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CN102045299A - 一种单模业务连续性实现方法和系统 - Google Patents

一种单模业务连续性实现方法和系统 Download PDF

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CN102045299A CN2009101779197A CN200910177919A CN102045299A CN 102045299 A CN102045299 A CN 102045299A CN 2009101779197 A CN2009101779197 A CN 2009101779197A CN 200910177919 A CN200910177919 A CN 200910177919A CN 102045299 A CN102045299 A CN 102045299A
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Abstract

本发明提供一种单模业务连续性的实现方法，应用于IP多媒体子系统(IMS)网络，所述方法包括：业务连续性服务器(SC AS)收到切换请求后，更新远端，并发送通知切换消息给用户终端；用户终端在PS域收到切换命令，并收到所述通知切换消息后，调整接入方式为接入电路(CS)域。本发明还提供一种单模业务连续性的实现系统。采用本发明提出增强单模业务连续性实现方法及系统，可有效地减少现有技术中中断时间过长的问题，大大改善用户体验。

Description

一种单模业务连续性实现方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种IP(网络互联协议，Internet Protocol，简称IP)多媒体子系统中单模业务连续性实现方法和系统。
背景技术
IP多媒体子系统(IP Multimedia Core Network Subsystem，简称IMS)是由第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)提出的一种基于IP的网络架构，构建了一个开放而灵活的业务环境，支持多媒体应用，能够为用户提供丰富的多媒体业务。
在IMS业务体系中，控制层和业务层是分离的，控制层不提供具体业务，只向业务层提供必要的触发、路由、计费等功能。
控制层中业务触发和控制功能是呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，简称CSCF)完成的。呼叫会话控制功能分为：代理呼叫会话控制功能(Proxy-CSCF，简称P-CSCF)、查询呼叫会话控制功能(Interrogating-CSCF，简称I-CSCF)和服务呼叫会话控制功能(Serving-CSCF，简称S-CSCF)三种类型，其中负主要责任的是S-CSCF，I-CSCF是可选的。
业务层是由一系列应用服务器(Application Server，简称AS)组成，能提供具体业务服务，AS可以是独立的实体，也可以存在于S-CSCF中。
控制层(S-CSCF)根据用户的签约信息控制业务触发，调用AS上的业务，实现业务功能。AS和S-CSCF可以统称为服务设备(Server Equipment，简称SE)。
会话中的端到端设备称为用户设备(User Equipment，简称UE)，负责与使用者的交互，有的UE具有多种接入网络的方式，包括通过3GPP的包交换(Packet Switch，简称PS)域接入网络，通过其他非3GPP的PS域接入网络，甚至可以通过电路交换(Circuit Switch，简称CS)域接入网络等。
如果CS网络配置了增强移动交换中心(enhanced Mobile Switch Center，简称eMSC)，由eMSC提供SIP(Session Initial Protocol，初始会话协议)接口来与IMS网络交互，则IMS网络与CS网络的交互可以通过eMSC来实现。
对于具有多种接入方式的UE而言，如果该UE某时刻只能使用一种接入方式，则其在一种接入方式下正在执行某项业务，比如通话，当UE移动到其他地方而需要改变其使用的接入方式时，UE和网络能提供某种方式使UE正在执行的业务不被中断，这样的能力我们称之为单模终端业务连续性，简称单模业务连续性(Single Radio Voice Call Continuity——SRVCC)。
图1是单模业务连续性示意图，描述了单模终端UE-1与IMS终端UE-2建立会话的信令路径和媒体路径，以及发生单模终端业务连续性后，UE-1与UE-2的信令路径和媒体路径，为简化图示和描述，将S-CSCF和业务连续性AS(SC AS)画成一个实体，两者间使用基于IMS标准的SIP协议通讯。
单模业务连续性发生前，UE-1和UE-2间建立了会话，其信令路径描述如下：
A102：UE-1和P-CSCF之间的信令路径，通过IMS的SIP协议互相通讯，对于SC AS而言，这是访问端(Access leg)路径；
