處理通信網絡中的Enum查詢的製作方法

2023-10-18 05:18:59 1

專利名稱：處理通信網絡中的Enum查詢的製作方法
技術領域：
本發明涉及處理通信網絡中的Enum查詢的領域。
技術背景
IP多媒體子系統(IMS)是由第三代合作夥伴項目(3GPP)所定義的、通過移動和 固定通信網絡來提供IP多媒體服務的技術。IP多媒體服務在同一個會話中提供語音、視 頻、消息傳遞、數據等的動態組合。
IMS利用會話初始協議6IP)來建立和控制用戶終端之間的呼叫或會話。由^IP 信號攜帶的會話描述協議6DP)用來描述和協商會話的媒體組件。雖然將SIP創建為用 戶到用戶協議，但是IMS允許運營商和服務提供商控制用戶對服務的訪問以及相應地對 用戶計費。
圖1示意性地示出IMS在通用分組無線業務(GPRS)接入網的情況下如何適合移 動網絡架構。如圖1所示，通信的控制在三個層(或平面)進行。最低層是連接層1， 又稱作承載平面，通過它來引導送往/來自訪問網絡的用戶設備UE的信號。連接層1中 將IMS訂戶連接到IMS服務的實體形成稱作IP連通性接入網IP-CAN的網絡。GPRS網 絡包括各種GPRS支持節點(GSN)。網關GPRS支持節點(GGSN) 2充當GPRS骨幹網 與其它網絡(無線電網絡和IMS網絡)之間的接口。中間層是控制層4，並且在頂部是 應用層6。
IMS 3包括在中間控制層4和連接層1之上操作的核心網絡3a以及服務網絡3b。 IMS核心網絡3a包括經由在連接層1的GGSN 2a向/從GPRS網絡發送/接收信號的 節點；以及包括呼叫/會話控制功能(CSCF) 5的網絡節點，它作為IMS中的SIP代理在 中間控制層4中操作。3GPP架構定義三種類型的CSCF 代理CSCF(P-CSCF)，它是在 IMS中用於SIP終端的第一聯絡點；服務CSCF(S-CSCF)，它為用戶提供該用戶預訂的 服務；以及詢問CSCF(I-CSCF)，其作用是識別正確的S-CSCF，並向那個S-CSCF轉發 經由P-CSCF從SIP終端所接收的請求。頂部應用層6包括IMS服務網絡3b。提供應 用伺服器(AS) 7用於實現IMS服務功能性。
號碼可移植性(NP)允許由一個網絡運營商所分配的現有固定線路或行動電話號 碼轉移到另一個網絡運營商。這允許用戶將為其提供電話服務的網絡運營商改變成另一 個網絡運營商，同時預留其號碼。對號碼從一個網絡運營商到另一個網絡運營商的可轉 移性可存在限制，這取決於位置和接入技術。還要求IMS網絡允許不同網絡運營商之間 的NP，如RFC 3482中所述。
在用於提供NP的一種解決方案中，NP信息可經由Enum伺服器從外部NP數 據庫來檢索，如圖2所示。CSCF 8使用Emim查詢/響應機制(它使用域名伺服器、 DNS協議)來查詢Enum伺服器9。Enum伺服器9然後查詢多個NP資料庫10-15的至 少一個。Enum伺服器9與NP資料庫之間的接口可包括SS7協議，例如Blcordia高級 智能網(AIN)、智能網應用協議(INAP)、移動應用部分(MAP)、輕量級目錄訪問協議(LDAP)、XML或者甚至DNS協議。注意，雖然圖2示出其中CSCF 8依靠Enum服務 器9來得到NP信息的情況，但是CSCF 8對於其中不要求NP信息的直接Enum查詢也依 靠Enum伺服器9。來 自2006的統計表明，GSM移動交換中心(MSC)使用它們對NP相關信令的 總呼叫處理的大約40-45% (與常規Enum查詢信令相反)。可假定這些數量在IMS網絡 中明顯更高。對於CSCF 8與Enum伺服器9之間不要求NP支持的普通Enum查詢，慣常響應 等待時間通常小於5ms。對於事務處理能力應用部分(TCAP)查詢，等待時間的平均值 為0.25至0.5s。對於使用LDAP、SQL、XML協議對專有NP資料庫的查詢，等待時間 的範圍可從IOms至數秒。CSCF 8 (在其作為Enum客戶端的能力中)利用固定定時器來處理所有情況下的 重傳。如果在預定時間段中沒有接收到對查詢的響應，則重傳查詢。作為Enum客戶端 的CSCF 8的DNS_Retransmission_Timer預設值為10ms，但是實際上，ENUM查詢的這
