專利名稱：媒體流轉換地址分配方法及其媒體流轉發(fā)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及媒體流交互技術領域，尤其涉及一種媒體流轉換地址分配方法及其媒體流轉發(fā)方法。
背景技術：
目前在通信網絡系統中，通常由于IP地址不足或安全考慮等因素，需要在接入網絡中部署了大量的網絡地址轉換(NA(P)T，Network Address(Port)Translation)設備；同時由于不同的網絡域(如中國移動網絡和中國電信網絡就分別屬于兩個不同的網絡域)之間有可能占用不同的地址域，所以兩個不同網絡域之間進行媒體流通信時也需要進行NA(P)T轉換，這些能夠支持NA(P)T轉換功能的NA(P)T設備為目前現有的通信系統節(jié)約了大量的IP地址資源，從而使得各種數據業(yè)務能夠正常的開展。
但是，在通信網絡系統中由于NA(P)T設備的存在，在主被叫進行媒體流交互過程中，常常會由于NA(P)T設備會改變主被叫交互的媒體流的IP地址，并同時隔離不同的地址域，這樣往往會導致因為媒體流中標識地址仍為原來的私有IP地址，而結果使主被叫之間的媒體流會話建立后媒體流無法被正常的轉發(fā)，通信無法建立成功。而目前現有技術提出了解決上述該問題的技術方案，從而使得主被叫之間交互的媒體流能夠穿越不同地址域進行交互，目前將這種解決方案稱為NA(P)T穿越技術。
目前主流的NA(P)T穿越技術是采用應用層網關(ALG，Application LayerGateway)方式來實現的，如由信令面的應用功能(AF，Application Function)對媒體流報文進行ALG處理，并控制承載面具有NA(P)T功能的設備(如邊界網關功能BGF，Border Gateway Function)完成媒體流的轉發(fā)，從而實現NA(P)T穿越。
歐洲電信標準組織(ETSI，European Telecommunications Standards Institute)的分組電信網絡標準(TISPAN，Telecommunications and Internet ConvergedServices and Protocols for Advanced Networking)中的分組網絡架構，在應用層和傳送層之間引入了資源準入控制子系統(RACS，Resource Admission ControlSub-system)，以用于統一管理承載網的資源，并提供基于策略(包括帶寬分配策略、優(yōu)先級策略、帶寬是否足夠策略和是否允許呼叫策略等)的控制，其中承載網的服務質量(QoS，Quantity of Service)和NA(P)T都要訪問RACS，并由RACS進行控制。其中TISPAN定義的RACS架構如圖1所示，其中資源準入控制子系統RACS主要包括基于業(yè)務的策略決定功能(SPDF，Service-based Policy Decision Function)2、核心網絡邊界網關功能(C-BGF，Core Border Gateway Function)3、接入層資源準入控制功能(A-RACF，Access-Resource and Admission Control Function)4和資源控制實施功能(RCEF，Resource Control Enforcement Function)5，圖中其它部分表述了相關功能實體和RACS架構的關系和接口，其中NA(P)T控制功能主要是由AF1、SPDF2和C-BGF3實體之間的信令交互過程來實現的，其它如A-RACF4實體和RCEF5實體主要用于對接入層QoS資源進行控制，和NA(P)T的實現關系不大。
基于資源準入控制子系統RACS中的AF1、SPDF2和C-BGF3實體之間的信令交互來實現主被叫之間的媒體流轉發(fā)表項的生成，及基于該生成的媒體流轉發(fā)表項來對主被叫之間交互的會話媒體流進行轉發(fā)。其中現有主被叫之間的媒體流轉發(fā)表項的生成過程請參照圖2，其媒體流轉發(fā)表項的具體生成過程包括1、AF接收會話建立消息，其中含主叫用戶會話媒體流信息；2、AF向SPDF發(fā)送NA(P)T變換請求信息；3、SPDF響應接收到的NA(P)T變換請求，為主叫會話媒體流分配承載網絡地址資源信息(如IP地址和/或端口號等)，并將為主叫會話媒體流分配的IP地址和/或端口號反饋給AF；4、AF將主叫會話媒體流的媒體地址修改為SPDF為主叫會話媒體流分配的IP地址和/或端口號；5、AF接收會話建立消息，其中含被叫用戶會話媒體流信息；6、AF向SPDF發(fā)送NA(P)T變換請求信息；7、SPDF響應接收到的NA(P)T變換請求，為被叫會話媒體流分配承載網絡地址資源信息(如IP地址和/或端口號等)，并將為被叫會話媒體流分配的IP地址和/或端口號反饋給AF；8、AF將被叫會話媒體流的媒體地址修改為SPDF為被叫會話媒體流分配的IP地址和/或端口號；9、SPDF將為主叫會話媒體流分配的IP地址和/或端口號和為被叫會話媒體流分配的IP地址和/或端口號之間建立映射關系，從而生成對應該主被叫會話過程的媒體流轉發(fā)表項。
請繼續(xù)參照圖3，該圖是現有在基于生成的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話媒體流進行轉發(fā)的處理過程示意圖，其對媒體流進行轉發(fā)的過程具體如下11、AF在主被叫之間建立會話連接成功后，向SPDF發(fā)送會話建立成功指示命令；12、SPDF在接收到AF發(fā)來的會話建立成功指示命令后，下發(fā)生成的媒體流轉發(fā)表項給C-BGF；13、C-BGF將SPDF下發(fā)的媒體流轉發(fā)表項存儲；并根據該媒體流轉發(fā)表項，對主被叫會話交互過程中發(fā)來的媒體流進行IP地址或端口號的轉換，并將轉換處理后的媒體流轉發(fā)；14、AF在主被叫之間的會話交互過程結束后，向SPDF發(fā)送會話結束指示命令；15、SPDF在接收到AF發(fā)來的會話結束指示命令后，釋放為該主被叫媒體流分配的承載網絡IP地址或端口號；16、SPDF向C-BGF下發(fā)刪除媒體流轉發(fā)表項命令；17、C-BGF在接收到SPDF發(fā)來的刪除媒體流轉發(fā)表項命令后，將存儲的對應該主被叫會話交互的媒體流轉發(fā)表項刪除。
