CN101755433B - 用于处理注册请求的方法、网络单元和通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于处理注册请求的方法、网络单元和通信系统。该方法用于在通信系统中处理终端的注册请求，该通信系统包括：向终端提供IP连网服务的第一网络单元(GSN)，向终端提供SIP代理服务的第二网络单元(P-CSCF)，向终端提供SIP用户服务的第三网络单元(S-CSCF)，以及存储关于终端的信息的第四网络单元(HSS)，所述信息包括所述终端的地址；其中所述通信系统还包括：在第一网络单元和第二网络单元之间转换终端的地址的第五网络单元(NAPT)；该方法包括：判定由终端针对所述注册请求发出的消息是否已经经历了网络地址端口转换；根据所述消息是否已经经历了网络地址端口转换在所述消息中指示用于地址验证的地址；以及，相对于存储在第四网络单元中的信息验证所述消息中的用于地址验证的地址。

Description

用于处理注册请求的方法、网络单元和通信系统
技术领域
本发明涉及电信技术，具体涉及用于处理注册请求的方法、网络单元和通信系统。
背景技术
在IMS的较早实施中，为了防止盗用IMS服务和/或IP地址，提供了Early IMS。在Early IMS中，HSS具有在IMSI和/或MSISDN和IMPI和IMPU之间的绑定，因此能够相对于用户的IMPI和/或IMPU存储当前来自GGSN的分配的IP地址。该机制假设P-CSCF核实SIP报头中的源IP地址与从UE接收的IP报头中的源IP地址相同。这里以及对于完全安全的解决方案的假设是GGSN和P-CSCF之间不存在NAPT。
但是，当NAPT设备位于GGSN和P-CSCF之间时，这种机制不可用。虽然没有IP地址盗用，但是当信令消息经过所述NAPT设备时，将转换在网络层中的源IP地址和端口号。当P-CSCF将网络层中的源IP地址和端口号与SIP报头中的那些相比较时，它会发现这两个地址不相同，并且会把接收到这个请求消息的网络层中的源IP地址和端口号分别附加在Via报头的“received”和“rport”参数中。当请求消息被转发到S-CSCF时，S-CSCF将“received”和“rport”参数中的IP地址和端口号分别与HSS中存储的那些相比较。显然，这两个地址不相同，因此不能通过注册。这意味着Early IMS不能在地址转换和盗用之间进行区分。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了用于处理注册请求的方法、网络单元和通信系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在通信系统中处理终端的注册请求的方法，所述通信系统包括：第一网络单元(GSN)，用于向所述终端提供IP连网服务；第二网络单元(P-CSCF)，用于向所述终端提供SIP代理服务；第三网络单元(S-CSCF)，用于向所述终端提供SIP用户服务；以及，第四网络单元(HSS)，用于存储关于所述终端的信息，所述信息包括所述终端的地址；其中，所述通信系统还包括：第五网络单元(NAPT)，用于在所述第一网络单元和所述第二网络单元之间转换所述终端的地址；所述方法包括：判定由所述终端针对所述注册请求发出的消息是否已经经历了网络地址端口转换；根据所述消息是否已经经历了网络地址端口转换，在所述消息中指示用于地址验证的地址；以及，相对于存储在所述第四网络单元中的信息验证所述消息中的所述用于地址验证的地址。
根据本发明的另一个方面，提供了一种网络单元，用于向终端提供SIP代理服务，包括：NAPT判定单元，被配置为判定由所述终端针对注册请求发出的消息是否已经经历了网络地址端口转换；以及，地址设置单元，被配置为根据关于所述消息是否已经经历了网络地址端口转换的判定，在所述消息中指示用于地址验证的地址。
根据本发明的另一个方面，提供了一种通信系统，包括：至少一个终端；第一网络单元(GSN)，用于向所述终端提供IP连网服务；如上所述的第二网络单元(P-CSCF)；第三网络单元(S-CSCF)，用于向所述终端提供SIP用户服务；以及，第四网络单元(HSS)，用于存储关于所述终端的信息，所述信息包括所述终端的地址。
