CN103119909B - 用于经由一个通信网络向另一个通信网络注册用户实体的方法及网络实体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于向一个第一通信网络（105）注册用户实体（103）的网络实体（101），其中该用户实体（103）及提供对该第一通信网络（105）的接入的该网络实体（101）注册到了一个第二通信网络（107）。该网络实体（101）具有一个收发器（109），用于通过该第二通信网络（107）在该用户实体（103）与该网络实体（101）之间传送用于向该第一通信网络（105）注册所述用户实体（103）的至少一个注册消息。

Description

用于经由一个通信网络向另一个通信网络注册用户实体的方 法及网络实体
技术领域
本发明涉及向一个通信网络特别是一个移动通信网络注册用户实体。
发明背景
对于移动数据通信，分层通信网络可以部署为例如3GPP（3rd GenerationPartnership Project：第三代合作伙伴计划）规范所描述的那样。3GPP规范包括三个不同的层：应用层、网络控制层和连接层。应用层支持终端用户应用程序，并且可以在网络中的移动台或应用服务器中实现。应用层与网络层接口连接，从而使得能够设计和实现不同的业务和应用程序。网络控制层支持例如在不同类型的网络之间通信业务，如使用例如ISDN相关技术的基于GSM标准的电路交换域网络或采用例如GPRS（General Packet RadioService：通用分组无线业务）技术的分组交换网络。连接层是一个传输层，能够经由例如语音、数据和多媒体流传输任何类型的业务。
3GPP规范把长期演进（LTE）定义为一种接入网技术。LTE包括一个MME（MobilityManagement Entity：移动性管理实体），该MME形成适合信令传输和选择服务网关（SGW）的控制实体，该服务网关路由和转发携带例如多媒体业务的数据包。为了跨接入网交付多媒体业务，3GPP规范定义了IP多媒体子系统（IMS）。IMS包括一个形成应用层的服务层、一个形成网络控制层的控制和连接层以及一个形成连接层的接入层。控制和连接层包括多个呼叫会话控制功能（CSCF），这些呼叫会话控制功能形成用于会话发起协议（SIP）信令的多个中央实体。根据IMS，提供了一个应用服务器，用于为用户实体托管和执行业务。应用服务器的一个示例是多媒体电话业务服务器（MMTel），其提供多媒体通信，如语音。应用服务器的另一个示例是语音呼叫连续性（VCC）服务器。
根据IMS，该应用服务器使用会话发起协议（SIP）与该服务CSCF（S-CSCF）接口连接。该S-CSCF向该应用服务器发送一条SIP邀请消息，以建立一条向用户实体的通信链路。该SIP邀请消息使用一个公共标识如移动用户综合业务数字网络号码（MSISDN）寻址该用户实体。如果该用户实体是可用的，则该应用服务器向该S-CSCF返回该SIP邀请消息。该S-CSCF将接收到的SIP邀请消息转发到该用户实体。
另一种接入技术是无线局域网（WLAN）。当一个用户实体（例如移动电话或智能电话）进入该WLAN的一个WLAN接入点（WLAN AP）的传输范围时，则该接入点可以检查该用户实体向该WLAN的注册，如EP 1 523 208 A1中示例性地描述的那样。如果该用户实体注册到了该WLAN，则该用户实体可以将其流量的至少一部分分流到将要连接到其他通信网络（如互联网）的WLAN。因此，该用户实体与其移动通信网络之间的通信链路可以是空载的。然而，该用户实体需要在流量分流之前向该WLAN注册。
发明概述
本发明的目标是提供一种用于向通信网络注册用户实体的高效概念。
该目标是由独立权利要求的特征实现。进一步的实施例可以基于从属权利要求的特征。
本发明是基于以下发现：注册了该用户实体及该无线局域网接入点（WLAN AP）二者的一个进一步的通信网络可以在该WLAN AP处用于识别或引入该用户实体。此类通信网络的一个示例可以是一个能够存储必要用户信息（如该用户实体及该WLAN AP的公共标识（ID））的IP多媒体子系统（IMS）。特别是，该IMS可以作为一个网桥用于向该WLAN注册该用户实体。