由上述過程可見，現有技術中對主被叫會話交互過程中的媒體流進行NA(P)T轉換處理，需要由RACS中的SPDF控制和管理承載網路中的C-BGF的地址資源分配(IP地址或端口號等)，即需要由SPDF根據AF發(fā)送的NA(P)T變換請求，分別為主被叫會話媒體流分配IP地址或端口號，并將為主被叫會話媒體流分配的IP地址或端口號建立映射關系，生成對應主被叫會話的媒體流轉發(fā)表項，后續(xù)再依據生成的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話交互過程中的媒體流進行轉發(fā)，這種實現媒體流NA(P)T轉換處理的方式卻存在如下缺陷一、SPDF用于完成基于業(yè)務的策略決定功能，對業(yè)務層屏蔽承載網絡，并根據業(yè)務層的請求和承載網絡的資源情況，決定對承載網絡的資源申請和處理策略，即本質上只是提供處理策略功能，而并不用對具體的承載網絡資源進行管理和控制，基于這點所以在SPDF上實現主被叫會話媒體流NA(P)T的控制和管理功能是不合適的。
二、在SPDF上實現對主被叫會話媒體流進行NA(P)T的控制和管理功能，以管理承載網絡中C-BGF上的地址資源分配，將會給SPDF帶來極大的工作負擔和地址資源同步問題這是由于C-BGF位于網絡邊緣，通常一個SPDF會同時管理多個C-BGF設備，這樣SPDF就需要對自身管理和控制的多個C-BGF上的媒體地址資源進行管理和控制；同時各個C-BGF也要將自身的一些特定的地址信息上報給SPDF(或在SPDF上進行配置)，以避免SPDF將這些特定的地址信息又分配給某個會話中的媒體流，從而導致地址資源沖突，C-BGF處理混亂等問題，此外由于SPDF需要管理多個C-BGF的資源，所以一旦SPDF的資源管理故障，將導致整個網絡資源的無法使用，影響面比較大。
三、由于在一次會話交互過程中，主叫媒體流或被叫媒體流中可能會同時攜帶多種類型的媒體流，如同時包括音頻流、視頻流等類型，這樣AF就需要分別為這些不同類型的媒體流都申請媒體地址信息(如IP地址或端口號等)，而在主被叫之間相互通知對方自身包含的媒體流類型前，媒體流類型數目是無法確定的，因此AF就需要維護主叫媒體流和被叫媒體流的信息，以將主被叫之間的多個媒體流進行正確的匹配，而這些信息可以很自然的導出媒體流轉發(fā)表項；但是如果在SPDF中完成媒體流NA(P)T的管理和控制功能，也需要將主被叫之間的媒體流地址信息進行匹配和綁定，以生成對應的媒體流轉發(fā)表項，因此導致SPDF和AF上需要重復實現該同一功能(而AF上實現該功能出于會話建立原因是必須的，SPDF上卻不是)，結果導致處理功能的重復，而且這一功能的實現過程比較復雜，同時還要對AF和SPDF之間的接口進行擴展更多的傳遞信息(如會話媒體流的描述信息或主被叫會話媒體里的地址信息匹配順序等)，因此這樣是不合適的。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于提出一種媒體流轉換地址分配方法及其媒體流轉發(fā)方法，以使AF、SPDF和BGF之間的功能分擔更加合理，減輕SPDF的工作負擔，提高媒體流地址轉換過程的穩(wěn)定性。
為解決上述問題，本發(fā)明提出的技術方案如下一種媒體流轉換地址分配方法，包括步驟應用功能AF接收會話建立消息后，將會話建立消息中包含的會話媒體流屬性信息承載在轉換地址請求消息中發(fā)送給基于業(yè)務的策略決定功能SPDF；所述SPDF根據接收所述轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息，定位對應的邊界網關功能BGF；并將接收的所述轉換地址請求消息轉發(fā)給定位到的BGF；BGF響應接收的轉換地址請求消息，為所述會話媒體流分配轉換地址。
其中所述會話媒體流屬性信息為會話建立消息中包含的媒體流地址信息。
其中所述會話媒體流屬性信息為會話建立消息中包含的媒體流地址信息和會話媒體流發(fā)送方所在的網絡運營商標識。
所述定位對應的BGF的過程具體包括步驟所述SPDF預先設置定位策略；并預先設定媒體流地址段和網絡運營商標識之間的對應關系表；SPDF根據接收所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息索引所述對應關系表，得到對應的網絡運營商標識；并根據得到的網絡運營商標識，確定所述會話媒體流發(fā)送方所在網絡中的BGF群；SPDF根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息及所述定位策略，在確定的BGF群中定位對應的BGF。
所述定位對應的BGF的過程具體包括步驟所述SPDF預先設置定位策略；并預先設定媒體流地址段和BGF群的對應關系表；SPDF根據接收所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息索引所述對應關系表，得到對應的BGF群；并根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息及所述定位策略，在確定的BGF群中定位對應的BGF。
所述定位對應的BGF的過程具體包括步驟所述SPDF預先設置定位策略；并根據接收所述轉換地址請求消息中承載的會話媒體流發(fā)送方所在的網絡運營商標識，確定所述會話媒體流發(fā)送方所在網絡中的BGF群；SPDF根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息及所述定位策略，在確定的BGF群中定位對應的BGF。
所述方法還包括步驟
所述SPDF根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息確定在定位到的BGF中預申請的地址域信息；并將確定的預申請的地址域信息承載在所述轉換地址請求消息中發(fā)送給定位到的BGF；所述BGF根據接收轉換地址請求消息中承載的預申請的地址域信息，為所述會話媒體流分配對應地址域中的轉換地址。
其中所述會話媒體流屬性信息中還包括用于標識會話媒體流傳輸方向的傳輸方向標識參數。
