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一種解決IMS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法

文檔序號(hào):7551546閱讀:494來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種解決IMS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于多媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)范圍,特別涉及一種解決MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法。
背景技術(shù)
IP多媒體子系統(tǒng)是一種全新的提供多媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),它能夠滿足用戶更新穎、更多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求。自從3GPP R5版本已經(jīng)選擇SIP作為MS的信令協(xié)議,來(lái)實(shí)現(xiàn)基于IP的移動(dòng)話音和多媒體通信。SIP是一個(gè)應(yīng)用層控制協(xié)議,可以用來(lái)創(chuàng)建、修改以及終止基于IP網(wǎng)絡(luò)的用戶間的多媒體會(huì)話。3GPP R5版本指出,MS將只使用IPv6,但是由于IPv6的部署速度和規(guī)模并沒有達(dá)到人們的預(yù)期,所以,3GPP R6版本又指出IMS也需要支持IPv4。各大電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商早期部署的MS網(wǎng)絡(luò)和MS終端很多也都只支持IPv4。隨著MS網(wǎng)絡(luò)和MS終端向IPv6的過渡和演進(jìn),IPv4和IPv6的網(wǎng)絡(luò)和終端將長(zhǎng)期共存,而這種共存帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)和終端之間以及網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間的互操作問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種解決MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法,其特征在于,該方法包括(I)MS的系統(tǒng)構(gòu)架;整個(gè)MS網(wǎng)絡(luò)可以分為三個(gè)層次接入層、會(huì)話控制層和應(yīng)用服務(wù)層??刂茖踊赟IP,與下面的傳送層和上面的業(yè)務(wù)層之間具有開放的接口,允許運(yùn)營(yíng)商采用單一的核心網(wǎng),橫跨固定網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)提供V0IP,多媒體消息等基于SIP的業(yè)務(wù)。MS符合NGN把呼叫控制與傳送分離的要求,是軟交換的延伸,在軟交換的基礎(chǔ)上對(duì)控制功能作進(jìn)一步分離;由各種應(yīng)用服務(wù)器和認(rèn)證服務(wù)器來(lái)完成業(yè)務(wù)生成、業(yè)務(wù)認(rèn)證、業(yè)務(wù)運(yùn)行和業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)功能; (2)針對(duì)不同IP能力的MS網(wǎng)絡(luò)與SIP網(wǎng)絡(luò)之間互相通信的解決方案,I) IP多媒體子系統(tǒng)的信令控制協(xié)議一會(huì)話初始協(xié)議,SIP是由IETF提出來(lái)的一個(gè)應(yīng)用層控制協(xié)議,它是在簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議SMTP和超文本傳送協(xié)議HTTP的基礎(chǔ)之上,堅(jiān)持簡(jiǎn)潔開放、可擴(kuò)展性和可重用性的原則之上建立起來(lái)的。SIP采用的是一種模塊化結(jié)構(gòu),使用請(qǐng)求/應(yīng)答模式,SIP是邏輯實(shí)體,而不是物理實(shí)體,邏輯實(shí)體可以共存于一個(gè)設(shè)備當(dāng)中,也可以獨(dú)立存在,即所包含的用戶代理客戶端,用戶代理服務(wù)器,代理服務(wù)器和重定向服務(wù)器在一個(gè)會(huì)話過程中的作用可能發(fā)生改變;2)在MS網(wǎng)絡(luò)與MS終端之間引入一個(gè)會(huì)話邊緣控制器,以及在MS網(wǎng)絡(luò)之間引入與互連接會(huì)話邊緣控制器,它們可以根據(jù)MS網(wǎng)絡(luò)和MS終端的IP版本對(duì)SIP信令和RTP媒體進(jìn)行修改,從而很好地解決上面描述的兩個(gè)問題。同時(shí),ANAT和IPv6優(yōu)先也是SBC的
