CN101409861B - 特征和寻址子系统及用户登记方法、呼叫方法和漫游方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特征和寻址子系统PASS及用户登记方法、呼叫方法和漫游方法，其中U-PASS用于用户注册、鉴权认证及用户寻址；收集、维护、管理和发送用户信息；A-PASS用于对网络提供的业务进行注册、认证和寻址；收集、维护和管理网络提供的全部业务；还可用于接收用户发起的业务请求，执行用户请求的业务，并向用户返回业务执行结果；N-PASS用于存储并动态更新网络中各网元的属性信息和状态信息，并根据各网元的属性信息和状态信息确定出网络当前状态反馈给用户，使得用户能及时地获取网络当前状况，以便发起有业务质量保证的网络连接。

Description

特征和寻址子系统及用户登记方法、呼叫方法和漫游方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于IP多媒体子系统(IP MultimediaSubsystem，IMS)的特征和寻址子系统(Profile and Addressing Sub-System，PASS)，以及应用于PASS的用户登记方法、呼叫实现方法和漫游实现方法。

背景技术

面对Internet和电信技术逐步融合的事实，3GPP在R5的分组承载域中引入了全IP业务网络架构IMS。IMS业务是一套利用多媒体为用户提供服务的应用技术。

IMS是移动交换网络中的叠加在已有分组交换域(Packet Switched，PS)之上的一个子系统，采用分组交换域为其上层控制信令和媒体传输的承载通道，引入会话初始协议(Session Initiation Protocol，SIP)作为业务控制协议，利用SIP简单、易扩展、媒体组合方便的特点，通过将业务控制与承载控制分离，提供丰富的多媒体业务。IMS中主要的功能实体包括：控制用户注册、会话控制等功能的呼叫会话控制功能实体(Call Session Control Function，CSCF)、提供各种业务逻辑控制功能的应用服务器(Application Server，AS)、集中管理用户签约数据的归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)以及用于实现与电路交换网互通的媒体网关控制功能(MGCF)/IMS媒体网关(IM-MGW)，用户通过当前所在地代理呼叫会话控制功能(Proxy CSCF，P-CSCF)接入IMS，会话和业务触发控制及与AS的业务控制交互则由其注册地的归属域服务CSCF(Serving CSCF，S-CSCF)完成。

CSCF实体包括：

P-CSCF(Proxy CSCF)：是IMS中与用户的第一个连接点，提供代理(Proxy)功能，即接受业务请求并转发，但不能修改INVITE消息中的RequestURI字段；P-CSCF也可提供用户代理(UA)功能，即在异常情况下中断和独立产生SIP会话；

S-CSCF(Serving CSCF)：S-CSCF在IMS核心网中处于核心的控制地位，负责对UE的注册鉴权和会话控制，执行针对主叫端及被叫端IMS用户的基本会话路由功能，并根据用户签约的IMS触发规则，在条件满足时进行到应用服务器(AS)的增值业务路由触发及业务控制交互；

I-CSCF(Interrogating CSCF)：类似IMS的关口节点，提供本域用户服务节点分配、路由查询以及IMS域间拓朴隐藏功能。

归属签约用户服务器HSS：归属网络中保存IMS用户的签约信息，包括基本标识、路由信息以及业务签约信息等，位于IMS核心网络架构的最顶层。

媒体网关控制功能MGCF：控制IM-MGW中媒体信道中关于连接控制的部分呼叫状态；与CSCF通信；根据从传统网络来的呼叫路由号码选择CSCF；进行ISUP与IM子系统的呼叫控制协议的转换；接收带外信息并转发到CSCF/IM-MGW。

IP多媒体-媒体网关IM-MGW：IM-MGW是来自电路交换网络来的承载通道和来自组网来的媒体流的终接点；IM-MGW可支持媒体转换承载控制和有效载荷处理，例如多媒体数字信号编解码器回音消除器会议桥等。

IM-MGW与MGCF MSC服务器和GMSC服务器相连进行资源控制；拥有并使用如回音消除器等资源；可能需要具有多媒体数字信号编解码器；

多媒体资源功能MRF：完成多方呼叫与多媒体会议功能与H.323的MCU功能相同；在多方呼叫与多媒体会议中负责承载控制与GGSN和IM-MGW一起完成与CSCF通信完成多方呼叫与多媒体会话中的业务确认功能。

CSCF的提出融合了原来各个网络的能力。IMS提供了归一化的网络能力抽象，对网络运营商来说IMS可以控制用户的所有行为，但对用户来说IMS还是一个黑匣子网络。因此，其业务实现具有一定的局限性，例如把用户和业务提供者捆绑得太紧，以及用户业务设定个性化不足等。IMS试图控制所有的业务，离开IMS的支撑，业务提供商不可能向用户提供应用业务。