個重傳定時器通常設置為100ms。 其中不要求NP支持的普通Enum查詢等待時間定義為在Enum客戶端8與Enum 伺服器9之間引起的等待時間(它通常大約為5ms，如上所述)。NP相關Enum查詢等 待時間定義為Enum客戶端8與Enum伺服器9之間引起的等待時間和Enum伺服器9與 NP資料庫10之間引起的等待時間之和(其範圍可從250ms至數秒)。NP相關Enum查 詢等待時間可大幅地波動。但是，對於作為Enum客戶端的CSCF，INVITE請求的處理等待時間對於95 %
的所有非NP相關請求通常小於140ms。這個等待時間包括用於對歸屬訂戶伺服器(HSS) 的認證查詢以及用於查詢外部Enum伺服器9的時間。在CSCF 8中，DNS重傳定時器預設值通常設置為10ms，它對應於5ms普通 Enum查詢，其中考慮Enum查詢UDP分組丟失。但是，即使在實際IMS網絡中將ENUM 查詢的重傳定時器設置成100ms，在要求NP支持的情況下也可能存在Emim伺服器9與 NP資料庫10之間的額外ENUM查詢等待時間所引起的問題。如果到外部NP資料庫的 接口是SS7相關協議，則額外NP查詢等待時間通常為250 350ms。但是，如果外部 資料庫10是在IMS網絡的領域之外，則IMS網絡對NP查詢所引入的等待時間沒有控制 權，並且等待時間可根據外部網絡條件以及在Enum伺服器9與外部NP資料庫10之間使 用哪一種協議而在數百毫秒至數秒之間波動。對於所有NP相關Enum查詢保持IOOms重傳定時器是不實際的，因為這對於良 好SS7網絡中的SS7相關NP查詢可能產生若干連續故障。考慮到預計超過40%的查詢 要求NP支持，這在處理IMS網絡中的Enum查詢時會浪費大量帶寬資源和處理能力。對這個問題的一種可能的解決方案是對於SS7相關NP查詢，將CSCF 8 Enum 查詢重傳定時器值設置為400ms或更大。如果CSCF 8與Enum伺服器9之間的鏈路以 及Enum伺服器9與外部NP資料庫10之間的SS7鏈路處於理想狀況，則400ms Enum查 詢重傳定時器是良好的解決方案，因為不需要重傳。但是，這種解決方案在CSCF 8與 Enum伺服器9之間發生某種分組丟失的情況下失敗。在這種情況下，對於普通Enum查 詢，CSCF 8必須等待400ms以重傳查詢，因此與定時器設置成IOOms相比，總查詢時間成本將從大約105ms (100ms+普通Enum查詢等待時間)增加到大約405ms (400ms+普通 Enum查詢等待時間)。這對於CSCF呼叫處理是一個缺點。對於要求NP支持的Enum 查詢，等待時間會是400ms+NP相關Enum查詢等待時間(在這裡假定NP相關Enum查 詢等待時間小於400ms)。如上所述，IMS網絡對外部NP資料庫10駐留在其中的外部網絡沒有控制權。 如果SS7 NP汲取(NP dip)等待時間變成大於400ms，則來自CSCF 8的所有NP汲取相 關Enum查詢(NP dip related Enum queries)將至少失敗一次，並且總Enum查詢等待時間 將超過800ms(2XNP相關Enum查詢等待時間)。這將對IMS網絡的性能和用戶體驗具
有顯著影響。如果重傳定時器設置成大得多的值、例如3秒以完全去除不必要的Enum查詢重 傳的可能性，以便處理最壞SS7網絡條件，則當分組丟失在CSCF 8與Enum伺服器9之 間發生時，在定時器值為IOOms的情況下，普通Enum查詢也必須等待3秒，而不是慣常 的100ms。要求呼叫信令流在CSCF 8等待3秒在IMS網絡中不是可接受的