一個(gè)重要功能。(3)基于SBC的MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6的解決方案SBC是用戶設(shè)備UE和MS核心網(wǎng)絡(luò)的接口,它在接入側(cè)和核心側(cè)之間轉(zhuǎn)發(fā)SIP消息,并且可以截獲和轉(zhuǎn)發(fā)到UE之間的媒體流;MS核心網(wǎng)絡(luò)和UE都可能有不同的IP能力,并且運(yùn)行在不同的IP版本;ISBC跟SBC很相似,只不過SBC是位于MS網(wǎng)絡(luò)和MS終端之間,而ISBC位于兩個(gè)不同的MS域之間。這些不同的MS域也可能運(yùn)行不同的IP版本,而ISBC就是用來(lái)進(jìn)行不同MS運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)互通的。所述SBC解決IPv4和IPv6的互通IPv4終端和IPv6終端是怎樣在SBC的幫助下進(jìn)行通信的,首先joey和chandler要向IMS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注冊(cè),當(dāng)IMS核心網(wǎng)絡(luò)收到這個(gè)INVITE請(qǐng)求消息后,SCSCF會(huì)去檢查HSS或者是已經(jīng)從HSS下載到本地的用戶數(shù)據(jù),首先查看joey是否已經(jīng)注冊(cè)和授權(quán),然后檢查chandler屬于本IMS網(wǎng)絡(luò)還是其他的IMS網(wǎng)絡(luò),如果屬于本頂S網(wǎng)絡(luò),檢查chandler是否已經(jīng)注冊(cè),以及綁定的IP地址;在會(huì)話建立之后,chandler會(huì)將媒體流發(fā)送到SBC2的私有網(wǎng)絡(luò)的IPv6地址,SBC2會(huì)查看自己維護(hù)的媒體地址映射表,然后使用自己的公有網(wǎng)絡(luò)的IPv4地址將媒體流發(fā)送到SBCI ;同理SBCl也會(huì)查看自己維護(hù)的媒體地址映射表,并使用自己的私有網(wǎng)絡(luò)IPv4地址將媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給joey。所述SBC原型的具體設(shè)計(jì)SBC共分為三個(gè)模塊,SBC管理器,信令處理模塊,媒體流處理模塊;

SBC管理器作為前端機(jī),有兩個(gè)功能一方面根據(jù)配置文件的各個(gè)屬性初始化SBC的各個(gè)模塊,另一方面SBC管理器繼承了 JAIN-SIP中的監(jiān)聽接口,用于傳輸層的事件監(jiān)聽,將不同的事件交由相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理;信令處理模塊用于處理請(qǐng)求和應(yīng)答消息。由于信令處理模塊需要處理多個(gè)會(huì)話,所以會(huì)話管理模塊就負(fù)責(zé)管理不同的分時(shí)系統(tǒng)和對(duì)話的相關(guān)信息,將不同會(huì)話的信令交由相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理;對(duì)SIP信令作了一個(gè)大致的分類,將信令處理模塊分為四個(gè)部分注冊(cè)機(jī)、呼叫控制、媒體控制和信令轉(zhuǎn)發(fā)。不同的消息會(huì)交給不同的模塊處理;SBC是VoIP呼叫控制產(chǎn)品,用于電話完全由VoIP傳輸而不需要網(wǎng)關(guān)的環(huán)境,它使用全部三種VoIP協(xié)議一H. 323關(guān)守、SIP代理和媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MGCP)。它會(huì)在未來(lái)的VoIP服務(wù)提供中發(fā)揮重要作用,允許跨越多個(gè)口網(wǎng)絡(luò),即使有防火墻要穿越,也能提供有質(zhì)量保障的VoIP服務(wù);當(dāng)SBC接收到一個(gè)SIP請(qǐng)求時(shí),SBC會(huì)作為一個(gè)UAS返回一個(gè)SIP響應(yīng)給終端,或者修改這個(gè)SIP請(qǐng)求,并作為一個(gè)UAC將它轉(zhuǎn)發(fā)出去,反之,當(dāng)SBC從接收到一個(gè)SIP響應(yīng)時(shí),它的角色就是UAC,然后它可能會(huì)作為一個(gè)UAS來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)響應(yīng),通常這個(gè)響應(yīng)在轉(zhuǎn)發(fā)之前已經(jīng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷牧恕BC對(duì)媒體流的處理通常在會(huì)話建立之后,當(dāng)它收到媒體分組時(shí),它可以通過查一張?jiān)诮?huì)話時(shí)進(jìn)行填充的“媒體地址映射表”來(lái)決定如何轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)分組。