一种容灾恢复方法和系统与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种容灾恢复方法和系统。

背景技术：

VoLTE(Voice over LTE，基于LTE的语音业务)通过LTE和IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)网络实现，LTE网络提供4G用户接入，IMS网络提供4G用户语音业务。代理呼叫会话控制设备(P-CSCF，Proxy-Call Session Control Function)是4G用户接入IMS网络的入口节点，是IMS网络核心网元，与LTE网络的分组数据网关(PGW，Packet Gateway)、策略及计费控制功能设备(PCRF，Policy and Charging Rules Function)连接，主要负责用户VoLTE业务相关信令和消息的代理，将拜访地接入网络的SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)事务转接到其归属地的IMS网络。分组数据网网关(PGW)设备是作为服务网关(SGW)和P-CSCF设备之间的用户数据承载通道，负责UE的IP地址分配、业务计费、数据包的路由和前转。PCRF从P-CSCF获取业务信息，并根据相应的业务策略对其进行QoS控制并执行相应计费策略。

参考图1，目前现有容灾技术采用PGW对P-CSCF进行容灾恢复的方法具体包括：

步骤S102，PGW使用额外增加心跳检测机制，向P-CSCF进行心跳检测。

步骤S104，PGW检测到P-CSCF的故障后，向所有的用户终端发送更新承载请求，以便触发所有用户终端重新向备用的P-CSCF同时发起注册。

步骤S106，PGW在接收到所有用户终端的更新承载请求后，向所有的用户终端发送更新承载响应。

步骤S108，所有用户终端向备用的P-CSCF同时发送重注册请求。

步骤S110，备用的P-CSCF向所有用户终端发送重注册响应。

当备用的P-CSCF接收到关于用户终端的始发业务请求时，即执行用户终端的主叫容灾恢复时，执行以下步骤：

步骤S112，用户终端向备用的P-CSCF发送始发业务请求。

步骤S114，备用的P-CSCF向用户终端发送始发业务响应，从而完成主叫业务。

当备用的P-CSCF接收到关于用户终端的终呼业务请求时，即执行用户终端的被叫容灾恢复时，执行以下步骤：

步骤S116，备用的P-CSCF接收网络侧设备向用户终端发送的终呼业务请求。

步骤S118，备用的P-CSCF向用户终端发终呼业务请求。

步骤S120，用户终端向备用的P-CSCF发送终呼业务响应，从而完成被叫业务。

由此可见，在现有技术的容灾恢复方法中，当P-CSCF设备故障时，由于PGW和P-CSCF之间没有可靠的心跳检测机制，PGW需额外增加心跳检测机制来检测P-CSCF的设备故障，消耗资源较大；并且当PGW检测到P-CSCF故障后，需要对故障的P-CSCF注册下的所有用户同时触发重注册，通过更新承载请求和响应实现，通常一台P-CSCF设备最大容量为200万用户，大量用户同时注册将会由于突然井喷信令风暴，引起网络设备故障雪崩效应。此外，在用户重新注册到备用P-CSCF之前，与用户相关的呼叫业务请求将会被中断，不会保持当前的业务请求，影响了容灾业务恢复的实时性。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：现有技术中使用 PGW对P-CSCF进行容灾恢复消耗资源加大，并且容易造成信令风暴的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供的一种容灾恢复方法，包括：

PCRF单元对当前提供服务的第一P-CSCF单元进行心跳检测，以判断第一P-CSCF单元是否出现故障；

若第一P-CSCF单元出现故障，则PCRF单元向PGW发送故障指示消息；

当出现与第一P-CSCF单元相关联的业务时，PGW向与业务相关联的用户终端发送更新承载请求；

用户终端根据接收到的更新承载请求，重新注册到用于接管的第二P-CSCF单元，以便由第二P-CSCF单元承载业务。

在一个实施例中，当出现与第一P-CSCF单元相关联的业务时，PGW向与业务相关联的用户终端发送更新承载请求的步骤包括：

PGW在接收到用户终端发送的始发业务请求后，判断始发业务请求的目的IP地址是否为第一P-CSCF单元的IP地址；

若目的IP地址是第一P-CSCF单元的IP地址，PGW保持始发业务，不会中断当前呼叫业务请求，并向用户终端发送更新承载请求，以指示用户终端重新注册到第二P-CSCF单元。

