一种本地疏导的VoLTE国际漫游系统及方法 |
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申请号 | CN201410589841.0 | 申请日 | 2014-10-28 | 公开(公告)号 | CN104363573A | 公开(公告)日 | 2015-02-18 |
申请人 | 北京邮电大学; | 发明人 | 双锴; 苏森; 马姣; 徐鹏; 王玉龙; | ||||
摘要 | 本 发明 提供了VoLTE国际漫游情况下的一种本地疏导(Loopback)的VoLTE国际漫游系统及方法,属于通信领域。所述本地疏导的VoLTE国际漫游系统,包括主叫用户的归属网络A及其拜访网络C,被叫用户的归属网络B及其拜访网络D,在所述主叫用户的拜访网络C上设有增强I-CSCF网元,其能够对本地疏导信息进行处理。利用本发明的系统和方法,无需引入新的网络设备,降低了运营成本以及维护成本;而且,网络更加扁平化,处理消息的网元数目减少,同时减少呼叫的平均时长。 | ||||||
权利要求 | 1.一种本地疏导的VoLTE国际漫游系统,包括主叫用户的归属网络A及其拜访网络C,被叫用户的归属网络B及其拜访网络D,其特征在于:在所述主叫用户的拜访网络C上设有增强I-CSCF网元,其能够对本地疏导信息进行处理。 |
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说明书全文 | 一种本地疏导的VoLTE国际漫游系统及方法技术领域[0001] 本发明属于通信领域,具体涉及VoLTE国际漫游情况下的一种本地疏导的VoLTE国际漫游系统及方法。 背景技术[0002] VoLTE是基于IMS的语音业务。IMS由于支持多种接入和丰富的多媒体业务,成为全IP时代的核心网标准架构。经历了过去几年的发展成熟后,IMS已被3GPP和GSMA确定为移动语音的标准架构。VoLTE即Voice oVer LTE,它是一种IP数据传输技术,无需2G/3G网,全部业务承载于4G网络上,可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。 [0003] 截至2013年8月,全球一共有456张LTE网络,其中包含了213个商用网络;伴随着LTE商用服务的推出,全球的LTE用户总数也达到了1.26亿。随着LTE在全球的普及,国际漫游业务作为客户体验的不可或缺的一部分,引起了行业的关注,各方都共同努力为其寻找一个最佳的解决方案。VoLTE国际漫游作为LTE的关键技术之一,如果处理的不合理,会潜在地影响IMS的部署。因此,VoLTE国际漫游业务成为一个重要而又紧迫的研究课题。 [0004] 当前的国际漫游技术主要包括:当前的电路域国际漫游以及早期的不成熟的VoLTE国际漫游。 [0005] 1,当前的电路域国际漫游 [0006] 当前的电路域国际漫游的架构如图1所示:用户Alice漫游至其他网络,在成功注册之后,发起呼叫,呼叫请求消息无需返回至归属网络(此时对用户进行服务的是拜访网络的交换机,不需要归属网络交换机的参与),而是直接从拜访网络路由至被叫归属网络。当前采用的计费方式是级联计费,级联计费要求有媒体流的路径上也一定要有相应的信令,否则无法对用户进行计费。当前的媒体与信令在同一条路径上,不存在任何问题,满足所有需求,尽管媒体流不是最佳路由。 [0007] 2,早期的VoLTE国际漫游 [0008] 早期的VoLTE国际漫游架构如图2所示:用户Alice漫游至拜访网络C,在成功注册之后,向用户Bob发起呼叫,呼叫请求消息返回至归属网络A,由归属网络对呼叫请求消息进行后续的路由。 [0009] 早期当前电路域国际漫游场景中,对漫游用户进行服务的是拜访网络的网元,但是由于VoLTE是基于IMS的语音业务,在VoLTE国际漫游场景中,对漫游用户进行服务的是归属网络的S-CSCF网元,这就导致漫游用户的呼叫请求消息必须路由回归属网络,而电路域国际漫游并不需要。