用於部署、配置和存儲初始過濾準則的方法

2023-08-04 00:43:41

專利名稱：用於部署、配置和存儲初始過濾準則的方法
技術領域：
本發明涉及全IP行動網路，而且更特別地，涉及用於在3GPPIMS網絡中部署、配置和存儲初始過濾準則的方法。
背景技術：
第三代合作夥伴項目(3GPP)現在正在定義IP多媒體子系統(IMS)一種用於下一代全IP行動網路的體系結構。在碼分多址(CDMA)領域內，第三代合作夥伴項目2(3GPP2)已經將名為多媒體域(MMD)之下的相同體系結構調整為適合於未來全IPCDMA2000網絡。IMS結構通過將SIP構架應用於商業無線網絡的特定需求而基於會話邀請協議(SIP)。這些需求在訪問和核心網絡中尤其包括負載平衡以及在對計費和充值的支持的服務質量(QoS)控制。
簡要地說，IMS業務運行於專用應用伺服器，並且由用戶的呼叫控制代理觸發執行。呼叫控制代理在其接收到符合與對應服務相關的觸發條件的SIP信令消息時觸發業務執行。就是說，每次某用戶的SIP消息抵達他或她的呼叫控制代理時，該代理就對比該用戶所預約的所有業務的觸發條件來檢查該消息。對於每個符合的觸發條件，伺服器將控制委託給執行實際業務邏輯的應用伺服器。觸發點是所謂的初始過濾準則(iFC)的主要組件。對於用戶所預約的每一個伺服器，它們的用戶簡表都包含一個iFC。每個iFC包含至少一個觸發點，將要聯繫的應用伺服器的地址，在無法到達應用伺服器情況下的預設處理，和一些在業務觸發時由呼叫控制代理髮送到應用伺服器的用戶特定業務數據。IMS指定了用於業務執行的架構，包含形成初始過濾準則的語言、這些iFC在兩個網絡單元之間交換所用的XML語言、業務觸發消息(SIP)的格式、用於應用伺服器從歸屬用戶伺服器(HSS)訪問用戶特定業務數據和中心用戶數據存儲庫的機制。然而，IMS沒有指定具體的業務，也沒有指定具體的觸發條件。要提供什麼樣的特殊業務、如何實現、提供和觸發它們超出了IMS的範圍。這樣的結構使得區別於業務提供商的業務靈活性和機會大大增加。
在最後階段，這種靈活性使得IMS業務的部署和配置，尤其在它們的相關iFC中成為非常複雜並且具有挑戰性的任務。這是特別真實的情況，因為3GPP主要關注業務的執行而非業務的部署和配置，將iFC定義為純粹的用戶層概念。然而，當前並不存在IMS業務部署和提供的有效的方法和系統，尤其在它們的相關iFC方面。就是說，在當前的結構中，對於一個用戶已預約的每項業務都需要為所有用戶存儲iFC。

發明內容
本發明通過提供一種用於IP多媒體子系統(IMS)業務的有效部署和提供的方法致力於解決現有技術的各種不足。更特別地，本發明通過將iFC分解成用戶特定的和用戶無關的部分提供一種用於在例如移動IP網絡中部署、配置和存儲初始過濾準則(iFC)的方法。
在本發明的一個實施例中，在業務部署時，定義觸發點模板並在稱為HSS的中心IMS用戶存儲庫礎上存儲。在業務預約時，提供用戶特定參數，並在用戶簡表從HSS下載到SCSCF時，組裝觸發點模板和用戶參數到具體的觸發點中。比較性的分析顯示本發明的觸發點模板不僅僅是一種提供業務的自然的方法，而且是在存儲和運行時效率方面的高效機制。
根據本發明的一個實施例，一種用於有效存儲初始過濾準則(iFC)的方法，用於在提供商網絡中對部署和配置各個用戶業務，包括將iFC分解為用戶特定業務參數和涉及各個用戶業務的執行的全局業務數據，以便每個涉及對應用戶業務的iFC僅需要在存儲裝置中為所有具有訪問該存儲裝置的權限、並希望執行該業務的用戶記錄一次。在本發明的這個實施例中，給每個用戶特定參數保存一個佔位符，並且將每個用戶特定參數分別提供給iFC，用於在業務的執行時由相應的用戶執行各自的用戶業務。


通過考慮下面結合附圖的詳細描述可容易地理解本發明的宗旨，其中圖1描述了可以在其中應用本發明概念的IMS網絡的高級框圖；圖2a描述了圖1的IMS網絡中的IMS註冊的高級功能圖；圖2b描述了圖1的IMS網絡中的呼入建立的高級功能圖；圖3描述了IMS初始過濾準則(iFC)的高級統一建模語言(UML)表示；圖4描述了根據本發明實施例的觸發點(TP)模板的高級統一建模語言(UML)表示；圖5描述了根據本發明一個實施例的樣本TP模板的高級統一建模語言(UML)表示；圖6描述了根據本發明實施例用於在提供商網絡中部署新業務的方法的高級框圖；圖7描述了根據本發明的一個實施例，用於使用用戶特定業務數據補充全局業務數據以形成完整的iFC的預約方法的高級框圖，；圖8描述了在執行了圖6和圖7的業務部署和預約方法之後HSS內容的高級框圖；圖9描述了圖4的TP模板的簡單XML標記壓縮表示，先前使用如圖5中描述的XML標記壓縮；圖10描述了給定複雜度下本發明的四種壓縮方法，未壓縮XML存儲、簡單XML標記壓縮、XMill和TP模板方法，的每一種的觸發點平均長度的圖形表示；圖11描述了本發明的壓縮方法，未壓縮XML存儲、簡單XML標記壓縮、XMill和TP模板方法，中每一種的運行性能測試結果的圖形表示；
圖12描述了適合在圖1的IMS網絡100中使用的SCSCF伺服器的實施例的高級框圖；為了幫助理解，在可能的地方使用了同一的參考數字以指明圖中共同的同一單元。
具體實施例方式
本發明有利地提供了一種用於IP多媒體子系統(IMS)業務的有效部署和配置的方法。就是說，本發明提供了方法的各種實施例，用於在例如移動IP網絡中部署、配置和存儲初始過濾準則(iFC)。儘管本發明的各個實施例在此是參考移動IP網絡來描述的，本發明的特定實施例不應看作是限制本發明的範圍。本領域技術人員應當理解並通過本發明的宗旨而得知，本發明的構思基本上可以應用於任何利用IMS業務的網絡架構中。