在一个实施例中，用户终端根据接收到的更新承载请求，重新注册到用于接管的第二P-CSCF单元，以便由第二P-CSCF单元承载业务的步骤包括：

用户终端在接收到更新承载请求后，向第二P-CSCF单元发送注册请求；

第二P-CSCF单元在接收到重注册请求后，对用户终端进行注册处理；

PGW在用户终端注册到第二P-CSCF单元后，将保持的始发业务请求发送给第二P-CSCF单元，以便由第二P-CSCF单元承载始发业务。

在一个实施例中，当出现与第一P-CSCF单元相关联的业务时，PGW向与业务相关联的用户终端发送更新承载请求的步骤包括：

当出现用户终端的终呼业务请求时，网络侧设备在通过PCRF判断当前提供服务的第一P-CSCF单元发生故障后，为用户终端的终呼业务分配用于接管的第二P-CSCF单元，并将终呼业务请求发送给第二P-CSCF单元；

第二P-CSCF单元查询自身是否具有用户终端的注册信息；

若自身没有用户终端的注册信息，则第二P-CSCF单元保持用户的终呼业务，不会中断当前呼叫业务请求，并指示PCRF向PGW发送接管更新消息，接管更新消息包含用户重新注册的第二P-CSCF单元的地址信息；

PGW在接收到接管更新消息后，向用户终端发送更新承载请求，用于指示用户终端重新注册到第二P-CSCF单元。

在一个实施例中，若自身具有用户终端的注册信息，则第二P-CSCF单元直接将接收到的终呼业务请求发送给用户终端。

在一个实施例中，用户终端根据接收到的更新承载请求，重新注册到用于接管的第二P-CSCF单元的步骤包括：

用户终端在接收到更新承载请求后，向第二P-CSCF单元发送注册请求；

第二P-CSCF单元在接收到重注册请求后，对用户终端进行注册处理；

第二P-CSCF单元在注册完成后，将保持的终呼业务请求发送给用户终端。

根据本发明的另一方面，提供一种容灾恢复系统，包括：第一P-CSCF单元、第二P-CSCF单元、PCRF单元、PGW和用户终端，其中：

PCRF单元，用于对当前提供服务的第一P-CSCF单元进行心跳检测，以判断第一P-CSCF单元是否出现故障；若第一P-CSCF 单元出现故障，则向PGW发送故障指示消息；

PGW，用于当出现与第一P-CSCF单元相关联的业务时，向与业务相关联的用户终端发送更新承载请求；

用户终端，用于根据接收到的更新承载请求，重新注册到用于接管的第二P-CSCF单元，以便由第二P-CSCF单元承载业务。

在一个实施例中，PGW具体在接收到用户终端发送的始发业务请求后，判断始发业务请求的目的IP地址是否为第一P-CSCF单元的IP地址；若目的IP地址是第一P-CSCF单元的IP地址，则保持始发业务，不会中断当前呼叫业务请求，并向用户终端发送更新承载请求，以指示用户终端重新注册到第二P-CSCF单元。

在一个实施例中，用户终端还用于在接收到更新承载请求后，向第二P-CSCF单元发送注册请求；

第二P-CSCF单元还用于在接收到重注册请求后，对用户终端进行注册处理；

PGW还用于在用户终端注册到第二P-CSCF单元后，将保持的始发业务请求发送给第二P-CSCF单元，以便由第二P-CSCF单元承载始发业务。

在一个实施例中，上述系统还包括：网络侧设备，其中：

网络侧设备，用于当出现用户终端的终呼业务请求时，在通过PCRF判断当前提供服务的第一P-CSCF单元发生故障后，为用户终端的终呼业务分配用于接管的第二P-CSCF单元，并将终呼业务请求发送给第二P-CSCF单元；

第二P-CSCF单元还用于在接收到终呼业务请求后，查询自身是否具有用户终端的注册信息；若自身没有用户终端的注册信息，则保持用户的终呼业务，不会中断当前呼叫业务请求，并指示PCRF向PGW发送接管更新消息，接管更新消息包含用户重新注册的第二P-CSCF单元的地址信息；