A104：P-CSCF和SC AS/S-CSCF之间的信令路径，通过IMS的SIP协议互相通讯，对于SC AS而言，这也属于访问端(Access leg)路径；
R101：SC AS/S-CSCF和UE-2之间的信令路径，通过IMS的SIP协议互相通讯，对于SC AS而言，这是远端(Remote leg)路径；
单模业务连续性发生后，UE-1和UE-2间的信令路径和媒体路径都发生了变化，其中信令路径的变化描述如下：
A112：UE-1和eMSC之间的信令路径，通过CS域的信令协议互相通讯，对于SC AS而言，这是访问端(Access leg)路径；
A114：eMSC和SC AS/S-CSCF之间的信令路径，通过IMS的SIP协议互相通讯，对于SC AS而言，这也属于访问端(Access leg)路径；
R101：SC AS/S-CSCF和UE-2之间的信令路径，通过IMS的SIP协议互相通讯，对于SC AS而言，这是远端(Remote leg)路径，在单模业务连续性发生后，该远端路径没有变化。
图2是现有的单模业务连续性架构图，描述了为实现单模业务连续性，参与实现的网络各相关部分或网元，以及它们间的接口或连接关系，其描述如下：
相关网元描述：
UE：具有单模业务连续性能力的用户终端设备；
CS网络：为用户提供传统CS业务的网络；
PS网络：为用户提供PS业务的网络；
eMSC：增强移动交换中心，处理PS网络发送的切换请求，执行会话的域间转移，将CS切换操作与域间转移操作关联起来等；
IMS网络：为用户提供IMS业务的网络，其中包括SC AS；
相关接口描述：
S202：UE和CS网络间的空中接口，实现UE和CS网络间的信息交互，如标准的Um接口；
S204：CS网络与eMSC间的接口，根据连接的具体网元的不同而不同，eMSC与基站子系统间的接口为标准的Iu-CS接口，eMSC与其他移动交换中心间的接口为标准的局间信令接口，即E接口和Nc接口；
图1中的A112就是通过S202和S204与eMSC交互的。
S208：UE和PS网络间的空中接口，实现UE和PS网络间的信息交互，如标准的Uu接口；
S208：PS网络与eMSC间的信令接口，以提供域间切换支持，为标准的Sv接口；
S210：UE与IMS网络的IMS信令接口，如标准的Gm接口，该接口通过S208接口建立的数据承载传输信令；
图1中的A102就是通过S210与IMS网络交互的。
S212：eMSC与IMS网络间的信令路径，可以是标准的eMSC与IMS网络间的基于IMS的SIP协议的I2接口，也可以是由eMSC与媒体网关间的标准Nc接口及媒体网关与IMS网络间的标准Mg接口连接组成，后者媒体网关会将Nc接口上的消息翻译成IMS的SIP消息或反之；Nc接口可基于SIP协议(Nc-SIP)，也可基于ISUP协议(Nc-ISUP)，虽然Nc-SIP和I2接口一样都基于SIP协议，但协议只规定了消息的格式，消息的内容是由应用决定的，使用I2接口则表明eMSC支持IMS相关的应用，使用Nc-SIP接口则表明eMSC支持传统CS相关的应用。
图3是现有的单模业务连续性实现方法流程图，描述了UE-1和UE-2间建立了IMS会话，从而建立起IMS媒体连接路径，该IMS媒体连接路径由UE和PS网络间的媒体连接及PS网络与UE-2间的媒体连接组成，UE-1发生单模业务连续性后，UE-1及网络如何实现让UE-1使用CS域建立媒体连接，并保持原会话连续的过程，包括如下步骤：
步骤301、UE-1通过与PS网络间的S204接口向为其服务的PS网络发送测量报告，以上报小区信号强度测量信息；
步骤302、为UE-1服务的PS网络(原PS网络)根据测量报告中各小区信号强度信息判断附近的CS网络更适合为UE-1服务，于是决定执行切换操作；
步骤303、原PS网络中的相应网元，比如移动性管理实体(Mobile Management Entity——MME)，通过PS网络与eMSC间的S210接口，向eMSC发送切换请求，比如发送Handover request(切换请求)消息，消息中携带UE-1的号码信息和PS网络通过归属用户服务器(Home Subscriber Server——HSS)获得的SC AS的用于标识业务连续性请求的号码信息；
步骤304、eMSC按标准的CS切换流程准备目标CS网络的媒体链路资源；
步骤305、完成CS切换流程后，eMSC通过S210接口向PS网络发送切换响应消息，比如发送Handover response(切换响应)消息；
步骤306、PS网络收到切换响应消息后，通过S204接口向UE-1发送切换命令消息，通知UE-1切换到CS域；
步骤307、UE-1收到切换命令，调整接入方式为接入CS域；
至此UE-1和eMSC间建立起来了CS媒体连接路径，由UE-1和CS网络间的CS媒体连接及CS网络和eMSC间的CS媒体连接组成。
以下步骤发生在步骤303之后，与步骤304～307没有顺序关系。
步骤308、eMSC收到PS网络的切换请求消息后，向SC AS发送切换请求，该请求通过S212的信令路径发送，比如可能是SIP的INVITE(邀请)消息，也可能是ISUP的IAM(初始地址消息)消息，经过一些网元的传递后，到达SC AS时都是INVITE消息，切换请求中会携带UE-1的号码信息和SC AS的号码信息，其中SC AS的号码信息作为被叫信息(这种以SC AS的号码信息作被叫的INVITE消息被SC AS理解为切换请求消息)，UE-1的号码信息作为主叫信息；
