向IMS端点分配IMS控制功能实例的制作方法

本申请总体涉及网际协议(ip)多媒体子系统(ims)，并且具体涉及向ims端点分配ims控制功能实例。

背景技术：

网际协议(ip)多媒体子系统(ims)是ip连接和服务控制架构，其能够使用常见的基于互联网的协议向ims端点提供各种类型的媒体服务。在ims可以使用各种类型的接入网来传送媒体信令和承载业务的意义上，ims是独立于访问的。一旦ims端点向ims网络注册以便通知ims网络已准备好发出和接收会话请求，则它可以发起和端接任何类型的媒体服务的会话。

ims架构以功能实体(或简称“功能”)为单位来定义。功能构成了由物理主机或服务器执行的应用。不同类型的功能在逻辑上被分组成单独的层或平面。ims媒体平面包括实际传输和传送媒体服务以处理内容业务的功能。相对地，ims控制平面包括控制媒体服务以处理信令流量的功能。例如，控制平面包括向ims网络注册ims端点并且控制会话的建立、维护或拆除的功能。在这方面的示例ims控制功能包括代理呼叫会话控制功能(p-cscf)、询问呼叫会话控制功能(i-cscf)、和服务呼叫会话控制功能(s-cscf)。其他ims控制功能包括媒体资源功能控制器(mrfc)和媒体网关控制器功能(mgcf)。有关这些众所周知的ims控制功能的详细信息，请见3gppts23.228v13.0.0，其通过引用方式并入本文中。

ims网络的运营商可以在网络中部署同一ims控制功能的多个实例，以实现诸如增加的信令容量、服务质量、和/或冗余等优点。例如，部署s-cscf和/或p-cscf的多个实例允许ims网络运营商更好地处理所建立的媒体会话数目的峰值。当多个s-cscf和/或p-cscf实例部署在地理上分布于整个ims网络上的主机上时，部署在物理上最接近ims端点的主机上的实例将减少针对该ims端点的信令路径的时延。

部署同一ims控制功能的多个实例将复杂性引入ims网络，因为网络必须动态地决定要向特定ims端点分配哪个实例。已知方法关注分配如下实例：该实例将均衡跨实例和/或其物理主机的负载，该实例为实例和/或主机故障提供回复性，和/或该实例在地理上最接近ims端点以便最小化端到端信令延迟。tirana，p.&medhi，d.(2010)，distributedapproachestos-cscfselectioninanimsnetwork.，in′noms′，ieee，第224-231页。然而，这些已知的方法未能考虑到以下因素：这些因素决定实例分配从环境角度来看是否是最优的。

技术实现要素：

本文的一个或多个实施例向ims端点分配多个ims控制功能实例之一，该分配基于如果将其分配给该端点这些实例将产生温室气体排放的程度。给定实例使用的每个能量源的类型，通过考虑当前可归因于每个实例的能量消耗和温室气体排放的速率来实施这些实施例。

实施例例如包括用于管控向ip多媒体子系统“ims”端点分配ims控制功能实例的方法。该方法包括将ims控制功能的多个实例标识为用于向ims端点分配的候选。该方法还涉及获得每个候选实例的性能度量。候选实例的性能度量是在将候选实例分配给ims端点的情况下将满足针对ims端点的预期或正在进行的会话的信令路径的性能要求(例如，延迟要求)的程度的测度。该方法还包括获得每个候选实例的排放度量。候选实例的排放度量是给定当前可归因于候选实例的能量消耗和温室气体排放速率，在将候选实例分配给ims端点的情况下，候选实例将产生温室气体排放的程度的测度。该消耗和速率依赖于候选实例当前正使用的每个能量源的类型(例如煤、天然气、核、水电等)。

在获得这些度量的情况下，该方法还包括基于每个实例的性能度量和排放度量将候选实例相对于彼此设置优先级。在这方面，该方法将产生更高性能和更低排放的候选实例设置更高优先级。以这种方式对候选实例设置优先级，该方法最终涉及控制候选实例之一向ims端点的分配根据该优先级来执行。通过以这种方式管控实例分配，在至少一些实施例中，该方法例如通过逐端点或逐会话地减少排放而有利地减少了ims系统的总体温室气体排放。

在一些实施例中，通过操纵对分配进行管控的端点特定配置数据以反映优先级，该方法以这种方式控制分配。例如，在一个实施例中，这涉及操纵由归属订户服务器“hss”、动态主机配置协议“dhcp”服务器、域名服务器“dns”和策略服务器(如策略和计费规则功能“pcrf”)中的至少一个所维护的端点特定配置数据。

在一些实施例中，该方法是周期性地执行的或在预期会话时偶尔执行的。

在一些实施例中，该分配是在ims端点尝试发现ims控制功能的发现过程(例如，p-cscf发现)期间执行的。在这种情况下，该方法是至少部分地在发现过程之前执行的。备选地或附加地，该分配是在ims端点向ims注册的注册过程期间执行的。在这种情况下，该方法是至少部分地在注册过程之前执行的。

在一些实施例中，该会话是正在进行的会话，并且候选实例中的两个或更多个实例是虚拟化的ims中的ims控制功能的虚拟实例。在这种情况下，向ims端点分配候选实例之一包括：将分配给ims端点的实例从旧的虚拟实例改变为新的虚拟实例，并将旧的虚拟实例的状态迁移到新的虚拟实例的状态以保持服务连续性。在这些实施例的一个或多个实施例中，控制实例分配涉及触发ims管理系统以根据优先级化来执行分配(包括迁移)。

在一些实施例中，获得候选实例的排放度量包括：根据定义的策略来确定当前可归因于候选实例的温室气体排放的速率。在这方面，该政策根据特定条件有效地定义了可归因于候选实例的可能的不同速率。该策略在以下至少一项的意义上来指定那些条件：一天中的不同时间、执行实例的硬件的不同位置、候选实例使用的一种或多种能量源的不同类型、会话的媒体的不同类型，以及会话的不同持续时间。

在一些实施例中，候选实例的性能度量至少部分地是在将候选实例分配给ims端点的情况下将满足针对信令路径的信令延迟要求的程度的测度。在这方面，该延迟要求依赖于实例相对于ims端点的当前位置的位置。

在一些实施例中，该方法还包括：获得计费参数，并基于计费参数来确定是否执行或在多大程度上执行该方法，该计费参数指示ims端点是否和/或在多大程度上订阅提供该优先级化的分配的服务。