PGW还用于在接收到接管更新消息后，向用户终端发送更新承载请求，用于指示用户终端重新注册到第二P-CSCF单元。

在一个实施例中，第二P-CSCF单元还用于在自身具有用户终端的注册信息时，直接将接收到的终呼业务请求发送给用户终端。

在一个实施例中，用户终端还用于在接收到更新承载请求后，向第二P-CSCF单元发送注册请求；

第二P-CSCF单元还用于在接收到重注册请求后，对用户终端进行注册处理；在注册完成后，将保持的终呼业务请求发送给用户终端。

本发明的实施例通过PCRF现有的心跳检测机制实现对P-CSCF的检测，从而不需要在PGW与P-CSCF之间增加心跳检测机制，从而节省了设备的资源消耗；并且当PCRF检测到P-CSCF的故障后，并不需要直接通知P-CSCF服务下的所有用户同时重新向接管的P-CSCF发起注册，而是基于用户终端的业务请求触发重注册进而完成呼叫任务，从而避免了网络设备雪崩效应，而且不会中断当前呼叫业务请求，提高容灾接管可靠性和实时性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出现有技术的容灾恢复方法的信息示意图。

图2示出本发明的容灾恢复方法的一个实施例的流程示意图。

图3示出本发明的主叫业务的容灾恢复方法的一个实施例的信息交互图。

图4示出本发明的被叫业务的容灾恢复方法的一个实施例的信息交互图。

图5示出本发明的容灾恢复的系统的一个实施例的结构示意图。

图6示出本发明的容灾恢复的系统的再一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图2为本发明的容灾恢复方法的一个实施例的流程示意图。如图2所示，该实施例的方法包括：

步骤S202，PCRF单元对当前提供服务的第一P-CSCF单元进行心跳检测，以判断第一P-CSCF单元是否出现故障。

步骤S204，若第一P-CSCF单元出现故障，则PCRF单元向PGW发送故障指示消息。

步骤S206，当出现与第一P-CSCF单元相关联的业务时，PGW向与业务相关联的用户终端发送更新承载请求。

步骤S208，用户终端根据接收到的更新承载请求，重新注册到用于接管的第二P-CSCF单元，以便由第二P-CSCF单元承载业务。

本发明的实施例通过PCRF现有的心跳检测机制实现对P-CSCF的检测，从而不需要在PGW与P-CSCF之间增加心跳检测机制，从而节省了设备的资源消耗；并且当PCRF检测到P-CSCF的故障后，并不需要直接通知P-CSCF服务下的所有用户同时重新向接管的P-CSCF发起注册，而是基于用户终端的业务请求触发重注册进而完成呼叫任务，从而避免了设备同时处理大量重注册信令造成设备瘫痪，而且不会中断当前呼叫业务请求，提高容灾接管可靠性和实时性。

在本发明的容灾恢复方法的实施例中，与第一P-CSCF相关联的业务可以包括：用户终端发起的主叫业务或者网络侧向用户终端发起的被叫业务，因此本申请的容灾恢复方法可以包括对用户终端的主叫业务和被叫业务的容灾恢复的方法。

一、当与第一P-CSCF相关联的业务为用户终端发起的主叫业务时：

在步骤S206中，当出现与第一P-CSCF单元相关联的主叫业务时，PGW向与主叫业务相关联的用户终端发送更新承载请求的步骤具体可以包括：

PGW在接收到用户终端发送的始发业务请求后，判断始发业务请求的目的IP地址是否为第一P-CSCF单元的IP地址。若目的IP地址是第一P-CSCF单元的IP地址，PGW保持始发业务，不会中断当前呼叫业务请求，并向用户终端发送更新承载请求，以指示用户终端重新注册到第二P-CSCF单元。

