一種防止媒體流迂迴的通信方法

2023-05-19 00:16:36

專利名稱：一種防止媒體流迂迴的通信方法
技術領域：
本發明涉及通信領域的媒體流傳送技術，尤其涉及防止媒體流迂迴的通信方法。
背景技術：
在分組網絡中，特別是IP網絡中，媒體流可以通過IP網的自尋址特性直達對方網絡，實現端到端的通信，而不必像信令面那樣經過多個會話控制功能實體進行轉發。但在現實網絡中，由於IP位址不足或安全考慮等原因，不同的網絡域採用了不同的地址域，甚至不同的地址格式，如IPv4與IPv6，導致通信的兩端因無法直接尋址對端而不得不經過網絡地址埠轉換(NAPT)網關進行轉換。
當通信雙方經過多個網絡進行通信時，由於主叫在發起呼叫請求時並不清楚被叫到底在哪個網絡，因此在會話建立過程中，可能需要多個NAPT網關進行轉換(當地址域都不一樣時，每兩個網絡之間經過NAPT網關轉換)，才能完成主被叫媒體流連接之間的連通，如圖1所示，其中P-AF代表接入網絡與核心網絡之間的應用層功能實體，如IMS網絡中的P-CSCF。
I-AF代表不同核心網絡域邊界之間控制媒體面轉換的應用層功能實體，如TISPAN或ITU-T定義的網絡架構中的I-BCF。
總體來說，P-AF和I-AF代表邊界信令面控制功能實體。
A/I-BGF代表媒體面邊界網關功能實體，A同樣表示接入與核心網絡之間，I表示不同核心網絡域之間，BGF表示具有NAPT功能的邊界網關。
圖1中，用戶終端UEA和UEB通信時中間經過了多個網絡，由於不同網絡的地址域不一樣，經過了多個BGF進行NAPT變換，完成媒體流的連接。
但實際上如果用戶終端UEA和UEB所在的承載網絡是連通的(甚至UEA/UEB所在網絡和其它中間網絡域之間無法互通，但UEA和UEB的網絡是通的)，UEA和UEB之間的媒體流是沒有必要經過那麼多BGF進行NAPT變換的。
此外，在未來分組網絡中，用戶具有天然的遊牧性，如某個用戶在A地某電信運營商籤約，該用戶可以到B地通過IP網絡或無線接入網接入到業務網絡中並繼續享受籤約歸屬地A地提供的服務，在3GPP IMS網絡中以及ITU-T和TISPAN定義的網絡架構中，用戶的會話控制都是由其籤約歸屬地的伺服器提供，由於主叫用戶在會話發起時並不清楚被叫所在的位置及其承載網絡情況(即主被叫的承載網絡是否在一個地址域，能否直接尋址，一旦發現中間有網絡地址不能互通，就需要經過NAPT網關進行變換)，使得現在的會話建立模型都是媒體連接與信令的建立過程是綁定的。如，當信令經過某個P-AF/I-AF時，媒體流會相應的經過該P/I-BGF，結果使得當A地和B地的承載網地址域不一樣時，A地的用戶到B地後撥打B地當地的用戶時，依據上述模型該用戶的媒體流不得不從B地回到A地後再回到B地和被叫為B地的用戶進行通話，導致兩個實際地理位置在B地的用戶之間的通話不得不迂迴B地-A地-B地，中間經過了多次BGF的NAPT變換。
上述媒體流迂迴的場景還有很多，媒體流迂迴影響了媒體流的服務質量，導致報文在網絡上傳輸時間過長，延遲過大，而且經過的網絡的較多，分組網絡的傳輸質量的不確定性更增大了媒體流服務質量的不確定性。

發明內容
本發明提供一種防止媒體流迂迴的通信方法，以解決現有技術中因媒體流迂迴而影響媒體流服務質量的問題。
本發明提供以下技術方案一種防止媒體流迂迴的通信方法，包括如下步驟A、主叫側接收到用戶初始會話請求的信令面控制功能實體獲取被叫側信息；B、信令面控制功能實體路由會話信令，並且信令面控制功能實體在依據所述被叫側信息確定本實體所在網絡能夠與被叫所在網絡直接互通時，放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
根據上述方法信令面控制功能實體確定能夠與被叫所在網絡的網絡實體直接互通時，還在會話信令中指示會話信令路徑上後續的信令面控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
步驟A中，將呼叫始發信令直接信令路由到被叫所在的網絡實體並在該過程中暫不建立媒體流路徑，根據返回的響應消息獲得被叫側信息。
一種防止媒體流迂迴的通信方法，包括如下步驟A、主叫所在接入域的第一信令面控制功能實體獲取被叫側信息；B、主叫所在接入域的信令面控制功能實體從被叫側信息中獲得被叫所在接入域的信令面控制功能實體信息，並判斷與其是否屬於同一區域；若是，則進行步驟C，否則，主叫所在接入域的信令面控制功能實體根據主叫的註冊信息確定是否進行NATP變換並進行相應的後續處理；C、主叫所在接入域的信令面控制功能實體路由會話信令，並在會話信令中指示後續的信令面控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
