CN101010924A - 一种为基于具有动态ip地址分配的sip或h.323协议的服务定位用户的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是在通过接入网(1、2)接入IP服务(15)时，定位终端(10)。为了达到该目的，实现了一种为终端(10)分配IP地址的方法，数据库(8)存储分配给终端(10)的IP地址，并将IP地址与终端或用户标识符以及用于所述终端接入到接入网(1、2)的接入点的标识符相关联。接入点与位置信息相关。数据库向所述服务发送与终端或用户标识符相关的位置信息。

Description

一种为基于具有动态IP地址分配的SIP或H.323协议的服务定位用户的方法和系统
本发明涉及一种提供IP(网际协议)多媒体服务的体系结构的部署。多媒体服务例如是基于IP的电话、实时视频或者多媒体即时消息服务。
这些体系结构通常基于IP会话发起和控制协议的执行，例如SIP(会话发起协议)或者H.323(基于分组的多媒体通信系统)，以及基于为用户提供动态IP地址分配的DHCP协议(动态主机配置协议)。
通过连接至提供IP连接的有线或无线网络，用户从DHCP服务器获取IP地址，以使他能够路由其IP流量，并能使用诸如SIP或H.323的用户IP信令协议。为了访问提供基于IP的多媒体服务的服务平台，用户随后使用安装在其终端的SIP或H.323客户端，注册到呼叫服务器(SIP或H.323网守(Gatekeeper)服务器)。一旦注册后，具体而言，用户就能够发起或者接收基于IP的语音呼叫。
只要各种参与者(接入网提供商、网际接入提供商、IP服务提供商等)之间具有协定，则无论使用何种接入网络，远程接入程序使用户能漫游(move about)并定位该用户定制的多媒体服务。
某种服务的执行需要关于呼叫者或被呼叫者的地理或网络位置的知识。这种信息在下面的情况中尤为重要。
紧急服务的呼叫必须被路由到与呼叫者最接近的紧急响应中心，这显然需要知道呼叫者的位置。
此外，为了基于位置调整打入或打出的呼叫的路由或者为用户提供的服务，多种增值服务使用所述用户的地理和/或网络位置。
图2显示了基于SIP或H.323协议提供IP多媒体服务的体系结构的基本原理。
用户终端10配置了接入网接口，使其通过接入服务器3接入到IP网络。这种连接也可以通过接入网受限于终端和/或用户的认证21。
从终端接入到由接入网提供的服务时起，终端执行由DHCP协议提供的机制，以获得IP地址并搜索22配置终端接入IP传输层所需的信息(DNS服务器的地址-、域名服务器的地址-、IP地址分配)。在这个过程结束时，终端被分配23了IP地址。
一旦检索到IP地址，终端10所设置的SIP或H.323客户端向服务平台呼叫服务器16发送注册请求25。该注册也可以受限于位于服务平台层的终端和/或用户的认证24。
一旦完成了注册，用户被平台服务器识别为激活的，从而给用户发送和接收呼叫以及发起多媒体会话26的机会。
诸如SIP和H.323的信令协议本身支持移动用户。这些协议实现注册过程使得任何用户能够从任何终端和接入网注册，当然，只要用户具有足够的权限。服务平台和相关的应用程序随后具有用户的IP地址，并因此知道它们的连接状态。
但是，在不具有任何移动管理机制的接入网中，没有使基于SIP或H.323协议的服务平台从接入网中动态地检索用户的地理或网络位置信息(管理用户的IP流量的装置的地址)的步骤。作为一个事实，服务平台仅知道用户的标识符和其IP地址，这不足以准确和可靠地定位用户。在某些特定的情况下，可以采用IP地址解析以确定IP地址所分配到的网络。但是，IP地址是并不足以确认用户位置的信息。例如，在缺少任何“反欺骗”机制(IP地址反盗窃机制)的情况下，怀有恶意的人将很容易通过无线电接口盗取连接到IP网络的终端的IP地址。此外，如果由DHCP程序分配的IP地址属于私人IP网络，并且当执行了NAT(网络地址翻译)功能时，服务平台观察到的IP地址是由NAT功能分配的公共IP地址(分配到终端以访问进程)，而不是私人IP地址(相对于公共网所未知的)。因此，IP地址并不与用户终端所使用的地址或者终端所连接到的装置所使用的地址对应。