所述方法還包括步驟所述SPDF根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息和傳輸方向標識參數確定在定位到的BGF中預申請的地址域信息；并將確定的預申請的地址域信息承載在所述轉換地址請求消息中發(fā)送給定位到的BGF；所述BGF根據接收轉換地址請求消息中承載的預申請的地址域信息，為所述會話媒體流分配對應地址域中的轉換地址。
其中所述會話媒體流屬性信息中還包括用于標識會話的會話標識。
所述方法還包括步驟所述SPDF建立存儲會話標識和定位BGF之間的對應關系表；并后續(xù)所述SPDF在接收到針對同一會話的轉換地址請求消息時，根據該轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息中包括的會話標識，索引所述對應關系表，得到對應的定位BGF。
所述方法還包括步驟所述定位到的BGF建立存儲會話標識和轉化地址之間的對應關系表；后續(xù)定位到的BGF在接收到針對同一會話的轉換地址請求消息時，根據該轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息中包括的會話標識，索引所述對應關系表，得到對應的轉換地址。
其中所述媒體流地址信息為IP地址；或為IP地址和端口號。
其中所述定位策略為在由多個BGF組成的BGF群中隨機選取一個BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中選取一個剩余地址資源最多的BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中以先后輪選方式選取一個BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中選取一個CPU最為空閑的BGF作為定位BGF的策略。
其中所述網絡運營商標識為接入網絡運營商標識或為骨干網絡運營商標識。所述轉換地址為轉換IP地址和/或轉換端口號。
相應的，本發(fā)明還提出了一種基于上述媒體流轉換地址分配方法實現的媒體流轉發(fā)方法，包括步驟所述AF根據所述BGF分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，建立主被叫會話媒體流轉換地址之間的對應關系，生成對應該主被叫會話過程的媒體流轉發(fā)表項；并在主被叫會話建立成功后，向BGF發(fā)送會話建立成功指示命令和所述媒體流轉發(fā)表項；所述BGF根據接收的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話交互過程中的媒體流進行轉發(fā)處理。
所述方法還包括所述BGF將分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息通過所述SPDF反饋給所述AF的步驟。
其中所述AF通過所述SPDF將會話建立成功指示命令和媒體流轉發(fā)表項發(fā)送給BGF。
所述方法還包括所述BGF將接收的媒體流轉發(fā)表項進行存儲的步驟。
所述方法還包括步驟
所述AF在主被叫會話交互過程結束后，向所述BGF發(fā)送會話結束指示命令；所述BGF在接收到所述會話結束指示命令后，將存儲的媒體流轉發(fā)表項刪除，釋放所述媒體流轉發(fā)表項中占用的轉換地址信息。
其中所述AF通過所述SPDF將會話結束指示命令發(fā)送給BGF。所述轉換地址信息為轉換IP地址或轉換端口號。
此外，本發(fā)明還提出了一種基于權利要求1所述的媒體流轉換地址分配方法實現的媒體流轉發(fā)方法，包括步驟所述BGF分別根據為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，建立主被叫會話媒體流轉換地址之間的對應關系，生成對應該主被叫會話過程的媒體流轉發(fā)表項；并在主被叫會話建立成功后，接收到所述AF發(fā)來的會話建立成功指示命令時，根據所建立的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話交互過程中的媒體流進行轉發(fā)處理。
其中所述AF通過所述SPDF將會話建立成功指示命令轉發(fā)給BGF。
所述方法還包括所述BGF將建立的媒體流轉發(fā)表項進行存儲的步驟。
所述方法還包括步驟所述AF在主被叫會話交互過程結束后，向所述BGF發(fā)送會話結束指示命令；所述BGF在接收到所述會話結束指示命令后，將存儲的媒體流轉發(fā)表項刪除，釋放所述媒體流轉發(fā)表項中占用的轉換地址信息。
其中所述AF通過所述SPDF向所述BGF轉發(fā)會話結束指示命令。本發(fā)明能夠達到的有益效果如下本發(fā)明媒體流轉換地址分配方法通過由AF將會話媒體流的屬性信息封裝在轉換地址請求消息中發(fā)送給SPDF，以使SPDF能夠根據接收轉換地址請求消息封裝的會話媒體流屬性信息定位對應的BGF，并將轉換地址請求信息轉發(fā)給定位到的BGF，由該BGF為會話媒體流分配轉換地址信息，從而實現了SPDF只需對轉換地址資源(如IP地址和/或端口號等)進行策略控制，而由對應的BGF真正對會話媒體流進行轉換地址資源控制和分配處理，從而減輕了SPDF為實現對會話媒體流轉換地址資源進行控制和管理的工作負擔，由BGF自己來分配和管理自己的資源，管理簡單，即使某個BGF資源池出錯，也不會對整個網絡產生影響。
本發(fā)明媒體流轉發(fā)方法在由對應BGF分別為主被叫會話媒體流分別分配轉換地址資源的基礎上，由AF或BGF本身根據主被叫媒體流轉換地址信息來生成對應的媒體流轉發(fā)表項，而SPDF只負責根據業(yè)務層AF的請求信息和承載網絡BGF的配置信息決定NA(P)T的相關策略，后續(xù)在會話交互過程中，AF將生成的轉發(fā)表項下發(fā)給BGF(若由BGF生成轉發(fā)表項，則無需AF下發(fā)媒體流轉發(fā)表項給BGF)，由BGF根據媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話交互過程中的媒體流進行轉發(fā)處理；從而避免了由SPDF生成轉發(fā)表項的工作負擔，相應也減輕了SPDF為實現對會話媒體流轉換地址資源進行控制和管理的工作負擔，提高了整個系統的的穩(wěn)定性。