典型地，IMS網絡包括網絡單元的寬天線陣，並非所有的單元都與本發明討論的上下文中相關。同樣，以下討論限制於這些單元，它們在業務執行過程中扮演一個角色，或者出於描述本發明示例性實施例的目的而對通用IMS架構的理解非常必要。圖1描述了可在其中應用本發明構思的IMS網絡100的高級框圖。圖1的IMS網絡100包括歸屬用戶伺服器(HSS)120和應用伺服器(AS)130。圖1還描述了包括移動終端152的受訪IMS域150。
為了舉例說明，圖1的IMS網絡100和受訪IMS域150還包括呼叫會話控制功能(CSCF)，它充當會話邀請協議(SIP)代理，並在相互之間，或與移動終端152以及與使用SIP代理的IMS網絡(未顯示)外部的其他單元通信。更特別地，圖1的詢問CSCF(I-CSCF)112的功能相當於到給定IMS域的入口路由器(即，對來自於網絡外部的任何通信聯繫的第一點)。通常來說，諸如圖1的IMS網絡100的每個IMS網絡都包含至少一個I-CSCF 112，然而對於每個IMS網絡來說有可能包含多於一個的I-CSCF，它們可以在域名伺服器(DNS)中作為域的SIP代理列出。
另外，在註冊時給每個用戶分配充當對應SIP註冊機的服務CSCF(S-CSCF)114。每個輸入的SIP消息穿過用戶對應的S-CSCF114，如果需要的話和在需要的時候它代表業務執行，並將SIP消息發送給P-CSCF 154。與之類似，移動引發的消息也被轉發到用戶的S-CSCF 114，用於執行業務。S-CSCF 114具有用於存儲數據並完成業務執行的相關伺服器110(將在以下更詳細地描述)。
圖12描述了適合在圖1的IMS網絡100中使用的S-CSCF伺服器的實施例的高級框圖。圖12的S-CSCF伺服器110包括處理器1210以及用於存儲算法和控制程序的存儲器1220。處理器1210與傳統的支持電路1230合作，傳統的支持電路例如電源、時鐘電路、高速緩衝存儲器和類似的電路，其協助執行保存在存儲器1220中的軟體例程。同樣，希望在此作為軟體過程而討論的處理步驟中的一些可以在硬體中實現，例如，作為與處理器1210合作以執行各個步驟的電路。S-CSCF伺服器110也包含輸入-輸出電路1240，其在各種與S-CSCF伺服器110通信的功能元件之間形成接口。
儘管圖12的S-CSCF伺服器110是作為編程以執行根據本發明的各種控制功能的通用計算機來描述的，本發明也可以實現為硬體，例如專用集成電路(ASIC)。同樣，此處所描述的處理步驟傾向於廣泛地被理解成由軟體、硬體或其組合的等價執行。
回到圖1，代理CSCF(P-CSCF)154是在拓撲空間上最靠近移動終端152的代理。通常來說，P-CSCF 154使用基礎通用分組無線電業務(GPRS)網絡(未顯示)的網關GPRS支持節點(GGSN)配置。P-CSCF 154在受訪域150中運行，並負責提供存取網絡中諸如QoS控制的業務和付費記錄的生成。
歸屬用戶伺服器(HSS)120是所有用戶以及他們的用於特定IMS網絡，如圖1的IMS網絡100的業務數據的中心存儲庫。HSS 120也為每個註冊用戶容納當前服務該用戶的對應S-CSCF 114的地址。以這種方式，HSS 120能夠幫助I-CSCF 112尋找適當的S-CSCF 114用於呼入。另外，HSS 120在註冊時將對應用戶的簡表下載到S-CSCF114，並根據要求將該用戶的業務數據返回到應用伺服器(AS)130。
應用伺服器(AS)130宿留用於該業務的代碼並執行該業務。更為特別地，伺服器是全功能性的，這超出了標準的呼入建立行為，包括諸如呼叫轉移、呼叫禁止和語音郵件等眾所周知的業務，還包括諸如媒體流、訪問網絡選項或自動重新連接的高級或IP中心業務。業務執行由S-CSCF 114發送SIP INVITE消息到AS 130而觸發。在業務執行之後，AS 130使用另外一個SIP INVITE響應返回對應的S-CSCF114。AS 130能夠使用HSS 120作為業務數據的存儲庫，業務數據能夠根據要求從HSS 120下載。
IMS業務執行模型最好通過檢查註冊和呼入建立來解釋。因為在註冊時正註冊的用戶的業務簡表被下載到對應的S-CSCF 114，所以註冊是重要的。然後，在呼入建立時，就可以執行該用戶的業務。圖2a描述了在圖1的IMS網絡100中IMS註冊的高級功能框圖，而圖2b描述了在圖1的IMS網絡100中呼入建立的高級功能框圖。然而應當注意的是，這兩種模式都被簡化了(即，註冊認證由於其不與公開的本發明的目的相關而沒有顯示)。
如圖2a所示，在註冊期間移動終端152在受訪網絡150中聯繫本地P-CSCF 154，其地址在IP連接建立的時候被獲知。P-CSCF 154查看將被註冊的SIP統一資源識別符(URI)的域名，在I-CSCF 112查找DNS中(未示出)的該域，並將SIP REGISTER請求轉發到移動終端的歸屬域。I-CSCF從HSS 120下載用戶信息以確定該用戶是否已經註冊，並且得知為了服務這個用戶S-CSCF必須實現什麼樣的特徵。假定是第一次註冊，I-CSCF於是選擇一個適當的S-CSCF並將該REGISTER消息轉發到S-CSCF。新近指派的S-CSCF使用HSS 120註冊其地址，並下載對應的用戶簡表。用戶簡表與P-CSCF的地址一起被存儲在S-CSCF的本地伺服器110中。
