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CN1202681C - 建立网络单元之间的连接的方法和系统 - Google Patents

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CN1202681C CNB008199523A CN00819952A CN1202681C CN 1202681 C CN1202681 C CN 1202681C CN B008199523 A CNB008199523 A CN B008199523A CN 00819952 A CN00819952 A CN 00819952A CN 1202681 C CN1202681 C CN 1202681C
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Abstract

一种建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活或修改上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时向第四网络单元发送许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元向第三网络单元返回指定建立连接或连接类型的许可的应答，根据应答控制连接的建立或修改。

Description

建立网络单元之间的连接的方法和系统
技术领域
本发明涉及在两个或更多网络单元之间建立连接的方法和系统。连接可以是VoIP(网际协议语音)呼叫。连接可以涉及例如传送呼叫的IP电话层或网络，以及基于GPRS/UMTS的网络。
背景技术
通常，为了适当建立和处理诸如用户设备的网络单元(例如移动终端)和另一个用户终端或数据库等等之间的连接，需要一或多个诸如支持节点的中间网络单元。一或多个连接参数被用于定义连接特性，例如PDP(分组数据协议)上下文信息，所请求或提供的服务质量(QoS)，与计费相关的信息(例如计费价格表)等等。
尤其在连接涉及两个或更多不同类型的网络(使用不同传输协议的网络，例如基于GPRS/UMTS的网络和基于IP的网络)的情况下，在适当建立连接和设置连接参数时会出现问题。
发明内容
本发明提供了能够以有利方式在位于不同网络的网络单元之间适当建立连接的方法和系统。
在本发明的第一个方面，提供了一种建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活或修改上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时向第四网络单元发送许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元向第三网络单元返回指定建立连接或连接类型的许可的应答，根据应答控制连接的建立或修改。
在本发明的第二个方面，提供了一种用于在分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间建立连接的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活上下文的请求的信息时向第四网络单元发送检查请求，该检查请求请求检查连接参数，该检查请求指定要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元执行检查并向第三网络单元返回指定检查结果的应答，根据应答控制连接的建立。
在本发明的第三个方面，提供了一种建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的系统，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活或修改上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时向第四网络单元发送许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元向第三网络单元返回指定建立连接或连接类型的许可的应答，根据应答控制连接的建立或修改。
在本发明的第四个方面，提供了一种用于在分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间建立连接的系统，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活上下文的请求的信息时向第四网络单元发送检查请求，该检查请求请求检查连接参数，该检查请求指定要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元执行检查并向第三网络单元返回指定检查结果的应答，根据应答控制连接的建立。
在本发明的第五个方面，提供了一种在建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的过程中请求许可的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，所述方法包括步骤：在所述第一网络单元产生激活或修改上下文的请求之后，由所述第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时向第四网络单元发送许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个；以及由所述第三网络单元从第四网络单元接收返回的指定建立连接或连接类型的许可的应答，从而根据应答控制连接的建立或修改。
在本发明的第六个方面，提供了一种在建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的过程中执行许可的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，所述方法包括步骤：在所述第一网络单元产生激活或修改上下文的请求之后，由第四网络单元接收所述第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时发送的许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个；以及由第四网络单元向所述第三网络单元返回指定建立连接或连接类型的许可的应答，从而根据应答控制连接的建立或修改。
