CN101641942A - 通信网络中使用的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在利用会话发起协议SIP的电信网络中使用的方法。所述方法包括：接收SIP请求中的节点状态信息，所述SIP请求的请求统一资源标识符或请求URI将所述SIP请求标识为包括节点状态信息，并且还标识所述节点状态信息的期望的接收方。

Description

通信网络中使用的方法和装置
技术领域
本发明涉及在例如具有IP多媒体子系统的通用移动电信系统这样的通信网络中使用的方法和装置。
背景技术
IP多媒体服务在同一会话内提供语音、视频、消息接发、数据等的动态组合。通过增加能够组合的基本应用和媒体的数量，可增加提供给端用户的服务数量，并且将丰富用户间的通信体验。这将导致新一代的个性化的丰富的多媒体通信服务，包括所谓的“组合的IP多媒体”服务。
UMTS(通用移动电信系统)是第三代无线系统，其被设计为向用户提供更高的数据速率和增强的服务。UMTS是全球移动通信系统(GSM)的后继系统，GSM和UMTS之间的重要演进阶段是通用分组无线业务(GPRS)。GPRS将分组交换引入GSM核心网，并且允许直接接入分组数据网(PDN)。这使得能够进行远超过通过GSM呼叫网络部署的ISDN的64kbps极限的高数据速率分组交换传输，而UMTS所需数据传输速率高达2Mbps。UMTS由第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化，3GPP是诸如欧洲电信标准协会(ETSI)、日本无线工业及商贸联合会(ARIB)等这样的区域标准团体的联合。参见3GPP TS 23.002可获得更多详情。
UMTS架构包括称为IP多媒体子系统(IMS)的子系统，该子系统支持传统电话以及新IP多媒体服务(3GPP TS 22.228、TS 23.228、TS24.229、TS 29.228、TS 29.229、TS 29.328以及TS 29.329第五版到第七版)。IMS提供关键特征，以通过使用标准化IMS服务启动器来丰富端用户的个人对个人通信体验，该标准化IMS服务启动器有助于促进在基于IP的网络上的新的丰富的个人对个人(客户端对客户端)的通信服务，以及个人对内容(客户端对服务器)的服务。IMS既能够连接到PSTN/ISDN(公共交换电话网/综合服务数字网)又能够连接到因特网。
IMS利用会话发起协议(SIP)来建立并控制用户终端之间(或用户终端与应用服务器之间)的呼叫或会话。SIP信令所携带的会话描述协议(SDP)用来描述并协商会话的媒体分量。当将SIP创建为用户对用户协议时，IMS允许运营商和服务供应商控制用户对服务的访问，并由此管理用户。3GPP已经选择SIP用于在用户装备(UE)与IMS之间以及IMS内的组件之间的信号传输。
可以从UMTS的技术规范中了解到UMTS通信网络操作和该网络内的各种组件的具体详情，该技术规范可以从http://www.3gpp.org获得。可以从3GPP技术规范TS 24.228V5.8.0(2004-03)中了解到在UMTS中使用SIP的进一步详情。
附图中的图1示意性例示出在GPRS/PS接入网(IMS当然也能够在其它接入网上工作)的情况下，IMS如何适用于移动网络架构。呼叫/会话控制功能(CSCF)用作IMS内的SIP代理。3GPP架构定义了三种CSCF：代理CSCF(P-CSCF)，其为用于SIP终端的IMS内的第一接触点；服务CSCF(S-CSCF)，其向用户提供该用户订制的服务；以及轮询CSCF(I-CSCF)，其角色是标识正确的S-CSCF，并通过P-CSCF将从SIP终端接收到的请求转发给该S-CSCF。
用户使用规定的SIP REGISTER(SIP注册)方法向IMS注册。这是用于附接到IMS并向IMS通告可以得到SIP用户身份的地址的机制。在3GPP中，当SIP终端执行注册时，IMS对用户进行认证，并从可用S-CSCF集中将一S-CSCF分配给该用户。当3GPP未指定用于分配S-CSCF的准则时，这些准则可以包括负载共享和服务需求。注意，S-CSCF的分配是控制(和管理)用户对基于IMS的服务的访问的关键。运营商可以提供防止绕过S-CSCF而进行直接的用户对用户的SIP对话的机制。
在注册处理期间，如果还未选择S-CSCF，则由I-CSCF负责选择S-CSCF。I-CSCF从归属网络的归属用户服务器(HSS)接收所要求的S-CSCF能力，并基于接收到的能力来选择适当的S-CSCF。[注意，在用户被另一方呼叫并且当前未向该用户分配S-CSCF的情况下，I-CSCF也针对该用户执行S-CSCF分配。]当已注册用户随后向IMS发送会话请求时，P-CSCF能够基于在注册过程中从所选择的S-CSCF接收到的信息将该请求转发给该S-CSCF。
