CN1859437A - 用户终端获取接入位置信息的方法及用户终端和相应设备 - Google Patents

用户终端获取接入位置信息的方法及用户终端和相应设备 Download PDF

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Abstract

一种下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法及用户终端、具有动态主机配置服务器功能的网络设备，对动态主机配置协议进行扩展，增加新的动态主机配置协议选项，利用该选项携带用户终端的接入位置信息；用户终端接入网络时，动态主机配置服务器在动态主机配置协议应答消息中携带该动态主机配置协议选项；用户终端收到该动态主机配置协议选项，从该动态主机配置协议选项中获取接入位置信息。本发明克服了现有技术终端游牧或漫游到另外的接入网时，需要手工更改终端上配置的接入网信息，工作量大、不灵活的缺点，使用户终端能自动获取自己的接入位置信息，支持终端的游牧或漫游。

Description

用户终端获取接入位置信息的方法及用户终端和相应设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法、用户终端，以及相应的具有动态主机配置服务器功能的设备。
背景技本
目前ITU-T和ETSI分别作为国际和欧洲的电信标准组织都正在制定未来NGN(下一代网络)的网络架构，如图1所示为ETSI TISPANNGN网络架构示意图，基于这种NGN网络架构，NGN网络可以分为三大部分：业务控制与应用部分、网络承载部分、终端部分，下面分别对各部分的功能进行描述：
1、业务控制与应用系统，包括IP多媒体子系统(IMS)、PSTN/ISDN仿真子系统、流媒体子系统等，完成各种应用的业务控制功能并提供各种业务。
2、网络承载系统，包括以下几个子系统：
(1)网络附着子系统(NASS)：完成网络接入层的认证授权、地址分配、用户位置信息管理和终端的配置功能；
(2)资源接纳控制子系统(RACS)：基于业务需求完成承载网络资源的控制、分配、管理功能，保证业务的服务质量；
(3)传送子系统：在上述子系统的控制下完成各种网络报文的传送功能；包括图中的接入承载网(Access Transport network)和核心承载网(Core Transport network)。
3、用户终端：包括各种NGN终端以及用户家庭网，包括家庭网关、IAD(综合接入设备)、STB(机顶盒)、Video-Phone(可视电话)、PC(电脑)、WiFi(无线保真)手机等。
其中网络附着子系统NASS的结构如图2所示，NASS子系统包括如下几个功能实体：
(1)AMF——接入管理功能。
(2)NACF——网络接入配置功能，对于DHCP(动态主机配置协议)接入方式，NACF通常是DHCP Server(动态主机配置服务器)。
(3)CLF——连接性会话定位功能，提供CLF到业务系统的接口。
(4)UAAF——用户接入授权功能。
(5)PDBF——用户签约数据库功能。
(6)CDCF——用户端设备配置功能。
在这种NGN架构中，通过引入NASS及RACS子系统，屏蔽了底层传送子系统的差异，对上提供统一的标准接口。基于这种架构，可以实现业务与接入的分离，即NGN业务提供商不需要关注具体的底层传送子系统的差异，只需要提供标准的接口与接入网络运营商对接；接入网络运营商也可以不关心如何提供具体的NGN业务，只需要通过NASS和RACS对外提供标准的接口，NGN业务运营商就可以利用承载网的资源提供有QOS保证的NGN业务。
因此一个业务系统可以服务多个不同的宽带接入网(业务系统可以是某个业务控制与应用子系统，或者某个具体的网络应用，例如可以是IMS即IP多媒体系统、IPTV即IP电视系统、或某个网络游戏)，也就是说一个用户可以通过不同的接入运营商接入网络，在多个接入网之间游牧或漫游(游牧是指用户由一个网络切换到另外一个网络，切换期间中断业务；漫游切换不中断业务；漫游通常在移动网应用，游牧在固网或半移动网如WIFI、DSL应用)。如图3所示为终端通过不同的接入网接入业务系统的结构示意图，无论用户从哪个接入网接入，都可以得到相应的业务服务。这就要求，当用户向业务系统注册或请求业务时，业务系统可以从用户接入网的NASS获取用户的相关信息，并通过接入网的RACS进行网络带宽/QOS资源的申请和预留，从而保证有效的服务。
由于用户可以在多个接入网之间漫游，业务运营商需要知道用户的位置信息(拜访地信息)；通过获取用户的位置信息，业务系统可以进行精确的QOS控制、提供不同的资费策略(本地、长途、漫游)、提供位置信息服务等。但问题是，当一个终端接入网络时，通常终端并不知道本身的接入位置信息。由于终端是直接向业务系统注册或请求业务的，这个过程对于接入网是透明的，所以当终端向业务系统注册时，如果不能携带其接入位置信息，业务系统也就不知道用户在哪个接入网，当然也就不知道从哪个接入网获取用户的相关信息并进行相应的QOS控制了。