可以设想要求用户提供位置信息。但是，由于这种方式涉及公布模式(declarative mode)，因此所提供的信息并不可靠。通过诸如GPS的地理定位系统，终端也可以自动地知道该信息。但是，目前这些系统过于流行和昂贵。
综上，总体上讲，除了蜂窝移动网络，目前还没有令人满意的程序能够使基于SIP或H.323协议服务平台动态地获得关于注册者在固定接入上的经验证的位置信息。
本发明的目的就是通过采用由接入网操作者持有的、相对于它们的网络接入点的地理配置的准确信息，以提供关于用户注册的终端的网络和地理位置的可靠及准确的信息，从而克服上述缺陷。上述目的通过提供一种通过IP服务定位用户终端的方法来实现。通过接入网，终端能够接入到该IP服务。该方法包括执行程序以为终端分配IP地址，在该程序的执行中IP地址被分配到了终端。
此外，数据库存储分配到终端的IP地址，并将其与终端或者用户标识符及终端接入到接入网的接入点的标识符相关联，其中，接入点与位置信息相关。并且，数据库将与终端或者用户识别符相关联的位置信息发送到服务器。
根据一种变形，当终端向地址服务器发送IP地址请求消息时，其将终端或者用户标识符插入到所述IP地址请求消息中。
根据另一种变形，终端通过接入服务器将IP地址请求消息发送到地址服务器，并且接入服务器将接入点标识符插入到所述IP地址请求消息中。
根据另一种变形，当终端基于用于服务的用户标识符访问服务时，数据库存储用于服务的用户标识符，并将其与已经和所述终端或用户标识符关联的信息关联。并且，上述服务从用于服务的用户标识符获得终端位置信息。
根据另一种变形，如果数据库中发生变化，服务将被自动地告知终端位置信息。
进一步的可能是，终端或者用户标识符是由终端产生的随机数。
根据另一种变形，在接入点标识符的帮助下，数据库从网络接入和IP传输操作者的信息系统获得终端位置信息。
本发明还涉及这样一种数据库，其中，所述数据库可以接入到至少一种IP服务以定位通过接入网连接到IP传输网的用户终端，所述数据库被设计为：
对于给定的用户终端，与终端或用户标识符以及用于所述终端接入到接入网的接入点的标识符相关联地存储分配给所述终端的IP地址，所述接入点与位置信息相关，以及
向所述服务发送与所述终端或用户标识符相关联的位置信息。
根据另一种变形，所述数据库被设计为向接入和IP传输网操作者的信息系统发送用户位置请求，所述请求包含用于所述接入点的标识符，所述终端通过所述接入点连接到接入网。
本发明进一步涉及这样一种用于IP传输网的IP地址服务器，其中，至少一个接入网连接到所述IP传输网，所述服务器包括用于将IP地址分配给终端以使得所述终端接入到所述IP传输网的装置，以及用于在所述终端接入到IP服务的过程中接收由所述终端发送的IP地址请求的装置，其特征在于，所述服务器包括：
用于从所述IP地址请求中提取用于终端的标识符和用于所述终端接入到所述接入网的接入点的标识符的装置；以及
用于通过从所述IP地址请求中提取的信息更新数据库的装置，所述更新与分配给所述终端的IP地址相关联。
本发明还涉及一种接入服务器，所述接入服务器期望连接到接入网和IP传输网，以使得终端通过所述接入网和所述IP传输网获得IP服务，所述接入服务器包括用于接收由用户终端发送的IP地址请求并将所述请求传递到IP地址服务器的装置，其特征在于：所述接入服务器包括在将接收到的IP地址请求传递到所述IP地址服务器之前，向其中插入用于终端接入到接入网的接入点的标识符。
本发明进一步涉及这样一种终端，所述终端通过接入网和IP传输网接入至少一种IP服务，所述终端包括用于向IP地址服务器发送IP地址请求的装置，其特征在于，所述终端包括用于将终端或用户的标识符插入到所述请求中的装置。
根据所述终端的一种变形，所述终端提供用于产生用作所述终端标识符的随机数的装置。