根據上述方法步驟C中，主叫所在接入域的信令面控制功能實體還判斷主叫與被叫是否能夠直接互通，若是，則放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互；若否，則根據主叫的註冊信息確定是否進行NATP變換；在步驟A之前還包括步驟A1、主叫所在接入域的信令面控制功能實體根據會話請求中的被叫標識查詢被叫是否已在本實體註冊，若是，則進行步驟A2，否則進行步驟A；A2、主叫所在接入域的信令面控制功能實體路由會話信令，並且在會話信令中指示後續會話信令路徑上的其它信令面控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
會話信令路徑上的網絡域中的信令面控制功能實體在處理會話信令中，若獲得所示指示，則放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互；若未獲得所述指示，則進一步依據所述被叫側信息確定本實體所在網絡是否能夠與被叫所在網絡直接互通，若是，則放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互；否則，與媒體面網關實體交互完成NAPT變換後路由會話信令。
一種防止媒體流迂迴的通信方法，包括如下步驟(1)主叫所述接入域的信令面控制功能實體，根據會話請求中的被叫標識查詢被叫是否已在本實體註冊，若是，則進行步驟(2)，否則，主叫所在接入域的信令面控制功能實體根據主叫的註冊信息確定是否進行NATP變換，以及進行後續處理；(2)所述信令面控制功能實體路由會話信令，並指示後續會話信令路徑上的其它信令面控制功能實體，放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
根據上述方法所述信令面控制功能實體還根據主叫和被叫的註冊信息判斷主叫與被叫是否能夠直接互通，若是，則放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互，否則，根據主叫的註冊信息確定是否進行NATP變換。
所述後續處理包括下述步驟A、信令面控制功能實體獲取被叫側信息；B、信令面控制功能實體路由會話信令，並且信令面控制功能實體在依據所述被叫側信息確定本實體所在網絡能夠與被叫所在網絡直接互通時，放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
一種網絡設備，包括用於路由會話信令和控制建立媒體流路徑的信令處理單元；所述網絡設備還包括用於獲取被叫側信息的信息獲取單元；用於依據所述被叫信息確定本網絡設備所在網絡是否能夠與被叫所在網絡直接互通的判斷單元，該判斷單元在確定能夠直接互通時通知所述信令處理單元放棄以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
一種網絡設備，包括用於路由會話信令和控制建立媒體流路徑的信令處理單元；所述網絡設備還包括用於根據用戶會話請求中的被叫標識查詢被叫是否已在本網絡設備上註冊，以及根據主叫和被叫的註冊信息判斷主叫與被叫是否能夠直接互通的的第一判斷單元，該第一判斷單元在確定能夠直接互通時通知所述信令處理單元放棄以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
本發明具有以下有益效果在初次主被叫信令交互完成並得到了部分被叫UE所屬網絡的信息後，在後續會話信令過程中再建立媒體流路徑，使媒體流路徑的建立過程與信令路徑的建立過程分離，從而在互通的網絡域路由會話信令時，當承載網能直接互通時，不再進行NAPT變換，避免了媒體流的迂迴。
通過主叫所在的信令面邊界控制功能實體根據被叫標識判斷主被叫是否在同一個管理域，在主被叫屬於同個管理域時在路由會話信令過程不再進行NAPT變換，避免了媒體流的迂迴。
由於本發明儘可能的避免了在兩個能夠互通的網絡域的媒體流迂迴，因而能夠使媒體流的服務質量得到提高。


圖1為現有技術在會話建立過程中對主被叫間的媒體流進行網絡地址端轉換的示意圖；圖2A為本發明中接入域的P-AF進行互通判斷處理的主要流程圖；圖2B為本發明中網絡域的I-AF進行互通判斷處理的主要流程圖；圖3、圖4、圖5為本發明中處理會話信令的流程圖；圖6A、圖6B、圖6C為本發明的AF結構框圖。
具體實施例方式
在現有技術中，會話建立過程是當攜帶有媒體流信息的信令初次經過信令面邊界控制功能實體時，該信令面邊界控制功能實體就會和媒體面邊界網關功能實體進行交互，變換信令中攜帶的媒體流的地址信息(即修改SDP)，即意味著媒體流將會經過媒體面邊界網關功能實體，從而將媒體流路徑確定下來。信令面邊界控制功能實體主要指應用功能系統中的代理部分/應用功能系統中的互通部分(P-AF/I-AF)，媒體面邊界網關功能實體主要指接入邊界網關功能/互通邊界網關功能(A-BGF/I-BGF)。
