CN100473189C - 用于实现终端和用户移动性的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种在媒体网关控制协议MGCP网络中实现用户移动性的方法，包括步骤：由HLR接收来自CS/VLR用户的位置更新请求；在接收到所述位置更新请求后，判断用户移动后所使用终端是否发生变化。如果所使用终端发生变化，则HLR更新用户位置信息，然后判断用户移动后所属CS/VLR是否变化，如果所属CS/VLR变化，则HLR向用户原来所属CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除终端及用户数据，如果所属CS/VLR没有变化，则HLR向用户所属CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除原终端和用户的关联；以及如果所使用终端没有发生变化，则HLR直接更新用户位置信息，并向用户原来所属CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除终端及用户数据。

Description

用于实现终端和用户移动性的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及用于实现终端和用户移动性的方法，特别是实现基于MGCP和H.248协议的终端和用户移动性的方法。

背景技术

MGCP(媒体网关控制协议，RFC3235)是一种主从协议，呼叫控制智能集中于媒体网关控制器(Media Gateway Contro11er，下简称MGC)，媒体网关(Media Gateway，下简称MG)执行来自MGC的命令。基于MGCP协议的终端是一种仅具有一个端点(Endpoint)并结合了POTS功能的住宅网关。类似于一般PSTN终端，MGCP终端是一种哑终端；但不同于PSTN终端，因为MGCP是一种基于IP的协议，所以MGCP终端可以很方便地从一个网络接入点转移到另一个网络接入点，其所对应的用户也即从一个网络接入点转移到另一个网络接入点。因此基于MGCP协议的终端移动性是其一种内在的属性。

由终端移动性可进一步联想到用户移动性，即用户可以在任一MGCP终端上利用自身的帐号使用该终端，包括呼入和呼出，并且用户的业务属性不受影响。考虑到软交换网络IP终端的多样性，例如SIP，H323终端等(SIP，H323协议均定义了用户移动性的实现)，为使得用户可以独立于不同接入方式而实现灵活的移动性，有必要对基于MGCP协议的用户移动性进行改进。

类似于MGCP协议，H.248也是一种主从协议。基于这两种协议的终端，用户及终端移动性的实现是一致的。

发明内容

根据本发明，提供了一种在媒体网关控制协议MGCP网络中实现用户移动性的方法，包括步骤：

a.用户通过终端向呼叫服务器/访问者位置寄存器CS/VLR发送注册请求；

b.CS/VLR向归属位置寄存器/认证中心HLR/AUC发送用户位置更新请求；和

c.由归属位置寄存器HLR向用户原来所属的CS/VLR发送用户数据清除请求；

所述步骤c进一步包括步骤：在HLR接收到来自CS/VLR的用户位置更新请求后，判断用户移动后所使用的终端是否发生变化，如果所使用的终端发生变化，则

由HLR更新用户信息，并判断用户所属CS/VLR是否发生变化；

如果用户所属CS/VLR发生变化，则HLR向用户原来所属的CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除终端及用户数据；

如果用户所属CS/VLR没有发生变化，则HLR向用户所属的CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除原终端和用户的关联；

如果所使用的终端没有发生变化，则由HLR直接更新用户位置信息，并向用户原来所属的CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除终端及用户数据。

附图说明

图1示出根据本发明一个实施例用于实现终端和用户移动性方法的流程图；

图2示出用户位置更新的信令过程；

图3示出用户位置信息清除的信令过程

具体实施方式

为实现终端和用户的移动，对于MGCP/H.248协议我们给出了用户标识和设备标识的定义。

用户标识(Subscriber Identity，下简称SI)，类似于GSM网络中的IMSI，SI唯一标识了某一用户，用户SI与其电话号码的关联在用户开户时实现。

设备标识(Equipment identity，下简称EI)，类似于GSM网络中的IMEI，EI唯一标识了一MGCP终端，由于用户可移动，即可以从一个终端转移到另一个终端，因此SI和EI的绑定是动态的。

