CN1758634B - 提供分布的用户定位器功能路由能力的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及提供分布的用户定位器功能路由能力的方法和设备。本发明提供了一种用于支持互联网协议(IP)多媒体子系统(IMS)用户定位器功能(SLF)的路由技术。其部分地基于利用例如用户领域的用户标识信息而使得信息的路由变得容易。这项技术能够实现IMS网络中的分布的用户定位器功能。用户定位器功能(SLF)通过多个归属用户服务(HSS)元件而最终可以适应更多用户。

Description

提供分布的用户定位器功能路由能力的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于在互联网多媒体子系统(IMS)网络中提供消息路由能力的方法和设备。在这点上，提供了一种在这种互联网(或IP)多媒体子系统(IMS)网络中支持分布的用户定位器功能(SLF)的路由技术。该技术部分地基于利用例如用户领域(realm)的用户标识信息而使得信息的路由变得容易。用户定位器功能(SLF)通过多个归属用户服务(HSS)元件最终可以适应多个用户。
背景技术
作为背景，对于电路交换网络而言，一般利用7号信令系统(SS7)、通过例如信令转送点(STP)的网络元件来路由消息。然而，对于互联网多媒体子系统(IMS)消息而言，使用不同的协议。在这点上，使用基于IP的协议的直径基础协议(Diameter Base Protocol)。
直径基础协议可以被扩展至支持各种的接口。例如，Cx接口被用于在呼叫服务控制功能(CSCF)元件和归属用户服务器(HSS)元件之间传送用户数据。Sh接口被用来在应用服务器(AS)和归属用户服务(HSS)元件之间传送用户数据。在这点上，直径基础协议具有路由能力以将Cx/Sh直径消息路由到合适的网络元件。这包括中继、重定向和代理能力。
直径基础协议扩展的消息(Cx和Sh)考虑用户的公共的和私人的识别信息(例如公共用户标识(PUID，public user identification)和私人用户标识(PRID，private user identification))。这些ID不仅可以包括数字也可以包括其它非数字符号。例如，用户x1的私人用户标识可以采用x1@xxx.lucent.com的形式。在这种情况下，私人用户标识具有xxx.lucent.com的领域。公共用户标识是涉及相同用户(例如x1)的信息，但是简单地以由其他人使用以寻址该用户的另一种(或一些)形式来表示。单个用户可能具有关联于其私人用户标识的多个公共用户标识。例如，公共用户标识可以是x1@lucent.com或x1@bell-labs.com。这样，一般公众决不可能知道用户的私人用户标识，而仅知道公共用户标识。可以仅网络和服务提供商知道私人用户标识信息。
当然，当用户标识信息简单的是数字时，如同在电话号码的情况下出现类似的情形。因此，用户的公共用户标识可以是公开的移动电话号码，而同一用户的私人用户标识可能是该用户的移动电话的移动标识号码(MIN)。
所阐明的管理IMS网络的实现的新近标准(例如3GPP TS 29.228‘Cx and Dx interfaces based on the Diameter Protocol’和3GPP TS23.228‘IP Multimedia Subsystem(IMS)’)，指出IMS网络可以使用用户定位器功能(SLF)。然而，用户定位器功能没有在标准中被定义，也没有任何已知的实现。在缺少有用解决方案的情况下，具有用户定位器功能的IMS系统中的路由可能是困难的。
本发明设想了一种新的、改善的系统，该系统解决了上面提及的困难及其它困难。
发明内容
提供了一种用于在互联网多媒体子系统(IMS)中提供路由能力的方法和设备。
