并发送给所述用户设备接入装置，指示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资 源；所述用户设备接入装置通过向所述AS返回会话响应消息将预留结果发送给IMS核心 网。进一步地，上述方法还可具有以下特点所述CSCF接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，通过将接收 到的消息转发给用户设备接入装置，指示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资源；所 述用户设备接入装置通过替换所述消息中的媒体面联系地址，将预留结果发送给CSCF。为了解决上述技术问题，本发明提供一种IP多媒体子系统中用户设备接入装置， 所述装置位于用户设备侧，包括通讯模块、控制模块和网关模块；所述通讯模块用于与IMS核心网通讯，当接收到IMS核心网指示预留媒体面转发 资源时，告知控制模块；以及，将控制模块返回的预留结果发送给IMS核心网；所述控制模块用于对所述通讯模块和网关模块进行控制和管理，当通过通讯模块 获知IMS核心网指示预留媒体面转发资源时，控制网关模块分配媒体面转发资源，以及，接 收到网关模块发送的预留结果后，返回给通讯模块；所述网关模块用于根据控制模块的控制，为用户设备分配媒体面转发资源，并将 媒体面转发资源的预留结果告知控制模块，以及，在所述用户设备与对端网元会话过程中， 根据所述媒体面转发资源转发所述用户设备与对端网元之间的媒体面信息。
进一步地，上述装置还可具有以下特点所述控制模块进一步用于所述用户设备接入装置与IMS运营商签约后通过通讯 模块向IMS核心网注册，建立用户设备接入装置与IMS核心网之间的信任关系。进一步地，上述装置还可具有以下特点所述通讯模块进一步用于接收到IMS核心网转发的会话请求消息或会话响应消 息后，告知控制模块；以及，将控制模块返回的消息发送给IMS核心网； 所述控制模块进一步用于根据所述会话请求消息或会话响应消息，控制网关模块 分配媒体面转发资源，以及，接收到网关模块发送的预留结果后，根据所述预留结果替换接 收到的消息中的媒体面联系地址，并将所述消息返回给通讯模块。进一步地，上述装置还可具有以下特点所述通讯模块进一步用于接收到IMS核心网新建的会话请求消息后，告知控制模 块；以及，将控制模块返回的会话响应消息发送给IMS核心网；所述控制模块进一步用于根据所述新建的会话请求消息，控制网关模块分配媒体 面转发资源，以及，接收到网关模块发送的预留结果后，根据所述预留结果生成会话响应消 息，返回给通讯模块。本发明提供的装置部署灵活，该装置不局限于部署在IMS核心网内部，而可以部 署于网络的任何位置。并且由于该装置具备注册、注销功能，增加、减少设备均无需对核心 网内的其它设备进行配置，允许较为频繁的调整；如网络中有多个该装置时，在预计话务 高峰到达前打开所有该装置，而在话务高峰过后，关闭部分该装置，从而达到节能降耗的功 效。
图1是现有技术中IMS网络基本架构示意图；图2是现有技术中通过AGW进行媒体会话的建立流程示意图；图3是本发明实施例的网络基本架构示意图；图4是本发明实施例的用户设备接入装置注册流程示意图；图5A与图5B是本发明实施例的会话建立流程示意图；图6是本发明实施例的会话释放流程示意图；图7是本发明实施例的另一种会话建立流程示意图。
具体实施例方式本发明提供了一种不局限于仅能部署于专用网络内部的，并且部署相当灵活的用 户设备接入装置(以下也称为该装置或者接入装置)，从而减小用户与接入设备之间的距离。该装置位于用户侧，通过Gm接口与IMS核心网进行通讯，提供用户设备与用户设 备以及其它媒体面网关设备间的媒体面信息转发。具体地，本发明实施例的用户设备接入的方法包括在用户设备侧设置用户设备接入装置；当用户设备通过IMS核心网与对端网元建立会话时，IMS核心网指示所述接入装置预留媒体面转发资源，所述接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源；所述用户设备与对端网元会话过程中，所述接入装置根据所述媒体面转发资源转 发所述用户设备与对端网元之间的媒体面信息。该装置具备在IMS网络中注册、注销、注册刷新等基本能力，该装置在与IMS运营 商签约后，可以通过向IMS核心网注册来建立所述用户设备接入装置与IMS核心网之间的 信任关系。