為了避免媒體流迂迴，本發明在接入域、網絡域的信令面邊界控制功能實體在處理會話信令時，對參與會話的主被叫進行互通性判斷，如果主被叫側能夠直接互通，則信令面邊界控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互，如果不能直接互通，則按現有方式進行處理。
接入域和網絡域互通性判斷處理可以在網絡中單獨實施，較佳的方式為在網絡中結合實施，即在接入域P-AF不能確定主被叫側是否能夠直接互通時，後續網絡域I-AF再進行判斷處理。
在接入域，P-AF收到初始會話請求時，可根據被叫標識判斷主叫和被叫是否在同一個區域，然後進一步確定是否能夠直接互通。參閱圖2A所示，其處理流程如下步驟100、主叫用戶發起初始呼叫，主叫接入域的P-AF收到初始會話請求。
步驟105、P-AF根據會話請求消息中被叫的標識，如IMS網絡中的IMPU(即IMS網絡公共用戶標識，通常為一個統一資源標識URI或E.164號碼)，查詢該被叫用戶是否在本P-AF註冊，若是，則進行步驟110，否則進行步驟120。
步驟110、說明被叫UE B和主叫UE A都在P-AF所管理的網絡域內，P-AF可根據主被叫的註冊信息(如IP位址、接入網絡等)判斷該主被叫終端是否能夠直接互通，若是，P-AF則放棄與A-BGF交互進行NAPT變換，否則，根據主叫的註冊信息確定是否與A-BGF交互進行NAPT變換(與現有的處理相同)。
步驟115、P-AF路由會話信令，同時在會話信令中指示後續的P-AF/I-AF放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
通過擴展會話信令攜帶所述指示後續會話實體放棄與媒體網關進行以NAPT為目的的交互的指示信息。
步驟120、P-AF根據主叫的註冊信息確定是否與A-BGF交互進行NAPT變換，處理後路由會話信令(其處理與現有技術相同)(被叫側的P-AF也可進行同樣的處理)。
如沒有上述P-AF的判斷過程，由於接入域和核心域的IP位址不一樣，即使主被叫終端之間可直接互通，P-AF也會和A-BGF交互進行NAPT變換處理。
在接入域的P-AF判斷主叫和被叫同在該P-AF所管理的網絡域內後，會話信令路徑上的I-AF直接路徑會話信令並建立媒體流路徑，但不再與I-BGF交互進行NAPT變換；對於P-AF根據被叫標識判斷主叫和被叫不在P-AF所管理的網絡域內，或者沒有上述P-AF的判斷處理時，在對會話信令的處理過程中，將媒體流路徑的建立過程與信令路徑的建立過程分離，先進行信令交互，即將用戶終端發起的呼叫始發信令直接信令路由到被叫所在的網絡實體，並獲得被叫側返回的響應消息，在該過程中暫不建立媒體流路徑；在初次主被叫信令交互完成並得到了被叫側的相關信息後，在後續會話信令過程中再建立媒體流路徑。所述被叫側信息可以是被叫用戶所在網絡(當用戶漫遊或遊牧時，為被叫用戶漫遊地或遊牧地)的網絡實體信息，也可以為被叫用戶所在網絡承載網絡的信息；還可以是被叫所在信令面控制功能實體的信息。
參閱圖2B所示，一個I-AF對會話信令的處理流程如下步驟160、I-AF接收到會話信令。
步驟165、I-AF判斷會話信令中是否包含有放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互的指示，若有，則進行步驟175，否則，繼續步驟170。
步驟170、I-AF實體可以根據網絡實體信息判斷I-AF實體所在網絡和被叫UE所在網絡的連通性，如果兩個網絡能夠直接互通，則繼續步驟175，否則進行步驟185。
在初次的信令交互後，主叫或中間網絡的I-AF實體可以看到被叫UE所在網絡的網絡實體的部分信息，如IMS網絡中I-CSCF實體的統一資源標識符(URI)或IP位址等。I-AF實體判斷依據可以是承載網的配置信息或從其它策略功能實體獲取的承載網連通性信息，或者通過查詢域名伺服器(DNS)等。
步驟175、I-AF實體放棄(不再)與I-BGF進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
步驟180、I-AF路由會話信令，並在會話信令中通知後續的I-AF/P-AF放棄(不再)與I-BGF進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。在進行了該步驟之後，後續的I-AF實體將不再與I-BGF進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
步驟185、I-AF實體與I-BGF進行交互完成NAPT轉換後路由會話信令。在進行了該步驟之後，後續的I-AF還需要進行步驟170的判斷處理。