在一些实施例中，设置优先级还基于历史数据，该历史数据指示过去哪些候选实例实际已经被分配给相同或不同的ims端点。

在一些实施例中，ims控制功能是代理呼叫会话控制功能“p-cscf”、服务呼叫会话控制功能“s-cscf”、询问代理会话控制功能“i-cscf”、媒体资源功能控制器“mrfc”，或媒体网关控制器功能“mgcf”。

在一些实施例中，ims控制功能是第一ims控制功能，并且该方法还包括将第二ims控制功能的多个实例标识为用于与第一ims控制功能相结合地向ims端点分配的候选。在这种情况下，该方法包括获得第一ims控制功能和第二ims控制功能的候选实例的每个组合的性能度量，该性能度量是在将候选实例组合地分配给ims端点的情况下将满足针对信令路径的性能要求的程度的测度。该方法还包括获得第一ims控制功能和第二ims控制功能的候选实例的每个组合的排放度量，该排放度量是给定当前可归因于该组合的能量消耗和温室气体排放速率，在将该候选实例组合地分配给该ims端点的情况下，该组合的候选实例将产生温室气体排放的程度的测度。这种情况下，消耗和速率是当前可归因于各个所述候选实例的相应速率的组合。该方法还要求基于每个组合的性能度量和排放度量将第一ims控制功能和第二ims控制功能的候选实例的组合相对于彼此设置优选级。最后，该方法涉及根据优先级化来控制向待执行的ims端点分配组合之一。在这些实施例的一个或多个实施例中，第一ims控制功能是服务呼叫会话控制功能“s-cscf”，且第二ims控制功能是代理呼叫会话控制功能“p-cscf”、媒体资源功能控制器“mrfc”或媒体网关控制器功能“mgcf”。

本文的实施例还包括被配置为执行上述方法的分配控制器。在一些实施例中，分配控制器包括用于这样做的功能装置或单元。在一个这样的实施例中，分配控制器包括一个或多个处理电路，其被配置为将那些功能装置或单元实现为例如专用电路，或利用一个或多个微处理器结合存储器来实现那些功能装置或单元。

在一些实施例中，分配控制器分布在多个ims域上。

在一些实施例中，分配控制器包括(i)管理接口，被配置为从ims管理系统接收用于预配置优先级化的服务的预配置请求；(ii)会话发起协议“sip”接口，被配置为与一个或多个服务呼叫会话控制功能“s-cscf”通信；以及(iii)diameter接口，被配置为与归属订户服务器hss通信。

本文的实施例还包括包括指令在内的计算机程序，该指令在由分配控制器的至少一个处理器执行时使得分配控制器执行上述方法。实施例还包括载体，该载体包含例如具有电信号、光信号、无线电信号、或计算机可读存储介质形式的这种计算机程序。

附图说明

图1是根据一个或多个实施例的包括分配控制器在内的ip多媒体子系统(ims)系统的框图。

图2是根据一个或多个实施例的用于管控向ims端点分配ims控制功能实例的方法的逻辑流程图。

图3是根据一个或多个实施例的用于结合一个或多个其它ims控制功能实例的分配来管理向ims端点分配ims控制功能实例的方法的逻辑流程图。

图4是根据一个或多个实施例的在p-cscf发现过程期间在ims端点的归属网络中分配p-cscf实例以及在ims注册期间在端点的归属网络中分配s-cscf实例的呼叫流程图。

图5是根据一个或多个实施例的分配控制器对多个p-cscf/s-cscf实例组合设置优先级并使用最高优先级组合中的一个或多个组合来填充hss的逻辑流程图。

图6是根据一个或多个实施例的优先级处理的逻辑流程图。

图7是根据一个或多个实施例的在正在进行的会话期间分配虚拟p-cscf/虚拟s-cscf实例对的呼叫流程图。

图8是根据一个或多个实施例的分配控制器的框图。

图9是根据一个或多个实施例的用于管控向ims端点分配ims控制功能实例的代码模块的框图。

具体实施方式

图1示出了根据一个或多个实施例的ip多媒体子系统(ims)系统100。系统100可由一个或多个ims网络运营商运营的一个或多个ims网络(即，域)组成。如图所示，ims端点110经由ip连接接入网(ip-can)120来访问ims控制平面200。ims控制平面200使得ims端点110能够使用构建在由各种应用服务器300提供的互联网应用、服务和协议上的媒体服务，该应用服务器300是例如存在服务器310、消息收发服务器320、一键通(ptt)服务器330、和电话服务器340。

在这方面，ims控制平面200包括控制由应用服务器300启用的媒体服务的各种功能。ims控制平面200例如包括将ims端点110向ims系统100中的ims网络之一(即端点的归属网络)注册的功能。ims控制平面200还包括控制诸如会话发起协议(sip)会话的会话建立、维护或拆除的功能。在这方面，示例ims控制功能包括代理呼叫会话控制功能(p-cscf)、询问呼叫会话控制功能(i-cscf)和服务呼叫会话控制功能(s-cscf)。其他ims控制功能包括媒体资源功能控制器(mrfc)和媒体网关控制器功能(mgcf)。ims控制平面200可以跨一个或多个ims网络。

所示出的ims系统100中的ims网络之一部署了ims控制功能a的多个实例2101…210a。在ims控制功能a是p-cscf、mrfc或mgcf的情况下，该功能可以位于端点的归属ims网络或受访问的ims网络中。在ims控制功能a是s-cscf或i-cscf的情况下，该功能可以位于端点的受访问ims网络中。在专用物理主机(即，服务器)的硬件中被“预先打包”的意义上，ims控制功能a的任何给定实例2101…210a可以是物理的。备选地，任何给定的实例2101…210a可以是虚拟的，因为它是根据硬件抽象出来的，并且作为由任何物理主机执行的虚拟机上的软件来运行。ims控制功能的实例2101…210a中的一些或全部可以共同位于相同的物理主机上，或者可以在地理上分布在部署功能a的整个ims网络中。

不管ims控制功能的实例2101…210a的物理或虚拟本质如何，向ims端点110分配这些实例之一。在这方面，分配控制器160根据图2所示的处理400来管控向ims端点110分配ims控制功能实例。