如圖2b所示，在呼入建立期間內，呼入呼叫首先到達作為SIP入站代理運行的I-CSCF 112。I-CSCF 112詢問HSS 120該用戶的S-CDCF的地址，並將INVITE請求轉發到對應的S-CSCF。S-CSCF對比用戶所預約的所有業務的觸發條件來檢查該INVITE消息。對於每個已識別的觸發條件，S-CSCF以優先的、連續的順序詢問到AS130的業務執行。如果需要的話，AS 130能夠從HSS 120下載業務數據。在所有業務都已執行之後，S-CSCF將INVITE請求轉發到P-CSCF，P-CSCF依次將INVITE請求發送到移動終端152。應注意的是，移動發起的呼叫在被路由到遠程終端目的地之前從P-CSCF轉發到S-CSCF。因此，用於移動發起呼叫的業務執行以與以上用於移動終端情況基本相同的方式工作。
如上所述，S-CSCF在註冊時從HSS 120下載用戶簡表。每個用戶的用戶簡表尤其是包含每個預約業務的初始過濾準則(iFC)。圖3描述了根據本發明實施例的IMS iFC的高級統一建模語言(UML)表示。如圖3的iFC 300中所描述，每個iFC具有指定的優先級302。優先級值302用於確定業務執行的順序，如果當在S-CSCF接收到SIP消息時識別出了好多個iFC的話。每個iFC還嚴格包括一個由運行該業務的AS名稱組成的應用伺服器組件304，指示如果不能聯繫應用伺服器的話是否要釋放該會話的預設處理組件，和可能地包含業務信息特徵字符串的業務信息組件306。當業務執行被觸發時S-CSCF將該字符串發送給AS。業務信息特徵字符串可以用於將用戶特定業務數據，例如呼叫轉移號碼，傳送到AS。
每個iFC還包括例如零個或一個觸發點308。觸發點是SIP消息上的可能的複雜邏輯條件。從技術上來講，觸發點是合取範式(conjunctive normal form，CNF)或析取範式(disiunctive normalform，DNF)的是布爾表達式(即，原子條件的OR集合的AND集合，或原子條件的AND集合的OR集合)。條件類型CNF欄位指示兩個範式中的一個。觸發點由一個或多個代表單個原子條件的業務點觸發310組成。例如，條件否定欄位指示潛在的否定，而組欄位列舉了其中原子條件參與的所有設置(用於CNF的OR接合，用於DNF的AND集合)。這在當邏輯條件的標準化趨於為不同的OR集合或AND集合生成相同原子條件的多次發生時對降低冗餘性方面是有用的特徵。
通常有五個預先定義的原子條件，(1)一個相關消息的請求-URI，(2)一個相關SIP方法，(3)一個相關SIP首標內容的出現或缺少，(4)一個相關會話情況，是否為呼入或呼出呼叫執行該業務，以及(5)一個相關消息的回話描述(SDP)欄位的內容。作為將iFC從HSS下載到S-CSCF的在考慮的格式，3GPP定義了將以上結構映射為一組XML單元的可擴展標記語言(XML)描述。HSS和S-CSCF二者的內部存儲格式都在3GPP標準的範圍之外，被留給了提供商。顯然，3GPP的主要焦點是在於什麼數據包含iFC和其在HSS和S-CSCF之間以什麼格式交換。然而，從提供商的角度看，有一個同樣重要的問題是這些數據是如何提供的；在此由發明人在下面展示其的發明方法。
對於一些業務，有可能定義由所有預約該業務的用戶使用的觸發點。下面是這樣的一個預定義觸發條件的例子。以下例子描述了(以準自然語言形式)觸發業務執行用於用戶的所有呼出(移動發起的)呼叫的條件(1)方法＝「INVITE」並且會話條件＝「Originating」。
然而，其它業務要求也包含用戶特定設置的觸發條件，顯然這些條件在業務部署時還未知。為了覆蓋兩種類型的業務，發明人在此建議使用根據本發明的觸發點模板(TP模板)。就是說，發明人建議將iFC分解為用戶特定的和用戶無關的部分用於加速初始過濾準則的存儲、配置和下載，以便至少存儲和運行效率得到了提高。考慮呼叫屏蔽業務的例子，其在來自於特定的、用戶所定義的呼叫者的呼叫到達的時候觸發。在業務部署時，將要屏蔽的呼叫者的名稱還未知，然而已經知道與呼叫屏蔽業務相關的觸發點的通用結構。為了更加具體，呼叫屏蔽業務需要在以下條件下觸發，user-param是用戶的實際設置的一個佔位符。這個佔位符在業務預約時被填充。觸發點模板可以如下描述
(2)方法＝「INVITE」並且會話條件＝「Terminating」並且(首標＝「from」並且內容＝user-param)。
以上「帶孔的觸發點」是發明人定義作為觸發點模板(TP模板)的示例性實施例，因為它定義了模版，該模板可以通過使用實際值代替佔位參數來被例示為真實的觸發點。
以下是示例性部分列表，其觸發點部分是用戶無關的，而其部分是用戶特定的1.觸發點的結構(即，特定原子條件的存在或缺少)是用戶無關的。因此，觸發點組件的欄位條件類型CNF和業務點觸發的條件否定和組也是與所有用戶無關的，因為他們涉及觸發點的結構。
2.在原子觸發條件的級別上，分別位於SIP方法、SIP首標、會話條件和會話描述組件內部的欄位SIP方法、首標、會話條件和數據線是與結構相關的，從而是用戶無關的。
3.請求URI組件的請求URI欄位，SIP首標組件的內容欄位，和會話描述組件的內容欄位都潛在地包含用戶特定數據。
