经由电路交换接入提供ims服务的制作方法

专利名称：经由电路交换接入提供ims服务的制作方法
技术领域：
本发明涉及向具有电路交换控制用户设备的用户提供IMS服务。
背景技术：
第三代移动通信(3G)网络、如UMTS(通用电信网络)和CDMA 2000向移动用户提供了大覆盖范围的高速无线因特网接入。对于3G 网络，IP多i某体子系统IMS已经定义为提供对因特网服务的蜂窝接入， 以便支持电话和多々某体服务。IMS使用分组交换技术、具体为IP网络 和其它正TF协议来提供服务。第二代网络如GSM根据电路交换技术 提供语音。IMS的实力在于提供增强服务、如组合了语音和数据的多 媒体服务。此外，IP网络用作单一基础标准允许简易快速的服务部署。
在IMS中已经选择了会话启动协议SIP用于用户设备UE与IMS 之间以及IMS中组件之间的信号传输。MS还使用SEP在因特网中完 成语音和多i某体呼叫。为了能够使用IMS服务，正在通信的用户设备 必须支持IMS，这意味着在用户设备中必须实现SIP。
下面描述IMS的简化网络体系结构。具体来说，说明在IMS体系 结构中提供服务所涉及的节点。
IMS系统的组件是呼叫会话控制功能(CSCF)、々某体网关(MGW)/ 孑!某体网关控制功能(MGCF)、归属用户寄存器(HSR)、应用服务器(AS) 和传输信令网关(T-SGW)。
CSCF充当呼叫服务器，并处理呼叫信令，它支持和控制多^某体 会话，并执行地址转换功能。CSCF在功能上可分解为S-CSCF、 I-CSCF 和P-CSCF。代理-CSCF (P-CSCF)是被访IMS网络中的第一联系点， 并且它提供载体资源的授权，它还将从用户设备UE接收的SIP登记请求转发到使用UE所提供的归属域名而确定的I-CSCF。在相反方向， 它将SIP请求或响应转发给UE。此外，CSCF将从l正接收的SIP消 息转发到P-CSCF由于登记过程而接收到其名称的SEP服务器 (S-CSCF)。
询问CSCF (I-CSCF)是运营商网络中对于针对那个网络运营商的 订户、或者当前位于那个网络运营商服务区内的漫游用户的所有连接 的联系点。在运营商网络中可存在多个I-CSCF。 I-CSCF执行的主要 功能是将S-CSCF分配给执行SIP登记的用户。服务呼叫会话控制功 能(S-CSCF)是执行IMS网络的会话管理的节点。在网络中可存在几个 S-CSCF。 S-CSCF的主要功能包括接受来自UE的登记请求，与支 持服务的服务平台进行交互作用。它还为端点提供服务事件相关信息 (例如信号音/通告连同附加々某体资源位置的通知以及记帐通知)。
归属用户寄存器HSR是集中型用户数据库。HSR与I-CSCF和 S-CSCF接口 ，以便提供与订户位置有关的信息以及订户的预订信息。 HSR负责保存以下用户相关信息用户标识、编号和寻址信息、用于 鉴权和授权的用户安全信息。HSR支持用户登记，并存储系统间的位 置信息。
IMS支持与传统网络交互工作的若干节点。它们^J某体网关控制 功能(MGCF)和传输信令网关CTSGW)。
MGCF执行蜂窝呼叫控制协议与IMS协议之间的协议转换。例如， MGCF从CSCF接收SIP消息，并将它转换为适当的ISUP消息，并将 它发送到传输信令网关。因此，MGCF的主要功能是在上行链路和下 行链路方向将信令信息从一种格式转换为另 一种格式。在UMTS中， 这主要是在PSTN中的脉冲编码调制(PCM)与基于IP的格式之间进行。
在与PSTN/传统网络交互工作的情况下，T-SGW是信令端点。它 在IP承载上对PSTN映射呼叫相关信令协议，并对MGCF进行发送。 T-SGW将SS7的较低层转换为IP。
如上所述，UMTS系统允许工作在分组才莫式的移动台^f吏用SIP作为信令协议来建立语音呼叫。发送SIP消息，以便将请求传递给IMS 中的呼叫会话控制功能(CSCF)。在这种情况下，数据作为分组在整个 UMTS网络上传输。但是，为了接入IMS中的任何服务，用户必须在 IMS系统中执行登记过程。所述登记过程通过在用户设备中实现的用 户代理来执行。
因此，已经为3G网络部署了 IMS，以便使用以SIP作为所应用 信令协议的分组交换技术来提供服务。但是，目前大多数用户设备不 支持以SIP作为语音服务信令协议的IMS技术，因为所述用户设备适 合于电路交换控制域。因此，为了接入IMS，修改用户设备是必要的。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于向工作在电路交换控制域的 用户设备提供IMS服务的解决方案。
在独立权利要求中公开了本发明。在说明书相应部分公开的从属 权利要求中描述了有利的实施例。
根据本发明，提出提供一种包括电路交换功能、用户代理和交换 接口的接入网关节点。电路交换功能具有与用户所在的蜂窝交换控制 网络交换信令所需的全部功能。此外，电路交换功能具有与位于电路 交换控制域的寄存器交换信息能力。优选地，所述寄存器是归属位置 寄存器HLR，它向接入网关节点提供IP多媒体系统参数。根据本发明， 所述参数用于在IMS系统中登记用户。为了与MS进行交互作用，所 接收的数据通过交换接口提供给用户代理。