如图2所示，在分配控制器160处的处理400包括将ims控制功能的多个实例2101…210a标识为用于向ims端点110分配的候选(框410)。处理400还涉及获得每个候选实例2101…210a的性能度量(框420)。候选实例2101…210a的性能度量是在将候选实例分配给ims端点110的情况下将满足针对ims端点110的预期或正在进行的会话的信令路径的性能要求(例如，延迟要求)的程度的测度。

处理400还需要获得每个候选实例2101…210a的排放度量(框430)。候选实例2101…210a的排放度量是给定当前可归因于候选实例的能量消耗和温室气体排放速率，在将候选实例分配给ims端点110的情况下，候选实例将产生温室气体排放的程度的测度。该消耗和速率依赖于候选实例当前正使用的每个能量源的类型(例如煤、天然气、核、水电等)。

分配控制器160处的处理400还包括基于每个实例的性能度量和排放度量将候选实例2101…210a相对于彼此设置优先级(框440)。在这方面，分配控制器160将产生更高性能和更低排放的候选实例设置更高优先级。以这种方式对候选实例2101…210a设置优先级，处理400最终包括控制候选实例之一向ims端点110的分配根据这个优先级来执行(框450)。

通过以这种方式管控实例分配，在至少一些实施例中，分配控制器160通过例如逐端点或逐会话地减少排放，有利地减少了ims系统100的总体温室气体排放。这不是纯负载均衡方法可以实现的。事实上，纯负载均衡方法只是倾向于在物理主机之间平均分配能量消耗，而不考虑这样做所牵涉的能量源类型(例如，电网组合)。与纯负载均衡方法相比，则区别于重排放能量源(如煤炭和天然气)，在至少一些实施例中的分配控制器160倾向于优先加载当前正在使用轻排放能量源(例如，风力、水力发电和核)的物理主机。当然，分配控制器160在优先加载轻排放物理主机和满足性能要求之间进行平衡。

在至少一些实施例中，当分配控制器160正在执行优先级设定时，在排放度量是基于实例正在消耗的实际或估计的能量的量以及实例正在产生排放的实际或估计的速率的意义上，候选实例的排放度量是实时的。类似地，在某些实施例中，在性能度量基于候选实例当前能够(例如，在可用处理资源方面)满足信令路径性能要求的实际或估计的程度的意义上，性能度量是实时的。当然，仍然可以通过对分配控制器160处能够和/或需要更新度量的频率的实际限制来使性能度量和/或排放度量的实时特性合格。因此，在一个或多个实施例中，根据限定的分配控制器160动态更新度量的时间分辨率，实例的性能度量和/或排放度量被视为“当前的”。在一个实施例中，例如，分配控制器160根据限定的时间分辨率(例如，每小时)偶尔地或周期性地更新候选实例的性能度量和/或排放度量。在至少一些实施例中，这意味着利用从上次执行该方法以来已经更新的性能度量和/或排放度量来周期地或偶尔地执行图2中的处理400。

在一个或多个实施例中，分配控制器160通过接收来自另一节点(如ims管理系统150)的性能度量和/或排放度量来获得候选实例2101…210a中的一个或多个候选实例的性能度量和/或排放度量。备选地或附加地，分配控制器160通过计算或以其他方式自行确定(例如，使用查找表)这些度量，来获得候选实例2101…210a中的一个或多个候选实例的性能度量和/或排放度量。

在一个实施例中，例如，分配控制器160确定包括以下各项在内的多个参数：(i)从一种或多种类型的能量源中的每种能量源中候选实例当前消耗的能量的量；以及(ii)这些类型的能量源当前正在排放温室气体的速率。在一些实施例中，分配控制器160通过从诸如ims管理系统150之类的另一节点接收这些参数中的一个或多个来确定这些参数。无论如何，分配控制器160然后使用这些参数将候选实例的排放度量计算为在将实例立即分配给ims端点110持续一个假定时间(例如，下一个小时)的情况下该实例将产生的总排放量。例如，控制器160可以确定在将候选实例分配给ims端点110的情况下该候选实例不得不消耗(高于或超过实例的当前能量消耗)的附加的实时能量，然后使用所确定的能量消耗量和排放速率来计算在假定持续时间过程中产生的总排放量。在这方面，温室气体排放总量可以用任何适当的单位来指定。在总排放量以二氧化碳当量的公斤数(kgco2e)来指定的实施例中，分配控制器160可以计算由特定候选实例产生的总排放量为：

对于实例使用的i种类型的能量源中的每种类型能量源，其中pi(t，δt)是在从时间t开始的假定持续时间δt(例如1小时)期间，实例将从能量源类型i消耗的估计或测量的能量的量(单位：千瓦时，即kwh)，而ri(t，δt)是在从时间t开始的假设持续时间δt期间，从能量源类型i消耗能量时，实例将会产生温室气体排放的估计速率(单位：每kwh的kgco2e)。特定候选实例的估计或测量的能量消耗量pi(t，δt)在主机仅执行一个实例的情况下可以是该实例的物理主机消耗的能量的总量，或者在主机执行多于一个实例和/或多于一个ims控制功能的情况下可以仅是该实例的物理主机消耗的能量的一部分。不同类型的能量源的示例排放速率ri(t，δt)包括：对于基于风力的能量源的每kwh的0.012kgco2e，对于基于水力发电的能量源的每kwh的0.013kgco2e，对于基于核的能量源的每kwh的0.014kgco2e，对于基于天然气的能量源的每kwh的0.693kgco2e，以及对于基于煤的能量源的每kwh的1.150kgco2e。

但是请注意，性能度量、排放度量、能量消耗和/或排放速率可以用直接或间接指示其相应测度的任何形式或单位来指定。例如，不是以每kwh的kgco2e为单位来直接指定排放速率，而是可以按照映射到具体每kwh的kgco2e的值或值范围的指数来指定排放速率。此外，基于所有主机使用相同能量源的假设，同一数据中心的主机上部署的所有实例可以被认为具有相同的排放速率。备选地，可以逐主机地指定排放速率，以允许同一数据中心内的不同主机使用不同的能量源混合。