这是两者最大的不同,同时也是本地疏导模式引入的最根本原因。 [0010] 该系统的缺点是在现网中无法进行计费。由于长久以来电路域漫游采用的是级联计费方式,该方式要求有媒体流的路径必须有相应的信令。早期的VoLTE国际漫游,由于语音与信令路由的路径不同而无法进行计费,这导致早期的VoLTE国际漫游框架无法在现网中直接搭建,所以该框架无法在现网中部署。 [0011] 该系统的优点是媒体路由最佳,不需要经过被叫的归属网络。 [0012] 3,改进的VoLTE国际漫游 [0013] 改进的VoLTE国际漫游如图3所示:漫游用户发起呼叫时,呼叫请求消息与媒体流同时返回至归属网络,然后在归属网络进行信令及媒体的一般的呼叫路由流程。与早期的VoLTE国际漫游相比较,改进的VoLTE国际漫游最大的优点是SIP消息经过处理语音的IPX,可以对语音进行计费,因此可以在现网中直接搭建并使用。 [0014] 该方法的缺点是媒体路由不佳,媒体流需要从拜访网络返回至归属网络,然后进行后续一般的呼叫路由流程,这一方面加剧了中间网络的负担,一方面增长了语音传输时间,降低用户的体验。 [0015] 4,进行媒体优化的VoLTE国际漫游 [0016] 进行媒体优化的VoLTE国际漫游如图4所示,该方案在3GPP规范中有相关的说明,大概的流程如下:1)用户在漫游地成功注册2)用户发起呼叫3)拜访网络的PCSCF接收到该呼叫请求消息,为该呼叫请求消息添加TRF网元的地址(需要新添加的网元,用于处理返回至拜访网络的呼叫请求消息),然后将该请求路由至主叫用户的归属网络。4)归属网络收到呼叫请求消息之后,进行路由决策,然后将该请求路由回至消息中的TRF。5)TRF收到该请求,进行后续一般的呼叫路由流程。 [0017] 该方法的优点是,在可计费的前提之下,对媒体面进行了优化。缺点是:1)需要引入新的网络设备,提高了运营成本以及维护成本。2)引入新的网络节点,处理消息的网元数目增加,延长了建立呼叫的平均时间。 发明内容[0018] 为了弥补上述架构中存在的两个不足,本发明提出了一种本地疏导的VoLTE国际漫游系统及方法,同时对归属网络的本地疏导决策逻辑进行了细化。 [0019] 一种本地疏导的VoLTE国际漫游系统,包括: [0020] 主叫用户的归属网络A及其拜访网络C,被叫用户的归属网络B及其拜访网络D; [0021] 在所述主叫用户的拜访网络C上设有增强I-CSCF网元,其能够对本地疏导信息进行处理。 [0022] 在所述主叫用户的归属网络A和被叫用户的归属网络B上均设有S-CSCF网元或者应用服务器; [0023] 在所述被叫用户的拜访网络D上设有P-CSCF网元。 [0024] 利用所述本地疏导的VoLTE国际漫游系统实现的通信方法,包括: [0025] (1),开始; [0026] (2),主叫用户漫游至其拜访网络C,成功完成注册; [0027] (3),被叫用户漫游至其拜访网络D,成功完成注册; [0028] (4),主叫用户在拜访网络C发起呼叫,呼叫被叫用户,呼叫请求消息被路由至拜访网络C的P-CSCF网元; [0029] (5),拜访网络C的P-CSCF网元发现呼叫请求消息并非来自本域用户,而是来自漫游用户的呼叫后,若拜访网络C支持本地疏导模式,则在呼叫请求消息中添加头域字段Feature-Caps:+g.3gpp.trf,其值为本地疏导地址,即拜访网络C中的增强I-CSCF网元的地址,然后将该呼叫请求消息路由至主叫用户的归属网络A,然后转入步骤(6);若拜访网络C不支持本地疏导模式,则直接将该呼叫请求消息路由至主叫用户的归属网络A,然后转入步骤(6); [0030] (6),主叫用户的归属网络A的S-CSCF网元或者应用服务器收到呼叫请求消息后,进行本地疏导决策,若采取本地疏导模式,则转入步骤(7);若不采取本地疏导模式,则转入步骤(8); [0031] (7),主叫用户的归属网络A的S-CSCF网元或者应用服务器在呼叫请求消息中添加本地疏导标识,以此表明该请求是一个本地疏导消息,然后将呼叫请求消息(又称为呼叫信令)发送至消息中携带的本地疏导地址对应的增强I-CSCF网元,也即把叫呼叫请求消息返回至拜访网络C,然后转入步骤(9); [0032] (8),主叫用户的归属网络A的S-CSCF网元或者应用服务器删除Feature-Caps:+g.3gpp.trf头域字段,然后转入步骤(10); [0033] (9),主叫用户的呼叫请求消息返回至拜访网络C的增强I-CSCF网元,该增强I-CSCF网元对呼叫请求消息进行处理; [0034] (10),按照一般的消息路由机制对该呼叫请求消息进行路由。 [0035] 所述步骤(6)中的本地疏导决策包括: [0036] (61)检查拜访网络是否支持本地疏导: [0037] 查看呼叫请求消息中是否携带本地疏导地址,若没有携带,则按照一般的消息路由机制对该呼叫请求消息进行路由,不进行本地疏导,然后转入步骤(64);若携带,则表明拜访网络C支持本地疏导,转入步骤(62); [0038] (62)检查归属网络A自身是否支持本地疏导: [0039] 通过询问本域的HSS或者查询本域的配置文件,检查归属网络A自身是否支持本地疏导,若不支持本地疏导,则不进行本地疏导,然后转入步骤(64),若支持本地疏导,则表明拜访网络C及归属网络A都支持本地疏导,转入步骤(63); [0040] (63)在拜访网络C和归属网络A都支持本地疏导的情况下,若被叫用户属于不能进行本地疏导的情况,则不进行本地疏导,然后转入步骤(64),如果不属于不能进行本地疏导的情况,则进行本地疏导; [0041] (64)本地疏导决策结束; [0042] 所述步骤(63)中不能进行本地疏导的情况包括: [0043] 归属网络A、拜访网络C有特殊需求的情况; [0044] 归属网络A对特定群体规定不能进行本地疏导的情况。 [0045] 所述步骤(9)中增强I-CSCF网元对呼叫请求消息进行处理包括: [0046] (91)增强I-CSCF检查呼叫请求消息中是否携带本地疏导标识,若携带,则转至步骤(92),否则转至步骤(93); [0047] (92)删除消息中的本地疏导标识,然后转至步骤(94); [0048] (93)检查该呼叫请求消息的被叫是否属于拜访网络C,如果是,则转入步骤(10),否则丢弃该消息,不做任何处理; [0049] (94)进行后续一般的呼叫路由流程。 [0050] 与现有技术相比,本发明的有益效果是: [0051] 1)VolTE国际漫游中,在不同的场景下(归属网络及拜访网络对本地疏导支持的程度不同或相同的情况下),归属网络能够按照一定的策略使漫游用户能够进行正常的通话。 [0052] 2)无需引入新的网络设备,降低了运营成本以及维护成本。 [0054] 图1当前的电路域国际漫游架构示意图 [0055] 图2早期的VoLTE国际漫游架构示意图 [0056] 图3改进的VoLTE国际漫游架构示意图 [0057] 图4进行媒体优化的VoLTE国际漫游架构示意图 [0058] 图5本发明VoLTE国际漫游流程示意图 [0059] 图6本发明中归属网络S-CSCF进行本地疏导决策流程图 [0060] 图7本发明VoLTE国际漫游架构示意图 具体实施方式[0061] 下面结合附图对本发明进一步详细描述: [0062] 本发明方法的核心思想在于:如图7所示,在VoLTE国际漫游情景中,将TRF网元中的逻辑实现迁移至I-CSCF网元,由增强的I-CSCF网元来处理本地疏导消息;同时细化归属网络S-CSCF或者应用服务器的本地疏导决策的逻辑,使漫游用户在不同的场景中,都可以进行正常的会话。 [0063] 本发明的一种本地疏导场景如图5所示,该场景涉及4个网络,主叫用户Alice的归属网络A及其拜访网络C,被叫用户的归属网络B及其拜访网络D。