在一个实施例中，提出IP多々某体系统参数是已经将电路交换控制 用户终端的预订端口连接到(port to) IP多i某体系统的指示。在这种 情况下，接入网关节点负责提供在IP多々某体系统中登记电路交换控制 用户终端所需的IP多i某体系统参数。
在另一个实施例中，提出从寄存器接收的所接收IP多々某体系统参 数已经包含了在EP多媒体系统中登记电路交换控制用户终端所需的参数列表。
根据本发明的实施例之一，交换接口适合于将电路交换功能所提 供的IP多^某体系统参数传递给负责在IP多々某体系统中登记用户或者 更新当前登记的用户代理。但是，为了在两个不同的系统之间交换这 种消息，具体来说考虑到不同信令协议及其所需的参数，提出在电路 交换控制信令与IMS控制信令之间提供转换机制。
此外，还提出电路交换功能适合于从电路交换控制用户终端附连 到的用于处理提供对IP多媒体系统的接入的移动交换节点接收移动相
关通知。因此，例如在GSM网络中，信令机制可用于通知用户仍然 附连到网络，^f旦用户不执行任何呼叫。根据本发明，提出向ff多々某体 系统提供这种信息，以便使用户的登记保持有效。
还提出，提供一种位于电路交换控制域中并与电路交换功能进行 通信的寄存器，它位于接入网关节点。优选地，所述寄存器是在GSM 中已知的归属位置寄存器，提供HLR负责的、在网络中有预订的所有 用户的数据。所述寄存器包括接收器实体，它适合于接收与处理电 路交换控制用户终端有关的请求消息。该消息例如可以是当用户改变 服务区时的更新消息。在这种情况下，要在寄存器中执行用户数据的 相应更新，以1更能够定位该用户。
此外，寄存器包括提供才莫块，它适合于提供与电路交换功能的 功能性有关的信息。根据本发明，电路交换功能或者采用用户代理功 能性来增强，这意味着电路交换功能是接入网关节点的一部分，或者 不支持这种功能性，这意味着，在GSM的情况下，电路交换功能例 如是众所周知的MSC。提出将这种信息存储在寄存器可访问的位置。 另 一个实施例可以是，将有关电路交换功能的所支持功能性的指示包 含在从所迷电路交换功能发送到寄存器的消息中。在这种情况下，提 供模块的任务是从所接收消息中提取信息。所述消息可以是单独的消 息，或者所需信息可包含在任何现有的和适当的消息中，例如包含在 更新消息中。此外还提出，寄存器包括用户参数坤莫块，它适合于提供在电路 交换功能作为接入网关节点 一部分的情况下可适用于IP多々某体系统的 用户IP多々某体系统参数。
还提出，寄存器包括用于向无线交换功能发送用户IP多々某体系统 参数的发送器实体。
此外还提出，寄存器还包括跟踪才莫块，它适合于跟踪服务接入 网关节点以及电路交换控制用户终端附连到的移动交换节点。例如， 当用户处于没有接入网关节点的拜访网络中时，情况可能是这样。在 这种情况下，用户附连到常规电路交换功能、如MSC。但是，IMS提 供通过位于归属网络的接入网关节点来执行。因此，提出寄存器跟踪 两个节点。
此外还提出，寄存器节点还包括选择单元，它适合于在电路交 换控制用户终端离开当前接入网关节点的服务区的情况下，选择新服 务接入网关节点。寄存器例如可具有可用接入网关节点的列表，并按 照用户的位置，选择一个。
此外，本发明的一个优点在于，寄存器节点还包括修改才莫块， 它适合于在电路交换控制用户终端由移动交换节点服务的情况下，在 发送用户的IP多4某体系统参数之前对它进行修改。如上所述，当用户 将由众所周知的MSC进行处理时，提出发送修改的用户IP多々某体系 统参数，这意味着，虽然将用户端口连接到IP多i某体系统，但常规电 路交换服务仍要提供给用户。
因此，根据本发明，仅将完整的IP多i某体参数发送到已标识的接 入网关节点。否则，所述参数将经过修改，因为并非所有参数均可适 用于电路交换功能。例如，提出从用户的IP多^某体系统参数中删除仅 在IP多媒体系统中才处理的服务。
此外还提出一种要在接入网关节点中执行的方法。因此，提出电 路交换功能从电路交换控制用户终端接收登记消息，并在接收到这个 消息时，执行与用于提供用户EP多々某体系统参数的寄存器节点的交互作用。在接收到来自服务器的包含用户IP多媒体系统参数的消息时， 所述电路交换功能将所接收的用户IP多媒体系统参数提供给同样作为 4妄入网关节点一部分的用户代理。用户代理使用该用户IP多^某体系统 参数在IP多々某体系统(IMS)中登记电路交换控制用户终端。
此外还提出一种要在寄存器中执行的方法。在第一步骤，寄存器 从用于处理电路交换控制用户终端的电路交换功能接收与电路交换控 制用户终端有关的请求消息。提供与发送请求消息的电路交换功能的 功能性有关的其它信息。功能性指示电路交换功能是否为接入网关的 一部分。在这样一种情况下，将可适用于IP多々某体系统的用户IP多 4某体系统参数提供给电路交换功能。最后，向电路交换功能发送具有 用户IP多媒体系统参数的消息。