在IMS服务网络内，提供应用服务器(AS)来实施IMS服务功能。应用服务器向IMS系统中的端用户提供服务，并且可被连接为3GPP定义的Mr接口上的端点，或者可通过S-CSCF在3GPP定义的ISC接口上“被链入”。在后一种情况下，S-CSCF使用初始过滤准则(IFC)来确定在SIP会话的建立期间应该“链入”哪个应用服务器。可将不同的IFC应用于不同的呼叫情况。在IMS注册过程中，S-CSCF从HSS接收IFC，作为用户的用户配置(User Profile)的一部分。特定应用服务器将基于用户标识(由控制该应用服务器的网络“拥有”的被叫用户或主叫用户)来执行操作。例如，在呼叫转发的情况下，适当的(端接)应用服务器将确定针对给定用户的呼叫被转发给的新的端接方。在IFC指示在S-CSCF处接收到的SIP消息应该转发给特定SIP AS的情况下，将该AS添加到消息路径中。一旦AS将SIP消息返回给S-CSCF，则将该SIP消息转发向其最终目的地，或者如果在IFC中有指示，则转发给另一AS。
存在对电信网络中提供的服务的可用性的较高需求。为了提供所需级别的可用性，在网络节点中实施了数种机制，这些机制也是针对网络架构所设计的。
这些机制中的一种要求是向一节点通知其它节点的可用性，以及通知这些节点中的一些是否已被重启的能力。
这种功能通常为更大的“恢复过程”的一部分，该“恢复过程”也涵盖了当节点故障以及当节点恢复操作时所进行的动作。
当前的IMS实施和标准(3GPP)缺少用于恢复过程的机制，因此也未提供用于检测节点操控已建立的SIP业务(已有SIP会话)的能力的机制。
一种可能性是使用O&M(运营和维护)机制；然而，这很可能是专属方案，具有欠缺灵活性的缺点。
期望解决上述问题。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种在利用会话发起协议SIP的电信网络中使用的方法，所述方法包括：接收SIP请求中的节点状态信息，所述SIP请求的请求统一资源标识符或请求URI将所述SIP请求标识为包括节点状态信息，并且还标识所述节点状态信息的期望的接收方。
所述方法可包括：基于所述接收到的请求URI来确定所述期望的接收方。
所述方法可包括：将所述状态信息转发给所确定的接收方。
所述方法可包括：如果确定所述接收节点为所述期望的接收方中的一个，则在所述接收节点处使用所述状态信息。
所述方法可包括：参考与所述请求URI相关联的初始过滤准则来确定所述期望的接收方。
所述方法可包括：参考动态名称服务器，基于所述请求URI来确定所述期望的接收方。
所述方法可包括：基于在先接收到的SIP订阅请求，确定所述期望的接收方。
所述SIP请求可以是SIP发布请求。
所述方法可包括：使用来自所述SIP发布请求的有效时间信息来推断关于节点状态的进一步信息。
所述SIP请求可以是SIP消息请求。
所述方法可包括：存储与所述SIP请求URI所标识的那些节点相关的节点状态。
所述网络可以是包括IP多媒体系统IMS的通用移动电信系统。
根据本发明的第二方面，提供一种在利用会话发起协议SIP的电信网络中使用的方法，所述方法包括：在SIP请求中发送节点状态信息，所述SIP请求的请求统一资源标识符或请求URI将所述SIP请求标识为包括节点状态信息，并且还标识所述节点状态信息的期望的接收方。
根据本发明的第三方面，提供一种在利用会话发起协议SIP的电信网络中使用的方法，所述方法包括：在节点组之间共享节点状态SIP URI，所述节点状态SIP URI随后由所述组的节点在向所述组中的其它节点发送节点状态信息时，用作SIP请求中的所述请求URI。
根据本发明的第四方面，提供一种如下应用，即在电信网络中应用会话发起协议请求统一资源标识符或SIP请求URI，来将所述SIP请求标识为包括节点状态信息和/或标识所述节点状态信息的期望的接收方。
根据本发明的第五方面，提供一种在电信网络中使用的装置，所述装置包括用于执行根据本发明的第一到第三方面中的任一方面所述的方法或者用于实现根据本发明的第四方面所述的应用的装置。
根据本发明的第六方面，提供一种程序，所述程序用于控制装置来执行根据本发明的第一到第三方面中的任一方面所述的方法，或者用于实现根据本发明的第四方面所述的应用，或者当加载到装置中时，所述程序使得所述装置成为根据本发明的第五方面所述的装置。所述程序可以承载在载体介质上。所述载体介质可以是存储介质。所述载体介质可以是传输介质。
