通信系统中的用户登记 |
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申请号 | CN200580031345.2 | 申请日 | 2005-08-02 | 公开(公告)号 | CN101023700B | 公开(公告)日 | 2012-06-13 |
申请人 | 诺基亚公司; | 发明人 | K·塔米; M·米尔伊马基; J·科伊维拉; S·N·萨洛南; | ||||
摘要 | 一种用于在移动通信系统中登记用户的方法,该方法包括以下步骤:将标识第一服务 控制器 的初级标识符和次级标识符存储到用户信息 存储器 中;接收来自服务控制器的 请求 ,该请求使用初级标识符和次级标识符标识服务控制器,将用户信息存储器中的初级标识符与请求中的初级标识符进行比较以及,如果存在失配,则将用户信息存储器中的次级标识符与请求中的次级标识符进行比较,其中当次级标识符之间存在失配时,则确定在请求中标识的服务控制器不是第一服务控制器,以及当次级标识符之间存在匹配时,则确定在请求中标识的服务控制器是第一服务控制器。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于在移动通信系统中登记用户的方法,所述方法包括: |
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说明书全文 | 通信系统中的用户登记技术领域[0001] 本发明涉及通信系统中的用户登记。 背景技术[0002] 当前使用中的不同距离的通信系统支持两个或多个实体之间的通信,例如与该系统关联的用户设备和/或其他节点。此类系统可包括例如语音、数据和多媒体数据的通信。 [0003] 向用户终端或其他节点提供无线通信的通信系统是公知的。无线通信的一个例子是公共陆地移动网络(PLMN)。PLMN通常是蜂窝网络,其中基站收发台(BTS)或类似的接入实体经由无线接口服务于例如移动台(MS)的用户设备(UE)。通信所需的设备操作通常由一个或多个控制实体控制,这些控制实体自身可被互连。一个或多个网关节点被提供用于将PLMN连接到其他网络。其他此类网络的例子是另一个蜂窝网络、公共交换电话网络(PSTN)和诸如IP(网际协议)网络的分组交换数据网络。用户设备和通信系统的其他单元之间的通信是基于合适的通信协议的,该通信协议定义了“规则”,在该规则下,通信在系统中被处理。 [0004] 在当前的第三代(3G)无线系统中,定义了为移动用户处理不同通信服务的各种服务器。这些服务器中包括提供呼叫会话控制功能的服务器,称作CSCF。控制功能还可以由诸如归属订户服务器(HSS)和各种应用服务器(AS)的实体提供。HSS通常用于永久性地存储用户(订户)的配置文件。例如,在用于如第三代合作伙伴计划(3GPP)所规定的3G的Release 5架构中,可发现这些实体位于IP多媒体子系统(IMS)中。呼叫会话控制功能提供了服务功能S-CSCF、询问功能I-CSCF和代理功能P-CSCF。 [0005] IMS网络可位于3G架构的中心,其支持处理传统语音电话和多媒体服务的IP网络。3GPP已经选择会话发起协议(SIP)作为用于3G网络的核心会话信令协议。SIP已经由互联网工程任务组(IETF)开发。3GPP规范24.229从SIP角度描述了IMS网络基本操作,其可在http://www.3gpp.org/ftp/Specs/latest/Rel-5/24 series/找到。应该注意到SIP是请求/响应风格的协议,从这种意义上说,对于从源发送的每个消息,都存在来自于目的地、确认所发送消息的接收的关联响应。 [0006] 根据位置和可用通信链路,用户登记到S-CSCF。询问服务呼叫会话控制功能(I-CSCF)用于联系S-CSCF。当I-CSCF无法联系为用户分配的S-CSCF时,在登记过程期间可能为用户分配新的S-CSCF。当此项完成时,归属订户服务器HSS可接收多媒体认证请求(MAR)命令,该命令包括与先前为用户分配的S-CSCF不相同的S-CSCF名。在现有的3GPP协议中,通过使用登记终止请求(RTR)命令,归属订户服务器可注销在旧的S-CSCF中的登记。通过向该命令分配理由NEW_SERVER_ASSIGNED,这使得在新的S-CSCF中登记的用户的公开身份将从旧的S-CSCF中注销。参考以诺基亚公司(Nokia Ref:NC40087)名义较早提交的美国申请NO......作为背景来优化注销。 [0007] 特定的S-CSCF由SIP URI(会话发起协议统一资源标识符)标识。根据IETF RFC3261(请求注解),SIP URI采用下面的通用形式: [0008] Sip:user:password@host:port;uri-parameters?headers [0009] “用户(user)”域是被寻址的主机处的特定资源的标识符。在该形式中,用户信息包括用户域、口令(password)域和@域。“口令”域是与用户相关的口令,而“主机(host)”域标识了提供SIP资源的主机。“端口(port)”域是其中将发送请求的端口号。uri参数(uri-parameters)影响从URI构建的请求,例如允许以其自身已知的方式发送传输参数、maddr(服务器地址)参数、ttl(生存时间)参数、用户参数、方法参数和Ir(路由)参数。 [0010] “headers”是将要被包括在从URI构建的请求中的头部域。 [0011] 根据IETF RFC 3261中所规定的SIP URI比较规则,对于将要相等的两个URI,用户、口令、主机和端口分量必须匹配。此外,出现在两个URI中的任何uri参数必须匹配,而规则管理其中参数出现在一个URI但没有出现在另一个URI中的情形。头部分量不能被忽视,任何出现的头部分量必须出现在两个URI中并且必须匹配。 [0012] 作为这些规则的结果,发明人意识到可能出现这样一种情形,即使S-CSCF事实上是相同的,仍指示SIP URI之间的失配。这将对S-CSCF导致不需要的注销过程。 发明内容[0013] 本发明的一个目的是减小不必要的解除登记过程。 [0014] 根据本发明的一个方面,提供一种用于在移动通信系统中登记用户的方法,该方法包括以下步骤:将标识第一服务控制器的初级标识符和次级标识符存储到用户信息存储器中;接收来自服务控制器的请求,该请求使用初级标识符和次级标识符标识服务控制器;将用户信息存储器中的初级标识符与该请求中的初级标识符进行比较,如果存在失配,则将用户信息存储器中的次级标识符与该请求中的次级标识符进行比较,如果次级标识符之间存在失配,则确定在该请求中标识的服务控制器不是第一服务控制器;而当次级标识符之间存在匹配时,则确定在该请求中标识的服务控制器是第一服务控制器。 [0015] 另一方面提供一种通信系统,其包括:第一服务控制器;用户信息存储器,用于为用户保存与第一服务控制器关联的至少一个身份,其中第一服务控制器由初级标识符和次级标识符标识;接收装置,用于接收来自服务控制器的请求,该请求使用初级标识符和次级标识符标识服务控制器;比较装置,用于将用户信息存储器中的初级标识符与该请求中的初级标识符进行比较,如果存在失配,则将用户信息存储器中的次级标识符与该请求中的次级标识符进行比较,当次级标识符之间存在失配时,则确定在该请求中标识的服务控制器不是第一服务控制器;而当次级标识符之间存在匹配时,则确定该请求中标识的服务控制器是第一服务控制器。 [0016] 另一方面提供一种在移动通信系统中使用的网络实体,用于提供用户之间的通信,该网络实体包括:用户信息存储器,用于为用户保存与第一服务控制器关联的至少一个身份,其中第一服务控制器由初级标识符和次级标识符标识;接收装置,用于接收来自服务控制器的请求,该请求使用初级标识符和次级标识符标识服务控制器;以及比较装置,用于将用户信息存储器中的初级标识符与该请求中的初级标识符进行比较,如果存在失配,则将用户信息存储器中的次级标识符与该请求中的次级标识符进行比较,当次级标识符之间存在失配时,则确定在该请求中标识的服务控制器不是第一服务控制器;而当次级标识符之间存在匹配时,则确定该请求中标识的服务控制器是第一服务控制器。 [0017] 在3GPP架构中,用户信息存储器可以由归属订户服务器(HSS)构成,但应理解在其他的架构中也可提供不同的数据库。另外,由3GPP架构中的服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)提供服务控制器,但同样也应理解在不同的架构中,任何合适的控制器都可执行该角色。 [0018] 标识服务控制器的请求可以是MAR(多媒体-认证-请求)。 [0020] 为了更好地理解本发明并更好地示出本发明如何实现,现在将通过示例来参考附图,其中: [0021] 图1是表示本发明的实施方式可以实现于其中的环境的示意图; [0022] 图2是示出S-CSCF分配的存储的示意图; [0023] 图3是示出其中比较是失败的消息流的示意图; [0024] 图4示出MAR命令的地址分量; [0025] 图5示出SIP URI的域;以及 [0026] 图6是示出其中比较是成功的消息流的示意图。 