通信系統的用戶註冊控制方法和會話功能控制實體的製作方法

2023-07-05 06:16:21 2

專利名稱：通信系統的用戶註冊控制方法和會話功能控制實體的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，特別涉及NGIMS系統中的註冊控制技術。
技術背景IMS (IP多媒體子系統，IP Multimedia Subsystem)是3GPP (第三代移動 通信合作夥伴計劃)定義的一種網絡架構，疊加在電路域和分組域網絡之上， 可以通過IP網絡向用戶提供多種業務。IMS中主要功能實體包括控制用戶註冊、會話控制等功能的CSCF (Call Session Control Function,呼叫會話控制功能)及集中管理用戶籤約數據的HSS (Home Subscriber Server,歸屬用戶伺服器)。CSCF具體包括P-CSCF ( Proxy-CSCF，代理呼叫會話控制功能)、S-CSCF(Service-CSCF，服務呼叫會話控制 功能)和I-CSCF(Interrogation- CSCF，服務呼叫會話控制功能)。每個籤約了 IMS 業務的用戶需要通過初始註冊流程和一個S-CSCF建立註冊關係，然後通過注 冊綁定的S-CSCF發起會話。本申請發明人發現，下一代IMS (NGIMS， Next Generation IMS)系統中， P-CSCF、 S-CSCF和I-CSCF可能合併為一個功能實體，可以稱之為A-CSCF, 為降低網絡的CAPEX (Capital Expenditure,資本性支出， 一般指固定資產的 投入)和OPEX (OperatingExpenditure,運營性支出， 一般指設備運維的日常 開支)，A-CSCF採用分布式架構，並且大部分A-CSCF採用非電信級設備，替 代IMS系統中的電信級設備。電信級設備一般要求有7*24小時不間斷工作能 力，可靠性較高，而非電信級設備，例如普通計算機設備很難滿足此要求，可 靠性相對較低，而一些特殊的業務又必須依靠電信級設備等較高可靠性功能實 體作為保障，否則無法保證建立會話的成功率和會話質量。6本發明實施例提供了 一種通信系統特別是NGIMS系統中的用戶註冊控制 方法和會話功能控制實體，用以提高NGIMS系統中用戶建立會話的成功率和 會話質量。本發明實施例提出一種用戶註冊控制方法，包括域名解析伺服器為用戶選擇的第 一會話功能控制實體，接收到用戶的初始 註冊請求時，從歸屬用戶伺服器獲得用戶的籤約數據；所述第一會話功能控制實體根據用戶的籤約數據確定用戶籤約的業務，以 及對應的業務可靠性等級；所述第一會話功能控制實體在確認自身設備可靠性等級和業務可靠性等 級不匹配時，獲取設備可靠性等級和業務可靠性等級相匹配的第二會話功能控 制實體的地址信息；所述第一會話功能控制實體根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制 用戶重新註冊到第二會話功能控制實體上。本發明實施例提出一種會話功能控制實體，包括用於接收到用戶的初始註冊請求時，從歸屬用戶伺服器獲得用戶的籤約數 據的單元；用於根據籤約數據確定用戶籤約的業務，以及對應的業務可靠性等級的單元；用於在設備可靠性等級和業務可靠性等級不匹配時，獲取設備可靠性等級 和業務可靠性等斜目匹配的其它會話功能控制實體的地址信息的單元；用於根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到其它會 話功能控制實體上的單元。綜上所述，本發明實施例為解決NGIMS系統中會話功能實體可靠性和用於籤約業務可靠性之間不匹配時，影響用戶較高可靠性業務的建立成功率和會話質量的問題，在用戶初始註冊流程中，如果域名伺服器為用戶選釋的會話功 能控制實體的可靠性和用戶業務可靠性不匹配，則由該會話功能控制實體為用 戶進一步選擇相匹配的會話功能控制實體，並控制用戶重新註冊到相匹配的會 話功能實體，從而在用戶後續發起會話時，提高了用戶建立會話的成功率，也 為會話建立後的服務質量提供保障。


