專利名稱：用于提供地理位置分散的ip多媒體子系統(tǒng)實(shí)例的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里描述的主題涉及用于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)多媒體子系統(tǒng)(IMS)的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。更具體地，這里描述的主題涉及用于提供地理位置分散(geographically diverse)的IMS實(shí)例的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)將IMS定義為一種新的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，其能夠在基于IP的基礎(chǔ)設(shè)施上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合。IMS填補(bǔ)了現(xiàn)有傳統(tǒng)電信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之間的鴻溝，使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的、可重用的平臺(tái)，這種平臺(tái)可以用于為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和陸線(landline)網(wǎng)絡(luò)兩者同時(shí)提供服務(wù)，這提供了服務(wù)的獨(dú)特融合，并對(duì)最終用戶保持透明。
IMS的主要功能是在用戶之間以及用戶和應(yīng)用之間建立媒體通信會(huì)話。IMS使用會(huì)話發(fā)起協(xié)議(SIP)來發(fā)起、修改和中止涉及了諸如視頻、語(yǔ)音、即時(shí)消息、在線游戲和虛擬現(xiàn)實(shí)這樣的多媒體元素的交互式用戶會(huì)話，并且，MS還使得服務(wù)創(chuàng)建者具有了將同一會(huì)話中的多個(gè)服務(wù)組合在一起、并"在運(yùn)行中(onthe fly)"動(dòng)態(tài)地修改會(huì)話的能力(例如為現(xiàn)有語(yǔ)音會(huì)話添加視頻組件)。其結(jié)果是，諸如增強(qiáng)型語(yǔ)音服務(wù)、視頻電話、聊天、 一鍵通話(push-to-talk)和多媒體會(huì)議這樣的全新的用戶到用戶服務(wù)和多用戶服務(wù)變得可用，所有這些服務(wù)都是基于多媒體會(huì)話的概念的。
如在這里所使用的，術(shù)語(yǔ)"IMS網(wǎng)絡(luò)"是指用于執(zhí)行IMS功能的連接
9實(shí)體的集合。IMS網(wǎng)絡(luò)可由運(yùn)營(yíng)商來進(jìn)行控制，所述運(yùn)營(yíng)商通常是諸如電 話公司這樣的商業(yè)實(shí)體。在某一特定運(yùn)營(yíng)商的控制范圍內(nèi)的這樣一組IMS 實(shí)體可被稱為一個(gè)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營(yíng)商可以從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商控制臺(tái)(NOC)來 控制運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。
如在這里所使用的，術(shù)語(yǔ)"訂戶(subscriber)"是指運(yùn)營(yíng)商的客戶，其 使用該運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。典型的情況是，運(yùn)營(yíng)商的所有訂戶都被分配給該運(yùn)營(yíng) 商網(wǎng)絡(luò)。在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中的訂戶子集可被稱為匯集點(diǎn)(point of presence, POP)。
如在這里所使用的，術(shù)語(yǔ)"IMS網(wǎng)元(network element, NE)"是指IMS 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)執(zhí)行所分配的特定IMS功能或一組功能的實(shí)體的邏輯分組。IMS功 能包括呼叫會(huì)話控制功能(CSCF)，歸屬訂戶服務(wù)器(HSS)功能，認(rèn)證、授 權(quán)和記賬(AAA)功能，以及應(yīng)用服務(wù)器(AS)功能。
CSCF用于處理IMS中的SIP信令包。CSCF在會(huì)話的建立和管理中 起幫助作用，并且在IMS網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)發(fā)消息。有三種不同的CSCF功能代 理CSCF (P-CSCF)、詢問CSCF (I-CSCF)和服務(wù)CSCF (S畫CSCF)。 P-CSCF 是連接到網(wǎng)絡(luò)的訂戶的第一個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)；它是接入IMS網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。P-CSCF 實(shí)現(xiàn)了壓縮和安全。P-CSCF可被配置以用于將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到特定的I-CSCF， I-CSCF是IMS信令路徑上的下一個(gè)功能。I-CSCF提供了訂戶位置功能 (SLF)，該功能將訂戶映射到特定的S-CSCF上，由此使得I-CSCF能夠?qū)?請(qǐng)求路由至正確的S-CSCF。 I-CSCF還提供了網(wǎng)絡(luò)互連功能(NIF)。 NIF知 道如何將請(qǐng)求路由至其它互連的網(wǎng)絡(luò)(經(jīng)由它們的I-CSCF)。 S-CSCF是網(wǎng) 絡(luò)的核心。S-CSCF為所有分配給一個(gè)POP的訂戶維護(hù)著數(shù)據(jù)庫(kù)。S-CSCF 為用戶提供了諸如在用戶和應(yīng)用之間建立媒體通信會(huì)話這樣的服務(wù)。
