CN1647490A - 通信系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信系统，所述通信系统包括至少一个用户设备，所述用户设备具有多个与其相关的身份。所述用户设备具有用于存储至少一个所述身份的装置。提供了用于存储至少一个所述多个身份的存储装置，以及用于从所述用户设备接收身份信息、从所述存储装置得到至少一个与所接收身份信息相关的身份、将从所述存储装置得到的所述至少一个身份发送到所述用户设备的装置。

Description

通信系统和方法
技术领域
本发明涉及一种通信系统和方法。
背景技术
通信系统可被视为一种实现两个或更多实体之间的通信的设备，所述实体例如是用户设备和/或与所述系统相关的其它节点。通信系统通常根据特定标准或技术规范操作，所述标准和技术规范规定了允许所述系统的各种单元做出何种行为，以及如何实现。例如，所述标准或技术规范可能会定义所述用户，或更精确地说，所述用户设备或终端是否带有分组交换服务器和/或电路交换服务器。此外，还定义了用于连接的通信协议和/或参数。换言之，需要定义所述通信所基于的“规则”组，以借助所述系统实现通信。
为所述用户终端或其它节点提供无线通信的通信系统是已知的。无线系统的实例是蜂窝网络。在蜂窝系统中，基站收发器(BTS)或类似接入实体经由所述实体之间的无线接口服务于移动站(MS)或类似的无线用户设备(UE)。所述通信所需的基站和其它节点的操作可由一个或若干控制实体控制。所述各种控制实体可能互连。一个或多个网关节点可用于将所述蜂窝网络连接至其它网络，例如公共交换电话网(PSTN)和/或诸如IP(互联网协议)的其它通信网络和/或其它分组交换网络。
通信系统可能适合于为移动站提供诸如分组交换(PS)业务的无线数据通信业务。实现无线数据通信业务的系统实例包括通用分组无线电业务(GPRS)、GSM演进的增强型数据率(EDGE)移动数据网、诸如通用移动电信网络(UMTS)的所谓第三代通信网、i-phone或IMT-2000(国际移动电信)和地面中继无线电(TETRA)系统，但并不仅限于此。
在第三代系统中，已建议提供多媒体网络体系结构。多媒体网络体系结构能够处理诸如话音、音频、数据本身以及其它任何媒体类型的各种不同类型的数据。已建议具有所述网络体系结构的IP(互联网协议)多媒体子系统。因此，所述体系结构的子系统被设置为根据互联网协议，以分组数据形式在各种实体之间传送数据。
所述IP多媒体子系统包括所有提供多媒体业务的核心网络单元。其包括与信令和承载相关的网络单元的集合。IP多媒体业务被设置为使用分组交换域。所述IP多媒体核心网被设置为使得PLMN运营商基于并依据互联网应用、业务和协议提供其用户多媒体业务。所述IP多媒体核心网络子系统应当能够会聚并接入无线用户的基于话音、视频、消息发送、数据和网络的技术。
所建议的第三代多媒体网络体系结构可能具有用于处理不同功能的若干不同服务器。所述功能包括诸如呼叫状态控制功能(CSCF)的功能。所述呼叫状态控制功能可能包括诸如代理呼叫状态控制功能(P-CSCF)、轮询呼叫状态控制功能(I-CSCF)和服务呼叫状态控制功能(S-CSCF)的功能。控制功能可能由诸如原籍用户服务器(HSS)和各种应用服务器提供。
在当前所建议的技术规范中，第三代合作项目；技术规范组业务和系统方面；IP多媒体子系统(IMS)阶段2(版本5)，此处引入作为参考，存在着各种可能与IP多媒体业务的用户相关的身份。所述身份包括私人用户身份和公共用户身份。所述身份被设置在IM用户身份模块ISIM内。每个ISIM都是所述用户设备的通用集成电路卡UICC卡内的应用。然而，在所述技术规范的较早版本内，所述UICC卡内的所述UMTS用户身份模块USIM应用并不包括所述附加身份。与所述标准(R99或Rel-4)的先前版本符合的UICC卡可由所述用户出售或拥有。然而，如果根据所述技术规范的Rel-5版本的设备的用户试图使用IP多媒体系统，则无法实现。