圖1為本發明實施例一的方法流程示意圖； 圖2為本發明實施例二的方法流程示意圖； 圖3為本發明實施例三的方法流程示意圖。
具體實施方式
在下一代IMS (NGIMS， Next Generation IMS )系統中，本發明實施例提 供一種用戶註冊控制方法，對業務的可靠性劃分不同的等級，根據A-CSCF的 能力對設備劃分相應的可靠性等級，在用戶初始註冊時，根據用戶籤約業務的 可靠性，將用戶註冊到相應等級的A-CSCF上。為實現此目的，在用戶發起初可靠性等級，判斷自身的可靠性等級和用戶籤約的業務的可靠性等級不匹配 時，為用戶進一步選擇相匹配的其它A-CSCF，並控制用戶重新註冊到其它 A-CSCF上，從而保證了用戶籤約業務的可靠性等級和註冊綁定的A-CSCF的 可靠性等級相匹配，提高了用戶建立較高可靠性業務的成功率以及業務建立後 的服務質量。業務可靠性等級可以劃分為兩級或兩級以上，相應的，設備的可靠性等級 也相應劃分為同樣數目的等級。以兩級為例，最高的第一級高可靠性業務例如 遠程醫療等，相應較高可靠性的A-CSCF選擇電信級設備，其它的業務為可靠 性要求較低的第二級可靠性業務，可以選擇非電信級設備提供會話控制。這樣在用戶初始註冊時，就將用戶註冊綁定到電信級設備，從而在會話建立之初， 高可靠的設備或通信路徑保證了業務建立的成功率，進一步在業務建立後，較高可靠性的A-CSCF為穩定的業務流提供保障，使業務的服務質量得到保證。本發明實施例中，如果是兩級可靠性劃分機制，則用戶籤約的業務中只要 有一個業務是高可靠性的，則需要高可靠性的A-CSCF與業務匹配，用戶需要 初始註冊到高可靠性的A-CSCF上。如果是三級或以上可靠性劃分機制，則與 用戶業務相匹配的A-CSCF等級需要根據用戶籤約的最高可靠性業務的等級確 定，只有這樣，才能保證最高可靠性業務的需求。 下面以不同的實施例並結合附圖進行詳細說明。 實施例一實施例一中，為用戶選擇的A-CSCF如果發現自身的可靠性等級和用於籤 約業務的可靠性等級不匹配，則通知用戶重新註冊到相匹配的A-CSCF弁F上。 具體流程如圖l所示，包括如下步驟，其中，A-CSCF為第一會話控制功能實 體，A-CSCF存F為第二會話控制功能實體步驟SlOl、 UE向域名解析伺服器DNS發送域名解析請求；步驟S102、 DNS向UE返回域名解析響應，其中攜帶A-CSCF的地址信自 j&，步驟S102中，E-DNS隨機地、或者根據負載均衡的原理選擇一個可用的 A-CSCF,並將A-CSCF的地址信息發送給UE， A-CSCF的地址信息例如IP 地址。步驟S103、 UE根據獲得的A-CSCF的IP位址，發送註冊(REGISTER) 請求消息到A-CSCF，以發起註冊流程；其中REGISTER請求消息中至少應該包含UE的IMPU (IP Multimedia Public Identity, IP多媒體公共標識)、IMPI (IP Multimedia Private Identity, IP 多媒體私有標識)、UE IP位址等信息。步驟S104、 A-CSCF發送用戶認證數據查詢消息到歸屬用戶伺服器HSS，查詢用戶的籤約數據；用戶認證數據查詢消息中包括在用戶的ISIM (IMS用戶識別模塊)保存 的IMPU、 IMPI、 Contact (聯繫)地址，以及A-CSCF的SIPURL， D-HSS根 據用戶IMPU和IMPI查詢用戶信息，檢測用戶是否已經註冊，並且根據A-CSCF 的信息判斷用戶是否允許在A-CSCF所在的網絡註冊。步驟S105、 HSS返回用戶認證信息；對於支持3GPP AKA認證的用戶，HSS返回多組鑑權矢量對(AV (Authentication Vector, iU正向量))，每一組AV包4舌RAND (Random Challenge)(鑑權隨機數或隨機挑戰)、XRES (Expected Response,期望的認 證響應)、AUTN (Authentication Token)(鑑權令牌)、IK (Integrity Key,完 整性密鑰)、CK ( Ciphering Key,加密性密鑰)五元組向量。