本發(fā)明的有益效果是基于會(huì)話邊緣控制器(Session Border Controller,簡(jiǎn)稱SBC)的IMS從IPv4向IPv6過渡方案的研究。從目前MS發(fā)展的現(xiàn)狀出發(fā),在充分研究了傳統(tǒng)IPv4與IPv6互通解決方案以及3GPP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后,由于SBC獨(dú)立于MS其他節(jié)點(diǎn),對(duì)其他節(jié)點(diǎn)影響較小,適合于獨(dú)立部署;通過研究MS相關(guān)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),提出了將SBC作為一個(gè)邊緣非標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體引入MS,基于JAIN-SIP vl.1實(shí)現(xiàn)了 SBC的功能,并成功地將其部署在頂S模擬平臺(tái)上。


圖1是MS的基本網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖;圖2是IP的功能實(shí)體圖;圖3是使用TIGW提供翻譯功能圖;圖4是SBC的B2BUA模型圖;圖5是SBC解決IPv4 IMS網(wǎng)絡(luò)與IPv6 IMS終端之間的互通圖;圖6是1-SBC解決IPv4 IMS網(wǎng)絡(luò)與IPv6 IMS網(wǎng)絡(luò)之間的互通圖;圖7是基于SBC的呼叫建立流程圖;圖8是BC系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種解決MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法。本發(fā)明是基于會(huì)話邊緣控制器(Session Border Controller,簡(jiǎn)稱SBC)的IMS從IPv4向IPv6過渡方案的研究。從目前頂S發(fā)展的現(xiàn)狀出發(fā),在充分研究了傳統(tǒng)IPv4與IPv6互通解決方案以及3GPP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后,由于SBC獨(dú)立于MS其他節(jié)點(diǎn),對(duì)其他節(jié)點(diǎn)影響較小,適合于獨(dú)立部署;通過研究MS相關(guān)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),提出了將SBC作為一個(gè)邊緣非標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體引入MS,基于JAIN-SIPvl.1實(shí)現(xiàn)了 SBC的功能,并成功地將其部署在MS模擬平臺(tái)上。1、MS的系統(tǒng)構(gòu)架整個(gè)IMS網(wǎng)絡(luò)可以分為三個(gè)層次接入層、會(huì)話控制層和應(yīng)用服務(wù)層;其中控制層基于SIP,與下面的傳送層和上面的業(yè)務(wù)層之間具有開放的接口,允許運(yùn)營(yíng)商采用單一的核心網(wǎng),橫跨固定網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)提供V0IP,多媒體消息基于SIP的業(yè)務(wù);MS符合NGN把呼叫控制與傳送分離的要求,是軟交換的延伸,在軟交換的基礎(chǔ)上對(duì)控制功能作進(jìn)一步分離;圖1為3GPP定義的IMS框架結(jié)構(gòu)。(1) MS的技術(shù)特點(diǎn)1)與接入方式無(wú)關(guān)性;2)支持分組域業(yè)務(wù)漫游;3)差異化服務(wù);4)統(tǒng)一認(rèn)證;5)集中用戶數(shù)據(jù)管理;6)安全。(2)MS中的功能實(shí)體MS的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為應(yīng)用層、會(huì)話控制層和接入互聯(lián)層。這種分層結(jié)構(gòu)中,業(yè)務(wù)的提供方式有了很大的改變,從網(wǎng)絡(luò)實(shí)體中分離出來(lái),由各種應(yīng)用服務(wù)器和認(rèn)證服務(wù)器來(lái)完成業(yè)務(wù)生成、業(yè)務(wù)認(rèn)證、業(yè)務(wù)運(yùn)行和業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)等。IMS的功能實(shí)體有 1)本地用戶服務(wù)器HSS ;2)呼叫會(huì)話控制功能CSCF ;3)多媒體資源功能MRF ;