发明内容

本发明实施例提供一种特征和寻址子系统PASS及用户登记方法、呼叫方法和漫游方法，实现脱离ISM业务平台的支持扩充新业务，并实现向用户提供透明的通信服务。

本发明包括：

一种特征和寻址子系统，包括：用户特征和寻址子系统U-PASS、应用特征和寻址子系统A-PASS以及网络特征和寻址子系统N-PASS；

所述U-PASS，用于用户注册、鉴权认证及用户寻址；收集、维护、管理和发送用户信息；

所述A-PASS，用于对网络提供的业务进行注册、认证和寻址；收集、维护和管理网络提供的业务；接收用户发起的业务请求，执行对应业务，并向用户返回业务执行结果；

所述N-PASS，用于存储并动态更新网络中各网元的属性信息和状态信息，并根据各网元的属性信息和状态信息确定出网络当前状态反馈给用户。

一种用户登记方法，应用于上述特征和寻址子系统；该方法包括：

所述U-PASS接收用户的注册与认证；

所述U-PASS根据用户登记的用户信息中包含的用户请求业务，向A-PASS登记用户请求的业务信息；

所述U-PASS根据用户信息中包含的用户网络参数信息和用户设置的服务水平协议SLA，向所述N-PASS登记用户的网络参数信息和SLA。

一种呼叫实现方法，应用于上述特征和寻址子系统；该方法包括：

主叫用户在IP多媒体子系统IMS中所属的服务-呼叫会话控制功能实体S-CSCF接收主叫用户发起的呼叫请求；

主叫用户所属S-CSCF与所述N-PASS交互，获取被叫用户的网络参数信息，发送给被叫用户所属的S-CSCF，并通过被叫用户所属的S-CSCF向被叫用户发起连接请求，进行呼叫接续。

一种用户漫游实现方法，应用于上述特征和寻址子系统；该方法包括：

所述U-PASS接收用户发起的漫游登记；

所述U-PASS将用户的漫游后网络数据发送给所述用户指定的其它用户。

本发明有益效果如下：

本发明实施例在IMS的基础上提出了一种新的网络架构PASS，包括用户特征和寻址子系统(User-PASS，U-PASS)、应用特征和寻址子系统(Application-PASS，A-PASS)以及网络特征和寻址子系统(Net-PASS，N-PASS)；其中U-PASS用于用户注册、鉴权认证及用户寻址；收集、维护、管理和发送用户信息；这样，使得用户在发起呼叫前就能获知被叫用户、好友及群组用户的状态等信息，实现有效呼叫。A-PASS用于对网络提供的业务进行注册、认证和寻址；收集、维护和管理网络提供的全部业务；业务提供商只需向A-PASS上报业务登记，即可实现扩充新业务；A-PASS还可用于接收用户发起的业务请求，执行用户请求的业务，并向用户返回业务执行结果；实现用户自主控制所需的通信业务。N-PASS用于存储并动态更新网络中各网元的属性信息和状态信息，并根据各网元的属性信息和状态信息确定出网络当前状态反馈给用户，如向用户反馈接入网、汇聚网的带宽、流量信息等，使得用户能及时地获取网络当前状况，以便发起有业务质量保证的网络连接。

附图说明

图1为本发明实施例提供的PASS结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的用户登记步骤流程图；

图3为本发明实施例1提供的用户登记信令交互示意图；

图4为本发明实施例2提供的呼叫实现步骤流程图；

图5为本发明实施例2提供的用户呼叫信令交互示意图；

图6为本发明实施例3提供的漫游实现步骤流程图；

图7为本发明实施例3提供的用户漫游呼叫信令交互示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种PASS，其结构示意图如图1所示，主要网元包括：

1)、用户特征和寻址子系统U-PASS：支持(与P-CSCF协调)完成用户注册、鉴权认证、用户寻址、用户相关的上下文(Context)管理、用户路由执行、用户会话控制等；

2)、应用特征和寻址子系统A-PASS：支持网络上资源、业务及应用的注册、认证、寻址、管理以及业务触发、控制等功能。A-PASS能够为用户提供更完善、更个性化的业务；

3)、网络特征和寻址子系统N-PASS：用于存储并动态更新网络中各网元的属性信息和状态信息。主要负责网元寻址、网络参数协商、建立与业务相应的业务质量(QoS)路由，保证网络能力；N-PASS基于P2P网络，可以采用动态哈希表(Dynamic Hash Table，DHT)寻址，此外通过协商还能保证业务需求带宽，更适合多媒体业务的应用。

