一种IMS网络中处理S－CSCF变更的方法及系统

摘要

一种IMS网络中处理S－CSCF变更的方法及系统，所述方法包括：HSS收到S－CSCF发送的服务器指派请求后，若检查出该用户在所述HSS的注册状态是已注册，且本次注册的第二服务呼叫会话控制功能S－CSCF2与上次注册指派的第一服务呼叫会话控制功能S－CSCF1不一致，则发送服务器指派失败响应给S－CSCF2，并在服务器指派失败响应中指示该用户注册的S－CSCF发生变更；S－CSCF2收到服务器指派失败响应后，若所述失败响应中指示S－CSCF发生变更，则向HSS发送多媒体认证请求MAR。通过本发明提供的方法及系统，使得IMS网络中用户在S－CSCF变更情况下依然能注册成功，并使用网络服务的需求。

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种IP多媒体子系统(IPMultimedia Core Network Subsystem，简称IMS)中处理用户注册的服务呼叫会话控制功能(Serving Call Session Control Function，简称S-CSCF)变更的方法及系统。

背景技术

IP多媒体子系统是第三代合作伙伴组织(3rd Generation PartnershipProject，简称3GPP)定义的下一代网络标准，其显著特点是采用了会话初始协议(Session Initial Protocol，简称SIP)体系，通讯与接入无关，可以具备多媒体业务控制功能与承载能力分离，呼叫与业务分离，应用与服务分离，业务与网络分离，以及移动网与因特网业务融合等多种能力。

IMS中主要的功能实体包括控制用户注册、会话控制等功能的呼叫控制实体(Call Session Control Function，简称CSCF)、集中管理用户签约数据的归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称HSS)、提供各种业务逻辑控制功能的应用服务器(Application Server，简称AS)。另外，在会话过程中还涉及互连边界控制功能(Interconnection Border Control Function，简称IBCF)、签约定位器功能(Subscription Locator Function，简称SLF)等功能实体。

在IMS框架中，用户可以签约多个服务呼叫会话控制功能(简称S-CSCF)，在一个S-CSCF设备发生故障等没有响应，或者配置修改S-CSCF的主机名，以及容灾等情况下，都会发生S-CSCF变更的情况。在现有技术中，在用户注册过程中，发生容灾等情况下S-CSCF变更时，可能导致用户不能注册。

现有技术中，S-CSCF变更导致注册失败的流程如附图1所示，包括以下步骤：

S101，用户在S-CSCF2注册成功；

S102，由于S-CSCF2发生链路中断等故障，用户切换到S-CSCF1上注册成功，HSS上的用户注册状态也关联到S-CSCF1上；

S103，用户新的注册请求经代理呼叫会话控制功能(简称P-CSCF)发送到查询呼叫会话控制功能(简称I-CSCF)；

S104，I-CSCF经查询HSS后将注册请求转发到S-CSCF1；

S105，S-CSCF1由于链路中断等故障无响应，或者返回3xx或者408的错误响应；

S106，I-CSCF重新选择S-CSCF，将注册请求发送到S-CSCF2；

S107，用户在S-CSCF2注册过，S-CSCF2有该用户的用户数据和鉴权数据信息，不会向HSS发送多媒体认证请求(Multimedia-Auth-Request，简称MAR)获取鉴权数据，直接发送401鉴权挑战响应；