MGCP没有标准参数能够表达SI和EI，但MGCP定义其参数可以扩展，因此可定义扩展参数X-SI来表达SI(协议规定，对于不认识”X-“表示的扩展参数的网元应忽略该参数)，例如：X-SI：861451234345。同样可定义扩展参数X-EI来表达EI，但用端点标识(endpoint identifiers)的域名(domain name)表达更为方便直观，如aa1n/0@EI。(RFC3435及RFC2705domain name的语法定义了其可为数字和字母组成的字符串)。为保证SI，EI的唯一性，网络应对之进行统一分配(为保证EI的唯一性，EI可以用终端的MAC地址表示)。

当用户或终端移动到另一个网络接入点时，将向CA发起注册过程，一方面完成用户及终端的认证，另一方面将更新与终端绑定的用户的位置信息。注册消息如下：

RSIP 1111 aa1n/0@EI mgcp 1.0

RM：restart

X-SI：861451234345

X-KEY：******

用户在不同终端上使用时需输入其用户标识及密码重新注册，通过认证后方可使用(本文不讨论网络对用户的鉴权及认证，采用X-KEY参数仅示意表达网络需要对用户进行鉴权及认证)。

对于H.248协议，可以定义ServiceChangeDescriptor中的extension参数使其表达SI和EI信息，终端向MGC注册时的消息如下：

    MEGACO/1[124.124.124.222]

    Transaction＝9998{

        Context＝-{

            ServiceChange＝ROOT{Services{

                Method＝Restart，

          ServiceChangeAddress＝55555，Profile＝ResGW/1

          X-SI＝861451234345，X-EI＝EI，X-KEY＝*******}

            }

        }

    }

MGCP/H.248扩展参数的语法定义见相关协议。(MGCP，RFC3435；H248，ITU-T H.248.1)

下面将说明基于MGCP协议的用户和终端的移动性的一个实施例(基于H.248协议的用户和终端移动性和基于MGCP协议的实现流程是类似的，其区别仅在于协议处理上的不同)。对于终端移动，和终端绑定的用户的位置一样要发生变化，因此下文说明中将终端移动看成用户移动的一种形式。

用户移动管理

用户位置信息

用户的位置信息包括两个部分，一是该用户所在的终端；二是该终端所属的CS/VLR(呼叫服务器/访问者位置寄存器，即MGC)。CS/VLR保存用户物理地址，如终端标识EI，NAT，VLAN，终端IP地址和端口等信息。对于不同的网络配置，CS/VLR保存的用户物理地址的内容可有不同，如对于穿越防火墙的IP终端用户，CS/VLR不会保存终端的IP地址及端口信息，但是CS/VLR利用这些地址信息应能找到相应终端。HLR(归属位置寄存器)保存用户逻辑地址，用终端标识EI和CS/VLR的IP地址表示，称之为用户位置信息二元组，定义成结构如下：

struct location

{

   char ei[32]；

   unsigned intcsIp；

}；

用户位置信息二元组中任一元素的改变均表示该用户位置发生变化。

用户位置更新

a.用户位置更新的信令过程

当用户在MGCP终端上输入用户标识和密码后，终端发送注册请求至CS/VLR，在CS/VLR向HLR/AUC(归属位置寄存器/认证中心)发送用户鉴权请求并认证通过后，CS/VLR向HLR发送用户位置更新请求。HLR向用户原所属CS/VLR发送用户数据清除请求。过程如图2所示：

(1)MGCP终端向CS/VLR发送注册请求。消息形式如下(X-KEY表达用户密码信息)：

RSIP   1111 aa1n/0@EI mgcp 1.0

RM：restart

X-SI：861451234345

X-KEY：******

(2)CS/VLR向HLR请求用户鉴权。

(3)HLR回送用户鉴权应答。

(4)用户鉴权通过后，CS/VLR向HLR请求用户位置更新。

(5)HLR比较用户位置信息和相关数据，请求用户原所属CS/VLR清除该用户数据。

(6)HLR回送用户位置更新应答。

(7)CS/VLR应答MGCP终端请求。

b.用户位置更新的不同形式

由于位置信息涉及二元组中的两个元素，因此用户位置更新存在三种形式：

1.EI不变，CS/VLR的IP地址发生变化。即终端从一个CS/VLR移动到另一个CS/VLR，但与终端绑定的用户未发生变化(即终端移动)。

2.CS/VLR的IP地址不变，EI变化。即用户使用同一CS/VLR下的另一终端。

3.二者都发生了变化。即用户使用不同CS/VLR下的另一终端。

HLR通过比较新旧用户位置信息判断发生了何种形式的位置更新，并根据位置更新的形式及与EI关联的用户数据，决定是否向用户原所属CS/VLR发送用户数据清除请求。其逻辑过程如图1所示。具体包括如下步骤：

