CN103347282A - 基于地理位置和负载均衡的p-cscf分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，步骤包括：IMS用户向地理位置分配服务器请求分配一个合适的地理位置服务器,地理位置分配服务器收到用户的分配地理位置服务器的请求，根据请求中的IP地址和地理位置服务器的时延，给用户分配一个合适的地理位置服务器返回给用户,用户收到地理位置分配服务器返回的结果，向返回的地理位置服务器地址发起请求分配合适的P-CSCF,地理位置服务器收到来自用户的分配P-CSCF请求之后根据用户的IP地址信息和P-CSCF的负载情况分配一个地理位置上最接近且负载最轻的P-CSCF给用户注册,用户收到地理位置服务器返回的P-CSCF信息，并向该P-CSCF发起注册请求,按照IMS的标准流程完成剩余的注册工作。本发明能够有效的动态部署，自动配置,并且达到较好的负载均衡的效果。
Description
技术领域
本发明属于计算机网络与移动互联网领域，具体涉及一种基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法。
背景技术
IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem，简称IMS）作为下一代网络（NextGeneration Network，简称NGN）与业务融合的核心，实现IP多媒体业务的建立、维护及管理等功能的核心网络体系结构，建立与接入无关、能被移动网络与固定网络共用的融合核心网。
呼叫会话控制功能（Call Session Control Function，简称CSCF）是IMS系统中最核心的实体服务器，它主要完成IMS会话的建立、维护和拆除等各种会话控制功能。在IMS中有三种CSCF服务器，它们分别是代理CSCF服务器（Proxy-CSCF，简称P-CSCF）、服务CSCF服务器（Server-CSCF，简称S-CSCF）和询问CSCF服务器（Interrogating-CSCF，简称I-CSCF）。
P-CSCF是第一个联系点，是由用户UE使用本地CSCF发现机制发现的。接收用户的请求，并转发给相应的网元进行处理。在用户注册时首先需要通过本地的CSCF发现机制找到P-CSCF，然后才能接入到IMS网络，注册成功，并使用IMS提供的业务。
在3GPP标准中，P-CSCF的发现定义了两种方式，一种是IP-CAN(IP-Connectivity Access Network)接入的方式；另外一种是通过DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）+DNS(Domain Name System)查询方式来发现P-CSCF。其中IP-CAN方式中用户UE通过发现PDP激活请求给SGSN（Serving GPRS Support Node），并在PDP激活中指示请求一个P-CSCF地址，然后SGSN选择相应的GGSN（Gateway GPRS Support Node），并将请求转发给GGSN；GGSN在获取本网中的一个或者多个P-CSCF地址返回给SGSN，然后由SGSN将分配的P-CSCF地址返回给用户。在DHCP+DNS的P-CSCF发现过程中，在建立IP链接之后，用户请求获得P-CSCF域名以及DNS的IP地址，然后再向返回的DNS请求解析P-CSCF域名，得到P-CSCF的IP地址。
不管采用的是上述的哪种方式都是采用的手动配置，P-CSCF的增加和离开都需要手动的修改响应的配置,其中IP-CAN方式中GGSN一般采用的是静态配置的方式。而在DHCP+DNS中DHCP也是通过静态配置P-CSCF列表并选择合适的返回给用户。同时在分配P-CSCF的时候，也没有考虑P-CSCF与用户地理位置的关系，以及不同P-CSCF上的负载情况。
发明内容
本发明的目的是提供了一种基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，该方法对标准3GPP(3rd Generation Partnership Project)定义的IMS中P-CSCF的方法过程进行了补充，旨在自动配置、根据地理位置自动发现、动态负载均衡，提高系统的部署的灵活性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，其中，包括以下步骤：
（1）用户向地理位置分配服务器请求分配一个合适地理位置服务器；
（2）地理位置分配服务器收到用户的分配地理位置服务器的请求，根据请求中的IP地址和地理位置服务器的时延，给用户分配一个合适的地理位置服务器返回给用户；
（3）用户收到地理位置分配服务器返回的结果，向返回的地理位置服务器地址发起请求分配合适的P-CSCF；