發明內容

本發明人已經認識到與Enum伺服器在響應Enum查詢之前需要進行外部查詢時 引起的等待時間關聯的問題，並且提出用於緩解這些問題的方法和設備。根據本發明的第一方面，提供一種處理通信網絡中的Enum查詢的方法。Enum 伺服器接收從Emim客戶端所發送的Emim查詢。Emim伺服器確定該查詢要求Emim服 務器聯絡遠程節點，以便響應該查詢。除了向遠程節點發送遠程節點查詢之外，Enum服 務器還估計用於應答Enum客戶端的響應時間。估計響應時間根據與遠程節點相關並且存 儲在Enum伺服器的等待時間統計來估計。Enum伺服器向Enum客戶端發送包含估計響 應時間的消息。當Enum伺服器從遠程節點接收到響應時，它向Enum客戶端發送Enum 響應，該響應已使用從遠程節點所得到的信息來生成。通過向Enum客戶端發送估計響 應時間，它允許Enum客戶端在Enum客戶端在Enum查詢重傳定時器超時之前尚未接收 到響應的情況下延遲向Enum伺服器重傳Enum查詢。在本發明的一個可選實施例中，遠程節點是號碼可移植性資料庫節點。這是一 種常見情況，其中要求Enum伺服器聯絡遠程節點。可選地，Enum客戶端是位於IP多媒體子系統網絡中的呼叫會話控制功能節點。為了改進變化的網絡條件期間估計響應時間的精度，可選地通過向更近等待時 間統計賦予更大加權來估計響應時間。響應時間估計可選地包括誤差容限。這有效地增加估計響應時間，以便防止在 Enum客戶端的查詢重傳定時器超時之後不久發送Emim響應的情況下從Emim客戶端不 必要地重傳Enum查詢。作為一個選項，該方法包括採用從從遠程節點接收的響應所得到的等待時間信 息來更新存儲在Enum伺服器的等待時間統計。這確保存儲在Enum伺服器的等待時間統 計是最新的。更新可對於從遠程節點所接收的每一個響應進行，或者僅對於從遠程節點 所接收的某些響應進行。根據本發明的第二方面，提供一種Enum伺服器，其中包括用於存儲與遠程節點相關的等待時間統計的存儲器、用於從Enum客戶端接收Enum查詢的第一接收器以及用 於確定該查詢要求Enum伺服器聯絡遠程節點以便對查詢進行響應的第一處理器。第一 處理器還設置成根據等待時間統計來估計響應時間。提供第一發射器用於向Enum客戶 端發送消息，該消息包括估計響應時間。這允許Emim客戶端在Emim客戶端的Emim查 詢重傳查詢定時器超時之前尚未接收到Enum響應的情況下延遲重傳Enum查詢。Enum 伺服器還提供有用於向遠程節點發送遠程節點查詢的第二發射器以及用於從遠程節點接 收響應的第二接收器。另一個發射器用於向Enum客戶端發送使用從遠程節點得到的信 息所生成的Enum響應。
作為一個選項，遠程節點是號碼可移植性資料庫節點。Enum客戶端可選地位於 IP多媒體子系統網絡中。
可選地，提供第二處理器用於採用從該響應所得到的等待時間信息來更新存儲 器中存儲的等待時間統計。這確保存儲在Enum伺服器的等待時間統計是最新的。更新 可對於從遠程節點所接收的每一個響應進行，或者僅對於從遠程節點所接收的某些響應 進行。
根據本發明的第三方面，提供一種Enum客戶端節點，它提供有用於向Enum服 務器傳送Enum查詢的發射器。Enum客戶端節點還提供有用於從Enum伺服器接收消息 的接收器，該消息包括用於響應Enum查詢的估計響應時間。提供處理器用於確定在估 計響應時間和預定重傳時間中的較晚時間到期之後尚未接收到對Enum查詢的響應，並且 在那種情況下，指示發射器重傳Emim查詢。這在由於Emim伺服器在聯絡響應Emim查 詢所需的任何遠程節點中正遇到延遲的事實而到重傳時間到期時尚未接收到對查詢的響 應的情況下減少Emim查詢的不必要重傳。