现有技术一般在终端上预先配置接入网信息，当终端接入到业务系统时，将这个预先配置的接入网信息注册到业务系统，业务系统根据该信息到对应的接入网查询用户信息并进行QOS控制。但现有技术无法实现终端的游牧或漫游，当终端从一个接入网游牧或漫游到另外一个接入网时，需要手工更改终端上配置的接入网信息，工作量大、不灵活。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术终端从一个接入网游牧或漫游到另外一个接入网时，需要手工更改终端上配置的接入网信息，工作量大、不灵活的缺点，提供一种下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法及相应的用户终端和网络设备，使用户终端能自动获取自己的接入位置信息。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
这种下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法，包括以下步骤：先对动态主机配置协议进行扩展，增加新的动态主机配置协议选项，利用该选项携带用户终端的接入位置信息；用户终端接入网络时，动态主机配置服务器在动态主机配置协议应答消息中携带所述的动态主机配置协议选项；用户终端收到所述的动态主机配置协议选项，从该动态主机配置协议选项中获取接入位置信息。
可以由所述的用户终端先通过动态主机配置协议发现消息、动态主机配置协议请求消息或动态主机配置协议通知消息向动态主机配置服务器请求所述的用户终端接入位置信息，再由动态主机配置服务器在动态主机配置协议应答消息中携带所述的动态主机配置协议选项返回给用户终端。
所述的动态主机配置协议应答消息可以为动态主机配置协议提供消息，或者动态主机配置协议确认消息。
所述的动态主机配置协议选项携带的接入位置信息包括全部或部分下列信息：接入运营商标识、用户接入网标识、用户接入网网络附着子系统标识或地址、用户接入网连接性会话定位功能标识或地址、用户接入的宽带远程接入服务器标识或地址、用户接入的接入设备标识或地址、用户接入的物理线路和逻辑链路标识。
所述的动态主机配置协议选项至少包括类型字段和内容字段，所述的类型字段表示该动态主机配置协议选项所携带的是接入位置信息，所述的内容字段携带用户终端的接入位置信息。
用户终端可以通过动态主机配置协议发现消息请求用户终端的接入位置信息，动态主机配置服务器通过动态主机配置协议提供消息携带所述的动态主机配置协议选项应答用户终端的请求。或者，用户终端也可以通过动态主机配置协议请求消息或通知消息请求用户终端的接入位置信息，动态主机配置服务器通过动态主机配置协议确认消息携带所述的动态主机配置协议选项应答用户终端的请求。
相应的一种下一代网络中的用户终端，包括：
动态主机配置协议接入位置信息获取模块：用于接收实现动态主机配置服务器功能的设备发来的携带接入位置信息的动态主机配置协议报文，并从所述的动态主机配置协议报文的选项中获取所述的接入位置信息，并将该信息发送到接入位置信息处理模块；
接入位置信息处理模块：将所述的接入位置信息保存于本地，从而可以在向业务系统注册或请求业务时使用该信息。
相应的一种下一代网络中具有动态主机配置服务器功能的设备，包括：
接入位置信息处理模块：用于保存用户的接入位置信息，以便于向用户终端配置所述的接入位置信息；
动态主机配置协议接入位置信息发送模块：将接入位置信息处理模块保存的接入位置信息承载于发送给用户终端的动态主机配置协议报文的接入位置信息选项中，并发送给相应的用户终端。
本发明的有益效果为：本发明克服了现有技术终端从一个接入网游牧或漫游到另外一个接入网时，需要手工更改终端上配置的接入网信息，工作量大、不灵活的缺点，通过对动态主机配置协议(DHCP)的扩展，增加新的DHCP选项(Option)携带用户接入位置信息，不需要更改网络拓扑，不需要进行用户终端的配置，用户终端接入网络时可以自动通过请求消息获取自己的接入位置信息，也可以不需要请求，而是直接由DHCP服务器(DHCP Server)在DHCP应答消息中携带新增的DHCP Option发送到用户终端。用户终端可以将该信息向业务系统注册，从而保证了业务系统可以获取终端的接入位置信息。本发明使用户终端接入不同网络，或同一网络的不同位置时可获取当前的接入位置信息，实现了支持用户终端的游牧或漫游。
附图说明
图1为NGN网络架构示意图；
图2为网络附着子系统结构示意图；
图3为用户终端通过不同的接入网接入业务系统的结构示意图；
图4为标准的DHCP交互流程图；
图5为本发明用户终端获取位置信置及上报业务系统的流程图；
图6为实现本发明提出的方法的用户终端模块结构示意图；
图7为实现本发明提出的方法的实现DHCP服务器功能的设备模块结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)是一种常用的网络接入方式，主机可以通过DHCP完成IP地址等网络参数的自动配置。