（4）地理位置服务器收到来自用户的分配P-CSCF请求之后根据用户的IP地址信息和P-CSCF的负载情况分配一个地理位置上最接近且负载最轻的P-CSCF给用户注册；
（5）用户收到地理位置服务器返回的P-CSCF信息，并向该P-CSCF发起注册请求；
（6）按照IMS的标准流程完成剩余的注册工作。
地理位置分配服务器主要负责接收网络请求，给用户和P-CSCF分配合适的地理位置服务器，并实时记录端到端的时延，以便进行负载均衡处理，其中，步骤（2）具体包括以下子步骤：
（2-1）启动地理位置分配服务器，并开始监听来自网络的请求；
（2-2）接收到来自网络的请求；
（2-3）判断该请求是否来自用户，若是转到步骤（2-10）；否则转到步骤（2-4）；
（2-4）判断该请求是否来自P-CSCF，若是转到步骤（2-13）；否则转到步骤（2-5）；
（2-5）判断该请求是否来自地理位置服务器，若是转到步骤（2-6）；否则转到步骤（2-16）；
（2-6）当请求是来自地理位置服务器，判断是与地理位置服务器之间的心跳包，若是转到步骤（2-17），否则转到步骤（2-7）；
（2-7）当是来自地理位置服务器的请求，判断是否是新增加地理位置服务器的请求，若是，则转到（2-19），否则转到步骤（2-8）；
（2-8）当是来自地理位置服务器的请求，判断是否是地理位置服务器请求退出，若是转到步骤（2-20），否则转到步骤（2-9）；
（2-9）该消息是来自网络的不可识别的消息，系统不予处理，并转到步骤（2-21)；
（2-10）当请求是来自用户，提取请求用户的IP信息；
（2-11）根据用户的IP信息，提取相应的大致地理位置信息，找出离用户相对较近的候选地理位置服务器；
（2-12）根据地理位置分配服务器中记录的地理位置服务器端到端的时延，在候选的地理位置服务器中，选择一个端到端时延最小的地理位置服务器返回给用户，并转到步骤（2-21）；
（2-13）当请求是来自P-CSCF的，提取P-CSCF请求的IP信息；
（2-14）根据P-CSCF的IP地址，确定其大致地理位置，选择出候选的地理位置服务器集；
（2-15）根据地理位置分配服务器上的地理位置服务器端到端的时延表，在候选地理位置服务器集中选择端到端时延最小的地理位置服务器分配给P-CSCF，并返回给P-CSCF分配的结果，转到步骤（2-21）；
（2-16）经过判断，该请求不是来自用户，也不是来自P-CSCF，也不是来自地理位置服务器，则是地理位置分配服务器无法解析的请求，系统将不予处理，并转到步骤（2-21）；
（2-17）该请求是来自地理位置服务器的，并且是与地理位置服务器之间的心跳包时，提取心跳包中地理位置服务器端发送心跳包时的时间，然后计算实时的端到端的时延T，系统中原来的端到端的时延T_旧，则新的端到端的时延T_新，利用如下的关系式计算T_新=0.75*T_旧+0.25*T，然后更新端到端的时延表；
（2-18）将在5倍心跳包间隔时间内还没有收到心跳包的地理位置服务器从地理位置服务列表中删除，默认5倍时间内还没有收到地理位置服务器心跳包的服务器已经离开了服务网络，并转到步骤（2-21）；
（2-19）地理位置服务器发送过来的增加服务器的请求，这是地理位置服务器启动时发送的第一个请求包，地理位置分配服务器收到这个包之后，将在地理位置服务表中增加该服务器的相关信息，以便为后续的P-CSCF和用户提供服务，并转到步骤（2-21）；
（2-20）收到地理位置服务器的退出请求，将该地理位置服务器从地理位置服务器列表中删除，并转到步骤（2-21）；
（2-21）地理位置分配服务器服务结束。
地理位置服务器主要负责与地理位置分配服务器保持心跳包，时刻告诉地理位置分配服务器负载相关情况；接收UE分配P-CSCF的请求，并为UE分配合适的P-CSCF；负责与域内的P-CSCF保持心跳包，并时刻更新P-CSCF的负载情况，并负责处监听P-CSCF是否异常离开；其中，步骤（4）包括如下子步骤：
（4-1）启动地理位置服务器，向地理位置分配服务器发送加入服务请求，告知地理位置分配服务器可以提供服务；
（4-2）与地理位置分配服务器之间保持心跳包，并在心跳包中包含发送心跳包的时间；
（4-3）开始等待网络上的服务请求；
（4-4）接收到来自网络的服务请求；
（4-5）是否是来自用户分配P-CSCF的请求，若是转到步骤（4-14），否则转到步骤（4-6）；
（4-6）判断是否是来自P-CSCF的心跳包，若是转到步骤（4-7），否则转达步骤（4-16）；
（4-7）提出心跳包中P-CSCF发送时间，与现在时间的差即为端到端的时延T；
（4-8）原来系统中旧的端到端的时延T_old,则计算新的端到端的时延T_new=0.75*T_old+0.25*T；
（4-9）按照端到端时延从小到大重新将T_new对应的P-CSCF插入到P-CSCF响应时间表中；
（4-10）扫描P-CSCF响应时间表，将其中在5倍心跳包间隔时间内没有心跳包过来的P-CSCF在表中删除；