圖1為TISPAN定義的RACS架構結構示意圖；圖2為現有主被叫之間的媒體流轉發(fā)表項的生成過程示意圖；圖3為現有在基于生成的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話媒體流進行轉發(fā)的處理過程示意圖；圖4為本發(fā)明媒體流轉換地址分配方法的主要實現原理處理示意圖；圖5為本發(fā)明媒體流轉發(fā)方法的具體實現原理處理過程示意圖；圖6為本發(fā)明為主被叫會話媒體流分別配置轉換地址，并對主被叫交互媒體流進行轉發(fā)的具體實施處理過程示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明媒體流轉換地址分配方法的設計思想是由RACS架構中的SPDF對媒體流轉換地址的分配策略進行控制，SPDF根據策略控制結果選定對應的BGF為媒體流分配轉換地址信息，以減輕SPDF為媒體流分配轉換地址的工作負擔；本發(fā)明媒體流轉發(fā)方法的設計思想是由RACS架構中的AF根據BGF分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，建立對應主被叫會話交互過程的媒體流轉發(fā)表項，或者由BGF本身根據分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，建立對應主被叫會話交互過程的媒體流轉發(fā)表項，以減輕SPDF建立媒體流轉發(fā)表項的工作負擔；從而可以使得RACS架構中的AF/SPDF/BGF的功能分配更加合理。
下面將結合各個附圖對本發(fā)明的具體實現原理及其具體實施方式
進行詳細的敘述。請參照圖4，該圖是本發(fā)明媒體流轉換地址分配方法的主要實現原理處理示意圖，其具體實現原理如下步驟S1，應用功能AF接收包含媒體流描述信息(可以為主叫方的媒體流信息，也可以為被叫方的媒體流信息)的會話建立消息；步驟S2，AF向基于業(yè)務的策略決定功能SPDF發(fā)送承載有接收的會話媒體流屬性信息的轉換地址請求消息；其中AF向SPDF發(fā)送的轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息可以包括會話消息中所攜帶的媒體流描述信息中的用戶的媒體流地址信息(包括媒體流的IP地址信息，或媒體流的IP地址和端口號信息)；或者包括會話消息中所攜帶的媒體流描述信息中的用戶的媒體流地址信息和會話媒體流發(fā)送方所在網絡運營商標識；其中發(fā)送會話建立消息的發(fā)送方用戶可以處于接入網中，則這里的網絡運營商標識就為接入網絡運營商標識；此外，發(fā)送會話建立消息的發(fā)送方用戶也可以處于骨干網中，則這里的網絡運營商標識就為骨干網絡運營商標識。
步驟S3，SPDF根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息，來定位對應的邊界網關功能BGF；其中若AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息為會話消息中所攜帶的媒體流描述信息中的用戶的媒體流地址信息(即媒體流的IP地址信息；或媒體流的IP地址信息和端口號信息等)，則SPDF定位對應的BGF的具體過程可以如下1)SPDF預先設置定位策略；2)同時SPDF預先設定媒體流地址段(即媒體流IP地址段)和網絡運營商標識之間的對應關系表；3)后續(xù)，SPDF根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息(即媒體流IP地址信息；或媒體流IP地址和端口號信息等)索引2)中預先設定的媒體流地址段和網絡運營商之間的對應關系表，從而得到對應的網絡運營商標識；4)SPDF根據上述得到的網絡運營商標識，來確定該會話媒體流發(fā)送方所在網絡中的BGF群(由于同一接入網絡中或同一骨干網絡中會同時設置有多個BGF，從而形成BGF群，這樣當SPDF獲得到發(fā)送該會話媒體流的發(fā)送方所在網絡運營商的標識時，就會根據該獲得的網絡運營商標識獲知會話媒體流發(fā)送方所在的接入網絡或骨干網絡，從而能夠確定到對應接入網絡中或對應骨干網絡中包括的由多個BGF組成的BGF群)；5)然后，SPDF再根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息(即媒體流IP地址信息；或媒體流IP地址和端口號信息等)及上述1)中所預先設置的定位策略，在上述4)中確定的BGF群中定位一個對應的BGF。
相應的，還可以采用如下過程11)SPDF預先設置定位策略；12)同時SPDF預先設定媒體流地址段(即媒體流IP地址段)和BGF群之間的對應關系表；13)后續(xù)，SPDF根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息(即媒體流IP地址信息；或媒體流IP地址和端口號信息等)索引12)中預先設定的媒體流地址段和BGF群之間的對應關系表，從而得到對應的BGF群；14)然后，SPDF再根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息(即媒體流IP地址信息；或媒體流IP地址和端口號信息等)及上述11)中所預先設置的定位策略，在上述13)中確定的BGF群中定位一個對應的BGF。
其中若AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息為會話消息中所攜帶的媒體流描述信息中的用戶的媒體流地址信息(即媒體流IP地址信息；或媒體流IP地址和端口號信息等)和會話媒體流發(fā)送方所在網絡運營商的標識時，則SPDF定位對應的BGF的具體過程可以如下21)SPDF預先設置定位策略；22)SPDF根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的會話媒體流發(fā)送方所在的網絡運營商標識，來確定該會話媒體流發(fā)送方所在網絡中的BGF群；23)SPDF再根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息及上述11)中預先設置的定位策略，在上述22)中確定的BGF群中定位一個對應的BGF。
