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1、10申请公布号CN102077552A43申请公布日20110525CN102077552ACN102077552A21申请号200880130139022申请日20080625H04L29/08200601G06F9/50200601H04W28/0820060171申请人爱立信电话股份有限公司地址瑞典斯德哥尔摩72发明人J法尔克纳H奥斯特伦P罗斯74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人柯广华王洪斌54发明名称IMS网络中的动态应用服务器分配57摘要一种在IP多媒体子系统网络内将用户动态分配到应用服务器池的服务器的方法。应用服务器池配置成提供IP多媒体子系统服务。该方法包括确。
2、定所述用户对所述服务的历史使用的级别。随后，基于所述使用和跨应用服务器的当前负载分布，将用户分配到应用服务器。85PCT申请进入国家阶段日2010122486PCT申请的申请数据PCT/EP2008/0581132008062587PCT申请的公布数据WO2009/155978EN2009123051INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图9页CN102077559A1/1页21一种在IP多媒体子系统网络内将用户动态分配到应用服务器池中的一个应用服务器的方法，所述应用服务器池配置成提供IP多媒体子系统服务，所述方法包括确定所述用户对所述服务的历史使。
3、用的级别；以及基于所述使用和跨所述应用服务器的当前负载分布，将所述用户分配到应用服务器。2如权利要求1所述的方法，包括为所述IP多媒体子系统网络的每个用户维护记录所述服务的使用频率的用户计数器，确定历史使用的级别的所述步骤利用与正在分配到应用服务器的用户相关联的计数器。3如权利要求2所述的方法，包括在归属订户服务器或在另一个中心数据库维护所述用户计数器。4如权利要求2或3所述的方法，确定历史使用的级别的所述步骤包括从相关联的计数器值得出相关值，将所述用户分配到应用服务器的所述步骤包括检查已经分配到应用服务器的应用服务器的当前相关值，并选择要实现平衡负载的应用服务器。5如权利要求2或3所述的方法。
4、，包括为每个应用服务器维护应用服务器计数器，以及在将用户分配到应用服务器后，将用于所分配的用户的用户计数器值加到所述应用服务器计数器。6如权利要求5所述的方法，将所述用户分配到应用服务器的所述步骤包括识别具有最低计数器值的应用服务器并将所述用户分配到该应用服务器。7如前面权利要求任一项所述的方法，确定历史使用的级别的所述步骤在所述IP多媒体子系统的呼叫会话控制功能来执行。8如前面权利要求任一项所述的方法，将所述用户分配到应用服务器的所述步骤在所述IP多媒体子系统的呼叫会话控制功能来执行。9如权利要求1到7的任一项所述的方法，将所述用户分配到应用服务器的所述步骤在所述IP多媒体子系统的前端分布器。
5、来执行，所述前端分布器在逻辑上位于多个呼叫会话控制功能与所述服务器之间。10一种配置用于在IP多媒体子系统内使用的设备，并且包括第一处理单元，用于监视跨用于提供IP多媒体子系统服务的应用服务器的池的用户负载分布；第二处理单元，用于识别正在注册的用户对所述服务的历史使用的级别；以及第三处理单元，用于根据所述用户负载分布和历史使用的所述级别将所述用户分配到应用服务器。11如权利要求10所述的设备，历史使用的所述级别是具有相应使用阈值的预定义级别的集合中的级别。12如权利要求10所述的设备，历史使用的所述级别是固定时期上累积的计数。13如权利要求10到12的任一项所述的设备，所述设备还配置成作为呼叫。