圖4根描述了據本發明實施例的觸發點模板的高級統一建模語言(UML)表示。圖4的觸發點模板400類似於圖3中iFC的UML表示的觸發點部分，除了遺漏了用戶特定數據域之外，例如在以上第三段中所列舉的用戶特定數據欄位。圖4的觸發點(TP)模板400中的這些欄位相加使得本發明的TP模板成為真實的觸發點。根據本發明的各個實施例，TP模板可以存儲在HSS中，例如圖1的IMS網絡100的HSS 120中。為了在HSS上存儲TP模板，發明人在本發明的一個實施例中建議使用XML表示，XML表示允許填充以用戶特定數據，並從而非常有效地將它們例示為真實的觸發點(在其標準化的XML表述中)。儘管在以上描述的本發明實施例中發明人建議使用XML表示HSS上的TP模板存儲，本領域技術人員應當理解並且從本發明的宗旨得知可以使用各種其它的形式來在HSS上存儲TP模板。例如，可以使用XMill或類似技術進一步壓縮本發明的TP模板。
以上所描述的本發明實施例的TP模板的XML表示實現了用於觸發點的XML表述，並且不考慮所遺漏的用戶特定單元(即，請求URI單元的請求URI，和在SIP首標和會話描述單元內使用的內容單元的實際內容)。然而，沒有省略用於內容單元的Content、/Content開始和結束標記。這樣簡化了示例例程，該例程為了示例對具體觸發點的TP模板而填充用戶特定數據。
圖5描述了根據本發明的一個實施例的樣本TP模板的高級XML表示。在圖5中，用於空內容單元的標記為了易於辨認而使用了粗體。利用XML表示法，例示操作就變得非常簡單和有效，因為需要使用用戶特定數據填充的TP模板中的空穴都使用佔位符標記出來了。然而應當注意的是，以XML格式存儲TP模板在存儲效率方面並不理想，因為XML格式對於數據交換而非存儲來說是一種非常冗長的格式，然而，由於可以期望由提供商所提供業務的數量更加受限--最多為100-轉換的簡易性和速度明顯優於存儲效率。
圖6描述了根據本發明實施例在提供商網絡中部署新業務的方法的高級框圖。方法600在步驟602開始，在此提供商網絡接收到對新業務的請求。方法600接著繼續到步驟604。
在步驟604，與新的業務請求相關的業務代碼被部署在提供商網絡中至少一個應用伺服器上，或如果希望共享的話加載到多個應用伺服器上。方法600接著繼續到步驟606。
在步驟606，持有這項新業務的所有應用伺服器的名稱被存儲在提供商網絡的HSS中。方法600接著繼續到步驟608。
在步驟608，定義該業務的TP模板，以合取或析取範式轉換為XML格式，並存儲在HSS中。方法600接著繼續到步驟610。
在步驟610，為TP模板中的每個形式參數分配預設值。方法600接著繼續到步驟612。
在步驟612，為每個形式參數存儲原文的描述，其將在業務預約時在所配置接口中使用。可以命名以上TP模板示例中的形式參數，例如，呼叫方的SIP URI。這種原文的描述將會指示對用戶利益起作用的供應者預計要填充什麼數據。方法600接著繼續到步驟614。
在步驟614，提供業務信息組件的業務信息欄位。在最簡單的情況下，這樣僅僅使得為業務信息特徵字符串，例如呼叫轉移號碼或SIPURI，存儲名稱成為必需。然而，如果業務信息欄位被用來存儲更複雜的結構化信息的話，就需要在業務部署時存儲完整的提供屏蔽。方法600接著繼續到步驟616。
在步驟616，確定相對於提供商其它業務的該業務的優先級。簡單地講，這使得根據已經部署的業務的順序排列而確定位置成為必需。這些業務表示了列表的順序，由於已經給他們中的每一個分配了唯一的優先級值。建議提供商在兩個相鄰業務的優先級值之間留出足夠的間隙以避免在部署了越來越多的業務時這些值的重新分配。方法600接著繼續到步驟618。
在步驟618，確定並保存業務的預設處理。對於關鍵性業務該值可以為SESSION_TERMINATED，這些業務不可用的話會話應當終結，對於可用性不太關鍵的業務可以為SESSION_CONTINUED。方法600於是退出。
當用戶預約業務時，在部署時存儲在例如TP模板中的全局業務數據(即，用戶無關的業務數據)不得不使用用戶特定業務數據補充以形成完整的iFC。例如，圖7描述了根據本發明的一個實施例使用用戶特定業務數據補充全局業務數據以形成完整的iFC的預約方法的高級框圖。圖7的方法700開始於步驟702，在此用戶首先預約業務。方法700接著繼續到步驟704。
在步驟704，如果多於一個應用伺服器持有新業務的話，則選擇其中的一個應用伺服器主機，並存儲作為應用伺服器組件的伺服器名稱欄位。在本發明的可選實施例中，可以通過分配不同的用戶到不同的應用伺服器來執行這一步驟以在應用伺服器之間分擔負載。方法700接著繼續到步驟706。
在步驟706，服務的TP模板的形式參數使用用戶特定實際參數提供。對於每個形式參數，如果存在的話，為提供者給出參數的名稱(即，如上面方法600的步驟612中的描述)和預設值。如果預設值被覆蓋，則存儲實際值，否則該域保持為空。方法700接著繼續到步驟708。
在步驟708，提供業務信息組件的業務信息欄位。業務信息組件的業務信息欄位的提供依賴於在部署時是僅存儲了一個名稱還是整個的提供屏蔽。在前一種情況下，業務信息組件的業務信息欄位的提供基本類似於如上所述的一個形式TP模板參數的提供。在後一種情況下，所存儲的提供屏蔽被用於使用用戶特定數據填充業務信息欄位。方法700於是退出。
圖8描述了在執行了圖6和圖7的業務部署和預約方法之後HSS內容的高級框圖。用於在圖8的右手邊描述的示例性呼叫屏蔽業務的本發明的方法的部署的結果舉例說明了相關新近部署的業務的全局數據部分。應注意的是，出於舉例說明的目的，業務信息欄位對用戶可用以指定是否重新路由被屏蔽的呼叫和重新路由到何處。如圖8所示的本發明實施例中描述，預設情況下不重新路由被屏蔽的呼叫，除非有其它的指定。