對於支持HTTP 協議註冊的用戶，HSS返回用戶名和密碼。步驟S106、 A-CSCF保留收到的認證信息，並將部分用戶認證信息通過 SIP鑑權消息發送到UE，進行鑑權挑戰；對於支持3GPP AKA認證的用戶，RAND和AUTN被發送到UE, IK和 CK保留在A-CSCF用於在認證通過後建立UE和A-CSCF之間雙向的IPsec加 密通道；對於支持HTTP協議註冊認證的用戶，用戶名和密碼保留在A-CSCF上。 步驟S107、 UE根據收到的SIP鑑權消息產生新的REGISTER消息發送到 A-CSCF上；對於支持3GPP AKA認證的用戶，UE會根據RAND和本身固化的加密算 法產生RES，並攜帶在新的REGISTER消息中。對於支持HTTP DIGEST認證 的用戶，新的REGISTER消息中攜帶UE輸入的用戶名和密碼。A-CSCF比較UE生成的認證信息和步驟106保存的認證信息進行比較， 如果吻合，則認證成功。其中對於支持3GPP AKA認證的用戶，比較RES 和XRES。對於支持協議註冊認證的用戶，比較用戶名和密碼。器分配請求消 息，請求下載用戶籤約數據(Profile)，該消息包括A-CSCF SIP URL;步驟S109、 D-HSS更新用戶註冊信息為已註冊(Registered)狀態，保存 用戶註冊的A-CSCF的地址信息，即A-CSCF SIP URL,同時向A-CSCF返回 伺服器分配應答消息，該消息中包括用戶籤約數據(UserProfile);步驟SllO、 A-CSCF建立UE的註冊關係，並向UE返回成功消息通知用 戶註冊成功；UE根據接收的成功消息，建立註冊到A-CSCF上的註冊關係；步驟Slll、 A-CSCF根據用戶籤約數據，確定用戶籤約的業務以及各業務 對應的可靠性等級，並進一步判斷自身設備的可靠性等級和用戶業務的可靠性 等級是否匹配，如果匹配則結束，如果不匹配則繼續執行步驟S112;在這一步驟中，A-CSCF需要獲知自身的設備可靠性等級，可以採用的方 法很多，例如可靠性等級可以由HSS或其它功能實體以標識信息的形式設置 到A-CSCF本地，也可以是A-CSCF查詢HSS或其它功能實體獲得後自己設 置在本地等；A-CSCF還需要確定用戶業務對應的可靠性等級，可以採用的方法也很多， 例如各業務和可靠性等級之間的對應關係可以由HSS或其它功能實體設置 到A-CSCF本地，也可以是A-CSCF查詢HSS或其它功能實體獲得後自己設 置在本地。如果這樣，A-CSCF根據該對應關係確定用戶籤約業務的可靠性等 級；當然，還可以對應用戶籤約的每一個業務直接攜帶在用戶籤約數據中， A-CSCF從用戶籤約數據直接獲得業務的可靠性等級。步驟S112、 A-CSCF獲取設備可靠性等級和業務可靠性等級相匹配的 A-CSCF奸地址信息；步驟S113、 A-CSCF將A-CSCF#F地址信息攜帶在重新註冊通知消息中發 送給UE，通知UE重新註冊到A-CSCF#F並解除之前和A-CSCF建立的註冊 關係，A-CSCF在確認可靠性不匹配後解除之前建立的UE的註冊關係；重新註冊通知消息可以採用NOTIFY消息。步驟S114、 UE向A-CSCF返回成功響應表明收到重新註冊通知消息；步驟S115-S121、 UE發起重新註冊，UE和A-CSCF#F之間進行認證， A-CSCF#F在UE認證通過後獲得用戶籤約數據，具體步驟S103-S109完全相 同，不再重複描述；步驟S122、 A-CSCF#F建立UE的註冊關係，並向UE返回成功響應消息 通知用戶註冊成功。至此，在用戶的初始註冊流程中，將用戶註冊到和其籤約業務可靠性等級 相匹配的會話控制功能實體上，為用戶隨後發起的會話的建立和通話提供了保 證。