本发明的优点在于，提供了从电路交换域到分组交换域的平滑转 移。特别是对于具有电路交换适合设备的用户，提供一种使用IMS服 务的解决方案。
在从属权利要求中描述了其它有利的实施例。


下面详细描述本发明的优选实例，以便为本领域技术人员提供对 本发明透彻的全面了解，但是这些详细实施例仅用作本发明的实例，
而不是意在进行限制。以下说明将参照附图，附图包括
图1示出根据本发明的接入网关节点的体系结构的示意表示，及 图2示出根据本发明的接入网关节点的体系结构的示意表示， 图3示出根据本发明的一个实施例将在接入网关节点上执行的方
法的流程图，
图4示出MAGCF和IMS登记中IMSI附连的一个示意实施例， 图5示出用于执行MAGCF和IMS登记中IMSI附连的信令顺序 的一个实施例，
图6示出用于处理两个MAGCF之间用户漫游的示意实施例，图7示出用于执行处理两个MAGCF之间用户漫游的信令顺序的 一个实施例，
图8示出处理MAGCF与MSC之间用户漫游的示意实施例， 图9示出用于执行处理MAGCF与MSC之间用户漫游的信令顺序 的一个实施例，
图10示出用于处理两个MSC之间用户漫游的一个示意实施例，
其中用户已经在IMS系统中登记了，
图11示出用于处理MSC与MAGCF之间用户漫游的示意实施例， 图12示出用于执行处理MSC与MAGCF之间用户漫游的信令顺
序的一个实施例。
具体实施例方式
应当注意，本发明的上下文中的术语"实体"、"节点"、'呀莫块"表 示用于在通信网络中提供预定功能性的硬件和软件的任何适当组合。 这样，所述术语一般表示可在若干物理实体上展开的逻辑实体，但是 也可表示位于一个物理位置的物理实体，除非另有明确定义。
应当注意，本发明的上下文中的术语"用户"表示电路交换用户设 备，其中所述用户设备是硬件和软件的组合。但是，在以下描述中， 若无不同的说明，术语"用户"和"用户设备"应当看作具有相同含意。
通信网络优选是移动通信网络，例如是按照GSM、 GPRS(通用分 组交换无线电)或UMTS(通用移动电话系统)或者例如EDGE、 CDMA 2000等任何3G系统进行操作的无线通信网络。
下面提供根据图1的一个优选实施例。图1示出根据本发明的接 入网关节点10的体系结构的示意表示。具体来说，在图1中示出接入 网关节点10,它一方面与下文中称作IMS 11的IP多i某体系统通信， 而另一方面与蜂窝交换控制网络12、如GSM通信。在以上描述中， 称作MAGCF移动接入网关控制功能的节点表示接入网关节点10的一 个实施例。接入网关节点包括电路交换功能101、用户代理102和交
12换接口 103。
要注意，虽然接入网关节点IO在图1中示为在网络ll与网络12 之间，但是这个位置不应当看作是对本发明的任何限制。接入网关节 点将设置在任何适当的位置。根据实施例之一，提出将所述节点设置 在电路交换域12。
电路交换功能101优选是完成MSC功能性的功能。这样，它具有 与用户所在的蜂窝交换控制网络12交换信令所需的全部功能，其中与 用户的通信通过无线电接口来执行，图1未示出。所述连接可通过任 何适当的信令协议来执行，在GSM的情况下，这可以是众所周知的 移动应用协议MAP或ISUP或者BICC。因此，电路交换功能101的 任务是为位于电路交换控制域CS中的电路交换控制用户终端提供交 换信令，因为目前在GSM中，它是通过具有所有功能的MSC来执行 的。此外，电路交换功能101具有与位于电路交换控制域的寄存器121 通过接口 13交换信息的能力。优选地，所述寄存器是归属位置寄存器 HLR,它向接入网关节点提供IP多媒体系统参数。根据本发明，所述 参数用于在IMS系统中登记用户。为了与IMS进行交互作用，所接收 的数据通过交换接口 103提供给用户代理102。优选地，SEP代理可执 行用户代理102的任务。这包括例如在IMS中登记用户或更新用户数 据。用于这方面的通信通过按照图1的链路14来执行。
图2表示用于实现位于电路交换控制域CS 12中并与接入网关节 点IO通信的寄存器121的一个实施例。优选地，所述寄存器是GSM 中已知的归属位置寄存器，提供HLR负责的、在网络中有预订的所有 用户的数据。根据本发明，提出除了能够例如在具有MSC的GSM的 情况下与电路交换功能101进行通信之外，还以某种方式将寄存器扩 展为能够向接入网关节点提供IP多々某体系统参数。按照图2，所述寄 存器121包括接收器实体，它适合于接收与处理电路交换控制用户终 端201有关的请求消息。该消息例如可以是用户改变服务区时的更新 消息。在这种情况下，用户数据的相应更新要在寄存器中执行，以便能够定位用户。在GSM的情况下，"MAP:位置更新"消息/人MSC 发送到HLR。但是，这只是实现消息的一个优选实施例。