当该用户实体到达该WLAN AP的传输范围时该注册过程可以自动执行。如果该用户实体注册到了该WLAN AP，则该用户实体可以向该WLAN分流一些或全部其通信。因此，从该用户实体向该进一步的通信网络的通信链路可以是空载的。
根据一个方面，本发明涉及一种用于向一个第一通信网络注册用户实体的方法，其中该用户实体及提供对该第一通信网络的接入的一个接入实体注册到了一个第二通信网络。该方法具有通过该第二通信网络在该用户实体与该接入实体之间传送用于向该第一通信网络注册所述用户实体的至少一个注册消息。
该接入实体及该网络实体二者注册到的该第二通信网络可以作为一个网桥发挥作用，用于向该第一通信网络注册该用户实体。所述第二通信网络可以存储该用户实体及该接入实体的公共ID。
该注册消息可以包括以下内容中的至少一项：一个请求用于接入该第一通信网络的至少一个密钥的请求，或一个包括用于接入该第一通信网络的至少一个所请求的密钥的响应。
根据一个实施例，该至少一个注册消息可以根据IMS通过SIP协议传送。
根据一个实施例，该接入实体可以是一个能够通过该第一通信网络及该第二通信网络进行通信的网络实体。
根据一个实施例，一个请求用于接入该第一通信网络的至少一个密钥的请求可以通过该第二通信网络从该用户实体传送到该接入实体。该用户实体可能知道该接入实体的公共ID。
根据一个实施例，该请求可以根据IMS在一个SIP订阅请求中传送。
该SIP订阅请求可以请求用于接入该第一通信网络（例如无线局域网（WLAN））的至少一个密钥。在这方面，该SIP订阅请求可包括类似“WLAN密钥”的事件类型。作为对包括事件类型“WLAN密钥”的所传送的SIP订阅请求的响应，该接入实体可以向该用户实体发送所请求的WLAN密钥。
根据一个实施例，如果所传送的请求满足一个用于接入所述第一通信网络的可调整的授权规则，则可以把一个响应通过该第二通信网络从该接入实体传送到该用户实体。该响应可以具有用于接入该第一通信网络的该至少一个所请求的密钥。
所述可调整的授权规则可包括一个允许用户实体接入该第一通信网络的指示。对于此类指示不是该授权规则的一部分的其他用户实体可能没有收到对所传送的请求的任何响应，或者可能会收到一个不带用于接入该第一个通信网络的该至少一个所请求的密钥的响应。
根据一个实施例，该响应可以根据IMS在一个SIP响应中特别是一个SIP通知消息中传送。
根据一个实施例，可根据该接入实体的用户的该至少一个命令对该授权规则进行调整。
该接入实体的用户可能有能力按照他的要求调整该授权规则。例如，该接入实体的用户可以允许一个定义的用户实体或一组定义的用户实体接入该第一通信网络。
根据一个实施例，可以通过该第二通信网络将一个邀请消息从该接入实体传送到该用户实体。该邀请消息可以邀请该用户实体接入该第一通信网络。该邀请消息可以包括该接入实体的公共ID。响应于接收到该邀请消息，可以通过该第二通信网络将一个请求从该用户实体传送到该接入实体，该请求使用该接入实体的所传送的公共ID并请求用于接入该第一通信网络的至少一个密钥。
根据一个实施例，可以通过该第一通信网络的一个开放链路将一个邀请消息从该接入实体传送到该用户实体。该邀请消息可邀请该用户实体接入该第一通信网络，并可以具有该接入实体的公共ID。响应于接收到该邀请消息，可以通过该第二通信网络将一个请求从该用户实体传送到该接入实体，该请求使用该接入实体的所传送的公共ID并请求用于接入该第一通信网络的至少一个密钥。
根据一个实施例，该邀请消息可以由该接入实体在一个定义的传输范围内广播。该邀请消息可以特别包括该接入实体的该公共ID。进入该接入实体（例如一个WLAN AP）的传输范围的用户实体可以向该接入实体发送一个请求。所述请求可以使用该邀请消息接收到的公共ID并且可以包括该用户实体的公共ID。
响应于从该用户实体接收到该请求，该接入实体可以有可能用一个响应来回应所接收到的请求。所述响应可以包括用于接入该第一通信网络的至少一个密钥。换句话说，该接入实体可以有可能向该请求用户实体发送一个响应。如果该网络实体向该用户实体发送了一个包括至少一个密钥或多个接入密钥的响应，则该决定可能根据一个授权规则。所述授权规则可指示该请求用户实体是否被允许接入该通信网络。