在注册过程中，该装置通过如下两种方式告知IMS核心网，本装置为接入设备，而 非普通的用户设备(1)通过特定的设备认证信息，如PUI (Public User Identity，用户公有标识)、 PVI (Private User Identity，用户私有标识)等；(2)通过在与IMS核心网交互的消息中添加标识、填写装置能力等方式。该装置在IMS会话建立过程中，具备资源预留的能力，其基本流程为A、IMS核心网接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，判断是否 需要用户设备接入装置进行会话中转，若是，则指示所述接入装置预留媒体面转发资源；B、所述接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源，并将预留结果返回给IMS 核心网；C、所述IMS核心网根据预留结果替换从用户设备接收到的消息中的媒体面联系 地址，再将所述消息转发给对端网元。其中，所述接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源，具体是指接入装置为 所述用户设备的本次会话分配媒体面联系地址。所述IMS核心网中判断是否需要用户设备接入装置进行会话中转，以及预留结果 替换从用户设备接收到的消息中的媒体面联系地址的网元可以是AS，也可以是CSCF，当为 AS时，步骤A中，AS接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，可以通过 将接收到的消息转发给接入装置，指示所述接入装置预留媒体面转发资源；进一步地，在步 骤B中，所述接入装置通过替换所述消息中的媒体面联系地址，将预留结果发送给AS ；或者，步骤A中，所述IMS核心网接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应 消息后，可以通过新建会话请求消息并发送给所述接入装置，指示所述接入装置预留媒体 面转发资源；进一步地，在步骤B中，所述接入装置通过向所述IMS核心网返回会话响应消 息将预留结果发送给IMS核心网。也就是说，当IMS核心网采用转发请求、响应消息给本发明装置时，本发明装置在 步骤B中返回预留结果时，也通过替换请求、响应消息中的媒体面信息后，将消息转发给 IMS核心网。当IMS核心网采用新建请求消息给本发明装置时，本发明装置在步骤B中返回预 留结果，通过产生响应消息中携带预留结果发送给IMS核心网。当由CSCF判断是否需要用户设备接入装置进行会话中转，以及预留结果替换从 用户设备接收到的消息中的媒体面联系地时，步骤A中，AS接收到用户设备发送的会话请 求消息或会话响应消息后，可以通过将接收到的消息转发给接入装置，指示所述接入装置 预留媒体面转发资源；进一步地，在步骤B中，所述接入装置通过替换所述消息中的媒体面联系地址，将预留结果发送给AS。图3是本发明实施例的网络基本架构示意图，本发明装置称为接入装置308，该装 置通过Gm接口与IMS核心网中的P-CSCF302实现关联，P-CSCF302与S-CSCF303、S-CSCF303 与AS304关联。接入装置308可在用户设备301、其它接入装置、或者现有接入网关之间转 发媒体面信息。该装置包含以下功能实体负责与IMS核心网进行通讯的通讯模块305，主要功能 为通过Gm 口与IMS域进行通讯；负责媒体面信息转发的网关模块307，主要用于将媒体面 数据从用户设备转发到其它用户设备或者其它用户设备接入装置等媒体面网关设备；负责 对接入装置进行控制、管理的控制模块306。具体地，所述通讯模块305用于与IMS核心网通讯，当接收到IMS核心网指示预留 媒体面转发资源时，告知控制模块306 ；以及，将控制模块306返回的预留结果发送给IMS 核心网；所述控制模块306用于对所述通讯模块305和网关模块307进行控制和管理，当 通过通讯模块305获知IMS核心网指示预留媒体面转发资源时，控制网关模块307分配媒 体面转发资源，以及，接收到网关模块307发送的预留结果后，返回给通讯模块305 ；所述网关模块307用于根据控制模块306的控制，为用户设备301分配媒体面转 发资源，并将媒体面转发资源的预留结果告知控制模块306，以及，在所述用户设备301与 对端网元会话过程中，根据所述媒体面转发资源转发所述用户设备301与对端网元之间的 媒体面信息。