其中上述1)中、11)中或21)中所提及的BGF定位策略可以但不限于為下面BGF定位策略的其中一種BGF定位策略為在由多個BGF組成的BGF群中隨機選取一個BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中選取一個剩余地址資源最多的BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中以先后輪選方式選取一個BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中選取一個CPU最為空閑的BGF作為定位BGF的策略。
步驟S4，SPDF將AF發(fā)來的轉換地址請求消息轉發(fā)給上述步驟S3中定位得到的BGF；步驟S5，該定位得到的BGF響應接收到的轉換地址請求消息，為該會話媒體流分配轉換地址信息(即用于會話媒體流轉發(fā)的地址信息，包括轉換IP地址和/或轉換端口號等)。
其中SPDF還可以進而根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息(即媒體流IP地址信息；或媒體流IP地址和端口號信息等)來確定在定位到的BGF中預申請的地址域資源(即在上述確定到的BGF中預申請的IP地址資源域和/或端口資源域)；此外，還可以在AF發(fā)送的轉換地址請求消息中增加用于標識會話媒體流傳輸方向的傳輸方向標識參數，如使用UP參數表示該會話媒體流是從用戶發(fā)往網絡的，用DOWN參數表示該會話媒體流是從網絡發(fā)往用戶的，SPDF進而根據AF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息和傳輸方向標識參數(UP/DOWN)來確定在定位到的BGF中預申請的地址域資源(即在上述確定到的BGF中預申請的IP地址資源域和/或端口資源域)；然后SPDF將上述確定的預申請的地址域信息承載在AF發(fā)來的轉換地址請求消息中發(fā)送給定位得到的BGF；定位得到的BGF再根據接收到的轉換地址請求消息中承載的預申請的地址域信息，為該會話媒體流分配對應地址域中的轉換地址(即定位得到的BGF根據SPDF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的預申請的地址域信息，來在自身的對應IP地址域中和/或對應端口域中選擇一個IP地址和/或端口作為轉換地址分配給該會話媒體流)。
其中上述會話媒體流屬性信息中還可以進而包括用于標識會話的會話標識；這樣SPDF在每次定位到BGF時，都可以建立存儲會對應會話媒體流的話標識和定位BGF之間的對應關系表；以在后續(xù)SPDF再次接收到針對同一會話媒體流的轉換地址請求消息時，就可以根據該轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息中包括的會話標識，來索引上述建立的對應關系表，得到對應的定位BGF，從而提高定位BGF的速率。
同理，定位到的BGF在為會話媒體流分配了轉換地址后，就可以將為該會話媒體流分配的轉換地址和該會話的會話標識之間建立存儲對應關系表；這樣在后續(xù)定位到的BGF再次接收到針對同一會話的轉換地址請求消息時，就可以根據該轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息中包括的會話標識，索引所建立的對應關系表，查找到對應的轉換地址，從而提高會話媒體流轉換地址的分配速率。
請參照圖5，該圖是本發(fā)明媒體流轉發(fā)方法的具體實現原理處理過程示意圖，其具體實現原理如下步驟S11，根據上述本發(fā)明提出的媒體流轉換地址分配方法，由BGF分別為主被叫會話媒體流分配對應的轉換地址信息(可以為轉換IP地址或為轉換端口號等)，并且由BGF將分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息反饋給SPDF；步驟S12，SPDF將BGF反饋的分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息進而反饋給AF；步驟S13，AF根據接收的BGF分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，分別對主被叫會話媒體流的媒體地址進行修改；步驟S14，同時，AF根據接收的BGF分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，建立主被叫會話媒體流轉換地址之間的對應關系，生成對應該主被叫會話過程的媒體流轉發(fā)表項。
步驟S15，后續(xù)，在主被叫會話建立成功后，AF向SPDF發(fā)送會話建立成功指示命令，同時將上述步驟S14中建立的媒體流轉發(fā)表項發(fā)送給SPDF；步驟S16，SPDF將接收的會話建立成功指示命令和媒體流轉發(fā)表項轉發(fā)給BGF；
步驟S17，BGF將接收的媒體流轉發(fā)表項進行存儲，同時根據該接收的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話交互過程中的媒體流進行轉發(fā)處理。
步驟S18，后續(xù)，AF在主被叫會話交互過程結束后，再次向SPDF發(fā)送會話結束指示命令；步驟S19，SPDF將接收的會話結束指示命令轉發(fā)給BGF；步驟S20，BGF在接收到會話結束指示命令后，將自身存儲的對應該主被叫會話交互過程的媒體流轉發(fā)表項刪除，釋放該媒體流轉發(fā)表項中占用的轉換地址資源。