无论如何，在一些实施例中，依赖于在一天中不同时间使用的不同类型的能量源，分配控制器160将当前可归因于候选实例的温室气体排放的速率直接确定为取决于一天中的时间，例如，该实例在一天中不同时间与不同排放速率相关联。然而，在其他实施例中，分配控制器160将当前可归因于候选实例的温室气体排放的速率直接确定为取决于一个或多个其他参数。通常，随后分配控制器160根据定义的策略进行该确定。该策略根据某些条件有效地定义了可归因于候选实例的可能速率。该策略在如下方面指定这些条件：(i)一天中的不同时间；(ii)执行实例的硬件的不同位置；(iii)实例使用的一种或多种能量源的不同类型；(iv)用于会话的媒体的不同类型(例如，视频相对于仅音频)；和/或(v)会话的不同持续时间。根据订阅了什么服务，可以应用不同的策略(例如，关于可以允许订户使用在一天的特定时间需要更少资源的视频编码器)。

因此，在某些实施例中，执行候选实例的硬件的位置影响该实例的排放度量和性能度量这二者。具体地，执行实例的物理主机的位置至少间接地影响排放度量，因为不同的位置固有地与不同类型的能量源相关联。并且执行该实例的物理主机的位置影响性能度量，因为不同的位置位于离ims端点110不同的距离处，且因此与不同的信令时延相关联。因此，在一个或多个实施例中，候选实例的性能度量至少部分地是在将候选实例分配给ims端点110的情况下将满足针对信令路径的信令延迟要求的程度的测度。这些延迟要求依赖于实例相对于ims端点110当前位置的位置。因此，在这些和其他实施例中，向ims端点110分配实例对于该特定端点110是特定的，因为它考虑到该特定端点110的位置。

作为这方面的一个简单示例，如果第一实例比第二实例产生少的温室气体排放，则分配控制器160可设置第一候选实例的优先级高于第二候选实例。即使第一候选实例以及第二候选实例不能满足信令路径的延迟要求(由于例如第一实例没有物理上靠近ims端点110)，控制器160也可以执行这样的操作，例如，只要第一候选实例可以落入这些要求的至少某个阈值(例如，0.5ms)内。

在一个或多个其他实施例中，分配控制器160还基于历史数据对候选实例设置优先级，该历史数据指示过去哪些候选实例实际已经被分配给相同或不同的ims端点110。如果例如在9pm和3am之间历史上将相同的候选实例分配给特定的ims端点110，则可以在这些小时之间将该候选实例设置更高优先级。如果例如在9pm和3am之间ims端点110在固定位置保持静止，则这种情况实际可能会发生，这表明历史上选择的候选实例的性能度量和排放度量很可能针对该端点110在9pm和3am之间继续具有其历史价值(假设候选实例继续由相同位置的硬件执行)。这就是根据度量对候选实例的硬件和ims端点110的位置的依赖性的情况。

在至少一些实施例中，ims系统100通过将候选实例的排放优先级化分配作为ims端点110必须支付的服务(即“绿色ims即服务(green-imsasaservice)”)来提供而从中获利。在一个实施例中，例如，分配控制器160获得计费参数，该计费参数指示ims端点110是否订阅提供候选实例的排放优先级化分配的服务。然后，控制器160基于计费参数来确定是否执行图2中的处理400。也就是说，如果ims端点110已经订阅和/或为优先级化服务付费，则控制器160确定执行处理400。

备选地或附加地，计费参数指示ims端点110在什么程度上订阅了优先级化服务。例如，对服务的不同订阅级别(例如，青铜、银、金)提供不同级别的优先级化，其中更高的订阅级别赋予ims端点110产生较低排放的优先级化。这种区分可以通过不同的优先级化算法和/或通过冲突解决算法来实现，其中优先级化算法将低排放候选实例以不同程度设置优先级，冲突解决算法再订阅正在竞争ims控制功能的同一实例时，将较高订阅的优先级设置成高于较低订阅。

尽管如此，无论对候选实例如何设置优先级，在至少一些实施例中，分配控制器160通过操纵对分配进行管控的端点特定配置数据来执行图2中的步骤450，使得配置数据反映该优先级化。在这样做时，分配控制器160影响某个其他节点使用配置数据向特定ims端点110实际分配实例的方式。

在一个实施例中，例如，控制器160操纵由图1所示的归属订户服务器(hss)240维护的端点特定配置数据。在这种情况下，配置数据可以被包括在用于特定ims端点110的hss记录中，其中该hss记录包含ims系统100向端点110递送服务所需的端点特定数据。

考虑控制器160控制向ims端点110分配s-cscf实例(即，ims控制功能a是s-cscf)的简单示例。在这种情况下，hss240存储具有一个或多个s-cscf实例的列表，该一个或多个s-cscf实例是用于向特定ims端点110分配的候选。控制器160使用图2中的处理400对具有一个或多个候选实例的该列表设置优先级，以考虑到温室气体排放。控制器160可以例如向hss240提供s-cscf实例列表中的优先级标签，以便填充用于hss240的列表。在一些实施例中，控制器160在ims端点110向ims系统100中的ims网络之一(即其归属ims网络)注册的注册过程之前这样做。这样，当归属i-cscf基于hss中的具有一个或多个s-cscf候选实例的列表在注册过程期间向ims端点110分配s-cscf实例时，该列表将已经被设置优先级以考虑到温室气体排放。相对地，在其他实施例中，控制器160操纵由如图1所示的域名服务器(dns)130和/或动态主机配置协议(dhcp)服务器140维护的端点特定配置数据。在这种情况下，配置数据可以被包括在针对特定ims端点110的dns和/或dhcp记录中，其中该记录包含dns和/或dhcp服务器为向端点110返回完全合格域名(fqdn)和/或ip地址所需的端点特定数据。

考虑在ims端点110向ims系统100中的ims网络之一注册之前发生的p-cscf发现过程期间控制器160控制向ims端点110分配p-cscf实例的示例。在发现过程期间，端点110尝试在ims系统100中的ims网络之一(无论是受访问网络还是端点的归属网络)中发现p-cscf。在一些实施例中，ims端点110通过查询dns130和/或dhcp服务器140来这样做。端点110可以例如向dhcp服务器140查询p-cscf实例的ip地址，其中dhcp服务器140在不需要fqdn的情况下动态实时(onthefly)地向新的p-cscf实例分配ip地址。备选地，端点110可以确定(例如，预先配置)p-cscf实例的fqdn，并且查询dns130以将该fqdn解析为p-cscf实例的ip地址。考虑到这一点，在一些实施例中，控制器160在端点参与p-cscf发现之前或与端点参与p-cscf发现相结合地，对用于ims端点110的p-cscf候选实例设置优先级。这样做的控制器160操纵dns130和/或dhcp服务器140处的端点特定配置数据以反映该优先级化。控制器160可以例如对在dhcp服务器140和/或dns130处维护的具有一个或多个ip地址的列表设置优先级。这样，当ims端点110查询dns130和/或dhcp服务器140时，将向端点110返回具有较高优先级(例如较低的温室气体排放)的p-cscf实例的ip地址。备选地，将向ims端点110返回p-cscfip地址的所有或部分优先级化列表，ims端点110然后以优先级顺序来尝试使用p-cscf实例。