實施例二如圖2所示，步驟S201-S209，以及步驟S213-S222和實施例一對應步驟 完全相同，不再重複敘述，僅對不同之處詳細描述如下步驟S210、 A-CSCF也可以先根據用戶籤約數據，確定用戶籤約的業務以 及各業務對應的可靠性等級，並進一步判斷自身設備的可靠性等級和用戶業務 的可靠性等級是否匹配，如果匹配則建立UE的註冊關係，並執行步驟S211 向UE返回成功響應消息通知用戶註冊成功；如果不匹配則繼續執行步驟S212 向UE返回重定向消息通知用戶重新註冊到A-CSCF#F上，例如3XX redirect 消息。至此，在用戶的初始註冊流程中，將用戶註冊到和其籤約業務可靠性等級 相匹配的A-CSCF#F上，為用戶隨後發起的會話的建立和通話提供了保證。 實施例三A-CSCF也可以代理UE向A-CSCF蝦發起重新註冊，具體流程如圖3所示， 其中步驟S301-S312、 S320-S322和實施例二對應步驟完全相同，不再重複敘述， 僅對不同之處詳細描述如下步驟S313、 A-CSCF根據A-CSCF弁F地址信息，代理UE向A-CSCF弁F發起重新註冊；12步驟S314-S315、 A-CSCF弁F從HSS獲得用戶的認證信息； 步驟S316-S317、 A-CSCFtfF通過A-CSCF向用戶發送SIP鑑權消息，進 行鑑權挑戰；步驟S318-S319、 UE根據收到的SIP鑑權消息產生新的REGISTER消息， 通過A-CSCF發送給A-CSCF#F。至此，在用戶的初始註冊流程中，將用戶註冊到和其籤約業務可靠性等級 相匹配的A-CSCF#F上，為用戶隨後發起的會話的建立和通話提供了保^汪。本發明提供的實施例中，A-CSCF需要獲得A-CSCF弁F的地址信息，可以採 用多種方法，例如一、 預先配置的方式預先在A-CSCF上配置會話功能控制實體的地址信息、可靠性等級和業務 可靠性等級之間的匹配關係，A-CSCF可以根據預先配置的匹配關係確定 A-CSCF#F的地址信息；二、 查詢方式匹配關係配置在HSS或其它功能實體上，A-CSCF將用戶業務中的業務可 靠性等級信息發送給HSS或其它功能實體上，HSS或其它功能實體根據存儲 的匹配關係，確定A-CSCF#F的地址信息後返回給A-CSCF;三、 P2P環鏈查詢方式全網A-CSCF通過DHT (分布式哈希表)組成一個環鏈，每個A-CSCF 都會有一個節點標識，當某一 A-CSCF接收到用戶籤約數據後，確定該用戶有 高可靠性業務需求，並依據該業務需求通過哈希(HASH)計算出一個業務標 識值，根據此標識值向DHT環鏈進行服務節點查找，依靠P2P算法和P2P路 由表，最終通過節點標識與業務標識的映射關係找到能提供服務的A-CSCF#F 節點。其中P2P查找算法例如典型的科德(Chord)或凱德姆利亞(Kademlia)等算法。為實現上述技術方案，本發明實施例還提供一種會話控制功能實體，包括以下功能單元用於接收到用戶的初始註冊請求時，從歸屬用戶伺服器獲得用戶的籤約數 據的單元；用於根據籤約數據確定用戶籤約的業務，以及對應的業務可靠性等級的單元；用於在設備可靠性等級和業務可靠性等級不匹配時，獲取設備可靠性等級 和業務可靠性等竭目匹配的其它會話功能控制實體的地址信息的單元；用於根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到其它會 話功能控制實體上的單元。其中，根據不同的具體實現方式，用於根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到其它會話功能控制實體上的單元，具體包括用於向用戶發送註冊通知，註冊通知中攜帶其它會話功能控制實體的地址信息的子單元；或者用於根據其它會話功能控制實體的地址信息，代理用戶向第二會話功能控制實體發起註冊的子單元。