根据本发明的第六方面，提供一种通过根据本发明的第五方面所述的程序来编程的装置。
根据本发明的第七方面，提供一种包含根据本发明的第五方面所述的程序的存储介质。
附图说明
前面所讨论的图1示意性例示出IP多媒体子系统到3G移动通信系统的集成；
图2是用于例示实现本发明的第一实施例的框图；
图3是用于例示实现本发明的第二实施例的框图；
图4是用于例示实现本发明的第三实施例的框图；以及
图5和图6是用于例示实现本发明的第四实施例的框图。
具体实施方式
根据本发明的实施方式，如下实现一组节点中的节点状态的分发：
1、定义“节点状态SIP URI”。
2、在该节点组中的所有节点之间共享该节点状态SIP URI。
3、每个节点将具有其状态的SIP请求发送到节点状态SIP URI，并且使该信息对于该节点组中的所有其它节点为可获得。
以这种方式，创建节点状态SIP URI并在节点之间共享该节点状态SIP URI，以在发送节点状态信息时用作请求URI。一种示例性节点状态SIP URI可以是“sip:nodestatus@operator.com”。对于共享状态信息的这些节点，仅需要创建一个节点状态SIP URI。在网络中，可能具有共享状态信息的不同的子组，因此，对于每个子组仅需要创建一个节点状态SIPURI。另一种替换方式是对于每个节点使用一个节点状态SIP URI，来提供更具粒度的数据分布；在这种情况下，可能只有关注来自特定节点的信息的那些节点才包括在与该信息相关的触发器内。
节点状态SIP URI在涉及共享节点状态信息的节点之间共享，既用于发出，也用于接收。对于本发明来说，如何实现这种信息共享的细节并不重要，例如可以通过预制或配置来实现共享。
将怎样的SIP请求用于发送状态信息并不重要，一种可能性是SIP发布请求，或者可能是SIP消息请求。
SIP发布请求的有利之处在于其具有的“有效时间(time to live)”功能，其能够应用发布超时会得出节点发生故障的结论的事实。
如以下描述中所讨论的，存在在网络中更新与分布节点状态信息的几种替换方式。
基于更新节点状态的需要和时间，要发送的节点状态信息可以不同。例如，一种可能性是节点连续发布信息，并且只要节点在工作，就以很高的频率来刷新该发布。如果发布超时，则接收节点知道该节点开始出现故障，并且可以从该信息直接得出结论，或者可以询问该节点以确保该信息正确。可替换或者附加地，报告节点可以在已经发生状态变化时，诸如当节点已重启时，发送状态信息。在这种情况下，接收节点知道该节点可能已丢失了重要信息，诸如现有会话。
不同情形下的节点状态信息的示例为：“在时间X处重启了节点；丢失了在时间X之前通过跟随的SIP地址而路由的所有SIP对话”；“节点自丢失了通过跟随的SIP地址而路由的所有SIP对话时的时间Y起一直在运行”；以及“节点将在时间Z处停止，并且将强制清除在时间Z之前通过跟随的SIP地址而路由的所有SIP对话”。
节点能够承担存储与节点状态URI所标识的所有节点相关的节点状态的任务。以这种方式，将该信息保持在中央位置，从而例如一节点不需要订阅不同的节点来获得该信息。因此，可以将节点状态URI“sip:nodestatus@operator.com”看做是具有节点组中所有节点的节点状态的虚拟节点。
因此，总体上提出了一种分布节点状态信息的方法，其中在SIP请求中提供节点状态信息，该SIP请求的请求统一资源标识符(请求-URI)使接收节点能够确定该SIP请求涉及或者包括节点状态信息，和/或标识该节点状态信息的期望的接收方。
如果和特定事件封装一起使用SIP发布请求，则此封装可以在接收节点处用于将SIP请求标识为包含节点状态信息，但是即使在这种情况下，请求URI仍然可以用来将SIP请求标识为包含节点状态信息。然而，如果和事件封装“存在”一起来使用SIP发布请求，或者如果使用SIP消息请求，则“节点状态URI”将是找出节点中用于操控该请求的正确软件的手段。
现在将参照图2来描述第一特定实施例。第一实施例基于HSS触发器。
在该实施例中，以类似于正常公共用户标识符或公共服务标识符的方式，将节点状态SIP URI存储在HSS中。触发器(诸如IFC，或者初始过滤准则)与节点状态SIP URI相关联。该触发器包括希望接收状态信息的所有节点的地址。
在图2中示出的实施例中，节点AS 1在步骤1中利用SIP请求发送状态信息，该SIP请求被发送到CSCF A并且寻址到“sip:nodestatus@operator.com”。在接收方，CSCF A读取针对用户的触发器信息(步骤2)和事件封装，并且将该请求分布到该触发器中包含的所有节点(步骤3)。在该实施例中，所关注的节点是AS2、AS3、CSCF A、CSCF B、CSCF C。