6、会话控制功能来操作。14如权利要求10到12的任一项所述的设备，所述设备还配置成作为用于多个呼叫会话控制功能的前端分布器来操作。权利要求书CN102077552ACN102077559A1/5页3IMS网络中的动态应用服务器分配技术领域0001本发明涉及用于在IP多媒体子系统网络中向用户动态分配应用服务器以便实现跨应用服务器的改进负载平衡的方法和设备。背景技术0002IP多媒体服务在相同会话内提供话音、视频、消息传递、数据等的动态组合。通过增大基本应用和可能组合的媒体的数量，向最终用户例如，订户提供的服务数量将增大，并且人之间的通信体验将会变丰富。这将导致新一代的个性化、丰富的多媒体通信服务，。
7、包括所谓的“组合IP多媒体”服务。0003IP多媒体子系统IMS是第三代合作伙伴项目3GPP为通过移动通信网络提供IP多媒体服务而定义的技术3GPPTS22228、TS23228、TS24229、TS29228、TS29229、TS29328和TS29329发行版5到7。IMS通过使用标准化IMS服务使能器来提供重要的特征，以便丰富最终订户人到人的通信体验，这促进基于IP的网络上新的、丰富的人到人客户端到客户端通信服务以及人到内容客户端到服务器服务。IMS利用会话启动协议SIP来设置和控制订户终端或订户终端与应用服务器之间的呼叫或会话。SIP信令携带的会话描述协议SDP用于描述和协商会话的媒体。
8、组件。虽然SIP创建为订户到订户协议，但IMS允许运营商和服务提供商控制订户对服务的接入并相应地对订户计费。0004作为示例，图1示意示出在GPRS/PS接入网络情况下IMS如何适合于移动网络架构IMS当然能在其它接入网络上操作。呼叫/会话控制功能CSCF作为SIP代理在IMS内操作。3GPP架构定义三种类型的CSCF代理CSCFPCSCF，它是用于SIP终端的IMS内的第一联系点；服务CSCFSCSCF，它为订户提供订户预订的服务；以及询问CSCFICSCF，其作用是识别正确的SCSCF并向该SCSCF转发从SIP终端经PCSCF接收的请求。0005订户使用指定的SIP注册方法向IMS注册。。
9、这是用于附连到IMS并向IMS宣告可到达SIP订户身份的地址“联系人”的机制。在3GPP中，在SIP终端执行注册时，IMS认证订户，并从可用SCSCF集合中向该订户分配SCSCF。虽然3GPP未规定分配SCSCF的准则，但这些准则可包括负载分担和服务要求。注意，SCSCF的分配对于控制订户接入到基于IMS的服务和对其计费至关重要。运营商可提供用于防止直接的订户到订户SIP会话其在其它情况下将绕过SCSCF的机制。0006在注册过程期间，如果尚未选定SCSCF，则ICSCF负责选择SCSCF。ICSCF从本地网络的归属用户服务器HSS接收要求的SCSCF能力，并基于接收的能力来选择适当的SCSC。
10、F。注意，在订户被另一方呼叫、而该订户当前未分配有SCSCF的情况下，ICSCF也为订户进行SCSCF分配。在网络中部署多个HSS的情况下，ICSCF使用预订定位器功能SLF来识别用于订户的正确HSS。在已注册订户随后向IMS发送会话请求时，PCSCF能够基于注册过程期间从SCSCF接收的信息，将请求转发到选定的SCSCF。0007在IMS服务网络内，提供应用服务器AS以用于实现IMS服务功能性。应用服说明书CN102077552ACN102077559A2/5页4务器向IMS系统中的最终订户提供服务，并可作为端点通过3GPP定义的MR接口来连接，或者通过3GPP定义的ISC接口由SCSCF“。
11、链入”。在后一情况下，初始过滤准则IFC由SCSCF用于确定在SIP会话建立期间将“链入”哪些应用服务器或实际上为了会话或非会话有关的任何SIP方法的目的。IFC在IMS注册过程期间作为订户的订户简档的部分由SCSCF通过CX接口从HSS接收。SCSCF与AS之间的接口被定义为ISC接口。0008为了确保IMS网络内有足够的容量和健壮性，可为任何给定服务提供AS池。因此，给定SCSCF具有到相应AS的多个ISC接口，而给定AS可具有到相应SCSCF的多个ISC接口。IMSTS23228附件J指定用于在IMS注册时到AS的用户动态分配的机制。分配一般在循环基础上由SCSCF来执行，以确保用户跨可。