如图4所示为标准的DHCP交互流程图，终端接入网络时，通过DHCP获取IP地址、子网掩码、DNS等信息，该过程是由终端向DHCPServer(NASS系统的部件)请求完成的。用户终端通过DHCP Discover(DHCP发现)、DHCP Request(DHCP请求)或DHCP Inform(DHCP通知)消息向DHCP Server(DHCP服务器)发送请求，DHCP Server向用户终端返回DHCP OFFER(DHCP提供)、DHCP Ack(DHCP确认)消息。DHCP报文可以携带各种DHCP Option(选项)，通过这些Option可以携带各种信息，例如DNS Server、SIP Server等。
本发明通过扩展一种新的DHCP Option携带用户终端的接入位置信息，并使用户终端和具有动态主机配置服务器功能的网络设备支持该DHCP Option，该Option有一个专用的Code即类型字段，通过该Option，用户终端可以从网络获取接入位置信息/拜访地信息。DHCP Option格式如下：
CODE  Length     Content
CODE字段表示类型，即该Option为携带用户终端接入位置信息的Option；Length表示Option的长度；用户终端的接入位置信息在本Option的Content(内容)字段中携带。该DHCP Option可以携带的用户接入位置信息可以包括以下全部或部分子选项：
1、接入运营商标识，例如“China Telecom”。
2、用户接入网标识，可包括运营商信息、物理区域信息等，例如“China Telecom Beijing DSL R01”。
3、用户接入网网络附着子系统(NASS)标识或地址，例如“ChinaTelecom NASS 001”或“212.100.010.001”。
4、用户接入网连接性会话定位功能(CLF)标识或地址，例如“ChinaTelecom CLF 001”或“212.100.011.001”。
5、用户接入的宽带远程接入服务器(BRAS)标识或地址，例如：“Beijing BRAS001”或“212.100.100.001”。
6、用户接入的接入设备标识或地址，例如：“Beijing DSLAM1001”或“212.100.101.001”。
7、用户接入的物理线路和逻辑链路标识，例如：“BeijingDSLAM1001 eth 0/1/0/1：100”或“Beijing BRAS001 atm 0/1/0/1：0.35”。
基于上述标准的DHCP过程，只需要通过DHCP Server向用户终端发送的DHCP OFFER和/或DHCP Ack消息中携带上述Option，就可以把终端的接入位置信息/拜访地信息发送给用户终端。
如图5所示为本发明用户终端获取位置信置及上报业务系统的流程图，相关部件对于DHCP Option进行如下处理：
1)DHCP Server端发出的DHCP Offer和DHCP Ack消息携带上述本发明新增的DHCP Option，该DHCP Option携带用户接入位置信息，该信息可以包括上述可以携带的用户接入位置信息各子选项。
2)用户终端收到携带本发明提出的DHCP Option的DHCP Offer或DHCP Ack，从该Option中获取接入位置信息，因接入位置信息中可能包括多个子选项，终端可根据需要获取全部或部分子选项。
3)用户终端可以将该信息向业务系统注册，从而保证业务系统可以获取用户终端的接入位置信息。
用户终端可以通过DHCP Discover请求本发明中定义的Option选项，DHCP Server通过DHCP Offer应答终端的请求，该DHCP Offer中通过本发明定义的DHCP Option携带用户接入位置信息。终端也可以通过DHCP Request或DHCP Inform请求本发明中定义的Option选项，DHCP Server通过DHCP Ack应答终端的请求，该DHCP Ack中通过本发明定义的DHCP Option携带用户接入位置信息。
DHCP交互过程中，完成DHCP Relay(中继)功能的网络设备(如宽带远程接入服务器BRAS或数字用户线接入复用器DSLAM)，对于携带该DHCP Option的DHCP报文的处理应与不携带该DHCP Option的DHCP报文相同，处理过程中，网络设备对于该DHCP Option不做任何改动。
本发明通过对DHCP的扩展，增加新的DHCP Option携带用户接入位置信息，不需要更改网络拓扑，不需要进行用户终端的配置，用户终端接入网络时可以自动通过请求消息获取自己的接入位置信息，也可以不需要请求，而是直接由DHCP Server在DHCP Offer或DHCP Ack消息中携带新增的DHCP Option发送到用户终端。终端可以将该信息向业务系统注册，从而保证了业务系统可以获取终端的接入位置信息。本发明使终端接入不同网络，或同一网络的不同位置时可获取当前的接入位置信息，实现了支持终端的游牧或漫游。