對於被叫接入域的P-AF，在會話信令中獲取不與A-BGF進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互後，還需要進一步根據被叫用戶的註冊信息來判斷，若被叫用戶所在網絡的接入側和被叫用戶的網絡側無法互通，則仍然需要與媒體網關進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互，若可以互通則不再進行NAPT轉換。
下面結合信令流程圖進一步說明參閱圖3所示(圖中省略了P-AF的處理示意，I-AF(UE A)表示終端A所在I-AF，I-AF(UE B)表示終端B所在的I-AF；在I-AF(UE A)與I-AF(UE B)之間可能還有多個I-AF處理會話信令，在圖中未示出，以下各圖與此同理)步驟200、主叫UE A與被叫UE B之間進行初次信令交互，但I-AF暫不和BGF交互進行NAPT變換。
步驟210、被叫側向主叫側返回18X響應消息，其中攜帶UE B所在網絡域的I-CSCF(I-AF)的URI(正常的會話中會攜帶該信息)。
步驟220、主叫UE A向I-AF(UE A)發送PRACK響應。
I-AF(UE A)可以直接從步驟2中的響應消息中獲取UE B所在網絡域的I-CSCF(I-AF)的URI；當然，也可在該步驟中由PRACK響應攜帶給I-AF(UEA)實體。
步驟230、I-AF(UE A)實體將本網絡域的相信息與UE B所在網絡域的I-CSCF(I-AF)的URI進行比較，判斷I-AF(UE A)實體所在網絡和被叫UEB所在網絡能夠直接互通，則I-AF(UE A)實體不再與對應的I-BGF實體交互進行NAPT變換處理，並在向後轉發的會話信令中指示後續的I-AF(UE B)實體等不再與I-BGF實體交互進行NAPT變換處理。(本例以能夠直接互通為例，對於不能直接互通的情況，則與現有技術相同，需要進行NATP處理；後續收到會話信令的I-AF再重複本步驟的判斷處理)。
步驟240、後續接收到會話信令的I-AF(UE B)實體根據會話信令中的指示，均不再與相應的I-BGF實體交互進行NAPT變換處理，最終，攜帶正確變換(正確變換的含義為保證UE A和UE B之間的媒體流通信是最小迂迴的)UE A後的媒體地址(如果需要經過某個BGF，則SDP中的地址為該BGF的地址)給UE B。
會話信令路徑上的I-AF(UE B)、I-AF(UE A)實體等對UE B向UE A返回的會話報文的處理與前述同理，即如果該I-AF未對UE A的媒體流地址進行變換，同樣不需要對UE B的媒體流地址進行變換；如果該I-AF與BGF交互對UE A的媒體流地址進行了變換，則同樣需要對UE B的媒體流地址進行變換，對後續處理不再贅述。
經過上述的會話信令處理後，最後在UE A和UE B之間建立最小迂迴路徑的媒體流。
當沒有進行網絡隱藏時，在初始會話信令交互完成後，主叫所在接入域的P-AF實體可以獲取被叫所在接入域的P-AF實體的信息(如果網絡隱藏被叫P-AF的信息被加密而無法看到)，因此，還可以通過判斷主叫所在P-AF實體和被叫所在P-AF實體是否一致來確定主叫和被叫是否處於同一個區域，如果處於同一個區域並且能夠直接互通，則P-AF實體和A-BGF實體不需要交互進行NAPT轉換。參閱圖4所示(圖中省略了P-AF的處理過程)步驟300、主叫UE A與被叫UE B之間進行初次信令交互，但I-AF暫不和BGF交互進行NAPT變換。
步驟310、被叫側向主叫側返回18X響應消息，其中攜帶UE B所在網絡域的P-CSCF(P-AF)的URI(正常的會話中未進行網絡隱藏時，該信息可見)以及I-CSCF或I-BCF(I-AF)的URI。
步驟320、主叫向P-AF(UE A)發送PRACK響應。
步驟330、P-AF(UE A)根據自己和被叫UE B所在P-AF(UE B)的URI判斷與P-AF(UE B)是否屬於同一區域，如果一致，則直接根據UEA/UEB的IP位址段確定是否能夠直接互通，若能夠直接互通，P-AF(UE A)不與A-BGF進行NAPT變換，同時在會話信令中指示後續的I-AF都不用和BGF交互進行NAPT變換，若不能直接互通，P-AF(UE A)與A-BGF進行NAPT變換，同時在會話信令中指示後續的I-AF都不用和BGF交互進行NAPT變換；如果不屬於同一區域，P-AF(UE A)與A-BGF進行NAPT變換後路由會話信令(即按現有的正常方式處理)。
步驟340、I-AF(UE A)接收到會話信令後，若消息中指示不與BGF交互進行NAPT變換，則不進行NAPT處理；否則，I-AF(UE A)實體將本網絡域的相關信息與UE B所在網絡域的I-CSCF或I-BCF(I-AF)的URI進行比較，判斷I-AF(UE A)實體所在網絡和被叫UE所在網絡能夠直接互通，則I-AF(UE A)實體不再與I-BGF實體交互進行NAPT變換處理，如果不能直接互通，則與I-BGF實體交互進行NATP處理。
