用于应急通信的ims架构下交换设备间互联方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信技术领域，特别设及一种IMS架构下交换设备间的互联方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 当今社会人们对安全和生命日益重视。伴随着一系列的突发事件诸如地震、火灾、 恐怖事件等不断发生，社会要求应急移动通信系统需要具备在短时间内迅速搭建起一个小 型专属移动通信网络的能力，通过中继链路实现与其它通信网络的互联互通。
[0003] 应急移动通信系统应满足W下S类情形下的应急通信需求：
[0004] (1)在无既设通信网络地区，如在边疆、海岛等偏远地区突发危机，需要在事发区 域临时架设通信系统保障区内人员通信；
[0005] (2)在既设通信网络遭受毁损的地区，如议川大地震运样毁灭性的灾害面前，包括 通信、交通、电力等在内的基础设施完全被毁，灾区成为了一座孤城，运时就需要快速恢复 通信设施提供服务；
[0006] (3)在既设通信网络业务量突发，信道拥塞的地区，如在"鸟巢"举行大型演唱会， 数W万计的歌迷集中在一起，场馆周边区域的通信设施长时间处在饱和状态运行，当某一 时刻通信峰值的出现会使设备擁痕直至中断。
[0007] 除此W外，传统的应急通信系统由于对图像和视频的支持度比较低，无法提供急 需的指挥调度的功能。尤其是在重大恐怖事件的处理过程中，对图像和视频回传的使用需 求非常强烈，现场的实时进展情况是领导做出决定的重要依据，但是现有的应急通信系统 无法满足上述需求。
[000引 IMS(IP多媒体系统，IP Multimedia Subsystem)采用SIP作为主要呼叫协议，除了 提供基本的话音服务外，利用SIP/SDP协议强大的媒体描述能力，在会话建立的时候可W交 互音频、视频、图像等更多的媒体形式，实现基于会话的多媒体业务，从而带给用户更丰富 的业务体验。如何将IMS应用到现有的应急通信系统，弥补现有在视频和音频上的缺陷，是 当前应急通信系统研究的一个重要方向。
[0009] 但是，IMS应用到应急通信系统也存在W下问题需要解决：
[0010] (I)IMS所有业务处理信令都要回到归属网络，业务环境由归属网络提供。终端无 论是漫游还是从其他网络接入，先由拜访本地代理P-CSCF(呼叫会话控制功能，P-Call Session Conhol Function)接入到IMS中，通过本地查询I-CSCF(呼叫会话控制功能，I-化11 Session Conhol Function)查询其归属HSS(归属用户服务器，Home Subscriber Server)得到归属服务地的服务S-CSCF F(呼叫会话控制功能，S-Call Session Conhol Function)的地址。在路由到归属地的S-CSCF控制用户业务并根据用户签约数据将业务触 发到AS或第S方的应用上，从而保障了业务的一致性、简单性，使用户无论在何处接入，采 用何种接入方式均可享受与在归属地一样的业务感受。
[0011] 运种架构在网络固定部署，交换设备间链路稳定可靠的情况下，可W充分保障为 用户提供一致性的服务。但作为应急移动通信系统，开通迅速、应用灵活、组网方便是其区 别于固定网络的优势，提供应急情况下的基本服务是其使命，在交换设备间链路不稳定无 法保障质量的时候，归属地服务原则已经成为IMS技术在应急通信领域中使用的最大障碍。
[0012] (2)面对应急通信中快速组网的使用场景，IMS架构中节点间的互联往往没有时间 去配置邻居信息，也无法获知邻居节点信息。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0014] 为此，本发明的目的在于提出一种用于应急通信的IMS架构下交换设备间的互联 方法及系统，采用活跃用户数据同步技术、应用层组播转发技术和单播组播混合转发技术， 实现应急移动通信系统机动性强，开通迅速，应用灵活，组网方便的特点。
[0015] 为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种用于应急通信的IMS架构下 交换设备间的互联方法，包括如下步骤：
[0016] 步骤SI,代理呼叫会话控制P-CSCF服务器接收终端发送的服务请求，并将通过合 法性检查的服务请求直接发送给本地的服务呼叫会话控制S-CSCF服务器，其中，所述服务 请求包括注册请求、注销请求和/或会话建立请求；
[0017] 步骤S2，由所述S-CSCF服务器协同所述P-CSCF服务器、查询呼叫会话控制I-CSCF 服务器、签约位置功能SLF数据库和用户数据融合UDC服务器，在接入地提供所述服务请求 对应的服务，W对注册、注销和建立会话的用户在多节点间冗余备份数据；
[0018] 步骤S3,对IP网络中多节点间交换设备采用组播方式进行数据传输，包括:对每个 节点内交换设备上的SLF配置统一的组播地址，当一个节点的化F有数据要发送时，将该数 据通过预设的互联网口发送至所述组播地址对应的全部节点的SLF上。
[0019] 进一步，对于注册请求或注销请求，S-CSCF服务器提供服务的步骤如下：