下面将参照附图描述本发明的优选实施方式，该描述是非限制性的、出于说明目的的描述。
图1是接入基于SIP或H.323信令协议的服务的系统的示意图；
图2是根据现有技术的、基于SIP或H.323协议接入多媒体服务的示意框图；
图3是显示根据本发明的、在用户终端试图访问IP多媒体服务时用于动态IP地址分配的过程的流程图；
图4是显示根据本发明的、用于为用户注册IP多媒体服务的过程的流程图；以及
图5是显示用于获得用户位置信息的多种过程的流程图。
图1显示了能够使具有终端10的用户接入IP多媒体服务的系统。IP多媒体服务的会话控制基于SIP或H.323信令协议。
这些服务通常由包括呼叫服务器16和应用程序服务器17的服务平台提供。该服务平台位于服务提供商的IP网络15。为了访问这些服务平台，带有终端10的用户必须通过接入网1、2和接入服务器3、4接入到核心或IP传输网5。
IP传输网5包括与接入服务器相连的DHCP服务器6和信令代理7。DHCP服务器参与IP地址的动态分配以为用户终端提供到传输网5的接入。
为了使基于SIP或H.323协议的服务平台能够从用户注册时起，到用户具有IP地址的任何时候，获得经操作者验证的用户的位置信息，本发明具体而言，在连接到接入网1、2的用户终端执行程序的过程中，传送用户或该用户终端的标识符，以接入基于SIP或H.323协议的由IP多媒体服务平台提供的服务。更具体而言，在为用户分配IP地址的DHCP过程中，以及将用户注册到服务平台的过程中，完成上述操作。
为上述目的，根据本发明的接入网1、2和IP传输网5包括数据库8。数据库8可接入到接入服务器3、4，DHCP服务器6，以及信令代理7。该数据库确保连接到接入网1、2的用户的数据之间的相互关联，即，对于每个用户，确保该用户的标识符和分配给该用户的用于连接的IP地址的相互关联。该数据库经由接入服务器3、4，DHCP服务器6，以及信令代理7而通过IP传输网更新，并对于服务平台是可读取的。此外，数据库8提供关于接入网1、2特征的信息，以及关于其各个组件的地理位置的信息。尤其，提供关于用户终端连接的接入点的信息。这些信息提前从接入网1、2的操作者的信息系统9获得。
在第一阶段，在接入到IP多媒体服务中传送的用户或终端标识符，被DHCP服务器6在接入网层用于地址分配程序，从而使得该用户或终端标识符与由DHCP服务器分配到终端10的IP地址相关。分配的IP地址及用户或终端标识符与用于用户终端10连接到的物理接入点的物理坐标相关联地存储在数据库8中。数据库8随后能够决定用于该物理接入点的地理坐标。
在第二阶段，在将用户注册到服务平台的过程中，用户或终端标识符被发送到信令代理7。这种设置使得信令代理能够更新数据库8中的服务标识符(根据该服务标识符用户接入到服务中)。向服务平台注册用户的处理是标准的。用户使用其服务标识符注册。一旦成功注册，服务平台能够从数据库8获得与由用户注册的服务标识符相关联的位置信息。该位置信息能够通过咨询模式或者通知模式获得。在咨询模式，服务平台向数据库8发送请求，请求处理与用户的服务标识符相应的位置信息。在通知模式，数据库8向服务平台动态地通知该位置信息。
图3显示了根据本发明的、通过DHCP服务器进行IP地址分配的过程。
在该过程中的第一步骤31中，用户终端10将作为相关参数的用户或终端标识符“Client_ID”插入到将被发送到DHCP服务器6的DHCP_Discover请求中。终端配备有用于该目的的接口。“Client_ID”标识符例如可以被插入到DHCP消息的“client_identifer(客户-标识符)”域(选择码61)。
在下一个步骤32中，DHCP_Discover消息被传送到与用户终端10相连的接入网1、2。该消息的目的地为DHCP服务器6。该消息包含终端的网络接口卡的MAC地址(“chaddr”参数)、用于业务的标识符(“xid”参数)、以及“Client_ID”参数。