根据一个实施例，该至少一个密钥可具有一种特定的有效性，特别是一种特定的暂时有效性和/或一种关于数据量的特定的有效性。
通过举例的方式，至少一个密钥的所定义的暂时有效性可以指示只允许该用户实体在定义的持续时间内（例如五个小时内）或在特定的日期（例如下周六）接入该第一通信网络。
所定义的关于数据量的有效性可以示例性地指示该用户实体可以通过该第一通信网络收到一个定义的数据量，例如10MB。
根据一个实施例，该第一通信网络可以是一个无线局域网（WLAN）。
对该第一通信网络的进一步的示例可以包括无线个人局域网（WPAN）、无线城域网（WMAN）或无线广域网（WWAN）。
根据一个实施例，该第二通信网络是一个移动通信网络，特别是一个IP多媒体子系统（IMS）。
根据一个实施例，该第二通信网络可以由能够彼此通信的多个通信网络体现。
根据一个进一步的方面，本发明涉及一种计算机程序，包括一个程序代码，用于在至少一个计算机上运行时执行用于向一个第一通信网络注册用户实体的方法。
根据一个进一步的方面，本发明涉及一种用于向一个第一通信网络注册用户实体的网络实体。该用户实体及提供对该第一通信网络的接入的该网络实体可以注册在一个第二通信网络。该网络实体具有一个收发器，用于通过该第二通信网络在该用户实体与该网络实体之间传送用于向该第一通信网络注册所述用户实体的至少一个注册消息。
对应的工具（即网络实体、收发器及用户实体）可以在硬件或软件中实现。如果所述工具在硬件中实现，则它们可体现为一个装置（例如处理器或计算机）或是系统的一部分。如果所述工具在软件中实现，则它们可以体现为一个计算机程序产品、一个功能、一个例程、一个程序代码或一个可执行对象。
该网络实体的进一步的特征可以直接从用于向一个第一通信网络注册用户实体的方法的特征中得出。
根据一个进一步的方面，本发明涉及一种用于由接入点提供用户实体对一个第一通信网络的接入的方法。该方法包括将一个接入消息通过一个第二通信网络在该用户实体与该接入点之间传送的步骤，该接入消息具有用于接入该第一通信网络的接入信息。
根据一个进一步的方面，本发明涉及一种能够通过一个第一通信网络以及一个第二通信网络进行通信的接入点。该接入点具有至少一个接收器和一个发送器。该接收器可被配置成通过该第二通信网络为该第一通信网络接收一个接入请求消息。该接入请求消息被适配成请求用于接入该第一通信网络的接入信息的发送。该发送器可被配置成发送由该接入请求消息所请求的接入信息。
附图简要说明
将参照以下附图描述进一步的实施例，其中：
图1示出了一个用于向一个第一通信网络注册用户实体的网络实体的实施例；
图2示出了一个用于向一个第一通信网络注册用户实体的方法的实施例；
图3示出了根据实施例在一个通信系统中交换的用于订阅WLAN密钥的消息；以及
图4进一步示出了根据实施例在一个IMS通信系统中交换的用于初始IMS注册的消息。
详细说明
图1中展示了一个用于向第一通信网络105注册用户实体103的网络实体101的实施例。根据一个实施例，网络实体101及用户实体103由一个第二通信网络107连接。网络实体101具有一个用于至少向第二通信网络107进行通信的收发器109。
例如，第一通信网络105可以是用户实体103尝试注册的一个WLAN。
另外，网络实体101及用户实体103二者都注册在第二通信网络107中。第二通信网络107可以是一个移动通信网络，特别是一个IP多媒体子系统（IMS）通信网络。为了向第一通信网络105注册用户实体103，可以使用网络实体101的收发器109。收发器109可被配置成通过第二通信网络107在网络实体101与用户实体103之间发送用于向第一通信网络105注册所述用户实体103的至少一个注册消息。
该注册消息可以是一个请求用于接入第一通信网络105的至少一个密钥的请求，或一个包括用于接入第一通信网络105的至少一个所请求的密钥的响应。
例如，用户实体103可以通过第二通信网络107向网络实体101发送一个请求用于接入第一通信网络105的至少一个密钥的请求。在这方面，用户实体103可能知道网络实体101的公共ID。特别是，第二通信网络107可能知道用户实体103及网络实体101二者的公共ID。在第二通信网络107是一个IMS网络的情况下，这两个公共ID可能存储在归属用户服务器（HSS）中。