在本发明的一方面中，所述方法包括由第一网络元件确定包括领域名的私人用户标识是否可用于路由直径消息，如果私人用户标识可用，则由第一网络元件利用该私人用户标识来填充(populate)第一直径协议消息的目的地领域(destination-realm)属性值对，由第一网络元件执行第一用户定位器功能以基于属性值对确定向其发送第一直径协议消息的第一归属用户服务(HSS)元件，从第一网络元件向第一归属用户服务(HSS)元件传输第一直径协议消息，如果私人用户标识不可用，则由第一网络元件利用整个网络领域来填充第二直径协议消息的目的地领域属性值对，从第一网络元件向第二网络元件传输第二直径协议消息，由第二网络元件执行第二用户定位器功能以确定应当向其发送第二直径协议消息的第二归属用户服务(HSS)元件，由第二网络元件利用与第二归属用户服务(HSS)元件有关的信息来填充重定向主机(Redirect-Host)属性值对，并且如果第二归属用户服务(HSS)元件不是第二网络元件，则将第二消息传输回第一网络元件和第二归属用户服务(HSS)元件。
在本发明的另一方面中，所述方法包括由第一网络元件接收对第一和第二直径协议消息之一的响应。
在本发明的另一方面中，其中，确定私人用户标识是否可用是作为服务请求消息的响应的。
在本发明的另一方面中，第一网络元件是呼叫服务控制功能(CSCF)模块。
在本发明的另一方面中，第一网络元件是应用服务器。
在本发明的另一方面中，第二网络元件是第二归属用户服务(HSS)元件并且所述方法还包括由第二网络元件来响应第二直径协议消息。
在本发明的另一方面中，执行第二用户定位器功能包括访问领域路由表和对等(peer)表的至少一个。
在本发明的另一方面中，提供了用于执行根据本发明的方法的装置。
在本发明的另一方面中，系统包括第一网络元件和第二网络元件，第一网络元件用于确定包括领域名的私人用户标识是否可用于路由直径协议消息，执行用户定位器功能以基于私人用户标识的可用性确定向其发送第一直径协议消息的第一归属用户服务(HSS)元件，向第一归属用户服务(HSS)元件传输第一直径协议消息，并且如果私人用户标识不可用，则传输第二直径协议消息；第二网络元件用于接收第二协议消息，执行第二用户定位器功能以确定应当向其发送第二消息的第二归属用户服务(HSS)元件，并且如果第二归属用户服务(HSS)元件不是第二网络元件，则将第二消息传输回第一网络元件。
在本发明的另一方面中，所述系统还包括存储在第二网络元件中的表，该表具有存储在其中的对等信息和领域路由信息。
在本发明的另一方面中，第一网络元件对服务请求消息作出响应。
在本发明的另一方面中，第一网络元件是呼叫服务控制功能(CSCF)模块。
在本发明的另一方面中，第一网络元件是应用服务器。
在本发明的另一方面中，第二网络元件是归属用户服务(HSS)元件。
根据下面提供的详细描述，本发明的适用的其它范围将变得清楚。然而，应当理解，由于本发明的精神和范围内的各种不同的改变和修改对于本领域的技术人员而言将变得清楚，因此当指示本发明的优选实施例时，详细描述和特定例子仅作为说明而被给出。
附图说明
本发明存在于构造、安排和设备的各个不同的部分的组合以及方法的步骤中，由此，所设想的目的如同下文更充分阐明的那样被实现、在权利要求中被特别指出并且在附图中被说明，其中：
图1说明了可以在其中实现根据本发明的实施例的网络；
图2是说明本发明的一个方面的呼叫流程图；
图3是说明本发明的一个方面的呼叫流程图；
图4是说明本发明的一个方面的呼叫流程图；
图5是说明本发明的一个方面的呼叫流程图；以及
图6说明根据本发明的网络元件的框图。
具体实施方式
现在参考附图，其中，所示出的仅出于说明本发明的示例性实施例的目的，并且不作为对其的限制，图1示出了可以包括本发明的系统。如所示，互联网(或IP)多媒体子系统(IMS)网络10包括彼此互相通信的各种网络元件。例如，示例性网络10包括呼叫服务控制功能(CSCF)模块12和应用服务器(AS)14。这些网络元件与多个归属用户服务(HSS)元件16-1到16-n(也表示为HSS1、HSS2、…HSSn)进行通信。此外，呼叫服务控制功能(CSCF)模块12和应用服务器14与用户定位器功能(SLF)模块18进行通信。呼叫服务控制功能(CSCF)模块12和应用服务器14还可以通过其它网络元件(未示出)通常间接地彼此通信。可以出于提供服务给网络或实现其它网络功能的目的而采用这些其它网络元件。