其中，控制模块306与网关模块307可以部署于同一台物理设备上，也可以部署于 不同物理设备上；并且在一个接入装置中，可以拥有一个或多个控制模块306，以及一个或 多个网关模块307。所述控制模块306进一步用于接入装置与IMS运营商签约后，通过通讯模块305 向IMS核心网注册，建立接入装置与IMS核心网之间的信任关系。优选地，所述控制模块306进一步在注册过程中，通过设备认证信息告知所述IMS 核心网自身为接入设备；或者，通过在与IMS核心网交互的消息中添加标识和/或写入装置 能力告知所述IMS核心网自身为接入设备。优选地，所述通讯模块305进一步用于接收到IMS核心网转发的会话请求消息或 会话响应消息后，告知控制模块306 ；以及，将控制模块306返回的消息发送给IMS核心网； 所述控制模块306进一步用于根据所述会话请求消息或会话响应消息，控制网关模块307 分配媒体面转发资源，以及，接收到网关模块307发送的预留结果后，根据所述预留结果替 换接收到的消息中的媒体面联系地址，并将所述消息返回给通讯模块305。优选地，所述通讯模块305进一步用于接收到IMS核心网新建的会话请求消息后， 告知控制模块306 ；以及，将控制模块306返回的会话响应消息发送给IMS核心网；所述控 制模块306进一步用于根据所述新建的会话请求消息，控制网关模块307分配媒体面转发 资源，以及，接收到网关模块307发送的预留结果后，根据所述预留结果生成会话响应消 息，返回给通讯模块305。接入装置与IMS运营商完成签约后，在IMS核心网的HSS中存有该接入装置对应 用户的签约信息(含PUI、PVI等信息)。图4是本发明提供已与IMS运营商签约的接入装置在开机后，向IMS网络进行注册的流程示意图，具体流程描述如下所示步骤401，接入装置开机后，完成设备的软硬件初始化后，由控制模块发起，通过通 讯模块向相应的P-CSCF发送注册请求消息，在注册请求消息中包括用户公有标识以及用 户私有标识；步骤402，P-CSCF将注册请求消息转发给指定的S-CSCF，该流程可能需要I-CSCF 网元进行定位，由于与本发明相关流程无关，所以在描述中将其省略；步骤403，当该装置的状态不为未注册状态(Not Registered)时，直接跳转到步 骤408，否则S-CSCF从HSS上获取该接入装置对应的签约信息以及鉴权五元组等认证信息。步骤404，S-CSCF向该装置发起挑战请求；步骤405，P-CSCF将挑战请求转发给接入装置；步骤406，类似于一般的终端设备，接入装置对挑战请求进行相应处理后，生成挑 战响应，发送给P-CSCF ；步骤407，P-CSCF将挑战响应转发给S-CSCF ；步骤408，S-CSCF通知HSS更新该装置对应用户的注册状态；步骤409，S-CSCF完成了接入装置的注册后，向P-CSCF返回注册成功消息；步骤410，P-CSCF转发注册成功消息给接入设备；步骤411，由此完成了接入装置的注册过程，从而建立了接入装置与P-CSCF (也就 是IMS核心网)之间的信任机制。IMS网络可以通过接入装置提供的认证信息(包括PUI、PVI等)来判断本次注册 来自于一个用户设备接入装置，而非一个普通终端设备，也可以通过在注册消息中添加标 识、填写装置能力等方式来与普通终端设备相区别。同样与一般终端设备相同，接入装置的注销流程比注册流程相同，所不同的只是 超时时间设为0。当接入装置成功完成注册后，就可以开展相应业务了，在会话过程中，由于该装置 以及用户设备与IMS核心网中除了 P-CSCF之外的其它网元并无直接关联，IMS核心网内的 交互流程与本发明关联不大，因此后面实施例中将IMS核心网看成一个整体，但接入装置 以及用户设备仍然仅仅与P-CSCF发生直接关联。图5A和图5B是本发明实施例的会话建立流程示意图，主要描述两个用户设备UE A与UE B建立通过接入装置进行媒体转发的会话流程。具体流程描述如下所示步骤501A，UE A呼叫UE B，通过IMS核心网向对端发送会话发起消息(即会话请求 消息，一般为INVITE消息)，在该消息中携带了 SDP提供信息，其中包含了本次会话的媒体 面联系地址c = A ；该消息到达IMS核心网中CSCF网元，由CSCF转发到应用服务器(AS)；步骤502A，由AS判断该会话需要通过接入装置C进行中转，才能更好的为本次会 话提供服务，因此通过将会话发起消息发送给接入装置C中的控制模块来要求其进行资源 预留，该发起消息同样需要通过CSCF进行转发；步骤503A，接入装置C中的控制模块接到SDP提供信息后，向网关模块发送资源预 留请求；步骤504A，网关模块完成资源预留后，返回资源预留结果c = Tr_A,同时存储该预 留结果Tr_A与原先媒体面联系地址A的对应关系；