当然，如果目的IP地址是其它正常工作的P-CSCF单元的IP地址，则PGW会将始发业务请求根据目的IP地址直接转发到相应 的P-CSCF单元上。

在步骤S208中，用户终端根据接收到的更新承载请求，重新注册到用于接管的第二P-CSCF单元，以便由第二P-CSCF单元承载业务的步骤具体可以包括：

用户终端在接收到更新承载请求后，向第二P-CSCF单元发送注册请求。

第二P-CSCF单元在接收到重注册请求后，对用户终端进行注册处理。

PGW在用户终端注册到第二P-CSCF单元后，将保持的始发业务请求发送给第二P-CSCF单元，以便由第二P-CSCF单元承载主叫业务。

二、当与第一P-CSCF相关联的业务为网络侧发起的被叫业务时：

在步骤S206中，当出现与第一P-CSCF单元相关联的被叫业务时，PGW向与被叫业务相关联的用户终端发送更新承载请求的步骤可以包括：

当出现用户终端的终呼业务请求时，网络侧设备在通过PCRF判断当前提供服务的第一P-CSCF单元发生故障后，为用户终端的终呼业务分配用于接管的第二P-CSCF单元，并将终呼业务请求发送给第二P-CSCF单元。第二P-CSCF单元查询自身是否具有用户终端的注册信息，若自身没有用户终端的注册信息，则第二P-CSCF单元保持用户的终呼业务，不会中断当前呼叫业务请求，并指示PCRF向PGW发送接管更新消息，接管更新消息包含用户重新注册的第二P-CSCF单元的地址信息。PGW在接收到接管更新消息后，向用户终端发送更新承载请求，用于指示用户终端重新注册到第二P-CSCF单元。

此外，若第二P-CSCF单元自身具有用户终端的注册信息，则第二P-CSCF单元直接将接收到的终呼业务请求发送给用户终端。

在步骤S208中，用户终端根据接收到的更新承载请求，重新注册到用于接管的第二P-CSCF单元的步骤包括：

用户终端在接收到更新承载请求后，向第二P-CSCF单元发送注册请求；第二P-CSCF单元在接收到重注册请求后，对用户终端进行注册处理；第二P-CSCF单元在注册完成后，将保持的终呼业务请求发送给用户终端。

图3为本发明的主叫业务的容灾恢复的方法的一个实施例的信息交互图。此场景说明当前服务的第一P-CSCF单元发生故障，而用户终端并未进行重新注册时的主叫业务容灾恢复方法，参考图3，本发明的方法包括：

步骤S302，PCRF单元对当前提供服务的第一P-CSCF单元进行心跳检测，以判断第一P-CSCF单元是否出现故障，其中，PCRF具体可以通过diameter协议心跳消息检测当前提供服务的第一P-CSCF单元是否故障。

步骤S304，当第一P-CSCF单元发生故障时，PCRF检测到第一P-CSCF单元出现故障，则PCRF单元向PGW发送故障指示消息，以通知PGW当前服务的第一P-CSCF单元故障，其中故障指示信息可以包括：第一P-CSCF单元的故障标识。

步骤S306，当用户终端向PGW发送始发呼叫请求，以便建立主叫业务。由于用户终端未发现其当前注册的第一P-CSCF单元已经故障，所以此时的始发呼叫请求携带的业务处理服务器为第一P-CSCF单元，其所封装的IP包的目的IP地址也是第一P-CSCF单元。

步骤S308，PGW接收到用户终端发送的始发呼叫请求后，判断此时的始发呼叫请求的目的IP地址是否为已经故障的第一P-CSCF单元，若目的IP地址为已经故障的第一P-CSCF单元，则将用户的主叫业务保持，以保证用户此时呼叫业务请求不中断，并且向用户终端发送更新承载请求，以便通知用户终端向接管的第二P-CSCF单元重新进行注册。

步骤S310，用户终端在接收到PGW发送的更新承载请求后，向PGW发送更新承载响应。

步骤S312，用户终端根据接收到的更新承载请求，向用于接管的第二P-CSCF单元发送重注册请求，以便由第二P-CSCF单元承载业务。

步骤S314，第二P-CSCF单元向用户终端发送重注册响应，其中，在步骤S314后，还可以包括将用户VOLTE业务处理服务器更新为接管的第二P-CSCF单元的步骤。

步骤S316，PGW将之前保持的始发业务请求转发到第二P-CSCF单元。

步骤S318，第二P-CSCF单元向PGW发送始发业务响应。

步骤S320，PGW在接收到始发业务响应后，向用户终端转发始发业务响应，从而完成主叫业务的处理。

图4为本发明的被叫业务的容灾恢复的方法的一个实施例的信息交互图。此场景说明当前服务的第一P-CSCF单元发生故障，而用户终端并未进行重新注册时的被叫业务容灾恢复方法，参考图4，本发明的方法包括：

步骤S402，PCRF单元对当前提供服务的第一P-CSCF单元进行心跳检测，以判断第一P-CSCF单元是否出现故障。

步骤S404，当第一P-CSCF单元发生故障时，PCRF检测到第一P-CSCF单元出现故障，则PCRF单元向PGW发送故障指示消息。

步骤S406，若此时用户有终呼业务请求时，网络侧设备通过PCRF发现用户当前提供服务的第一P-CSCF单元处于故障状态，则向用于接管的第二P-CSCF单元发送终呼业务请求。