在圖8的左手邊描述用戶John Doe使用本發明的預約方法在HSS的用戶數據部分中的結果。出於舉例說明的目的，在圖8中假定用戶John Doe的呼叫屏蔽業務被指定到應用伺服器AS1。還假定用戶希望屏蔽來自名為「N.E.Body」的呼叫者呼入的呼叫，並且這些呼叫被重新路由到用戶的語音信箱。
如上所述，在註冊的時候用戶簡表從HSS下載到所指定的S-CSCF。其中，用戶簡表包括用於每個用戶已預約業務的iFC。用戶簡表的交換格式，並由此是iFC的交換格式，是定義明確的XML表示。由於iFC的不同組件存儲在兩個不同層上(即，全局的、用戶無關層，和用戶特定層)，這些組件需要在它們被下載到S-CSCF之前組裝到一個同類XML文檔中。
至於考慮到觸發點，該組裝對應於具體觸發點的TP模板的例示。假定用於特定業務的用戶特定參數存儲在具有適當數量的入口UserParam數組中，在本發明的一個實施例中，該操作可以用如下的偽代碼描述index＝1搜索TP模板尋找XML標記RequestURI或Content的第一次出現，如果找到了該標記，則執行如果找到RequestURI標記，則在RequestURI和/RequestURI標記之間插入UserParam[index]否則在Content起始標記和/Content結束標記之間插入UserParam[index]index＝index+1搜索TP模板尋找XML標記RequestURI或Content的下一次出現。
iFC的剩餘組件的組裝，例如，分別具有屬性伺服器名稱、預設處理及伺服器信息的應用伺服器和業務信息組件被直接轉發。尤為特別的是，屬性伺服器名稱和業務信息是從HSS的用戶數據部分獲得的，而屬性預設處理是從圖8中所描述的通用數據部分獲得的。
發明人確定觸發點模板不僅僅是業務部署和提供的正常途徑，而且也考慮到了IMS用戶簡表存儲器的有效存儲。從數據壓縮點的觀點來看，將觸發點分解為TP模板和用戶特定設置是基於字典的壓縮技術，具有一套形成全局字典的存儲的TP模板。為了量化TP模板方法的存儲效率，發明人分析了本發明的TP模板方法並將其與名為未壓縮的XML存儲、簡單XML標記壓縮和XMill壓縮的三種可選技術的存儲效率進行比較。
假定在業務預約時，填充進TP模板的用戶特定設置和結果具體觸發點在用戶數據層上存儲為明碼XML字符串。這意味著用於iFC組裝的例示過程僅需要在業務預約時執行一次。作為明碼XML字符串的觸發點的存儲結果是由發明人考慮為未壓縮XML存儲的東西。由於觸發點已經是用於下載到S-CSCF的適當的格式，這種方法是運行效率最高的方法，然而，這也是存儲效率最低的方法，因為以未壓縮的XML存儲就會為每個預約該業務的用戶複製一份相同的TP模板。同樣，這種方法可以充當可用存儲選項的基準。
與之相反，簡單XML標記壓縮機制的基本觀點是，使用短的縮寫代替觸發點中的冗長XML標記。這是有可能的，因為在XML表示中允許用於觸發點的標記集合是預先定義的並且非常受限。為了更加具體，整個觸發點符號集壓縮成僅僅二十六(26)個不同的標記。因此，單個可列印的符號對表示這26個字符串中的任何一個來說都足夠了。在表1中描述了這種映射表示的實例，如下

表1簡單XML標記壓縮的映射表為了保持區別於自由文本的XML標記和標籤，沒有替換括號「」和「」。僅標記和標籤的內部部分被替換了。例如，圖9描述了圖4的TP模板的簡單XML標記壓縮表示，先前使用如圖5中描述的XML標記壓縮，使用用戶參數「alice@home」例示。正如在圖9中所顯見，前面圖5的XML表示中的括號在簡單XML標記壓縮表示中沒有被替換或移除，但是改為將代碼放置到以前所應用的冗長的XML標記的地方。
進一步比較，XMill壓縮是一種公開可用的XML文檔壓縮器，它將相同類型的單元集合在一起並壓縮。它即使不是最有效的存儲類XML壓縮機制，也作為最有效的機制之一而被廣泛了解。XMill將文檔的XML單元重新排序為相同類型單元的組，然後在所重新排序的文檔的基礎上執行GZIP壓縮。在重新排序的文檔上，GZIP能夠比在原始文件上找到更多的類似之處，並從而實現更好的壓縮率。對於大型XMl文檔，XMill通常實現超過80％的壓縮率，是通用GZIP壓縮的壓縮率的兩倍。XMill是能夠達到非常好的壓縮率的複雜XML壓縮機制的代表。
為了比較以上所描述的各種壓縮方法，本發明人測量了存儲特定複雜度的一個觸發點所佔用的平均存儲空間。為了測量觸發點的複雜度，使用了其原子條件(業務點觸發器)的數量n。測量的焦點僅在於觸發點存儲，而沒有考慮iFC的其他組件。原因有兩方面1.觸發點存儲對於iFC的其他部分的存儲的方式來說是正交的。就是說觸發點可以作為未壓縮的XML文檔在用戶層上存儲，而且仍舊存儲預設處理作為共享的全局數據。這樣為了公平比較，該比較僅限於觸發點存儲。
2.觸發點目前是iFC存儲最為費時的組件。尤為特別的是，iFC的非觸發點組件是在以下存儲消耗的範圍之內a.優先級2位元組對於分配不同優先級到負載網絡中的所有業務來說是遠遠足夠了的；