附图说明
通过阅读下面结合附图对本发明的详细实现方式的描述，可以更好地理解本发明的特征、优点和目的，其中：
图1描述了通信系统的示意方框图，在所述通信系统中，可以实现根据本发明的实施例的用于处理注册请求的方法和网络单元；
图2描述了根据本发明的一个实施例的用于处理注册请求的方法的流程图；以及
图3描述了根据本发明的一个实施例的网络单元的示意方框图。
具体实施方式
接着，将结合附图来详细说明本发明的各个实施例。
图1描述了通信系统的示意方框图，在该通信系统中，可以实现根据本发明的实施例的用于处理注册请求的方法和网络单元。
如图1中所示，终端101(或者UE)首先连接到无线接入网102。GSN103是用于向终端101提供IP连网服务的网络单元，换句话说，用于将终端101连接到IP网络。GSN 103典型地包括SGSN 1031和GGSN 1032。
P-CSCF(代理CSCF)104是用于向诸如终端101的终端提供SIP代理服务的网络单元。P-CSCF 104保持与终端的安全关联，以及与分组网络中的资源管理交互。它也负责压缩SIP消息。
S-CSCF(服务CSCF)105是用于向诸如终端101的终端提供SIP用户服务的网络单元。S-CSCF 105负责注册用户的SIP注册，以及命令HSS在注册时更新。
I-CSCF(询问CSCF)105与HSS通信以确定S-CSCF的地址；HSS107存储关于终端的信息，诸如用户简档，其中包括例如终端101的地址。
如上所述，当在GSN 103(具体是GGSN 1032)和P-CSCF 104之间存在NAPT设备110时，传统的Early IMS机制是不可用的。例如，当终端101的注册消息正在进行网络地址端口转换(NAPT)时，将转换网络层中的源地址。当P-CSCF 104将网络层中的源地址与SIP报头中的那个相比较时，它将发现这两个地址不相同，以及将接收到这个请求消息的网络层中的源IP地址和端口号分别附加在Via报头的“received”和“rport”参数中。当请求消息被转发到S-CSCF 105时，S-CSCF 105将相对于HSS 107中存储的终端地址来比较“received”和“rport”参数中的地址。显然，这两个地址不相同，因此不能通过注册。结果，Early IMS错误地将地址转换处理为盗用。
为了解决本领域中的所述技术问题，本发明提供了一种用于处理注册请求的方法。图2描述了根据本发明的一个实施例的用于处理注册请求的方法的流程图。
如图2中所示，首先，诸如终端101的终端在步骤201发起注册请求消息。
然后，在步骤205判定所述注册请求消息是否已经经历了网络地址端口转换。更具体地，当诸如P-CSCF 104的P-CSCF从终端接收到所述注册请求消息时，它将网络层中的源地址与SIP报头中的源地址(例如在“sent-by(发送自)”参数中)相比较。如果这两个地址不相同，则P-CSCF将从网络层中的源地址判定所述消息经过哪个NAPT设备。
如果P-CSCF发现改变的地址(与由P-CSCF接收的消息的网络层中的源地址相同)不在任何NAPT设备的公共IP地址范围内，则P-CSCF将在步骤215通过下述方式将改变的地址指示为用于地址验证的地址：例如像3GPP 33.878建议的那样，通过将接收到这个请求消息的网络层中的源IP地址和端口号分别附加在Via报头的“received”和“rport”参数中。
如果P-CSCF发现改变的地址在NPAT设备(诸如NAPT 110)之一的公共IP地址范围内，则P-CSCF可以从改变的地址确定所述NAPT设备位置。P-CSCF将能够从该NAPT设备获得地址映射信息。P-CSCF可以从地址映射信息知道网络层中的改变的地址和SIP报头中的源地址之间是否有地址转换。如果所述地址映射结果存在，则意谓着改变的地址是从SIP报头中的源地址被进行网络地址端口转换(NAPT)的。然后，在步骤210，例如不是通过在Via报头中添加“reeeived”和“rport”参数，P-CSCF将SIP报头中的源地址指示为用于地址验证的地址。优选地，P-CSCF将能够存储地址映射结果，用于以后经过同一NAPT设备的对应消息。结果，P-CSCF不必对于从同一终端发起的每个消息向NAPT设备查询，并且不必经过同一NAPT设备。但是本发明不限于这一点。