首先，由HLR接收来自CS/VLR用户的位置更新请求；在接收到所述位置更新请求后，判断用户移动后所使用终端是否发生变化。如果所使用终端发生变化，则HLR更新用户位置信息，然后判断用户移动后所属CS/VLR是否变化，如果所属CS/VLR变化，则HLR向用户原来所属CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除终端及用户数据，如果所属CS/VLR没有变化，则HLR向用户所属CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除原终端和用户的关联；以及如果所使用终端没有发生变化，则HLR直接更新用户位置信息，并向用户原来所属CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除终端及用户数据。

该过程可以在计算机上实现。其算法之一如下(采用类似C语言的表述，‘//’表示注释语句)：

if(new ei＝＝old ei)

{

if(new csIp ！＝old csIp)

{

           //EI不变，CS/VLR的IP地址发生变化。

           更新位置信息；

           向原CS/VLR发送用户数据清除请求；

 }

}

else

{

if(new csIp ＝＝old csIp)

{

           //CS/VLR的IP地址不变，EI变化。

           更新位置信息；

           if(SI binding to the new EI＝＝SI binding to the

         old EI)

            {

               //表示原终端尚未被新用户占用

               向现CS/VLR发送用户数据清除请求；

        }

}

else

{

              //EI和CS/VLR的IP地址均变化。

              更新位置信息；

              if(SI binding to the new EI＝＝SI binding to the

           old EI)

              {

                 向原CS/VLR发送用户数据清除请求。

              }

}

}

HLR向CS/VLR发送用户数据清除请求时可将用户位置更新的形式类别告知CS/VLR，便于CS/VLR处理。例如对于第一种情形，CS/VLR不但删除用户数据，还可以删除其所保存的相关终端的数据(称之为设备数据)。对于SIP和H323等具有周期注册消息的终端，CS/VLR在一定时间内收不到终端的注册信息便会删除相应终端的用户和设备数据。但对于MGCP和H248这类不具有周期性注册消息的终端，在终端发生移动后，通过HLR向CS/VLR发送用户数据清除请求清除相应的设备信息是一种较好的方法。

c.用户位置信息的清除

用户位置信息清除的信令过程如图3所示，其中，CS/VLR请求在HLR中清除用户位置信息。

当用户不再使用某一终端时，可以使用户复位从而清除用户与设备的绑定。终端得到复位指示后，将删除其所保存的用户信息，同时向CS/VLR发送复位请求，CS/VLR收到复位请求后，将清除CS/VLR中该终端绑定的用户信息，并请求HLR中清除该用户的位置信息。如果不清除HLR中保存的用户位置信息，对于入呼，虽然呼叫可以路由到CS/VLR，但CS/VLR仍然会拒绝呼叫。

清除用户位置信息的具体信令过程包括：

(1)MGCP终端向CS/VLR发送复位请求，消息形式如下：

RSIP  1111  aa1n/0@EI mgcp 1.0

RM：forced

RM的值除forced外，亦可是其它，如restart和graceful，但建议用forced，其在MGCP中表示该端点退出服务。

(2)CS/VLR向HLR请求用户鉴权(与终端绑定的原用户信息)。

(3)HLR回送用户鉴权应答。

(4)用户鉴权通过后，CS/VLR向HLR请求用户位置清除。

(5)HLR回送用户位置清除应答。

(6)CS/VLR应答MGCP终端请求。

如果用户位置信息已清除，用户在其它地点再注册使用时，HLR将不会向用户原所属CS/VLR发送用户数据清除请求。

业务规则

出于不同的目的或疏漏，用户可能并未复位从而清除用户与终端的绑定又用相同用户标识使用另一终端。对于公用电话，用户结束通话后如果不复位就离开并且系统未加保护时，别人就有可能利用其帐号使用该终端；但对于私有电话，用户也许认为利用同一帐号使用多部电话同时进行呼入呼出是一种很大的便利。因此有必要制定相应的业务规则及对IP终端的要求以指导实现。