4)網(wǎng)關(guān)功能。2、會(huì)話初始協(xié)議(I)SIP是由IETF提出來(lái)的一個(gè)應(yīng)用層控制協(xié)議,它是在簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議SMTP和超文本傳送協(xié)議HTTP的基礎(chǔ)之上,堅(jiān)持簡(jiǎn)潔開放、可擴(kuò)展性和可重用性的原則之上建立起來(lái)的。SIP采用的是一種模塊化結(jié)構(gòu),使用請(qǐng)求/應(yīng)答模式,SIP信息也是基于文本方式,因此簡(jiǎn)單靈活,升級(jí)擴(kuò)展方便。它主要支持5個(gè)方面I)用戶定位決定用于通信的終端系統(tǒng)的確定;2)用戶有效性決定被叫方是否愿意加入通信;3)用戶能力媒體和媒體參數(shù)的確定;4)會(huì)話建立響鈴,主叫方和被叫方的會(huì)話參數(shù)的建立;5)會(huì)話管理發(fā)送和終止會(huì)話、修改會(huì)話參數(shù)、激活服務(wù)等。SIP的功能實(shí)體如圖2所示,SIP主要包含四種功能實(shí)體,不是每個(gè)功能實(shí)體都包含全部的四層,而且SIP規(guī)定的實(shí)體都是邏輯實(shí)體,而不是物理實(shí)體。功能實(shí)體可以共存于一個(gè)設(shè)備當(dāng)中,也可以獨(dú)立存在。用戶代理客戶端,用戶代理服務(wù)器,代理服務(wù)器和重定向服務(wù)器在一個(gè)會(huì)話過程中的作用可能發(fā)生改變。例如,一個(gè)用戶終端在會(huì)話建立時(shí)扮演用戶代理服務(wù)器,而在主動(dòng)發(fā)起終止會(huì)話時(shí),則扮演用戶代理客戶端。

SIP的消息格式SIP協(xié)議采用客戶機(jī)/服務(wù)器的工作模型,通過請(qǐng)求消息和應(yīng)答機(jī)制來(lái)建立會(huì)話。由于SIP處理的是客戶端與服務(wù)器之間的請(qǐng)求和響應(yīng),所以SIP消息包括了請(qǐng)求消息和響應(yīng)消息,二者都具有相同的消息格式。SIP的工作機(jī)制注冊(cè)機(jī)制和注銷機(jī)制。SIP工作機(jī)制的核心是請(qǐng)求和相應(yīng)。(2) SIP在MS中的擴(kuò)展3GPP在MS中既不定義新的SIP消息,也不定義私有的SIP包頭,而是使用在RFC3261中定義的SIP,并且為某些SIP擴(kuò)展需要給予特定的支持。最終要的擴(kuò)展如下所示(它們?cè)贗ETFRFC中都有定義)。壓縮、安全、從指定的CSCF路由、私有包頭、Precondition、網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的呼叫釋放。(3) JAIN-SIP 概述JAIN(JAVATM APPS for the integrated Network)是一個(gè)由超過 80 個(gè)成員組成的集團(tuán),對(duì)融合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)所需要的API進(jìn)行規(guī)范.其中包括用于高層應(yīng)用開發(fā)所需要的API (SPA, SLEE, Call Control, etc)和用于信令的協(xié)議層 API (SIP, MGCP, SS7, etc),在工業(yè)界,己經(jīng)有許多JAIN產(chǎn)品被開發(fā)出來(lái)。JAIN APIs是一套基于JAVA技術(shù)的API接口,使得建于JAVA平臺(tái)上的下一代電信產(chǎn)品與服務(wù)的快速開發(fā)成為可能。JAIN APIs將服務(wù)移植,網(wǎng)絡(luò)集中和安全的網(wǎng)絡(luò)訪問帶入了電話和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。3、MS IPv6過渡方案的選擇(I)常用的過渡技術(shù)有雙協(xié)議棧技術(shù)、協(xié)議翻譯技術(shù)和隧道技術(shù)。(2) 3GPP R7中關(guān)于MS與IPv4 SIP網(wǎng)絡(luò)互通方案在3GPPTR 23. 228中,針對(duì)不同IP版本終端和核心網(wǎng)之間的通信3GPP TR23. 2285. 18提出了一個(gè)解決方案。它認(rèn)為,頂S至少應(yīng)該支持不同能力的終端之間的通信。除此之外,由于IP CAN的特殊屬性而產(chǎn)生的影響應(yīng)該通過IP-CAN解決,而不能影響MS。基于3GPPTS 23. 2211的網(wǎng)關(guān)提出了以下可能的解決方案。圖3說明了一個(gè)互通的模型。其中,TrGff作為一個(gè)NA (P) T-PT提供了翻譯功能。(3)基于SBC的MS IPv6過渡的解決方案SBC是用戶設(shè)備UE和MS核心網(wǎng)絡(luò)的接口,它在接入側(cè)和核心側(cè)之間轉(zhuǎn)發(fā)SIP消息,并且可以截獲和轉(zhuǎn)發(fā)到UE之間的媒體流。MS核心網(wǎng)絡(luò)和UE都可能有不同的IP能力并且運(yùn)行在不同的IP版本。ISBC跟SBC很相似,只不過SBC是位于MS網(wǎng)絡(luò)和MS終端之間,而ISBC位于兩個(gè)不同的MS域之間。這些不同的MS域也可能運(yùn)行不同的IP版本,而ISBC就是用來(lái)進(jìn)行不同MS運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)互通的。SBC 像一個(gè)背靠背用戶代理(Back-To-Back User Agents, B2BUA) 一樣工作。