具体实施方式[0027] 以下将通过示例,参考第三代(3G)移动通信系统的示例性架构来描述本发明的某些实施方式。然而,应该理解这些实施方式可以应用于任何合适的通信系统。 [0028] 参考图1,其表示出其中可体现本发明网络架构的例子。在图1中,提供IP多媒体子系统(IMS)45为IP多媒体网络订户提供IP多媒体服务。 [0029] 如上所述,可依靠移动通信系统来提供IP多媒体(IM)功能性。通常将移动通信系统设置成经由用户设备和通信系统的至少一个基站之间的无线接口服务于多个移动用户设备(UE)。移动通信系统可在无线接入网(RAN)和核心网(CN)之间被逻辑地划分。 [0030] 在该系统中,基站31被设置成,经由用户设备和无线接入网之间的无线接口,将信号发送到移动用户(即订户)的移动用户设备30,并接收来自该移动用户设备30的信号。因此,移动用户设备能够经由无线接口向无线接入网发送信号并接收来自无线接入网的信号。 [0031] 在所示的设置中,用户设备30可经由与基站31相关联的接入网相应地访问IMS网络45。应理解,尽管出于简化的原因,图1表示出仅一个无线接入网的基站,但典型的通信网络系统通常包括多个无线接入网。 [0032] 3G无线接入网(RAN)通常由合适的无线网络控制器(RNC)来控制。为了更加清楚,没有示出该控制器。可针对每个基站分配控制器或控制器可控制多个基站,例如在无线接入网络级中。因此应理解网络控制器的名称、位置和数目取决于系统。 [0033] 移动用户设备30可包括适用网际协议(IP)通信以连接网络的任何合适的移动用户设备。例如,移动用户可依靠个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、移动台(MS)等访问蜂窝网络。在移动台背景下描述下面的例子。 [0034] 本领域技术人员熟悉典型移动台的功能特性和操作。因此,足以注意到用户可针对多个任务使用移动台,该任务例如针对进行和接收电话呼叫、针对从网络接收数据和向网络发送数据以及针对体验多媒体内容或反之使用多媒体服务。移动台可包括天线,其用于无线地从移动通信网络的基站接收信号和向移动通信网络的基站发送信号。移动台也可提供显示器,该显示器用于为移动用户设备的用户显示图像和其他图形信息。可提供用于捕捉静态图像或视频图像的摄像装置。通常也可提供扬声器装置。可依靠诸如控制按钮、语音命令等合适的用户接口来控制移动台的操作。另外,移动台提供有处理器实体和存储装置。 [0035] 应该理解尽管为了简化在图1中仅示出了一个移动台,但多个移动台可同时与移动通信系统的基站通信。 [0036] 核心网(CN)实体通常包括各种交换和其他控制实体以及网关,以便支持经由多个无线接入网的通信并且以便将单个通信系统与一个或多个通信系统进行接口连接,例如将单个通信系统与其他的蜂窝系统和/或有线通信系统进行接口连接。在3GPP系统中,通常将无线接入网控制器连接到合适的核心网实体或诸如但不限于服务通用分组无线服务支持节点(SGSN)33的实体。无线接入网控制器经由诸如Iu接口的合适接口与服务GPRS支持节点通信。尽管未示出,SGSN通常可访问指定的订户数据库,该数据库配置用于存储与相应用户设备的预订关联的信息。 [0037] 接着,服务GPRS支持节点通常经由GPRS骨干网32与网关GPRS支持节点(GGSN)34通信。该接口通常是交换分组数据接口。 [0038] 图1表示出应用服务器(AS)50。用户设备30可经由GPRS网络连接到应用服务器,该服务器被连接到一个或多个数据网络,该数据网络例如但不限于示例性的网际协议(IP)网络。应该理解可将大量应用服务器连接到每个数据网络。 [0039] 通信系统已经沿这样的方向发展,其中借助于数据网络的各种功能向用户设备提供服务,这些功能由诸如服务器的控制器实体处理。例如,在当前的第三代(3G)无线多媒体网络架构中,假设提供各种控制功能的几种某些不同服务器用于服务供应控制。这包括诸如呼叫会话控制功能(CSCF)的功能。呼叫会话功能可以被划分为各种类别,例如代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)、询问呼叫会话控制功能(I-CSCF)以及服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)。