用于实施用户位置功能SLF的方法、装置和系统与流程

相关申请

本申请要求于2007年6月15日递交的、美国临时专利申请No.60/934,703以及于2007年8月2日递交的、美国专利申请No.11/888,907的权益，以引用的方式将上述每个申请的公开整体并入本文。

技术领域

本文描述的主题涉及优化IP多媒体子系统(IMS)中的用户位置功能(SLF)。更具体地，本文描述的主题涉及用于在通信网络中识别服务归属用户服务器(HSS)的方法、系统和计算机程序产品。

背景技术：

第三代合作伙伴计划(3GPP)将网际协议(IP)多媒体子系统定义为移动网络基础结构，其允许在基于IP的基础结构上会聚数据、语音和移动网络技术。IMS作为在现有传统电信技术与因特网技术之间的桥梁，其允许网络运营商通过增强实时的、多媒体移动服务(例如，语音服务、视频电话、消息传递、会议和推送服务)来提供具有新的、创新的服务的标准化的、可重用平台。IMS可以用于同时为移动网络和固定网络提供服务，其提供了对终端用户透明的独特服务混合。

IMS支持任何类型的媒体会话(例如，语音、视频、文本等)的建立，并且向服务创建者提供将服务组合到相同会话中以及动态地修改会话(例如，向现有的语音会话增加视频成分)的能力。因此，新的、创新的用户到用户以及多用户服务成为可用的，例如增强的语音服务、视频电话、聊天、一键通(push-to-talk)和多媒体会议，所有这些都基于多媒体会话的概念。下层的IMS基础结构允许移动IP通信服务通过其能力在网络中发现用户，然后与用户建立会话。允许移动管理的关键IMS部件是呼叫会话控制功能(CSCF)和归属用户服务器(HSS)。CSCF本质上是代理服务器，其帮助会话的建立和管理并且转发在IMS网络之间的消息。HSS保持所有的关键用户信息并且允许用户(或服务器)驻扎并且与其它终端用户进行通信。

随着个别HSS上的用户数量和处理负载的增加，期望网络运营商在网络中包括多个HSS。如果多个HSS中的每一个被同样配置，即，包括相同用户数据的副本，那么HSS可以以负载共享方式来运行，并且不需要具有用于确定哪个HSS保持特定用户的数据的位置功能。但是，如果多个HSS不包括相同的数据，那么当尝试建立涉及特定用户的呼叫时，需要识别包含该用户的数据的HSS。IMS文档定义了用户位置功能(SLF)，其用于当用户的网络包括多个HSS功能时，对服务特定用户的HSS进行定位。但是，SLF的实现方式并未被规定。

因此，存在对用于在通信网络中识别服务归属用户服务器的改进的方法、系统和计算机程序产品的需要。

技术实现要素：

根据一个方面，本文描述的主题包括用于在通信网络中识别服务归属用户服务器(HSS)的方法、系统和计算机程序产品。一个方法包括从消息获得用户标识符。访问包含在数据库中的基于例外的数据结构以定位与用户标识符关联的数据库条目。类似地，如果基于例外的数据结构不包含所述数据库条目，那么访问包含在数据库中的基于范围的数据结构以定位与用户标识符关联的数据库条目。该方法还包括从基于例外的数据结构或基于范围的数据结构获取对应于定位的条目的服务HSS数据。

可以使用计算机程序产品来实现本文描述的用于识别服务HSS的主题，其中，所述计算机程序产品包括在计算机可读介质中体现的计算机可执行指令。适合于实现本文描述的主题的示例性计算机可读介质包括磁盘存储器设备、可编程逻辑设备和专用集成电路。此外，实现本文描述的主题的计算机可读介质可以分布在多个物理设备和/或计算平台中。

根据另一个方面，一种用于在通信网络中识别服务归属用户服务器(HSS)的方法，包括：

从消息获得用户标识符；

访问包含在数据库中的基于例外的数据结构，以定位与所述用户标识符关联的基于例外的数据库条目；

如果所述基于例外的数据结构不包含所述基于例外的数据库条目，那么访问包含在所述数据库中的基于范围的数据结构，以定位与所述用户标识符关联的基于范围的数据库条目；以及

获取与所述定位的数据库条目对应的服务HSS标识数据，

其中，所述基于例外的数据结构包括对于在所述基于范围的数据结构中的条目是例外的条目。

根据另一个方面，一种用于在通信网络中识别服务归属用户服务器(HSS)的装置，包括：

用于从消息获得用户标识符的模块；

用于访问包含在数据库中的基于例外的数据结构，以定位与所述用户标识符关联的基于例外的数据库条目的模块；

用于如果所述基于例外的数据结构不包含所述基于例外的数据库条目，那么访问包含在所述数据库中的基于范围的数据结构，以定位与所述用户标识符关联的基于范围的数据库条目的模块；以及