通过在第三和第四网络单元之间交换涉及连接(或例如PDP类型的连接类型)建立许可，或涉及诸如QoS(服务质量)的连接参数的请求和应答，以便确保正确处理连接，可以适当地建立或处理连接(例如用于计费目的)。
第三网络单元可以是支持节点，最好是网关支持节点，而第四网络单元可以是CSCF、PCF或CPS。第四网络单元可以是IP电话层的一部分，或者可以提供IP电话层。
根据本发明的一个方面，在PS(分组交换)域(例如GGSN或SGSN)之间，以及IM子系统(CSCF)之间进行通信。
根据本发明的一个优选实施例，允许诸如IP电话层的第四网络单元控制至少一个连接参数，例如限制PDP(分组数据协议)上下文激活或修改。例如，对话PDP上下文，即允许在主叫方和被叫方之间进行会话的连接，可以只在第一网络单元(例如移动终端)尝试向第二网络单元发出呼叫时被激活。例如，当连接参数是PDP上下文并且请求激活或修改PDP上下文时，诸如GGSN的第三网络单元可以向诸如CSCF、PCF或CPS的第四网络发送许可请求，以便检查是否可以接受PDP上下文激活或修改。
这个方案提供若干优点。第一，诸如CSCF的第四网络单元根据请求学习例如GGSN的第三网络单元的地址，并且因此知道向哪里返回应答。否则，当第四网络单元被设计成在被第三网络单元寻址之前向第三网络单元发送信息时，如果第四网络单元不具有关于负责处理连接的第三网络单元的地址的信息，则会出现问题。
当尝试建立诸如呼叫的连接时，即使第一网络单元(例如移动终端)直接向第四网络单元发送信息，第一网络单元仍然不具有关于负责后续处理连接的第三网络单元的地址的信息，因此不能向第四网络单元发送这个地址信息。此外，如果首先从第四网络单元向第三网络单元发送诸如授权消息的消息，则第三网络单元必须存储关于呼叫处理参数的信息，例如关于尚未活跃的PDP上下文的信息。第三网络单元接着必须激活计时器，并且如果PDP上下文激活因某种原因而不被执行，则在计时器超时之后清除授权信息。
此外，根据本发明的解决方案还可用于漫游用户，因此提供额外的优点。
通常，根据一个方面，本发明提供根据在PDP上下文上传递的呼叫限制例如PDP上下文激活或修改的解决方案。
根据本发明的一个优选实施例，在根据不同协议工作的网络或层中(例如在GPRS/UMTS层和IP电话层中)，以及在诸如CSCF或PCF的控制装置或功能中，提供公共标识符。这个公共标识符可以被用来将PDP上下文映射到呼叫。例如，公共标识符可以是诸如SIP(会话发起协议)消息中提供的主叫ID的呼叫标识符。
可选地，公共标识符也可以是在一个层(例如GPRS/UMTS层)中分配的标识符。例如，在这种情况下公共标识符可以是NSAPI。在这种情况下，最好通过诸如SIP的INVITE消息的协议消息向例如CSCF的第四网络单元发送这个公共标识符。公共标识符(例如NSAPI)可以从第三网络单元(例如GGSN)发送到第四网络单元(例如PCF)，以及从第五网络单元(例如CSCF)发送到第四网络单元。接着，第四网络单元根据公共标识符(例如NSAPI)映射请求(由第三网络单元发送)和授权(由诸如CSCF的第五网络单元发送)。
根据本发明的另一个优选实施例，提供一种机制，该机制合并在诸如移动核心网络(例如SGSN和GGSN)的第一网络，和诸如IPT(IP电话)核心网络(例如CPS)的另一个网络中产生的连接参数(例如计费信息)。根据这个实施例，能够对电话呼叫中使用的QoS(服务质量)等级进行计费。
根据本发明的这个方面，提供一种机制，该机制合并呼叫计费信息，并且控制一个网络(例如IPT网络，其中通过例如SIP的INVITE消息发送IPT QoS约定)中的QoS约定，和另一个网络(例如移动分组核心网络)中的QoS约定(例如PDP上下文QoS上下文激活)之间的关联。例如，为了计费目的检查传送的标识符(例如Call_Id)，并且在协议消息(例如SIP：INVITE)和PDP上下文激活消息中还检查请求的QoS等级关联或请求。可以在PDP上下文激活中引入新参数，该参数通知第三网络单元(例如GGSN)关于第四网络单元(例如提供服务的CSCF，或集成的CSCF/PCF，或CPS)的情况。因此，通知第三网络单元关于第四网络单元的地址的信息，其中向第四网络单元发送QoS检查请求。
最终用户可控制的另一个可选特征是终端(例如第一网络单元)能够通过协议消息(例如SIP：INVITE)请求QoS检查。
根据本发明的这个方面，能够根据提供的QoS准备计费记录。
附图说明
图1示出了本发明的方法和系统的一个实施例的基本结构和消息流；
图2图解了本发明的系统和方法的另一个实施例；
图3示出了本发明的系统和方法的另一个实施例；
图4图解了本发明的系统和方法的另一个实施例；
图5示出了本发明的系统和方法的另一个实施例；
图6图解了图2的实施例的修改；和
图7示出了本发明的系统和方法的另一个实施例。
具体实施方式
图1图解了根据本发明的方法或系统的第一实施例。这个实施例提供CSCF允许的PDP上下文激活或修改。用户设备(UE)1是第一网络单元，它可以是移动站。SGSN2表示服务器节点(服务GPRS支持节点)，服务器节点在处理针对另一个网络单元(第二网络单元)，例如图1未示出的被叫方终端的连接时服务于用户设备1。GGSN(网关GPRS支持节点)3表示网关节点，该网关节点处理针对被叫方终端可以连接到的另一个网络的连接。呼叫状态控制功能(CSCF)4表示决定PDP上下文激活或修改的许可的第四网络单元。
当用户设备1被用来向另一个网络(例如基于IP的网络)中的终端发起呼叫时，它向CSCF4发送消息，例如SIP(会话发起协议)的INVITE消息。此后，最好在从CSCF4接收到通知接受呼叫请求的应答之后，用户设备1向SGSN2发送激活(或修改)PDP上下文请求。SGSN2根据这个激活(或修改)PDP上下文请求向GGSN3发送创建(或更新)PDP上下文请求。