（4-11）回复P-CSCF发送过来心跳包；
（4-12）地理位置服务器是否请求退出系统，若是转到步骤（4-13），否则转到步骤（4-17）；
（4-13）发送退出服务请求给地理位置分配服务器，收到地理位置服务器的确认之后退出系统，转到步骤（4-17）；
（4-14）查看P-CSCF响应时间表，从其中选择一个端到端时延最短的P-CSCF分配给用户；
（4-15）返回分配的P-CSCF给用户，并转到步骤（4-17）；
（4-16）该包既不是来自用户也是不是来自P-CSCF，则该包是未定义的，不能被处理，不予响应；
（4-17）结束该过程；
P-CSCF除了标准IMS中定义的功能外，P-CSCF还会与地理位置服务器保持心跳包，同时在心跳包中包含发送时间，并且为用户提供注册服务，其中，步骤（5）包括以下子步骤：
（5-1）向地理位置分配服务器请求分配地理位置服务器；
（5-2）按照返回的结果，该P-CSCF向地理位置分配服务器发起心跳包，其中包含发送心跳包的时间；
（5-3）设定3倍的往返时延时间内是否收到地理位置服务器的响应，若收到了地理位置服务器的响应，则转到（5-4），否则转到（5-6）；
（5-4）等待网络上用户的注册请求；
（5-5）接收到用户的注册请求，完成用户的标准注册流程，并转到（5-7）；
（5-6）重新发送心跳包，如果3次重复都没有收到地理位置服务器的响应，则转到步骤（5-1）；在这三次中有一次收到了地理位置服务器的响应，则转到（5-4）；
（5-7）结束该分配过程。
通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下的效果：
（1）动态部署，自动配置
本发明基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，用户通过地理位置分配服务器和地理位置服务器可以自动的查找到相应的合适的P-CSCF，而不需要增加另外额外的手动配置，这样避免了在以前的方法中需要手动设置GGSN或者DHCP服务器。增加的P-CSCF服务器会自动去寻找相应的地理位置服务器，并通过地理位置服务器将其分配给用户进行注册。
（2）动态负载均衡
在现有的IMS系统中，甚至还有直接在用户的客户端中，直接写P-CSCF的地址，很可能导致某些服务器严重超载，而有一些服务器又没有用户的情况，甚至新增加的P-CSCF不会被用户发现。而在使用IP-CAN或者DHCP+DNS的方式中，也是没有办法知道P-CSCF的负载情况，只能按照既定的设计去进行P-CSCF分配。而在本发明基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法中，通过地理位置分配服务器和地理位置服务器，会根据端到端的时延大致判断服务器的负载，默认情况下认为端到端的时延越低，负载越轻，选择端到端的时延最低的分配给用户，是整个系统能够做到动态的负载均衡。
附图说明
图1是本发明基于地理位置和负载均衡的P-CSCF发现方法的流程图。
图2是本发明地理位置分配服务器服务流程图，是步骤（2）的细化流程图。
图3是本发明方法中步骤（4）的细化流程图，介绍地理位置服务器服务流程。
图4是本发明方法中步骤（5）的细化流程图，介绍P-CSCF具体的服务流程图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、构造特征、以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
如图1所示，本发明基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法的具体步骤如下：
（1）IMS用户向地理位置分配服务器请求分配一个合适的地理位置服务器；
（2）地理位置分配服务器收到用户的分配地理位置服务器的请求，根据请求中的IP地址和地理位置服务器的时延，给用户分配一个合适的地理位置服务器返回给用户；
（3）用户收到地理位置分配服务器返回的结果，向返回的地理位置服务器地址发起请求分配合适的P-CSCF；
（4）地理位置服务器收到来自用户的分配P-CSCF请求之后根据用户的IP地址信息和P-CSCF的负载情况分配一个地理位置上最接近且负载最轻的P-CSCF给用户注册；
（5）用户收到地理位置服务器返回的P-CSCF信息，并向该P-CSCF发起注册请求；
（6）按照IMS的标准流程完成剩余的注册工作。
步骤（2）中，地理位置分配服务器主要负责接收网络请求，给用户和P-CSCF分配合适的地理位置服务器，并实时记录端到端的时延，以便进行负载均衡处理，如图2所示，具体包括以下子步骤：
（2-1）启动地理位置分配服务器，并开始监听来自网络的请求；
（2-2）接收到来自网络的请求；