已建议所需IP多媒体系统身份直接从国际移动用户识别符(IMSI)得到。然而，其缺点在于，这将会导致安全和最优化问题。此外， 所述公共用户身份并非如iohn.smith@vodafone.com的友好用户。来自IMSI的公共用户身份可能大约是336574890@22081>。此外，必需执行附加数据库搜索，以便检查所得到的公共和私人用户身份是否有效。
发明内容
因此，本发明实施例的目的是解决，或至少减轻上述的一个问题。
根据本发明的第一个方面，提供了一种通信系统，所述通信系统包括至少一个用户设备，所述用户设备具有多个与其相关的身份，所述用户设备具有用于存储至少一个所述身份的装置，用于存储至少一个所述多个身份的存储装置，用于从所述用户设备接收身份信息、从所述存储装置得到至少一个与所接收身份信息相关的身份、将从所述存储装置得到的所述至少一个身份发送到所述用户设备的装置。
根据本发明的第二方面，提供了一种供通信系统使用的通信节点，所述通信节点包括用于从用户设备接收身份信息的装置，基于所接收身份信息从所述存储装置得到至少一个与所述用户设备相关的身份的装置，以及将从所述存储装置得到的所述至少一个身份发送到所述用户设备的装置。
根据本发明的又一方面，提供了一种通信方法，所述通信方法包括的步骤是，从用户设备发送与所述用户设备相关的身份信息、基于所述身份信息从存储装置得到至少一个身份、将所述所得到的至少一个身份发送到所述用户设备。
附图说明
为更好地理解本发明以及如何将本发明付诸实施，以下将借助实例来参考附图，在附图中：
图1示出了可引入本发明的通信系统体系结构；
图2示出了根据本发明的第一实施例的第一信息流；
图3示出了根据本发明的第二实施例的信息流；
图4示出了根据第三实施例的信息流；以及
图5示出了结合图4使用的另一信号流。
具体实施方式
参照图1，其示出了可引入本发明的可能的网络系统体系结构。根据UMTS 3G技术规范设置所述示范性网络系统10。然而，应当理解的是，本发明的备选实施例可与其它第三代技术规范或其它任何适当的标准一起使用。用户设备10可连接至无线电接入网络12。所述用户设备10与所述无线电接入网络12之间的连接经由无线连接11。所述用户设备10可采取任何适当的形式，所述用户设备10例如是移动电话、便携计算机、个人数字助理(PDA)或其它任何适当的无线设备。所述无线设备可能是或并非移动的。本发明的实施例适用于所述用户设备10附至受访网络时，以及所述用户设备附至其原籍网络时，所述受访网络并非通常与用户设备相关的用户设备的网络。
所述无线电接入网络12至少包括基站，通常还包括控制器。所述无线电接入网络12连接至GPRS核心网。例如，所述RAN 12可能连接至SGSN 30(服务GPRS支持节点)。所述SGSN 30可能连接至GGSN 32(网关GPRS支持节点)。所述SGSN和GGSN 32构成所述GPRS核心网14。所述GGSN 32连接至DHCP(动态主机配置协议)15。所述DHCP 15用于为所述用户设备10提供代理CSCF节点16的域名。所述P-CSCF节点16连接至GGSN 32。所述DNS 18连接至PSCF-16和SGSN 30。方框34内标记的单元可认为是受访网络。
所述原籍网络标记在方框36内。所述受访与原籍网络之间的连接经由所述受访网络的GGSN 32和所述原籍网络的GGSN 38。在所述两个GGSN 32之间是骨干网或其它形式的连接。所述GGSN 38连接至I-CSCF 20和S-CSCF 22。所述CSCF 20和22都连接至HSS 24。所述S-CSCF是服务呼叫状态控制功能，是当前服务于至少一个所述用户设备的服务器，并控制所述用户设备的状态。所述原籍用户服务器实体24用于存储注册身份、类似的与用户相关的信息以及公共和私人用户身份，以下将对其详细描述。