根据这个来自SGSN2的请求，GGSN3不立即执行PDP上下文的创建或更新，而是首先被调整以便向CSCF4发送许可请求。在图1的实施例中，GGSN3向CSCF4发送这个许可请求以便检查是否可以接受PDP上下文激活/修改。在修改的实施例中，许可请求也可以被发送到策略控制功能PCF，策略控制功能PCF可以表示附加的可选网络单元，也可以和CSCF集成在一起。
GGSN3在许可请求中包含用于标识移动终端，即用户设备1的IMSI/MSISDN(和可能的PDP地址)。GGSN3还可以通过许可请求发送请求的QoS(服务质量)值，以及被叫方(B方地址)的地址(如果在传输流模板TFT中出现)。如果IMSI/MSISDN(和可能的PDP地址)不足以标识用户设备1或呼叫，则诸如NSAPI(网络报务接入点标识)的附加信息可以被使用并且发送到GGSN3。在这种情况下，用户设备1最好通过呼叫建立消息，例如SIP：INVITE消息向CSCF发送PDP上下文的信息NSAPI。CSCF4(或可选或额外地，所提供的PCF)适于检查呼叫建立消息中包含的呼叫的NSAPI是否等于通过许可请求从GGSN3发送的PDP上下文的NSAPI，使得CSCF4(或PCF)可以授权正确的PDP上下文。如果提供单独的PCF，CSCF4适于向PCF发送NSAPI。同样地，在这种情况下，GGSN3适于向单独PCF发送包含NSAPI的许可请求。
响应许可请求并且在完成上述检查之后，CSCF4(或PCF)向GGSN3发送许可应答。许可应答包含用于标识将为其创建或更新PDP上下文的用户设备1或呼叫的IMSI/MSISDN，并且最好还包含诸如″呼叫特性″的信息。呼叫特性信息最好包含接受的QoS数值，接受的B方信息(最好是被叫方的IP地址和端口号)，以及指示呼叫是普通呼叫还是紧急呼叫的指示。
GGSN3适于将QoS数值设置成从CSCF4(或PCF)接收的一个数值。如果呼叫是紧急呼叫，GGSN3可以将分配/保持优先权设置成最高数值。此外，GGSN3可以根据B方信息设置传输流模板TFT。
在呼叫是紧急呼叫并且PDP上下文被用于这个紧急呼叫的情况下，通过从GGSN3向SGSN2发送有关于此的信息，可以通知用户设备1这个信息，而SGSN2会向(移动)用户设备1转发这个信息。
为了发送许可请求，GGSN3必须知道CSCF4的地址以便进行通信。在本发明的一个实施例中，作为新参数向激活(或修改)PDP上下文请求和创建(或更新)PDP上下文请求消息增加CSCF地址。在可选实施例中，GGSN3被实现成根据信令PDP上下文的TFT导出CSCF地址。
此外，也可以通过某些其它方式通知GGSN3有关CSCF4地址的信息。
当假定由另一个网络单元(例如PCF)对许可作出决定时，这个网络单元(例如PCF)的地址可以被配置到GGSN3(每个接入点)和CSCF4。
此外，根据本发明的另一个方面，如果还为漫游用户提供上述功能(许可请求和许可应答)，则将新参数加到用户数据库(例如归属位置寄存器HLR)中的预订信息上，该参数描述在PDP上下文激活(或修改)时是否需要来自CSCF(或PCF)的许可。这个新参数可以是特定于PDP上下文的。
现在回到图1，在接收许可应答之后，GGSN3根据许可应答中包含的信息(例如接受的QoS数值等等)设置PDP上下文和进一步信息(根据需要)。此外，GGSN3向SGSN2返回创建(或更新)PDP上下文应答。根据应答，SGSN2向用户设备1发送激活(或修改)PDP上下文应答。此时，以已知方式建立和执行呼叫。
图2示出了本发明的另一个实施例(方法和/或系统)，其中为其提供了策略控制功能(PCF)。PCF具有针对GGSN以及CSCF的接口。PCF可被用于IP电话层(即代理CSCF)和GPRS/UMTS层(GGSN)之间的通信。例如，呼叫可以对为呼叫而激活的PDP上下文产生影响。
图2图解了通过PCF在GPRS/UMTS层(即GGSN)和IP电话层(即CSCF)之间进行通信和传送消息流的例子。允许IP电话层限制PDP上下文激活(或修改)。
根据图2，执行针对PDP上下文激活/修改的基于呼叫的许可。图中示出了针对移动发起(MO)呼叫，即来自移动站(MS)21的呼叫的PDP上下文激活，其中网络单元27(用户设备、数据库等等)表示被叫方(被叫方)。对于PDP上下文激活，从PCF25请求许可。下面只示出和描述代理CSCF26和PCF25之间的通信所需的参数，和GGSN24与PCF25之间的通信所需的参数。
通常，根据图2示出的实施例，在GPRS/UMTS层(即第三代(3G)GGSN24)，IP电话层(例如CSCF26)和PCF25中提供公共标识符，以便将PDP上下文映射到呼叫。当MS21具有多个同时进行的呼叫时，用户标识符(例如IMSI)是不够的。在这种情况下，图2中使用的公共标识符是SIP消息中已经存在的呼叫标识符Call_Id。在本例子的移动站21中，通过从例如SIP协议知道的方式，呼叫发起方分配Call_Id，其中标识符Call_Id唯一标识呼叫。
根据如图2所示的优选实施例，这个公共标识符(例如Call_Id)从MS21发送到SGSN23，并且从SGSN23发送到GGSN24。此外，最好通过呼叫初始化消息(例如SIP：INVITE)从移动站21向代理CSCF26发送这个公共标识符。此外，从CSCF26向PCF25发送这个公共标识符，并且从GGSN24向PCF25发送这个公共标识符。PCF25接着根据公共标识符(例如Call_Id)映射GGSN24发送的请求和CSCF26发送的授权，并且对呼叫许可和/或连接参数(例如使用的QoS)作出决定。
在修改的实施例中，在GPRS/UMTS层(例如GGSN24)中分配的标识符被用作公共标识符。例如，NSAPI被用作这种公共标识符。在这种情况下，根据本发明的一个实施例，通过INVITE消息或其它呼叫建立消息从MS21向CSCF26发送NSAPI。此外，从GGSN24向PCF25发送NSAPI，并且从CSCF26向PCF25发送NSAPI。在这种情况下，PCF25根据NSAPI映射GGSN24发送的请求和CSCF26发送的授权。