响应于接收到所述请求，如果所传送的请求满足一个用于接入所述第一通信网络105的可调整的授权规则，则网络实体101可以通过第二通信网络107向用户实体103传送一个响应。可以根据网络实体101的用户的一个命令对该授权规则进行调整。所述响应可以包括用于接入第一通信网络105的至少一个所请求的密钥。通过举例的方式，该请求可以在一个SIP订阅请求中传送。另外，该响应可以在一个SIP响应特别是一个SIP通知消息中传送。
图2示出了一个用于向一个第一通信网络注册用户实体的方法的实施例。
在第201步，该用户实体及一个提供对该第一通信网络的接入的接入实体注册到一个第二通信网络。示例性地，该第一通信网络可以是一个WLAN，并且该第二通信网络可以是一个IMS。
在第203步，可以通过该第二通信网络在该用户实体与该接入实体之间传送用于向该第一通信网络注册所述用户实体的至少一个注册消息。
根据一种实现方式，该至少一个注册消息通过SIP协议传送。另外，根据一种实现方式，该注册消息可以是一个订阅消息或一个认证消息。
根据一种实现方式，可以通过该第二通信网络或通过该第一通信网络的一个开放链路把一个邀请消息从该接入实体传送到该用户实体。该邀请消息可被配置成邀请该用户实体接入该第一通信网络。该邀请消息可以包括该接入实体的公共ID。响应于接收到该邀请消息，可以通过该第二通信网络把该请求从该用户实体传送到该接入实体。该请求可以使用该接入实体的所传送的公共ID并且可以请求用于接入该第一通信网络的至少一个密钥。对于该第一通信网络是一个WLAN并且该邀请消息是通过该WLAN的一个开放链路传送的示例，该邀请消息可以由该接入实体（即该WLAN AP）在一个定义的传输范围内广播。
图3示出了用于订阅无线局域网密钥的消息，这些密钥根据所展示的实施例可以在实现3GPP规范TS23.228所定义的IMS架构的通信系统中交换。图3的该通信系统可以包括一个用户实体（UE）301、一个与UE301相关联的代理CSCF（P-CSCF）301、一个与UE301相关联的服务呼叫会话控制功能305（S-CSCF）、一个询问CSCF（I-CSCF）307、一个与无线局域网接入点（WLAN AP）313相关联的S-CSCF309、一个与WLANAP313相关联的P-CSCF311以及WLANAP313。
P-CSCF303、S-CSCF305、I-CSCF307、S-CSCF309及P-CSCF311分别形成彼此通信的网络控制实体的实现方式。S-CSCF305、309及I-SCSF307进一步与归属用户服务器（HSS）（未示出）通信。P-CSCF303与UE301进行通信。P-CSCF311与WLAN AP311进行通信。
P-CSCF303、S-CSCF305、I-CSCF307、S-CSCF309及P-CSCF311特别用于处理该IMS通信系统中的会话发起协议（SIP）信令数据包。根据一种实现方式，S-CSCF305是信令层上的一个中央节点，并且被布置成处理UE301的用于IMS通信的SIP注册。特别是，S-CSCF305了解用户标识，如唯一地标识UE301的IMS私有用户ID。I-CSCF307被布置成查询该HSS以获得S-CSCF309的地址。I-CSCF307还向该负责的S-CSCF转发会话发起请求，如SIP邀请。
参照图3的消息流，第1步，UE301向P-CSCF303发送一个带有事件类型“WLAN密钥”的SIP订阅请求315。P-CSCF303将SIP订阅请求315转发到S-CSCF305。
第2步，S-CSCF305将SIP订阅请求315路由到WLAN AP313的归属网络中的I-CSCF307。
第3步，I-CSCF307从该HSS检索负责的S-CSCF309地址并将SIP订阅请求315转发到S-CSCF309。
第4步，SIP订阅请求315由S-CSCF309通过P-CSCF311转发到WLAN AP313。
第5步，如果UE301被允许查询WLAN AP313的WLAN密钥，WLAN AP313检查授权列表。如果是这种情况，WLAN AP313发回一个200ok响应317。