存在着许多与IP多媒体(IM)业务的用户相关的身份。在IM子系统内，所述用户应当具有私人用户身份(IMPI)。所述私人身份由所述原籍网络运营商指配，并且例如用于注册、授权、管理和计费目的。
所述身份可能采取在RFC 2486内定义的网络接入识别符的形式。这是IETF(互联网工程任务组)标准。所述IMSI的表示可能包括在所述私人身份的网络接入识别符内。所述私人用户身份通常并不用于路由SIP消息。所述私人用户身份可能包括在从所述用户设备传送到所述原籍网络的注册请求内。所述私人用户身份优选的是由所述原籍网络运营商定义的唯一全球身份，其可能在所述原籍网络内用于从网络角度唯一识别所述用户。所述私人用户身份可能被永久地分配给用户，但在本发明的备选实施例内，所述私人用户身份可能被动态分配。所述私人用户身份优选的是在预订所述原籍网络期间内有效。所述私人用户身份可能用于识别存储在所述HSS内的诸如鉴权信息的用户信息。基于运营商政策，所述IMPI可能存在于计费记录内。应当理解的是，所述IMPI识别所述预订，即IM业务性能，而非所述用户。在本发明的优选实施例中，所述HSS和C-SCCF必需得到和存储所述私人用户身份。
至于公共用户身份，IM子系统的用户必须具有一个或多个公共用户身份IMPU。所述一个或多个公共用户身份由任何用户用于请求通信到其他用户。例如，这可能被包括在商业卡上。电话拨号和互联网命名方案可用于依据所述用户具有的公共用户身份来寻址用户。所述一个或多个公共用户身份可能采取SIPURL(如RFC 2543以及RFC2396内定义，两者此处引入作为参考)或E.164号码，即当前电话号码的形式。在本发明优选实施例内，例如可通过单个请求，经由IP多媒体核心网子系统内的机制来全球注册具有多个与其相关的公共身份。这将会阻止用户单独注册他们的一些公共身份，如果需要的话。在本发明优选实施例内，公共用户身份在注册期间内不必由所述网络鉴权。所述公共用户身份可能用于识别所述HSS内的用户信息。
应当理解的是，所述原籍网络运营商负责指配所述私人用户识别符和公共用户识别符。应当理解的是，本发明的一些实施例可能会使用并非由所述运营商定义的其它识别符。与相同业务简表相关的所有公共用户识别符应当具有相同的业务组。应当理解的是，特定用户可能具有多个与不同业务简表相关的公共用户身份。在本发明优选实施例内，每个公共用户身份仅与单个业务简表相关。
以下将参照图2，其示出了本发明的第一实施例，尤其示出了信令流。
在第一步骤S1中，发生：遵循GPRS附加进程，建立PDP(分组数据协议)语境，并执行P-CSCF发现进程。所述GPRS附加进程是所述用户设备借助其将自身附加到GPRS网络的进程。这是已知的，不必赘述。所述PDP语境建立进程包括，例如使用在第三代技术规范3GPPTS24.008内规定的PDP语境建立进程，建立适当的PDP语境承载，所述第三代技术规范3GPPTS24.008此处引入作为参考。应当理解的是，建立PDP语境是已知的，将不再赘述。在所述P-CSCF发现进程内，建立PDP语境在所述附加进程之后执行，之后是成功激活PDP语境部分。这可使用两个机制中的一个：在一个进程内，使用所述DHCP，且作为选择，如果需要可使用DNS，以便得到所述P-CSCF地址。所述进程包括所述用户将请求发送到DHCP服务器。其可能会请求一个或多个P-CSCF的完全限定域名的列表以及所述DNS服务器的IP地址，或其可能会请求P-CSCF IP地址的列表。如果这并未提供所需P-CSCF地址，则所述用户设备将询问发送到所述DNS服务器，以检索从其中选择一个的P-CSCF地址的列表。如果来自所述DNS服务器的响应并不包括所述IP地址，则需要附加DNS询问，以将所述完全限定域名分解为IP地址。
应当理解的是，以上进程仅是借助实例，任何适当的进程都可用于识别所述P-CSCF 16的正确地址。