应该理解类似的功能可在不同的系统中称为不同的名称。例如,在某些应用中,CSCF可以被称为呼叫状态控制功能。 [0040] 期望使用由应用服务器经由IMS系统提供的服务的用户可能需要首先登记到服务控制器,例如服务呼叫会话控制功能(S-CSCF1)42。如图1中所示,S-CSCF 42和用户设备30之间的通信可经由至少一个代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)35和询问呼叫会话控制功能I-CSCF 36路由。因此代理CSCF 35将来自GGSN 34的消息转发到服务呼叫会话控制功能42。接着,图1中的S-CSCF 42向用户设备30提供该用户设备30必须向其登记的控制实体。需要该登记支持用户以请求来自通信的服务。 [0041] 进一步设置图1的系统,使得用户必须经通过网络系统向S-CSCF 42发送针对期望服务的请求,从而发起对应用服务器50所提供服务的使用,其中骨干网络已经向用户提供了所需的通信资源并且该用户已经登记到S-CSCF 42。 [0042] 在图1中,示出了另一个服务呼叫会话控制功能43 S-CSCF2。当然,实践中将有多个S-CSCF。 [0043] 也可提供用户信息存储实体用于存储订户,即,用户相关信息。在特定的实施方式中,示出将要借助于归属订户服务器(HSS)37所提供的存储实体。归属订户服务器(HSS)37可由其他的功能实体在合适的接口上询问,例如在会话建立过程和稍后的期间。订户信息可包括诸如出于登记和认证目的所需的数据等信息(例如,订户的身份和登记状态)。HSS37还可用于永久性地存储用户配置信息。具体地,归属订户服务器保存将公开身份与特定用户设备UE相关联的信息,并且标识UE向其登记的S-CSCF。每个UE由唯一私有身份来标识,该唯一私有身份具有网络接入标识符的形式,例如UE1@example.org。每个S-CSCF由SIP URI标识(会话发起协议统一资源标识符),例如sip:s-cscf1.example.org:5060。每个S-CSCF还可由它的直径(Diameter)身份来标识,其以全称域名(FQDN)的形式呈现,例如s-cscf1.example.org。基于直径的协议旨在为例如网络接入或IP(网际协议)移动性的应用提供认证、授权和计费(AAA)框架。基本的直径事务涉及属性值对(AVP),其是可用于认证的成对属性(例如用户ID、口令)和针对这些属性的值(例如,John Doe,Marigold)。 这些AVP构成直径消息中的信息元素。因此,当根据直径协议从S-CSCF发送消息时,其包括原始主机AVP,该AVP标识了直径消息的源(直径客户端地址-DCA)。 [0044] 图2通过示例表示归属订户服务器数据库38的内容。应理解这将仅用作示例,并且精确的规划和协议将根据网络需求而变化。尽管在实际中每个UE可存在几个身份,但所示出的每个用户设备UE仅与一个公开身份Pid关联。公开身份是用户的公开地址,其用于IMS系统内的通信。公开用户身份例如可以是SIP URI的形式,例如sip:pidl@example.org。数据库38还指示每个用户设备UE1、UE2、UE3等的登记状态以及针对该用户设备的当前登记位置。当前登记位置代表S-CSCF,用户设备将登记到该S-CSCF,在每种情况下由SIP URI和DCA标识。在图2的例子中,示出的用户设备UE1、UE2登记到S-CSCF 1而示出的用户设备UE3登记到S-CSCF 2。如果在向特定S-CSCF对特定用户设备的分配中存在变化,则HSS数据库38必须适当地更新。还必须针对先前的S-CSCF实施注销过程,并且用户设备自身要确定用户设备知道它将不再向特定的S-CSCF登记,从而可针对新的S-CSCF完成新的登记过程。现在将参考图3到图6讨论针对于此的过程。 [0045] 在3G网络中,当用户第一次打开他的移动终端时,在允许终端完全连接之前,他必须将他的用户ID或地址登记到网络。这可通过从终端向IMS发送SIP“登记(REGISTER)”消息来完成,该消息包括用户地址的细节。该信息在服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)处得以处理,该功能在HSS处存储了相关的登记信息。该登记信息可包括例如位置、终端能力和用户可用性的用户状态。IMS可通过合适的响应消息来确认该登记,该响应消息也是根据SIP的。