步驟350、會話信令路徑上後續的I-AF(B)(在該I-AF實體前還可能有多個I-AF實體)收到會話信令後的處理與前述I-AF(UE A)的處理同理。
步驟360、P-AF(B)收到會話信令後，若其中指示不與BGF交互進行NAPT變換，則判斷主叫所與被叫是否在同一個P-AF，若為同一個P-AF，則根據UE A和UE B的註冊信息情況判斷是否還需要經過A-BGF進行NAPT變換；若為不同P-AF，P-AF(B)根據被叫用戶的註冊信息判斷被叫用戶所在網絡的接入側和被叫用戶的網絡側是否能夠互通，以決是否需要進行NAPT變換，並攜帶UE A正確處理後的SDP給UE B。
P-AF、I-AF接收到UE B後續向UE A返回的響應消息，則根據對UE A的會話信令處理方式對其進行處理。經過上述的會話信令處理後，最後在UE A和UE B之間建立最小迂迴路徑的媒體流。
上述初次信令交互後，由接入域P-AF實體進行的判斷處理也可單獨實施，即並不依賴於後續I-AF的判斷處理。
針對各種媒體流迂迴的場景，一種較為通用的方式是在主被叫初始會話消息交互過程中，在被叫的響應消息中擴展消息內容，如在SIP消息中擴展一個頭域，該擴展信息中明確描述被叫承載網絡的信息，如被叫P-AF所在運營商網絡域標識、承載網IP位址段、IPv4或IPv6等(承載網絡信息並不限於這些，只要該信息有助於判斷被叫所在網絡能否與主叫用戶直接互通即可)；在後續會話建立過程中，主叫側的P/I-AF依次根據該擴展消息中的內容判斷主被叫或本P-AF/I-AF所在域與被叫網絡的連通情況，從而決定是否與A/I-BGF交互進行NAPT處理。參閱圖5所示(圖中P-AF的正常方式處理與現有流程相同，即P-AF分別根據UE A或UE B的接入情況，決定是否與ABGF交互進行NAPT變換處理)步驟400、主叫UE A與被叫UE B之間進行初次信令交互，但I-AF暫不和BGF交互進行NAPT變換。
步驟410、被叫側的P-AF(UE B)增加擴展信息，描述被叫UE B媒體面所在的承載網絡信息，擴展SIP頭域攜帶被叫UE B媒體面的承載網絡信息，通過18X消息返回給主叫側的P-AF(UE A)。
步驟420、P-AF(UE A)可以截取該擴展信息，不傳給終端UE A。該擴展信息也可以送給終端UE A。
430、UE A向P-AF(UE A)發送PRACK響應。
440、P-AF(UE A)根據該擴展信息和UE A媒體面的承載網絡信息比較，若可直接互通，則不再與A-BGF進行NAPT變換，同時指示後續I-AF也不需要進行NAPT變換，否則正常處理。
450-460、後續的I-AF(UE A)、I-AF(UE B)等，接收到會話信令後，若消息中指示不與BGF交互進行NAPT變換，則不進行NAPT處理；若會話信令中沒有指示，依據攜帶的擴展信息判斷I-AF實體所在網絡域是否能夠與被叫UE所在網絡直接互通，若能夠直接互通，則I-AF實體不再與I-BGF實體交互進行NAPT變換處理，並在會話信令中指示後續的I-AF實體不再與I-BGF實體交互進行NAPT變換處理；如果不能直接互通，則與I-BGF實體交互進行NATP處理。
步驟470、P-AF(UE B)接收到會話信令後，若其中指示不與BGF交互進行NAPT變換，則判斷主叫所與被叫是否在同一個P-AF，若為同一個P-AF，則根據UE A和UE B的註冊信息情況判斷是否還需要經過A-BGF進行NAPT變換；若為不同P-AF，P-AF(B)根據被叫用戶的註冊信息判斷被叫用戶所在網絡的接入側和被叫用戶的網絡側是否能夠互通，以決是否需要進行NAPT變換，並攜帶UE A正確處理後的SDP給UE B。
P-AF、I-AF接收到UE B後續向UE A返回的響應消息，則根據對UE A的會話信令處理方式對其進行處理。經過上述的會話信令處理後，最後在UE A和UE B之間建立最小迂迴路徑的媒體流。
實際會話中是否需要經過A-BGF/I-BGF進行NAPT變換，除取決於承載網是否可互聯外，還取決於多種原因，如運營商管制、安全、計費等，此時，即使承載網是可以互聯的，運營商可能也會強制要求媒體流經過A-BGF/I-BGF，本方案可以和上述因素配合，來決定最終媒體流是否需要經過A-BGF/I-BGF在圖5所示的流程中，接入域中P-AF的判斷處理與後續網絡域中I-AF的判斷處理結合僅是一種較佳的方式，接入域中P-AF的判斷處理可以單獨實施。
根據上述描述的方法，本發明還提供以下AF實體參閱圖6A所示，AF實體50可包括信令處理單元500、判斷單元501。
信令處理單元500，用於路由會話信令和控制建立媒體流路徑等，以完成AF的現有的基本功能。
判斷單元501，與信令處理單元500具有邏輯上的連接關係，用於根據用戶會話請求中的被叫標識查詢被叫是否已在本網絡設備上註冊，以及根據主叫和被叫的註冊信息判斷主叫與被叫是否能夠直接互通；該第二判斷單元501在確定能夠直接互通時通知所述信令處理單元500放棄以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互，所述信令處理單元500還可以會話信令中通知後續的信令面控制功能實體。