作為一個選項，Enum客戶端節點是IP多媒體子系統網絡中的呼叫會話控制功 能。


圖1以框圖示意性地示出與通用分組無線業務(GPRS)接入網的行動網路架構關 聯的IMS網絡；
圖2以框圖示意性地示出用於提供IMS網絡中的號碼可移植性的網絡架構；
圖3是示出根據本發明的一個實施例的Enum客戶端、Enum伺服器和NP數據 庫之間的信令的信令圖4是示出根據本發明的一個實施例的步驟的流程圖5以框圖示意性地示出根據本發明的一個實施例的Enum伺服器節點；以及
圖6以框圖示意性地示出根據本發明的一個實施例的Enum客戶端節點。
具體實施方式
Enum客戶端(例如IMS網絡中的CSCF) 8對於它進行的所有Enum查詢具有 IOms或IOOms重傳定時器值。如果在那個時間沒有對Enum查詢返迴響應，則將重新提 交查詢。Emim伺服器9記錄Emim伺服器9對遠程號碼可移植性(NP)資料庫10進行的 所有NP查詢的等待時間統計。當Emim伺服器9從Emim客戶端8接收到要求NP查詢的進入Emim查詢時，Emim伺服器9採用提供估計等待時間的消息來響應Emim客戶端 8。估計等待時間根據所記錄等待時間統計來計算。Enum客戶端8將Enum查詢的重傳 延遲到估計等待時間時間結束為止。參照圖3，示 出說明Enum客戶端8、Enum伺服器9和NP資料庫10之間的信 令的信令圖。以下編號對應於圖3的編號信號。S1 .Enum客戶端8在埠 53上向Enum伺服器9發送Enum NP請求。S2.Emim伺服器9處理該請求，並且檢查該請求是否要求NP查詢。如果請求確 實要求NP查詢，則將它轉發給NPDB 10。S3.Enum伺服器9生成包含DNSTXT記錄的應答，它包括對Enum客戶端8的
估計響應時間。估計響應時間根據存儲在Enum伺服器9的等待時間記錄來計算。
S4.在接收到應答時，Enum客戶端8將查詢重傳保持到Enum NP響應或估計等 待時間超時為止。S5.NPDB 10向Enum伺服器9發送對NP查詢的響應。Enum伺服器9還採用來 自NPDB 10的等待時間信息來更新所存儲統計。S6.Enum伺服器9向Enum客戶端8發送Enum響應。以上序列提供Enum客戶端8如何使用由Enum伺服器9在步驟S3所提供的等 待時間信息的一個示例。但是，Enum客戶端8可通過不同方式來利用Enum伺服器9所 提供的估計響應時間。例如，在一個實施例中的Emim客戶端8可發現估計響應時間大 於Emim客戶端的現有重傳定時器。在這種情況下，Emim客戶端8可在重傳查詢之前使 用估計響應時間作為臨時定時器。這避免不必要地重傳查詢或者Emim客戶端8不必要 地丟棄查詢。但是，如果Emim客戶端8接收到估計響應時間，確定這小於現有重傳時 間，並且發現它小於其重傳定時器。在這種情況下，Emim客戶端8使用重傳定時器值來 確定何時要求重傳查詢，而無需進一步操作。估計響應時間根據在Enum伺服器9所存儲的使用相同外部查詢協議(因為Enum 伺服器可以能夠查詢使用不同查詢協議並且具有不同等待時間的多個外部資料庫)的最 近η個(查詢數量)NP查詢的等待時間統計來計算。在本發明的一個實施例中，等待時 間樣本越近，則它在計算中具有更大權重。將小S值加入估計響應時間，以便提供誤差 容限，並且輔助Enum客戶端8調整其重傳行為。δ值允許操作人員構建估計響應時間 的誤差容限，以便避免不必要的重傳。假定最近的η+1樣本是可用的，具有隨對應取樣時間Ttl-Tn的值Lci-Ln,其 中Ttl是η+1個樣本之中最早的時間，以及1是最近的時間。在本發明的一個實施例中， 下式用於估計下一個等待時間值
權利要求