当S-CSCF接收到注册请求消息时，它查看“received”参数是否在via报头中。如果这个参数存在，则根据3GPP 33.878来比较(验证)“received”和“rport”中的地址。但是如果“received”参数不存在，则仅仅根据3GPP33.878来比较(验证)“sent-by”中的地址。
从上面的说明可以看出，使用根据所述实施例的用于处理注册请求的方法，在Early IMS中，当NAPT在GGSN和P-CSCF之间时，可以解决在地址转换和盗用之间的区别问题。仅仅在P-CSCF处理流中有一些很小的改变，而UE和S-CSCF保持不变。另外，对现有的Early IMS机制没有性能上的影响。
在同一发明思想下，图3描述了根据本发明的一个实施例的网络单元的示意方框图，所述网络单元可以在图1的通信系统1000中作为P-CSCF实现。
如图3中所示，网络单元300包括：NAPT判定单元301，被配置为判定由终端针对注册请求发出的消息是否已经经历了网络地址端口转换；以及，地址设置单元302，被配置为根据关于所述消息是否已经经历了网络地址端口转换的判定，在所述消息中指示用于地址验证的地址。
更具体地，NAPT判定单元301将包含所述消息的IP分组的网络层中的源地址与所述消息的SIP报头中的源地址相比较，并且，当网络层中的源地址与所述消息的SIP报头中的源地址不同时，向网络地址端口转换设备查询关于所述消息是否已经经历了网络地址端口转换。
另外，当向网络地址端口转换设备查询时，NAPT判定单元301向所述网络地址端口转换设备发送信息，所述信息包括网络层中的源地址和所述消息的SIP报头中的源地址，以便在网络地址端口转换设备中找到相同的映射信息，并且如果在网络地址端口转换设备中找到了相同的映射信息，则判定所述消息已经经历了网络地址端口转换。
如果确定所述消息已经经历了网络地址端口转换，则所述地址设置单元将所述消息的SIP报头中的源地址指示为用于地址验证的地址，如果确定所述消息还没有经历网络地址端口转换，则所述地址设置单元将包含所述消息的IP分组的网络层中的源地址指示为用于地址验证的地址。
可以从上述描述中看出，用网络单元300作为P-CSCF，在Early IMS中，当NAPT在GGSN和P-CSCF之间时，可以解决地址转换和盗用之间的区别问题。仅仅在P-CSCF处理流中有一些很小的改变，而UE和S-CSCF保持不变。另外，对于现有的Early IMS机制没有性能上的影响。
可以明白，可以用特殊设计的电路或者芯片或者通过执行相应程序的计算设备(信息处理设备)来实现网络单元300及其部件。而且，网络单元300的相应部件可以在物理上分离，但是在操作上合作。
在同一发明思想下，本发明提供了一种通信系统。根据本发明的实施例，所述通信系统包括：至少一个终端；第一网络单元(GSN)，用于向所述终端提供IP连网服务；根据在图3中所述的上述实施例的第二网络单元(P-CSCF)；第三网络单元(S-CSCF)，用于向所述终端提供SIP用户服务；以及，第四网络单元(HSS)，用于存储关于所述终端的信息，所述信息包括所述终端的地址。
另外，所述通信系统还包括第五网络单元(NAPT)，用于在所述第一网络单元和所述第二网络单元之间转换所述终端的地址。
虽然已经使用一些示例性实施例详细说明了本发明的用于处理注册请求的方法、网络单元和通信系统，但是这些实施例不是穷尽性的，本领域的技术人员可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，本发明不限于这些实施例；而是，本发明的范围唯一地通过所附的权利要求限定。

Claims (11)

1.一种用于在通信系统中处理终端的注册请求的方法，所述通信系统包括：第一网络单元，用于向所述终端提供IP连网服务；第二网络单元，用于向所述终端提供会话初始协议SIP代理服务；第三网络单元，用于向所述终端提供SIP用户服务；以及，第四网络单元，用于存储关于所述终端的信息，所述信息包括所述终端的地址；其中，所述通信系统还包括第五网络单元，用于在所述第一网络单元和所述第二网络单元之间转换所述终端的地址，所述方法包括：