b.伺服器名稱由於所有應用伺服器都運行在負載的信任域內，其數目就會受到限制，而所有的伺服器典型地將在HSS上以全局配置表列出。在真實網絡中，2位元組長度的索引對於查閱運行在特定IMS網絡中的所有應用伺服器來說是足夠長了；c.預設處理因為這個欄位僅能有兩個不同的值(SESSION_CONTINUED，SESSION_TERMINATED)，其可以存儲在1個比特中；d.業務信息這是唯一的可變長度欄位。其大小依賴於對於特定業務其包含什麼樣的信息。然而，這個欄位的大小可以被安全的假定為受限的，因為IMS設定了其他機制以從HSS下載更大的數據塊到S-CSCF。這樣，例如用於呼叫轉移號碼的幾十個字節的平均長度看起來是比較現實的；e.整個算來，用於iFC的非觸發點組件的平均要求存儲空間可以預計在幾十個字節的範圍內。
為了進行壓縮方法的比較，發明人使用了發生器來創建隨機TP模板。在隨機TP模板中，所有的業務點觸發器都以相同的相對概率發生。為避免人為的複雜斷言，雙重否定的表達式是不被允許的。發生器使用所希望的TP模板複雜度n作為輸入，創建由n個原子條件(業務點觸發器)組成的組合邏輯斷言，將這個斷言規格化為合取和析取範式，將它們轉換為它們的XML表示，並選擇較短的那個。
使用TP模板發生器，為n為1到20之間的每個複雜度值生成1000個TP模板。然後，為逼近未壓縮MXL存儲，簡單XML標記壓縮，和XMill，例示每個TP模板為具體化觸發點，結果觸發點就被壓縮了(除了在未壓縮XML存儲的情況下)，而針對每個複雜度n所有的1000個結果觸發點的長度都取平均。由於考慮到用戶特定數據，發明人假定了長度為10的特徵字符串。以上描述的參數對於諸如SIP URI和包含通配符的用戶名稱的欄位來說是實際的平均值。然而，其意義是公平地限制，因為總觸發點的長度不是由用戶特定部分而是由TP模板的長度所強烈受控的。
對於本發明的TP模板方法來說，沒有例示所生成的TP模板，但是它們的長度對於每個固定複雜度值n來說是平均值。同時，平均每個TP模板中的用戶參數的數目以便能夠解決由用戶特定字符串所要求的存儲空間。
圖10描述了給定複雜度下對於本發明的三種壓縮方法未壓縮XML存儲、簡單XML標記壓縮、Xmill中每一種的以及對於本發明的TP模板方法的觸發點平均長度的圖形表示。對於TP模板方法，還描述了多個不同的TP模板字典與用戶基礎配置相比較曲線(下面進一步詳細描述)。如上所述，觸發點複雜度從n＝1到20變化，而y軸的最大值被設置為2000位元組。在真實的系統中，平均複雜度通常處於較低一側，可能在多個原子條件的範圍之內，然而展示了一個大的複雜度範圍以顯示並比較不同壓縮方法的漸變行為。
正如圖10中所顯見，未壓縮XML的曲線在複雜度n＝14處超過了y軸的最大值2000。對於n＝20，平均觸發點長度大約為3180位元組(未示出)。在n為1到14之間所描述的範圍內，曲線看起來幾乎是線性增長。然而應當注意的是，在圖10的範圍之外曲線的增長比線性增長快得多。例如，對n＝30，觸發點的平均長度等於6640位元組，這明顯大於根據線性推算所指示的數字。
對於簡單標記壓縮，如圖10種所示，相比未壓縮的XML表示可達到大約64％的壓縮率。
XMill壓縮曲線在n＝1長度為126位元組的觸發點開始，然後緩慢增長到n＝20時364位元組的平均長度。事實上，當n增加時增長速率降低。例如，從n＝1到n＝3，觸發點平均長度增長了50位元組，而從n＝18到n＝20，該增長下降到了26位元組。顯然，觸發點越長，使用XMill能夠達到的壓縮率就越好。一個原因是XML文檔越大，XMill壓縮方法就能夠找到越多的類似點並將其壓縮。
使用本發明的TP模板方法，只在用戶層存儲觸發點的用戶特定部分，而所有的TP模板都存儲在公共的全局表中。然而，在這個部分對於僅考慮用戶層數據用於比較來說可能不太公正。而是也應到計算全局TP模板存儲所需要的空間。同樣，發明人用使用它的用戶的數目ntmpl_user分解TP模板的大小stmpl，並將該值加到用戶特定參數的大小sparams上。通過這樣做，TP模板的負擔就平均分布於其所有用戶。另外，發明人給存儲在用戶層上的索引增加2個字節，並指進全局TP模板字典。作為結果的64K地址空間對於任何實際的TP模板字典來說是遠遠足夠的了。這樣，觸發點的大小stp可以根據公式(1)計算，如下stp=stmplntmpl_user+sparams+2---(1)]]>平均起來，給定TP模板的用戶數ntmpl_user為字典中模板數ntmpl的用戶數nusers倍，乘以每個用戶預訂業務的平均數nserv，根據公式(2)描述，如下stp=ntmplnusersnservstmpl+sparams+2---(2)]]>為了在此模擬說明，發明人使用了如上所述的同一TP模板字典。就是說，對於固定的複雜度n，隨機產生1000個觸發點，其長度平均為stmpl，取用戶參數個數為sparams。由於考慮到因子ntmpl_user，發明人在圖10中描述了四個值2、10、100和10000的曲線。這四條曲線分別標為「TP模板，2」，「TP模板，10」，「TP模板，100」，和「TP模板，10000」。ntmpl_user的最小可能值為1，描述了每個TP模板從而每個業務僅由一個用戶使用的情形。在這種情況下，本發明TP模板存儲的曲線基本類似於明碼XML存儲的曲線，除了根據本發明需要的2位元組以用於索引全局TP模板表。這是因為通用TP模板存儲的費用僅由一個用戶產生，而TP模板和用戶參數的組合等於存儲在用戶層上的明碼XML觸發點。