12、用于SCSCF的AS均匀散布。由于HSS已经负责网络中跨SCSCF的用户的负载分担，因此，能够预期的是此方案将导致用户跨网络内所有AS的均匀散布。0009然而，此基于循环的机制假设用户相等地使用服务由AS池提供。如果此假设无效如情况通常将如此，则不均匀的负载将可能跨AS发生，因为一个AS可能分配有大量高度活跃的用户，并且另一AS可能分配有很少使用服务的用户。一个AS中能发生过载情况，而不管另一AS中有备用容量可用的事实。发明内容0010本发明的目的是在分配用户到IMS内的应用服务器时采用用户的服务使用历史的知识。0011根据本发明的第一方面，提供一种在IP多媒体子系统网络将用户动态分配到应用服。
13、务器池的应用服务器的方法。应用服务器池配置成提供IP多媒体子系统服务。该方法包括确定所述用户对所述服务的历史使用的级别。随后，基于所述使用和跨应用服务器的当前负载分布，将用户分配到应用服务器。0012对于IP多媒体子系统网络的每个用户，可维护用户计数器以记录所述服务的使用频率，确定历史使用的级别的所述步骤利用与正在分配到应用服务器的用户相关联的计数器。可在归属订户服务器或在另一个中心数据库来维护用户计数器。0013确定历史使用的级别的所述步骤可包括从相关联计数器值得出相关值。将用户分配到应用服务器的步骤因而包括检查已经分配到应用服务器的应用服务器的当前相关值和选择要实现平衡负载的应用服务器。0。
14、014备选的是，对于每个应用服务器，可维护应用服务器计数器，并且在用户分配到应用服务器后，将用于分配的用户的用户计数器值加到应用服务器计数器。在此情况下，分配用户到应用服务器的步骤可包括识别具有最低计数器值的应用服务器和分配用户到该应用服务器。0015在本发明的一个实施例中，确定历史使用的级别的所述步骤在IP多媒体子系统的呼叫会话控制功能来执行。分配用户到应用服务器的步骤也可在呼叫会话控制功能来执行。0016在一个备选方案中，分配用户到应用服务器的步骤在IP多媒体子系统的前端分布器DISTRIBUTOR来执行，前端分布器在逻辑上位于多个呼叫会话控制功能与所述应用服务器之间。说明书CN10207。
15、7552ACN102077559A3/5页50017根据本发明的第二方面，提供一种配置用于在IP多媒体子系统内使用并且包括第一处理单元的设备，第一处理单元用于监视跨用于提供IP多媒体子系统服务的应用服务器池的用户负载分布。第二处理单元识别正在注册的用户对所述服务的历史使用的级别，并且第三处理单元根据所述用户负载分布和历史使用的所述级别，将所述用户分配到应用服务器。0018历史使用的级别可以是具有相应使用阈值的预定义级别的集合中的级别。备选的是，此级别可以是固定时期上累积的计数。0019在一个特定实施例中，该设备还配置成作为呼叫会话控制功能来操作。在一个备选实施例中，该设备还配置成作为用于多个呼。
16、叫会话控制功能的前端分布器来操作。附图说明0020图1示意示出IP多媒体子系统集成到3G移动通信系统中；0021图2示意示出涉及到AS的用户分配的IMS网络的组件；0022图3示出与用于动态分配用户到AS的过程相关联的IMS内的信令；0023图4是示出用于动态分配用户到AS服务池内AS的过程的流程图；0024图5到7示出用户分配过程期间的各种计数器状态；0025图8示意示出配置成实现图4的过程的CSCF；0026图9是示出用于动态分配用户到AS服务池内AS的备选过程的流程图；0027图10示意示出涉及到AS的用户分配的IMS网络的组件，包括FE分布器；以及0028图11是示出在图10的架构中实。