1.一種處理通信網絡中的Enum查詢的方法，所述方法包括 在Emim伺服器接收從Emim客戶端所發送的Emim查詢；確定所述查詢要求所述Enum伺服器聯絡遠程節點，以便響應所述查詢；根據與所述遠程節點相關並且存儲在所述Enum伺服器的等待時間統計來估計響應時間；向所述遠程節點發送遠程節點查詢；向所述Enum客戶端發送消息，所述消息包括所述估計響應時間； 從所述遠程節點接收響應；向所述Emim客戶端發送使用從所述遠程節點得到的信息所生成的Emim響應。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述遠程節點是號碼可移植性資料庫節點。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述Emim客戶端是位於IP多媒體子系統 網絡中的呼叫會話控制功能節點。
4.如權利要求1、2或3所述的方法，其中，通過向更近的等待時間統計賦予更大加 權來估計所述響應時間。
5.如權利要求1至4中的任一項所述的方法，其中，所述響應時間估計包括誤差容限。
6.如權利要求1至5中的任一項所述的方法，還包括採用從從所述遠程節點接收的 所述響應所得到的等待時間信息來更新存儲在所述Emim伺服器的所述等待時間統計。
7.—種Enum伺服器，包括用於存儲與遠程節點相關的等待時間統計的存儲器； 用於從Emim客戶端接收Emim查詢的第一接收器；第一處理器，用於確定所述查詢要求所述Enum伺服器聯絡所述遠程節點以便對所述 查詢進行響應，以及用於根據所述等待時間統計來估計響應時間；用於向所述Emim客戶端發送消息的第一發射器，所述消息包括所述估計響應時間；用於向所述遠程節點發送遠程節點查詢的第二發射器； 用於從所述遠程節點接收響應的第二接收器；以及用於向所述Emim客戶端發送使用從所述遠程節點得到的信息所生成的Emim響應的 另一個發射器。
8.如權利要求7所述的Emim伺服器，其中，所述遠程節點是號碼可移植性資料庫節點ο
9.如權利要求7或8所述的Emim伺服器，其中，所述Emim客戶端位於IP多媒體子 系統網絡中。
10.如權利要求7、8或9所述的Emim伺服器，還包括用於採用從所述響應所得到 的等待時間信息來更新所述存儲器中存儲的所述等待時間統計的第二處理器。
11.一種Enum客戶端節點，包括用於向Enum伺服器傳送Enum查詢的發射器；用於從所述Emim伺服器接收消息的接收器，所述消息包括用於響應所述Emim查詢 的估計響應時間；處理器，用於確定在所述估計響應時間和所述預定重傳時間中的較晚時間到期之 後尚未接收到對所述Enum查詢的響應，並且在那種情況下，指示所述發射器重傳所述 Enum查詢。
12.如權利要求11所述的Emim客戶端節點，其中，所述Emim客戶端節點包括IP多 媒體子系統網絡中的呼叫會話控制功能。
全文摘要
用於處理通信網絡中的Enum查詢的方法和設備。Enum伺服器接收從Enum客戶端所發送的Enum查詢。Enum伺服器確定該查詢要求Enum伺服器聯絡遠程節點、例如號碼可移植性資料庫，以便響應該查詢。除了向遠程節點發送遠程節點查詢之外，Enum伺服器還估計用於應答Enum客戶端的響應時間。估計響應時間根據與遠程節點相關並且存儲在Enum伺服器的等待時間統計來估計。Enum伺服器向Enum客戶端發送包含估計響應時間的消息。通過向Enum客戶端發送估計響應時間，它允許Enum客戶端在Enum客戶端在Enum查詢重傳定時器超時之前尚未接收到響應的情況下延遲向Enum伺服器重傳Enum查詢。
文檔編號H04W8/28GK102027768SQ200880129387
公開日2011年4月20日 申請日期2008年5月19日 優先權日2008年5月19日
發明者X·華, 楊繼攀, 陳平 申請人:愛立信(中國)通信有限公司