[发明专利]基于SIP的呼叫会话服务器和消息路由选择方法

说明书

背景技术

本发明涉及通信系统。更具体但非限制性地说，本发明涉及基于会话启动协议(SlP)的呼叫会话服务器和在服务器内为消息选择路由的方法。

诸如高容量IP多媒体子系统IMS-CSCF节点等弹性分布式且负载平衡的基于SIP的呼叫会话服务器可实现呼叫会话控制功能(CSCF)。服务器设计成处理许多同时一对一呼叫和会议呼叫，同时经仅一个或少数几个广告的外部接口（例如，SIP标准端口5060和少数指定的IP地址）提供其服务。CSCF在可能多个处理器单元上创建多个背靠背用户代理(B2BUA)实例，以便同时处理呼叫，并且一般设计成不但处理符合标准SIP协议(RFC3261)的呼叫，而且处理基于RFC3261标准的变型和/或扩展的呼叫，其中的一些可以是专有变型和/或扩展。CSCF也可能需要同时（在相同呼叫会话内）支持纯RFC3261呼叫和基于RFC3261的多个变型和/或扩展的呼叫的组合。CSCF也可使用基于SIP的协议控制呼叫有关的资源。例如，充当媒体网关控制器的CSCF能够使用基于SIP的协议控制在多媒体网关/服务器中的媒体资源。

在外部接口的有限集合后的多个处理器单元上创建多个B2BUA实例以处理多个同时呼叫时，必须将从外部节点进入的信令消息相关并路由选择到用于每个呼叫的正确B2BUA实例。为实现此操作，CSCF通常实现呼叫会话感知的SIP消息路由选择框架。也就是说，对于每个呼叫，SIP消息路由选择框架必须与对应B2BUA实例共享所有呼叫会话信息（如B2BUA实例生成的消息参数的值）。

在呼叫会话服务器的CSCF功能的典型实现中用于SIP消息路由选择的现有解决方案依赖SIP协议消息报头中的“呼叫ID”、“分支”和/或“标记”参数。RFC3261要求这些参数在长度、空间和时间上是随机和独特的。在一个网关为出局请求生成这些参数时，要求在呼叫会话中涉及的远程/对等网关在到呼叫会话服务器的入局响应中以某一形式回应它们。

典型的CSCF将诸如呼叫ID、分支和标记参数等各种SIP消息参数生成为任意长度的任意字符串，使得它们在空间、时间和跨多个呼叫是独特和随机的。然而，由于生成过程的性质和各种参数的随机性，它们通常没有能够由消息路由选择框架用于将消息与呼叫会话相关并且确定CSCF内消息要路由选择到的对应B2BUA实例的任何特别的属性或模式。因此，为帮助路由选择框架将SIP消息相关和为SIP消息选择路由，由其B2BUA实例为每个呼叫会话生成的各种参数与SIP消息路由选择框架共享。然而，呼叫会话的各种参数的值可能相互具有很少相关性或没有相关性。另外，参数的存在和值也取决于在状态机中能够是呼叫支路特定的呼叫会话的状态，以及呼叫支路是符合纯RFC3261还是其变型/扩展。因此，为有效利用参数值以将消息相关和为消息选择路由，共同的子字符串被包含到跨多个报头的参数值中，并且呼叫状态信息也在B2BUA与路由选择层之间共享。

在B2BUA实例与路由选择框架之间的信息共享一般使用进程间通信(IPC)机制和/或分布式数据库来完成。在路由选择框架，数据库的使用也通过插入呼叫会话记录中并且登记到分布式数据库中的呼叫会话的参数提供弹性、容错和负载平衡，分布式数据库跨节点中的所有处理器复制（也称为全局复制(total replication)）。路由选择框架设计成由跨多个处理器单元分布、带有冗余性的多个路由选择过程实例组成。B2BUA实例和路由选择框架存储和取回来自任何处理器上数据库的呼叫会话记录。

在尝试使路由选择框架具有呼叫会话感知时，参数值中共同子字符串的使用和B2BUA实例与SIP消息路由选择框架之间的信息共享带来了相当大的设计问题。问题分成三个主要类别。首先，由于在两个层之间呼叫会话信息共享和维护的相当大开销和复杂性原因，过程导致在CSCF内路由选择框架和B2BUA层两者中的效率低下。其次，由于路由选择框架被强制为每个呼叫维护呼叫会话信息（以实现弹性、容错和负载平衡），因此，如果路由选择过程的一个实例崩溃，则所有受影响呼叫会话的会话信息必须被转移到可能在另一处理器单元上的另一路由选择过程。这也涉及在分布式数据库中保存和取回受影响呼叫的呼叫会话信息。然而，这在信令平面中路由选择过程管理和数据库管理方面带来了相当大的开销和成本。另外，在路由选择框架中发生故障时，受影响呼叫会话的B2BUA实例必须与新路由选择过程实例重新相关联，并且存在为管理关联而产生的另外开销。这浪费了处理器和存储器资源，并且增大了呼叫处理等待时间，不利地影响了系统的性能和容量，同时使CSCF的总体设计变得复杂，并且因此变得昂贵。