參閱圖6B所示，AF實體50可包括信令處理單元500、信息獲取單元502和判斷單元503。
信令處理單元500，用於路由會話信令和控制建立媒體流路徑等，以完成AF的現有的基本功能。
信息獲取單元502，用於根據用戶初始會話請求獲取被叫側信息。
判斷單元503，與信令處理單元500和信息獲取單元502具有邏輯上的連接關係，用於依據所述被叫信息確定本網絡設備所在網絡是否能夠與被叫所在網絡直接互通，該判斷單元503在確定能夠直接互通時通知所述信令處理單元500放棄以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
所述信令處理單元500還可以會話信令中通知後續的信令面控制功能實體。
參閱圖6C所示，AF實體在圖6B的基礎上還可包括圖6A中的判斷單元501，其作用與圖6A相同。
同樣，本領域的普通描述人員根據上述描述，還可以不經創造性勞動即可得到實現上述方法的其他AF結構。
本發明可適用於分組業務網絡(IMS、軟交換等其它，P-AF可以為P-CSCF、AGCF、ABP/IBP、SBC或ALG等，I-AF可以為I-BCF、NBP、MGCF、AGCF等，A/I-BGF可以是各種具有NAPT功能的BRAS、GGSN、PDSN、路由器、交換機、媒體網關、TrGW等)，既可用於固定或行動網路中。
本發明可以用於不同IPv4地址域承載網絡，也可以用於IPv4/IPv6不同地址格式承載網絡。
雖然本實施例中以信令面邊界控制功能實體和媒體面邊界控制功能實體為例進行說明，但本領域的普通技術人員根據可以根據上述描述，通過網絡域中一個與信令面邊界控制功能實體和媒體面邊界控制功能實體相互獨立的控制功能實體來實現，如，通過獨立的NAPT轉換信令功能實體和獨立的媒體面NAPT轉換網關來實現，其實現原理相同，不再贅述。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若對本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種防止媒體流迂迴的通信方法，其特徵在於，包括如下步驟A、主叫側接收到用戶初始會話請求的信令面控制功能實體獲取被叫側信息；B、信令面控制功能實體路由會話信令，並且信令面控制功能實體在依據所述被叫側信息確定本實體所在網絡能夠與被叫所在網絡直接互通時，放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
2.如權利要求1所述的通信方法，其特徵在於，信令面控制功能實體確定能夠與被叫所在網絡的網絡實體直接互通時，還在會話信令中指示會話信令路徑上後續的信令面控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
3如權利要求1所述的通信方法，其特徵在於，步驟A中，將呼叫始發信令直接信令路由到被叫所在的網絡實體並在該過程中暫不建立媒體流路徑，根據返回的響應消息獲得被叫側信息。
4.如權利要求1所述的通信方法，其特徵在於，信令面控制功能實體利用承載網的配置信息或從其他策略功能實體獲取的承載網連通性信息對被叫的相關信息進行判斷，以確定是否能夠與被叫所在網絡的網絡實體直接互通；或者，信令面控制功能實體根據被叫的相關信息查詢DNS來確定是否能夠與被叫所在網絡的網絡實體直接互通。
5.如權利要求1所述的通信方法，其特徵在於，所述被叫側信息為被叫用戶所在網絡的網絡實體信息，或為被叫用戶所在網絡的承載網絡信息；或為被叫所在信令面控制功能實體的信息。
6.如權利要求5所述的通信方法，其特徵在於，所述承載網絡的信息包括運營商網絡域標識、承載網IP位址段、IPv4地址格式和IPv6地址格式中的一項或多項。
7.如權利要求6所述的通信方法，其特徵在於，通過擴展響應消息攜帶所述承載網絡的信息。
8.如權利要求1至7任一項所述的通信方法，其特徵在於，所述信令面控制功能實體為邊界控制功能實體，或為獨立的NAPT轉換信令功能實體；所述媒體面網關功能實體為邊界網關功能實體，或為獨立的媒體面NAPT轉換網關。
9.一種防止媒體流迂迴的通信方法，其特徵在於，包括如下步驟A、主叫所在接入域的第一信令面控制功能實體獲取被叫側信息；B、主叫所在接入域的信令面控制功能實體從被叫側信息中獲得被叫所在接入域的信令面控制功能實體信息，並判斷與其是否屬於同一區域；若是，則進行步驟C，否則，主叫所在接入域的信令面控制功能實體根據主叫的註冊信息確定是否進行NATP變換並進行相應的後續處理；C、主叫所在接入域的信令面控制功能實體路由會話信令，並在會話信令中指示後續的信令面控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