它可以同時(shí)終結(jié)信令和媒體流,并且修改某些SIP頭域和SIP消息體,特別是會(huì)話描述協(xié)議消息體(SDP body),而這些是作為一個(gè)普通的代理不允許的。例如,通過修改SDP消息體來(lái)控制媒體流的特性,如接收媒體的IP地址和端口,甚至于codecs ;通過修改REGISTER消息的“Contact—頭域,將SBC自己的地址插入這個(gè)頭域來(lái)代替MS終端完成注冊(cè),這樣就可以讓位于私網(wǎng)里面的MS終端可路由;產(chǎn)生新的“From-tag”和“To-tag”,以及去掉“Via”和“Record-route”頭域來(lái)達(dá)到拓?fù)潆[藏的目的。像背靠背用戶代理一樣,當(dāng)SBC接收到一個(gè)SIP請(qǐng)求時(shí),SBC會(huì)作為一個(gè)UAS返回一個(gè)SIP響應(yīng)給終端,或者修改這個(gè)SIP請(qǐng)求,并作為一個(gè)UAC將它轉(zhuǎn)發(fā)出去。反之,當(dāng)SBC從接收到一個(gè)SIP響應(yīng)時(shí),它的角色就是UAC,然后它可能會(huì)作為一個(gè)UAS來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)響應(yīng),通常這個(gè)響應(yīng)在轉(zhuǎn)發(fā)之前已經(jīng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷牧?。SBC對(duì)媒體流的處理通常在會(huì)話建立之后,當(dāng)它收到媒體分 組(如RTP包)時(shí),它可以通過查一張?jiān)诮?huì)話時(shí)進(jìn)行填充的“媒體地址映射表”(Media Address Mapping Table)來(lái)決定如何轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)分組。圖4簡(jiǎn)單描述了 SBC的B2BUA模型。4、基于MS的SBC的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)SBC是VoIP呼叫控制產(chǎn)品,用于電話完全由VoIP傳輸而不需要網(wǎng)關(guān)的環(huán)境。它使用全部三種VoIP協(xié)議一H. 323關(guān)守、SIP代理和媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MGCP)。它會(huì)在未來(lái)的VoIP服務(wù)提供中發(fā)揮重要作用,允許跨越多個(gè)口網(wǎng)絡(luò),即使有防火墻要穿越,也能提供有質(zhì)量保障的VoIP服務(wù)。(I) SBC 解決 IPv4 和 IPv6 的互通圖5描述了 IPv4終端和IPv6終端是怎樣在SBC的幫助下進(jìn)行通信的。首先joey和chandler要向MS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注冊(cè)。當(dāng)MS核心網(wǎng)絡(luò)收到這個(gè)INVITE請(qǐng)求消息后,SCSCF會(huì)去檢查HSS或者是已經(jīng)從HSS下載到本地的用戶數(shù)據(jù),首先查看joey是否已經(jīng)注冊(cè)和授權(quán),然后檢查chandler屬于本MS網(wǎng)絡(luò)還是其他的MS網(wǎng)絡(luò),如果屬于本MS網(wǎng)絡(luò),檢查chandler是否已經(jīng)注冊(cè),以及綁定的IP地址。我們可以分析,在會(huì)話建立之后,chandler會(huì)將媒體流發(fā)送到SBC2的私有網(wǎng)絡(luò)的IPv6地址,SBC2會(huì)查看自己維護(hù)的媒體地址映射表,然后使用自己的公有網(wǎng)絡(luò)的IPv4地址將媒體流發(fā)送到SBCI ;同理SBCl也會(huì)查看自己維護(hù)的媒體地址映射表,并使用自己的私有網(wǎng)絡(luò)IPv4地址將媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給joey。圖6描述了 IPv4和IPv6的MS網(wǎng)絡(luò)是怎樣在ISBC的協(xié)助下成功進(jìn)行通信的。有兩個(gè)IMS網(wǎng)絡(luò),example-a. com和example-b. tom。其中左邊的IMS網(wǎng)絡(luò)代表早期部署的,它只支持IPv4接入,而右邊的MS網(wǎng)絡(luò)代表升級(jí)過后的,它支持IPv6。如果想建立一個(gè)跨域的呼叫會(huì)話,必須在這兩個(gè)MS網(wǎng)絡(luò)之間增加一個(gè)實(shí)體一ISBC。當(dāng)ISBC收到來(lái)自一個(gè)MS網(wǎng)絡(luò)的SCSCF結(jié)點(diǎn)的INVITE請(qǐng)求,比MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4向IPv6演進(jìn)過程中的互通問題的研究如說example-a. com域的SCSCF發(fā)送一個(gè)INVITE請(qǐng)求給ISBC,ISBC會(huì)通過查詢E-DNS,得到example-b. com域的ICSCF結(jié)點(diǎn)的IPv6地址和端口,然后將連接example-b. com域的接口的IPv6地址插入到INVITE的SDP消息體中,最后將這個(gè)INVITE請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給ICSCF結(jié)點(diǎn)。