示出的网络元件使用直径协议并且因而通过指定的接口进行通信。例如，呼叫服务控制功能(CSCF)模块12与归属用户服务(HSS)模块16-1到16-n在Cx接口上、利用Cx消息进行通信。同样，应用服务器(AS)14与归属用户服务(HSS)模块16-1到16-n经由Sh接口、利用Sh消息进行通信。Cx消息和Sh消息中包括涉及目的地领域的数据字段，即目的地领域属性值对(AVP)。这些消息还包括用于重定向主机属性值对的数据字段。
应当理解，IMS网络10关联于一组领域/域。IMS网络10的每个用户具有关联于领域/域的私人用户标识(ID)。当然，用户还可以具有不止一个的公共用户标识。如同所提及的，存在包括在IMS网络中的不止一个的归属用户服务(HSS)元件，其每一个都可以对应于不同的领域。
如同上面详细描述的，用户x1的私人用户ID可以采用x1@xxx.lucent.com的形式。在这种情况下，该私人用户标识具有xxx.lucent.com的领域。
本领域的普通技术人员将认识到，图1所示的网络元件本质上是示例性的并且不一定填充可以包括本发明的整个网络。此外，每个网络元件就其在多媒体环境中的实现可以采用不同的形式。呼叫服务控制功能(CSCF)模块12，应用服务器(AS)14和归属用户服务(HSS)模块16-1到16-n采用领域中公知的形式并且根据本发明的教导而被简单地修改以实现本发明。
例如，如同将在图2-5的呼叫流程图中所阐明的，呼叫服务功能模(CSCF)12和应用服务器(AS)14是这样的网络元件：根据所描述的本发明的实施例，可操作以用于确定包括领域名的私人用户标识是否可以用于利用直径协议的路由，并且如果私人用户标识可用则利用该私人用户标识来填充第一直径协议消息的目的地领域属性值对(AVP)。这种网络元件还可操作来执行第一用户定位器功能(SLF)以基于目的地领域AVP的内容确定向其发送第一直径协议消息的第一归属用户服务(HSS)元件，并且向第一归属用户服务(HSS)元件传输第一直径协议消息。网络元件还用于在私人用户标识不可用的情况下利用整个网络领域来填充第二直径协议消息的目的地领域属性值对，并且向例如用户定位器功能模块(SLF)18的第二网络元件传输第二直径协议消息。
用户定位器功能模块(SLF)18可以采用另一个归属用户服务(HSS)模块的形式，例如超级分布式归属用户寄存器(SDHLR，superdistributed home subscriber register)。当然这种超级分布式归属用户寄存器(SDHLR)优选地基于应用环境服务器(AHE)并且支持本领域公知的直径协议和用户位置登记功能二者。因此元件18可以实现除了涉及用户位置的那些功能之外的功能。为了易于解释，将该元件称为用户定位器功能(SLF)模块。此外，如下文将结合图6所具体描述的那样，用户定位器功能模块(SLF)18优选地包括存储在其中的对等信息和领域路由信息的一系列查找表。为了确定向其发送消息的归属用户服务(HSS)元件，在本发明的至少一个实施例中访问了这些表。
总之，用户定位器功能(SLF)模块18是这样的网络元件(例如第二网络元件)：根据所描述的本发明的实施例，可操作以实现第二用户定位器功能(SLF)以确定应当向其发送第二直径协议消息的归属用户服务(HSS)元件。如果所确定的归属用户服务(HSS)元件不是包括用户定位器功能(SLF)的网络元件，则其利用与所确定的归属用户服务(HSS)元件相关的信息来填充重定向主机属性值对(AVP)，并且向第一网络元件传输回第二直径协议消息。重要的，如果所确定的归属用户服务(HSS)元件是第二网络元件(即包括用户定位器功能(SLF)模块的网络元件)，则如同普通归属用户服务(HSS)元件将要做的那样，简单地处理第二直径协议消息，这是因为在这点其具有这样做所需的所有信息。例如，如同图2中HSS1所做的那样，其可以提供应答给消息。在这些情况下，不需要将关于被确定的归属用户服务(HSS)元件的信息发送回呼叫服务控制功能(CSCF)模块或应用服务器(AS)。