其中還可以由BGF分別根據為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，建立主被叫會話媒體流轉換地址之間的對應關系，生成對應該主被叫會話過程的媒體流轉發(fā)表項；后續(xù)在主被叫會話建立成功后，AF通過SPDF向定位到的BGF發(fā)送會話建立成功指示命令，定位到的BGF在接收到AF發(fā)來的會話建立成功指示命令時，根據上述所建立的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話交互過程中的媒體流進行轉發(fā)處理。
其中BGF進而可以將為主被叫會話交互過程建立的媒體流轉發(fā)表項進行存儲，這樣在后續(xù)主被叫會話交互過程結束后，AF通過SPDF向定位到的BGF發(fā)送會話結束指示命令，BGF在接收到會話結束指示命令后，將存儲的媒體流轉發(fā)表項刪除，以釋放對應該主被叫會話交互過程的媒體流轉發(fā)表項中占用的轉換地址資源到資源池。
下面將本發(fā)明提出的媒體流轉換地址分配方法和媒體流轉發(fā)方法結合在一起的具體實施過程進行詳細闡述，請參照圖6，該圖是本發(fā)明為主被叫會話媒體流分別配置轉換地址，并對主被叫交互媒體流進行轉發(fā)的具體實施處理過程示意圖，其具體實施處理過程如下步驟S100，AF接收主叫方的會話建立消息；步驟S101，AF觸發(fā)轉換地址請求；
步驟S102，AF將主叫方發(fā)來的會話建立消息中包含的媒體流屬性信息承載在轉換地址請求消息發(fā)送給SPDF；其中AF發(fā)送給SPDF的轉換地址請求消息中承載的主叫方會話媒體流屬性信息包括媒體流地址信息(為媒體流IP地址；或為媒體流IP地址或端口號等)和主叫方用戶所屬網絡運營商標識(可選)；步驟S103，SPDF根據接收的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息和網絡運營商標識，定位一個對應的BGF，并確定在該定位到的BGF中預申請的地址域資源信息；其中SPDF根據接收的轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息和網絡運營商標識定位具體的BGF，并在定位到的BGF中確定對應的預申請地址域資源的過程在上述過程已經詳細闡述，這里不再過多贅述。
步驟S104，SPDF將AF發(fā)來的地址轉換請求消息轉發(fā)給定位到的BGF，其中轉發(fā)的轉換地址請求消息中承載有在該BGF中預申請的地址域資源信息；步驟S105，該定位到的BGF根據SPDF發(fā)來的轉換地址請求消息中承載的預申請的地址域資源信息，在自身對應的地址域資源中為該主叫方會話媒體流分配一個轉換地址信息(轉換IP地址和/或轉換端口號等)；步驟S106，該定位到的BGF向SPDF反饋轉換地址請求響應消息，該反饋的轉換地址請求響應消息中承載有該BGF為主叫方會話媒體流分配的轉換地址信息(轉換IP地址和/或轉換端口號等)；步驟S107，SPDF將接收的承載有BGF為主叫方會話媒體流分配的轉換地址信息的轉換地址請求響應消息進而反饋給AF；步驟S108，AF接收被叫方的會話建立消息(其中AF接收主叫方的會話建立消息和接收被叫方的會話建立消息并沒有先后順序，這里只是為了描述方便起見)，后續(xù)重復步驟S101至步驟S107的處理過程，以實現BGF為被叫方會話媒體流分配轉換地址信息，并將分配給被叫方的轉換地址信息通過SPDF反饋給AF；步驟S109，AF分別根據接收的BGF為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，匹配和綁定主被叫之間的轉換地址，生成對應該主被叫會話交互過程的媒體流轉發(fā)表項。
步驟S110，后續(xù)，主被叫之間的會話交互建立成功；步驟S111，AF觸發(fā)會話建立成功請求；步驟S112，AF向SPDF發(fā)送會話建立成功指示命令，用于向SPDF指示會話建立成功，其中向SPDF發(fā)送的會話建立成功指示命令消息中承載有AF生成的對應該主被叫會話交互過程的媒體流轉發(fā)表項；步驟S113，SPDF將接收的承載有媒體流轉發(fā)表項的會話建立成功指示命令消息轉發(fā)給對應的BGF；步驟S114，BGF將接收的會話建立成功指示命令消息中承載的媒體流轉發(fā)表項下發(fā)到轉發(fā)表，并根據該媒體流轉發(fā)表項中的轉換地址信息對主被叫會話交互過程中的媒體流進行媒體地址匹配、變換和媒體流轉發(fā)處理。
步驟S115，后續(xù)，主被叫之間的會話交互過程結束；步驟S116，AF觸發(fā)會話結束指示請求；步驟S117，AF向SPDF發(fā)送會話結束指示命令，用于向SPDF指示會話結束，并指示SPDF刪除與該主被叫會話交互過程關聯的相關信息；步驟S118，SPDF接收到會話結束指示命令后，刪除自身建立的與該主被叫會話交互過程關聯的相關信息(如定位對應BGF的相關策略信息等)；步驟S119，SPDF轉發(fā)AF發(fā)來的會話結束指示命令，以指示對應的BGF刪除與該主被叫會話交互過程關聯的相關信息；步驟S120，BGF接收到會話結束指示命令后，在轉發(fā)表中將對應該主被叫會話交互的媒體流轉發(fā)表項刪除，以釋放該媒體流轉發(fā)表項所占用的轉換地址資源(IP地址資源或端口資源等)到所在的地址池。
步驟S121，BGF向SPDF反饋會話結束請求響應消息；步驟S122，SPDF進而將接收到的會話結束請求響應消息反饋給AF。
綜上可見，本發(fā)明媒體流轉換地址分配方法及其媒體流轉發(fā)方法所應用在的TISPAN的RACS模型可以是一個對接入網絡的模型，即AF/SPDF/BGF位于接入網絡和核心網絡之間，還可以是用于骨干網絡之間進行NA(P)T變換的模型，即AF/SPDF/BGF位于不同核心網絡的邊界；這樣在對應接入網絡模型時，上述流程中AF向SPDF發(fā)送的可選網絡運營商標識就為接入網絡運營商標識(如XXX@接入網絡標識等)，如對應骨干網絡模型時，上述流程中AF向SPDF發(fā)送的可選網絡運營商標識就為骨干網絡運營商標識(XXX@骨干網絡標識等)；本發(fā)明原理中是由AF來匹配和綁定主被叫會話交互的媒體流轉換地址信息，以生成對應主被叫會話交互的媒體流轉發(fā)表項，并將生成的媒體流轉發(fā)表項下發(fā)給SPDF，并由SPDF透傳給BGF；也可以直接由BGF來匹配和綁定主被叫會話交互的媒體流轉換地址信息，以生成對應主被叫會話交互的媒體流轉發(fā)表項。