步骤505A，接入装置C将预留结果c = Tr_A转发给IMS核心网，经过CSCF转发 后，到达应用服务器；步骤506A，AS将携带SDP提供信息的会话发起消息发送到对端UE B，其中的UE A 的媒体面联系地址为c = Tr_A ；步骤507A，UE B向应用服务器返回SDP应答(应答经过CSCF转发)，其中包含的 UE B的媒体面联系地址为c = B;步骤508A，类似于步骤502A，应用服务器通过将SDP应答信息发送给接入装置C 中的控制模块(同样通过CSCF)来要求其进行资源预留，这里应用服务器也可以选择其它 的接入装置，这里选择接入装置C仅仅是为了表述方便；步骤509A，接入装置C中的管控制模块接到SDP应答信息后，向网关模块发送资源 预留请求；步骤510A，类似于步骤504A，网关模块完成资源预留后，返回资源预留结果c = Tr_B，并且记录Tr_B与B的对应关系；步骤511A，接入装置C将预留结果c = Tr_B返回给IMS核心网，通过CSCF后到达 应用服务器；步骤512A，应用服务器将SDP应答信息途经CSCF后，发送到终端UE A，其中的UE B的媒体面联系地址为c = Tr_B ；步骤513A，到这里为止，UE A与UE B完成了会话的SDP协商，可以根据协商结果 建立通过接入装置C转发的媒体链接，进行媒体会话。在媒体会话中，UE A、UE B分别监听地址c = A、c = B上的媒体面报文，而接入装 置C的网关模块则监听c = Tr_A、c = Tr_B两个地址上的媒体面报文；UE A将发送给UE B 的媒体面报文发送到c = Tr_B上，网关模块根据预留时存储的对应关系，将报文转发给UE B监听的c = B;同样的网关模块也转发UE B发送到c = Tr_A上的给UE A的消息，将消息 投递到UE A监听的c = A，从而实现UE A与UE B的媒体会话。会话发起消息可携带SDP信息，也可不携带SDP信息，但一般会话发起消息携带 SDP信息应用较多，本发明均以由会话发起消息携带SDP信息为例。在图5A的步骤502A中，IMS核心网中的应用服务器(AS)判断该例中建立的会话 是否需要通过接入装置C进行中转的依据可能包括但不局限于以下全部或者部分信息运 营商策略信息、会话双方的签约信息、会话双方的用户设定、会话双方设备所在网络的拓扑 信息、以及会话双方设备的当前接入信息等。图5A是由IMS核心网中的应用服务器网元(AS)来完成如下功能判断是否需要 接入装置进行中转，当需要时，进行资源预留，同时根据预留结果对信令中媒体面地址进行 替换等。实际应用中，也可以由呼叫控制网元(CSCF)来完成以上功能，其具体流程如图5B 所示，其说明如下步骤501B，UE A呼叫UE B，通过IMS核心网向对端发送会话发起消息(即会话请 求消息，一般为INVITE消息)，在该消息中携带了 SDP提供信息，其中包含了本次会话的媒 体面联系地址c=A;步骤502B，该消息到达IMS核心网中CSCF网元，由CSCF判断该会话需要通过接入 装置C进行中转，才能更好的为本次会话提供服务，因此通过将会话发起消息发送给接入装置C中的控制模块来要求其进行资源预留；如执行判断、预留操作的CSCF为S-CSCFJIJ 该发起消息可能需要通过P-CSCF进行转发，如执行判断、预留操作的CSCF为P-CSCF，则该 发起消息直接发送给接入装置C ；步骤50;3B，接入装置C中的控制模块接到SDP提供信息后，向网关模块发送资源预 留请求；步骤504B，网关模块完成资源预留后，返回资源预留结果c = Tr_A,同时存储该预 留结果Tr_A与原先媒体面联系地址A的对应关系；步骤505B，接入装置C将预留结果c = Tr_A转发给IMS核心网，到达CSCF ；步骤506B，CSCF将携带SDP提供信息的会话发起消息发送到对端UE B，其中的UE A的媒体面联系地址为c = Tr_A ；步骤507B，UE B向CSCF返回SDP应答，其中包含的UE