17、现的用户分配过程的流程图。具体实施方式0029WO2008016320描述了一种用于在电信系统中并且更具体地说通过IP多媒体子系统收集用户活动信息的机制。根据一个示例，为SCSCF提供了活动模板，模板包括可用于识别与服务有关的信令消息的数据。如果SCSCF识别到与服务有关的消息，则SCSCF将此事实报告归属订户服务器HSS。此方案提供一种用于按各个用户来收集有关给定服务的使用的统计数据的方式。使用WO2008016320中所述的方案能够收集的信息此处用于基于用户的使用历史来动态分配用户到应用服务器AS，由此可能改进跨AS池的负载分担。0030应用使用历史来帮助用户分配的第一方案在图2中示意示出。
18、。在一般为SCSCF的呼叫会话控制功能CSCF1接收SIP注册消息后，CSCF的查询单元2将查询HSS3与执行IMS注册的用户例如BOBDOMAINLCOM相关联的活动计数器值，同时识别查询涉及的服务。备选的是，可对某一其它的中心数据库进行每服务的基础上例如，在IFC下载到SCSCF中后或关于所有可用服务的查询。HSS3或另一数据库为每个订户和为适用于订户的每个服务维护活动计数器。因此，例如，对于给定订户，HSS3将维护诸如话音呼叫、存在等服务的计数器，并且将在每次订户利用相关联服务时增大计数器。一般情况下，计数器定期重置，例如，每月一次，以便计数器值实际上指示特定服务使用的频率。采用WO20。
19、08016320的方案，当然是CSCF准备收集统计并通过DIAMETER接口CX，SH向HSS报告这些统计。0031图3示出由发送SIP注册到IMS的UE启动的并通过SCSCF代表UE发送第三方说明书CN102077552ACN102077559A4/5页6SIP注册到选定AS来完成的用户注册过程的更完整的信令流。0032HSS3将指定用户和服务的请求计数器值返回到CSCF1的查询单元2。该结果传递到用户评级和分配单元4，该单元将通过比较计数器值和多个阈值，先将评级分配到用户。一般情况下，评级可以为低、中和高。定义这些评级的阈值能够由网络运营商通过分析跨用户样本的使用模式而进行设置，并且能通过。
20、分析置于AS之上的负载而进行进一步修改。0033CSCF维护分配到每个AS的每个类别中多个用户的记录，即，分配到每个AS的低、中和高评级的用户的计数。假设所有AS具有相同容量，则CSCF的用户评级和分配单元4将尝试确保每个AS分配有每个类别内相同数量的用户。用户得到相应的分配。0034图4是示出采用用户评级并在每服务基础上执行的用户到AS分配过程的流程图。过程从步骤1在CSCF接收SIP注册消息开始。这促使在步骤2CSCF查询HSS以了解与所述服务相关联的用户计数器值。在步骤3，CSCF从HSS接收计数器值，并且在步骤4，应用预设阈值以确定用户评级，即，低、中或高。在步骤5，CSCF检查当前A。
21、S分配级别，并且基于他/她的评级来分配新用户。在步骤6，CSCF更新对其指派了新用户的AS的当前分配级别。0035上述方案相对粗糙，因为仅采用三个相关值，即低、中和高。当然，通过定义更多相关值，能够实现分配的更精细级别。然而，可能更佳的方案是为服务池内的每个AS维护AS计数器，并且每次分配用户到AS时将用户活动计数器值加到该AS计数器。每次要分配新用户时，将用户分配到当前具有最低AS计数器值的AS。0036图5示出为服务池内三个AS维护AS计数器的CSCF的“起始点”。CSCF中的AS计数器全部设为0，指示初始化状态或者计数器已有意或由重新启动清空。用户按顺序被分配到AS，直至每个AS分配有至。