10.如權利要求9所述的通信方法，其特徵在於，步驟C中，主叫所在接入域的信令面控制功能實體還判斷主叫與被叫是否能夠直接互通，若是，則放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互；若否，則根據主叫的註冊信息確定是否進行NAPT變換。
11.如權利要求9所述的通信方法，其特徵在於，在步驟A之前還包括步驟A1、主叫所在接入域的信令面控制功能實體根據會話請求中的被叫標識查詢被叫是否已在本實體註冊，若是，則進行步驟A2，否則進行步驟A；A2、主叫所在接入域的信令面控制功能實體路由會話信令，並且在會話信令中指示後續會話信令路徑上的其它信令面控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
12.如權利要求11所述的通信方法，其特徵在於，在步驟A2中，所述信令面控制功能實體還根據主叫和被叫的註冊信息判斷主叫與被叫是否能夠直接互通，若是，則放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互，否則，根據主叫的註冊信息確定是否進行NATP變換。
13.如權利要求9至12任一項所述的方法，其特徵在於，會話信令路徑上的網絡域中的信令面控制功能實體在處理會話信令中，若獲得所示指示，則放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互；若未獲得所述指示，則進一步依據所述被叫側信息確定本實體所在網絡是否能夠與被叫所在網絡直接互通，若是，則放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互；否則，與媒體面網關實體交互完成NAPT變換後路由會話信令。
14.如權利要求13所述的通信方法，其特徵在於，所述信令面控制功能實體在依據所述被叫側信息確定網絡能夠直接互通後，還在會話信令中指示後續的信令面控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
15.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，被叫接入域的信令面控制功能實體從會話消息中獲取所述指示信息後，若確定主被叫用戶在同一個接入域信令面控制功能實體註冊，則根據主被叫註冊信息判斷是否與媒體網關進行以NAPT為目的的交互，否則，根據被叫用戶的註冊信息確定是否與媒體網關進行以NAPT為目的的交互。
16.如權利要求13所述的通信方法，其特徵在於，將呼叫始發信令直接路由到被叫所在的網絡實體並在該過程中暫不建立媒體流路徑，根據返回的響應消息獲得被叫側信息。
17.如權利要求13所述的通信方法，其特徵在於，信令面控制功能實體利用承載網的配置信息或從其他策略功能實體獲取的承載網連通性信息對被叫的相關信息進行判斷，以確定是否能夠與被叫所在網絡的網絡實體直接互通；或者，信令面控制功能實體根據被叫的相關信息查詢DNS來確定是否能夠與被叫所在網絡的網絡實體直接互通。
18.如權利要求13所述的通信方法，其特徵在於，所述被叫側信息為被叫用戶所在網絡的網絡實體信息，或為被叫用戶所在網絡的承載網絡信息；或為被叫所在信令面控制功能實體的信息。
19.如權利要求18所述的通信方法，其特徵在於，所述承載網絡的信息包括運營商網絡域標識、承載網IP位址段、IPv4地址格式和IPv6地址格式中的一項或多項。
20.如權利要求19所述的通信方法，其特徵在於，通過擴展響應消息攜帶所述承載網絡的信息。
21.如權利要求13所述的通信方法，其特徵在於，所述信令面控制功能實體為邊界控制功能實體，或為獨立的NAPT轉換信令功能實體；所述媒體面網關功能實體為邊界網關功能實體，或為獨立的媒體面NAPT轉換網關。
22.一種防止媒體流迂迴的通信方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)主叫所述接入域的信令面控制功能實體，根據會話請求中的被叫標識查詢被叫是否已在本實體註冊，若是，則進行步驟(2)，否則，主叫所在接入域的信令面控制功能實體根據主叫的註冊信息確定是否進行NATP變換，以及進行後續處理；(2)所述信令面控制功能實體路由會話信令，並指示後續會話信令路徑上的其它信令面控制功能實體，放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
23.如權利要求22所述的通信方法，其特徵在於，所述信令面控制功能實體還根據主叫和被叫的註冊信息判斷主叫與被叫是否能夠直接互通，若是，則放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互，否則，根據主叫的註冊信息確定是否進行NATP變換。