在下一个步骤33中，该消息被用于用户接入网1、2的接入服务器3、4截取。接入服务器随后通过存储包含在消息中的MAC地址和“Client_ID”标识符扮演DHCP中继的角色。在接下来的步骤34中，接入服务器将用于用户终端所连接的线程的“Access_ID”标识符插入到截取的消息中，即，插入到DHCP_Discover消息的“relay agent information(中继代理信息)”域(选择代码82)中。在下一个步骤35中，完成的消息被传递到DHCP服务器6。
在下一个步骤36中，DHCP服务器接收到DHCP_Discover消息，并向终端发送包含用于终端的提议的IP地址(“yiaddr”参数)的DHCP_Offer消息。该IP地址从能够分配给接入服务器3、4的地址池中选择。在接下来的步骤37中，接入服务器接收该消息并将其传递到用户终端。
在步骤38中，一接收到该消息，为了请求使用包含在接收到的DHCP_Offer消息中的IP地址，用户终端向DHCP服务器发送DHCP_Request消息。DHCP_Request消息还包含终端网络接口卡的MAC地址(“chaddr”)，用于业务的标识符(“xid”)，以及标识符“client_identfer”。在步骤39中，接入服务器截取该消息，将“Access_ID”线程标识符插入该消息，即，插入到“relay agent information(中继代理信息)”域(步骤40)，并将消息传递到DHCP服务器6(步骤41)。
在步骤42，DHCP服务器接收该消息，提取消息中包含的信息，即，分配给终端的IP地址，“Client_ID”标识符以及“Access_ID”接入点标识符，并通过请求发送这些信息以更新数据库8。在步骤43中，数据库接收并存储这些信息，并发送确认已收到这些信息的消息。在消息中，可以提供用户要联系的信令代理的地址以执行SIP注册。在步骤44中，DHCP服务器接收该消息，通过向终端发送DHCP_ACK消息，向用户确认使用IP地址的权限。DHCP_ACK消息进一步包含IP地址的使用的认证周期及其他可能的信息，例如信令代理的地址和要使用的DNS服务器。这些信息从数据库8中获得，或者存储在DHCP服务器内。在接下来的步骤45中，DHCP_ACK消息被接入服务器传递到用户终端10。
一旦终端具有IP地址，终端就能够参照如图4所示的注册过程注册到服务平台。图4所示的注册过程遵循SIP协议。符合H.323协议的相似的过程将会被显示和描述。
在该过程的第一步骤51，终端使用预先接收的信息，即，分配的IP地址，要使用的信令代理7的地址，以发送SIP_Register注册消息。SIP_Register注册消息还包括用于用户的、位于“from”和“to”域的形式为“Userl Publicl@home.com”的SIP标识符(“home.com”指明用户所请求的服务的范围)，以及作为两个过程之间的相关参数使用的“Client_ID”标识符。“Client_ID”标识符被插入到例如SIP消息中的“Proxy Authorization(代理认证)”域的“Digest_Username(分类用户名)”的参数中。
在下一个步骤52，SIP_Register消息通过接入服务器3、4被传送到信令代理7，其是“SIP-透明”的。在步骤53中，信令代理接收该消息并与用户的SIP标识符相关地存储“Client_ID”标识符，并通过更新请求消息将该信息传递到数据库8中。“Client_ID”标识符使数据库8存储用户的SIP标识符，并将其与通过“Client_ID”识别的用户的其它信息相关联。数据库随后确认接收到该信息(步骤54)。在接下来的步骤55中，信令代理7从接收到的SIP_Register消息中删除包含“Client_ID”标识符的“proxy_authorization(代理验证)”域，并将标识用户终端所连接的接入网1、2的“P-Visited-Network-ID”域添加到SIP_Register消息中。在步骤56中，信令代理7发送修改后的SIP_Register消息到呼叫服务器16用于用户的服务请求。