步骤309、SC AS最终会收到由CSCF转发来的IMS的SIP INVITE消息，SC AS根据被叫信息可判断这是一次业务连续性请求，再根据主叫信息寻找到与此次呼叫关联的正在进行的呼叫；
步骤310、SC AS在关联的正在进行的呼叫信令路径上，通过CSCF发送IMS的更新请求，比如发送UPDATE(更新)或reINVITE(重邀请)消息；
步骤311、UE-2收到更新消息，回应IMS的同意更新消息，比如发送“200OK”消息；
步骤312、SC AS收到由CSCF转发来的同意更新消息，通过S212的信令路径向eMSC发送应答切换消息，比如发送“200 OK”消息，eMSC最终收到的可能是SIP的“200 OK”消息，也可能是ISUP的ANM(应答消息)消息；
至此eMSC和UE-2间建立起新的媒体媒体路径，eMSC将该新建媒体路径和CS媒体路径接起来，使UE-1能继续和UE-2进行通话。
由上可知，现有的单模业务连续性实现方法，在步骤310～311中，需要对远端执行更新操作，而IMS信令传递的时延比较长，而UE从PS域切换到使用CS域的时间很短，这导致CS媒体建立好后，仍需等待较长时间，新媒体路径才能建立好，从而使通话中断时间过大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种单模业务连续性实现方法和系统，以减少切换过程中语音的中断时间。
为了解决上述问题，本发明提供一种单模业务连续性的实现方法，应用于IP多媒体子系统(IMS)网络，所述方法包括：
业务连续性服务器(SC AS)收到切换请求后，更新远端，并发送通知切换消息给用户终端；
用户终端在PS域收到切换命令，并收到所述通知切换消息后，调整接入方式为接入电路(CS)域。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述用户终端在PS域收到切换命令后，如果所述PS域的信号强度低于给定阈值，即使所述用户终端没收到所述通知切换消息，所述用户终端也调整接入方式为接入CS域。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述SC AS在收到所述远端返回的同意更新消息后，发送所述通知切换消息给用户终端。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述SC AS收到切换请求后，更新远端，并发送通知切换消息给用户终端包括：
所述SC AS收到切换请求后，发送请求发起更新的消息至远端；
所述SC AS收到远端发送的更新请求消息后，发送同意更新消息给远端，等待一段时间后发送所述通知切换消息给所述用户终端，其中，等待时间不超过所述同意更新消息到达远端与所述通知切换消息到达所述用户终端的时间之差。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述SC AS测量发送所述请求发起更新的消息与收到所述更新请求消息之间的时长，根据所述时长确定等待时间。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述通知切换消息为IMS信令消息。
本发明还提供一种单模业务连续性的实现系统，包括用户终端及其远端、SC AS，其中：
所述用户终端，用于在PS域收到切换命令，并收到所述SC AS发送的通知切换消息后，调整接入方式为接入CS域；
所述SC AS，用于收到切换请求后，更新远端，并发送通知切换消息给用户终端。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述用户终端，还用于在PS域收到切换命令后，如果所述PS域的信号强度低于给定阈值，即使所述用户终端没收到所述通知切换消息，也调整接入方式为接入CS域。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述SC AS，用于在收到所述远端返回的同意更新消息后，发送所述通知切换消息给用户终端。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述SC AS，用于收到切换请求后，发送请求发起更新的消息至远端；还用于收到所述远端发送的更新请求消息后，发送同意更新消息给远端，等待一段时间后发送所述通知切换消息给所述用户终端，其中，等待时间不超过所述同意更新消息到达远端与所述通知切换消息到达所述用户终端的时间之差。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述SC AS，还用于测量发送所述请求发起更新的消息与收到所述更新请求消息之间的时长，根据所述时长确定所述等待时间。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述SC AS发送的所述通知切换消息为IMS信令消息。
采用本发明提出增强单模业务连续性实现方法及系统，可有效地减少现有技术中中断时间过长的问题，大大改善用户体验。