第6步，WLAN AP313创建一个暂时包含WLAN证书或密钥的SIP通知消息，并将此SIP通知消息319发送到UE301。
第7步，UE301用200ok消息321确认所接收到的SIP通知消息319。
图4示出了根据一种实现方式在IP IMS通信系统中交换的用于初始IMS注册的消息。
该IP IMS通信系统具有一个UE401、一个与UE401相关联的P-CSCF403、一个I-CSCF405、一个与HSS409相关联的S-CSCF407、及HSS409。
第1步，UE401向P-CSCF403发送SIP注册请求411。P-CSCF403将SIP注册请求411转发到I-CSCF405。
第2步，I-CSCF405用查询413查询HSS409，以为UE401的该公共用户ID接收负责的S-CSCF407。
第3步，I-CSCF405将SIP注册请求411转发到S-CSCF407。
第4步，S-CSCF407用查询415查询HSS409，以接收用户认证数据。
第5步，S-CSCF407创建一个401未授权消息417来挑战UE401。S-CSCF407将401未授权消息417转发到I-CSCF405。
第6步，401未授权消息417通过P-CSCF403转发到UE401。
第7步，UE401计算一个响应并将其添加到SIP注册请求411，并将SIP注册请求411发送到P-CSCF403，P-CSCF403将其转发到I-CSCF405。
第8步，I-CSCF405用查询419查询HSS409，以为该公共用户ID接收该负责的S-CSCF。
第9步，SIP注册请求411被转发到S-CSCF407。
第10步，S-CSCF407验证该证书并且认证成功。S-CSCF407为该注册的公共用户ID从HSS409检索用户配置文件421。
第11步，S-CSCF407向I-CSCF405发送一个200ok消息423。
第12步，I-CSCF405将200ok消息423经由P-CSCF403传送到UE401。
根据一些实现方式，一个诸如移动终端的用户实体可以使用例如IMS通信网络高效地注册到WLAN AP，用于流量分流。
本发明的这些方法的上述实施例及实现方式可由对应的工具体现，以形成一个装置的对应实施例。
本文提出的任何实施例或实现方式的特征可以与本文提出的其他特征和其他实施例或实现方式在所有似乎技术上合适的地方结合。
提供了所披露的实施例的先前描述以使本领域普通技术人员能够制作或使用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域普通技术人员是显而易见的，并且可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，将本文中定义的一般原理应用到其他实施例、布置或系统中。因此，本发明并非旨在限定于本文中所示的实施例，而是要符合与本文披露的原理相一致的最广泛范畴。

Claims (9)

1.用于向一个第一通信网络(105)注册用户实体(103)的方法，其中提供对该第一通信网络(105)的接入的一个接入实体(101)和该用户实体(103)注册到了一个第二通信网络(107)，该方法包括：
通过该第二通信网络(107)在该用户实体(103)与该接入实体(101)之间传送(203)用于向该第一通信网络(105)注册所述用户实体(103)的至少一个注册消息，该注册消息包括通过该第二通信网络(107)从该用户实体(103)传送到该接入实体(101)的一个请求，该请求请求用于接入该第一通信网络(105)的至少一个密钥；
如果所传送的请求满足一个用于接入所述第一通信网络的可调整的授权规则，则通过该第二通信网络(107)从该接入实体(101)向该用户实体(103)传送一个对于所传送的请求的响应，所述响应包括用于接入该第一通信网络(105)的至少一个所请求的密钥，
其中该授权规则根据该接入实体(101)的用户的命令是可调整的，以允许所定义的用户实体接入该第一通信网络；以及
如果该用户实体(103)注册到了该第一通信网络(105)的该接入实体(101)，则向该第一通信网络(105)分流该用户实体(103)的至少一些通信，
其中该请求在一个会话发起协议订阅请求中传送，并且其中该响应在一个会话发起协议响应消息中传送；并且