运营商可以为GGSN配置特定于接入点的信息，以指示是否需要与PCF通信，以及该通信需要什么样的PDP上下文，例如仅当QoS等级指示对话，即语音传输时。PCF25地址也可以被配置到GGSN24和CSCF26，使得GGSN24和CSCF26可以与相同PCF25通信。
在可选实施例中，当没有为诸如单元24和26的网络单元配置PCF地址时，新参数(例如PCF地址)可以被包含在诸如HLR和/或UMS(用户移动服务器)的用户数据库的预订信息中。SGSN23从用户数据库(例如HLR)接收PCF25地址，并且向GGSN24发送PCF25地址。当接收到PCF25地址时，GGSN24知道与哪个PCF25联系。CSCF从UMS接收相同的PCF25地址，并且可以与相同PCF25联系。
它可以是特定于归属运营商的，无论是否需要与PCF25通信。对于漫游用户，描述是否需要与PCF25通信的新参数，例如信息″需要PCF交互″被加到用户数据库HLR和UMS的预订信息中。HLR中的″需要PCF交互″可以是特定于预订的，也可以是特定于PDP上下文的。SGSN23从HLR接收信息″需要PCF交互″，并且向GGSN24发送该信息。当接收到信息″需要PCF交互″时，GGSN24在建立连接或修改连接等等时知道是否需要与PCF通信。CSCF26从UMS接收信息″需要PCF交互″，并且据此知道是否需要与PCF25通信。
因此，根据本发明的这个方面，以可选或组合方式引入3个新思路：
(a)提供公共标识符以便将PDP上下文映射到呼叫；
(b)为HLR和UMS提供新参数，即PCF地址；和/或
(c)提供新的HLR和UMS参数，例如″需要PCF交互″。
根据图2的实施例，其中示出和描述了与策略控制功能(PCF)25的PS(分组交换)域交互。下面参照图2示出的步骤编号更详细地描述了当建立连接时执行的步骤。
在步骤1.，移动站21向代理CSCF26发送INVITE消息，INVITE消息包含用户标识″用户Id″和呼叫标识符″Call_Id″。代理CSCF26向被叫方27转发这个消息。
在步骤2.，代理CSCF26从被叫方终端27接收肯定确认，例如SIP中定义的183w/SDP。代理CSCF26向移动站(主叫方)21转发这个确认。
在步骤3.，在从被叫方终端27接收肯定确认之后，代理CSCF26向PCF25发送授权消息(包含用户Id、呼叫标识符Call_Id、协商的QoS、被叫方传送地址)。例如，用户Id可以是IMSI、MSISDN或主叫方21的IP地址(即GPRS/UMTS层中的PDP地址)。在PCF25中，需要Call_Id，并且Call_Id被用来将呼叫映射到正确PDP上下文。协商的QoS包含为呼叫协商的QoS参数。对于紧急呼叫，代理CSCF26会将QoS参数分配/保持优先权设置到最高数值。在GPRS/UMTS层中使用被叫方传送地址为PDP上下文设置TFT(传输流模板)。
在步骤4.，PCF25可以确认步骤3.的授权消息--通过向代理CSCF26返回授权确认(用户Id、Call_Id)消息。
在步骤5.，通过向SGSN23发送激活(辅助)PDP上下文请求(PDP地址、Call_Id、请求的QoS)消息，MS21请求激活呼叫的PDP上下文(例如辅助PDP上下文)。
在步骤6.，执行无线接入载体建立过程。
在步骤7.，SGSN24向GGSN24发送创建PDP上下文请求(用户Id、Call_Id、协商的QoS)消息。
在步骤8.，GGSN24通过向PCF25发送许可请求(请求Id、用户Id、Call_Id、协商的QoS)消息来请求PDP上下文激活的许可。第一个请求消息(步骤8.)在PCF25中创建请求状态。
在步骤9.，PCF25通过向GGSN24发送决策(请求Id、协商的QoS、被叫方传送地址)消息作出应答。GGSN24根据被叫方传送地址设置PDP上下文的TFT。
在步骤10.，通过向PCF25发送报告状态消息(请求Id)，GGSN24可以报告其已经根据决策采取行动。
在步骤11.、12.，以已知方式报告PDP上下文激活。
在图2中，消息8(请求)、9(决策)和10(报告状态)是COPS消息。
图2图解了PDP上下文激活的情况。如果修改PDP上下文，步骤8.-10.和图2示出的其它步骤相同。
它可以是特定于归属运营商的，无论是否需要PCF25对PDP上下文激活的许可。为了还向漫游用户提供这个功能，诸如″需要PCF交互″的新参数被包含在HLR的预订信息中。在PDP上下文激活/修改时，SGSN从HLR接收″需要PCF交互″，并且应当向GGSN24发送该信息。当接收″需要PCF交互″时，GGSN24知道在创建或修改PDP上下文时是否需要与PCF25通信。
GGSN3、24、33(图3-5)通过以下方式可以知道CSCF4、26(或图3-5的CPS34)的地址：
通过从代理CSCF域名中解析出代理CSCF地址(优选)；
根据MS通过(辅助)PDP上下文激活消息发送的新参数″CSCF地址″；
根据信令PDP上下文的TFT。
为在PCF中发现正确呼叫或连接而由GGSN发送的参数(CPS；PCF是逻辑单元；它可以是独立单元，或位于CSCF或GGSN中)可以是：
MS IP地址(＝PDP地址)和MS端口号(＝TFT目的地端口号)(优选)；
对等IP地址(＝TFT源地址)和对等端口号(＝TFT源端口号)。
图3-5示出了本发明的其它实施例，其中提供了合并移动核心网络和IPT核心网络产生的计费信息的方法和机制。移动核心网络由SGSN32和GGSN33表示。用于提供移动网络的其它必要部件是本领域技术人员已知的，这里没有图示。IPT核心网络由呼叫处理服务器(CPS)34表示。用于提供IPT网络的其它部件是本领域技术人员已知的，这里没有图示。
附图中示出的实施例提供了按电话呼叫或其它类型的连接中使用的QoS等级进行计费的可能性。例如，电话呼叫需要实时(RT)传输，并且需要的QoS等级通常必须高于其它类型的诸如电子邮件传输的通信(可以使用较低QoS等级传送，于是按照较低费率计费)。
图3-5示出的实施例提供了一种机制，该机制用于合并呼叫相关的计费信息，以及控制IPT QoS约定(例如呼叫发起终端通过例如SIP：INVITE消息请求的IPT QoS约定)和移动分组核心网络PDP上下文QoS(PDP上下文激活)之间的关联或一致性。