此外，寄存器121包括提供模块22,它适合于提供与电路交换功 能101的功能性有关的信息。根据本发明，电路交换功能或者采用用 户代理功能性来增强，这意味着电路交换功能是接入网关节点的一部 分，或者不支持这种功能性，这意味着，在GSM的情况下，电路交 换功能是众所周知的MSC。因此，提供模块的任务是提供这种信息。 可存在不同方式的适当且优选实现。例如，这种信息可存储在寄存器 可访问的位置，而不是存储在寄存器本身。这可以是例如具有所有电 路交换功能的列表以及所述电路交换功能是否为接入网关节点的一部 分的指示。在这种情况下，提供才莫块的任务是传递来自列表的信息。 另 一个实施例可以是，将有关电路交换功能的所支持功能性的指示包 含在从所述电路交换功能发送到寄存器的消息中。在这种情况下，提 供^t块的任务是从所接收消息中提取信息。所述消息可以是独立消息， 或者所需信息可包含在任何现有适当消息中，例如包含在更新消息中。
此外还提出，寄存器121包括用户参数才莫块23，它适合于提供在 电路交换功能为接入网关节点一部分的情况下可适用于IP多々某体系统 的用户IP多々某体系统参数。优选地，IP多々某体系统参数将与其它用户 相关数据一起存储。但是，仅存储将用户端口连接到IP多i某体系统的 指示可能也是适当的。如果用户已经进行了主动判定来结束与相应服 务提供商的当前电路交换合同并签署了使用IP多々某体服务的新合同， 则将用户端口连接到IP多々某体系统。另一个选择可以是，运营商决定 将所有的订户端口连接到IP多i某体服务，但仍提供老电路交4灸服务的 某个子集。
在不同过程中可能需要的其它参数可从适当位置传递，例如，可 提供用户代理103可访问的附加数据库。
此外还提出，寄存器包括发送器实体24,用于通过接口 202向无 线交换功能发送用户IP多i某体系统参数。相对于图3，提供要在接入网关节点上执行的方法的本发明一个 实施例。在步骤31，设置在接入网关节点的电路交换功能从电路交换
控制用户终端接收登记消息。那意味着，用户具有不支持IMS服务的
电路交换终端。根据众所周知的过程，根据本发明为接入网关节点一 部分的无线交换功能与用于提供用户rp多々某体系统参数的寄存器节点
进行交互作用，32。在下一个步骤33，电路交换功能接收所请求的IP 多媒体系统参数，并将它们提供给位于接入网关节点的用户代理，34。 在接收到所述参数时，用户代理发起在IP多媒体系统(IMS)中登记用 户的过程，35。
下面描述本发明的 一个基本概念。根据本发明提出，为了允许IMS 获得完全的呼叫和服务控制，将负责用户的用户代理设置在为上述才妻 入网关节点的一个实施例、称作MAGCF的新节点类型。因此，这个 新节点组合了蜂窝交换中心的逻辑功能性和IMS的逻辑功能性。具体 来说，提出MAGCF包括众所周知的功能性，例如正在服务于漫游用 户的MSC的MSC-S、用于将呼叫终接于没有MAGCF功能性的网络 中的漫游用户的GMSC-S、执行蜂窝呼叫控制协议与IMS协议之间协 议转换的MGCF、将SIP消息从用户转发到IMS以及从IMS转发到用 户的P-CSCF、完成IMS功能性并代表用户进行处理的用户代理。
基本概念是，MAGCF托管订户的用户代理，并在MS中登记具 有蜂窝控制接入的订户。因此，MAGCF是对IMS的蜂窝接入的漫游 定位点。下面描述用于实现定位点的不同实施例。例如，给出一个描 述在归属网络中漫游的同时改变服务MSC-S的实施例。在这种情况 下，MAGCF漫游定位点移动到新MSC-S。此外，当漫游到不支持 MAGCF的拜访网络时，将最后负责的MAGCF保持为定位点。在所 有实施例中，要确保订户的所有始发和终接呼叫均经由负责的 MAGCF来路由。
一般来说，可以说，MAGCF使电路交换协议与IMS协议相互配 合工作，并且反之亦然。下面相对于图4来描述本发明的一个实施例，提供包括附连过程 的用户登记过程。
图4示出具有蜂窝能力的用户设备UE通过UTRAN/GERAN接入 网与MAGCF进行通信。根据本发明的MAGCF节点具有与蜂窝交换 控制系统并与IMS系统通信的功能性。IMS系统包括I-CSCF、S-CSCF 和HSR节点。根据本发明，所述MAGCF节点具有MSC功能性，例 如用户代理UA形式的MSC-S和IMS功能性。因此，MAGCF具有与 HLR以及与IMS通信的能力。此外，还存在用于提供与HSR和S-CSCF 进行通信的IMS服务的IMS接/UI良务器IMS AS。通过带箭头的线示 出了消息交换的顺序。提供虚线示出节点之间的信令连接。