S108，S-CSCF2发送401鉴权挑战响应给I-CSCF；

S109，I-CSCF转发401鉴权挑战响应给P-CSCF，P-CSCF再转发给用户设备(User Equipment，简称UE)；

S110，用户的携带挑战响应的注册请求经P-CSCF发送到I-CSCF；

S111，I-CSCF将注册请求转发到S-CSCF2；

S112，S-CSCF2对用户鉴权通过后，发送服务器指派请求(Server-Assignment-Request，简称SAR)到HS S；

S113，HSS检查用户注册状态，发现本次注册的S-CSCF与上次注册指派的S-CSCF不一致，发送错误响应；

S114，HSS发送服务器指派失败响应到S-CSCF2；

S115，注册失败，S-CSCF2发送注册失败响应到I-CSCF；

S116，I-CSCF转发注册失败响应给P-CSCF，P-CSCF再转发给用户设UE。

从上述过程中可以看出，由于多次容灾等引起用户注册的S-CSCF变更时，S-CSCF2由于本地已经有用户的鉴权数据，不再向HSS获取鉴权信息数据；而后续鉴权通过后、发送服务器指派请求到HSS时，HSS按协议检查本次注册的S-CSCF与上次注册指派的S-CSCF不一致，返回错误响应，现有技术没有对这种流程错误做进一步处理，直接注册失败，导致用户注册不成功，无法使用服务。

此外，当用户注册的S-CSCF发生变更时，原注册的S-CSCF无法获知，因此也无法正常删除该用户的用户数据，从而造成数据冗余。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种IMS网络中处理S-CSCF变更的方法及系统，满足IMS网络中用户在S-CSCF变更情况下依然能注册成功，并使用网络服务的需求。

为了解决上述问题，本发明提供了一种IMS网络中处理S-CSCF变更的方法，包括：

归属用户服务器HSS收到服务代理呼叫会话控制功能S-CSCF发送的服务器指派请求后，若检查出用户在所述HSS的注册状态是已注册，且本次注册的第二服务呼叫会话控制功能S-CSCF2与上次注册指派的第一服务呼叫会话控制功能S-CSCF1不一致，则发送服务器指派失败响应给所述S-CSCF2，并在所述服务器指派失败响应中指示该用户注册的S-CSCF发生变更；

所述S-CSCF2收到所述服务器指派失败响应后，若所述失败响应中指示S-CSCF发生变更，则向所述HSS发送多媒体认证请求MAR。

进一步地，上述方法还可具有如下特点：

所述HSS通过检查所述用户的公共用户标识PUI检查该用户的注册状态是否为已注册。

进一步地，上述方法还可具有如下特点：

所述HSS通过将所述服务器指派请求中的S-CSCF的主机名与所述HSS中保存的该用户注册的S-CSCF的主机名进行比较，检查该用户注册的S-CSCF是否与之前注册的S-CSCF不一致。

进一步地，上述方法还可具有如下特点：

所述HSS在收到所述MAR请求、并完成后续的用户注册流程后，向所述S-CSCF1发送网络注销请求，通知所述S-CSCF1该用户注册的S-CSCF发生变更；

所述S-CSCF1收到所述网络注销请求后，删除该用户的本地用户数据，或者保留用户数据并标记该用户注册的S-CSCF发生变更；并发送网络注销响应给所述HSS。

进一步地，上述方法还可具有如下特点：

如果所述HSS没有收到所述网络注销响应，则在一定时间后再次发送网络注销请求，直到收到网络注销响应或者超过重发次数的上限值。

进一步地，上述方法还可具有如下特点：

所述HSS通过所述服务器指派失败响应中的失败码指示该用户注册的S-CSCF发生变更。

本发明还提供了一种IMS网络中处理S-CSCF变更的系统，包括用户设备UE，归属用户服务器HSS、第一服务呼叫会话控制功能S-CSCF1及第二服务呼叫会话控制功能S-CSCF2，其中：

所述HSS用于，收到所述S-CSCF2发送的服务器指派请求后，若检查出所述UE在所述HSS的注册状态是已注册，且本次注册的S-CSCF2与上次注册指派的所述S-CSCF1不一致，则发送服务器指派失败响应给所述S-CSCF2，并在所述服务器指派失败响应中指示该用户注册的S-CSCF发生变更；以及，在收到所述S-CSCF2发送的多媒体认证请求MAR后，完成后续的用户注册流程；