在这种网络内的责任的配置和划分中，用户定位器功能(SLF)能力被分布。如果呼叫服务控制功能(CSCF)或应用服务器(AS)知道用户的私人用户标识，则由呼叫服务控制功能(CSCF)模块或应用服务器(AS)分别来实现用户定位器功能(SLF)。如果呼叫服务控制功能(CSCF)或应用服务器(AS)不知道用户的私人用户标识，则由用户定位器功能(SLF)模块18来实现用户定位器功能(SLF)。
应当理解，关联于示例性网络10的呼叫流程可以随着包括在网络内并且用来实现所提供的服务的部件而变化。例如，某些功能将由呼叫服务控制功能(CSCF)模块12来启动，而其它可以由应用服务器(AS)14来实现。差别在于呼叫服务控制功能(CSCF)模块12将一般响应于服务请求消息而实现本发明的特征。作为提供服务给网络的结果，应用服务器(AS)14可以启动所设想的技术。
还应当理解，根据目前描述的实施例的方法通过合适的软件例程而被实现在网络中，所述软件例程可以根据所实现的功能而触发相应的硬件。这些软件例程可以在例如叫服务控制功能(CSCF)模块或应用服务器的单个网络元件中来提供，或者可以分布在整个网络。可应用的标准还可以指示在实现的所选择的方面。
关于涉及呼叫服务控制功能(CSCF)模块12的示例性呼叫流程，现在参考图2和3。
首先参考图2，当呼叫服务控制功能(CSCF)模块12接收了服务请求消息(在20)时，启动本发明的技术。如果呼叫服务控制功能(CSCF)模块12能够确定用户(例如IMS用户)的私人用户标识，则呼叫服务控制功能(CSCF)将利用例如x1@xxx.lucent.com的私人用户标识领域来填充所提及的Cx请求消息的目的地领域AVP。这是本发明的分布的用户定位器功能(SLF)能力的一部分。
呼叫服务控制功能(CSCF)模块然后将基于存储在呼叫服务控制功能(CSCF)模块12中的路由表，发送Cx消息给相应的HSS主机，例如归属用户服务(HSS)元件16-1(在22)。该路由表可以采用使领域(或私人用户标识)与归属用户服务(HSS)元件相关联的不同的形式。在正常的处理中，归属用户服务(HSS)元件16-1将利用Cx应答来应答所述请求(在24)。
现在参考图3，当呼叫服务控制功能(CSCF)模块12接收了服务请求消息时(在30)，类似地启动本发明的技术。如果呼叫服务控制功能(CSCF)模块确定用户的私人用户标识信息不可用，则呼叫服务控制功能(CSCF)模块将利用整个IMS网络的领域来填充Cx请求消息的强制的目的地领域属性值对(AVP)。整个IMS网络领域的一种形式的例子是“netwok.com”。呼叫服务控制功能(CSCF)模块然后将基于存储在呼叫服务控制功能(CSCF)模块中的路由表，发送Cx消息给另一个网络元件(例如第二网络元件)，例如位于例如SDHLR主机地址或其它归属用户服务(HSS)元件中的用户定位器功能(SLF)模块(在32)。
根据存储在目的地领域属性值对(AVP)数据和公共用户ID(PUID)，用户定位器功能(SLF)模块搜索将PUID映射到网络领域的映射表。如上面所指出的，在被发送到用户定位器功能(SLF)模块的Cx消息中提供了目的地领域属性值对(AVP)。还应当理解，Cx消息中也提供了公共用户ID(PUID)。基于领域路由表(和可能的其它表)的搜索结果，用户定位器功能(SLF)模块确定应当向哪个归属用户服务(HSS)模块(例如归属用户服务(HSS)模块16-1)发送Cx消息，并且利用Cx消息来答复呼叫服务控制功能(CSCF)请求(在34)。Cx消息包括所确定的归属用户服务(HSS)模块(例如归属用户服务(HSS)模块16-1)的地址/名称。为此，重定向主机属性值对(AVP)填充所提及的信息。这种步骤/功能对应于根据本发明的分布的用户定位器功能(SLF)的另一个部分。