24.如權利要求22所述的通信方法，其特徵在於，所述後續處理包括下述步驟A、信令面控制功能實體獲取被叫側信息；B、信令面控制功能實體路由會話信令，並且信令面控制功能實體在依據所述被叫側信息確定本實體所在網絡能夠與被叫所在網絡直接互通時，放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
25.如權利要求24所述的通信方法，其特徵在於，信令面控制功能實體確定能夠與被叫所在網絡的網絡實體直接互通時，還在會話信令中指示會話信令路徑上後續的信令面控制功能實體放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
26.如權利要求24所述的通信方法，其特徵在於，步驟A中，將呼叫始發信令直接信令路由到被叫所在的網絡實體並在該過程中暫不建立媒體流路徑，根據返回的響應消息獲得被叫側信息。
27.如權利要求22至26任一項所述的通信方法，其特徵在於，會話信令路徑上的網絡域中的信令面控制功能實體在處理會話信令中，若從會話信令中獲放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互指示，則不再NAPT轉換；若未獲得所述指示，則進一步依據所述被叫側信息確定本實體所在網絡是否能夠與被叫所在網絡直接互通，若是，則放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互並路由會話信令；否則，與媒體面網關實體交互完成NAPT變換後路由會話信令。
28.如權利要求27所述的通信方法，其特徵在於，被叫接入域的信令面控制功能實體從會話消息中獲取所述指示信息後，若確定主被叫用戶在同一個接入域信令面控制功能實體註冊，則根據主被叫註冊信息判斷是否與媒體網關進行以NAPT為目的的交互，否則，根據被叫用戶的註冊信息確定是否與媒體網關進行以NAPT為目的的交互。
29.如權利要求27所述的通信方法，其特徵在於，所述信令面控制功能實體為邊界控制功能實體，或為獨立的NAPT轉換信令功能實體；所述媒體面網關功能實體為邊界網關功能實體，或為獨立的媒體面NAPT轉換網關。
30.一種網絡設備，包括用於路由會話信令和控制建立媒體流路徑的信令處理單元；其特徵在於，所述網絡設備還包括用於獲取被叫側信息的信息獲取單元；用於依據所述被叫信息確定本網絡設備所在網絡是否能夠與被叫所在網絡直接互通的判斷單元，該判斷單元在確定能夠直接互通時通知所述信令處理單元放棄以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
31.如權利要求30所述的網絡設備，其特徵在於，所述判斷單元在檢測到會話信令中包含放棄與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互的指示時，通知所述信令處理單元不與媒體面網關功能實體進行以NAPT為目的的交互。
32.如權利要求30所述的網絡設備，其特徵在於，所述信息獲取單元和判斷單元包含在所述信令處理單元內。
33.一種網絡設備，包括用於路由會話信令和控制建立媒體流路徑的信令處理單元；其特徵在於，所述網絡設備還包括用於根據用戶會話請求中的被叫標識查詢被叫是否已在本網絡設備上註冊，以及根據主叫和被叫的註冊信息判斷主叫與被叫是否能夠直接互通的的第一判斷單元，該第一判斷單元在確定能夠直接互通時通知所述信令處理單元放棄以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
34.如權利要求33所述的網絡設備，其特徵在於，所述網絡設備還包括用於獲取被叫側信息的信息獲取單元；用於根據被叫側信息判斷主被叫是否在同一區域的第二判斷單元，該第二判斷單元在確定主被叫屬於同一區域時，通知所述信令處理單元放棄以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互。
35.如權利要求34所述的網絡設備，其特徵在於，所述信息獲取單元、第一判斷單元和第二判斷單元包含在所述信令處理單元內。
全文摘要
本發明公開了一種防止媒體流迂迴的通信方法，該方法在其主叫側接收到用戶初始會話請求的信令面控制功能實體獲取被叫側信息；信令面控制功能實體路由會話信令和控制建立媒體流路徑，並且信令面控制功能實體在依據所述被叫側信息確定本實體所在網絡能夠與被叫所在網絡直接互通時，放棄與媒體面網關功能實體進行以網絡地址埠轉換(NAPT)為目的的交互，從而使得主被叫通信實體媒體面之間能以最短的路徑進行通信。
文檔編號H04L12/54GK1925450SQ20051009854
公開日2007年3月7日 申請日期2005年9月2日 優先權日2005年9月2日
發明者嚴軍 申請人:華為技術有限公司