用于获取与所述定位的数据库条目对应的服务HSS标识数据的模块，

其中，所述基于例外的数据结构包括对于在所述基于范围的数据结构中的条目是例外的条目。

根据另一个方面，一种用于在通信网络中识别服务归属用户服务器(HSS)的系统，包括：

数据库，其包括基于范围的数据结构和基于例外的数据结构，其中，所述基于范围的数据结构包括与用户标识符范围对应的基于范围的条目和分别与所述基于范围的条目关联的服务HSS数据，所述基于例外的数据结构包括与用户标识符对应的基于例外的条目和分别与所述基于例外的条目关联的服务HSS数据，所述用户标识符指示对于与所述用户标识符范围对应的所述条目的例外；以及

用户位置功能(SLF)，其用于访问所述基于例外的数据结构以定位与用户标识符关联的基于例外的条目，如果所述基于例外的数据结构不包含所述基于例外的数据库条目，那么访问所述基于范围的数据结构以定位与所述用户标识符关联的基于范围的数据库条目，以及获取与所述定位的数据库条目对应的服务HSS数据。

附图说明

现在参照附图解释本文描述的主题的优选实施例，其中：

图1是说明了根据本文描述的主题的实施例的适合于识别服务归属用户服务器的示例性通信网络的网络图；

图2A和2B是说明了根据本文描述的主题的实施例的用于在通信网络中识别服务归属用户服务器的示例性步骤的流程图；

图3是说明了根据本文描述的主题的实施例的适合于使用E.164标识符来识别服务归属用户服务器的示例性通信网络的网络图；

图4A和4B是说明了根据本文描述的主题的实施例的用于使用E.164标识符在通信网络中识别服务归属用户服务器的示例性步骤的流程图。

具体实施方式

本主题涉及用于在通信网络中识别服务归属用户服务器(HSS)的系统和方法。图1说明了示例性的通信网络100，在其中可以根据本文描述的主题的实施例来实现本主题。

参照图1，网络100可以包括查询呼叫会话控制功能(I-CSCF)102、用户位置功能(SLF)104和多个归属用户服务器(HSS)106_1…n。可以由网络100中的分离的应用服务器来定位和支持I-CSCF 102和SLF 104中的每一个。在本主题的其它实施例中，SLF 104可以与网络元件(例如，CSCF元件)共处于同一位置/与其集成在一起。在一个实施例中，网络100包括IMS网络。

在一个实施例中，I-CSCF 102可以适合于接收呼叫信令消息(例如，消息121)，例如从主叫方(例如，主叫用户)发送到被叫方(例如，被叫用户)的SIP邀请消息。在替代实施例中，代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)可以适合于接收呼叫信令消息。响应于接收消息121，I-CSCF 102(或P-CSCF)被配置为随后从该呼叫信令消息获得用户信息(例如，与主叫用户关联的用户标识符，例如主叫用户号)。为了定位该主叫用户的服务HSS(需要其进一步服务该呼叫)，I-CSCF 102将包含该用户信息的查询消息122发送给SLF 104。

在一个实施例中，SLF 104是位于网络100中的专用应用服务器上的功能。SLF 104可以包括数据库108，可以响应于接收查询消息122来访问数据库108，该查询消息122具体地寻址到SLF 104。即，SLF 104用作存储和提供HSS识别信息的功能，该HSS识别信息识别给定的主叫用户的服务HSS节点并且不拦截指向HSS节点或其它类似的注册点(例如，HLR)的任何消息。在一个实施例中，数据库108可以包括分层数据结构，其包含基于范围的部分110，该部分由用户标识符(例如，用户URI值)的闭区间或范围和对应的HSS标识符组成。同样地，数据库108还可以包含基于例外的部分112，其包括对与在基于范围的部分110中的用户标识符与HSS标识符之间的关联来说例外的用户标识符(即，用户URI值)。下文更详细地描述这两个部分之间的关系。