其中，根據不同的具體實現方式，用於在設備可靠性等級和業務可靠性等級不匹配時，獲取設備可靠性等級和業務可靠性等IM目匹配的其它會話功能控制實體的地址信息的單元，具體包括用於根據自身存儲的會話功能控制實體的地址信息、可靠性等級和業務可 靠性等級之間的匹配關係，確定其它會話功能控制實體的地址信息的子單元；或者用於將用戶業務中的業務可靠性等級信息發送給歸屬用戶伺服器，並接收 歸屬用戶伺服器返回的其它會話功能控制實體地址信息的子單元；或者 用於通過P2P環鏈查詢獲得其它會話功能控制實體地址信息的子單元。 綜上所述，本發明實施例為解決會話功能實體可靠性和用於籤約業務可靠 性之間不匹配時，影響較高可靠性業務的建立和會話成功率的問題，在用戶初始註冊流程中，如果域名伺服器為用戶選擇的會話功能控制實體的可靠性和用 戶業務可靠性不匹配，則由該會話功能控制實體為用戶進一步選擇相匹配的會 話功能控制實體，並控制用戶重新註冊到相匹配的會話功能實體，從而在用戶 後續發起會話時，提高了用戶建立會話的成功率，也為會話建立後的順利進行 提供了保障。離本發明的精神和範圍。這樣，倘若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、一種通信系統的用戶註冊控制方法，其特徵在於，包括域名解析伺服器為用戶選擇的第一會話功能控制實體接收到用戶的初始註冊請求時，從歸屬用戶伺服器獲得用戶的籤約數據；所述第一會話功能控制實體根據用戶的籤約數據確定用戶籤約的業務、以及對應的業務可靠性等級；所述第一會話功能控制實體在確認自身設備可靠性等級和業務可靠性等級不匹配時，獲取設備可靠性等級和業務可靠性等級相匹配的第二會話功能控制實體的地址信息；所述第一會話功能控制實體根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到第二會話功能控制實體上。
2、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取設備可靠性等級和 用戶業務可靠性等級相匹配的第二會話功能控制實體的地址信息，具體包括所述第一會話功能控制實體根據自身存儲的會話功能控制實體的地址信 息、可靠性等級和業務可靠性等級之間的匹配關係，確定所述第二會話功能控 制實體的地址信息；或者所述第一會話功能控制實體將用戶業務中的業務可靠性等級信息發送給 歸屬用戶伺服器，歸屬用戶伺服器根據存儲的會話功能控制實體的地址信息、 業務可靠性等級和設備可靠性等級之間的匹配關係，確定所述第二會話功能控 制實體的地址信息後返回給第 一會話功能控制實體；或者所述第一會話功能控制實體通過P2P環鏈查詢獲得所述第二會話功能控 制實體的地址信息。
3、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述第一會話功能控制 實體在自身設備可靠性等級和業務可靠性等級匹配時，建立用戶的註冊關係並 向用戶返回註冊確iU肖息。
4、 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述第一會話功能控制實體根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶堂新註冊到第二會話功能控制實體上，具體包括所述第 一會話功能控制實體向用戶發送重新註冊通知消息並解除之前建 立的用戶註冊關係，所述重新註冊通知消息中攜帶第二會話功能控制實體的地 址信息；所述用戶根據重新註冊通知消息中攜帶的第二會話功能控制實體的地址 信息，重新註冊到所述第二會話功能控制實體上，並解除4艮據所述第一會話功 能控制實體發送的註冊確認消息建立的註冊關係。
5、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述第一會話功能控制 實體從歸屬用戶伺服器獲得用戶的籤約數據後，還建立用戶的註冊關係並向用 戶返回註冊確i人消息；以及在確認自身設備可靠性等級和業務可靠性等級不匹配時，刪除所述註冊關係。