本发明实施例中，U-PASS和A-PASS之间具有连接接口；U-PASS向A-PASS登记用户请求的业务信息。U-PASS和N-PASS之间具有连接接口；U-PASS向N-PASS登记用户的网络参数信息和用户设置的服务水平协议SLA。

U-PASS与IMS网络侧的HSS之间具有同步接口，用于同步更新存储的用户信息。由于HSS中存储有用户订阅的业务信息，U-PASS通过与HSS之间的连接接口获取用户订阅的业务信息，并管理用户订阅的业务信息。

U-PASS、A-PASS以及N-PASS可以是独立的网络实体，也可以设置于其它现有的网络实体中。其中A-PASS可以设置多个，分别对不同业务进行注册、认证、寻址以及进行维护、管理和执行。

下面以U-PASS、A-PASS以及N-PASS分别为独立的网络实体为例，描述用户向U-PASS登记的具体流程、用户之间的呼叫实现流程以及用户请求网络业务的具体流程。

实施例1：

本实施例1提供一种基于上述PASS系统的用户登记方法，参见图2，为本实施例1提供的用户登记到PASS的步骤流程图，具体包括：

步骤101，用户向IMS登记网络接口参数和业务交换能力；

步骤102，用户向U-PASS登记所有信息；

特别的，用户向U-PASS发起登记，是在用户进行了位置移动、网络带宽变化、终端设备本身功能升级以及加载具体应用时，向U-PASS发送相关信息进行登记。用户在向U-PASS登记自身的用户信息时，需要上报用户请求的业务信息，还需要将自己的好友及自己加入的群组上报给U-PASS，用户设置的呼叫策略也是通过该登记步骤发送给U-PASS保存的。

步骤103，U-PASS向A-PASS登记用户应用信息，向N-PASS登记用户网络信息和SLA。

步骤104，U-PASS向用户返回被叫信息、好友列表、群组列表等，A-PASS向用户反馈业务列表等，N-PASS向用户反馈网络信息和SLA。

特别的，A-PASS周期性向用户反馈业务列表，或者在用户请求获取的情况下才反馈业务列表。A-PASS与N-PASS可以直接向用户反馈信息，也可以通过U-PASS转发，用户可以直接同A-PASS与N-PASS进行业务交互，也可以通过U-PASS转发相关信息。

图3所示为本实施例1对应的信令交互流程图，包括：

1、用户向网络侧P-CSCF登记自身的网络接口参数，例如：网络带宽、时延信息等。

2、用户向网络侧S-CSCF登记自身的业务交换能力，如自身是否具有接收多媒体信息的能力等。

3、用户向U-PASS登记自身的用户信息，包括用户终端属性信息和状态信息；例如：用户的位置信息、网络性能参数信息、终端设备参数信息和应用参数信息等，以及用户处于呼叫状态、空闲状态等；U-PASS则记录用户登记的信息和参数。

用户向U-PASS发起登记，是在用户进行了位置移动、网络带宽变化、终端设备本身功能升级以及加载具体应用时，向U-PASS发送相关信息进行登记。

4、U-PASS向A-PASS登记用户请求的业务信息。

5、U-PASS向用户反馈其好友状态及用户加入的群组状态。

6、U-PASS向N-PASS登记用户的网络参数信息和用户设置的服务水平协议SLA。

7、A-PASS向用户反馈请求的业务列表，包括用户请求的业务标识，以及对应业务是否可用。

8、N-PASS向用户反馈网络信息和网络支持的SLA；其中网络信息包括接入网、汇聚网的带宽、流量等信息。

通过本发明实施例1，用户可以将自己的个人信息登录到U-PASS，以方便其好友或其它用户获取；另一方面，用户可以通过U-PASS获取被叫信息、好友列表、群组列表等信息，通过A-PASS获取业务列表信息；使得用户可以更加透明了解其它用户的当前状态信息以及网络提供的业务信息，方便用户发起呼叫接续及针对性地使用相关业务。