（2-3）判断该请求是否来自用户，若是转到步骤（2-10）；否则转到步骤（2-4）；
（2-4）判断该请求是否来自P-CSCF，若是转到步骤（2-13）；否则转到步骤（2-5）；
（2-5）判断该请求是否来自地理位置服务器，若是转到步骤（2-6）；否则转到步骤（2-16）；
（2-6）当请求是来自地理位置服务器，判断是与地理位置服务器之间的心跳包，若是转到步骤（2-17），否则转到步骤（2-7）；
（2-7）当是来自地理位置服务器的请求，判断是否是新增加地理位置服务器的请求，若是，则转到（2-19），否则转到步骤（2-8）；
（2-8）当是来自地理位置服务器的请求，判断是否是地理位置服务器请求退出，若是转到步骤（2-20），否则转到步骤（2-9）；
（2-9）该消息是来自网络的不可识别的消息，系统不予处理，并转到步骤（2-21)；
（2-10）当请求是来自用户，提取请求用户的IP信息；
（2-11）根据用户的IP信息，提取相应的大致地理位置信息，找出离用户相对较近的候选地理位置服务器；
（2-12）根据地理位置分配服务器中记录的地理位置服务器端到端的时延，在候选的地理位置服务器中，选择一个端到端时延最小的地理位置服务器返回给用户，并转到步骤（2-21）；
（2-13）当请求是来自P-CSCF的，提取P-CSCF请求的IP信息；
（2-14）根据P-CSCF的IP地址，确定其大致地理位置，选择出候选的地理位置服务器集；
（2-15）根据地理位置分配服务器上的地理位置服务器端到端的时延表，在候选地理位置服务器集中选择端到端时延最小的地理位置服务器分配给P-CSCF，并返回给P-CSCF分配的结果，转到步骤（2-21）；
（2-16）经过判断，该请求不是来自用户，也不是来自P-CSCF，也不是来自地理位置服务器，则是地理位置分配服务器无法解析的请求，系统将不予处理，并转到步骤（2-21）；
（2-17）该请求是来自地理位置服务器的，并且是与地理位置服务器之间的心跳包时，提取心跳包中地理位置服务器端发送心跳包时的时间，然后计算实时的端到端的时延T，系统中原来的端到端的时延T_旧，则新的端到端的时延T_新，利用如下的关系式计算T_新=0.75*T_旧+0.25*T，然后更新端到端的时延表。
（2-18）将在5倍心跳包间隔时间内还没有收到心跳包的地理位置服务器从地理位置服务列表中删除，默认5倍时间内还没有收到地理位置服务器心跳包的服务器已经离开了服务网络，并转到步骤（2-21）；
（2-19）地理位置服务器发送过来的增加服务器的请求，这是地理位置服务器启动时发送的第一个请求包，地理位置分配服务器收到这个包之后，将在地理位置服务表中增加该服务器的相关信息，以便为后续的P-CSCF和用户提供服务，并转到步骤（2-21）；
（2-20）收到地理位置服务器的退出请求，将该地理位置服务器从地理位置服务器列表中删除，并转到步骤（2-21）；
（2-21）地理位置分配服务器服务结束。
步骤（4）中，地理位置服务器主要负责与地理位置分配服务器保持心跳包，时刻告诉地理位置分配服务器负载相关情况；接收UE分配P-CSCF的请求，并为UE分配合适的P-CSCF；负责与域内的P-CSCF保持心跳包，并时刻更新P-CSCF的负载情况，并负责处监听P-CSCF是否异常离开。如图3所示，具体包括如下子步骤：
（4-1）启动地理位置服务器，向地理位置分配服务器发送加入服务请求，告知地理位置分配服务器可以提供服务；
（4-2）与地理位置分配服务器之间保持心跳包，并在心跳包中包含发送心跳包的时间；
（4-3）开始等待网络上的服务请求；
（4-4）接收到来自网络的服务请求；
（4-5）是否是来自用户分配P-CSCF的请求，若是转到步骤（4-14），否则转到步骤（4-6）；
（4-6）判断是否是来自P-CSCF的心跳包，若是转到步骤（4-7），否则转达步骤（4-16）；
（4-7）提出心跳包中P-CSCF发送时间，与现在时间的差即为端到端的时延T；
（4-8）原来系统中旧的端到端的时延T_old,则计算新的端到端的时延T_new=0.75*T_old+0.25*T；
（4-9）按照端到端时延从小到大重新将T_new对应的P-CSCF插入到P-CSCF响应时间表中；
（4-10）扫描P-CSCF响应时间表，将其中在5倍心跳包间隔时间内没有心跳包过来的P-CSCF在表中删除；
（4-11）回复P-CSCF发送过来心跳包；
（4-12）地理位置服务器是否请求退出系统，若是转到步骤（4-13），否则转到步骤（4-17）；
（4-13）发送退出服务请求给地理位置分配服务器，收到地理位置服务器的确认之后退出系统，转到步骤（4-17）；
（4-14）查看P-CSCF响应时间表，从其中选择一个端到端时延最短的P-CSCF分配给用户；
（4-15）返回分配的P-CSCF给用户，并转到步骤（4-17）；
（4-16）该包既不是来自用户也是不是来自P-CSCF，则该包是未定义的，不能被处理，不予响应；