在一个实施例中，基于范围的部分110包含用户标识符数据，其可以包括SIP:URI、TEL:URI、Mailto:URI或其它URI值的范围。在部分110中的每一个条目包括由每个条目中的通配符或“*”字符定义的用户标识符的字母或数字(例如，按照E.164格式的用户标识符、移动用户ISDN标识符、普通老式电话服务(POTS)标识符、国际移动台标识符(IMSI)等)的范围。例如，由E*@VZW.com表示的条目可以包括VZW.com域内的以“E”开头的所有的用户URI。在另一个示例中，由336241*索引的条目可以对应于从3362410000到3362419999的用户目录号码的范围。还应当注意，为了说明的目的，在数据库108中示出了通配符操作符。在实际的实现中，可以由指示范围的开始和结束的值来标识范围。例如，可以由范围端点(即，9193800000和9193809999)处的电话来标识9193800000到9193809999的电话号码范围。用于标识范围的任何合适的方法应当处于本文描述的主题的范围内。

通过使用采用用户标识符的范围(或区间)的数据结构，而不是使用表示完全相同的信息的用户标识符的许多单个条目，数据库108能够在相同数量的空间中存储更多的用户(和服务HSS标识数据)。当SLF 104尝试定位与在消息122中接收的用户标识符相匹配的条目时，由于需要访问较少的条目，因此该配置还允许更有效的查找。

数据库108的用户标识符部分112可以包括数据库部分，其包含个别的用户标识符值的条目，例如SIP:URI或者Mailto:URI值。在部分112中的每个用户标识符条目可以与对应的HSS标识符相关联。基于例外的用户标识符部分112还可以包括数字或Tel:URI值，例如POTS或移动电话号码。例如，URI值Ellie@VZW.com或者电话号码9193803232可以包括在基于例外的数据中。在部分112中的每个URI值具有对应的HSS标识符(例如，Ellie@VZW.com与HSS B关联)。在可选的实施例中，在基于例外的部分112中的条目可以包括类似于在部分110中的格式的条目范围或区间。

如本文中所使用的，术语“基于范围的数据”指代由数字、字母或字母数字的范围表示的数据的分组。例如，电话号码的基于范围的分组可以包括落入数字范围内的一组电话号码。在另一个示例中，URI的基于范围的分组可以是落入相同字母数字范围内的所有URI。术语“基于例外的数据”指代在基于范围的数据的其中一个范围或分组内的数据或者在基于范围的数据的所有分组或范围之外的数据。例如，数据库108的基于例外的部分112中的号码3362415656处于在基于范围的部分110中指定的33624 10000-3462419999的范围内。但是，3362415656包含与336241*定义的范围不同的HSS标识符。因此，对应于3362415656的条目的HSS标识规则是在范围336241*中的剩余条目定义的规则的例外。可以理解，根据一个实施例，SLF数据库108的基于范围的部分110可以被认为是默认的SLF路由规则，其仅在基于例外的SLF路由规则不能被定位的情况下使用。

当接收到查询消息(例如，消息122)时，SLF 104最初使用用户标识符来访问和搜索基于例外的部分112。即，SLF 104通过相互对照比较来比较并尝试将用户URI与部分112中的URI条目进行匹配。如果在基于例外的部分112中找到了匹配的条目，那么获得关联的HSS标识数据并将其提供给请求的实体(例如，I-CSCF 102)。如果在基于例外的部分112内不能定位一个匹配，那么随后使用用户标识符来搜索基于范围的部分110。在一个实施例中，SLF 104搜索部分110来确定用户标识符是否落入条目指定的设定范围内。

如果在基于范围的部分110内定位到“匹配”(即，如果用户标识符落入范围内)，那么获得关联的HSS标识符并将其提供给请求的实体。如果不能定位一个匹配，那么可以向请求的实体返回默认的HSS标识符或者错误指示符。

例如，参照图1中的数据库108，将Ellie@VZW.com作为例外在部分112中被列出。在部分110中的第一条目指示Ellie@VZW.com通常将与HSS A关联。特别地，部分210的第一条目包括通配符操作符，其指示在VZW.com域中的以字母“E”开头的所有标识符都由HSS A来支持。但是，由于Ellie@VZW.com作为例外在部分112中被列出，所以该特定的用户URI由HSS B来支持(如图示)，而不是由HSS A来支持。

图2是说明了根据本文描述的主题的实施例的用于在通信网络中确定服务HSS的方法200的示例性步骤的流程图。在框202中，接收呼叫建立消息。在一个实施例中，I-CSCF 102从主叫用户接收针对指定的被叫用户的SIP邀请消息(例如，图1中的消息121)。该邀请消息可以分别在消息头的“去往(To)”和“来自(From)”参数中包括该被叫和主叫用户信息。