[0020] 所述S-CSCF服务器在接收到经过所述P-CSCF服务器合法性检查后的注册请求或 注销请求时，向所述UD巧g务器发送用户信息查询请求，并接收所述UD巧g务器返回用户信 息；
[0021] 所述S-CSCF服务器根据所述用户信息计算鉴权参数，发送至所述终端，并接收所 述终端返回的鉴权结果，对所述终端进行注册，更新所述终端的当前服务位置并获取签约 数据，注册完成后，设置所述终端对应的用户为活跃用户；
[0022] 接入地SLF与IP网络中的其他节点和本地UDC同步注册或注销的所述用户数据。
[0023] 进一步，对于服务请求，S-CSCF服务器提供服务的步骤如下：
[0024] 所述S-CSCF服务器在接收到所述P-CSCF服务器合法性检查后的会话建立请求时， 判断存在用户数据且用户状态正常时，获取用户数据，并将所述会话建立请求发送至目的 用户接入地P-CSCF;
[0025] 由所述目的用户接入地P-CSC问尋所述会话建立请求转发给终端的用户，所述终端 在接收到所述会话建立请求后返回响应，建立会话；
[0026] 接入地SLF与IP网络中的其他节点和本地UDC同步会话建立的所述用户数据。
[0027] 进一步，在所述步骤S3中，对每个节点的SLF配置预设SlfMultiP私有协议，每个节 点的SLF根据该SlfMultiP私有协议在应用层将数据W组播形式转发至相邻节点化F，其中， 所述SlfMultiP私有协议至少包括W下内容:记录数据转发路径AVP_Path、用于记录数据始 发地址AVP_Orig和记录数据最大转发次数AVP_1TL。
[002引进一步，在所述步骤S3中，
[0029] 当由支持组播协议的节点转发至不支持组播协议的节点时，将要转发的组播数据 调用单播接口通过单播链路发送，W将组播方式转换为单播方式；
[0030] 当由不支持组播协议的节点转发至支持组播协议的节点时，将要转发的单播数据 调用组播接口通过组播链路发送，W将单播方式转换为组播方式。
[0031] 根据本发明实施例的用于应急通信的IMS架构下交换设备间互联方法，采用IMS技 术构建统一的业务交换平台，满足用户对对语音，低、中、高速数据、短信、图片/图像传输、 IP电话等定制化多媒体业务服务需求的同时，采用活跃用户数据同步技术、应用层组播转 发技术和单播组播混合转发技术，实现应急移动通信系统机动性强，开通迅速，应用灵活， 组网方便的特点。本发明在充分发挥IMS平台开发性的同时，灵活部署应用服务器W满足用 户对业务定制化需求，保留原有应急移动通信系统开通迅速、应用灵活、组网方便，在设备 间链路质量无法保障的情况下，尽力为用户在系统间漫游时提供基本服务的能力。本发明 可应用于交换节点间具有IP承载网的交换环境，在IP承载网上进行IMS体系交换设备间互 联，可应用于需要具备高抗毁性、自组网功能的IMS核屯、交换网络。同时，该技术的主要需求 W分布式可变拓扑网络为主，与其应用领域相同，可应用于军用、警用、油田、煤矿、城市应 急等领域。本发明可W应用于专用固定通信、移动通信系统中，满足该领域内对复杂可变网 络环境、IP链路不稳定的情况下保障用户漫游互通，并提供IMS体系的开放业务环境。
[0032] 本发明实施例还提出一种用于应急通信的IMS架构下交换设备间互联系统，包括： 会话控制子系统、用户数据融合UD巧g务器和电路交换子系统，其中，所述会话控制子系统 包括:代理呼叫会话控制P-CSCF服务器、服务呼叫会话控制S-CSCF服务器、查询呼叫会话控 制I-CSCF服务器和签约位置功能SLF数据库，所述电路交换子系统包括会话发起协议网关 SipGw设备，其中，所述P-CSCF服务器、S-CSCF服务器和I-CSCF服务器分别与所述UD巧g务器 和所述SipGw设备相连，所述SLF数据库与所述UDC服务器相连，所述P-CSCF服务器通过所述 SipGw设备与终端进行通信，用于接收所述终端发送的服务请求，并对所述服务请求进行合 法性检查，将通过合法性检查的服务请求直接发送给本地的S-CSCF服务器，其中，所述服务 请求包括注册请求、注销请求和/或会话建立请求;所述S-CSCF服务器协同所述P-CSCF服务 器、I-CSCF服务器、SLF数据库和所述UD巧g务器，在接入地提供所述服务请求对应的服务， W对注册、注销和建立会话的用户在多节点间冗余备份数据;所述签约位置功能SLF数据库 还用于配置统一的组播地址，当一个节点的SLF有数据要发送时，将该数据通过预设的互联 网口发送至所述组播地址对应的全部节点的SLF上。
[0033] 进一步，对于所述注册请求或注销请求，所述S-CSCF服务器提供服务的过程如下：
[0034] 所述S-CSCF服务器在接收到经过所述P-CSCF服务器合法性检查后的注册请求或 注销请求时，向所述UD巧g务器发送用户信息查询请求，并接收所述UD巧g务器返回用户信 息；
[0035] 所述S-CSCF服务器根据所述用户信息计算鉴权参数，发送至所述终端，并接收所 述终端返回的鉴权结果，对所述终端进行注册，更新所述终端的当前服务位置并获取签约 数据，注册完成后，设置所述终端对应的用户为活跃用户；
[0036] 接入地SLF与IP网络中的其他节点和本地UDC同步注册或注销的所述用户数据。
[0037] 进一步，