HSS擁有關(guān)鍵訂戶信息，并且使得用戶(或服務(wù)器)能夠發(fā)現(xiàn)其它最終 用戶并與其進(jìn)行通信。AAA對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、僅為有效用戶提供訪問權(quán)、 授權(quán)用戶使用IMS網(wǎng)絡(luò)上可用的特定功能或特性，并且為了記賬和結(jié)算的 目的對(duì)用戶活動(dòng)進(jìn)行跟蹤。
額外的IMS功能可能還包括被統(tǒng)稱為應(yīng)用服務(wù)器功能(AS)的功能，諸 如呼叫者ID、呼叫等待、呼叫保持、 一鍵通話、呼叫轉(zhuǎn)接、呼叫轉(zhuǎn)移、呼 叫阻塞、惡意呼叫者識(shí)別、合法偵聽、公告服務(wù)、電話會(huì)議服務(wù)、語(yǔ)音郵件、文本轉(zhuǎn)語(yǔ)音和語(yǔ)音轉(zhuǎn)文本、基于位置的服務(wù)、消息服務(wù)和即時(shí)消息、
存在性信息、電話號(hào)碼映射(ENUM)以及2-G網(wǎng)關(guān)服務(wù)。
為了增加IMS網(wǎng)絡(luò)的可靠性，IMS網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器可被配置為活動(dòng)/ 備用(active/standby)配置，其中， 一個(gè)服務(wù)器工作在活動(dòng)模式，而一個(gè)冗余 服務(wù)器工作在備用模式，該冗余服務(wù)器隨時(shí)可以在活動(dòng)服務(wù)器出現(xiàn)故障或 被停用的情況下承擔(dān)活動(dòng)服務(wù)器的職能。
圖1是一個(gè)框圖，其示出了傳統(tǒng)IMS系統(tǒng)的一個(gè)示例。在傳統(tǒng)IMS 網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)網(wǎng)元可執(zhí)行單一IMS功能。
在圖1中，網(wǎng)元NE1 100A和NE1， 100B是冗余配對(duì)(redundant pair), 其中NE1 100A包括一個(gè)運(yùn)營(yíng)、管理、維護(hù)和供給(OAM&P)節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)實(shí) 例102A， NE1' 100B包括一個(gè)OAM&P節(jié)點(diǎn)的備用實(shí)例102B。如這里所 使用的，術(shù)語(yǔ)"節(jié)點(diǎn)"指網(wǎng)元的一部分，其中一個(gè)IMS功能的活動(dòng)實(shí)例或 備用實(shí)例存在于其上。網(wǎng)元NE1 IOOA和NEI， IOOB共同位于單個(gè)地理位 置中。交換機(jī)104將IMS網(wǎng)絡(luò)106或者連接至NE1 IOOA或者連接至NEI， IOOB。
網(wǎng)元NE2 108A和NE2， 108B是冗余配對(duì)，其中NE2 108A包括三個(gè) 活動(dòng)S-CSCF實(shí)例IIOA、 112A和114A，NE2， 108B包括三個(gè)備用S-CSCF 實(shí)例IIOB、 112B、和114B。網(wǎng)元NE2 108A和NE2， 108B共同位于地理 位置2中。交換機(jī)116將IMS網(wǎng)絡(luò)106或者連接至NE2 108A或者連接至 NE2， 108B。
網(wǎng)元NE3 118A和NE3' 118B是冗余配對(duì)，其中NE3 118A包括一個(gè) 活動(dòng)P-CSCF實(shí)例120A, NE3， 118B包括一個(gè)備用P-CSCF實(shí)例120B。網(wǎng) 元NE3 118A和NE3， 118B在共同位于地理位置3中。交換機(jī)122將IMS 網(wǎng)絡(luò)106或者連接至NE3 118A或者連接至NE3' 118B。
如果活動(dòng)網(wǎng)元中的任何IMS功能組件出現(xiàn)故障或被停用，則該活動(dòng)網(wǎng) 元將會(huì)轉(zhuǎn)換到備用模式，而備用網(wǎng)元將會(huì)變?yōu)榛顒?dòng)的。如圖1所示的IMS 系統(tǒng)中，整個(gè)網(wǎng)元以及所包括的IMS功能或者全部處于活動(dòng)模式或者全部 處于備用模式。例如，如果活動(dòng)S-CSCF1 110A出現(xiàn)故障，則網(wǎng)元NE2 108A 將會(huì)從活動(dòng)模式轉(zhuǎn)換到備用模式，網(wǎng)元NE2' 108B將會(huì)從備用模式轉(zhuǎn)換到 活動(dòng)模式，并且交換機(jī)116將會(huì)將NE2' 108B、而不是NE2 108A連接至IMS網(wǎng)絡(luò)106。
存在著幾個(gè)與如圖1所示來進(jìn)行配置和運(yùn)轉(zhuǎn)的IMS系統(tǒng)相關(guān)的問題， 其中，網(wǎng)元以及它所包括的所有IMS功能或者全部處于活動(dòng)模式或者全部 處于備用模式。 一個(gè)問題，是當(dāng)僅有一個(gè)IMS功能或一個(gè)功能的實(shí)例出現(xiàn) 故障時(shí)，通過將整個(gè)網(wǎng)元從活動(dòng)模式轉(zhuǎn)換到備用模式，存在于那個(gè)網(wǎng)元上 的其它IMS功能或?qū)嵗龝?huì)停止服務(wù)，即使所述其它IMS功能或?qū)嵗廊?工作正常時(shí)也是如此。此轉(zhuǎn)換操作將會(huì)觸發(fā)針對(duì)變?yōu)榛顒?dòng)模式的網(wǎng)元上的 每個(gè)備用IMS功能的數(shù)據(jù)庫(kù)更新、復(fù)制或其它維護(hù)操作——這些額外的處 理可能是多余的。另一個(gè)問題是，如果進(jìn)行已計(jì)劃的維護(hù)、測(cè)試或者軟件 或硬件升級(jí)，則整個(gè)網(wǎng)元必須被停用。因此，即使僅有一個(gè)IMS功能或?qū)?例被更新，所有的IMS功能或?qū)嵗急仨毭摍C(jī)，這對(duì)該網(wǎng)元所執(zhí)行的所有 功能造成了不必要的中斷。
另一個(gè)與如圖1所示的IMS系統(tǒng)(其中，網(wǎng)元及其冗余配對(duì)位于同一 地理位置上灘關(guān)的問題是，該網(wǎng)元及其冗余配對(duì)都受制于任何本地地點(diǎn)故 障，如失去電力、或者網(wǎng)元及其冗余配對(duì)所處的設(shè)施的損壞。在這種情況 下，因?yàn)閭溆镁W(wǎng)元由于與活動(dòng)網(wǎng)元發(fā)生故障相同的原因也發(fā)生了故障，所 以備用網(wǎng)元將不能實(shí)現(xiàn)其預(yù)定目的，即提供一種冗余功能以便當(dāng)/如果活動(dòng) 功能出現(xiàn)故障時(shí)由備用網(wǎng)元來進(jìn)行接管。