为了将该业务与其它SIP业务相区分，提出了新的事件封装。
基于如下几个原因，该节点状态信息是非常有用处的：
·作为节点之间的心跳(heart beat)。
·通知节点(从重启开始)返回。
·通知关于引入的新节点。
SIP请求中用于状态消息的部分可包含附加的信息，诸如：“该节点已重启，请采取必要操作”；“这是该节点首次发送出状态信息”(告知其它节点存在新节点)等。该信息可基于恢复过程等的需要来扩展。
现在将参照图3来描述第二实施例。第二实施例基于DNS方式。与第一实施例中使用存储在HSS中的触发器不同，针对被通知了节点状态变化的多个节点，可以通过DNS来解析节点状态URI。
在该实施例中，报告已变化的节点状态的节点对节点状态URI进行解析；在图3的例示中，该节点为节点1。实现这种解析的一种方式是使用SRV询问，诸如“_sip-redundancy._udp.operator.com”，来接收所通知的多个节点。然后，节点1使用SIP发布请求或SIP消息请求(或一些其它SIP请求)来向其它节点(节点2)通知所述状态。
现在将参照图4来描述第三实施例。第三实施例基于SIP订阅方式。
在该实施例中，关注于其它节点的状态的节点将使用SIP订阅请求来请求当发生任何变化时的通知。使用例如“sip:nodestatus@operator.com”向中央O&M节点发出预订请求。该中央节点保持跟踪不同节点的节点状态，各种节点例如通过SIP发布请求来使得中央节点可获得所述信息。这种提供信息的方式与使用SIP中的“存在”的标准方式类似。
图4中示出的步骤概述如下：
1、需要接收节点状态更新的节点使用“sip:nodestatus@operator.com”URI将SIP订阅请求发送给O&M节点。
2、需要更新其节点状态的节点使用“sip:nodestatus@operator.com”URI将例如具有最新信息的SIP发布请求或SIP消息请求发送给O&M节点。
3、当O&M节点检测到变化时，O&M节点将SIP通知请求发送到关注该节点状态信息的所有“观察方”。
注意，观察节点能够包括过滤器，用于向O&M节点通知其关注的节点，并且也能够通知信息的类型(诸如“节点重启”)和要发送通知的时机。
如前文所述，使用SIP发布的优点在于：发布超时并且O&M节点随后可以意识到超时发布意味着节点可能发生故障的事实。在这种情况下，O&M节点还可以询问该节点以获得最新状态，或者检查该节点是否实际故障。
现在将参照图5和图6来描述第四实施例。第四实施例是基于多播的方式。
多播方式可以用于报告节点使用SIP多播地址来通知关注节点状态的所有节点的情形中，或者可以是使用SIP多播向其它节点通知节点状态的O&M服务器(和上述第三实施例中相同)的情形。
图5例示了节点1使用SIP多播将节点状态消息发送给收听该多播地址的所有其它节点的情况。节点状态URI在接收节点处用来区分该SIP消息与使用多播发送的其它SIP消息。这意味着接收节点使用请求URI来确定SIP消息是否是“节点状态消息”。实际上，可以使用该节点状态URI来寻址节点中的“节点状态功能”。每个节点决定是否使用该信息。
与其它方案相比较，该方案的优点在于：仅发送一个消息，而且无需中央节点。一个缺点(可以通过使用具有过滤的订阅操作来避免该缺点)在于：接收节点必须检查该消息以查看其是否关注该消息。
一种变型是使用中央节点，其中使用诸如SIP发布方法的任何适当方法来更新该节点，然后该中央节点使用SIP多播来向所有其它节点通知已变化的节点状态。这在图6中例示出。
注意，该替换方式可以与基于订阅的方案相组合，从而O&M节点既支持订阅又可使用多播。
现在将描述第五实施例。第五实施例使用基于订阅的分布式监控方式。
在该实施例中，使用SIP发布请求或SIP消息请求(其它类型的请求)来向其它节点通知关于节点的存在、节点的状态以及未来状态的变化。可以通过直接使用SIP订阅/通知方法传送详细状态信息，来订阅节点状态，从而监控这些信息。
以这种方式，每个节点有效地用作其自身的“节点状态通知者”服务器，并且SIP发布/消息请求主要用来向能够监控的节点通知SIP地址。用来分布该消息的方法可以是在上述基于HSS触发器的方式(第一实施例)、基于订阅的方式(第三实施例)以及基于多播的方式(第四实施例)中的上述方法中的任意一种。到要监控的节点的SIP地址也能够由节点通过其它手段来获得，这些其它手段如配置，或者如从经过该节点的SIP信令提取关注的节点的SIP地址，然后以试错法找出节点是否可以用作“节点状态”通知者。