（4-17）结束该过程；
步骤（5）中涉及的P-CSCF除了标准IMS中定义的功能外，在本发明基于地理位置和负载均衡的P-CSCF发现方法中，P-CSCF会与地理位置服务器保持心跳包，同时在心跳包中包含发送时间，并且为用户提供注册服务，如图4所示，具体包含如下的步骤：
（5-1）向地理位置分配服务器请求分配地理位置服务器；
（5-2）按照返回的结果，该P-CSCF向地理位置分配服务器发起心跳包，其中包含发送心跳包的时间；
（5-3）设定的时间内（一般是3倍的往返时延）是否收到地理位置服务器的响应，若收到了地理位置服务器的响应，则转到（5-4），否则转到（5-6）；
（5-4）等待网络上用户的注册请求；
（5-5）接收到用户的注册请求，完成用户的标准注册流程，并转到（5-7）；
（5-6）重新发送心跳包，如果3次重复都没有收到地理位置服务器的响应，则转到步骤（5-1）；在这三次中有一次收到了地理位置服务器的响应，则转到（5-4）；
（5-7）结束该分配过程。
应用实例：
为了验证本发明方法的可行性和有效性，在真实的环境下验证本发明方法。试验环境包括安装CentOS release5.6操作系统、开源的Open IMS Core的中集中式数据库开源HSS系统实现FHoSS服务器、按照本方法修改之后的P-CSCF服务器、标准I-CSCF服务器、标准S-CSCF服务器，以及相应的客户端，地理位置服务器，以及地理位置分配服务器。环境配置如表1所示。
表1
所有涉及到IMS Core中的网元，HSS、P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF都是按照标准的IMS进行部署，其中除了P-CSCF需要按照本发明方法进行适当的修改外，其他的标准IMS中的网元一律不变，部署的方式也是按照标准的IMS中的网元部署方法进行部署。本实验系统中，采用的是开源的Open IMS Core提供的网元进行修改和部署的。客户端是采用标准的IMS开源客户端Boghe进行修改，按照本发明中提到的方法进行修改得到的客户端。地理位置服务器，以及地理位置分配服务器分别是按照本发明中提到的方法进行开发的网元。所有的这些网元共同构成一个实验系统，在这个系统中，客户端的用户在开启之后，向地理位置分配服务器请求分配地理位置服务器，地理位置分配服务器收到分配请求之后，根据用户的IP选择一个合适的地理位置服务器分配给用户，用户当收到地理位置分配服务器分配的结果，客户端用户向该分配的地理位置服务器请求分配P-CSCF，地理位置分配服务器收到请求之后，根据P-CSCF负载情况选择一个负载最轻的P-CSCF服务器返回给用户，用户收到返回结果之后，向该被分配的P-CSCF服务器发起注册，完成标准IMS中其他剩余的注册流程（标准IMS中其他剩余的注册流程为现有技术，在此不再重复论述），并开始享受IMS的其他服务。通过以上方法建立的试验系统，可以验证得出，可以根据用户IP大致的确定其地理位置范围，然后选择一个隔用户最近的P-CSCF进行注册，并且在同一个位置部署了多个P-CSCF的时候，可以按照P-CSCF的负载情况，选择负载比较小的服务器进行注册。同时在系统中动态的增加P-CSCF和用户的时候，不需要增加任何配置，即可方便实施动态部署，提高系统的扩展和服务能力。
通过多次测试，采用本发明基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，实现IMS中用户按照地理位置自动获取离其相对较近的P-CSCF进行注册，在整个系统负载均衡和动态部署方面大大提高系统性能。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (4)
1.基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）用户向地理位置分配服务器请求分配一个合适地理位置服务器；
（2）地理位置分配服务器收到用户的分配地理位置服务器的请求，根据请求中的IP地址和地理位置服务器的时延，给用户分配一个合适的地理位置服务器返回给用户；
（3）用户收到地理位置分配服务器返回的结果，向返回的地理位置服务器地址发起请求分配合适的P-CSCF；
（4）地理位置服务器收到来自用户的分配P-CSCF请求之后根据用户的IP地址信息和P-CSCF的负载情况分配一个地理位置上最接近且负载最轻的P-CSCF给用户注册；
（5）用户收到地理位置服务器返回的P-CSCF信息，并向该P-CSCF发起注册请求；
（6）按照IMS的标准流程完成剩余的注册工作。
2.如权利要求1所述的基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，其特征在于：地理位置分配服务器主要负责接收网络请求，给用户和P-CSCF分配合适的地理位置服务器，并实时记录端到端的时延，以便进行负载均衡处理，其中，步骤（2）具体包括以下子步骤：