图3-5示出了连接到移动网络SGSN32、GGSN33(SGSN32和GGSN33构成MT31连接到的移动网络的部分)的移动终端(MT)31与呼叫处理服务器(CPS)34之间的消息传输。CPS34包括如图1和2示出的呼叫状态控制功能(CSCF)，使得框34的标题也可以是″CSCF″。
下面更加详细地描述图3示出的实施例。
当移动终端31希望建立到达另一个网络单元(例如被叫方的电信设备)的连接时，移动终端31在步骤1.发出acaal建立请求，例如诸如SIP的会话发起协议的″INVITE″消息。从MT31向CPS34发送INVITE消息，INVITE消息包含信息单元″Call_Id″和″SDP：QoS″。SDP代表服务简表数据库。″Call_Id″表示公共标识符，其中提供″Call_Id″以允许合并计费数据，例如由诸如GSN(GPRS支持节点)和CSCF(或CPS)的支持节点产生的CDR(计费数据记录)，或者因计费数据中的关联而受益。在连接建立阶段(例如呼叫建立阶段)向支持节点和CSCF(或CPS)分发这个公共标识符(例如″Call_Id″)。这个技术能够在所有涉及的处理单元(例如GGSN和CPS)中唯一标识建立的连接或呼叫，并且不需要这些部件之间的直接接口。这个方法和结构提供一种在不同网络类型中合并计费数据和/或检查QoS有效性的机制，所述不同网络类型例如提供端接终端(例如IP电话)之间的全IP连接。
在步骤2.，移动终端31向SGSN32发送PDP上下文激活请求，该请求不仅包含常见信息(例如载体类型和编解码)，而且包含参数″Call_Id″。这个参数″Call_Id″和其它必要的已知信息单元自此从SGSN32被发送到GGSN33，使得还向GGSN33通知关于属于建立的连接的公共标识符″Call_Id″的信息。在步骤3.， GGSN33向CPS34发送检查请求，检查请求指示公共标识符″Call_Id″和进一步信息(例如载体类型和编解码)。
在步骤4.，CPS34(或CPS34中包含的CSCF)针对公共标识符″Call_Id″标识的所建立的连接进行检查，并且检查所需的QoS参数在呼叫信令(SIP/SDP)和载体(PDP上下文)中是否有效。CSCF(CPS34)在接受(或继续执行)呼叫建立之前执行这个检查以控制所需QoS参数的有效性，以便能够对呼叫或其它类型的连接中提供的QoS进行计费，或者用于除计费之外的其它目的。CPS34根据这个检查(Call_Id、SDp：QoS、载体类型、编解码)的结果发出OK或NOTOK，并且向GGSN33返回(步骤5.)指示检查结果(认可/不认可)的应答。GGSN33使用在步骤5.接收的信息接受(如果检查结果为肯定，″OK″)或拒绝(如果检查结果为否定，″NOK″)呼叫相关的PDP上下文激活，并且向SGSN32返回应答以通知SGSN32 PDP上下文激活(或修改)的接受或拒绝。SGSN32在接收接受或拒绝应答时执行已知步骤，并且向移动终端31发送对应信息。
CPS34(或CSCF)也可以直接向移动终端31发送应答(步骤6.)，从而返回针对步骤1.的呼叫建立请求的应答。例如，在步骤6.可以发送SIP的应答″OK/NOK″。
因此，提供CSCF(或CPS)和GGSN33之间的附加消息序列以决定如何继续要建立的连接。
CPS(CSCF)34也可以接收除了″Call_Id″之外的附加参数，并且也根据这些附加参数作出决定。
图3中示出的机制和如上所述的内容不限于QoS和计费，而是也可以涉及其它类型的检查或评估。此外，CPS(CSCF)34作出的决策也可以是报告性的，并且不一定只是二元″OK/NOT OK″类型的。
如图3-5所示，GGSN33适于象在步骤3.中那样向CPS(CSCF)34发送检查请求。因此GGSN33需要关于CPS(CSCF)的地址或名称的信息。在GGSN33不知道服务CSCF(CPS34)的情况下(其中移动终端31已经注册到SIP注册机制上并且已经发送INVITE消息)，必须向GGSN33通知这个服务CSCF(CPS)34的地址或名称。图4的实施例提供了这个问题的解决方案。
除了上述讨论的图3的实施例的结构和功能之外，图4的实施例在PDP上下文激活请求中提供了新参数(例如″S-CSCF_logicalname″)，该参数通知GGSN33关于服务CSCF(或CPS)34的地址或名称的信息，使得GGSN33知道向哪里发送″QoS检查″请求。
图4的实施例基于图3示出和如上所述的结构。上述描述也适用于图4所示的消息序列和执行的步骤。
向移动终端31通知关于其已经注册到的CPS(或CSCF)34的信息，并且移动终端31适于在通过步骤2.发送到SGSN32并且进一步发送到GGSN33的消息中包含关于S-CSCF(CPS34中的服务CSCF)的地址或名称的信息。在图4中通过利用PDP上下文激活请求发送的参数″S-CSCF_logicalname″表示这个用于指示服务CSCF的地址或名称的新参数。通过这个附加信息″S-CSCF_logicalname″，现在向GGSN33通知了关于正确CSCF(CPS)的地址或名称的信息，而GGSN33向这个参数指示的CPS(CSCF)34发送检查请求(步骤3.)。图4中示出的其它步骤与如上所述的图3的步骤相同。
此外，图5提供了可被移动终端31的最终用户控制的附加可选特性，从而允许最终用户或呼叫发起设备通过例如SIP：INVITE消息请求″QoS检查″。
图5的实施例包含如上所述图3和4的实施例的所有特性。另外，根据图5，新参数(例如″Require_ggsn_check″)被包含在从移动终端31发送到CPS(CSCF)34(在步骤1.)的连接建立请求中。
图5示出的结构和方法是对参照图3和4描述和提供的用于计费数据和QoS控制的合并机制的补充。图5的实施例允许可选地选择执行或不执行检查步骤3.-5.。当在从移动终端31发送到CPS34的SIPINVITE消息(或其它适当类型的连接建立请求消息)中设置参数″Require_ggsn_check″时，CPS(或CPS中包含的CSCF)准备执行基于步骤4.的检查，并且期望根据步骤3.从GGSN33得到检查请求消息。当在步骤3.接收到检查请求之后，CPS34执行如上所述步骤4.的检查，其中如上所述继续此后的步骤序列。当步骤1.的连接建立请求中没有设置或出现参数″Require_ggsn_check″时，CPS(CSCF)34不执行步骤4.的QoS检查，并且不需要任何来自GGSN33的检查消息。通过新参数″Require_ggsn_check″提供的这个信息，通知CSCF检查过程是否需要继续执行呼叫建立。新检查请求参数当然可以具有任何任意的指定(例如″Require_pdpqos_check″)，假定CSCF可以理解。