如同所指出的，呼叫服务控制功能(CSCF)模块然后将请求发送到归属用户服务(HSS)模块(例如归属用户服务(HSS)模块16-1)(在36)。在正常的处理中，归属用户服务(HSS)模块(例如归属用户服务(HSS)模块16-1)发送合适的Cx应答作为响应(在38)。
特别地，例如SDHLR的用户定位器功能(SLF)模块中的用于识别公共用户标识(PUID)的表和网络领域映射表，不需要存储关于对应于用户定位器功能(SLF)模块(即可能包括SLF模块的归属用户服务(HSS)模块)的公共用户标识的信息。如果在例如SDHLR中的PUID和网络领域映射表中不能找到PUID，则将由可以包括SLF模块的归属用户服务(HSS)模块来简单地处理消息。
现在参考图4，也可以由应用服务器来启动本发明的技术。如果应用服务器能够确定用户(例如IMS用户)的私人用户标识，则应用服务器将利用例如x1@xxx.lucent.com的私人用户标识领域来填充所提及的Sh请求消息的目的地领域AVP。这是本发明的分布的用户定位器(SLF)能力的一部分。
应用服务器然后将基于存储在应用服务器中的路由表，发送Sh消息给对应的HSS主机，例如归属用户服务(HSS)元件16-1(在40)。在正常的处理中，归属用户服务(HSS)元件16-1将利用Sh应答来回复请求(在42)。
现在参考图5，如果应用服务器确定用户的私人用户标识信息不可用，则应用服务器将利用整个IMS网络的领域来填充Sh请求消息的强制的目的地领域属性值对(AVP)。再次，整个IMS网络的领域可以采取“network.com”的形式。应用服务器然后将基于存储在应用服务器中的路由表，发送Sh消息给另一个网络元件，例如位于例如SDHLR主机地址中的用户定位器功能(SLF)模块(在50)。
根据存储在目的地领域属性值对(AVP)中的数据和公共用户ID(PUID)，用户定位器功能(SLF)模块搜索将PUID映射到网络领域的映射表。如同所指出的，在被发送至用户定位器功能(SLF)的Sh消息中提供了目的地领域属性值对(AVP)。还应当理解，Sh消息中也提供了公共用户ID。基于领域路由表(和可能的其它表)的搜索结果，用户定位器功能(SLF)模块确定应当向哪个归属用户服务(HSS)模块(例如归属用户服务(HSS)模块16-1)发送Sh消息，并且利用Sh消息来回复应用服务器请求(在34)。Sh消息包括所确定的归属用户服务(HSS)模块(例如归属用户服务(HSS)模块16-1)的地址/名称。为此，利用所提及的信息来填充重定向主机属性值对(AVP)。这种步骤/功能对应于根据本发明的分布的用户定位器功能(SLF)的另一部分。
如同所指出的，应用服务器然后发送请求给归属用户服务(HSS)模块(例如归属用户服务(HSS)模块16-1)。在正常的处理中，归属用户服务(HSS)模块(例如归属用户服务(HSS)模块16-1)发送合适的Sh应答作为响应(在38)。
再次，例如SDHLR的用户定位器功能(SLF)模块中的用于识别公共用户标识(PUID)的表和网络领域映射表，不需要存储关于对应于用户定位器功能(SLF)模块(即可能包括SLF模块的归属用户服务(HSS)模块)的公共用户标识的信息。如果在例如SDHLR中的PUID和网络领域映射表中不能找到PUID，则将由可以包括SLF模块的归属用户服务(HSS)模块来简单地处理消息。
现在参考图6，示出了存储在用户定位器功能模块18中的表(例如领域路由表60和对等表62)。当然，所示出的这些表仅是存储表的例子，并且不应当被认为限制了本发明。还应当理解，如上文所提到的，元件18可能具有附加的功能以及为了易于解释而没有示出或描述的部件。