下面描述当用户在归属网络中的电路交换控制用户设备UE上进 行交换时的业务情况。在第一步骤401， UE向MAGCF发送IMSI附 连消息，以便变成经由电路交换控制接入是可达的。由于这是没在 MAGCF中登记的新订户，因此，联系负责的HLR以便通知位置更新， 402。优选地，HLR具有关于所接收信息是来自使用MAGCF功能性 进行增强的MSC的信息。在由HLR管理的静态列表的这种情况下， 无需对MSC与HLR之间的接口进行改变，那意味着，可使用用于通 信的标准协议、如MAP协议。但是，可选地，在步骤402， MAGCF 可向HLR指示它具有MAGCF功能性，以将它自己与仅支持蜂窝交换 功能性的MSC区分开。但是，这将意味着对标准MAP协议的改变。 根据所提供的信息，通过检查"MAP更新位置"消息中的指示，或者通 过检查具有所有MAGCF节点的列表，HLR检查发送节点是否具有 MAGCF功能性。在下一个步骤，HLR检查请求订户。为了向用户提 供IMS功能性，必须将所述用户端口连接到IMS系统。换言之，用户 必须主动向IMS系统通知该改变，或者系统可决定将蜂窝用户端口连 接到IMS系统。与用户有关的相应通知将在HLR中声明。如果用户 没有被端口连接，则提出对蜂窝用户应用标准行为，就好像它是已知 的。如果用户被端口连接到了 IMS,则提出HLR将IMS相关订户数据插入到向MS系统登记所述用户所需的MAGCF中，步骤403 。优 选地，HLR发送通常存储在用户设备SIM卡中的所有参数。MAGCF 接收消息403,其中要指出，与HLR的通信由MAGCF的电路交换功 能性来执行，具体来说，MSC包含在其中。在接收到来自HLR的消 息时，MAGCF首先检查用户是否支持IMS,在支持的情况下，MSC-F 联系用户代理，以便在MS系统中登记订户并进行预订，步骤404和 405。优选地，为了登记和预订目的的所应用协议是SIP协议，在这种 情况下，用户代理还实现了 SIP功能性。在IMS登记期间，用户代理 代表订户行动。用于登记、如用户的授权所需的所有步骤通过MAGCF 中集成的IMS实体来执行。登记的结果是，MAGCF存储了 S-CSCF 地址，并且在IMS控制登记之后，S-CSCF存储可到达已登记订户的 MAGCF地址。在成功登记之后，在步骤405, MAGCF中的用户代理 在S-CSCF中预订所服务订户的登记状态。因此，如果订户的登记状 态在S-CSCF中改变了 ，则将通知MAGCF。
由于根据图4的过程，订户从蜂窝控制侧在MAGCF中附连，并 在IMS中登记。相对于图5,以信令顺序更详细地提供相同的过程。 示出了与图4相同的节点。
当前，为了接入电路交换服务，将执行电路交换网络中的用户登 记过程。所述登记过程可在位置更新过程中执行。因此，如果用户改 变位置，则将24.008 IMSI附连消息发送到负责的移动交换中心MSC， 它从所接收的IMSI中得出归属位置寄存器HLR地址。因此，在第一 步骤，UE向MAGCF发送24.008消息"位置更新"，指示位置更新类 型、即IMSI附连，以便在蜂窝系统中发起登记过程。通过作为MSC 与HLR之间对话所使用的应用协议的MAP协议，联系HLR以便对用 户鉴权。为此目的，MAGCF向HLR发送"MAP:取三元组"，以便 接收执行鉴权所需的用户参数。如果用户被授权了，则通过发送消息
"MAP:更新位置(IMSI)"来发送用于更新用户位置的过程。随后， HLR检查发送节点是否具有MAGCF功能性。这可通过接收"MAP更新位置"消息中的指示或者通过检查HLR可访问的、列出了所有 MAGCF节点的列表来进行检查。优选地，这个列表将在HLR中管理。 在下一个步骤，HLR检查请求订户，是否该订户被端口连接到IMS。 如果用户没有净皮端口连接，则通过发送"MAP:插入订户数据"以便将 用户插入MSC来应用蜂窝用户的位置更新的标准行为。但是，如果用 户被端口连接到了MS，则HLR通过发送"MAP:插入订户数据"，将 订户数据插入MAGCF。另外，在消息中，可发送IMS相关数据、例 如在IMS系统中登记所需的信息。这可以是例如IMPI(IP多媒体保密 识别码)、IMPU IP(多纟某体公开识别码)、归属寄存器和/或鉴权密钥。 IMPI和IMPU是订户的保密和公开识别码，与鉴权密钥一起用于在订 户的归属寄存器中进行登记。换言之，HLR向MGCF发送存储在用户 终端SM卡中的所有参数。最后，将消息"MAP:更新位置接受"从 HLR发送到MAGCF，从而完成在蜂窝控制网络中的登记过程。
在交互作用之后，HLR完成了，位于MAGCF中的用户代理将订 户登记到IMS,指示经由蜂窝交换控制接入的用户可达性。因此，在 IMS登记期间，用户代理代表订户进行处理。
如前面所述，MS使用SIP协议来执行任何种类的信令，包括IMS 系统中的用户登记。用户设备需要在它能够建立会话之前执行IMS服 务登记。通过成功登记，将归属网络中的适当S-CSCF分配给用户， 以便获得IMS服务。根据本发明，设置在MAGCF中的用户代理代表 用户进行处理。首先，将初始登记请求中的用户识别码发送到I-CSCF， "SE :登记"。
对于IMS，设置在MAGCF中的用户代理是透明的，这意味着， IMS没有注意到用户代理在代表用户行动，并且同样意味着，MAGCF 中的用户代理的位置对登记或预订过程没有任何影响。