在步骤S2中，将REGISTER请求从所述用户设备发送到所述P-CSCF 16。所述请求的目的是向所述原籍网内的CSCF 22注册所述用户的SIP(会话互联网协议)统一资源识别符。所述请求被路由到所述P-CSCF，因为其是所述用户设备的IP多媒体子系统的接触点。
在步骤S3中，基于所述用户的统一资源识别符URI，所述P-CSCF 16确定所述用户设备10正从来访域注册，并执行域名服务器DNS 18询问，以将所述I-CSCF 20定位于所述原籍网内。所述DNS 18内的查找基于在请求URI内规定的地址。
在步骤S4中，所述P-CSCF 16将始发于所述用户设备10的注册请求发送到在步骤S3内识别的I-CSCF 20。
在步骤S5中，所述I-CSCF通过将询问发送到所述HSS 24，请求与所述订户(即用户)注册状态相关的信息。所述HSS将所需性能发送回I-CSCF 20。基于所述信息，所述I-CSCF 20选择适当的S-CSCF 22。
在步骤S6中，所述注册消息由I-CSCF 20发送到所选择的S-CSCF 22。
在步骤S7中，执行鉴权进程。在从未经授权的用户(即尚未得到授权的用户)接收注册请求时，所述S-CSCF 22请求至少一个用于质询用户的鉴权矢量。如果有效鉴权矢量并不可用，则所述S-CSCF 22从所述HSS请求所述矢量。在此步骤中，所述S-CSCF还向所述HSS24指示其已被指配为服务于所述特定用户。
在步骤S8中，所述S-CSCF 22选择在所述鉴权质询内使用的矢量。
在步骤S9中，所述S-CSCF 22将所述鉴权质询发送到所述I-CSCF 20。在步骤S10中，所述I-CSCF 20将所述质询转发到相关P-CSCF 16。而在步骤S11中，所述P-CSCF 16将所述授权质询发送到所述用户设备10。
在步骤S12中，所述用户设备被设置为生成响应和会话密钥。
在步骤S13中，所述用户设备10从通用集成电路卡UICC卡内的USIM应用得到国际移动用户身份IMSI，并将其包括在由所述用户设备生成的注册消息内。所述注册请求还包括对于所述用户设备的响应。所述注册消息包括完整性保护，因此所述IMSI信息可包括在此消息内，从而具有与如果其包括在所述第一注册消息(在步骤S2内)内相比更佳的安全性。所述注册消息被从所述用户设备10发送到所述P-CSCF 16。步骤S14类似于S3，并确保所述P-CSCF 16在步骤S15内将所述注册消息发送到正确的I-CSCF 20。
步骤S16和步骤S17类似于上述的步骤S5和S6。
在步骤S18中，所述S-CSCF 22检查所述UE 10鉴权响应，并证实其是成功的。
在步骤S19中，一旦用户已由S-CSCF 22注册，所述S-CSCF 22即向所述HSS 24通知所述用户已被注册。所述HSS可能还将用户简表包括在发送回所述S-CSCF 22的响应内。
在步骤S20中，如果所述鉴权成功，则所述S-CSCF将所述IMPI和/或所注册的IMPU包括在发送到所述用户设备的消息内。在步骤S20中，所述信息被从所述S-CSCF 22发送到所述I-CSCF 20。在步骤S21中，所述信息被从所述I-CSCF 20转发到所述P-CSCF 16。最后，在步骤S21中，所述消息被从所述P-CSCF 16转发到所述UE 10。
在所述UE 10已接收到所述IMPI和/或IMPU之后，所述UE 10将其存储在所述用户设备电话存储器内，并如IMS技术规范内定义地使用它们。
由于所述第一注册消息并不包括所述IMSI，所以所述消息应当包括允许识别正确HSS 24的一些信息。例如，所述用户可能带有与其相关的HSS的识别号。应当理解的是，在本发明备选实施例中，备选方法可用于确定所述用户的正确HSS。还应当理解的是，必需修改在步骤S20、S21和S22中发送的消息，以携带公共和私人用户身份。
以下将参照图3，其示出了本发明的备选实施例。步骤T1与图2的步骤S1相同。
