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_4

文档序号:9815164阅读:来源:国知局
SLF消息。
[0171] 步骤S712,判断消息是否过时,如果是则执行步骤S714,否则执行步骤S713。
[0172] 检查此化F请求是否因在网络中被过分转发,早已经超出了此请求的最大响应时 间,判断时效性,若有效则进行数据处理,否则丢弃该消息。
[0173] 步骤S713,处理数据。
[0174] 转发此化F请求到邻居化F,在转发时,检查AW_T化-1是否大于0,大于0则继续进 行转发,并将本地地址放在AVP_Path参数中,否则丢弃该消息。
[01巧]步骤S714,丢弃消息。
[0176] 步骤S715, SLF消息处理完成。
[0177] 在多数情况下,SLF使用组播技术可W完成无预设网络信息情况下节点间组网,但 是由于组播数据在网络中传输需要相应的网络设备支持IGMP协议,且可能IGMP协议因出现 较晚在早期网络中不支持、网络中路由器未配置组播组无法转发或者其他专用网络中某些 安全因素,导致组播数据无法传递。此时,需要将组播数据转换为单播数据后在不支持组播 协议的链路上传递,等到达对端后,由对端再将单播数据转换成组播数据后在网络中转发。
[0178] 具体来说,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。
[0179] 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。
[0180] 图7为根据本发明实施例的多节点间交换设备组网(含不支持组播链路)的示意 图。
[0181] 如图7所示,由D节点发送组播数据,A节点在收到此组播数据后进行转发。由于C节 点与E节点间链路无法传递组播消息,当C节点收到组播消息后按照图6中的流程进行处理。 当需要C节点进行数据转发时,发现节点C与E间链路无法支持组播数据转发,运时C节点将 要转发的组播数据调用单播接口通过C与E间的单播链路发送,完成组播到单播的转换。
[0182] 节点E在其单播接口收到数据后,按照图6中的流程进行处理。当需要节点E转发此 数据时,节点E发现与节点F和节点G之间的接口链路均支持组播数据传递,运时节点到尋收 到的单播数据,通过调用组播接口进行转发,完成单播到组播的转换。最终,节点D发送的组 播数据,通过单播与组播的混合转发后,在存在不支持组播数据传递的链路情况下,由节点 D发送到了节点F和节点G。
[0183] 通过上述方式无需在节点间交换设备配置相关邻居节点信息,当IP承载网建立 后,即可借助组播技术自动完成业务层互联互通。通过应用层进行组播转发,弥补了组播不 能在IP层进行转发的缺点。通过单播与组播的混合转发技术,兼容了不支持组播协议的IP 链路,最终提高了应急通信系统在复杂环境下的易用性和适用性。
[0184] 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。
[0185] 如图8和图9所示,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系 统,包括:会话控制子系统1、用户数据融合UD巧g务器2和电路交换子系统3。
[0186] 具体地,会话控制子系统1包括:代理呼叫会话控制P-CSCF服务器11、服务呼叫会 话控制S-CSCF服务器12、查询呼叫会话控制I-CSCF服务器13和签约位置功能SLF数据库14。 电路交换子系统3包括会话发起协议网关SipGw设备,其中,P-CSCF服务器IUS-CSCF服务器 12和I-CSCF服务器13分别与UDC服务器2和SipGw设备相连,SLF数据库14与UDC服务器2相 连。
[0187] SipGw设备作为IMS用户接入层设备,将用户的数据和语音等应用接入到分组交换 网络中,在分组交换网络中完成相应功能。
[0188] P-CSCF服务器11通过SipGw设备与终端4进行通信,用于接收终端4发送的服务请 求,并对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12。其中,服务请求包括注册请求、注销请求和/或会话建立请求。
[0189] S-CSCF服务器12协同P-CSCF服务器11、I -CS W服务器13、SLF数据库14和UDC服务 器2,在接入地提供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。完成活跃用户数据的同步。通过在I-CSCF服务器、S-CSCF服务器、SLF数据库和 UDC服务器之间,修改和增加相应信令过程,W保障注册或注销的用户可W在多节点间冗余 备份数据、成功建立会话的相关用户可W在多节点间冗余备份数据,从而当网络中某一节 点被毁或者与此节点连接的物理链路被毁时,此节点下的活跃用户可W漫游到其他节点下 接受服务。