如前面所述，I-CSCF是运营商网络中对于针对那个网络运营商的 订户、或者当前位于那个网络运营商服务区内的漫游用户的所有连接 的联系点。I-CSCF执行的主要功能是将S-CSCF分配给执行SIP登记的用户。S-CSCF是执行IMS网络的会话管理的节点。
回到图5，为了查明是否已将S-CSCF分配给用户，I-CSCF联系 作为管理所有IMS用户的数据库的HSR，鉴权请求。随后，I-CSCF ^接收具有用于联系的S-CSCF地址的应答。该地址可以是已经分配给 用户的S-CSCF,或者如果是第一次登记、例如用户在用户设备上进行 交换之后，HSR返回用于选择S-CSCF的S-CSCF能力集合。根据能 力和其它可用信息，I-CSCF为特定用户选择适当的S-CSCF。然后， I-CSCF通过将"SIP:登记"消息委托给所选的S-CSCF，继续进行该过 程。S-CSCF在接收到该消息时，开始对用户鉴权。为此，执行与HSR 的对话以便下载鉴权数据。HSR向S-CSCF发送与请求用户有关的鉴 权数据，使得S-CSCF可正确地对用户鉴权。为了检验在内部执行的 鉴权，S-CSCF向SIP接收器发送经由I-CSCF转发的"401未授权"消 息，其中根据本发明，SIP接收器是MGACF中的用户代理。因此， 对于IMS节点、例如I-CSCF、 HSR、 S-CSCF，根据本发明转移到用 户代理的用户功能性是透明的，并且所述节点没有注意到处理登记的 任何改变。
当用户代理接收到"SIP401未授权"响应时，它知道存在传递本地 存储的鉴权参数所包含的挑战。因此，在接收到这个消息时，用户代 理通过计算响应以适当方式得出鉴权数据，并且用户代理向S-CSCF 发送第二"SIP:登记"消息。执行与第一登记请求相同的操作，并且引 起S-CSCF执行检查具有用户已存储鉴权的响应，并且如果检验成功， 则为了通知HSR用户这时已登记并且为了下载用户简档，S-CSCF向 HSR发送服务器分配请求。S-CSCF用200 OK响应进行应答，并且 MAGCF存储S-CSCF地址。最后，在IMS控制登记之后，S-CSCF存 储这时已登记订户可到达的MAGCF地址。MAGCF地址的存储通过 接收"SIP:预订"(MAGCF地址改变)来执行，它还用消息200 OK来确 认。在IMS中完成登记过程之后，向用户发送"24:008位置更新确认"， 指示成功执行了登记。另外，在这个实施例中，提出在成功登记之后，MAGCF中的用 户代理在S-CSCF中预订所服务订户的登记状态。这样，如果订户的 登记状态在S-CSCF中改变了，则将通知MAGCF关于那种情况。例 如，在以下实施例中描述的漫游的情况下，将通知MAGCF用户已经 离开了所述MAGCF的负责区域。
为了完整目的，而没有对本发明的任何影响，在图5中描述了针 对笫三方登记与IMS AS的交互作用。
下面相对于图6说明了 一个描述归属网络中漫游过程的实施例。
图6中的结构和节点与根据图4的结构相似。归属网络是用户向 其预订服务供应的网络。通常在网络中提供了多个MSC，其中MSC 负责位于分配给MSC的位置区域的用户。负责的MSC因用户移动而 引起的改变意味着发起漫游过程，目的在于通过在相应节点中执行相 应的所有必要更新，在新MSC中登记用户并从老MSC取消登记。
因此，图6示出具有两个MAGCF节点MAGCF61和MAGCF62 的归属网络，其中在步骤600,用户从MAGCF61漫游到MAGCF62。
在这种情况下，新MAGCF即MAGCF62接管对订户的处理。但 是，MAGCF的改变还影响IMS登记，下面针对图6进行描述。
在步骤601 ，在进入新位置区域之后，终端向新MAGCF即MAGCF 62发送位置更新请求。在接收到这个消息时，MAGCF62将该订户识 别为它负责范围的新订户。随后，MAGCF 62通过发送例如"MAP: 更新位置"，来通知HLR用户的可用性，步骤602。与前面所述的相似， MAGCF在MAP消息中指示它支持MAGCF功能性，或者HLR通过 检查HLR中的列表来确定MSC所支持功能性。在接收到位置更新消 息时602， HLR通知老MAGCF即MAGCF 61订户已经漫游到新 MAGCF区域。优选地，HLR向老MAGCF即MAGCF 61发送"MAP 取消位置"消息，603。这个消息的接收对于MAGCF意味着它不再为 该订户月良务了。但是，老MAGCF仍然不能删除该订户记录，因为它 仍负责IMS登记。在步骤604， HLR使用与针对图4所述的相同的方式将订户数据插入新MAGCF。步骤605的登记以及步骤606的向IMS 系统的预订也以相似方式来执行。那意味着，新MAGCF将该订户登 记到IMS,这导致在S-CSCF改变时改变了服务MAGCF的地址，605。 在成功登记之后，新MAGCF中的用户代理在S-CSCF中预订所服务 订户的登记状态，606，使得在订户的登记状态在S-CSCF中改变时， 将通知MAGCF。作为这种方法的结果，在步骤607，由S-CSCF通知 老MAGCF即MAGCF 61在IMS中登记了新MAGCF 。在接收到"MAP 取消位置"603以及IMS预订改变消息的通知607时，MAGCF 61删除 该订户记录。结果是，蜂窝交换订户这时在IMS中经由新MAGCF进 行登记。