本发明涉及的重要的网元是主叫用户归属网络中的S-CSCF或者应用服务器和拜访网络中的增强I-CSCF网元,其中S-CSCF或者应用服务器新增了本地疏导决策逻辑,增强的I-CSCF网元新增了处理本地疏导消息的逻辑控制。 [0064] 本发明中包括的主要工作步骤如下所示: [0065] (1),开始; [0066] (2),主叫用户漫游至拜访网络,成功完成注册; [0067] (3),被叫用户也成功完成注册; [0068] (4),主叫用户在拜访网络发起呼叫,呼叫被叫用户,呼叫请求消息路由至拜访网络的P-CSCF网元; [0069] (5),拜访网络的P-CSCF网元发现呼叫请求消息并非来自本域用户,而是来自漫游用户的呼叫。此时,若拜访网络支持本地疏导模式,则在呼叫请求消息中添加头域字段Feature-Caps:+g.3gpp.trf,其值为本域增强I-CSCF网元(为本地疏导消息做后续路由的网元)地址,然后进行后续一般的呼叫路由流程;若拜访网络不支持本地疏导模式,则直接进行后续一般的呼叫路由流程。拜访网络将该呼叫请求消息路由至主叫用户归属网络,然后转入步骤(6); [0070] (6),主叫用户归属网络的S-CSCF或者应用服务器网元收到呼叫请求消息,进行本地疏导决策,若采取本地疏导模式,则转入步骤(7);若不采取本地疏导模式,则转入步骤(8); [0071] (7),主叫用户归属网络S-CSCF或者应用服务器在呼叫请求消息中添加本地疏导标识,以此表明该请求是一个本地疏导消息。将呼叫信令发送至消息中携带的本地疏导地址的网元,也即把主叫呼叫请求消息返回至漫游地。然后转入步骤(9); [0072] (8),主叫用户归属网络的S-CSCF或者应用服务器网元删除Feature-Caps:+g.3gpp.trf头域字段,然后转入步骤(10); [0073] (9),主叫呼叫请求消息返回至漫游地的增强I-CSCF,I-CSCF对消息进行相关处理后,对呼叫请求消息进行一般的呼叫路由; [0074] (10),按照一般的消息路由机制对该呼叫请求消息进行路由。 [0075] 如图6所示,所述第(6)步中的本地疏导决策的逻辑具体如下: [0076] (61)检查拜访网络是否支持本地疏导: [0077] 查看呼叫请求消息中是否携带本地疏导地址,若没有携带,则进行一般的呼叫路由流程,不进行本地疏导。若携带,则表明拜访网络支持本地疏导,因此媒体流有优化的可能性,转至步骤(62)进行进一步处理; [0078] (62)检查归属网络自身是否支持本地疏导: [0079] 通过询问本域的HSS或者查询本域的相关配置文件,检查归属网络自身是否支持本地疏导,若本域不支持本地疏导,则不进行本地疏导。若本域支持本地疏导,则表明拜访网络及归属网络都支持本地疏导,转至(63)进行进一步处理; [0080] (63)在拜访网络和归属网络都支持本地疏导的情况下,若被叫用户属于归属网络、拜访网络有特殊需求(例如归属网络对特定群体有相关规定的情况下不进行本地疏导,相关规定比如:归属网络的国家要求运营商对特定用户进行语音监听,此时要求媒体流必须经过归属网络,因此不能进行本地疏导),进行后续一般的呼叫路由流程。其他情况下,进行本地疏导; [0081] (64)本地疏导决策结束; [0082] 所述第(9)步中的主叫拜访网络I-CSCF网元收到呼叫请求消息的处理逻辑具体如下: [0083] (91)I-CSCF首先检查该消息是否是本地疏导消息(查看消息中是否携带本地疏导标识),若是本地疏导消息,则转至步骤(92),否则直接转至步骤(93)。该步骤也是I-CSCF需要增加的消息处理逻辑; [0084] (92)删除消息中的本地疏导标识,然后转至步骤(94); [0085] (93)检查该呼叫请求消息的被叫是否属于拜访网络或者漫游至拜访网络,如果是转至步骤(94),否则丢弃该消息,不做任何处理; [0086] (94)进行后续一般的呼叫路由流程; |