无论先前的登记何时终止,或当用户的状态中存在改变或另一个理由以刷新登记时,随后的登记也发生(“重新登记(re-REGISTER)”)。 [0046] 在图3中,假设已经在先前执行登记过程以在S-CSCF1处登记UE1。现在,在图3中标记为SIP REGISTER的重新登记请求被发送。为了请求认证信息并检查用户设备UE1关于S-CSCF1登记,S-CSCF1发送多媒体认证请求(MAR)命令,该命令利用它的SIP URI1(初级标识符)标识其自身。另外,因为MAR是根据直径协议构建的,所以直径客户端地址DCA(次级标识符)以标识S-CSCF1的原始主机AVP的形式包括在MAR命令中,如图4中所示出的。归属订户服务器37接收MAR命令并试图针对特定的用户设备确定在分配S-CSCF中存在改变。第一步骤是将MAR命令中接收到的SIP URI与在HSS数据库38处存储的SIP URI进行比较。在图5中示了出SIP URI的结构,正如上面已经讨论,其包括多个不同的域:用户、口令、主机、URI、参数、头部。应用在IETF RFC 3261中制定的匹配准则可导致MAR命令中的SIP URI和在HSS数据库38处保存的SIP URI不匹配,甚至当事实上用户、口令和主机域(标识S-CSCF)匹配时。即,使用的比较规则可导致这样的结果,即当事实上在分配的S-CSCF中不存在改变时,归属订户服务器37认为在S-CSCF中存在改变。用户服务器37的比较功能在图3中以C1指示,并且应理解这可在任何合适的软件或硬件中实施。如果比较功能指示在MAR命令中接收到的SIP URI与数据库38处保存的SIP URI存在差异,则归属订户服务器前进到第二比较功能C2,该功能将MAR命令中接收到的直径客户端地址与数据库38处保存的直径客户端地址进行比较。如果在MAR命令中接收到的直径客户端地址与数据库38处保存的直径客户端地址不匹配,则可安全地认为S-CSCF已经被改变并且在这种情况下,归属订户服务器37向S-CSCF递送注销请求(RTR-登记终止请求)。可选地,并且如图3中所示,归属订户服务器37可向RTR请求添加新分配的S-CSCF的SIP URI 2,使得S-CSCF可检测RTR请求是否有效。S-CSCF检查在RTR中接收到的SIP URI具有与S-CSCF自身的SIP URI相同的主机部分。检查有效功能在图3中以C3指示。 [0047] 归属订户服务器37将注销理由NEW_SERVER_ASSIGNED连同新的S-CSCF2的SIP URI、UE1的私有身份和已经登记到新的S-CSCF2的公开身份插入到RTR命令中,当第一S-CSCF1接收到具有分配给值NEW_SERVER_ASSIGNED的注销理由的RTR命令时,其从S-CSCF的本地数据库移除那些公开身份的用户数据。如果S-CSCF1还存储UE1的其他公开身份,但这些标识还没有登记在新的S-CSCF2中,则归属订户服务器37向S-CSCF1发送另一个RTR命令。接着HSS将连同新的S-CSCF2的SIP URI的注销理由SERVER-CHANGE插入到RTR命令中,UE1的私有身份和公开身份还没有登记到新的S-CSCF2。当第一S-CSCF1接收到具有分配给值SERVER_CHANGE的注销理由的RTR命令时,其从S-CSCF的本地数据库移除那些公开身份的用户数据,并且其可向用户设备UE1发送NOTIFY(通知)消息。NOTIFY消息包含用户设备UE1在新的S-CSCF2处登记的指示。通过执行如图3中所指示以及如上所描述的重新登记过程可实现该操作。 [0048] 图6表示出这样的一种情形,其中比较DCA功能C2得到MAR命令中的DCA与数据库38处保存的DCA匹配。在这种情况下,归属订户服务器37认为S-CSCF SIP URI在它的数据库38中被更新,但实际上S-CSCF保持相同。在这种情况下,不发送RTR,但作为替代,以对已知的方式,通过MAA(多媒体-认证-回答)命令来继续认证过程。在图6中以C4指示更新URI功能。 [0049] 因此本发明的实施方式优化3GPP IMS注销的现有功能性。特别地,它优化了Cx接口使用以及HSS的性能以便为所分配的S-CSCF减小不必要的注销过程。应容易理解图1中示出的IMS网络可包括另外的S-CSCF、询问CSCF和代理CSCF。同样地,尽管是在使用SIP的3G背景下描述本发明的实施方式,但仍可使用其他的合适系统和接口协议。特别地,尽管上述的实施方式使用了直径协议并且为了第二次比较而随后使用直径客户端地址DCA,应理解可使用任何的协议并且特别是为S-CSCF使用任何次级标识符。 |