相反的,ISBC也會(huì)根據(jù)根據(jù)“Via”頭域?qū)⒈唤械?83響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)到example-a. com域的SCSCF結(jié)點(diǎn)。(2)基于SBC/1-SBC的MS會(huì)話流程分析及信令處理邏輯對(duì)于基于SBC的MS注冊(cè)流程包含兩層意義I)向MS網(wǎng)絡(luò)中的S-CSCF注冊(cè)并與P-CSCF形成安全聯(lián)盟;這是MS用戶注冊(cè)的普遍意義。從外部節(jié)點(diǎn)看來(lái),實(shí)際上是同一個(gè)SBC的IP地址注冊(cè)到了 S-CSCF上。2)向SBC (不包括1-SBC)注冊(cè)。但該論文不認(rèn)為UE向SBC注冊(cè)的地址類型反映了其信令和媒體IP能力。(a)基于SBC的會(huì)話·建立流程分析及消息處理邏輯圖7是包含了初始INVITE消息,臨時(shí)響應(yīng)和終止會(huì)話的BYE消息的一個(gè)完整會(huì)話流程I) Request URl 頭域2) From和TO頭域中的tag參數(shù)3) Route 頭域4) Contact 頭域5) Via 頭域6) Record-Route 頭域7 ) MaxForward 頭域8) SDP消息體修改9) SBC 的 ANAT 功能對(duì) SDP offer 的處理10) SBC 的 ANAT 功能對(duì) SDP allswer 的處理(b)基于SBC的會(huì)話終止流程分析及消息處理邏輯SBC具體的處理邏輯如下I) 一旦收到CANCEL請(qǐng)求,即發(fā)送200 OK消息給請(qǐng)求方;2)當(dāng)收到來(lái)自callcrDialog的CANCEL請(qǐng)求,SBC根據(jù)calleeDialog中所記錄的事務(wù)信息獲得最初INVITE消息所創(chuàng)建的客戶端事務(wù),并創(chuàng)建一個(gè)新的CANCEL請(qǐng)求。3)如前所述,更新CANCEL消息中相關(guān)的頭域值,如(RequstURl, Contact, Route,MaxForward)4)根據(jù)新創(chuàng)建的CANCEL消息獲得一個(gè)新的客戶端事務(wù)(Cancel事務(wù)),并將fromTag設(shè)置為與原有的Invite事務(wù)ID,即branch ID。
5)通過cancel事務(wù)發(fā)送請(qǐng)求。(3)SBC/I_SBC系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)基于B2BUA模型及業(yè)務(wù)場(chǎng)景,我們實(shí)現(xiàn)的SBC共分為三個(gè)模塊,SBC管理器,信令處理模塊,媒體流處理模塊。如圖8所示。SBC管理器作為前端機(jī),有兩個(gè)功能。一方面根據(jù)配置文件的各個(gè)屬性初始化SBC的各個(gè)模塊,另一方面SBC管理器繼承了 JAIN-SIP中的Listener接口,用于傳輸層的事件監(jiān)聽,將不同的事件交由相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理。信令處理模塊用于處理請(qǐng)求和應(yīng)答消息。由于信令處理模塊需要處理多個(gè)會(huì)話,所以會(huì)話管理模塊就負(fù)責(zé)管理不同的session和call dialog的相關(guān)信息,將不同會(huì)話的信令交由相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理。我們對(duì)SIP信令作了一個(gè)大致的分類,將信令處理模塊分為四個(gè)部分注冊(cè)機(jī)、呼叫控制、媒體控制和信令轉(zhuǎn)發(fā)。不同的消息會(huì)交給不同的模塊處理。注冊(cè)機(jī)負(fù)責(zé)處理注冊(cè)相關(guān)的SIP信令,主要是Register消息。對(duì)于該類消息的處理策略與其他消息區(qū)別很大,所以單獨(dú)交由注冊(cè)機(jī)處理。注冊(cè)機(jī)管理注冊(cè)用戶相關(guān)檔案。呼叫控制負(fù)責(zé)建立呼叫會(huì)話等相關(guān)信令的處理,如INVITE,UPDATE, PRACK, 183等各種請(qǐng)求和應(yīng)答。由于這類消息的處理須依賴其特定會(huì)話的上下文,所以必須進(jìn)入相關(guān)的狀態(tài)機(jī)進(jìn)行處理。無(wú)狀態(tài)信令轉(zhuǎn)發(fā)該類消息主要是指PUBLISH,REFER, NOTIFY, MESSAGE等與UE狀態(tài)消息發(fā)布和即時(shí)消息相關(guān)的無(wú)狀態(tài)信令,是在整個(gè)會(huì)話建立之后才存在的,與狀態(tài)機(jī)無(wú)關(guān),只需做成功地轉(zhuǎn)發(fā)即可。媒體流處理模塊用于處理會(huì)話建立后的媒體流,它的實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)了 SBC是一個(gè)媒體感知的實(shí)體。通過媒體地址映 射,它能夠正確地轉(zhuǎn)發(fā)RTP包。