本發(fā)明方案原理既可用于不同IPv4地址域之間的變換，也可以用于IPv4和IPv6等不同地址格式之間的變換。
在主被叫的實際會話交互過程中，本發(fā)明原理中的AF/SPDF/BGF可能會首先進行被叫方會話媒體流的轉換地址分配處理，再進行主叫方會話媒體流的轉換地址分配處理，也有可能只對主被叫中的其中一方進行轉換地址的分配處理；后續(xù)還有可能對分配給會話媒體流的轉換地址進行更新、部分刪除等處理，其處理思路和原則與上述描述相同或相似。
本發(fā)明方案原理即可用于ETSI定義的TISPAN網絡架構、也可用于3GPP網絡框架或ITU-T定義的其他類似網絡框架模型中。
綜上所述，本發(fā)明媒體流轉換地址分配方法及其媒體流轉發(fā)方法提出了一種比較合理的引入RACS架構后在AF和BGF之間實現NA(P)T穿越功能的處理方案，使得AF、SPDF和BGF等功能實體之間的功能劃分更加合理；其功能劃分更加合理體現在BGF自身只需管理自己的地址資源，并根據管理情況為相應的會話媒體流分配轉換地址信息，而SPDF只負責轉換地址資源的分配策略，即根據會話媒體流屬性為會話媒體流選定對應的BGF，由選定的BGF為會話媒體流分配轉換地址信息，因此減輕了SPDF為會話媒體流分配轉換地址的工作負荷，從而可以避免可能會由于SPDF工作任務過重而癱瘓，導致整個會話媒體流的轉發(fā)過程失??；同時，其功能劃分更加合理也體現在由AF來匹配和綁定主被叫會話媒體流的轉換地址資源信息，以建立對應主被叫會話交互過程的媒體流轉發(fā)表項；或由BGF直接匹配和綁定主被叫會話媒體流的轉換地址資源信息，以建立對應主被叫會話交互過程的媒體流轉發(fā)表項；從而也避免了SPDF上設置的冗余功能，并降低了SPDF的協議傳送復雜度。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種媒體流轉換地址分配方法，其特征在于，包括步驟應用功能AF接收會話建立消息后，將會話建立消息中包含的會話媒體流屬性信息承載在轉換地址請求消息中發(fā)送給基于業(yè)務的策略決定功能SPDF；所述SPDF根據接收所述轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息，定位對應的邊界網關功能BGF；并將接收的所述轉換地址請求消息轉發(fā)給定位到的BGF；BGF響應接收的轉換地址請求消息，為所述會話媒體流分配轉換地址。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述會話媒體流屬性信息為會話建立消息中包含的媒體流地址信息。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述會話媒體流屬性信息為會話建立消息中包含的媒體流地址信息和會話媒體流發(fā)送方所在的網絡運營商標識。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述定位對應的BGF的過程具體包括步驟所述SPDF預先設置定位策略；并預先設定媒體流地址段和網絡運營商標識之間的對應關系表；SPDF根據接收所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息索引所述對應關系表，得到對應的網絡運營商標識；并根據得到的網絡運營商標識，確定所述會話媒體流發(fā)送方所在網絡中的BGF群；SPDF根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息及所述定位策略，在確定的BGF群中定位對應的BGF。
5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述定位對應的BGF的過程具體包括步驟所述SPDF預先設置定位策略；并預先設定媒體流地址段和BGF群的對應關系表；SPDF根據接收所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息索引所述對應關系表，得到對應的BGF群；并根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息及所述定位策略，在確定的BGF群中定位對應的BGF。
6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位對應的BGF的過程具體包括步驟所述SPDF預先設置定位策略；并根據接收所述轉換地址請求消息中承載的會話媒體流發(fā)送方所在的網絡運營商標識，確定所述會話媒體流發(fā)送方所在網絡中的BGF群；SPDF根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息及所述定位策略，在確定的BGF群中定位對應的BGF。
7.如權利要求2、3、4、5或6所述的方法，其特征在于，還包括步驟所述SPDF根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息確定在定位到的BGF中預申請的地址域信息；并將確定的預申請的地址域信息承載在所述轉換地址請求消息中發(fā)送給定位到的BGF；所述BGF根據接收轉換地址請求消息中承載的預申請的地址域信息，為所述會話媒體流分配對應地址域中的轉換地址。
8.如權利要求2、3、4、5或6所述的方法，其特征在于，所述會話媒體流屬性信息中還包括用于標識會話媒體流傳輸方向的傳輸方向標識參數。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括步驟所述SPDF根據所述轉換地址請求消息中承載的媒體流地址信息和傳輸方向標識參數確定在定位到的BGF中預申請的地址域信息；并將確定的預申請的地址域信息承載在所述轉換地址請求消息中發(fā)送給定位到的BGF；所述BGF根據接收轉換地址請求消息中承載的預申請的地址域信息，為所述會話媒體流分配對應地址域中的轉換地址。