业务规则可灵活取舍，这里仅以UTStartcom公司已实现的业务规则为例说明。

(1)同一时间内一用户标识只能与一终端绑定，即用户不能利用相同用户标识同时占用两个或两个以上的终端。

(2)如果用户在原占用的终端上未复位(未清除绑定)，又用相同用户标识占用另一终端，原终端与该用户标识的绑定失效。

(3)如果与用户绑定的原终端正被使用，而该用户又用相同用户标识在另一终端注册(与该终端绑定)，原终端所进行的呼叫中断，原终端与该用户标识的绑定失效

通过定义MGCP/H.248扩展参数，采用类似移动网漫游管理的方法一方面实现了MGCP/H.248终端及用户的移动性，另一方面，也实现了用户的号码可携带业务(见YD/T-1124-2001，更改地理位置的号码携带)并且避免了固定网的繁琐实现。MGCP/H248终端及用户的移动性的实现方法和软交换网络及3G多媒体子系统的实现是一脉相承的，是对软交换网络的一个有益补充。

以上讨论了基于MGCP/H.248协议的终端及用户的移动性，采用上述方法同样可以实现基于MGCP/H.248协议的IAD(具有多个端点的住宅网关)的设备及用户的移动性。对于IAD，对应用户的是IAD的某一端点而不是整个IAD，因此应当扩充EI的定义，使得IAD下的每一个端点均有不同的设备标识。端点的设备标识可表示为“端点名@设备名”，由于同一IAD下端点名是不一样的，因此只须设备名全网唯一即可。当设备从一个网络接入点移动到另一个网络接入点，其下所有的端点将重新注册，因此对应于端点的用户位置信息将被更新。当用户从IAD下的一个POTS终端移动另一个POTS终端(POTS终端可以是属于同一IAD也可属于不同IAD)此时只要连接POTS终端的IAD端点重新注册即可更新用户的位置信息。

Claims (6)

1.一种在媒体网关控制协议MGCP网络中实现用户移动性的方法，包括步骤：

a.用户通过终端向呼叫服务器/访问者位置寄存器CS/VLR发送注册请求；

b.CS/VLR向归属位置寄存器/认证中心HLR/AUC发送用户位置更新请求；和

c.由归属位置寄存器HLR向用户原来所属的CS/VLR发送用户数据清除请求；

所述步骤c进一步包括步骤：在HLR接收到来自CS/VLR的用户位置更新请求后，判断用户移动后所使用的终端是否发生变化，如果所使用的终端发生变化，则

由HLR更新用户信息，并判断用户所属CS/VLR是否发生变化；

如果用户所属CS/VLR发生变化，则HLR向用户原来所属的CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除终端及用户数据；

如果用户所属CS/VLR没有发生变化，则HLR向用户所属的CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除原终端和用户的关联；

如果所使用的终端没有发生变化，则由HLR直接更新用户位置信息，并向用户原来所属的CS/VLR发送用户数据清除请求，以清除终端及用户数据。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述用户具有用户标识SI，该SI在所述MGCP网络中唯一标识所述用户。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述终端具有终端标识EI，该EI在所述MGCP网络中唯一标识所述终端。

4.如权利要求1所述的方法，其中，清除终端及用户数据的步骤包括：

MGCP终端向CS/VLR发送复位请求；

CS/VLR向HLR请求用户鉴权；

HLR回送用户鉴权应答；

用户鉴权通过后，CS/VLR向HLR请求用户位置清除；

HLR回送用户位置清除应答；以及

CS/VLR应答MGCP终端请求。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述终端是仅具有一个端点的住宅网关。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述终端是具有多个终端的住宅网关。

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