附图说明
图1是单模业务连续性示意图；
图2是现有的单模业务连续性架构图；
图3是现有的单模业务连续性实现方法流程图；
图4是本发明的单模业务连续性实现方法流程图一；
图5是本发明的单模业务连续性实现方法流程图二。
具体实施方式
本发明的核心思想是，当单模业务连续性终端收到切换命令后，并不立即切换到CS域，而是等待PS网络的通知或当PS网络的信号太弱后再进行切换。
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
本发明提供一种单模业务连续性的实现方法，应用于IP多媒体子系统(IMS)网络，包括：
业务连续性服务器(SC AS)收到切换请求后，更新远端，发送通知切换消息给用户终端；用户终端在PS域收到切换命令，并收到所述通知切换消息后，调整接入方式为接入电路(CS)域。
其中，用户终端在PS域收到切换命令后，如果PS域的信号强度低于给定阈值，即使所述用户终端没收到所述通知切换消息，所述用户终端也调整接入方式为接入CS域。
其中，业务连续性服务器(SC AS)收到切换请求后，更新远端，通过包交换(PS)域发送通知切换消息给用户终端具体包括：
SC AS可以在收到远端返回的同意更新消息后，发送所述通知切换消息给用户终端；或者，发送请求发起更新的消息至远端，收到远端发送的更新请求消息后，发送同意更新消息给远端，等待一段时间后发送所述通知切换消息给所述用户终端，其中，等待时间不超过所述同意更新消息到达远端与所述通知切换消息到达所述用户终端的时间之差。
图4是本发明的单模业务连续性实现方法流程图一，描述了UE-1和UE-2间建立IMS会话，并且在IMS会话建立完成后，UE-1发生单模业务连续性，UE-1及网络如何实现让UE-1使用CS域建立媒体连接，并保持原会话连续的过程，包括如下步骤：
步骤401～406、与图3的步骤301～306相同；
步骤407、UE-1收到切换命令，并不立即切换到CS域，而是等待切换时机；
步骤408～412、与图3的步骤308～312相同；
步骤413、SC AS在收到由CSCF转发来的同意更新消息后，通过PS域向UE-1发送通知切换消息，比如发送IMS的INFO(通知)消息；
其中，步骤412，413之间无先后顺序关系。
步骤414、UE-1收到通知切换消息后，调整接入方式为接入CS域。
进一步地，步骤407中，UE-1在等待切换时机时，还可启动对PS域信号强度的监控；UE-1在收到通知切换消息前，如果发现PS域信号强度低于给定阈值(比如，减弱到无法继续通话)，则UE-1立即切换到CS域(即调整接入方式为接入CS域)而不用等待收到通知切换消息。
至此UE-1和eMSC间建立起来了CS媒体连接路径，由UE-1和CS网络间的CS媒体连接及CS网络和eMSC间的CS媒体连接组成，同时eMSC和UE-2间建立起新的媒体路径，eMSC将该新建媒体路径和CS媒体路径接起来，使UE-1能继续和UE-2进行通话。
图5是本发明的单模业务连续性实现方法流程图二，描述了UE-1和UE-2间建立IMS会话，并且在IMS会话建立完成后，UE-1发生单模业务连续性，UE-1及网络如何实现让UE-1使用CS域建立媒体连接，并保持原会话连续的过程，包括如下步骤：
步骤501～507、与图4的步骤401～407相同；
步骤508～509、与图3的步骤308～309相同；
步骤510、SC AS在关联的正在进行的呼叫信令路径上，通过CSCF发送IMS的请求发起更新的消息至UE-2，比如发送reINVITE(重邀请)消息，消息中不带任何媒体资源信息；
步骤511、与步骤510同时，SC AS启动时长监控，以监测发出步骤510的消息后，需要多长时间才收到回应；
步骤512、UE-2收到所述请求发起更新的消息后，发送更新请求消息给SC AS，比如发送IMS信令的“200 OK”消息，消息中携带UE-2的媒体资源信息；
步骤513、SC AS收到由CSCF转发来的更新请求消息，通过S212的信令路径向eMSC发送应答切换消息，比如发送“200 OK”消息，携带步骤512中获得的UE-2的媒体资源信息，eMSC最终收到的可能是SIP的“200 OK”消息，也可能是ISUP的ANM(应答消息)消息；SC AS收到该更新请求消息后，测量发送所述请求发起更新消息和收到所述更新请求消息之间的时长；
步骤514、SC AS向UE-2发送同意更新消息，比如发送IMS信令的ACK消息；
步骤515、SC AS在发送同意更新消息后，等待一段时间；其中，等待时间不超过所述同意更新消息到达UE-2与所述通知切换消息到达UE-1的时间之差。具体地，SC AS可以启动定时器，在到达等待时间后，执行步骤516；
可以根据如下方式确定等待时间：
SC AS根据步骤513中获得的时长信息，判断步骤514发出的消息大概需要多久能到达UE-2，比如时长除以2可作为估算步骤514发出的消息到达UE-2的时长，即作为同意更新消息到达UE-2的时长；而通知切换消息到达UE-1的时间可预先配置，因为UE-1与其归属网间的消息旅行时长是可以预估的，根据同意更新消息到达UE-2的时长与通知切换消息到达UE-1的时间即可确定等待时间。
步骤516～517、与图4的步骤413～414相同。