一收到该消息，呼叫服务器执行步骤57以验证用户。如果用户经验证接入到服务，那么在步骤58，呼叫服务器响应于接收的SIP_Register消息发送同意的SIP_OK消息。当用户具有与注册标识符相关的多个标识符时，呼叫服务器在SIP_OK消息的“P-Associated-URI”域中指示相关的标识符(“User1 Public2@home.com”、“Userl_Public3@home.com”、 Userl_Public4@home.com”)隐式地注册了。
一收到SIP_OK消息(步骤59)，信令代理检查消息的内容以从中搜索与注册的标识符相关的标识符，并使用与“Client_ID”标识符相关的信息触发数据库8的更新，使数据库能够完成通过“Client_ID”识别的用户相关的存储的信息。在步骤60中，该信息被数据库80接收，并确认收到。一旦收到该信息，在步骤61中，代理将SIP_OK消息传递到接入服务器3、4，服务器3、4则在步骤62中将该消息传递到终端。
数据库8能够发现与用户地理位置相关的信息，例如，用户的通信地址。出于该目的，在定位过程的第一步骤71中，数据库8向用户所连接的接入网和IP传输网的操作者的信息系统9发送用户位置请求。该位置请求包含用于用户所连接的网络的接入点的Access_ID标识符。在下一个步骤72中，信息系统返回请求的信息。
此外，在通过IP多媒体服务注册用户的过程中，例如，基于接收到SIP_Register消息或在发送了SIP_OK消息后，所联系的呼叫服务器16或者服务平台的专用应用程序服务器，例如，在注册的时刻，可以要求与在给定标识符下注册的用户相关的(网络或地理的)位置信息。
如果呼叫服务器16或者专用应用程序服务器17预订了通知服务，数据库8能够基于标识符“Userl_Publicl@home.com”自动地通知呼叫服务器或者应用程序服务器关于注册的用户的地理位置的变化(步骤73)。服务器所属的域名(或网名)(“home.com”)使得可以正确地路由通知消息。在接收到通知消息后，呼叫或专用应用程序服务器确认收到位置信息(步骤74)。
如果不存在通知服务，或者如果呼叫服务器16或专用应用程序服务器17没有定制这种服务，则服务器16、17随后必须通过向数据库传送包含用户标识符的请求，从数据库请求用于用户的位置信息(步骤75)。该位置信息具有用于服务的标识符，其形式为“Userl_Publicl@home.com”。出于该目的，必须从由信令代理7发送的SIP_Register消息中传送的“P-visited-network”信息中预先决定将被查询的网络和数据库8。
基于预先建立的协商，用户所连接至的接入网的数据库8将与用户标识符相关的地理位置信息返回至呼叫服务器16或专用应用程序服务器17。
为说明的目的，通过用于在私网中分配IP地址的DHCP协议以及服务节点层(其包括DHCP中继)的NAT(网络地址翻译)功能能够实现本发明。此外，带有DHCP服务器6的接口能够遵循DHCP协议。采用的呼叫控制协议可以是SIP。此外，接入服务器的数据库8能够具有两个可以通过SOAP协议(简单对象访问协议)访问的前端，其中一个用于更新而另一个用于咨询。
用于联系IP地址分配和注册过程的用户标识符可以是由用户终端产生的随机数。在这种情况下，如果作为标识符的随机数已经在数据库中用来识别用户，则数据库8拒绝步骤43中的更新请求。这种拒绝导致拒绝DHCP的IP地址分配请求。终端随后必须采用新的随机数重新更新其IP地址请求。

Claims (13)

1.一种通过IP服务(15)定位用户终端(10)的方法，其中，所述终端(10)能够通过接入网(1、2)接入到所述IP服务，所述方法包括：
执行用于向所述终端(10)分配IP地址的过程，在所述过程中为所述终端(10)分配IP地址，其特征在于，数据库(8)：
与终端或用户标识符以及用于所述终端接入到接入网(1、2)的接入点的标识符相关联地存储分配给所述终端(10)的所述IP地址，所述接入点与位置信息相关，以及
