[發明專利]IMS核心網設備失效切換方法和邊緣接入控制設備

有效

• 申請號: 201310190512.4
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104185220B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 婁穎;梁柏青
• 申請（專利權）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 劉劍波

技術領域

本發明涉及移動互聯網領域，特別涉及一種IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統）核心網設備失效切換方法和邊緣接入控制設備。

背景技術

【1】IMS簡介

IMS是IP多媒體系統,是一種全新的多媒體業務形式，它能夠滿足現在的終端客戶更新穎、更多樣化多媒體業務的需求。目前，IMS被認為是下一代網絡的核心技術，也是解決移動與固網融合，引入語音、數據、視頻三重融合等差異化業務的重要方式。

IMS技術最大的特點是將傳統通訊系統中的業務、控制和接入部分完全分離開，各自成為一個體系，各體系間用統一標準的接口進行連接，這樣的結構可以簡化網絡結構，節省投資，易于管理。

IMS的體系架構如下圖1所示：

IMS的主要功能實體為呼叫會話控制功能CSCF（Call Session Control Function，呼叫會話控制功能），CSCF分為三類，分別是P（Proxy，代理）-CSCF，I（Interrogating，查詢）-CSCF和S（Serving，服務）-CSCF。

P-CSCF：代理-呼叫會話控制功能，是代理服務器，為所有終端提供接入點，所有類型的終端設備的信令都要通過P-CSCF,由P-CSCF將其轉換成SIP（Session Initiation Protocol，會話初始協議）信令，訪問IMS網絡。

I-CSCF：詢問-呼叫會話控制功能，實際上是本地網絡的第一個接入點，它負責將呼叫請求轉到合適的S-CSCF，它會去詢問HSS（Home Subscriber Server，歸屬用戶服務器），哪個S-CSCF適合服務這個呼叫，然后將這個呼叫轉到S-CSCF。

S-CSCF：業務-呼叫會話控制功能，為用戶提供用戶所請求的服務，如幫用戶尋找被叫用戶。它會從HSS中得到用戶的配置信息，知道用戶訂閱了什么服務，再去訪問相應的AS（Application Server，應用服務器），讓AS提供具體的服務，它只是個服務定位者，不是提供者，一個IMS網絡允許有多個S-CSCF，每個可以有不同的能力，HSS會根據用戶的配置信息為他分配合適的S-CSCF。

其他重要的功能實體有HSS，負責保存用戶數據和用戶的業務簽約數據。AS，存儲并執行業務邏輯，提供各種IMS業務。

【2】BAC簡介

邊緣接入控制設備（Border Access Controller，BAC），位于IMS核心網絡與IMS用戶之間，為多種網絡環境下的用戶提供業務接入和互通；同時實現安全防護、媒體管理等功能，并配合承載網絡實現QoS（服務質量）管理。圖2示出BAC在IMS架構中的位置示意圖。

BAC的上述功能由下列功能模塊共同實現：接口功能模塊、信令處理模塊、媒體轉接模塊、安全防護模塊、QoS模塊、路由及資源控制管理模塊、網絡管理模塊。圖3示出BAC功能模塊示意圖。

BAC的核心功能為能實現不同網絡環境下用戶業務的互通，實現媒體的轉接，路由及資源控制管理功能，輔助實現業務質量（QoS）保障功能，對核心網實現安全保護功能等。

不同網絡環境的網絡互通具體包括以下三種情況：用戶處于私網、IMS核心網處于公網；用戶處于公網、IMS核心網絡處于私網；用戶處于私網，IMS核心網處于另一私網。BAC能支持IMS/軟交換業務在用戶網絡側的FW/NAT（Network Address Transformation，網絡地址轉換）穿越。

在媒體轉換方面，BAC應支持對媒體流的控制管理，可以實現對媒體的轉接控制、統計、分析、帶寬控制等功能。

BAC還要對消息進行正確的路由并進行資源管理。對超量的注冊、呼叫等消息，BAC應進行篩選和處理，過量消息不能轉發到核心網。BAC上應能定義相應的資源控制策略。

BAC支持數據包的優先級處理和QoS標記功能。BAC作為策略執行點與RACS（資源接納控制子系統）的策略控制系統進行交互，并執行動態QoS策略的功能暫不要求。

BAC作為用戶接入網和IMS核心網的應用層防火墻，可實現對IMS核心網的安全防護。

【3】IMS用戶注冊和心跳

在IMS網絡中，用戶通過BAC向核心網注冊。對用戶來說，核心網是不可見的，用戶是向BAC發送注冊消息。BAC只是用戶的代理服務器，它將受到的消息向核心網轉發，并向用戶轉發核心網回復的響應。