在框204中，从该呼叫信令消息中获得用户标识符。在一个实施例中，I-CSCF 102从邀请消息121中提取用户URI。

在框206中，将查询消息发送到SLF。例如，I-CSCF 102将SLF查询消息(例如，图1中的查询消息122)发送到SLF 104，所述SLF查询消息包括用户标识符。在一个实施例中，查询消息122可以是包括用户URI值的Diameter查询消息。在这种情况下，在I-CSCF 102与SLF 104之间的连接可以包括Diameter接口。

在框208中，使用用户标识符来搜索例外数据结构。在一个实施例中，SLF 104使用接收的用户标识符来首先查询数据库108的基于例外的部分112。如上所述，数据库108的基于例外的部分112包括个别的用户标识符值(或者用户标识符值的“子范围”)的列表，这些用户标识符值对于在部分110中的基于范围的条目是例外的。

在框210中，确定该用户标识符是否与基于例外的部分212中的一个条目相匹配。在一个实施例中，SLF 104将包含在查询消息122中的用户标识符与部分112中的条目进行比较。如果SLF 104没有在基于例外的部分112中找到匹配的条目，那么方法200继续到框212。如果找到了匹配，那么方法200继续到框216。

在框212中，使用该用户标识符来搜索基于范围的数据结构。在一个实施例中，SLF 104使用接收的用户标识符来查询数据库108的基于范围的部分112(由于SLF 104没有找到与用户标识符匹配的例外)。例如，SLF 104将该用户标识符与在部分110中列出的范围进行比较，以确定该用户标识符是否落入特定的范围内。

在框214中，确定该用户标识符是否包括在部分110列出的特定的范围内。如果找到了“匹配”(即，用户标识符在列出的范围内)，那么方法200继续到框216。如果没有找到“匹配”，那么方法200继续到框220，在框220中将预先定义的默认HSS标识符返回给I-CSCF 102。可选地，可以将错误消息发送给I-CSCF 102，所述错误消息表明在部分110或部分112中不能找到服务HSS。

在框216中，获得服务HSS标识数据。在一个实施例中，SLF 104从数据库108(即，从例外部分112或范围部分110)获取与用户标识符关联的服务HSS标识数据。例如，SLF 104获得对应于匹配的基于例外的部分的条目的HSS标识符。

在框218，将服务HSS标识数据(例如，HSS标识符)发送到原始的查询实体。在一个实施例中，在从部分110或部分112找到匹配之后，SLF 104将与用户标识符关联的HSS标识数据发送给I-CSCF 102。

在框222，查询服务HSS。在一个实施例中，I-CSCF 102使用HSS标识符来查询合适的HSS(例如，HSS 106_1…n中的一个HSS)。在一个实施例中，I-CSCF 102尝试从被查询的HSS获得被指定来处理用户的呼叫的S-CSCF的标识。

在一个实施例中，本文描述的主题可以包括查询E.164号码映射(ENUM)服务器以获得E.164号码，其可以用作访问SLF路由数据结构(例如，数据库108)的用户标识符。图3说明了示例性的通信网络300，在其中可以根据本文描述的主题的实施例来实现本主题。在一个实施例中，除了增加了ENUM服务器302(例如，支持E.164到URI映射功能的计算机)和ENUM数据库304之外，网络300类似于网络100。期望识别对应于URI的E.164号码的一个原因在于E.164号码可以用作对应于数据库108中的数字范围和那些范围的例外的条目的访问关键字。本文将从ENUM服务器查找对应于URI的E.164号码的查询称为反向ENUM查询，因为这种查询请求与由ENUM服务器执行的正常的从E.164到URI的映射相反。

在一个实施例中，ENUM服务器302适合于从SLF 104接收反向ENUM查询323。查询323可以包括最初由SLF 104接收的用户标识符，例如用户URI。在接收查询323之后，ENUM服务器302使用该用户标识符来访问数据库304，以便通过URI到E.164号码的转换来获得关联的E.164号码。在一个实施例中，ENUM数据库304可以包括包含多个URI和对应的E.164号码的数据结构(参照图3)。然后，将从反向ENUM转换得到的关联的E.164号码提供给SLF 104。然后，SLF 104使用E.164号码并将其用于搜索SLF数据结构(例如，数据库108)，并且以上文提到的类似方式来确定与E.164号码关联的用户的服务HSS。