權(quán)利要求
1.一種解決MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法,其特征在于,該方法包括 (1)IMS的系統(tǒng)構(gòu)架;整個(gè)MS網(wǎng)絡(luò)可以分為三個(gè)層次接入層、會(huì)話控制層和應(yīng)用服務(wù)層??刂茖踊赟IP,與下面的傳送層和上面的業(yè)務(wù)層之間具有開放的接口,允許運(yùn)營(yíng)商采用單一的核心網(wǎng),橫跨固定網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)提供VOIP,多媒體消息等基于SIP的業(yè)務(wù)。MS符合NGN把呼叫控制與傳送分離的要求,是軟交換的延伸,在軟交換的基礎(chǔ)上對(duì)控制功能作進(jìn)一步分離;由各種應(yīng)用服務(wù)器和認(rèn)證服務(wù)器來(lái)完成業(yè)務(wù)生成、業(yè)務(wù)認(rèn)證、業(yè)務(wù)運(yùn)行和業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)功能; (2)針對(duì)不同IP能力的MS網(wǎng)絡(luò)與SIP網(wǎng)絡(luò)之間互相通信的解決方案, O IP多媒體子系統(tǒng)的信令控制協(xié)議一會(huì)話初始協(xié)議,SIP是由IETF提出來(lái)的一個(gè)應(yīng)用層控制協(xié)議,它是在簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議SMTP和超文本傳送協(xié)議HTTP的基礎(chǔ)之上,堅(jiān)持簡(jiǎn)潔開放、可擴(kuò)展性和可重用性的原則之上建立起來(lái)的。SIP采用的是一種模塊化結(jié)構(gòu),使用請(qǐng)求/應(yīng)答模式,SIP是邏輯實(shí)體,而不是物理實(shí)體,邏輯實(shí)體可以共存于一個(gè)設(shè)備當(dāng)中,也可以獨(dú)立存在,即所包含的用戶代理客戶端,用戶代理服務(wù)器,代理服務(wù)器和重定向服務(wù)器在一個(gè)會(huì)話過程中的作用可能發(fā)生改變; 2)在MS網(wǎng)絡(luò)與MS終端之間引入一個(gè)會(huì)話邊緣控制器,以及在MS網(wǎng)絡(luò)之間引入與互連接會(huì)話邊緣控制器,它們可以根據(jù)MS網(wǎng)絡(luò)和MS終端的IP版本對(duì)SIP信令和RTP媒體進(jìn)行修改; (3)基于SBC的MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6的解決方案 SBC是用戶設(shè)備UE和MS核心網(wǎng)絡(luò)的接口,它在接入側(cè)和核心側(cè)之間轉(zhuǎn)發(fā)SIP消息,并且可以截獲和轉(zhuǎn)發(fā)到UE之間的媒體流;MS核心網(wǎng)絡(luò)和UE都可能有不同的IP能力,并且運(yùn)行在不同的IP版本; ISBC跟SBC很相似,只不過SBC是位于MS網(wǎng)絡(luò)和MS終端之間,而ISBC位于兩個(gè)不同的MS域之間。這些不同的MS域也可能運(yùn)行不同的IP版本,而ISBC就是用來(lái)進(jìn)行不同MS運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)互通的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述解決MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法,其特征在于,SBC解決MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6的過程IPv4終端和IPv6終端是怎樣在SBC的幫助下進(jìn)行通信的,首先joey和chandler要向MS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注冊(cè),當(dāng)MS核心網(wǎng)絡(luò)收到這個(gè)INVITE請(qǐng)求消息后,SCSCF會(huì)去檢查HSS或者是已經(jīng)從HSS下載到本地的用戶數(shù)據(jù),首先查看joey是否已經(jīng)注冊(cè)和授權(quán),然后檢查chandler屬于本MS網(wǎng)絡(luò)還是其他的MS網(wǎng)絡(luò),如果屬于本MS網(wǎng)絡(luò),檢查chandler是否已經(jīng)注冊(cè),以及綁定的IP地址; 在會(huì)話建立之后,chandler會(huì)將媒體流發(fā)送到SBC2的私有網(wǎng)絡(luò)的IPv6地址,SBC2會(huì)查看自己維護(hù)的媒體地址映射表,然后使用自己的公有網(wǎng)絡(luò)的IPv4地址將媒體流發(fā)送到SBCI ;同理SBCl也會(huì)查看自己維護(hù)的媒體地址映射表,并使用自己的私有網(wǎng)絡(luò)IPv4地址將媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給joey。