当然，虽然上述示例讨论了操纵在dns130和/或dhcp服务器140处的配置数据以便p-cscf分配，但是备选地或附加地，针对同样目的，控制器160可以操纵hss240或任何其他节点(例如，ims之外的策略服务器或网关节点)处的配置数据。例如，hss240处的配置数据可以管控针对任何类型的ims控制功能(无论是p-cscf、s-cscf、i-cscf、mrfc、mgcf等)的实例分配。因此，广义上，任何节点和/或过程可以用于根据本文实施例的实例分配，只要分配控制器160直接或间接地控制该节点和/或过程，使得实例分配根据控制器的意识到排放(emission-aware)的优先级化来发生。

如这些示例所示，在至少一些实施例中，分配控制器160在预期(即，提前)ims端点110参与会话时执行图2中的处理400的全部或一些。作为该预期的一部分，控制器160甚至可以在ims端点110与ims系统100中的ims网络建立ip连接和/或向ims系统100中的ims网络注册之前执行处理400中的全部或一些。并且，如图2中的选项所示，作为该预期的一部分，在控制器160“在后台”周期性地(例如，按小时)或偶尔地执行处理400的意义上，处理400可以是迭代的。这样，当实例分配最终发生时(例如，作为建立ip连接的一部分和/或作为ims注册的一部分)，控制器160确保该分配将是基于最新的性能度量和/或排放度量来执行的。在ims端点110订阅提供基于排放的优先级化的服务的实施例中，例如，控制器160从ims端点110订阅服务时开始周期性地(例如，每小时)执行处理400。在这种情况下，ims端点110甚至不需要被加电或连接到ims系统100，以便分配控制器160为端点110准备优先级化的实例分配。

在控制器160预期会话中执行处理400的这些实施例的一个或多个实施例中，控制器160控制在ip连接建立或ims注册时向ims端点110分配哪个实例，并且控制相同的分配在ip连接或注册的持续时间内分别保持有效。在控制器160在端点110向ims网络注册或重新注册时控制对s-cscf实例的分配的一个实施例中，例如，同一s-cscf实例在任何给定注册持续时间内保持被分配给端点110。

在其他实施例中，控制器160以下述方式来控制实例分配：即使在正在进行的会话期间，也可以在任何时间执行实例分配。这些实施例证明当候选实例中的两个或更多个候选实例是虚拟化ims系统100中的虚拟实例时特别适用。实际上，由于虚拟实例是根据任何特定物理主机的硬件所抽象出来的，所以虚拟实例能够从一个主机迁移到另一个主机，同时仍保持服务连续性。因此，在一个或多个实施例中，分配控制器160通过如下方式来控制实例分配：指导将分配给ims端点的实例从旧的虚拟实例改变为新的虚拟实例，以及指导将旧的虚拟实例的状态迁移到新的虚拟实例的状态。在至少一些实施例中，分配控制器160通过请求或以其他方式触发ims管理系统150根据控制器对候选实例的优先级化执行分配(即迁移)来执行这样的操作。这可以涉及例如控制器160将要向ims端点110分配的新虚拟实例标识为最高优先级实例，并且请求ims管理系统150将当前分配给端点110的虚拟实例的状态迁移到新的虚拟实例。备选地，控制器160可以向ims管理系统150发送具有一个或多个虚拟候选实例的优先级化列表，并且基于该列表来请求ims管理系统150本身为ims端点110选择新的虚拟实例。在选择新的虚拟实例之后，ims管理系统150将当前分配给端点110的虚拟实例的状态迁移到新的虚拟实例。

虽然上述实施例已将重点放在向ims端点110分配单个ims控制功能a的实例2101…210a，但实际上这可以与向端点110分配一个或多个其他ims控制功能的实例结合来执行。例如，在某些实施例中，控制器160结合对另一ims控制功能b的候选实例2201…220b设置优先级来对ims控制功能a的候选实例2101…210a设置优先级。在这方面，ims控制功能b可以与ims控制功能a在相同或不同的ims网络中。ims控制功能b可以例如是归属或访问p-cscf，而ims控制功能a是归属s-cscf。在任何情况下，对组合的多个ims控制功能的候选实例设置优先级可以与对单个ims控制功能的候选实例设置优先级相关的上述实施例中的任何一个类似的方式进行，但基于多个ims控制功能的组合而不是基于单个ims控制功能。图3示出了这些实施例中的一个或多个实施例中由分配控制器160执行的处理500。

如图3所示，分配控制器160处的处理500不仅包括将第一ims控制功能(例如控制功能a210)的多个实例2101…210a标识为用于向ims端点110分配的候选(框510)，而且将第二ims控制功能(例如，控制功能b220)的多个实例2201…220b标识为用于组合地向ims端点110分配的候选(框520)。处理500还包括获得第一ims控制功能和第二ims控制功能的候选实例的每个组合的性能度量(框530)。在这方面，候选实例的组合的性能度量是在将候选实例组合地分配给ims端点110的情况下将满足针对信令路径的性能要求的程度的测度。分配控制器160本身可以通过将组合中的每个单独的候选实例的性能度量加以组合来确定这样的性能度量。例如，如果性能度量表征时延，则可以添加该性能度量作为会话建立的路径预算。类似地，处理500还包括获得第一ims控制功能和第二ims控制功能的候选实例的每个组合的排放度量(框540)。候选实例组合的排放度量是给定当前可归因于该组合的能量消耗和温室气体排放速率，在将该候选实例组合地分配给ims端点的情况下，该组合的候选实例将产生温室气体排放的程度的测度。这种能量消耗和排放速率是当前可归因于各候选实例的相应速率的组合。处理500还需要基于每个组合的性能度量和排放度量来对第一ims控制功能和第二ims控制功能的候选实例的组合相对于彼此设置优先级(框550)。这样的优先级化涉及将产生更高性能和更低排放的组合设置更高优先级(即，排名)。最后，处理500包括根据优先级化来控制向待执行的ims端点110分配组合之一(框560)。