B的媒体面联系地址为c =B ；步骤508B，类似于步骤502B，应用服务器通过将SDP应答信息发送给接入装置C 中的控制模块(同样通过CSCF)来要求其进行资源预留，这里CSCF也可以选择其它的接入 装置，这里选择接入装置C仅仅是为了表述方便；步骤509B，接入装置C中的管控制模块接到SDP应答信息后，向网关模块发送资源 预留请求；步骤510B，类似于步骤504B，网关模块完成资源预留后，返回资源预留结果c = Tr_B，并且记录Tr_B与B的对应关系；步骤511B，接入装置C将预留结果c = Tr_B返回给CSCF;步骤512B，CSCF将SDP应答信息发送到终端UE A，其中的UE B的媒体面联系地 址为 c = Tr_B ；步骤513B，到这里为止，UE A与UE B完成了会话的SDP协商，可以根据协商结果 建立通过接入装置C转发的媒体链接，进行媒体会话。当然，除了以上图5A、5B所示的AS与CSCF两个网元来执行前文所述判断、预留控 制、SDP更新等功能外，还可以由核心网内的其它网元来执行，这些本质上都是由IMS核心 网来进行判断，并且流程都非常类似。图6是本发明实施例的会话释放流程示意图，具体流程描述如下所示步骤601，UE A主动挂断会话，向IMS核心网发出会话释放请求；步骤602，IMS核心网判断需要释放接入装置C上分配的资源，于是通过Gm接口向 接入装置C发送会话释放请求消息；步骤603，接入装置C中的控制模块受到请求消息后，释放为该会话分配的资源；步骤604，IMS核心网在向接入装置C发送会话释放请求消息的同时，也将UE A发 送过来的会话释放请求转发给对端UE B ；步骤605，UE B完成释放操作后，向IMS核心网返回释放成功响应消息；步骤606，IMS核心网将释放成功响应消息返回给UE A后，完成会话释放流程。图5的流程中，接入装置实现的是转发会话发起与响应消息，在转发过程处理过 程中预留媒体资源，对会话发起或响应消息中的媒体面地址根据预留结果进行替换，整个 会话建立过程中只需要一个对话来完成整个会话建立过程。但该方式需要IMS核心网能够将会话发起、响应消息转发到用户接入设备上，对IMS核心网有一定特殊需求，考虑到这一 点，本发明提供的装置也提供对3pcc (Third Party Call Control，第三方呼叫控制)方式 建立会话的支持，而不对IMS核心网有特殊需求。图7是本发明实施例的另一种会话建立流程示意图，具体流程描述如下步骤701，UE A呼叫UE B，通过IMS核心网向对端发送会话发起消息(即会话请 求消息，一般为INVITE消息)，该消息对应的SIP对话标示为D1，在该消息中携带了 SDP提 供信息，其中包含了本次会话的媒体面联系地址c = A，该消息经过CSCF转发后，到达应用 服务器AS ；步骤702，应用服务器判断该会话需要通过接入装置C进行中转，才能更好的为本 次会话提供服务，因此发起新的会话发起消息，该消息对应的对话标识为D2，消息中携带的 媒体面联系地址与Dl相同，为c = A ；步骤703，接入装置C中的控制模块接到SDP提供信息后，向网关模块发送资源预 留请求；步骤704，网关模块完成资源预留后，返回资源预留结果c = Tr_A,同时存储该预 留结果Tr_A与原先媒体面联系地址A的对应关系；步骤705，接入装置C产生响应消息O000K)，在消息中携带预留资源c = Tr_A，该 响应消息经过CSCF转发后，到达应用服务器；步骤706，应用服务器将对话Dl中的媒体面联系地址信息替换为D2中返回的信息 后，将该信息发送给对端UE B；步骤707，UE B向IMS核心网返回SDP应答，其中包含的UE B的媒体面联系地址 Sc = B;步骤708，类似于步骤702，应用服务器产生新的会话发起消息发送给选定的接入 网关C，该消息对应的对话为D3，来要求该用户接入网关进行资源预留，这里应用服务器也 可以选择其它的接入装置，本例选择接入装置C仅仅是为了表述方便；步骤709，接入装置C中的管控制模块接到会话发起请求后，向网关模块发送资源 预留请求；步骤710，类似于步骤704，网关模块完成资源预留后，返回资源预留结果c = Tr_ B，并且记录Tr_B与B的对应关系；步骤711，接入装置C产生最终响应消息(2000K)，并将预留结果c = Tr_B放入响 应消息后，返回给应用服务器；步骤712，应用服务器将对话Dl的响应消息中的媒体面联系地址替换为D3中返回 的c = Tr_B后，发送给UE A ；步骤713，到这里为止，UE A与UE B完成了会话的SDP协商，可以根据协商结果建 立通过接入装置C转发的媒体链接，进行媒体会话。