所述S-CSCF2用于，在收到所述服务器指派失败响应后，根据其中S-CSCF发生变更的指示向所述HSS发送所述MAR请求。

进一步地，上述系统还可具有如下特点：

所述HSS通过将所述服务器指派请求中的S-CSCF的主机名与所述HSS中保存的该用户注册的S-CSCF的主机名进行比较，检查该用户注册的S-CSCF是否与之前注册的S-CSCF不一致。

进一步地，上述系统还可具有如下特点：

所述HSS还用于，在完成后续的用户注册流程后，向所述S-CSCF1发送网络注销请求，通知所述S-CSCF1该用户注册的S-CSCF发生变更；

所述S-CSCF1在收到所述网络注销请求后，删除该用户的本地用户数据，或者保留用户数据并标记该用户注册的S-CSCF发生变更；并发送网络注销响应给所述HSS。

进一步地，上述系统还可具有如下特点：

所述HSS还用于，在发送所述网络注销请求后，如果没有收到所述网络注销响应，则在一定时间后再次发送所述网络注销请求，直到收到网络注销响应或者超过重发次数的上限值。

与现有技术相比，本发明在IP多媒体子系统中S-CSCF发生变更情况下的注册过程中，通过采用S-CSCF重新发起MAR鉴权流程的方法，避免了因S-CSCF变更导致用户无法注册无法使用网络服务的缺陷；同时，还由于将S-CSCF的变更情况通知原来的S-CSCF，因此保证了用户在IMS网络中的数据一致性。

附图说明

图1为现有S-CSCF变更导致注册失败的处理流程图；

图2为本发明实施例的S-CSCF变更情况下用户注册成功的处理流程图；

图3是本发明实施例的系统示意图。

具体实施方式

本发明主要采用如下技术方案：

HSS收到S-CSCF发送的服务器指派请求SAR后，若检查出该用户在HSS的注册状态是已注册，且本次注册的第二服务呼叫会话控制功能S-CSCF2与上次注册指派的第一服务呼叫会话控制功能S-CSCF1不一致，则在发送给S-CSCF2的服务器指派失败响应中指示该用户注册的S-CSCF与之前注册的SCSCF不一致；

S-CSCF2收到上述服务器指派失败响应后，若该失败响应中指示发生了SCSCF不一致情况，则向HSS发送多媒体认证请求(Multimedia-Auth-Request，简称MAR)。

采用该技术方案，HSS在收到MAR请求后，将保存MAR请求中携带的S-CSCF2的主机名，并记录包括原S-CSCF1的主机名等在内的变更信息，以完成后续的用户注册流程。

这样，经过MAR鉴权处理，在后续处理服务器指派请求SAR时，HSS不会再因为S-CSCF不一致而返回错误响应，使用户能够成功注册。

进一步地，用户经过本次注册成功后，HSS可以发送网络注销请求(Registration-Termination-Request，简称RTR)到原来的S-CSCF1，通知原来的S-CSCF1该用户已经指派到另一个新的S-CSCF；

S-CSCF 1收到HSS的网络注销请求RTR后，得知该用户已经指派了一个新的S-CSCF，则删除该用户的本地用户数据信息，并发送RTA响应给HSS。或者，也可以保留该用户的本地用户数据，并标记该用户已经在一个新的S-CSCF注册。

此外，HSS收到S-CSCF发来的服务器指派请求SAR时，通过检查用户的公共用户标识(Public User Identities，简称PUI)判断出该用户已经注册，并且通过将所述服务器指派请求中的S-CSCF的主机名与所述HSS中保存的该用户注册的S-CSCF的主机名进行比较，检查本次注册的S-CSCF是否与上次注册指派的S-CSCF不一致。

此外，HSS发现用户注册的S-CSCF发生变更时，也可以不返回错误响应，而是直接给用户指派新的S-CSCF，返回成功响应，并发送RTR请求给原来的S-CSCF。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图2是本发明实施例的S-CSCF变更情况下用户注册成功的处理流程图，描述了改进的注册处理流程，尤其是对注册过程中S-CSCF变更情况的处理过程。包括以下步骤：