可选地，提出避免发送IMS预订变化消息的通知607。消息的接 收可以仅在MAGCF预订接收这些种类的通知时才发布。
下面针对图7来说明一个描述归属网络中漫游过程的实施例，其 中提供了信令消息的交换。
节点与根据图5所示和所述的相似。另外还示出新老MAGCF。 所有消息都与图5中的相同。差别在于，在蜂窝系统中执行了用户登 记过程之后，HLR向老MAGCF发送"MAP:取消位置"消息。这个消 息的接收使老MAGCF挂起MAC-S功能性。IMS中的登记过程同样 与针对图5所述的IMS登记的情况相似。差别在于，S-CSCF通过"SIP: 通知"消息来通知老MAGCF， MAGCF地址已经改变，它用200 OK 消息进行确认。最后，发送"SIP:预订"(exp-O)，这意味着，老MAGCF 自行取消预订接收与MS中用户登记的变化有关的任何其它通知。在 发送这个消息之后，老MAGCF转到与未登记订户有关的空闲状态。
在漫游时，订户可离开归属网络区域并进入拜访网络，在其中用 户没有用于提供任何服务的任何预订。根据拜访网络的能力，它还可 支持其MSC-S中的MAGCF功能性。在这种情况下，以与如上所述在 归属网络中漫游相同的方式来处理漫游。机制是相同的，不管它是归 属网络还是拜访网络。但是，可能发生拜访网络不支持MAGCF功能性的情况。在这种 情况下，需要特别留意，以便服务于订户，因为拜访网络无法照顾IMS 登记。根据本发明，提出保持先前使用的MAGCF作为漫游定位点。 这种网络在下文称作远程拜访网络。
下面针对图8描述本发明的一个实施例，其中示出从MAGCF漫 游到MSC的情况。节点与如图6所示的节点及其之间的连接相似。差 别在于，用户移动到的新位置区域由没有MAGCF功能性的MSC提供 服务。因此，在进入新位置区域时800,用户终端向新MSC/VLR发送 位置更新请求801。在接收到该消息时，MSC/VLR将订户识别为所述 节点月良务区中的新订户。在下一个步骤802， MSC/VLR通知HLR关 于新订户。因此，同样存在通知HLR关于MSC是否支持MAGCF功 能性的两种可能性，即通过发送消息中包含的这种信息，或者通过检 查MAGCF节点的HLR的内部列表。在所提供的实施例中，检查过程 的结果是联系的MSC没有MAGCF功能性。
因此，在步骤803， HLR通知MAGCF订户已经漫游到了新 MSC/VLR区域。优选地，HLR向MAGCF发送"MAP取消位置"消息。 这个消息的接收对于MAGCF意味着，它不再负责服务于蜂窝交换控 制网络中的用户。但是，MAGCF仍然不能删除该订户记录，因为它 仍负责IMS登记。因此，提出MAGCF保持为漫游定位点，只要订户 漫游在远程拜访网络中。HLR将订户数据插入MSC/VLR804，这是众 所周知的。这些数据不包含IMS特定增强的任何新数据，如在先前提 供的实施例中的情况那样。
此外还提出，在HLR中提供数据过滤器，用于过滤要发送到 MSC/VLR的订户数据，以便防止在MSC/VLR中执行IMS服务。在 发送例如"MAP操作插入订户"数据形式的消息时804, HLR在向 MSC/VLR发送数据之前滤除所有补充服务预订，例如作为补充服务的 禁止所有出局国际呼叫(BOIC)，防止在这种服务有效时进行国际呼叫。
下面针对图9提供信令交换顺序，其中示出用户从老MAGCF漫游到新MSC/VLR的实施例。
图9的结构与描述信令顺序的上述实施例的结构相似。HLR中经 由MSC/VLR的"位置更新，，与前面所述相同。通过检查从其中接收到 "MAP:更新位置"(IMSI)的MSC的能力，HLR注意到，MSC不支持 MAGCF功能性，因此HLR通过发送"不预订"补充服务来过滤订户数 据。因此，向MSC/VLR发送"MAP:插入订户数据"消息，通知MSC 该用户的所有电路交换服务的不可用性。
要注意，S-CSCF中的IMS登记不受漫游到远程拜访网络影响。 此外，老MAGCF在接收到"MAP:取消位置"之后，仅挂起该用户的 MSC功能性，因为这种功能性将由新MSC/VLR执行。但是，老MAGCF 仍是对MS的电路交换接入的定位点，并使电路交换协议与IMS协议 相互配合工作。这样的电话服务以及电话补充月良务仍然由IMS提供， 特别是，所有入局和出局呼叫均经由老MAGCF路由。
下面提供另一个实施例。在远程拜访网络中漫游时，订户可进入 另 一个MSC/VLR的服务区。漫游时从老MSC/VLR向新MSC/VLR的 改变通过以下根据图IO所述的方式来执行。
如前面所述，在进入新位置区域时1000，终端向新MSC/VLR发 送位置更新请求。在接收到该消息时，MSC/VLR将订户识别为它的服 务区中的新订户1001 。在步骤1002, MSC/VLR通知HLR关于新订户。