第二网络单元判定由所述终端针对所述注册请求发出的消息是否已经经历了网络地址端口转换；
根据所述消息是否已经经历了网络地址端口转换的判定，第二网络单元在所述消息中指示用于地址验证的地址；以及，
相对于存储在所述第四网络单元中的信息，第三网络单元验证所述消息中的所述用于地址验证的地址，
其中，所述指示步骤包括：如果确定所述消息已经经历了网络地址端口转换，则将所述消息的SIP报头中的源地址指示为所述用于地址验证的地址；以及如果确定所述消息还没有经历网络地址端口转换，则将包含所述消息的IP分组的网络层中的源地址指示为所述用于地址验证的地址。
2.根据权利要求1的用于处理终端的注册请求的方法，其中，所述判定步骤包括：
将包含所述消息的IP分组的网络层中的源地址与所述消息的SIP报头中的源地址相比较；以及
当网络层中的源地址与所述消息的SIP报头中的源地址不同时，向所述第五网络单元查询关于所述消息是否已经经历了网络地址端口转换。
3.根据权利要求2的用于处理终端的注册请求的方法，其中，所述查询步骤包括：
向所述第五网络单元发送包括网络层中的源地址和所述消息的SIP报头中的源地址的信息，以便在所述第五网络单元中找到相同的映射信息；以及
如果在所述第五网络单元中找到相同的映射信息，则确定所述消息已经经历了网络地址端口转换。
4.根据权利要求1的用于处理终端的注册请求的方法，其中所述第一网络单元是通用分组无线业务支持节点GSN，所述第二网络单元是代理呼叫会话控制功能P-CSCF，所述第三网络单元是服务呼叫会话控制功能S-CSCF，所述第四网络单元是归属用户服务器HSS，以及所述第五网络单元是网络地址端口转换NAPT单元。
5.一种用于向终端提供会话初始协议SIP代理服务的网络单元，包括：
网络地址端口转换NAPT判定单元，被配置为判定由所述终端针对注册请求发出的消息是否已经经历了网络地址端口转换；以及，
地址设置单元，被配置为根据所述消息是否已经经历了网络地址端口转换的判定，在所述消息中指示用于地址验证的地址，
其中，所述地址设置单元还被设置为：如果确定所述消息已经经历了网络地址端口转换，则将所述消息的SIP报头中的源地址指示为所述用于地址验证的地址，并且如果确定所述消息还没有经历网络地址端口转换，则将包含所述消息的IP分组的网络层中的源地址指示为所述用于地址验证的地址。
6.根据权利要求5的网络单元，其中，所述NAPT判定单元还被配置为将包含所述消息的IP分组的网络层中的源地址与所述消息的SIP报头中的源地址相比较，并且当网络层中的源地址与所述消息的SIP报头中的源地址不同时，向网络地址端口转换设备查询关于所述消息是否已经经历了网络地址端口转换。
7.根据权利要求6的网络单元，其中，所述NAPT判定单元还被配置为向所述网络地址端口转换设备发送包括网络层中的源地址和所述消息的SIP报头中的源地址的信息，以便在所述网络地址端口转换设备中找到相同的映射信息，并且如果在所述网络地址端口转换设备中找到相同的映射信息，则确定所述消息已经经历了网络地址端口转换。
8.一种通信系统，包括：至少一个终端；第一网络单元，用于向所述终端提供IP连网服务；根据权利要求5-7中任一项的第二网络单元；第三网络单元，用于向所述终端提供会话初始协议SIP用户服务；以及，第四网络单元，用于存储关于所述终端的信息，所述信息包括所述终端的地址。
9.根据权利要求8的通信系统，还包括：第五网络单元，用于在所述第一网络单元和所述第二网络单元之间转换所述终端的地址。
10.根据权利要求8的通信系统，其中所述第一网络单元是通用分组无线业务支持节点GSN，所述第二网络单元是代理呼叫会话控制功能P-CSCF，所述第三网络单元是服务呼叫会话控制功能S-CSCF，以及所述第四网络单元是归属用户服务器HSS。
11.根据权利要求9的通信系统，其中所述第五网络单元是网络地址端口转换NAPT单元。
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