在一些实施例中，控制器160通过操纵由单个节点(例如，hss240)维护的端点特定配置数据来控制向ims端点110分配组合之一。控制器160可以例如对由单个节点维护的具有一个或多个组合的列表设置优先级。然而，在其他实施例中，控制器160操纵由不同节点(例如，hss240和dns130，dhcp服务器140或诸如策略和计费规则功能“pcrf”之类的策略服务器)维护的端点特定配置数据。例如，控制器160可以操纵由一个节点(例如，dns130、dhcp服务器140或策略服务器)维护的数据以控制向端点110分配控制功能a(例如，p-cscf)的哪个候选实例2101…210a，但操纵由不同节点(例如，hss240)维护的数据来控制向端点110分配控制功能b(例如，s-cscf)的哪个候选实例2201…220b。

作为其简单的示例，控制器160可以控制向端点110分配p-cscf/s-cscf实例组合(即，对)。为此，控制器160可以操纵由hss240维护的具有一个或多个p-cscf/s-cscf实例组合的列表，以反映控制器对这些组合的意识到排放的优先级化。备选地，控制器160可以结合操纵由hss240维护的具有一个或多个s-cscf实例的列表来操纵由dns130或dhcp服务器140或策略服务器维护的具有一个或多个p-cscf实例的列表，使得这两个单独的列表总体反映控制器对p-cscf/s-cscf实例组合的意识到排放的优先级化。

图4示出了根据一个或多个“非漫游”实施例的该示例的附加细节，其中在p-cscf发现过程期间向ims端点110分配了端点归属网络中的p-cscf实例，以及在ims注册期间向ims端点110分配了端点归属网络中的s-cscf实例。此外，在图4所示的一个或多个实施例中，在预期端点110参与p-cscf发现过程、ims注册以及最终参与会话(作为发起端点或端接端点)时，分配控制器160在p-cscf发现和ims注册之前执行图3中的处理。

如图4所示，ims管理系统150可选地向分配控制器160预配置用于管控意识到排放的p-cscf/s-cscf分配的信息(步骤605)。该信息可以包括控制器160用于对端点110的p-cscf/s-cscf实例组合设置优先级的性能度量和/或排放度量，或者可以包括控制器160用来确定这些度量中的一些或全部的任何数据、参数和/或策略。预配置信息还可以包括计费参数，其指示ims端点110是否和/或在什么程度上订阅提供意识到排放的优先级化的p-cscf/s-cscf分配的服务。

同时，ims端点的归属网络中的i-cscf250可以监督(overseas)整个网络(例如，归属网络中可能只有一个i-cscf实例)。该i-cscf250标识归属p-cscf/s-cscf实例的不同可能组合(步骤610)。i-cscf250与端点归属网络中的hss240握手，以向hss240提供所标识的组合(步骤615)。最后，分配控制器160与hss240握手以便自身取回所标识的组合(步骤620)。在某些实施例中，在预期端点110参与p-cscf发现过程、ims注册以及最终参与会话时，这种标识和握手周期性地或偶尔地发生。这确保了当优先级化和p-cscf和s-cscf实例分配发生时，hss240和分配控制器160将具有关于归属网络中归属p-cscf/s-cscf实例的不同可能组合的最新信息。

通过从hss240取回的不同可能的p-cscf/s-cscf组合来标识它们，分配控制器160基于每个组合的性能度量和排放度量相对于彼此对这些组合设置优先级，如关于图3所述(步骤625)。分配控制器160然后通过操纵对该分配进行管控的端点特定数据来控制最终在p-cscf发现过程和ims注册期间发生的p-cscf/s-cscf分配，以反映其优先级(步骤630)。如图4所示，这可能需要仅操纵由hss240维护的具有一个或多个p-cscf/s-cscf实例组合的列表，以反映控制器对这些组合的意识到排放的优先级化。备选地，控制器160可以结合操纵由hss240维护的具有一个或多个s-cscf实例的列表来操纵由dns130或dhcp服务器140或策略服务器(未示出)维护的具有一个或多个p-cscf实例的列表，使得这两个单独的列表总体反映控制器对p-cscf/s-cscf实例组合的意识到排放的优先级化。

在使用hss240和/或dns/dhcp130/140和/或策略服务器中指示的p-cscf/s-cscf实例组合的意识到排放的优先级化的情况下，向ims端点110分配p-cscf/s-cscf将在分配最终发生时考虑该优先级化。实际上，当ims端点110稍后参与p-cscf发现过程时，如图所示，在hss240、dns/dhcp130/140或策略服务器(未示出)处已经优先级化的p-cscf实例列表将管控p-cscf实例分配(步骤635)。在一些实施例中，例如，优先级化的p-cscf实例列表的全部或部分可以由dns130/dhcp140或由hss240例如经由接口、策略服务器、网关等间接地向ims端点110提供，于是ims端点110尝试以优先级顺序来使用p-cscf实例。在这方面，hss240或dns/dhcp130/140实际可能并不知道为了考虑温室气体排放而将p-cscf实例列表优先级化。类似地，当ims端点110此后参与ims注册过程时，响应于从端点110接收ims注册消息(步骤640)，i-cscf250向hss询问有关优先级化的s-cscf实例列表(步骤645)。在获得该优先级化的s-cscf实例列表(步骤640)之后，i-cscf然后根据该列表来选择s-cscf实例以向端点110分配。同样，i-cscf实际上可能不知道为了考虑温室气体排放而将s-cscf实例列表优先级化。在至少一些实施例中，一旦执行了s-cscf分配过程，则i-cscf250向所选择的s-cscf发送以下数据串：p-cscf地址/名称、公共用户身份、私人用户身份、p-cscf网络标识符、和端点110的ip地址。