向所述服务发送与所述终端或用户标识符相关的位置信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，当所述终端向地址服务器(6)发送IP地址请求消息时，所述终端将所述终端或用户标识符插入到所述IP地址请求消息中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中当所述终端通过接入服务器(1、2)向地址服务器(6)发送IP地址请求消息时，所述接入服务器(1、2)将所述接入点的标识符插入到所述IP地址请求消息中。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，
当所述终端(10)根据用于所述服务的用户标识符接入所述服务时，所述数据库(8)存储用于所述服务的用户标识符，并将其与已经和所述终端或用户标识符关联的信息关联；以及
所述服务(15)从用于所述服务的用户标识符获得用于所述终端的位置信息。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，如果所述数据库(8)中发生变化，所述服务将被自动通知所述终端(10)的位置信息。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述终端或用户标识符是由所述终端(10)产生的随机数。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述数据库(8)从网络接入和IP传输网操作者的信息系统(9)获得用于所述终端的所述位置信息。
8.一种数据库(8)，其中，所述数据库(8)可以接入到至少一种IP服务以定位通过接入网(1、2)连接到IP传输网的用户终端，所述数据库(8)被设计为：
对于给定的用户终端，与终端或用户标识符以及用于所述终端接入到接入网(1、2)的接入点的标识符相关联地存储分配给所述终端的IP地址，所述接入点与位置信息相关，以及
向所述服务发送与所述终端或用户标识符相关联的位置信息。
9.如权利要求8所述的数据库，所述数据库被设计为向接入和IP传输网操作者的信息系统(S9)发送用户位置请求，所述请求包含用于所述接入点的标识符，所述终端通过所述接入点连接到接入网。
10.一种用于IP传输网的IP地址服务器(6)，其中，至少一个接入网(1、2)连接到所述IP传输网，所述服务器包括用于将IP地址分配给终端以使得所述终端接入到所述IP传输网的装置，以及用于在所述终端接入到IP服务(15)的过程中接收由所述终端发送的IP地址请求的装置，其特征在于，所述服务器包括：
用于从所述IP地址请求中提取用于终端(10)的标识符和用于所述终端接入到所述接入网(1、2)的接入点的标识符的装置；以及
用于通过从所述IP地址请求中提取的信息更新数据库(8)的装置，所述更新与分配给所述终端的IP地址相关联。
11.一种接入服务器(3、4)，所述接入服务器期望连接到接入网(1、2)和IP传输网(5)，以使得终端通过所述接入网(1、2)和所述IP传输网(5)获得IP服务，所述接入服务器包括用于接收由用户终端发送的IP地址请求并将所述请求传递到IP地址服务器(6)的装置，其特征在于：所述接入服务器包括在将接收到的IP地址请求传递到所述IP地址服务器(6)之前，向其中插入用于终端接入到接入网的接入点的标识符。
12.一种终端(10)，所述终端通过接入网(1、2)和IP传输网(5)接入至少一种IP服务，所述终端包括用于向IP地址服务器发送IP地址请求的装置，其特征在于，所述终端包括用于将终端(10)或用户的标识符插入到所述请求中的装置。
13.如权利要求12所述的终端，其中，所述终端提供用于产生用作所述终端标识符的随机数的装置。
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