在图3的步骤T2中，执行与图2的步骤S2类似的功能。然而，所述IMSI信息或源于其的识别符可能包括在所述注册消息内。这将会使特定UE 10的HSS得以识别。步骤T3到T12与图2的步骤S3到S12相同或类似。步骤T13内的第二注册请求包括与所述第一注册请求相同的UE识别符。由于所述消息具有完整性保护，因此其可确认在步骤T2内发送的值。步骤T14到T18可能与图2的步骤S14到S18相同。在步骤T19中，所述S-CSCF 22可能会请求所述HSS向其提供所述用户的简表，包括IMPU和/或IMPI。作为响应，所述HSS将IMPU和/或IMPI提供给所述S-CSCF。应当理解的是，在现有技术规范内，所述HSS能够提供所述用户简表，以响应于所述S-CSCF所发送的消息。
在步骤T20到T22中，所述S-CSCF将OK消息发送到所述用户设备。所述消息包括所述公共和/或私人身份。所述号码或身份被存储在所述用户设备内。
以下将参照图4，其示出了本发明的又一实施例。步骤R1到R19与结合图3描述的相同。然而，在步骤R20到R22内发送的消息，即200OK消息并不包括私人或公共身份。在已注册所述用户设备之后，执行其中得到所述公共和/或私人身份的过程。这在图5内示出。
在图5的第一步骤M1中，SUBSCRIBE消息由所述用户设备10发送到P-CSCF 16。借助于此，所述用户设备预订注册状态事件分组，并将所述IMSI或所得到的值用作识别符。在步骤M2中，其由所述P-CSCF 16转发到所述S-CSCF 22。在步骤M3中，回答被从S-CSCF22发送到P-CSCF 16，而在步骤M4中，所述消息由所述P-CSCF 16转发到所述用户设备10。在步骤M5中，所述S-CSCF 22将包括所述私人和/或公共识别符的通知消息发送到所述P-CSCF 16。在步骤M7中，所述用户设备将回答，即200OK消息发送到所述P-CSCF 16，所述回答消息在步骤M8中被转发到所述S-CSCF 22。
应当理解的是，所述用户设备可能会在后续信令中使用一个或多个所接收的公共或私人识别符，或可在后续信令中继续使用所述IMSI或所得到的值。
所述预订消息包括对于关于所述用户注册状态的通知的请求，所述请求由200OK消息确认。响应于此请求，所述S-CSCF将通知消息发送到所述用户，所述通知消息包括所述用户已与其网络运营商达成协议以在成功注册时得以注册的IMPU和/或IMPI。应当理解的是，所述终端可能会被预先配置为在其已被注册之后，立即使用IMSI将所述预订消息发送到其自己的注册状态。应当理解的是，所述S-CSCF22可能在步骤T19中，在任何适当的时间，例如在从HSS下载用户简表期间内得到所述IMPU和/或IMPI信息。
在对于本发明实施例的一个修改中，作为使用IMSI号码的备选，附带GSM的用户设备可能会使用所述用户设备在附加所述GSM网络时接收的暂时IMSI(TIMSI)等。可使用唯一识别所述网络用户的任何所得到或暂时身份。TIMSI等的主要优点是无法看见(通过窃听空中接口)哪个用户(即哪个IMSI)注册到所述IMS。
以上已在GPRS系统和IP多媒体系统的语境内描述了本发明的优选实施例，但应当理解的是，本发明实施例并不仅限于所述系统，并可用于其它任何系统。

Claims (25)

1、一种通信系统，所述通信系统包括：
至少一个用户设备，所述用户设备具有多个与其相关的身份，并且所述用户设备具有用于存储至少一个所述身份的装置；
存储装置，用于存储至少一个所述多个身份；
用于从所述用户设备接收身份信息，从所述存储装置得到至少一个与所接收身份信息相关的身份，以及将从所述存储装置得到的所述至少一个身份发送到所述用户设备的装置。
2、根据权利要求1的系统，其中所述系统被这样设置，即在已建立安全连接时，所述用户设备将所述身份信息提供给所述接收装置。