因此，鑒于這些與IMS網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的困難，存在著對(duì)于以下系統(tǒng)、方法 和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的需求，其可用于通過將IMS功能的活動(dòng)實(shí)例和備用實(shí) 例在地理上分隔開從而為網(wǎng)元提供增強(qiáng)的容錯(cuò)性，并且，通過在IMS功能 級(jí)別而不是網(wǎng)元級(jí)別上進(jìn)行切換從而提供增強(qiáng)的靈活性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，這里描述的主題包括地理位置分散的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多媒 體子系統(tǒng)(MS)網(wǎng)元(NE)。所述網(wǎng)元包括位于一個(gè)地理位置上的IMS功能 的活動(dòng)實(shí)例。所述網(wǎng)元還包括位于另一個(gè)地理位置上的所述IMS功能的備 用實(shí)例。
根據(jù)另一個(gè)方面，這里描述的主題包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多媒體系統(tǒng)(IMS)。 所述系統(tǒng)包括位于第一地理位置上的第一網(wǎng)元，以及位于第二地理位置上的第二網(wǎng)元。所述第一網(wǎng)元包括IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，所述第二網(wǎng)元包括 所述IMS功能的備用實(shí)例。
根據(jù)又一個(gè)方面，這里描述的主題包括一種方法，其通過在第一地理 位置上提供IMS功能的活動(dòng)實(shí)例并且在第二地理位置上提供所述IMS功 能的備用實(shí)例的方式來提供一種容錯(cuò)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多媒體子系統(tǒng)(IMS)網(wǎng) 元(NE)。
這里描述的主題用于提供一種IMS系統(tǒng)架構(gòu)，其具有靈活的、地理位 置分散的冗余，該主題可以用硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來實(shí) 現(xiàn)。同樣地，在此所使用的術(shù)語(yǔ)"功能"或"模塊"指用于實(shí)現(xiàn)上述特性 的硬件、軟件和/或固件。在一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)中，這里描述的主題可以通過 使用包括了包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 品來實(shí)現(xiàn)。適合用于實(shí)現(xiàn)這里描述的主題的示例性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括磁 盤存儲(chǔ)設(shè)備、芯片存儲(chǔ)設(shè)備、可編程邏輯設(shè)備、專用集成電路和可下載的 電信號(hào)。此外，用于實(shí)現(xiàn)這里描述的主題的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可能位于單一 設(shè)備或計(jì)算平臺(tái)上，或者可能分布在多個(gè)設(shè)備或計(jì)算平臺(tái)上。


這里描述的主題的優(yōu)選實(shí)施例將通過參考附圖來進(jìn)行解釋，其中 圖1是一個(gè)框圖，其示出了傳統(tǒng)IMS網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)被配置為每個(gè)網(wǎng)元 實(shí)現(xiàn)單一IMS功能；
圖2是一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)這里描述的主題的實(shí)施例的、靈活的、
地理位置分散的示例性IMS網(wǎng)元；
圖3是一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)這里描述的主題的實(shí)施例的、工作在
1活動(dòng)/N備用配置下的示例性IMS網(wǎng)元；
圖4是一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)這里描述的主題的實(shí)施例的示例性
IMS系統(tǒng)；并且
圖5是一個(gè)流程圖，其示出了根據(jù)這里描述的主題的實(shí)施例的、用于 提供容錯(cuò)的IMS網(wǎng)元的方法。
具體實(shí)施方式
為了避免僅在網(wǎng)元級(jí)別提供冗余所帶來的困難和將冗余系統(tǒng)單元放置
在同一地理位置上所帶來的困難，這里描述的主題包括了一個(gè)IMS網(wǎng)元， 其包括一組IMS功能，其中，每個(gè)IMS功能都被實(shí)現(xiàn)為一組互為活動(dòng)/備 用運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系的實(shí)例。 一組與一個(gè)IMS功能相關(guān)的實(shí)例可以獨(dú)立于另一組與 另一 IMS功能相關(guān)的實(shí)例來工作。在一個(gè)實(shí)施例中，與每個(gè)IMS功能相 關(guān)的活動(dòng)實(shí)例和備用實(shí)例彼此在地理位置上是分散的。