实施例2：

本实施例2提供一种基于上述PASS系统的用户呼叫方法，参见图4，为本实施例2提供的用户通过PASS进行呼叫的步骤流程图。具体包括：

步骤201，主叫用户在发起呼叫之前，首先向U-PASS发起信息获取请求，请求U-PASS将被叫用户的用户信息和用户呼叫策略发送给主叫用户。

步骤202，U-PASS在收到主叫用户的请求后，将被叫用户的相关信息反馈给主叫用户。

步骤203，如果被叫用户的状态空闲，并且其呼叫配置策略允许主叫用户呼叫的话，主叫用户根据被叫用户的状态向所属S-CSCF发起呼叫请求。

步骤204，主叫用户所属的S-CSCF向N-PASS查询被叫用户的网络参数信息，N-PASS根据请求反馈被叫用户的相关网络参数。

步骤205，主叫用户所属的S-CSCF根据查询到的被叫用户所属S-CSCF网络参数，向被叫所属的S-CSCF发送呼叫请求。

步骤206，被叫用户所属的S-CSCF接收到主叫用户所属的S-CSCF的呼叫请求后，将呼叫请求发送给被叫用户，得到被叫用户应答后，向主叫用户所属的S-CSCF发送呼叫接收信息。主叫用户所属的S-CSCF将呼叫接收信息发送给主叫用户，呼叫接续成功，呼叫过程完成。

特别的，本实施例2中，用户发起呼叫之前，需要向PASS查询被叫的状态。其余的接续过程中，S-CSCF可以向N-PASS查询被叫网络参数，也可以不查询，完全以现有技术完成呼叫接续的过程。

图5所示为本实施例2对应的信令交互流程图，包括：

1、主叫用户A向U-PASS发起信息获取请求，请求获取被叫用户B的用户信息。

2、U-PASS向主叫用户A返回被叫用户B的状态信息，以及被叫用户B自身设置的并存储到U-PASS中的呼叫策略信息。

3、主叫用户A根据被叫用户B的状态及呼叫策略选择一种呼叫方式。

4、主叫用户A采用选择的呼叫方式向其所属S-CSCF发起呼叫请求，请求连接到被叫用户B。

5、主叫所属S-CSCF向N-PASS查询被叫用户B的网络参数信息。

6、N-PASS返回被叫用户B的网络参数信息。

7、主叫所属S-CSCF向被叫所属S-CSCF发送查询到的被叫用户B的网络参数信息。发送的目的就是以这些参数为基础，建立相应QoS的连接。

8、主叫所属S-CSCF向被叫所属S-CSCF转发呼叫请求。

9、被叫所属S-CSCF向被叫用户B发起连接请求。

10、被叫用户B返回呼叫接受应答给被叫所属S-CSCF。

11、被叫所属S-CSCF转发呼叫接受给主叫所属S-CSCF。

12、主叫所属S-CSCF转发呼叫接受给主叫用户A。

在图5所示呼叫流程中，由于主叫用户在发起呼叫前可以通过U-PASS事先获取被叫用户B的状态信息和被叫用户设置的呼叫策略，可以根据被叫用户的当前状态及其设置的呼叫策略，采用相应的呼叫策略进行呼叫，避免了呼叫的盲目性，提高了呼叫的透明性和接通率。

实施例3：

本实施例3提供一种基于上述PASS系统的用户漫游登记方法，参见图6，为本实施例3提供的用户向PASS漫游登记流程图。具体包括：

步骤301，用户向所属的IMS更新SLA等数据。

步骤302，用户向U-PASS更新SLA、网络位置信息和漫游后网络的相应参数信息，U-PASS向N-PASS发送用户漫游后的网络参数信息。

步骤303，U-PASS将用户漫游后的网络参数信息向用户定义的好友发送。U-PASS更新用户需要的信息。

图7所示为本实施例3对应的信令交互流程图，为两个好友用户A和用户B，其中用户A发生了漫游后，用户B呼叫用户A的信令交互过程。包括：

1、用户A向其所属S-CSCF请求更新其设置的SLA

2、用户A向U-PASS更新其网络位置信息和漫游后网络的相应网络参数信息。

3、U-PASS将用户A更新的用户信息主动通知给用户A的好友用户B。

4、主叫用户B向其所属S-CSCF发起呼叫请求，请求连接到被叫用户A。

5、主叫所属S-CSCF向被叫所属S-CSCF转发呼叫请求。

6、被叫所属S-CSCF向被叫用户A发起连接请求。

7、被叫用户A返回呼叫接受应答给被叫所属S-CSCF。

8、被叫所属S-CSCF转发呼叫接受给主叫所属S-CSCF。

9、主叫所属S-CSCF转发呼叫接受给主叫用户B。

10、主叫用户B和被叫用户A之间保持呼叫，进行通话。

图7所示流程中，由于用户A已在U-PASS中将用户B登记为好友，因此，当用户A的状态有更新并登记到U-PASS后，U-PASS会主动向用户A登记的好友(用户B)发送通知消息，及时告知用户A变化后的状态信息。这样，好友用户之间可以相互透明地了解彼此的状态，方便相互交流。

同样，如果用户A已在U-PASS登记了自身加入的群组，当用户A的状态有更新并登记到U-PASS后，U-PASS会主动向用户A登记的群组中各用户发送通知消息，及时通知用户A变化后的状态信息。