其中通过该第二通信网络(107)从该接入实体(101)向该用户实体(103)传送一个邀请消息，所述邀请消息邀请该用户实体(103)接入该第一通信网络(105)并且包括该接入实体(101)的一个公共标识，其中响应于接收到该邀请消息，通过该第二通信网络(107)从该用户实体(103)向该接入实体(101)传送一个请求，该请求使用该接入实体(101)的所传送的公共标识并且请求用于接入该第一通信网络(105)的至少一个密钥。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该至少一个注册消息通过会话发起协议传送。
3.根据权利要求1所述的方法，其中根据该用户实体(101)的用户的一个命令对该授权规则进行调整。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中通过该第一通信网络(105)的一个开放链路从该接入实体(101)向该用户实体(103)传送一个邀请消息，所述邀请消息邀请该用户实体(103)接入该第一通信网络(105)并且包括该接入实体(101)的一个公共标识，其中响应于接收到该邀请消息，通过该第二通信网络(107)从该用户实体(103)向该接入实体(101)传送一个请求，该请求使用该接入实体(101)的所传送的公共标识并且请求用于接入该第一通信网络(105)的至少一个密钥。
5.根据权利要求1所述的方法，其中该邀请消息由该接入实体(101)广播。
6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中该至少一个密钥具有一种特定的有效性，特别是一种特定的暂时有效性或一种关于数据量的特定有效性。
7.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中该第一通信网络(105)是一个无线局域网。
8.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中该第二通信网络(107)是一个移动通信网络，特别是一个IP多媒体子系统。
9.用于向一个第一通信网络(105)注册用户实体(103)的网络实体(101)，其中提供对该第一通信网络(105)的接入的该网络实体(101)和该用户实体(103)注册到了一个第二通信网络(107)，该网络实体(101)包括：
一个收发器(109)，用于通过该第二通信网络(107)在该用户实体(103)与该网络实体(101)之间传送用于向该第一通信网络(105)注册所述用户实体(103)的至少一个注册消息，该注册消息包括通过该第二通信网络(107)从该用户实体(103)传送到该接入实体(101)的一个请求，该请求请求用于接入该第一通信网络(105)的至少一个密钥；
其中，该收发器(109)还被配置成如果该请求满足一个用于接入该第一通信网络(105)的可调整的授权规则，则传送一个对于该请求的响应，所述响应包括用于接入该第一通信网络(105)的至少一个所请求的密钥，其中该授权规则根据该接入实体(101)的用户的命令是可调整的，以允许所定义的用户实体接入该第一通信网络，
其中该收发器(109)还被配置成经由该第一通信网络(105)接收该用户实体(103)的至少一些通信，如果该用户实体(103)注册到了该第一通信网络(105)的该接入实体(101)，则该至少一些通信从该用户实体(103)向该第一通信网络(105)分流，
其中该请求在一个会话发起协议订阅请求中传送，并且其中该响应在一个会话发起协议响应消息中传送；并且
其中通过该第二通信网络(107)从该接入实体(101)向该用户实体(103)传送一个邀请消息，所述邀请消息邀请该用户实体(103)接入该第一通信网络(105)并且包括该接入实体(101)的一个公共标识，其中响应于接收到该邀请消息，通过该第二通信网络(107)从该用户实体(103)向该接入实体(101)传送一个请求，该请求使用该接入实体(101)的所传送的公共标识并且请求用于接入该第一通信网络(105)的至少一个密钥。
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