根据图5提供的这个新参数，以及执行或不执行QoS检查或任何其他类型的检查(步骤4.)的可选择性也适用于图3所示的结构，其中图3所示的结构不提供图4步骤2.的CPS34的逻辑名称或地址的指示。尤其在通过其它手段(例如通过从CPS34向GGSN33发送消息)向GGSN33通知MT31注册到的CPS34的地址的情况下。
根据本发明的实施例提供的方法和机制在GGSN3、33和/或CSCF/CPS34中可以被实现成软件，从而允许适当地执行请求，检查，检查结果处理和用于提供建立的连接的计费记录的计费信息生成。
所提供的用于检查QoS参数的方法和机制也可以与计费信息生成分别实现。
所示出的实施例还提供这样的可能性，即控制和禁止为语音呼叫分配的PDP上下文的PDP上下文更新，直到从CPS34执行检查。通过在GGSN33和CPS34之间提供另一个消息交换可以实现这个。
图6示出本发明的另一个实施例(方法和/或系统)，它是图2示出的实施例的修改。根据图6，PCF25(图2)与代理CSCF26(图2)集成，并且构成单独的网络单元25′。这个结构的好处是避免PCF和CSCF之间的任何外部信令，使得可以省略图2的步骤3.和4.。使用图6的网络单元25′内的内部处理执行基于图2的步骤3.、4.的授权检查。在这种情况下，PCF和CSCF之间的信令只是内部信令(即不受任何标准的严格限制)。
图6的其它步骤1.、2.、和5.-12.与图2的相应步骤相同。
因此，PCF可以是如图2所示的单独逻辑实体25，可以如图6所示集成到CSCF中，或者也可以被集成到GGSN24中。
图7示出了本发明的系统和方法的另一个实施例，其中提供基于呼叫的PDP上下文激活/修改。图7提供了MO呼叫的情况下的PDP上下文激活。假定针对呼叫激活至少一个PDP上下文。对于PDP上下文激活，向PCF25请求许可。来自PCF的许可需要将PDP上下文的QoS调整到呼叫的QoS。对于是否需要来自PCF的决策，以及决策针对哪类PDP上下文，可以对GGSN进行配置。例如，配置信息可以定义只针对对话PDP上下文需要来自PCF的决策，而对于其它PDP上下文，在没有PCF交互的情况下进行PDP上下文激活。这里只示出和描述了GGSN-PCF通信需要的参数。下面详细描述图7中示出的步骤。
步骤1.，MS向代理CSCF发送Invite(用户Id)消息。代理CSCF向被叫方转发消息。
步骤2.，代理CSCF接收肯定确认，例如183w/SDP。代理CSCF向主叫方转发确认。
步骤3.，MS通过向SGSN发送激活辅助PDP上下文请求(请求的QoS)消息激活呼叫的PDP上下文。
步骤4.，执行无线接入载体建立过程。
步骤5.，SGSN向GGSN发送创建PDP上下文请求(PDP地址、协商的QoS)消息。
步骤6.，GGSN通过向PCF发送请求(请求Id、用户Id、协商的QoS)消息来请求PDP上下文激活的许可。用户Id是PS域和IM子系统中已知的标识符，例如MS的IP地址。
步骤7.，PCF通过向GGSN发送决策(请求Id、协商的QoS)消息来作出应答。
步骤8.-9.，通过从PCF接收的参数接受PDP上下文激活。
步骤10.，GGSN通过向PCF发送报告状态(请求Id)消息可以报告其已经成功完成执行决策。
如果PDP上下文被修改，步骤6、7和10是相同的。
虽然前面示出和描述了优选实施例，然而本发明不局限于描述和示出的细节，并且应当被理解成覆盖如上所述和通过附图示出的特征的所有修改、省略和增加。
例如，本发明不局限于GGSN(3、24)和PCF-CSCF(或CSCF/PCF)之间的通信。通过用SGSN2、23替代GGSN3、24可以进行相同的通信，从而产生SGSN-PCF-CSCF(或CSCF/PCF)通信。

Claims (82)

1.一种建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活或修改上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时向第四网络单元发送许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元向第三网络单元返回指定建立连接或连接类型的许可的应答，根据应答控制连接的建立或修改。
2.如权利要求1所述的方法，其中第三网络单元是网关节点。
3.如权利要求1所述的方法，其中第四网络单元是呼叫状态控制功能。
4.如权利要求1所述的方法，其中第四网络单元是策略控制功能。
5.如权利要求1所述的方法，其中第四网络单元是呼叫处理服务器。
6.如权利要求1所述的方法，其中第四网络单元至少部分地被实现成第三网络单元的一部分。
7.如权利要求1所述的方法，其中许可请求是请求激活或修改第一和/或第二网络单元的分组数据协议上下文的许可的请求。
8.如权利要求1所述的方法，其中应答指示呼叫特性，和/或接受的关于第二网络单元的信息，和/或指出连接是普通呼叫还是紧急呼叫的指示。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述呼叫特性是接受的QoS数值。
10.如权利要求1所述的方法，其中针对第一网络单元存储的预订信息包含定义在建立第一和第二网络单元之间的连接时从第三网络单元向第四网络单元发送请求的必要性的参数，当建立第一和第二网络单元之间的连接时，这个参数被发送到第三网络单元，第三网络单元根据这个参数的内容决定向第四网络单元发送请求的必要性。
11.如权利要求10所述的方法，其中当参数指示不必从第三网络单元向第四网络单元发送请求时，第三网络单元不发送这种请求，并且继续执行第一和第二网络单元之间的连接的建立。
12.如权利要求1所述的方法，其中在基于IP的网络和基于GPRS或UMTS的网络中提供公共标识符，该公共标识符标识请求针对另一个网络单元的建立的网络单元，或标识呼叫。