圖2是根據(jù)這里描述的主題的實(shí)施例的、靈活的、地理位置分散的示 例性IMS網(wǎng)元的框圖。在圖2中，網(wǎng)元200包括IMS運(yùn)營(yíng)、管理、維護(hù) 和供給(OAM&P)功能的活動(dòng)實(shí)例202， OAM&P功能的備用實(shí)例204，第 一 IMS服務(wù)呼叫會(huì)話控制功能(S-CSCF)的活動(dòng)實(shí)例206，第一 S-CSCF的 備用實(shí)例208，第二 S-CSCF的活動(dòng)實(shí)例210，第二 S-CSCF的備用實(shí)例212， 第三S-CSCF的備用實(shí)例214，第三S-CSCF的活動(dòng)實(shí)例216， IMS代理呼 叫會(huì)話控制功能(P-CSCF)的備用實(shí)例218， P-CSCF的活動(dòng)實(shí)例220， IMS 詢問呼叫會(huì)話控制功能(I-CSCF)的活動(dòng)實(shí)例222，以及I-CSCF的備用實(shí)例 224。盡管圖2中所示出的示例包括了在一個(gè)IMS網(wǎng)元中所實(shí)現(xiàn)的一個(gè) OAM&P、 S-CSCF的三個(gè)實(shí)例、 一個(gè)I-CSCF和一個(gè)P-CSCF，但是這里描 述的主題并不限于在一個(gè)IMS網(wǎng)元中實(shí)I見IMS功能的這種特定組合和個(gè) 數(shù)。在一個(gè)IMS網(wǎng)元中實(shí)現(xiàn)任何一個(gè)或多個(gè)IMS功能、以及實(shí)現(xiàn)任何特 定IMS功能的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例都被包含在這里描述的主題的范圍之內(nèi)。
每個(gè)IMS功能實(shí)例可以被配置為具有它自己在網(wǎng)元200內(nèi)部唯一的IP 地址。如圖2所示，每個(gè)活動(dòng)/備用配對(duì)可以與選擇機(jī)制226、 228、 230、 232、 234或236相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)選擇機(jī)制可以利用一個(gè)虛擬 IP地址(VIP)來既表示活動(dòng)實(shí)例又表示備用實(shí)例。IMS網(wǎng)絡(luò)106上尋求與網(wǎng) 元200內(nèi)的一個(gè)IMS功能進(jìn)行通信的實(shí)體可以將這樣的通信指向虛擬IP 地址，并且所請(qǐng)求的IMS功能的當(dāng)前活動(dòng)實(shí)例可以響應(yīng)指向該虛擬IP地 址的通信。因此，活動(dòng)實(shí)例和備用實(shí)例之間的切換操作將會(huì)在功能級(jí)別上 發(fā)生——分別針對(duì)每個(gè)IMS功能實(shí)例——而不是在網(wǎng)元級(jí)別上發(fā)生。例 如，在圖2中，IMS功能S-CSCF2 210處在活動(dòng)模式(即，它來響應(yīng)虛擬 IP地址)，而它的冗余功能S-CSCF2 212處在備用模式(g卩，它忽略發(fā)向虛 擬IP地址的命令和請(qǐng)求)。如果實(shí)例210發(fā)生故障，或者為了維護(hù)、測(cè)試
14或升級(jí)的目的而被停用，實(shí)例212將變?yōu)榛顒?dòng)的并且只有實(shí)例212將會(huì)響 應(yīng)指向虛擬IP地址230的通信。類似地，如果IMS功能P-CSCF1 220發(fā) 生故障，實(shí)例218將變?yōu)榛顒?dòng)的并且只有218將會(huì)響應(yīng)指向虛擬IP地址 234的通信。不管對(duì)IMS功能的請(qǐng)求最終會(huì)與哪個(gè)實(shí)例進(jìn)行通信，呈現(xiàn)給 IMS網(wǎng)絡(luò)106的虛擬IP地址都不會(huì)改變。這樣，在網(wǎng)元200內(nèi)發(fā)生的活動(dòng) 實(shí)例和備用實(shí)例之間切換操作對(duì)于在IMS網(wǎng)絡(luò)106上的用戶來說將是不可 見的。 一個(gè)使用了虛擬IP地址的示例性選擇機(jī)制是Linux高可用性 (Linux-HA)。其它選擇機(jī)制的使用均被包含在這里描述的主題的范圍之內(nèi)， 其包括例如其它高可用性機(jī)制、使用虛擬IP地址進(jìn)行選擇、以及使用域 名系統(tǒng)進(jìn)行選擇。
不同于虛擬IP地址，網(wǎng)元200內(nèi)的每個(gè)IMS功能實(shí)例還可以擁有它 自己唯一的IP地址，以用于管理或其它目的。另外，每個(gè)實(shí)例可以物理上 位于一個(gè)與它的對(duì)應(yīng)冗余實(shí)例分開的地理位置上。例如，在圖2中，實(shí)例 202在物理位置1上，而它的冗余實(shí)例204在物理位置2上。這種地理上 的不同提供了很重要的益處，即在位置1上發(fā)生的本地故障(例如停電)將 不會(huì)影響到在位置2上的冗余實(shí)例的運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，每個(gè)地理位置可以包含 活動(dòng)實(shí)例和備用實(shí)例的組合，如圖2所示，其中物理位置1包括活動(dòng)實(shí)例 202、 206、 210和222，以及備用實(shí)例214和218。因此，例如，有可能為 了軟件升級(jí)的目的停用實(shí)例222，而不必也停用當(dāng)前的活動(dòng)實(shí)例202、 206 或210。
圖3是根據(jù)這里描述的主題的另一個(gè)實(shí)施例的示例性IMS系統(tǒng)的框 圖。圖3示出了這樣的原則，即地理冗余并不限于單冗余(l活動(dòng)/1備用) 方案，而可以適用于多冗余(l活動(dòng)/N備用)方案。在圖3中，網(wǎng)元300執(zhí) 行三個(gè)功能，IMS功能1、 IMS功能2和IMS功能3。網(wǎng)元300包括IMS 功能1的活動(dòng)實(shí)例302A、 IMS功能1的第一備用實(shí)例302B、以及IMS功 能1的第二備用實(shí)例302C。網(wǎng)元300還包括IMS功能2的活動(dòng)實(shí)例304B、 IMS功能2的兩個(gè)備用實(shí)例304A和304C、 IMS功能3的活動(dòng)實(shí)例306C、 以及IMS功能3的兩個(gè)備用實(shí)例306A和306B。如圖3所示，實(shí)例302A、 304A和306A存在于地理位置1，實(shí)例302B、 304B和306B存在于地理位 置2，而實(shí)例302C、 304C和306C存在于地理位置3。選擇機(jī)制308、 310
15和312決定哪個(gè)IMS功能實(shí)例將會(huì)活動(dòng)地與IMS網(wǎng)絡(luò)106進(jìn)行通信。