在至少一些实施例中，i-cscf250向hss240报告向ims端点110分配的s-cscf实例(步骤655)。并且如果dns/dhcp130/140分配了p-cscf实例，则还可以向hss240报告分配的p-cscf实例。然后，hss240向分配控制器160报告实际分配给端点110的p-cscf/s-cscf实例组合(步骤660)，以便建立可用于改进意识到排放的优先级化的实际分配的历史。此外，在一个或多个实施例中，分配控制器160还与ims管理系统150握手以便预配置信息更新(步骤670)。这些更新可以包括例如用于确定这样的度量的更新的性能度量和/或排放度量、更新的数据、参数和/或策略，或者具有更少排放的更新的s-cscf/p-cscf实例组合。ims管理系统150可以例如为了减少排放目的而根据一天中的时间、星期几等来动态调整其策略、数据、排放度量、参数等的集合。人口统计、季节、对云的需求等可能会改变并导致优先级化的更改。考虑到这一点，ims管理系统150的控制本质上是动态的，并且适应这些要求。

在一个或多个实施例中，图4中描述的方法证明是有利的，原因在于它是非侵入性的，并且不需要修改如ts23-228版本12所述的由当前ims标准(例如，imssip信令)所规定的现有消息序列。例如，如ts23-228版本12的5.1.1.0条款所述，当ims端点110感知到多于一个的p-cscf地址时，p-cscf实例选择应基于归属运营商配置的策略。该策略在本文中被指定为由hss240管理并且由分配控制器240操纵以考虑到温室气体排放的端点特定数据。类似地，tst23-228版本12的5.1.2.1条款规定，当ims端点110通过在ims中显式注册来附着到ims服务以及使其本身可获得对ims服务的访问时，应该分配s-cscf实例以服务于ims端点110。同一条款描述了在i-cscf250中执行s-cscf实例的分配。在选择s-cscf实例时需要一些信息，包括(由hss240提供的)用户服务所需的能力和逐用户的运营商偏好(例如分配控制器160在hss240中设置的预定义的s-cscf实例优先级)。一旦s-cscf实例分配完成，i-cscf就向所选择的s-cscf实例发送以下数据串：p-cscf地址/名称、公共用户身份、私人用户身份、p-cscf网络标识符、针对所选择的s-cscf实例的ims端点ip地址。

虽然图4示出了ims端点110在其归属ims网络中被分配了p-cscf和i-cscf实例的“非漫游”实施例，但是该实施例可以容易地扩展到“漫游”实施例，在该“漫游”实施例中，在受访问ims网络中向ims端点110分配了p-cscf实例，并在其归属ims网络中分配了s-cscf实例。在这些“漫游”实施例中的至少一些实施例中，不同的ims网络实现分配控制器160的不同实例，并在它们之间发送域间控制信令，以协调受访问p-cscf实例和归属s-cscf实例的意识到排放的分配。此外，本领域技术人员将理解，图4实施例同样适用于ims端点110的域内或域间会话以及发起或端接会话。

例如，分配控制器160在预期ims端点110端接会话时，可主动与“潜在发起”ims网络中的s-cscf实例握手。在将来的某个时间点该网络可能向ims端点110发起会话但是尚未这样做的意义上，该网络正在潜在地发起。作为该握手过程的一部分，分配控制器160向潜在发起s-cscf实例查询i-cscf实例的身份，且因此向s-cscf实例将所针对端点归属网络中的hss查询，以连接到ims端点110(如果该hss向端点110发起会话)。实际上，潜在的发起s-cscf实例从本地应用服务器(as)中了解到要使用端点的端接网络中的什么i-cscf实例(如果它向该端点110发起会话的话)。分配控制器160可以例如取回i-cscf的身份和/或hss的身份。相应地，如上所述，分配控制器160针对各种可能的p-cscf/s-cscf实例组合与hss240握手，以便针对意识到排放的分配来预配置端点的hss240。然后，控制器160对这些组合设置优先级，并操纵由hss240管理的端点特定数据以反映该优先级化。

虽然在一些实施例中，hss240维护具有多个p-cscf/s-cscf实例组合的列表，并且控制器160对该列表设置优先级，但是在其他实施例中，控制器160对多个p-cscf/s-cscf实例组合设置优先级，但仅用最高优先级组合中的一个或多个来填充hss240。图5示出了在涉及来自ims管理系统150的预配置和域间会话的场景的上下文中针对这些后面的实施例的示例处理800。

如图5所示，在一些实施例中，控制器160处的处理800包括从ims管理系统接收预配置信息，例如，如上关于图3所述(框810)。在至少一些实施例中，该信息描述了在服务选项(例如，分组递送速率或延迟要求)的意义上的对预期会话的要求。该信息可以备选地或附加地描述用于确定性能度量和/或排放度量的策略(例如，如果是视频，则使用宽带连接)。此外，该信息可以描述计费参数(例如，ims端点110是否已经订阅了意识到排放的优先级化服务，使得端点110可以相应地计费)。无论如何，处理800还需要发起对端接网络中应用服务器的发现，该应用服务器对ims端点110预期端接的会话具有媒体要求(例如，带宽、时延、可用端点编码资源等)(框820)。处理800接下来涉及确定端接网络中的hss240是否从先前的更新周期以来已经向控制器160提供了新的优先级化的p-cscf/s-cscf对(框830)。如果不是，则控制器160还原到缺省会话设置(框840)。然而，如果是这样，则控制器针对可能的p-cscf/s-cscf对(包括刚刚标识的新对)来运行其优先级化过程(框850)。该优先级化过程返回一个或多个p-cscf/s-cscf对，由此控制器160与hss240握手，以利用那些得到的对来填充hss240(框860)。

更详细地，图6示出了根据至少一些实施例的优先级化过程。过程900包括将所有可用的p-cscf/s-cscf对输入到分配控制器160的本地存储器中以便分析(框910)。然后，过程900需要基于每个对的性能度量和排放度量向该对给予优先级(框920)。在一个实施例中，这涉及首先基于各对的各自的功耗(例如，作为hss记录可用)来粗略地对各对设置优先级，然后基于各对的相应的温室气体排放速率(例如，如基于由ims管理系统150预配置的一个或多个策略所确定的，诸如一天中的时间与排放或能量源的映射)对各对更精细地设置优先级。在这种情况下，然后检查当前精细优先级化的各对是否符合预期会话的性能要求(例如，由ims管理系统150预配置的服务选项所指定)。如果优先级化的对满足这些性能要求，则过程900返回具有最高优先级的一个或多个对(框930)。