13.如权利要求12所述的方法，其中当建立第一和第二网络单元之间的连接时，公共标识符被用于将连接参数映射到呼叫，并且被发送到第三和第四网络单元。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述连接参数是分组数据协议上下文信息。
15.如权利要求12或13或14所述的方法，其中公共标识符是在连接初始化协议中提供的网络服务接入点标识或呼叫标识。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述连接初始化协议是会话初始化协议。
17.如权利要求1所述的方法，其中第四网络单元的地址被包含在针对第一网络单元存储的预订信息中，当建立第一和第二网络单元之间的连接时，该地址被发送到第三网络单元。
18.如权利要求1所述的方法，其中连接涉及基于GPRS/UMTS的网络和基于IP的网络，两个网络中针对连接提供的QoS数值被检查和比较以获得计费相关信息。
19.如权利要求1所述的方法，其中当发送呼叫建立请求时从第一网络单元向第四或另一个网络单元发送检查计费相关参数的检查请求。
20.一种用于在分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间建立连接的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活上下文的请求的信息时向第四网络单元发送检查请求，该检查请求请求检查连接参数，该检查请求指定要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元执行检查并向第三网络单元返回指定检查结果的应答，根据应答控制连接的建立。
21.如权利要求20所述的方法，其中第三网络单元是网关节点。
22.如权利要求20所述的方法，其中第四网络单元是呼叫状态控制功能。
23.如权利要求20所述的方法，其中第四网络单元是策略控制功能。
24.如权利要求20所述的方法，其中第四网络单元是呼叫处理服务器。
25.如权利要求20所述的方法，其中第四网络单元至少部分地被实现成第三网络单元的一部分。
26.如权利要求20所述的方法，其中检查请求是请求检查至少一个连接参数的请求。
27.如权利要求20所述的方法，其中第一网络单元当尝试建立呼叫时寻址第五网络单元，第五网络单元向第四网络单元发送以至少一个呼叫参数为特征的授权消息，第四网络单元根据授权消息的内容构成其针对第三网络单元的应答。
28.如权利要求20所述的方法，其中在基于IP的网络和基于GPRS或UMTS的网络中提供公共标识符，该公共标识符标识请求针对另一个网络单元的建立的网络单元，或标识呼叫。
29.如权利要求28所述的方法，其中当建立第一和第二网络单元之间的连接时，公共标识符被用于将连接参数映射到呼叫，并且被发送到第三和第四网络单元。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述连接参数是分组数据协议上下文信息。
31.如权利要求28或29或30所述的方法，其中公共标识符是在连接初始化协议中提供的网络服务接入点标识或呼叫标识。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述连接初始化协议是会话初始化协议。
33.如权利要求20所述的方法，其中第四网络单元的地址被包含在针对第一网络单元存储的预订信息中，当建立第一和第二网络单元之间的连接时，该地址被发送到第三网络单元。
34.如权利要求20所述的方法，其中根据连接参数的检查结果提供用于对连接计费的计费记录。
35.如权利要求20所述的方法，其中连接参数指示请求或接受的QoS，并且检查信令和用户传输中提供的QoS信息，其中根据检查结果提供计费记录。
36.如权利要求35所述的方法，其中根据检查请求进行QoS检查。
37.如权利要求36所述的方法，其中连接参数指示呼叫特性，和/或关于第二网络单元的信息，和/或指示连接是普通呼叫还是紧急呼叫的指示。
38.如权利要求37所述的方法，其中所述呼叫特性是接受的QoS数值。
39.如权利要求20所述的方法，其中连接涉及基于GPRS/UMTS的网络和基于IP的网络，两个网络中针对连接提供的QoS数值被检查和比较以获得计费相关信息。
40.如权利要求20所述的方法，其中当发送呼叫建立请求时从第一网络单元向第四或另一个网络单元发送检查计费相关参数的检查请求。
41.一种建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的系统，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活或修改上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时向第四网络单元发送许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元向第三网络单元返回指定建立连接或连接类型的许可的应答，根据应答控制连接的建立或修改。
42.如权利要求41所述的系统，其中第三网络单元是网关节点。
43.如权利要求41所述的系统，其中第四网络单元是呼叫状态控制功能。
44.如权利要求41所述的系统，其中第四网络单元是策略控制功能。
45.如权利要求41所述的系统，其中第四网络单元是呼叫处理服务器。
46.如权利要求41所述的系统，其中第四网络单元至少部分地被实现成第三网络单元的一部分。
47.如权利要求41所述的系统，其中许可请求是请求激活或修改第一和/或第二网络单元的分组数据协议上下文的许可的请求。
48.如权利要求41所述的系统，其中应答指示呼叫特性，和/或接受的关于第二网络单元的信息，和/或指出连接是普通呼叫还是紧急呼叫的指示。
49.如权利要求48所述的系统，其中所述呼叫特性是接受的QoS数值。
50.如权利要求41所述的系统，其中针对第一网络单元存储的预订信息包含定义在建立第一和第二网络单元之间的连接时从第三网络单元向第四网络单元发送请求的必要性的参数，当建立第一和第二网络单元之间的连接时，这个参数被发送到第三网络单元，第三网络单元根据这个参数的内容决定向第四网络单元发送清求的必要性。