當(dāng)一個(gè)活動(dòng)實(shí)例發(fā)生故障或被停用時(shí)，經(jīng)過選擇過程，備用實(shí)例中的 一個(gè)將成為新的活動(dòng)實(shí)例。例如，這個(gè)選擇過程可以是多個(gè)備用實(shí)例之間 的協(xié)商，或者是在某個(gè)其它功能級(jí)別上或由某個(gè)其它功能實(shí)體所做出的決 定。例如，如果IMS功能1的活動(dòng)實(shí)例302A發(fā)生故障，備用實(shí)例302B 可以直接與備用實(shí)例302C進(jìn)行協(xié)商從而來決定哪個(gè)實(shí)例將成為新的活動(dòng) 實(shí)例。或者，實(shí)例302A、 302B和302C可能已經(jīng)被預(yù)編程有指示每個(gè)實(shí) 例的相對(duì)優(yōu)先級(jí)的值，在這種情況下，具有更高或最高優(yōu)先級(jí)的備用實(shí)例 將自動(dòng)成為新的活動(dòng)實(shí)例。
圖4是根據(jù)這里描述的主題的另一個(gè)實(shí)施例的示例性IMS系統(tǒng)的框 圖。IMS系統(tǒng)400包括了在一個(gè)地理位置上的第一網(wǎng)元(NE1)402，以及在 另一地理位置上的第二網(wǎng)元(NE2)404。如圖4所示，NE1 402和NE2 404 共同包括IMS功能實(shí)例的配對(duì)——202與204配對(duì)，206與208配對(duì)，210
與212配對(duì)，214與216配對(duì)，218與220配對(duì)，222與224配對(duì)--個(gè)
IMS功能的活動(dòng)實(shí)例位于一個(gè)網(wǎng)元上，而該IMS功能的備用實(shí)例位于另一 個(gè)網(wǎng)元上。例如，NE1 402包括OAM&P功能的活動(dòng)實(shí)例202，而NE2 404 包括OAM&P功能的備用實(shí)例204。 NE2 404包括P-CSCF功能的活動(dòng)實(shí) 例220，而NE1 402包括P-CSCF功能的備用實(shí)例218。
如圖4所示，每個(gè)活動(dòng)/備用配對(duì)與選擇機(jī)制226、 228、 230、 232、 234或236有關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)選擇機(jī)制利用一個(gè)虛擬IP地址(VIP) 來既表示活動(dòng)實(shí)例又表示備用實(shí)例。IMS網(wǎng)絡(luò)106上尋求與IMS系統(tǒng)400 內(nèi)的一個(gè)IMS功能進(jìn)行通信的實(shí)體可以將這樣的通信指向虛擬IP地址， 并且該IMS功能的當(dāng)前活動(dòng)實(shí)例將會(huì)響應(yīng)指向該虛擬IP地址的通信。該 IMS功能的備用實(shí)例將不會(huì)響應(yīng)指向該虛擬IP地址的通信。在圖4中，IMS 功能P-CSCF 220處在活動(dòng)模式，而它的冗余功能P-CSCF 218處在備用模 式。IMS網(wǎng)絡(luò)106上尋求發(fā)起一次會(huì)話(即發(fā)起一次呼叫)的用戶將首先在 虛擬IP地址234上聯(lián)系IMS系統(tǒng)400內(nèi)的P-CSCF功能。當(dāng)前活動(dòng)P-CSCF 實(shí)例220將會(huì)響應(yīng)指向虛擬IP地址234的通信。如果實(shí)例220發(fā)生故障， 或者為了維護(hù)、測(cè)試或升級(jí)的目的而被停用，則實(shí)例218將變?yōu)榛顒?dòng)的并 且只有實(shí)例218將會(huì)響應(yīng)指向虛擬IP地址234的通信。下一個(gè)尋求在虛擬地址234上經(jīng)由P-CSCF發(fā)起會(huì)話的用戶將會(huì)與實(shí)例218進(jìn)行通信。
圖5是根據(jù)這里描述的主題的實(shí)施例的流程圖，其示出了用于提供容 錯(cuò)的IMS網(wǎng)元的示例性步驟。參考圖5，在步驟500中，IMS功能的活動(dòng) 實(shí)例在第一地理位置——地點(diǎn)X上被提供。例如，該活動(dòng)實(shí)例可以是位于 地點(diǎn)X的通用處理器，其執(zhí)行軟件程序從而來執(zhí)行P-CSCF功能。
在步驟502中，該IMS功能的備用實(shí)例在第二地理位置——地點(diǎn)Y 上被提供。此示例中的備用實(shí)例可以是一個(gè)印刷電路板，其用于通過硬件 形式執(zhí)行P-CSCF功能，并且被插入位于地點(diǎn)Y的電信設(shè)備框架的骨千中。
在步驟504中，建立了信令協(xié)議，該協(xié)議允許IMS功能的活動(dòng)實(shí)例和 備用實(shí)例對(duì)對(duì)方的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。 一個(gè)示例性的信令協(xié)議是Linux高 可用性(Linux-HA)協(xié)議，其中，HA集群(cluster)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都發(fā)送一個(gè) 周期性的"心跳"消息給所有其它節(jié)點(diǎn)。如果某一備用節(jié)點(diǎn)無法在容許的 時(shí)間段內(nèi)從活動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到心跳消息，則該備用節(jié)點(diǎn)將設(shè)想該活動(dòng)節(jié)點(diǎn)已 發(fā)生故障，并且該備用節(jié)點(diǎn)將由備用模式轉(zhuǎn)換為活動(dòng)模式。對(duì)HA心跳協(xié) 議的擴(kuò)展可以規(guī)定了在多個(gè)可用備用節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行協(xié)商以便決定哪個(gè)節(jié)點(diǎn) 將成為新的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，規(guī)定了可在故障轉(zhuǎn)移(faikwer)期間對(duì)行為進(jìn)行更細(xì) 化的控制的信令(諸如啟用或停用節(jié)點(diǎn)內(nèi)的單個(gè)IMS功能實(shí)例)，并且規(guī)定 了遠(yuǎn)程管理和控制(即允許管理實(shí)體遠(yuǎn)程地啟用或停用功能實(shí)例)。