6、 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述第一會話功能控制實體 根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到第二會話功能控 制實體上，具體包括所述第一會話功能控制實體向用戶發送重新註冊通知消息，所述重新註冊 通知消息中攜帶第二會話功能控制實體的地址信息；所述用戶根據重新註冊通知消息中攜帶的第二會話功能控制實體的地址 信息，重新註冊到所述第二會話功能控制實體上。
7、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述第一會話功能控制 實體根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到第二會活功 能控制實體上，具體包括所述第一會話功能控制實體根據第二會話功能控制實體的地址信息，代理 用戶向第二會話功能控制實體發起註冊；所述第二會話功能控制實體從歸屬用戶伺服器獲得用戶的籤約數據，建立用戶的註冊關係並向用戶返回註冊確認消息；所述用戶根據第二會話功能控制實體發送的註冊確認消息建立註冊關係。
8、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述設備可靠性等級包 括兩級，其中電信級網絡設備為第一級可靠設備，非電信級網絡設備為可靠性 等級低於第一級可靠設備的第二級可靠設備。
9、 一種會話功能控制實體，包括用於接收到用戶的初始註冊請求時，從歸屬用戶伺服器獲得用戶的籤約數 據的單元；用於根據籤約數據確定用戶籤約的業務，以及對應的業務可靠性等級的單元；用於在設備可靠性等級和業務可靠性等級不匹配時，獲取設備可靠性等級和業務可靠性等贈目匹配的其它會話功能控制實體的地址信息的單元；用於根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到其它會 話功能控制實體上的單元。
10、 如權利要求9所述的會話功能控制實體，其特徵在於，所述用於根據 第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到其它會話功能控制實 體上的單元，具體包括用於向用戶發送重新註冊通知消息，所述重新註冊通知消息中攜帶其它會 話功能控制實體的地址信息的子單元；或者用於根據其它會話功能控制實體的地址信息，代理用戶向第二會話功能控 制實體發起註冊的子單元。
11、 如權利要求9或IO所述的會話功能控制實體，其特徵在於，所述用 於在設備可靠性等級和業務可靠性等級不匹配時，獲取設備可靠性等級和業務 可靠性等級相匹配的其它會話功能控制實體的地址信息的單元，具體包括用於根據自身存儲的會話功能控制實體的地址信息、可靠性等級和業務可 靠性等級之間的匹配關係，確定其它會話功能控制實體的地址信息的子單元；或者用於將用戶業務中的業務可靠性等級信息發送給歸屬用戶伺服器，並接收歸屬用戶伺服器返回的其它會話功能控制實體地址信息的子單元；或者 用於通過P2P環鏈查詢獲得其它會話功能控制實體地址信息的子單元。
全文摘要
本發明涉及通信技術領域，特別涉及IP多媒體子系統中的註冊控制技術，公開了NGIMS系統中的用戶註冊控制方法和會話功能控制實體，用以提高會話建立的成功率和會話質量。包括域名解析伺服器為用戶選擇的第一會話功能控制實體，接收到用戶的初始註冊請求時，從歸屬用戶伺服器獲得用戶的籤約數據；所述第一會話功能控制實體根據用戶的籤約數據確定用戶籤約的業務，以及對應的業務可靠性等級；所述第一會話功能控制實體在自身設備可靠性等級和業務可靠性等級不匹配時，獲取設備可靠性等級和業務可靠性等級相匹配的第二會話功能控制實體的地址信息；所述第一會話功能控制實體根據第二會話功能控制實體的地址信息，控制用戶重新註冊到第二會話功能控制實體上。
文檔編號H04L29/06GK101621501SQ20081011600
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月1日 優先權日2008年7月1日
發明者劉景磊, 剛 李, 王光霽, 薛海強 申請人:中國移動通信集團公司