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述解決MS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法,其特征在于,所述SBC共分為三個(gè)模塊SBC管理器,信令處理模塊和媒體流處理模塊; SBC管理器作為前端機(jī),有兩個(gè)功能一方面根據(jù)配置文件的各個(gè)屬性初始化SBC的各個(gè)模塊,另一方面SBC管理器繼承了 JAIN-SIP中的監(jiān)聽接口,用于傳輸層的事件監(jiān)聽,將不同的事件交由相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理;信令處理模塊用于處理請(qǐng)求和應(yīng)答消息。由于信令處理模塊需要處理多個(gè)會(huì)話,所以會(huì)話管理模塊就負(fù)責(zé)管理不同的分時(shí)系統(tǒng)和對(duì)話的相關(guān)信息,將不同會(huì)話的信令交由相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理JiSIP信令作了一個(gè)大致的分類,將信令處理模塊分為四個(gè)部分注冊(cè)機(jī)、呼叫控制、媒體控制和信令轉(zhuǎn)發(fā)。不同的消息會(huì)交給不同的模塊處理; SBC是VoIP呼叫控制產(chǎn)品,用于電話完全由VoIP傳輸而不需要網(wǎng)關(guān)的環(huán)境,它使用全部三種VoIP協(xié)議一H. 323關(guān)守、SIP代理和媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MGCP)。它會(huì)在未來(lái)的VoIP服務(wù)提供中發(fā)揮重要作用,允許跨越多個(gè)口網(wǎng)絡(luò),即使有防火墻要穿越,也能提供有質(zhì)量保障的VoIP服務(wù); 當(dāng)SBC接收到一個(gè)SIP請(qǐng)求時(shí),SBC會(huì)作為一個(gè)UAS返回一個(gè)SIP響應(yīng)給終端,或者修改這個(gè)SIP請(qǐng)求,并作為一個(gè)UAC將它轉(zhuǎn)發(fā)出去,反之,當(dāng)SBC從接收到一個(gè)SIP響應(yīng)時(shí),它的角色就是UAC,然后它可能會(huì)作為一個(gè)UAS來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)響應(yīng),通常這個(gè)響應(yīng)在轉(zhuǎn)發(fā)之前已經(jīng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷牧恕?SBC對(duì)媒體流的處理通常在會(huì)話建立之后,當(dāng)它收到媒體分組時(shí),它可以通過查一張?jiān)诮?huì)話時(shí)進(jìn)行填充的“媒體地址映射表”來(lái)決定如何轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)分組。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于多媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)范圍的一種解決IMS網(wǎng)絡(luò)中IPv4過渡到IPv6互通方法。在IMS網(wǎng)絡(luò)與IMS終端之間引入一個(gè)會(huì)話邊緣控制器,以及在IMS網(wǎng)絡(luò)之間引入與互連接會(huì)話邊緣控制器,它們可以根據(jù)IMS網(wǎng)絡(luò)和IMS終端的IP版本對(duì)SIP信令和RTP 媒體進(jìn)行修改;SBC是用戶設(shè)備UE和IMS核心網(wǎng)絡(luò)的接口,它在接入側(cè)和核心側(cè)之間轉(zhuǎn)發(fā)SIP消息,并且可以截獲和轉(zhuǎn)發(fā)到UE之間的媒體流。本發(fā)明通過研究IMS相關(guān)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),提出了將SBC作為一個(gè)邊緣非標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體引入IMS,基于JAIN-SIP v1.1實(shí)現(xiàn)了SBC在IMS IPv6過渡方案中的功能。并成功地將其部署在IMS模擬平臺(tái)上。
文檔編號(hào)H04L29/06GK103067414SQ20131003672
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
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