[0190] 对于注册请求或注销请求,S-CSCF服务器12提供服务的过程如下:
[0191] S-CSCF服务器12在接收到经过P-CSCF服务器11合法性检查后的注册请求或注销 请求时,向UD巧g务器2发送用户信息查询请求,并接收UD巧g务器2返回用户信息。S-CSCF服 务器12根据用户信息计算鉴权参数,发送至终端,并接收终端返回的鉴权结果,对终端4进 行注册,更新终端的当前服务位置并获取签约数据,注册完成后,设置终端对应的用户为活 跃用户。接入地SLF与IP网络中的其他节点和本地UDC同步注册或注销的用户数据。
[0192] 对于服务请求,S-CSCF服务器12提供服务的步骤如下:
[0193] S-CSCF服务器12在接收到P-CSCF服务器11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,并将会话建立请求发送至目的用户接入 地P-CSCF。由目的用户接入地P-CSCF服务器11将会话建立请求转发给终端的用户,终端在 接收到会话建立请求后返回响应,建立会话。接入地化F与IP网络中的其他节点和本地UDC 同步会话建立的用户数据。
[0194] 综上,本发明基于IMS技术,通过适当改造 P-CSCF服务器11、I-CSCF服务器13、S-CSCF服务器12、SLF数据库14和UDC服务器2之间信令过程,将原有IMS体系中归属地服务原 则转变为接入地服务,不仅保留了 IMS架构下交换平台的开放性,通过添加不同应用服务器 支持丰富的多媒体应用的特性,而且提高了交换设备的抗毁性,活跃用户数据在交换设备 间同步。当某一节点被摧毁后,该节点下已入网用户可W在相邻节点不进行任何用户信息 配置的情况下入网,完成业务服务。
[01M]签约位置功能化F数据库14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组播地址对应的全部节点的SLF上。
[0196] 针对应急通信中需要快速组网的使用场景,IMS架构中节点间的设备互联往往没 有时间去配置邻居信息,更多可能也不会知道邻居节点信息。
[0197] 为解决上述问题,本发明在SLF软件中,使用组播技术在不预先配置邻居节点数据 的情况下完成设备的自组网互联。
[0198] 组播是指在IP网络中将数据包W尽力传送的形式发送到某个确定的节点集合(即 组播组),其基本思想是:源主机(即组播源)在发送数据时将目的地地址指定为D类地址 (224.0.0.0-239.255.255.255)中的一个组播地址,凡是加入到此组播组中的所有主机都 可收到相同的此数据,而其他未加入的主机则收不到。
[0199] 为在节点间使用组播技术,采取W下措施:
[0200] (1)节点内交换设备中SLF要设置统一的组播组地址;
[0201] (2)需要规定在交换设备上用于组网的网口,节点交换设备删的SLF互联时使用运 类网口进行互联;
[0202] (3)节点内交换设备中SLF要配置用于互联的网口地址。
[0203] 当化F启动后,它首先声明自己加入运个组播组。当有数据需要发送时,本地节点 上的SL问尋数据通过每个互联网口发送出去,其他节点上的SLF就会收到此数据。
[0204] 在本步骤中,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SLF。
[02化]表1示出了SlfMultiP私有协议的消息结构。如表1所示,SlfMultiP由20字节消息 头和N字节消息内容组成,其中N字节消息内容是由若干个avp组成。SlfMultiP中AVP的消息 结构如表2所示。
[0206]在SlfMultiP中定义S类特殊的AVP进行环路纠错控制,包括:记录数据转发路径 AVP_Path、用于记录数据始发地址AVP_0rig和记录数据最大转发次数AVP_TTL。表2示出了 SlfMultiP中AVP消息结构。
[0207] 图6示出了 SlfMultiP协议处理机制的流程,参考上述实施例,不再寶述。
[0208] 在多数情况下,SLF使用组播技术可W完成无预设网络信息情况下节点间组网,但 是由于组播数据在网络中传输需要相应的网络设备支持IGMP协议,且可能IGMP协议因出现 较晚在早期网络中不支持、网络中路由器未配置组播组无法转发或者其他专用网络中某些 安全因素,导致组播数据无法传递。此时,需要将组播数据转换为单播数据后在不支持组播 协议的链路上传递,等到达对端后,由对端再将单播数据转换成组播数据后
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