利用本发明的实施方式，可使用已有IMS机制来实现节点状态信息的平滑分布。因此，例如恢复过程等可以使用该机制。
应该意识到，可以通过在设备或装置上运行的程序来控制上述组件中的一个或更多个的操作。这种操作程序可以存储在计算机可读介质上，或者例如以信号(诸如因特网网站提供的可下载的数据信号)的方式实现。所附权利要求应被释义为涵盖了操作程序本身，或者释义为载体上的记录，或者释义为信号或任何其它形式。
本领域技术人员还应该意识到，可以在不偏离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，对上述实施方式作出各种修改。具体来说，应该意识到，尽管针对具有IP多媒体子系统的通用移动电信系统进行了描述，但本发明也可应用于其它类型的网络。

Claims (23)

1、一种在利用会话发起协议SIP的电信网络中使用的方法，所述方法包括：接收SIP请求中的节点状态信息，所述SIP请求的请求统一资源标识符或请求URI将所述SIP请求标识为包括节点状态信息，并且还标识所述节点状态信息的期望的接收方。
2、根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：基于所述接收到的请求URI来确定所述期望的接收方。
3、根据权利要求2所述的方法，所述方法包括：将所述状态信息转发给所述确定的接收方。
4、根据权利要求2或3所述的方法，所述方法包括：如果确定所述接收节点为所述期望的接收方中的一个，则在所述接收节点处使用所述状态信息。
5、根据权利要求2、3或4所述的方法，所述方法包括：参考与所述请求URI相关联的初始过滤准则来确定所述期望的接收方。
6、根据权利要求2、3或4所述的方法，所述方法包括：参考动态名称服务器来基于所述请求URI确定所述期望的接收方。
7、根据权利要求2、3或4所述的方法，所述方法包括：基于在先接收到的SIP订阅请求，确定所述期望的接收方。
8、根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述SIP请求为SIP发布请求。
9、根据权利要求8所述的方法，所述方法包括：使用来自所述SIP发布请求的有效时间信息来推断关于节点状态的进一步信息。
10、根据权利要求1到7中的任意一项所述的方法，其中，所述SIP请求是SIP消息请求。
11、根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，所述方法包括：存储与所述SIP请求URI所标识的这些节点相关的节点状态。
12、根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述网络是包括IP多媒体子系统IMS的通用移动电信系统。
13、一种在利用会话发起协议SIP的电信网络中使用的方法，所述方法包括：发送SIP请求中的节点状态信息，所述SIP请求的请求统一资源标识符或请求URI将所述SIP请求标识为包括节点状态信息，并且还标识所述节点状态信息的期望的接收方。
14、一种在利用会话发起协议SIP的电信网络中使用的方法，所述方法包括：在节点组之间共享节点状态SIP URI，所述节点状态SIP URI随后由所述组的节点在向所述组中的其它节点发送节点状态信息时用作SIP请求中的所述请求URI。
15、会话发起协议请求统一资源标识符或SIP请求URI在电信网络中用来将所述SIP请求标识为包括节点状态信息和/或标识所述节点状态信息的期望的接收方的一种应用。
16、一种在电信网络中使用的装置，所述装置包括用于执行根据权利要求1到14中任意一项所述的方法或者用于实现根据权利要求15所述的应用的装置。
17、一种程序，其用于控制装置来执行根据权利要求1到14中任意一项所述的方法或者用于实现根据权利要求15所述的应用。
18、一种程序，当加载到装置中时，所述程序使得所述装置成为根据权利要求16所述的装置。
19、一种根据权利要求17或18所述的程序，其由载体介质承载。
20、一种根据权利要求19所述的程序，其中，所述载体介质是存储介质。
21、一种根据权利要求19所述的程序，其中，所述载体介质是传输介质。
22、一种通过根据权利要求17到21中的任意一项所述的程序来编程的装置。
23、一种存储介质，其包含根据权利要求17到20中的任意一项所述的程序。
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