S201，用户在S-CSCF2注册成功；

S202，由于S-CSCF2发生链路中断等故障，用户切换到S-CSCF1上注册成功，HSS上的用户注册状态也关联到S-CSCF1上；

S203，用户新的注册请求经P-CSCF发送到I-CSCF；

S204，I-CSCF经查询HSS后将注册请求转发到S-CSCF1；

S205，S-CSCF1由于链路中断等故障无响应，或者返回3xx或者408的错误响应；

S206，I-CSCF重新选择S-CSCF，将注册请求发送到S-CSCF2；

S207，由于用户在S-CSCF2注册过，S-CSCF2有该用户的用户数据和鉴权数据信息，因而不会向HSS发送多媒体认证请求MAR获取鉴权数据，直接发送401鉴权挑战响应；

S208，S-CSCF2发送401鉴权挑战响应给I-CSCF；

S209，I-CSCF转发401鉴权挑战响应给P-CSCF，P-CSCF再转发给用户设备UE；

S210，用户的携带挑战响应的注册请求经P-CSCF发送到I-CSCF；

S211，I-CSCF将注册请求转发到S-CSCF2；

S212，S-CSCF2对用户鉴权通过后，发送获取服务器指派请求SAR到HSS；

S213，归属用户服务器HSS收到S-CSCF发来的服务器指派请求SAR，检查发现用户的PUI已经注册，并且本次注册的S-CSCF与上次注册指派的S-CSCF不一致，决定发送失败响应；

其中，HSS通过将SAR请求中的S-CSCF的主机名与所述HSS中保存的该用户注册的S-CSCF的主机名进行比较，来检查该用户注册的S-CSCF是否发生变更；

另外，在本发明其他实施例中，HSS在发现S-CSCF不一致时，也可以不回错误响应，直接给用户指派新的S-CSCF，返回成功响应，并发送RTR请求给原来的S-CSCF。

S214，HSS给S-CSCF发送服务器指派失败响应，失败码指示发生了S-CSCF不一致情况；

与现有技术不同的是，该步骤中HSS发送的服务器指派失败响应包含有指示S-CSCF发生变更的相关内容，如失败码。

S215，S-CSCF收到服务器指派失败响应，失败码指示发生了S-CSCF变更，与该用户原来指派的S-CSCF不一致的情况，重新发起MAR鉴权流程；

其中，这里可以增加本地策略配置S-CSCF要不要重新发起MAR鉴权流程，以及，MAR请求成功后，S-CSCF是否对UE进行401挑战。

S216，S-CSCF发起MAR请求到HSS获取用户鉴权信息；

S217，HSS收到MAR请求，保存本次请求中携带的新的S-CSCF主机名，检查到S-CSCF变更后，HSS记录包括原来S-CSCF主机名等变更情况信息，并返回成功的多媒体认证响应MAA，在响应中携带用户鉴权信息；

这样，经过多媒体认证请求MAR的处理，HSS在后续处理服务器指派请求SAR的时候不会因为S-CSCF不一致而返回错误响应。

S218，根据本地策略设置，S-CSCF2发送401鉴权挑战响应给I-CSCF；

S219，I-CSCF转发401鉴权挑战响应给P-CSCF，P-CSCF再转发给用户设备UE；

S220，用户的携带挑战响应的注册请求经P-CSCF发送到I-CSCF；

S221，I-CSCF将注册请求转发到S-CSCF2；

S222，S-CSCF2对用户鉴权通过后，发送获取服务器指派请求SAR到HSS；

S223，归属用户服务器HSS收到S-CSCF发来的服务器指派请求SAR，因在前面MAR流程中，用户关联的S-CSCF已经改成新的S-CSCF2，这里不会因为S-CSCF不一致拒绝，HSS返回成功的SAA响应，在响应中携带用户数据；

S224，注册成功，S-CSCF2发送注册成功响应到I-CSCF；

S225，I-CSCF转发注册成功响应给P-CSCF，P-CSCF再转发给用户设UE；

S226，本次注册成功后，HSS检查到本次注册S-CSCF发生了变更，发送网络注销请求RTR到原来的S-CSCF，通知原来的S-CSCF1该用户已经指派到另一个新的S-CSCF；