本发明实施例提供的PASS，由于设置了用于对网络提供的业务进行注册、认证和寻址的A-PASS，为用户自主控制所需的业务请求提供了可能。

业务提供商开发的业务提供实体，主动向A-PASS进行业务注册，与A-PASS进行信令交互，实现业务认证。A-PASS为不同业务设置业务标识，对注册、认证后的业务进行管理。当接收到用户发起的业务请求后，寻址对应业务的提供实体，与对应业务的提供实体交互执行对应业务，返回业务执行结果给用户。

当请求注册到网络的业务较多时，可以设置多个A-PASS，分别对不同业务进行注册、认证、寻址以及进行维护、管理和执行。

本发明实施例提供的方案，实现脱离ISM业务平台的支持扩充新业务，并实现向用户提供透明的通信服务。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种特征和寻址子系统，其特征在于，包括：用户特征和寻址子系统U-PASS、应用特征和寻址子系统A-PASS以及网络特征和寻址子系统N-PASS；

所述U-PASS，用于用户注册、鉴权认证及用户寻址；收集、维护、管理和发送用户信息；

所述A-PASS，用于对网络提供的业务进行注册、认证和寻址；收集、维护和管理网络提供的业务；接收用户发起的业务请求，执行对应业务，并向用户返回业务执行结果；

所述N-PASS，用于存储并动态更新网络中各网元的属性信息和状态信息，并根据各网元的属性信息和状态信息确定出网络当前状态反馈给用户。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述U-PASS和A-PASS之间具有连接接口；所述U-PASS向A-PASS登记用户请求的业务信息。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述U-PASS和N-PASS之间具有连接接口；所述U-PASS向N-PASS登记用户的网络参数信息和用户设置的服务水平协议SLA。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述U-PASS与网络侧的归属签约用户服务器HSS之间具有同步接口，用于同步更新存储的用户信息。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述A-PASS与HSS之间具有连接接口；所述A-PASS从HSS中获取用户订阅的业务信息。

6.如权利要求1-5任一所述的系统，其特征在于，所述U-PASS、A-PASS以及N-PASS分别为独立的网络实体；或设置于其它网络实体中。

7.如权利要求1-5任一所述的系统，其特征在于，所述A-PASS为多个，分别对不同业务进行注册、认证、寻址以及进行维护、管理和执行。

8.一种用户登记方法，应用于权利要求1所述的特征和寻址子系统；其特征在于，该方法包括：

所述U-PASS接收用户的注册与认证；

所述U-PASS根据用户登记的用户信息中包含的用户请求业务，向A-PASS登记用户请求的业务信息；

所述U-PASS根据用户信息中包含的用户网络参数信息和用户设置的服务水平协议SLA，向所述N-PASS登记用户的网络参数信息和SLA。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述U-PASS将所述A-PASS向用户反馈的请求业务的状态信息发送给用户；或

所述A-PASS直接向用户反馈请求业务的状态信息。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述U-PASS将所述N-PASS向用户反馈的网络当前状态信息和网络能提供的SLA发送给用户；或

所述N-PASS直接向用户反馈网络当前状态信息和网络能提供的SLA。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当用户信息发生变化时，用户向所述U-PASS登记用户信息；所述用户信息包括：用户的属性信息、状态信息。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

用户向所述U-PASS登记自己的好友信息、加入的群组信息和/或呼叫策略信息。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：

所述U-PASS将登记的用户信息发送给用户的好友及用户加入的群组。

14.一种呼叫实现方法，应用于权利要求1所述的特征和寻址子系统；其特征在于，该方法包括：

主叫用户在IP多媒体子系统IMS中所属的服务-呼叫会话控制功能实体S-CSCF接收主叫用户发起的呼叫请求；

主叫用户所属S-CSCF与所述N-PASS交互，获取被叫用户的网络参数信息，发送给被叫用户所属的S-CSCF，并通过被叫用户所属的S-CSCF向被叫用户发起连接请求，进行呼叫接续。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，主叫用户发起呼叫请求之前还包括：

主叫用户向所述U-PASS请求获取被叫用户的用户信息；

所述U-PASS返回被叫用户的状态信息和被叫用户设置的呼叫策略信息；

主叫用户根据被叫用户的状态及呼叫策略选择对应的呼叫方式。

16.一种用户漫游实现方法，应用于权利要求1所述的特征和寻址子系统；其特征在于，该方法包括：

所述U-PASS接收用户发起的漫游登记；

所述U-PASS将用户的漫游后网络数据发送给所述用户指定的其它用户。

Images