依照RFC协议，3pcc流程具有多种实现方式，但在各种实现方式下，用户接入装置 本身的处理流程、处理方式均相同，因此这里不再一一赘述。由于3pcc流程均需要作为第三方的应用服务器来控制双方的会话，所以采用 3pcc流程的图7中，只能采用应用服务来执行判断、资源预留、SDP更新等功能。可以看到本发明所提供的装置，可以依赖于现有Gm接口的安全规则建立在该装置与IMS核心网之间的安全信任机制，从而保证该装置与IMS核心网之间通讯的安全可靠， 该装置不再受限于仅仅部署于受信任的运营商专有网络中，而是可以部署到距离用户更近 的网络位置上，可以大大减小用户到接入网之间网络质量控制的难度。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种IP多媒体子系统中用户设备接入的方法，包括在用户设备侧设置用户设备接入装置；当用户设备通过IMS (IP多媒体子系统)核心网与对端网元建立会话时，IMS核心网指 示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资源，所述用户设备接入装置为所述用户设备分 配媒体面转发资源；所述用户设备与对端网元会话过程中，所述用户设备接入装置根据所述媒体面转发资 源转发所述用户设备与对端网元之间的媒体面信息。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述在用户设备侧设置用户设备接入装置的步骤进一步包括所述用户设备接入装置与IMS运营商签约后，向IMS核心网注册，建立所述用户设备接 入装置与IMS核心网之间的信任关系。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，在注册过程中，所述用户设备接入装置通过设备认证信息告知所述IMS核心网自身为 接入设备；或者，所述用户设备接入装置通过在与IMS核心网交互的消息中添加标识和/或 写入装置能力告知所述IMS核心网自身为接入设备。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，当用户设备通过IMS核心网与对端网元建立会话时，IMS核心网指示所述用户设备接 入装置预留媒体面转发资源，所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源 的步骤进一步包括IMS核心网中的AS接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，判断是否 需要用户设备接入装置进行会话中转，若是，则通过CSCF指示所述用户设备接入装置预留 媒体面转发资源；所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源，并将预留结果通过CSCF 返回给AS;所述AS根据所述预留结果替换从用户设备接收到的消息中的媒体面联系地址，再将 所述消息通过CSCF转发给对端网元。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，当用户设备通过IMS核心网与对端网元建立会话时，IMS核心网指示所述用户设备接 入装置预留媒体面转发资源，所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源 的步骤进一步包括IMS核心网中的CSCF接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，判断是 否需要用户设备接入装置进行会话中转，若是，则指示所述用户设备接入装置预留媒体面 转发资源；所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源，并将预留结果返回给所 述 CSCF ；所述CSCF根据所述预留结果替换从用户设备接收到的消息中的媒体面联系地址，再 将所述消息通过CSCF转发给对端网元。