图7示出了在正在进行的会话期间向ims端点110分配虚拟p-cscf/虚拟s-cscf实例对的一些实施例的附加细节。如图所示，即使在ims端点110参与正在进行的会话(步骤1030)时，分配控制器160也对不同的虚拟p-cscf/虚拟s-cscf实例对设置优先级(步骤1025)。如果该优先级化表明当前正用于正在进行的会话的虚拟p-cscf/虚拟s-cscf实例对270不再是最高优先级对，则分配控制器160请求ims管理系统150向ims端点110分配具有更高优先级的新的虚拟p-cscf/虚拟s-cscf实例对280(步骤1035)。具体地，在一些实施例中，控制器160将新的虚拟p-cscf/虚拟s-cscf实例对280标识为最高优先级对，并请求ims管理系统150将当前分配给端点110的对270的状态迁移到新的对280。在执行该迁移过程(步骤1040)之后，ims端点110在维持服务连续性的同时，使用新对280来继续正在进行的会话(步骤1045)。

虽然利用p-cscf/s-cscf实例的组合描述了图4～7，但所示的实施例同样可适用于任何类型和任何数量的ims控制功能实例。实际上，作为又一示例，本文的其它实施例控制了与i-cscf实例、mrfc实例和/或mgcf实例组合的s-cscf实例的分配。此外，虽然以上主要以归属p-cscf和归属s-cscf为例进行了说明，但其他实施例中可以向端点110分配与归属s-cscf组合的受访问的p-cscf。

注意，上述实施例不要求将ims控制功能实例专用于单个ims端点110。事实上，在至少一些实施例中，分配控制器160可以将多于一个的ims端点分配给同一(即，共享的)ims控制功能实例。此外，上述实施例不要求ims端点110与单个用户相关联。在一个或多个实施例中，例如，ims端点110与部署在另一ims网络运营商的硬件上的虚拟化ims网络的租户运营商(即，在多租户方案中被提供了ims即服务(ims-as-a-service)的租户)相关联。

考虑到上述修改和变化，图8示出了根据一个或多个实施例的分配控制器160的附加细节。分配控制器160例如经由功能装置或单元1130～1160来配置以实现用于管控向ims端点110分配ims控制功能实例的处理400。在一些实施例中，分配控制器160例如包括标识装置或单元1130，该标识装置或单元1130被配置为将ims控制功能的多个实例2101…210a标识为用于向ims端点110分配的候选。在这种情况下，分配控制器160还包括获得装置或单元1140，该获得装置或单元1140被配置为获得每个候选实例2101…210a的性能度量和排放度量，如上面关于图2所述。控制器160还包括优先级化装置或单元1150，该优先级化装置或单元1150被配置为基于每个实例的性能度量和排放度量对候选实例2101…210a相对于彼此设置优先级。在这方面，分配控制器160将产生更高性能和更低排放的候选实例设置更高优先级。以这种方式对候选实例2101…210a设置优先级，控制器160最终包括控制装置或单元1160，该控制装置或单元1160被配置为控制候选实例之一向ims端点110的分配根据该优先级化来执行。

在至少一些实施例中，分配控制器160包括被配置为例如通过实现功能装置或单元1130～1160来实现处理400的一个或多个处理电路1110。在一个实施例中，例如，控制器的处理电路1110将功能装置或单元1130～1160实现为相应电路。在这方面，电路可以包括专用于执行某些功能处理的电路和/或与存储器1120结合的一个或多个微处理器。在采用存储器1120(其可以包括诸如只读存储器(rom)、随机存取存储器、高速缓存存储器、闪存器件、光存储器件等的一种或多种存储器)的实施例中，该存储器存储程序代码，该程序代码在由用于实现一个或多个微处理器的一个或多个执行时，执行本文所述的技术。

在一个或多个实施例中，分配控制器160还包括一个或多个通信接口1100。该一个或多个通信接口1100包括用于发送和接收数据和控制信号的各种组件(未示出)。更具体地，接口1100包括被配置为使用通常根据一个或多个标准的已知信号处理技术的发送机，并且被配置为调节用于传输的信号(例如，经由一个或多个天线在空中传输)。类似地，接口1100包括被配置为将接收的信号(例如，经由天线)转换成数字样本以供一个或多个处理电路1110处理的接收机。例如，控制器160可以包括管理接口、sip接口和/或diameter接口，管理接口用于从ims管理系统150接收预配置信息并将更新中继回ims管理系统150，sip接口用于与s-cscf握手或从s-cscf读取，diameter接口用于与hss握手、从hss读取或写入hss。

注意，在一些实施例中，分配控制器160部署在单个物理主机上。然而，在其他实施例中，分配控制器160分布在例如地理上分布的ims网络中的多个物理主机上，使得一个或多个处理电路1140是分布式主机的一个或多个处理电路。在这种情况下，分配控制器160的分布式实例可以彼此通信，以从逻辑角度上集中的方式来实现本文描述的技术。

本领域技术人员还将理解，本文的实施例还包括相应的计算机程序。计算机程序包括指令，当在分配控制器160的至少一个处理器上执行指令时使得控制器160实现上述的任何处理。实施例还包括包含这种计算机程序的载体。载体可以包括电信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质中的一种。

图9例如示出了包括图8中分配控制器160的存储器1120中包含的一个或多个代码模块在内的计算机程序。该代码模块包括用于将ims控制功能的多个实例2101…210a标识为用于向ims端点110分配的候选的代码模块1300。该代码模块还包括用于获得每个候选实例2101…210a的性能度量的模块1310，以及用于获得每个候选实例2101…210a的排放度量的模块1320，如上文关于图2所述。代码模块还包括用于基于每个实例的性能度量和排放度量对候选实例2101…210a相对于彼此设置优先级的模块1330。最后，代码模块包括控制候选实例之一向ims端点110的分配根据该优先级化来执行的模块1340。

本领域技术人员将进一步认识到，尽管在本文中针对ims进行了描述，但是本文的实施例同样可适用于任何类型的云通信平台或用于递送ip多媒体服务的其他框架，即使其不具有专用数据报路径。

因此，在不脱离本发明的基本特征的情况下，本发明可以以与本文具体阐述的那些方式不同的其他方式来实现。实施例在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变旨在被包含在其中。

缩写

as应用服务器

dhcp动态主机配置协议

dns域名服务器

fqdn完全合格域名

hss归属订户服务器

ims网际协议多媒体子系统

i-cscf询问呼叫会话控制功能

ip网际协议

mgcf媒体网关控制器功能

mrfc媒体资源功能控制器

p-cscf代理呼叫会话控制功能

s-cscf服务呼叫会话控制功能

sip会话发起协议