在步驟506中，確定是否有額外的IMS功能將被添加到該網(wǎng)元。如果 是，則在地點(diǎn)X提供額外IMS功能的一個(gè)實(shí)例(步驟508)，在地點(diǎn)Y提供 該額外IMS功能的另一個(gè)實(shí)例(步驟510)，位于一個(gè)地點(diǎn)上的該額外IMS 功能的實(shí)例被配置為活動(dòng)實(shí)例，而位于另一個(gè)地點(diǎn)上的該額外IMS功能的 實(shí)例被配置為備用實(shí)例(步驟512)，并且，該額外功能的活動(dòng)實(shí)例和備用實(shí) 例被配置為通過信令協(xié)議與對(duì)方進(jìn)行通信(步驟514)。步驟506到514會(huì)按 需重復(fù)，直到該網(wǎng)元的所有IMS功能都被實(shí)例化并且被配置為具有活動(dòng)/ 備用關(guān)系的實(shí)例集。
應(yīng)該理解，可以改變本發(fā)明的各個(gè)細(xì)節(jié)，而不偏離本發(fā)明的范圍。此 外，前述說明僅出于解釋的目的，而非限制的目的。
權(quán)利要求
1、一種地理位置分散的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多媒體子系統(tǒng)(IMS)網(wǎng)元，包括(a)第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，其位于第一地理位置上；以及(b)所述第一IMS功能的備用實(shí)例，其位于與所述第一地理位置不同的第二地理位置上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的網(wǎng)元，包括(a) 第一節(jié)點(diǎn)，其包括所述第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，所述第一節(jié)點(diǎn) 位于所述第一地理位置上；以及(b) 第二節(jié)點(diǎn)，其包括所述第一IMS功能的備用實(shí)例，所述第二節(jié)點(diǎn) 位于所述第二地理位置上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的網(wǎng)元，包括位于所述第一地理位置上的第 二 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，以及位于所述第二地理位置上的所述第二 IMS 功能的備用實(shí)例。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的網(wǎng)元，包括位于所述第一地理位置上的第 二 IMS功能的備用實(shí)例，以及位于所述第二地理位置上的所述第二 IMS 功能的活動(dòng)實(shí)例。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)元，其中，所述第一 IMS功能包括從由 以下功能所組成的組中選出的一個(gè)功能:代理呼叫會(huì)話控制功能(P-CSCF)， 詢問呼叫會(huì)話控制功能(I-CSCF)，服務(wù)呼叫會(huì)話控制功能(S-CSCF)，歸屬 訂戶服務(wù)器(HSS)功能，認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)功能，以及應(yīng)用服務(wù)器(AS) 功能。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)元，其中，所述第一 IMS功能的備用實(shí) 例檢測(cè)所述第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障，并且，響應(yīng)于檢測(cè)到所述故 障，所述第一IMS功能的備用實(shí)例自動(dòng)地變?yōu)榛顒?dòng)的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)元，其中，所述第一 IMS功能的備用實(shí) 例使用用于監(jiān)控所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例并與其交換狀態(tài)信息的信 令協(xié)議來檢測(cè)所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障并且變?yōu)榛顒?dòng)的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)元，其中，所述信令協(xié)議包括在所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例和所述第一 IMS功能的備用實(shí)例之間傳遞的心跳消 息。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)元，其中，所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí) 例和備用實(shí)例通過WAN來相互發(fā)送消息。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)元，其中，所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí) 例和備用實(shí)例通過本地連接來相互發(fā)送消息。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)元，其中，所述本地連接包括總線。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)元，其中，所述本地連接包括LAN。
13、 一種互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多媒體系統(tǒng)(IMS)系統(tǒng)，包括(a) 第一網(wǎng)元，其包括第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，所述活動(dòng)實(shí)例位于 第一地理位置上；以及(b) 第二網(wǎng)元，其包括所述第一IMS功能的備用實(shí)例，所述備用實(shí)例 位于與所述第一地理位置不同的第二地理位置上。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，包括位于所述第一網(wǎng)元上的第二 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，以及位于所述第二網(wǎng)元上的所述第二 IMS功能的備 用實(shí)例。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，包括位于所述第二網(wǎng)元上的第二IMS功能的備用實(shí)例，以及位于所述第一網(wǎng)元上的所述第二 IMS功能的活 動(dòng)實(shí)例。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一IMS功能包括從 由以下功能所組成的組中選出的一個(gè)功能代理呼叫會(huì)話控制功能 (P-CSCF)，詢問呼叫會(huì)話控制功能(I-CSCF)，服務(wù)呼叫會(huì)話控制功能 (S-CSCF)，歸屬訂戶服務(wù)器(HSS)功能，認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)功能，以 及應(yīng)用服務(wù)器(AS)功能。
