[发明专利]IMS核心网设备失效切换方法和边缘接入控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及移动互联网领域，特别涉及一种IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）核心网设备失效切换方法和边缘接入控制设备。

背景技术

【1】IMS简介

IMS是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。目前，IMS被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。

IMS技术最大的特点是将传统通讯系统中的业务、控制和接入部分完全分离开，各自成为一个体系，各体系间用统一标准的接口进行连接，这样的结构可以简化网络结构，节省投资，易于管理。

IMS的体系架构如下图1所示：

IMS的主要功能实体为呼叫会话控制功能CSCF（Call Session Control Function，呼叫会话控制功能），CSCF分为三类，分别是P（Proxy，代理）-CSCF，I（Interrogating，查询）-CSCF和S（Serving，服务）-CSCF。

P-CSCF：代理-呼叫会话控制功能，是代理服务器，为所有终端提供接入点，所有类型的终端设备的信令都要通过P-CSCF,由P-CSCF将其转换成SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）信令，访问IMS网络。

I-CSCF：询问-呼叫会话控制功能，实际上是本地网络的第一个接入点，它负责将呼叫请求转到合适的S-CSCF，它会去询问HSS（Home Subscriber Server，归属用户服务器），哪个S-CSCF适合服务这个呼叫，然后将这个呼叫转到S-CSCF。

S-CSCF：业务-呼叫会话控制功能，为用户提供用户所请求的服务，如帮用户寻找被叫用户。它会从HSS中得到用户的配置信息，知道用户订阅了什么服务，再去访问相应的AS（Application Server，应用服务器），让AS提供具体的服务，它只是个服务定位者，不是提供者，一个IMS网络允许有多个S-CSCF，每个可以有不同的能力，HSS会根据用户的配置信息为他分配合适的S-CSCF。

其他重要的功能实体有HSS，负责保存用户数据和用户的业务签约数据。AS，存储并执行业务逻辑，提供各种IMS业务。

【2】BAC简介

边缘接入控制设备（Border Access Controller，BAC），位于IMS核心网络与IMS用户之间，为多种网络环境下的用户提供业务接入和互通；同时实现安全防护、媒体管理等功能，并配合承载网络实现QoS（服务质量）管理。图2示出BAC在IMS架构中的位置示意图。

BAC的上述功能由下列功能模块共同实现：接口功能模块、信令处理模块、媒体转接模块、安全防护模块、QoS模块、路由及资源控制管理模块、网络管理模块。图3示出BAC功能模块示意图。

BAC的核心功能为能实现不同网络环境下用户业务的互通，实现媒体的转接，路由及资源控制管理功能，辅助实现业务质量（QoS）保障功能，对核心网实现安全保护功能等。

不同网络环境的网络互通具体包括以下三种情况：用户处于私网、IMS核心网处于公网；用户处于公网、IMS核心网络处于私网；用户处于私网，IMS核心网处于另一私网。BAC能支持IMS/软交换业务在用户网络侧的FW/NAT（Network Address Transformation，网络地址转换）穿越。

在媒体转换方面，BAC应支持对媒体流的控制管理，可以实现对媒体的转接控制、统计、分析、带宽控制等功能。

BAC还要对消息进行正确的路由并进行资源管理。对超量的注册、呼叫等消息，BAC应进行筛选和处理，过量消息不能转发到核心网。BAC上应能定义相应的资源控制策略。

BAC支持数据包的优先级处理和QoS标记功能。BAC作为策略执行点与RACS（资源接纳控制子系统）的策略控制系统进行交互，并执行动态QoS策略的功能暂不要求。

BAC作为用户接入网和IMS核心网的应用层防火墙，可实现对IMS核心网的安全防护。

【3】IMS用户注册和心跳

在IMS网络中，用户通过BAC向核心网注册。对用户来说，核心网是不可见的，用户是向BAC发送注册消息。BAC只是用户的代理服务器，它将受到的消息向核心网转发，并向用户转发核心网回复的响应。