为实现本发明所提出的方法，本发明还提供一种用户终端和一种实现DHCP服务器功能的设备。
如图6所示为实现本发明提出的方法的用户终端模块结构示意图，包括：
DHCP接入位置信息获取模块：用于接收DHCP服务器或实现DHCP服务器功能的其它设备发来的携带接入位置信息的DHCP报文，并从所述的DHCP报文的选项中获取所述的接入位置信息，并将该信息发送到位置信息处理模块；
接入位置信息处理模块：将所述的接入信息保存于本地，从而可以在向业务系统注册或请求业务时使用该信息。
如图7为实现本发明提出的方法的实现DHCP服务器功能的设备模块结构示意图，包括：
接入位置信息处理模块：用于保存用户的接入位置信息，以便于向用户终端配置所述的接入位置信息；
DHCP接入位置信息发送模块：将接入位置信息处理模块保存的用户接入位置信息承载于发送给用户终端的DHCP报文的接入位置信息选项中，并发送给相应的用户终端。
如果网络设备支持内置的DHCP Server功能，则也可以由这些网络设备实现与独立的DHCP Server相同的功能。本发明保护这种下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法、用户终端，以及具有动态主机配置服务器功能的网络设备。本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (8)

1、一种下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：
对动态主机配置协议进行扩展，增加新的动态主机配置协议选项，利用该选项携带用户终端的接入位置信息；
用户终端接入网络时，动态主机配置服务器在动态主机配置协议应答消息中携带所述的动态主机配置协议选项；
用户终端收到所述的动态主机配置协议选项，从该动态主机配置协议选项中获取接入位置信息。
2、根据权利要求1所述的下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法，其特征在于：由所述的用户终端先通过动态主机配置协议发现消息、动态主机配置协议请求消息或动态主机配置协议通知消息向动态主机配置服务器请求所述的用户终端接入位置信息，再由动态主机配置服务器在动态主机配置协议应答消息中携带所述的动态主机配置协议选项返回给用户终端。
3、根据权利要求1或2所述的下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法，其特征在于：所述的动态主机配置协议应答消息为动态主机配置协议提供消息，或者动态主机配置协议确认消息。
4、根据权利要求3所述的下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法，其特征在于：所述的动态主机配置协议选项携带的接入位置信息包括全部或部分下列信息：接入运营商标识、用户接入网标识、用户接入网网络附着子系统标识或地址、用户接入网连接性会话定位功能标识或地址、用户接入的宽带远程接入服务器标识或地址、用户接入的接入设备标识或地址、用户接入的物理线路和逻辑链路标识。
5、根据权利要求3所述的下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法，其特征在于：所述的动态主机配置协议选项至少包括类型字段和内容字段，所述的类型字段表示该动态主机配置协议选项所携带的是接入位置信息，所述的内容字段携带用户终端的接入位置信息。
6、根据权利要求3所述的下一代网络中用户终端获取接入位置信息的方法，其特征在于：用户终端通过动态主机配置协议发现消息请求用户终端的接入位置信息，动态主机配置服务器通过动态主机配置协议提供消息携带所述的动态主机配置协议选项应答用户终端的请求；或者，用户终端通过动态主机配置协议请求消息或通知消息请求用户终端的接入位置信息，动态主机配置服务器通过动态主机配置协议确认消息携带所述的动态主机配置协议选项应答用户终端的请求。
7、一种下一代网络中的用户终端，其特征在于包括：
动态主机配置协议接入位置信息获取模块：用于接收实现动态主机配置服务器功能的设备发来的携带接入位置信息的动态主机配置协议报文，并从所述的动态主机配置协议报文的选项中获取所述的接入位置信息，并将该信息发送到接入位置信息处理模块；
接入位置信息处理模块：将所述的接入位置信息保存于本地，从而可以在向业务系统注册或请求业务时使用该信息。
8、一种下一代网络中具有动态主机配置服务器功能的设备，其特征在于包括：
接入位置信息处理模块：用于保存用户的接入位置信息，以便于向用户终端配置所述的接入位置信息；
动态主机配置协议接入位置信息发送模块：将接入位置信息处理模块保存的接入位置信息承载于发送给用户终端的动态主机配置协议报文的接入位置信息选项中，并发送给相应的用户终端。
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