51.如权利要求50所述的系统，其中当参数指示不必从第三网络单元向第四网络单元发送请求时，第三网络单元不发送这种请求，并且继续执行第一和第二网络单元之间的连接的建立。
52.如权利要求41所述的系统，其中在基于IP的网络和基于GPRS或UMTS的网络中提供公共标识符，该公共标识符标识请求针对另一个网络单元的建立的网络单元，或标识呼叫。
53.如权利要求42所述的系统，其中当建立第一和第二网络单元之间的连接时，公共标识符被用于将连接参数映射到呼叫，并且被发送到第三和第四网络单元。
54.如权利要求43所述的系统，其中所述连接参数是分组数据协议上下文信息。
55.如权利要求52或53或54所述的系统，其中公共标识符是在连接初始化协议中提供的网络服务接入点标识或呼叫标识。
56.如权利要求55所述的系统，其中所述连接初始化协议是会话初始化协议。
57.如权利要求41所述的系统，其中第四网络单元的地址被包含在针对第一网络单元存储的预订信息中，当建立第一和第二网络单元之间的连接时，该地址被发送到第三网络单元。
58.如权利要求41所述的系统，其中连接涉及基于GPRS/UMTS的网络和基于IP的网络，两个网络中针对连接提供的QoS数值被检查和比较以获得计费相关信息。
59.如权利要求41所述的系统，其中当发送呼叫建立请求时从第一网络单元向第四或另一个网络单元发送检查计费相关参数的检查请求。
60.一种用于在分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间建立连接的系统，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，其中第一网络单元产生激活上下文的请求，其中第三网络单元在接收到关于激活上下文的请求的信息时向第四网络单元发送检查请求，该检查请求请求检查连接参数，该检查请求指定要建立的连接和连接类型中的至少一个，第四网络单元执行检查并向第三网络单元返回指定检查结果的应答，根据应答控制连接的建立。
61.如权利要求60所述的系统，其中第三网络单元是网关节点。
62.如权利要求60所述的系统，其中第四网络单元是呼叫状态控制功能。
63.如权利要求60所述的系统，其中第四网络单元是策略控制功能。
64.如权利要求60所述的系统，其中第四网络单元是呼叫处理服务器。
65.如权利要求60所述的系统，其中第四网络单元至少部分地被实现成第三网络单元的一部分。
66.如权利要求60所述的系统，其中检查请求是请求检查至少一个连接参数的请求。
67.如权利要求60所述的系统，其中第一网络单元当尝试建立呼叫时寻址第五网络单元，第五网络单元向第四网络单元发送以至少一个呼叫参数为特征的授权消息，第四网络单元根据授权消息的内容构成其针对第三网络单元的应答。
68.如权利要求60所述的系统，其中在基于IP的网络和基于GPRS或UMTS的网络中提供公共标识符，该公共标识符标识请求针对另一个网络单元的建立的网络单元，或标识呼叫。
69.如权利要求68所述的系统，其中当建立第一和第二网络单元之间的连接时，公共标识符被用于将连接参数映射到呼叫，并且被发送到第三和第四网络单元。
70.如权利要求69所述的系统，其中所述连接参数是分组数据协议上下文信息。
71.如权利要求68或69或70所述的系统，其中公共标识符是在连接初始化协议中提供的网络服务接入点标识或呼叫标识。
72.如权利要求71所述的系统，其中所述连接初始化协议是会话初始化协议。
73.如权利要求60所述的系统，其中第四网络单元的地址被包含在针对第一网络单元存储的预订信息中，当建立第一和第二网络单元之间的连接时，该地址被发送到第三网络单元。
74.如权利要求60所述的系统，其中根据连接参数的检查结果提供用于对连接计费的计费记录。
75.如权利要求60所述的系统，其中连接参数指示请求或接受的QoS，并且检查信令和用户传输中提供的QoS信息，其中根据检查结果提供计费记录。
76.如权利要求75所述的系统，其中根据检查请求进行QoS检查。
77.如权利要求76所述的系统，其中连接参数指示呼叫特性，和/或关于第二网络单元的信息，和/或指示连接是普通呼叫还是紧急呼叫的指示。
78.如权利要求77所述的系统，其中所述呼叫特性是接受的QoS数值。
79.如权利要求60所述的系统，其中连接涉及基于GPRS/UMTS的网络和基于IP的网络，两个网络中针对连接提供的QoS数值被检查和比较以获得计费相关信息。
80.如权利要求60所述的系统，其中当发送呼叫建立请求时从第一网络单元向第四或另一个网络单元发送检查计费相关参数的检查请求。
81.一种在建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的过程中请求许可的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，所述方法包括步骤：
在所述第一网络单元产生激活或修改上下文的请求之后，由所述第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时向第四网络单元发送许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个；以及
由所述第三网络单元从第四网络单元接收返回的指定建立连接或连接类型的许可的应答，从而根据应答控制连接的建立或修改。
82.一种在建立或修改分配给用户的第一网络单元和第二网络单元之间的连接的过程中执行许可的方法，所述第一和第二网络单元连接到不同网络，通过位于所述网络的一个中的第三网络单元建立连接，所述方法包括步骤：
在所述第一网络单元产生激活或修改上下文的请求之后，由第四网络单元接收所述第三网络单元在接收到关于激活或修改上下文的请求的信息时发送的许可请求，该许可请求请求建立所请求类型的连接的许可，该许可请求指定第一网络单元，第二网络单元，要建立的连接和连接类型中的至少一个；以及
由第四网络单元向所述第三网络单元返回指定建立连接或连接类型的许可的应答，从而根据应答控制连接的建立或修改。
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