17、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一IMS功能的備用 實(shí)例檢測(cè)所述第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障，由此， 一旦所述第一IMS 功能的活動(dòng)實(shí)例發(fā)生故障，所述第一IMS功能的備用實(shí)例將自動(dòng)地變?yōu)榛?動(dòng)的。
18、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一IMS功能的備用 實(shí)例使用用于監(jiān)控所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例并與其交換狀態(tài)信息的 信令協(xié)議來檢測(cè)所 述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障并且變?yōu)榛顒?dòng)的。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述信令協(xié)議包括在所述第 一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例和所述第一 IMS功能的備用實(shí)例之間傳遞的心跳 消息。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述第一IMS功能的活動(dòng) 實(shí)例和備用實(shí)例通過WAN來相互發(fā)送消息。
21、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述第一IMS功能的活動(dòng) 實(shí)例和備用實(shí)例通過本地連接來相互發(fā)送消息。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述本地連接包括總線。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述本地連接包括LAN。
24、 一種用于提供容錯(cuò)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多媒體子系統(tǒng)(IMS)網(wǎng)元的方法， 所述方法包括(a) 提供第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，其位于第一地理位置上；以及(b) 提供所述第一IMS功能的備用實(shí)例，其位于與所述第一地理位置 不同的第二地理位置上。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，包括(a) 提供第一節(jié)點(diǎn)，其包括所述第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，所述第一 IMS節(jié)點(diǎn)位于所述第一地理位置上；以及(b) 提供第二節(jié)點(diǎn)，其包括所述第一IMS功能的備用實(shí)例，所述第二 節(jié)點(diǎn)位于所述第二地理位置上。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述第一IMS功能的備用 實(shí)例的運(yùn)轉(zhuǎn)與所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障在地理上是分離的。
27、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，包括(a) 在所述第一地理位置上提供第二IMS功能的活動(dòng)實(shí)例；以及(b) 在所述第二地理位置上提供所述第二 IMS功能的備用實(shí)例。
28、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，包括(a) 在所述第二地理位置上提供第二IMS功能的活動(dòng)實(shí)例；以及(b) 在所述第一地理位置上提供所述第二 IMS功能的備用實(shí)例。
29、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述第一IMS功能包括從 由以下功能所組成的組中選出的一個(gè)功能代理呼叫會(huì)話控制功能 (P-CSCF),詢問呼叫會(huì)話控制功能(I-CSCF)，服務(wù)呼叫會(huì)話控制功能 (S-CSCF)，歸屬訂戶服務(wù)器(HSS)功能，認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)功能，以 及應(yīng)用服務(wù)器(AS)功能。
30、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，包括使用所述第一 IMS功能的 備用實(shí)例來檢測(cè)所述第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障，并且，響應(yīng)于檢測(cè) 到所述故障，將所述第一 IMS功能的備用實(shí)例切換到活動(dòng)狀態(tài)。
31、 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，包括利用用于監(jiān)控所述第一IMS 功能的活動(dòng)實(shí)例并且與其交換狀態(tài)信息的信令協(xié)議，使用所述第一IMS功 能的備用實(shí)例來檢測(cè)所述第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障，并且，響應(yīng)于 檢測(cè)到所述故障，將所述第一 IMS功能的備用實(shí)例切換到活動(dòng)狀態(tài)。