至此UE-1和eMSC间建立了CS媒体连接路径，由UE-1和CS网络间的CS媒体连接及CS网络和eMSC间的CS媒体连接组成，同时eMSC和UE-2间建立起新的媒体路径，eMSC将该新建媒体路径和CS媒体路径接起来，使UE-1能继续和UE-2进行通话。
本发明还提供一种单模业务连续性的实现系统，包括用户终端及其远端、SC AS，其中：
所述用户终端，用于在PS域收到切换命令，并收到所述SC AS发送的通知切换消息后，调整接入方式为接入CS域；
所述SC AS，用于收到切换请求后，更新远端，并发送通知切换消息给用户终端。
其中，所述用户终端，还用于在PS域收到切换命令后，如果所述PS域的信号强度低于给定阈值，即使所述用户终端没收到所述通知切换消息，也调整接入方式为接入CS域。
其中，所述SC AS，用于在收到所述远端返回的同意更新消息后，发送所述通知切换消息给用户终端。
其中，所述SC AS，用于收到切换请求后，发送请求发起更新的消息至远端；还用于收到所述远端发送的更新请求消息后，发送同意更新消息给远端，等待一段时间后发送所述通知切换消息给所述用户终端，其中，等待时间不超过所述同意更新消息到达远端与所述通知切换消息到达所述用户终端的时间之差。
其中，所述SC AS，还用于测量发送所述请求发起更新的消息与收到所述更新请求消息之间的时长，根据所述时长确定所述等待时间。
其中，所述SC AS发送的所述通知切换消息为IMS信令消息。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种单模业务连续性的实现方法，应用于IP多媒体子系统(IMS)网络，其特征在于，所述方法包括：
业务连续性服务器(SC AS)收到切换请求后，更新远端，并发送通知切换消息给用户终端；
用户终端在PS域收到切换命令，并收到所述通知切换消息后，调整接入方式为接入电路(CS)域。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端在PS域收到切换命令后，如果所述PS域的信号强度低于给定阈值，即使所述用户终端没收到所述通知切换消息，所述用户终端也调整接入方式为接入CS域。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述SC AS在收到所述远端返回的同意更新消息后，发送所述通知切换消息给用户终端。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述SC AS收到切换请求后，更新远端，并发送通知切换消息给用户终端包括：
所述SC AS收到切换请求后，发送请求发起更新的消息至远端；
所述SC AS收到远端发送的更新请求消息后，发送同意更新消息给远端，等待一段时间后发送所述通知切换消息给所述用户终端，其中，等待时间不超过所述同意更新消息到达远端与所述通知切换消息到达所述用户终端的时间之差。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述SC AS测量发送所述请求发起更新的消息与收到所述更新请求消息之间的时长，根据所述时长确定等待时间。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通知切换消息为IMS信令消息。
7.一种单模业务连续性的实现系统，包括用户终端及其远端、SC AS，其中：
所述用户终端，用于在PS域收到切换命令，并收到所述SC AS发送的通知切换消息后，调整接入方式为接入CS域；
所述SC AS，用于收到切换请求后，更新远端，并发送通知切换消息给用户终端。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述用户终端，还用于在PS域收到切换命令后，如果所述PS域的信号强度低于给定阈值，即使所述用户终端没收到所述通知切换消息，也调整接入方式为接入CS域。
9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，
所述SC AS，用于在收到所述远端返回的同意更新消息后，发送所述通知切换消息给用户终端。
10.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，
所述SC AS，用于收到切换请求后，发送请求发起更新的消息至远端；还用于收到所述远端发送的更新请求消息后，发送同意更新消息给远端，等待一段时间后发送所述通知切换消息给所述用户终端，其中，等待时间不超过所述同意更新消息到达远端与所述通知切换消息到达所述用户终端的时间之差。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述SC AS，还用于测量发送所述请求发起更新的消息与收到所述更新请求消息之间的时长，根据所述时长确定所述等待时间。
12.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述SC AS发送的所述通知切换消息为IMS信令消息。
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