對於ntmpl_user＝2的值(即，當業務僅由2個用戶預訂)，節省的存儲幾乎為50％。然而，以上公式(1)中的ntmpl_user獨立因子sparams+2稍微降低了增益。將ntmpl_user增加到10會導致相比ntmpl_user＝2約為57％的另外的存儲增益。在這個範圍內，因子sparams在觸發點的總大小上開始具有重要的影響。最後，ntmpl_user＝100和ntmpl_user＝10000的曲線互相之間非常接近。這是由於對ntmpl_user的增長值在公式(1)中佔支配地位的因子sparams。因此，ntmpl_user任何進一步的增長都僅會導致少量的進一步存儲增益。
對於以上所述的試驗，發明人再次假定用戶特定參數具有10位元組的平均長度。雖然這看起來是合理的值，不同的平均值也會對結果產生不同的影響。例如，三種壓縮方法未壓縮的XML壓縮，簡單XML標記壓縮和TP模板字典，的絕對項都會從較小的用戶參數中同樣受益。然而相對來說，曲線還會有一些分離，因為該增益從已經有效的機制中比不是那麼有效的機制中受益更多。與之類似，所有的這三種方法都會從更大的用戶參數中經歷類似的數量，但是曲線將會更加貼近。由於XMill壓縮了包括用戶特定參數的所有觸發點數據，然而，其從較小的用戶參數會受益較少，對比其他方法其曲線會上升。在另外一方面，XMill將會較少受到較大參數的影響，對比其他方法其曲線會下降。
從所執行的試驗來看，很明顯的是本發明的TP模板方法不僅對於IMS中的業務提供，而且對於中心HSS中上百萬觸發點的有效存儲來說都是自然的基礎。考慮到一個事實，即其中HSS作為多至數百萬用戶的中心存儲庫，而且每個用戶通常預約多個業務，觸發點平均存儲消費的中等差異可以是總存儲要求中的巨大差異的好幾倍。進一步考慮數據複製-為了達到嚴格的可靠性要求而需要使用的HSS實現-使得總存儲空間額外成倍增加。
發明人還使用相同的壓縮方法未壓縮的XML壓縮、簡單XML標記壓縮、XMill和本發明的TP模板字典研究了本發明的TP模板方法的運行時效率。對於複雜度值n在1到20之間的每個觸發點，發明人測量了每種方法(1)從文件中讀入(壓縮的)觸發點所花費的時間；(2)將其轉換為明碼XML表示，準備好從HSS下載到S-CSCF所花費的時間。第一步是與從基於光碟的資料庫系統讀取相同的條目所花費的時間進行粗略的比較。顯然，第二步對於未壓縮的XML存儲來說不是必要的，因為使用這種方法觸發點以其在HSS和S-CSCF之間交換的相同格式存儲。未壓縮XML存儲的結果指示了任務的純數據讀取部分，從而給所有其他方法提供更低的範圍。
因為在一個實施例中，發明人為寫TP模板實現而使用了Java，為了使該比較公平，其他方法也需要Java實現。對於未壓縮XML存儲和簡單標記壓縮，該實現是簡單的。相反，XMill僅可用C++代碼實現，這是不能使用的。然而，因為XMill首先記錄了XML文檔，並接著在其上運行GZIP，可以知道，對於純GZIP執行附加的重新排序過程增加大約10％的開銷。因此，首先測量了使用Java開發工具包一同提供的Java GZIP實現的性能，然後對結果增加了10％以計算Xmill的性能。
為了減輕因為作業系統運行的並發過程、周期性的Java垃圾收集和類似的程序引發的偶然的性能尖峰效應，發明人以執行測試的順序引入了兩種級別的隨機性，以便任何周期性的CPU過載情況都能在所有的測量配置中平等地分布。尤為特別的是，該測試包含20000次連續的運行。在每次運行中，隨機產生1到20之間的複雜度值，生成這個複雜度的50個TP模板，例示了TP模板，轉換該TP模板並存儲，然後測量每種方法將其讀取並轉換為可下載的XML格式所花費的時間。對於TP模板方法，僅有用戶參數被存儲在第二存儲器中，假設HSS將在主存儲器中保留TP模板字典。測量讀入用戶參數並將其填充到正確的TP模板中所花費的時間。通過在每次運行中隨機選擇複雜度值，周期性的後臺執行尖峰就以幾乎相同的程度影響著每個複雜度值。在20,000次運行之後，對於每個複雜度值平均運行1000次。
在每次運行中，隨機確定執行的未壓縮XML，簡單標記壓縮，XMill和TP模板讀入和轉換順序。在這種方式下，獲得對於每種方法每個觸發點複雜度1000次的測量平均值，平均出來以顯示每種方法的運行時間與觸發點複雜度值的比較關係。
圖11描述了對於未壓縮的XML存儲，簡單XML標記壓縮，XMill和TP模板中的每種壓縮方法，以上所述運行性能測試結果的圖形化表示。在圖11中，運行時間(訪問+轉換時間)相對複雜度的值繪製。如圖11中所示，未壓縮的XML存儲幾乎總是最快的方法，因為觸發點讀入和轉換被減少到任務的讀入部分。然而，對於在1到3之間的較小的複雜度值，TP模板方法優於該方法。未壓縮XML存儲的曲線對每個觸發點從0.9ms到1.17ms增長的非常緩慢。對於增長的觸發點複雜度執行時間的這種緩慢增長是由於觸發點消費和需要讀取的模塊數的增長。
簡單XML標記壓縮比未壓縮的XML執行效果差，但是考慮到複雜度範圍則要比XMill好，由於其快速增長漸近行為，簡單標記壓縮在較高複雜度的觸發點上向XMill匯聚，但是在圖11所考慮的複雜度範圍內還達不到XMill。
XMill顯示了所有考慮到方法中的最差運行性能。XMill在觸發點複雜度n＝1時開始於1.33ms，在n＝20時增長到1.79ms。然而，為了均分這些值，應當注意的是，相比未壓縮XML存儲其性能損失在執行時間30％-35％的增長的範圍之內。