步骤S408，用于接管的第二P-CSCF单元自身没有用户终端的注册信息，则将此时的用户被叫业务保持，不中断用户的被叫业务请求，并且向PCRF发送接管更新消息。其中，接管更新消息可以通过diameter协议的Notify消息扩展接管更新参数实现。其中，接管 更新消息包括：用户重新注册的第二P-CSCF单元的地址信息。

步骤S410，PCRF将接收到的业务更新消息发送给PGW，以便PGW通知用户终端当前服务的第一P-CSCF单元故障，需要用户终端重新注册到第二P-CSCF单元以建立承载。

步骤S412，PGW向用户终端发送更新承载请求，指示当前提供服务的第一P-CSCF单元故障，并需要向第二P-CSCF单元发起重新注册。

步骤S414，用户终端向PGW发送更新承载响应。

步骤S416，用户终端向接管的第二P-CSCF单元发送重注册请求。

步骤S418，接管的第二P-CSCF单元向用户终端发送重注册响应。

步骤S420，接管的第二P-CSCF单元向用户终端发送终呼业务请求。

步骤S422，用户终端向接管的第二P-CSCF单元发送终呼业务响应。

其中，在步骤S408中，若第二P-CSCF单元自身具有用户终端的注册信息时，则第二P-CSCF单元直接将接收到的终呼业务请求发送给用户终端。

图5为本发明的容灾恢复的系统的一个实施例的结构示意图。参考图5，本发明的容灾恢复的系统包括：第一P-CSCF单元502、第二P-CSCF单元504、PCRF单元506、PGW508和用户终端510，其中：

PCRF单元506，用于对当前提供服务的第一P-CSCF单元502进行心跳检测，以判断第一P-CSCF单元502是否出现故障；若第一P-CSCF单元502出现故障，则向PGW508发送故障指示消息。

PGW508，用于当出现与第一P-CSCF单元502相关联的业务时，向与所业务相关联的用户终端510发送更新承载请求。

用户终端510，用于根据接收到的更新承载请求，重新注册到 用于接管的第二P-CSCF单元504，以便由第二P-CSCF单元504承载业务。

在一个实施例中，PGW508具体在接收到用户终端510发送的始发业务请求后，判断始发业务请求的目的IP地址是否为第一P-CSCF单元的IP地址；若目的IP地址是第一P-CSCF单元的IP地址，则保持用户的始发业务，不会中断当前的呼叫业务请求，并向用户终端发送更新承载请求，以指示用户终端重新注册到第二P-CSCF单元504。

在一个实施例中，用户终端510还用于在接收到更新承载请求后，向第二P-CSCF单元504发送注册请求；第二P-CSCF单元504还用于在接收到重注册请求后，对用户终端510进行注册处理。

PGW508还用于在用户终端510注册到第二P-CSCF单元504后，将始发业务请求发送给第二P-CSCF单元504，以便由第二P-CSCF单元504承载始发业务。

在一个实施例中，参考图6，容灾恢复系统还包括：网络侧设备512，其中：

网络侧设备512，用于当出现用户终端510的终呼业务请求时，在通过PCRF判断当前提供服务的第一P-CSCF单元发生故障后，为用户终端的终呼业务分配用于接管的第二P-CSCF单元，并将终呼业务请求发送给第二P-CSCF单元。

第二P-CSCF单元504还用于在接收到终呼业务请求后，查询自身是否具有用户终端的注册信息；若自身没有用户终端的注册信息，则保持用户的终呼业务，不会中断当前呼叫业务请求，并指示PCRF506向PGW508发送接管更新消息，接管更新消息包含用户重新注册的第二P-CSCF单元的地址信息。

PGW508还用于在接收到接管更新消息后，向用户终端510发送更新承载请求，用于指示用户终端510重新注册到第二P-CSCF单元504。

在一个实施例中，第二P-CSCF单元504还用于在自身具有用 户终端510的注册信息时，直接将接收到的终呼业务请求发送给用户终端510。

在一个实施例中，用户终端510还用于在接收到更新承载请求后，向第二P-CSCF单元504发送注册请求。

第二P-CSCF单元504还用于在接收到重注册请求后，对用户终端510进行注册处理；在注册完成后，将接收到的终呼业务请求发送给用户终端510。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。