22、少一个用户。在每次分配时和在从HSS检索到所要求的用户活动计数器值后，将用户活动计数器值加到对应AS计数器，并且重新配置AS顺序，使得在顺序的顶部的AS具有最低计数器值。图6示出前三个用户已分配后的计数器顺序，示出AS2现在在顺序的顶部。0037在接收第四注册请求时，AS2在顺序的顶部，因此，新用户被分配到该AS。用于AS2的计数器由该新用户的用户活动计数器值来增大，在所示示例中为47。AS1现在移到顺序的顶部。图7示出接收和处理请求5后的AS顺序。此过程继续，其中始终选择具有最低计数器值的AS。0038当用户到服务器分配停止时，例如，用户从IMS系统取消注册时，CSCF中的适当AS计数器值以。
23、用户值来减少。AS顺序根据要求来调整。因此，例如，考虑图6的情形，如果最活跃用户带有“用户计数器”217从其ASAS3取消分配，则AS3将移到顺序的顶部。0039图8示意示出配置成实现此优化的用户分配方案的CSCF。CSCF10包括用于查询在接收注册请求时HSS12以获得用户计数器值的查询单元11。计数器值传递到AS分配单元13，该单元检查包含当前AS计数器的数据库14。分配单元识别在顺序顶部的AS，并将用户分配到此AS。AS计数器由用户计数器值来增大。图9是进一步示出此过程的流程图。在步骤10，在CSCF接收注册请求后，在步骤11，CSCF查询HSS以获得所述用户的计数器值。在步骤12，CS。
24、CF接收用户计数器值，并且在步骤13，识别当前在顺序顶部的AS。在步骤14，CSCF将新用户分配到此AS，并且在步骤15，将用户计数器值加到对应AS计数器。0040将理解的是，上述方案可使用配置成执行所述功能性的处理器和/或计算机服务说明书CN102077552ACN102077559A5/5页7器来实现。具体而言，用于与这些方案一起使用的CSCF可使用带有相关联RAM和可选的DSP的一组处理器卡来实现。其它实施例可利用所谓的“刀片”服务器。0041图10中示意示出对于用户分配的仍有的另外的方案。认识到，上述方案在非常大程度上以CSCF为中心，因为在IMS网络中并利用AS池提供的服务的每个CS。
25、CF不知道其它AS向这些AS进行的分配。根据图10的架构，用户分配委托给逻辑上位于CSCF与AS之间的前端FE20分布器。FE分布器从CSCF接收分配请求，并且为每个AS维护计数器22。进入请求由分配单元21如上所述地分配，即分配到当前在列表顶部的AS。在AS的分配后，根据实现的细节，FE分布器可向请求的CSCF通知或不通知分配的AS的身份。图11是进一步示出此过程的流程图，其中，除在步骤23请求和用户计数器值从CSCF发送到FE分布器外，所示步骤类似于上面参照图9所述的那些步骤。当然，FE分布器可不使用AS计数器方案，而是备选地采用图4的用户评级方案，基于接收的用户计数器值对用户应用评级。通。
26、过在CSCF自身执行实际评级分配，由CSCF将评级值传递到FE前端，可进一步修改该方案。结果实质上是相同的。0042本领域技术人员还将理解，在不脱离本发明范围的情况下，可对上述实施例进行各种修改。例如，虽然上面的实施例涉及单个服务情形，但本发明也适用于多服务情形，其中，可为用户分配多个不同AS，每个服务一个AS。说明书CN102077552ACN102077559A1/9页8图1说明书附图CN102077552ACN102077559A2/9页9图2说明书附图CN102077552ACN102077559A3/9页10图3说明书附图CN102077552ACN102077559A4/9页11图4说明书附图CN102077552ACN102077559A5/9页12图5图6说明书附图CN102077552ACN102077559A6/9页13图7图8说明书附图CN102077552ACN102077559A7/9页14图9说明书附图CN102077552ACN102077559A8/9页15图10说明书附图CN102077552ACN102077559A9/9页16图11说明书附图CN102077552A。