如圖11所示，對於在1和3之間的小複雜度值，TP模板方法甚至優於未壓縮XML存儲，即使是記住了未壓縮XML存儲方根本不需要轉換而只需要對讀入觸發點的文件訪問。一種解釋是對於本發明的TP模板方法，只有用戶特定數據被存儲在文件中，而TP模板字典被保留在主存儲器中。一些低複雜度觸發點模板不包含任何用戶相關的數據，並從而不要求文件訪問，因為TP模板已經是具體的觸發點。在這些情況下，TP模板存儲器甚至比未壓縮XML存儲要快。然而，對於較大的複雜度值，不包含用戶特定數據的觸發點的可能性達到了零，從而要求文件訪問並導致性能比未壓縮XML存儲效果差5％的範圍內。
同樣如圖11中所示，顯而易見的是，對於大於3的複雜度值的運行時間，本發明的TP模板方法幾乎與未壓縮XML存儲執行的同樣好。對於1到3之間的複雜度，本發明的TP模板方法甚至優於未壓縮XML存儲，因為它完全消除了對簡單觸發點的一定百分比的文件訪問。
總之，本發明的TP模板方法接合了較高存儲效率和很好的運行性能。這種結合使得從效率的觀點來看本發明的TP模板方法成為觸發點存儲的更可取的方法。
在本發明的可選實施例中，本發明的TP模板方法可以與參數壓縮結合以進一步提高本發明的存儲效率。例如，在以上所述的本發明的概念中，用戶層參數未經壓縮而被存儲，因為假定他們僅佔據很小的存儲空間。然而，在本發明的可選實施例中，用戶參數可以使用任何現有的壓縮算法(例如，GZIP)壓縮。
由於以上致力於本發明的各種實施例，可以設計本發明的其他和進一步的實施例而不偏離其基本範圍。同樣，本發明的適當範圍將根據權利要求書確定，權利要求書如下。
權利要求
1.一種用於在提供商網絡中有效實現與各個用戶業務相關的初始過濾準則(iFC)的方法，包括將所述iFC分解為用戶特定參數和用戶無關參數。
2.根據權利要求1的方法，其中提供各個用戶特定參數用在所述iFC中，用以各個用戶在預約所述業務時執行所述用戶業務。
3.根據權利要求1的方法，其中所述用戶無關參數包括全局業務數據。
4.根據權利要求1的方法，其中在所述業務的部署時將所述用戶無關參數提供給所述iFC。
5.根據權利要求1的方法，其中所述iFC只需要在存儲裝置中為具有訪問所述存儲裝置的權限、且希望執行所述業務的提供商網絡的所有用戶記錄一次。
6.根據權利要求5的方法，其中所述iFC從所述存儲裝置下載，並記錄在代表執行用戶業務的呼叫會話控制功能(CSCF)伺服器中。
7.一種用於在提供商網絡中有效存儲與各個用戶業務相關的初始過濾準則(iFC)的方法，包括將所述iFC分解為與所述各個用戶業務的執行相關的用戶特定參數和用戶無關參數，以便與各個用戶業務相關的每個iFC只需要在存儲裝置中為所有具有訪問所述存儲裝置的權限、且希望執行所述業務的用戶記錄一次，其中為每個所述用戶特定參數存儲佔位符，並且所述用戶特定參數在執行所述業務時分別由各個用戶提供給所述iFC，用以執行所述各個用戶業務。
8.一種用於在提供商網絡中部署新業務的方法，包括當接收到對於新業務的請求時，部署對應的業務代碼到至少一個應用伺服器，並在存儲器裝置中存儲持有所述業務代碼的至少一個應用伺服器的標識符；為所述新業務定義觸發點(TP)模板，並在所述存儲器裝置中存儲所述TP模板，所述TP模板包括全局業務數據和用戶特定業務參數；以及為所述TP模板中的每個用戶特定業務參數分配預設值和描述，所述描述指示將要在所述TP模板中插入什麼樣的用戶特定數據。
9.根據權利要求8的方法，還包括配置所述TP模板的業務信息欄位。
10.根據權利要求8的方法，還包括為所述業務確定優先級，並在所述存儲器裝置中存儲優先級。
11.根據權利要求8的方法，還包括為所述業務確定預設處理。
12.根據權利要求8的方法，還包括當接收到用戶對於業務的預約請求時，指派至少一個持有所述業務的應用伺服器作為主伺服器，並在存儲器裝置中存儲所述至少一個應用伺服器的識別符；以及利用在所述預約請求中接收到的用戶特定實際參數配置所述TP模板。
13.一種包括存儲器和處理器的設備，所述設備用於執行以下步驟當接收到對於新業務的請求時，將相應業務代碼部署到至少一個應用伺服器，並在存儲器裝置中存儲持有所述業務代碼的至少一個應用伺服器的識別符；為所述新業務定義觸發點(TP)模板，並在所述存儲器裝置中存儲所述TP模板，所述TP模板包括全局業務數據和用戶特定業務參數；以及為所述TP模板中的每個用戶特定業務參數分配預設值和描述，所述描述指示將要在所述TP模板中插入什麼樣的用戶特定數據。
14.根據權利要求13的設備，其中所述設備包括服務會話控制功能(SCSCF)伺服器。
15.根據權利要求13的設備，還用於執行以下步驟當接收到用戶對於業務的預約請求時，指派至少一個持有所述業務的應用伺服器作為主伺服器，並在存儲器裝置中存儲所述至少一個應用伺服器的識別符；以及利用在所述預約請求中接收到的用戶特定實際參數配置所述TP模板。
全文摘要
本發明的方法用於將初始過濾準則(iFC)分解為用戶無關的全局數據和用戶特定數據。在本發明的各種實施例中，該方法基於代表觸發點家族的觸發點模板，它能夠通過添加遺漏的用戶特定數據而例示成為真正的觸發點。觸發點模板在業務部署時被指定，並在業務預約時被例示為真正的觸發點並使用其他iFC組件補償以形成完整的iFC。已經證明本發明的觸發點方法有利於存儲、提供和下載初始過濾準則，並至少在存儲和運行效率方面有利。
文檔編號H04L12/24GK1798160SQ20051013411
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月26日 優先權日2004年12月27日
發明者奧利弗·哈森, 村上和隆 申請人:朗迅科技公司