6.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述AS接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，通过将接收到的消息转发给用户设备接入装置，指示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资源；所述用户 设备接入装置通过替换所述消息中的媒体面联系地址，将预留结果发送给AS;或者，所述AS接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，通过新建会话请求 消息并发送给所述用户设备接入装置，指示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资源； 所述用户设备接入装置通过向所述AS返回会话响应消息将预留结果发送给IMS核心网。
7.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述CSCF接收到用户设备发送的会话请求消息或会话响应消息后，通过将接收到的 消息转发给用户设备接入装置，指示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资源；所述用 户设备接入装置通过替换所述消息中的媒体面联系地址，将预留结果发送给CSCF。
8.—种IP多媒体子系统中用户设备接入装置，其特征在于，所述装置位于用户设备 侧，包括通讯模块、控制模块和网关模块；所述通讯模块用于与IMS核心网通讯，当接收到IMS核心网指示预留媒体面转发资源 时，告知控制模块；以及，将控制模块返回的预留结果发送给IMS核心网；所述控制模块用于对所述通讯模块和网关模块进行控制和管理，当通过通讯模块获知 IMS核心网指示预留媒体面转发资源时，控制网关模块分配媒体面转发资源，以及，接收到 网关模块发送的预留结果后，返回给通讯模块；所述网关模块用于根据控制模块的控制，为用户设备分配媒体面转发资源，并将媒体 面转发资源的预留结果告知控制模块，以及，在所述用户设备与对端网元会话过程中，根据 所述媒体面转发资源转发所述用户设备与对端网元之间的媒体面信息。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制模块进一步用于所述用户设备接入装置与IMS运营商签约后通过通讯模块 向IMS核心网注册，建立用户设备接入装置与IMS核心网之间的信任关系。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述通讯模块进一步用于接收到IMS核心网转发的会话请求消息或会话响应消息后， 告知控制模块；以及，将控制模块返回的消息发送给IMS核心网；所述控制模块进一步用于根据所述会话请求消息或会话响应消息，控制网关模块分配 媒体面转发资源，以及，接收到网关模块发送的预留结果后，根据所述预留结果替换接收到 的消息中的媒体面联系地址，并将所述消息返回给通讯模块。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述通讯模块进一步用于接收到IMS核心网新建的会话请求消息后，告知控制模块； 以及，将控制模块返回的会话响应消息发送给IMS核心网；所述控制模块进一步用于根据所述新建的会话请求消息，控制网关模块分配媒体面转 发资源，以及，接收到网关模块发送的预留结果后，根据所述预留结果生成会话响应消息， 返回给通讯模块。
全文摘要
本发明公开了一种IP多媒体子系统中用户设备接入的方法和装置，所述方法包括在用户设备侧设置用户设备接入装置；当用户设备通过IMS核心网与对端网元建立会话时，IMS核心网指示所述用户设备接入装置预留媒体面转发资源，所述用户设备接入装置为所述用户设备分配媒体面转发资源；所述用户设备与对端网元会话过程中，所述用户设备接入装置根据所述媒体面转发资源转发所述用户设备与对端网元之间的媒体面信息。本发明提供的装置部署灵活，并且由于该装置具备注册、注销功能，增加、减少设备均无需对核心网内的其它设备进行配置，允许较为频繁的调整，从而达到节能降耗的功效。
文档编号H04L29/06GK102082766SQ20091020457
公开日2011年6月1日 申请日期2009年12月1日 优先权日2009年12月1日
发明者郝振武, 陈志峰 申请人:中兴通讯股份有限公司