10.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其特征在于，所述會話媒體流屬性信息中還包括用于標識會話的會話標識。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，還包括步驟所述SPDF建立存儲會話標識和定位BGF之間的對應關系表；并后續(xù)所述SPDF在接收到針對同一會話的轉換地址請求消息時，根據該轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息中包括的會話標識，索引所述對應關系表，得到對應的定位BGF。
12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，還包括步驟所述定位到的BGF建立存儲會話標識和轉化地址之間的對應關系表；后續(xù)定位到的BGF在接收到針對同一會話的轉換地址請求消息時，根據該轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息中包括的會話標識，索引所述對應關系表，得到對應的轉換地址。
13.如權利要求2、3、4、5或6所述的方法，其特征在于，所述媒體流地址信息為IP地址；或為IP地址和端口號。
14.如權利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，所述定位策略為在由多個BGF組成的BGF群中隨機選取一個BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中選取一個剩余地址資源最多的BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中以先后輪選方式選取一個BGF作為定位BGF的策略；或為在由多個BGF組成的BGF群中選取一個CPU最為空閑的BGF作為定位BGF的策略。
15.如權利要求3、4或6所述的方法，其特征在于，所述網絡運營商標識為接入網絡運營商標識或為骨干網絡運營商標識。
16.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述轉換地址為轉換IP地址和/或轉換端口號。
17.一種基于權利要求1所述的媒體流轉換地址分配方法實現的媒體流轉發(fā)方法，其特征在于，包括步驟所述AF根據所述BGF分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，建立主被叫會話媒體流轉換地址之間的對應關系，生成對應該主被叫會話過程的媒體流轉發(fā)表項；并在主被叫會話建立成功后，向BGF發(fā)送會話建立成功指示命令和所述媒體流轉發(fā)表項；所述BGF根據接收的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話交互過程中的媒體流進行轉發(fā)處理。
18.如權利要求17所述的方法，其特征在于，還包括所述BGF將分別為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息通過所述SPDF反饋給所述AF的步驟。
19.如權利要求17所述的方法，其特征在于，所述AF通過所述SPDF將會話建立成功指示命令和媒體流轉發(fā)表項發(fā)送給BGF。
20.如權利要求17所述的方法，其特征在于，還包括所述BGF將接收的媒體流轉發(fā)表項進行存儲的步驟。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，還包括步驟所述AF在主被叫會話交互過程結束后，向所述BGF發(fā)送會話結束指示命令；所述BGF在接收到所述會話結束指示命令后，將存儲的媒體流轉發(fā)表項刪除，釋放所述媒體流轉發(fā)表項中占用的轉換地址信息。
22.如權利要求21所述的方法，其特征在于，所述AF通過所述SPDF將會話結束指示命令發(fā)送給BGF。
23.如權利要求17、18或21所述的方法，其特征在于，所述轉換地址信息為轉換IP地址或轉換端口號。
24.一種基于權利要求1所述的媒體流轉換地址分配方法實現的媒體流轉發(fā)方法，其特征在于，包括步驟所述BGF分別根據為主被叫會話媒體流分配的轉換地址信息，建立主被叫會話媒體流轉換地址之間的對應關系，生成對應該主被叫會話過程的媒體流轉發(fā)表項；并在主被叫會話建立成功后，接收到所述AF發(fā)來的會話建立成功指示命令時，根據所建立的媒體流轉發(fā)表項對主被叫會話交互過程中的媒體流進行轉發(fā)處理。
25.如權利要求24所述的方法，其特征在于，所述AF通過所述SPDF將會話建立成功指示命令轉發(fā)給BGF。
26.如權利要求24所述的方法，其特征在于，還包括所述BGF將建立的媒體流轉發(fā)表項進行存儲的步驟。
27.如權利要求26所述的方法，其特征在于，還包括步驟所述AF在主被叫會話交互過程結束后，向所述BGF發(fā)送會話結束指示命令；所述BGF在接收到所述會話結束指示命令后，將存儲的媒體流轉發(fā)表項刪除，釋放所述媒體流轉發(fā)表項中占用的轉換地址信息。
28.如權利要求27所述的方法，其特征在于，所述AF通過所述SPDF向所述BGF轉發(fā)會話結束指示命令。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種媒體流轉換地址分配方法，包括應用功能AF接收會話建立消息后，將會話建立消息中包含的會話媒體流屬性信息承載在轉換地址請求消息中發(fā)送給基于業(yè)務的策略決定功能SPDF；所述SPDF根據接收所述轉換地址請求消息中承載的會話媒體流屬性信息，定位對應的邊界網關功能BGF；并將接收的所述轉換地址請求消息轉發(fā)給定位到的BGF；BGF響應接收的轉換地址請求消息，為所述會話媒體流分配轉換地址。本發(fā)明可以使AF、SPDF和BGF之間的功能分擔更加合理，減輕SPDF的工作負擔，提高媒體流地址轉換過程的穩(wěn)定性。
文檔編號H04L12/56GK1893390SQ200510081579
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月5日 優(yōu)先權日2005年7月5日
發(fā)明者嚴軍, 王櫻 申請人:華為技術有限公司