（2-1）启动地理位置分配服务器，并开始监听来自网络的请求；
（2-2）接收到来自网络的请求；
（2-3）判断该请求是否来自用户，若是转到步骤（2-10）；否则转到步骤 （2-4）；
（2-4）判断该请求是否来自P-CSCF，若是转到步骤（2-13）；否则转到步骤（2-5）；
（2-5）判断该请求是否来自地理位置服务器，若是转到步骤（2-6）；否则转到步骤（2-16）；
（2-6）当请求是来自地理位置服务器，判断是与地理位置服务器之间的心跳包，若是转到步骤（2-17），否则转到步骤（2-7）；
（2-7）当是来自地理位置服务器的请求，判断是否是新增加地理位置服务器的请求，若是，则转到（2-19），否则转到步骤（2-8）；
（2-8）当是来自地理位置服务器的请求，判断是否是地理位置服务器请求退出，若是转到步骤（2-20），否则转到步骤（2-9）；
（2-9）该消息是来自网络的不可识别的消息，系统不予处理，并转到步骤（2-21)；
（2-10）当请求是来自用户，提取请求用户的IP信息；
（2-11）根据用户的IP信息，提取相应的大致地理位置信息，找出离用户相对较近的候选地理位置服务器；
（2-12）根据地理位置分配服务器中记录的地理位置服务器端到端的时延，在候选的地理位置服务器中，选择一个端到端时延最小的地理位置服务器返回给用户，并转到步骤（2-21）；
（2-13）当请求是来自P-CSCF的，提取P-CSCF请求的IP信息；
（2-14）根据P-CSCF的IP地址，确定其大致地理位置，选择出候选的地理位置服务器集；
（2-15）根据地理位置分配服务器上的地理位置服务器端到端的时延表，在候选地理位置服务器集中选择端到端时延最小的地理位置服务器分配给P-CSCF，并返回给P-CSCF分配的结果，转到步骤（2-21）；
（2-16）经过判断，该请求不是来自用户，也不是来自P-CSCF，也不是来自地理位置服务器，则是地理位置分配服务器无法解析的请求，系统将不予处理，并转到步骤（2-21）；
（2-17）该请求是来自地理位置服务器的，并且是与地理位置服务器之间的心跳包时，提取心跳包中地理位置服务器端发送心跳包时的时间，然后计算实时的端到端的时延T，系统中原来的端到端的时延T_旧，则新的端到端的时延T_新，利用如下的关系式计算T_新=0.75*T_旧+0.25*T，然后更新端到端的时延表；
（2-18）将在5倍心跳包间隔时间内还没有收到心跳包的地理位置服务器从地理位置服务列表中删除，默认5倍时间内还没有收到地理位置服务器心跳包的服务器已经离开了服务网络，并转到步骤（2-21）；
（2-19）地理位置服务器发送过来的增加服务器的请求，这是地理位置服务器启动时发送的第一个请求包，地理位置分配服务器收到这个包之后，将在地理位置服务表中增加该服务器的相关信息，以便为后续的P-CSCF和用户提供服务，并转到步骤（2-21）；
（2-20）收到地理位置服务器的退出请求，将该地理位置服务器从地理位置服务器列表中删除，并转到步骤（2-21）；
（2-21）地理位置分配服务器服务结束。
3.如权利要求1所述的基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，其特征在于：地理位置服务器主要负责与地理位置分配服务器保持心跳包，时刻告诉地理位置分配服务器负载相关情况；接收UE分配P-CSCF的请求，并为UE 分配合适的P-CSCF；负责与域内的P-CSCF保持心跳包，并时刻更新P-CSCF的负载情况，并负责处监听P-CSCF是否异常离开；其中，步骤（4）包括如下子步骤：
（4-1）启动地理位置服务器，向地理位置分配服务器发送加入服务请求，告知地理位置分配服务器可以提供服务；
（4-2）与地理位置分配服务器之间保持心跳包，并在心跳包中包含发送心跳包的时间；
（4-3）开始等待网络上的服务请求；
（4-4）接收到来自网络的服务请求；
（4-5）是否是来自用户分配P-CSCF的请求，若是转到步骤（4-14），否则转到步骤（4-6）；
（4-6）判断是否是来自P-CSCF的心跳包，若是转到步骤（4-7），否则转达步骤（4-16）；
（4-7）提出心跳包中P-CSCF发送时间，与现在时间的差即为端到端的时延T；
（4-8）原来系统中旧的端到端的时延T_old,则计算新的端到端的时延T_new=0.75*T_old+0.25*T；
（4-9）按照端到端时延从小到大重新将T_new对应的P-CSCF插入到P-CSCF响应时间表中；
（4-10）扫描P-CSCF响应时间表，将其中在5倍心跳包间隔时间内没有心跳包过来的P-CSCF在表中删除；
（4-11）回复P-CSCF发送过来心跳包；
（4-12）地理位置服务器是否请求退出系统，若是转到步骤（4-13），否则转到步骤（4-17）；