在操作中，如果来自对等的消息中的目的地领域匹配于领域路由表60中的领域名60-1的条目，并且消息中的销售商和应用ID 60-2、60-3匹配于与所述条目相关联的那些，则消息基于动作字段值60-4而动作，所述动作字段值例如是本地＝路由到本地应用，中继＝路由到领域路由表的服务器名称字段60-5中所示出的对等。如果例如需要中继，则服务器名称60-5(或其它相关信息)提供到对等表62的指针，该对等表中存储了应当向其转发消息的网络元件(例如归属用户服务(HSS)元件)的地址或主机标识62-1。如果确定了应当向其发送消息的实体实际上是包括用户定位器功能(SLF)模块的实体，则该实体将简单地实现本地消费，例如处理消息而不启动消息的其它中继。如上面所指出的，所确定的实体具有所有必需的信息以简单地处理消息(并且，例如可以发送应答给合适的实体)。如果没有找到匹配，则将该事件通知给应用或答复消息被发送给对等指出没有找到匹配。
上面的描述仅提供了本发明的特定实施例的公开，并且不限制本发明。同样，本发明不限于仅上面描述的实施例。可以认识到，本领域的技术人员可以设想落于本发明范围内的替换实施例。

Claims (10)

1.一种用于在包括分布的用户定位器功能的互联网协议多媒体子系统中进行路由的方法，所述方法包括：
由第一网络元件确定包括领域名的私人用户标识是否可以用于路由直径协议消息；
如果所述私人用户标识可用，则由所述第一网络元件利用所述私人用户标识的领域名，填充第一直径协议消息的目的地领域属性值对；
由第一网络元件执行用户定位器功能，以基于所述目的地领域属性值对，确定所述第一直径协议消息被发送到的第一归属用户服务元件；
从所述第一网络元件向所述第一归属用户服务元件传输所述第一直径协议消息；
如果所述私人用户标识不可用，则由所述第一网络元件利用整个网络领域来填充第二直径协议消息的目的地领域属性值对；
从所述第一网络元件向第二网络元件传输所述第二直径协议消息；
由所述第二网络元件执行第二用户定位器功能，以确定所述第二直径协议消息所应当发送到的第二归属用户服务元件；
由所述第二网络元件利用与所述第二归属用户服务元件有关的信息，填充所述第二直径协议消息的重定向主机属性值对；以及
如果所述第二归属用户服务元件不是所述第二网络元件，则向所述第一网络元件传输回所述第二直径协议消息，并且所述第一网络元件将所述第二直径协议消息发送到所述第二归属用户服务元件。
2.根据权利要求1的方法，还包括由所述第一网络元件接收对于所述第一和第二直径协议消息之一的响应。
3.根据权利要求1的方法，其中所述确定私人用户标识是否可用是响应于服务请求消息的。
4.根据权利要求1的方法，其中所述第一网络元件是呼叫服务控制功能模块。
5.根据权利要求1的方法，其中所述第一网络元件是应用服务器。
6.根据权利要求1的方法，其中所述第二网络元件是所述第二归属用户服务元件，并且所述方法还包括由所述第二网络元件来响应所述第二直径协议消息。
7.根据权利要求1的方法，其中执行所述第二用户定位器功能的步骤包括：访问领域路由表和对等表的至少一个。
8.一种用于实现包括分布的用户定位器功能的互联网多媒体子系统的系统，所述系统包括：
第一网络元件，可操作以确定包括领域名的私人用户标识是否可用于路由直径协议消息，如果所述私人用户标识可用，则由所述第一网络元件利用所述私人用户标识的领域名，填充第一直径协议消息的目的地领域属性值对，执行第一用户定位器功能，以基于所述私人用户标识的可用性，确定所述第一直径协议消息被发送到的第一归属用户服务元件，并且向所述第一归属用户服务元件传输所述第一直径协议消息，如果所述私人用户标识不可用，则由所述第一网终元件利用整个网络领域填充第二直径协议消息的目的地领域属性值对，并且如果所述私人用户标识不可用，则向第二网络元件传输所述第二直径协议消息；和
所述第二网络元件，可操作以执行第二用户定位器功能，以确定所述第二直径协议消息应当被发送到的第二归属用户服务元件，并且如果所述第二归属用户服务元件不是所述第二网络元件，则将所述第二直径协议消息传输回所述第一网络元件，并且所述第一网络元件将所述第二直径协议消息发送到所述第二归属用户服务元件。
9.根据权利要求8的系统，还包括存储在所述第二网络元件中的表，所述表具有存储在其中的对等信息和领域路由信息。
10.根据权利要求8的系统，其中所述第一网络元件响应服务请求消息。
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