当然，在本发明其他实施例中，本次注册成功后，HSS也可以采用其他的请求或者方法通知原来的S-CSCF该用户已经指派到另一个新的S-CSCF。

S227，HSS发送网络注销请求RTR到原来的S-CSCF1；

S228，S-CSCF1收到HSS的网络注销请求RTR，指示该用户已经指派了一个新的S-CSCF，删除该用户的本地用户数据信息，或者也可以根据本地策略配置不删除用户数据，只是标记该用户已经在一个新的S-CSCF注册。S-CSCF1发送网络注销响应RTA给HSS。

如果由于S-CSCF链路中断等故障，HSS没有收到S-CSCF的RTA响应，可以在一定时间后再次尝试发送RTR请求通知原来的S-CSCF该用户已经指派到另一个新的S-CSCF，直到收到RTA响应或者尝试超过重发次数的上限值。并且，当HSS没有收到RTA响应时，再次尝试发送RTR请求的间隔时间以及尝试重发次数限制可根据本地配置决定。

图3是本发明实施例的处理S-CSCF变更的系统示意图，本发明在系统框架的描述上只列出与本发明相关的组成部分，至于整个的IMS系统框架则不再逐一具体描述；另外，用户在IMS网络注册时各个网元之间的消息交互流程等也不再一一赘述，具体请参考本发明图1和图2部分中的描述。

如图3所示，其主要涉及以下网元和设备：用户设备UE；以及IMS网络中的代理呼叫会话控制功能称P-CSCF、服务呼叫会话控制功能S-CSCF(包括第一服务呼叫会话控制功能S-CSCF1和第二服务呼叫会话控制功能S-CSCF2)、查询呼叫会话控制功能I-CSCF、归属用户服务器HSS，其中：

HSS主要用于，在收到S-CSCF2发送的服务器指派请求SAR后，若检查出该用户已经注册，且本次注册的S-CSCF2与上次注册指派的S-CSCF1不一致，则发送服务器指派失败响应给S-CSCF2，并在服务器指派失败响应中指示该用户注册的S-CSCF已由S-CSCF1变更为S-CSCF2；以及，在收到所述S-CSCF2发送的MAR请求后，保存MAR请求中携带的S-CSCF2的主机名，并记录包括S-CSCF1的主机名等在内的变更信息，以便与S-CSCF2配合完成用户后续的注册流程；

S-CSCF2主要用于，收到服务器指派失败响应后，根据所述指示向HSS发送多媒体认证请求MAR；

P-CSCF主要用于执行UE和IMS网络的交互消息的转发等；

I-CSCF主要用于通过查询HSS将用户的注册请求等转发到可用的S-CSCF，以及，将来自IMS网络的消息通过P-CSCF转发给UE。

进一步地，HSS还用于，在完成后续的用户注册流程后，向S-CSCF1发送网络注销请求，通知S-CSCF1该用户注册的S-CSCF发生变更；

S-CSCF1在收到所述网络注销请求后，删除该用户的本地用户数据，或者保留用户数据并标记该用户注册的S-CSCF发生变更；并发送网络注销响应给所述HSS。

进一步地，所述HSS还用于，在发送所述网络注销请求后、没有收到所述网络注销响应时，在一定时间后再次发送网络注销请求，直到收到网络注销响应或者超过重发次数的上限值。

综上所述，在现有技术中，对S-CSCF变更时的注册处理存在缺陷，由于HSS在服务器指派请求发现用户本次注册的S-CSCF与上次注册指派的S-CSCF不一致，返回错误响应，现有技术没有对这种流程错误做进一步处理，直接注册失败，导致用户注册不成功，无法使用服务；在本发明中通过改进用户注册流程，增加了S-CSCF变更情况的处理，重新发起MAR鉴权流程，达到用户可以注册成功使用网络服务的目的。