（4-13）发送退出服务请求给地理位置分配服务器，收到地理位置服务器的确认之后退出系统，转到步骤（4-17）；
（4-14）查看P-CSCF响应时间表，从其中选择一个端到端时延最短的P-CSCF 分配给用户；
（4-15）返回分配的P-CSCF给用户，并转到步骤（4-17）；
（4-16）该包既不是来自用户也是不是来自P-CSCF，则该包是未定义的，不能被处理，不予响应；
（4-17）结束该过程。
4.如权利要求1所述的基于地理位置和负载均衡的P-CSCF分配方法，其特征在于：P-CSCF除了标准IMS中定义的功能外，P-CSCF还会与地理位置服务器保持心跳包，同时在心跳包中包含发送时间，并且为用户提供注册服务，其中，步骤（5）包括以下子步骤：
（5-1）向地理位置分配服务器请求分配地理位置服务器；
（5-2）按照返回的结果，该P-CSCF向地理位置分配服务器发起心跳包，其中包含发送心跳包的时间；
（5-3）设定3倍的往返时延时间内是否收到地理位置服务器的响应，若收到了地理位置服务器的响应，则转到（5-4），否则转到（5-6）；
（5-4）等待网络上用户的注册请求；
（5-5）接收到用户的注册请求，完成用户的标准注册流程，并转到（5-7）；
（5-6）重新发送心跳包，如果3次重复都没有收到地理位置服务器的响应，则转到步骤（5-1）；在这三次中有一次收到了地理位置服务器的响应，则转到（5-4）；
（5-7）结束该分配过程。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104954417A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-09-30 | Jdsu英国有限公司 | 用于处理数据的方法及设备 |
| CN105306491A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-03 | 用友网络科技股份有限公司 | 注册方法和注册系统 |
| CN105657014A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-08 | 北京奇艺世纪科技有限公司 | 一种负载均衡方法、系统及装置 |
| CN106131102A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-11-16 | 乐视控股（北京）有限公司 | 一种分配服务器的方法及装置 |
| CN106254526A (zh) * | 2016-09-13 | 2016-12-21 | 国网天津市电力公司 | 一种基于负载均衡的分布式ims体系架构的设计与优化方法 |
| CN106797585A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-05-31 | 华为技术有限公司 | 一种p‑cscf负载管理方法及装置 |
| CN107657165A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-02 | 甘肃万维信息技术有限责任公司 | 一种电子政务信息资源管理系统及其管理方法 |
| CN108366133A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-03 | 深圳市网心科技有限公司 | 一种ts服务器调度方法、调度设备及存储介质 |
| CN109490547A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-19 | 北京雪扬科技有限公司 | 一种用于辅助测试血糖的身体检测系统 |
| CN109524105A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-26 | 北京雪扬科技有限公司 | 一种用于心梗检测的身体检测系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101242647A (zh) * | 2007-11-01 | 2008-08-13 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种漫游时获取代理呼叫会话控制功能地址的方法 |
| WO2012072407A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | Koninklijke Kpn N.V. | Dynamic assignment of a serving network node |
| CN103023860A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 联芯科技有限公司 | 一种保持ims多媒体流式会话连续性的方法及相关网元 |