3、根据权利要求1或2的系统，其中所述多个身份包括以下的至少一个：
IMSI、私人用户身份；至少一个公共用户身份。
4、根据权利要求3的系统，其中所述用户设备被设置为存储所述IMSI。
5、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述身份信息包括所述用户设备所存储的所述身份中的至少一个，或从所述身份中得到的信息。
6、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述身份信息包括暂时识别。
7、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述用户设备的存储装置包括用户身份模块SIM。
8、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述系统包括IP多媒体系统。
9、根据权利要求8的系统，其中所述接收装置包括CSCF。
10、根据权利要求9的系统，其中所述接收装置包括S-CSCF。
11、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述存储装置包括HSS。
12、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述系统包括原籍网络和服务网络，所述用户设备通常与所述原籍网络相关，所述服务网络是所述原籍网络和受访网络中的一个。
13、根据权利要求12的系统，其中所述存储装置与所述原籍网络相关。
14、根据权利要求11到12中任何一个的系统，其中所述用户设备带有这样的信息，即所述信息用于识别与所述用户设备相关的所述存储装置。
15、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述用户设备具有存储从所述存储装置得到的所述至少一个身份的装置。
16、一种用于通信系统的通信节点，所述通信节点包括：
用于从用户设备接收身份信息的装置，
基于所接收身份信息，从所述存储装置得到至少一个与所述用户设备相关的身份的装置；以及
将从所述存储装置得到的所述至少一个身份发送到所述用户设备的装置。
17、一种通信方法，所述通信方法包括步骤：
从用户设备发送与所述用户设备相关的身份信息；
基于所述身份信息，从存储装置得到至少一个身份；以及
将所述得到的至少一个身份发送到所述用户设备。
18、根据权利要求17的方法，其中所述身份信息包括以下的一个或多个：
所述用户的身份，从所述用户身份中得到的信息；与所述用户相关的暂时身份。
19、根据权利要求17或18的方法，其中从所述存储装置得到的所述至少一个身份包括公共身份和私人身份中的至少一个。
20、根据权利要求17到19中任何一个的方法，包括将所述得到的至少一个实体存储在所述用户设备中的步骤。
21、根据权利要求17到20中任何一个的方法，其中所述发送步骤包括：从所述用户设备发送第一消息，从所述用户设备发送第二消息，所述第一与第二消息都包含所述身份信息，所述第二消息比所述第一消息更为安全。
22、根据权利要求21的方法，其中所述第二消息的完整性被保护。
23、根据权利要求17到22中任何一个的方法，其中所述得到的至少一个身份被经由安全连接发送到所述用户设备。
24、根据权利要求17到23中任何一个的方法，其中被发送到所述用户设备的所述至少一个身份被在NOTIFY消息内发送。
25、根据权利要求17到23中任何一个的方法，其中所述至少一个身份被在200OK消息内发送到所述用户设备。
CN038083671A 2002-03-22 2003-03-20 通信系统和方法 Expired - Lifetime CN1647490B (zh)

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