图4是说明了根据本文描述的主题的实施例的用于使用E.164号码在通信网络中确定服务HSS的方法400的示例性步骤的流程图。在框402中，接收呼叫建立消息。在一个实施例中，I-CSCF 102从主叫用户接收针对指定的被叫方的SIP邀请消息121。该邀请消息可以包括用户标识符，例如主叫用户号码或者用户URI。

在框404中，从呼叫信令消息中提取用户标识符。在一个实施例中，I-CSCF 102从邀请消息121提取用户URI。

在框405中，将查询消息发送到SLF。例如，I-CSCF 102将SLF查询消息(例如，查询消息122)发送到SLF 104，该SLF查询消息包括用户标识符。

在框406中，确定用户标识符是否是E.164标识符。在一个实施例中，SLF 104分析该用户标识符以确定其是否是基于E.164的标识符。在一个实施例中，SLF 104将该用户标识符识别为可以与E.164号码关联的用户URI。如果发现该用户标识符是E.164号码，那么方法400进行到框410并正常地继续。

如果发现该用户标识符不是E.164标识符，那么方法400继续到框407，其中，将包含该用户标识符的反向ENUM查询消息发送到ENUM服务器302。在框408中，ENUM服务器302接收该查询消息并执行反向ENUM转换，以从ENUM数据库304获得与该用户标识符关联的E.164号码。在框409中，通过反向响应消息324将该E.164号码发送到SLF 104。

在框410中，使用用户标识符来搜索例外数据结构。在一个实施例中，SLF 104使用在消息324中包含的E.164号码来首先查询数据库108的基于例外的部分112。

在框412中，确定该E.164号码是否与基于例外的部分112中的一个条目相匹配。在一个实施例中，SLF 104将在消息122中包含的E.164号码与部分112中的条目进行比较。如果SLF 104在基于例外的部分112中没有找到匹配的条目，那么方法400继续到框414。如果找到了匹配的条目，那么方法400进行到框420。

在框414中，使用用户标识符来搜索基于范围的数据结构。在一个实施例中，SLF 104使用接收的E.164号码来查询数据库108的基于范围的部分112。例如，SLF 104将用户标识符与部分110中列出的所有范围进行比较，以确定用户标识符是否落入特定的范围内。

在框416中，确定用户标识符是否匹配或落入在部分110中列出的特定范围内。如果找到了匹配，那么方法400继续到框420。如果没有找到匹配，那么方法400继续到框418，在框418中将预先定义的默认HSS标识数据发送到I-CSCF 102。可选地，可以将错误消息发送到I-CSCF 102，所述错误消息表明在部分110或部分112中没有找到服务HSS。

在框420中，获得服务HSS标识数据。在一个实施例中，SLF 104从数据库108获取与E.164号码关联的服务HSS标识数据。

在框422中，将服务HSS标识数据(例如，HSS标识符)发送到查询的实体。在一个实施例中，在从部分110或部分112找到匹配之后，SLF 104通过响应消息325将与E.164号码关联的HSS标识数据发送到I-CSCF 102。

在框424中，查询服务HSS。在一个实施例中，I-CSCF 102使用该HSS标识数据来查询HSS 106_1…n中的合适的HSS以获得服务S-CSCF的标识。然后，方法400结束。

在另一个实施例中，期望在执行SLF处理之前执行ENUM转换(即，E.164到URI转换)。在这种情况下，本主题的SLF功能适合于在执行SLF处理之前查询ENUM功能。例如，SLF功能可以从CSCF节点接收包括数字的用户标识符(例如，E.164格式的电话号码)的查询消息。SLF适合于生成包括该数字的用户标识符的ENUM查询，并且将该查询发送给ENUM功能。SLF从ENUM功能接收包括用户URI的ENUM响应消息并且适合于使用返回的用户URI来执行SLF处理(例如在本公开中先前所描述的)。

如上所述，本主题涉及用于在通信网络中识别服务HSS的各种方法、系统和计算机程序产品。例如，通过使用基于范围的和基于例外的数据分层，本主题能够以高效率的方式促成数据的存储。因此，可以将更多的数据存储在数据库结构中的更少数量的条目中。类似地，通过使用相关联的两阶段查找过程，可以实现用于识别IMS网络中的用户的服务HSS的高速数据搜索。

可以理解，在不背离本文描述的主题的范围的情况下，可以改变本文描述的主题的各种细节。此外，上述描述仅仅为了说明的目的，而不是为了限定的目的，本文描述的主题由所阐述的权利要求来定义。