-
2013
- 2013-07-23 CN CN201310315359.3A patent/CN103347282B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101242647A (zh) * | 2007-11-01 | 2008-08-13 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种漫游时获取代理呼叫会话控制功能地址的方法 |
| WO2012072407A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | Koninklijke Kpn N.V. | Dynamic assignment of a serving network node |
| CN103023860A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 联芯科技有限公司 | 一种保持ims多媒体流式会话连续性的方法及相关网元 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10440676B2 (en) | 2013-12-11 | 2019-10-08 | Viavi Solutions Uk Limited | Method and apparatus for processing data |
| CN104954417A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-09-30 | Jdsu英国有限公司 | 用于处理数据的方法及设备 |
| CN104954417B (zh) * | 2013-12-11 | 2018-09-18 | 维亚威解决方案英国有限公司 | 用于处理数据的方法及设备 |
| CN106797585A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-05-31 | 华为技术有限公司 | 一种p‑cscf负载管理方法及装置 |
| CN106797585B (zh) * | 2015-06-29 | 2020-04-21 | 华为技术有限公司 | 一种p-cscf负载管理方法及装置 |
| CN105306491A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-03 | 用友网络科技股份有限公司 | 注册方法和注册系统 |
| CN105657014A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-08 | 北京奇艺世纪科技有限公司 | 一种负载均衡方法、系统及装置 |
| CN106131102A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-11-16 | 乐视控股（北京）有限公司 | 一种分配服务器的方法及装置 |
| CN106254526A (zh) * | 2016-09-13 | 2016-12-21 | 国网天津市电力公司 | 一种基于负载均衡的分布式ims体系架构的设计与优化方法 |
| CN107657165A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-02 | 甘肃万维信息技术有限责任公司 | 一种电子政务信息资源管理系统及其管理方法 |
| CN108366133A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-03 | 深圳市网心科技有限公司 | 一种ts服务器调度方法、调度设备及存储介质 |
| CN108366133B (zh) * | 2018-03-28 | 2022-02-22 | 深圳市网心科技有限公司 | 一种ts服务器调度方法、调度设备及存储介质 |
| CN109524105A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-26 | 北京雪扬科技有限公司 | 一种用于心梗检测的身体检测系统 |
| CN109490547A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-19 | 北京雪扬科技有限公司 | 一种用于辅助测试血糖的身体检测系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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