32、 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述信令協(xié)議包括在所述第 一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例和所述第一 IMS功能的備用實(shí)例之間傳遞心跳消 息。
33、 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，利用所述信令協(xié)議包括通過 WAN發(fā)送消息。
34、 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，利用所述信令協(xié)議包括通過 本地連接發(fā)送消息。
35、 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述本地連接包括總線。
36、 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述本地連接包括LAN。
37、 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī) 可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于執(zhí)行以下步驟，包括(a) 提供第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，所述第一IMS功能位于第一地理 位置上；以及(b) 提供所述第一IMS功能的備用實(shí)例，所述第二 IMS功能位于與所 述第一地理位置不同的第二地理位置上。
38、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，位于所述第二地 理位置上的所述第一 IMS功能的備用實(shí)例的運(yùn)轉(zhuǎn)與位于所述第一地理位 置上的所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障在地理上是分離的。
39、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括(a) 在所述第一地理位置上提供第二IMS功能的活動(dòng)實(shí)例；以及(b) 在所述第二地理位置上提供所述第二 IMS功能的備用實(shí)例。
40、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括(a) 在所述第二地理位置上提供第二IMS功能的活動(dòng)實(shí)例；以及(b) 在所述第一地理位置上提供所述第二 IMS功能的備用實(shí)例。
41、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述第一IMS 功能包括執(zhí)行從由以下功能所組成的組中選出的一個(gè)功能代理呼叫會(huì)話 控制功能(P-CSCF)，詢問呼叫會(huì)話控制功能(I-CSCF)，服務(wù)呼叫會(huì)話控制 功能(S-CSCF)，歸屬訂戶服務(wù)器(HSS)功能，認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)功育g， 以及應(yīng)用服務(wù)器(AS)功能。
42、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括使用所述第一 IMS功能的備用實(shí)例來檢測(cè)所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障，并且， 響應(yīng)于檢測(cè)到所述故障，將所述第一 IMS功能的備用實(shí)例切換到活動(dòng)狀 態(tài)。
43、 根據(jù)權(quán)利要求42所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括利用用于監(jiān)控所 述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例并且與其交換狀態(tài)信息的信令協(xié)議，使用所述 第一 IMS功能的備用實(shí)例來檢測(cè)所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例的故障， 并且，響應(yīng)于檢測(cè)到所述故障，將所述第一IMS功能的備用實(shí)例切換到活 動(dòng)狀態(tài)。
44、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述信令協(xié)議包 括在所述第一 IMS功能的活動(dòng)實(shí)例和所述第一 IMS功能的備用實(shí)例之間 傳遞心跳消息。
45、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，利用所述信令協(xié) 議包括通過WAN發(fā)送消息。
46、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，利用所述信令協(xié) 議包括通過本地連接發(fā)送消息。
47、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述本地連接包 括總線。
48、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述本地連接包 括LAN。
全文摘要
用于提供地理位置分散的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多媒體子系統(tǒng)(IMS)實(shí)例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。這里公開了一種地理位置分散的IMS網(wǎng)元，該網(wǎng)元包括第一IMS功能的活動(dòng)實(shí)例，其位于第一地理位置上；以及所述第一IMS功能的備用實(shí)例，其位于與所述第一地理位置不同的第二地理位置上。
文檔編號(hào)G06F15/16GK101517555SQ200780033839
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
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