HLR接收或释放内部数据，发送该消息的MSC/VLR没有MAGCF 功能性。在下一个步骤，HLR通知老MSC/VLR订户已经漫游到新 MSC/VLR区域。HLR向老MSC/VLR发送该消息1003。这个消息的 接收对于老MSC/VLR意味着它不再为该订户服务。HLR将订户数据 插入新MSC/VLR 1004。这些数据由于MSC/VLR不支持任何MAGCF 功能性的事实而不包含任何新IMS特定增强。但是，发送使MSC/VLR 将所有始发呼叫路由到MAGCF的指示。同样如前面所述的实施例中 那样，过滤发送到MSC/VLR的订户数据，以便防止在MSC/VLR中 执行服务。同样如上述实施例中那样，S-CSCF中的IMS登记不受这种漫游到远程拜访网络的影响。与先前实施例的差别在于，MSC/VLR 的改变没有影响MAGCF;透明地执行位置更新而没有涉及MAGCF。
根据这个实施例的信令顺序与针对图9所述的信令顺序相似，唯 一的差别在于，没向MAGCF发送"MAP:取消位置"消息，而是改为 将所述消息发送到老MSC/VLR。因此，没介绍提供信令顺序的附图。
在以下实施例中，针对图11，提供这样一种方案在远程拜访网 络中漫游时1100，订户可重新进入支持MAGCF功能性的归属网络或 另一个拜访网络。在进入MAGCF区域时，这可以是当前漫游定位点 或者任何其它MAGCF。
最初步骤1101、 U02保持为与先前实施例相同。因此，在进入新 位置区域之后，终端向新MAGCF发送位置更新请求1101 ，且MAGCF 通知HLR它的新订户1102。 HLR通知老MSC/VLR订户已经漫游到 新MAGCF区域1103。优选地，通过向老MSC/VLR发送"MAP取消 位置"消息。这个消息的接收向MSC/VLR指示它不再服务于该订户。 由于HLR具有新MSC支持MAGCF功能性的信息，所以HLR将数据 插入IMS系统中登记所需的应答中1104。通过在S-CSCF变化中改变 服务MAGCF的地址，新MAGCF将订户登记到MS， 1105。在成功 登记之后1106，新MAGCF中的用户代理在S-CSCF中预订所服务订 户的登记状态。因此，如果订户的登记状态在S-CSCF中改变了，则 将通知MAGCF。由于老MAGCF也被登记为在IMS预订变化的情况 下得到通知，因此S-CSCF将通知老MAGCF登记了新MAGCF。老 MAGCF可取消预订这些通知1107。在接收到通知IMS预订变化的消 息之后1107，老MAGCF删除该订户记录。作为这个过程的结果，订 户这时通过新MAGCF在蜂窝系统中和IMS中登记。
^"对图12描述这个实施例的信令顺序与例如在图7的顺序相似， 差别在于，存在新、老MAGCF以及老MSC/VLR。因此，在IMS中 执行登记之前，向老MSC/VLR发送"MAP:取消位置"，以i更取消登 记用户经由老MSC/VLR接入在蜂窝系统中。此后，执行IMS中的登记过程，如例如针对图5所述的。最后，通过"SIP:通知(MAGCF地 址改变)"通知老MSGCF关于IMS中的用户状态变化。用200 OK向 S-CSCF确认所述消息，结果是，老MAGCF不再负责IMS系统中的 用户了。
在上述实施例中，详细论述了漫游。但是，在订户实际漫游时进 行的过程之上，还为固定订户触发了一些过程。那些事件例如是重新 登记、^^消登记、24.008位置更新、24.008定期位置更新或者24.008 IMSI分开过程，这些在下文中提到了。
在用户代理的登记定时器到期时，MAGCF必须向S-CSCF发起 SIP重新登记过程。登记与前面所述的登记相似，差别在于，IMS设 置新的重新登记的时间间隔。如果没有执行重新登记，则删除该用户 的登记。优选地，MAGCF应检查UE最近是否已经执行了成功的定期 位置更新。
在接收到来自UE的"24.008 IMSI分开，，时，MAGCF必须发起SIP 取消登记过程。该过程相当于登记，但到期值设置为0。
在4妄收到来自用户设备的具有新位置区域标识符LAI的"24.008 位置更新，，时，这对于寻呼情况必须存储在VLR中。这个过程与在 MAGCF服务区中漫游的情况相似。
最后要指出，在接收到通知用户终端关机的24.008 IMSI分开消息 时，MAGCF必须发起SIP取消登记。该过程相当于登记，但到期值 设置为0。
上述实施例基于将例如在GSM或GPRS中提供的蜂窝交换控制 用户设备合并到结合UMTS开发的IMS服务中。但是，本发明不是仅 局限于这些网络。另一个实例可以是提供与GPRS或UMTS中现有的 节点对应的节点的CDMA 2000 。
权利要求
1.接入网关节点(MAGCF 10)，用于为位于电路交换控制域(CS 12)的电路交换控制用户终端提供对IP多媒体系统(IMS 11)的接入，其中所述节点包括-电路交换功能(101)，适合于为电路交换控制用户终端提供交换信令(13)，其中所述电路交换功能适合与位于所述电路交换控制域(12)的寄存器(121)进行交互作用，以便提供用户的IP多媒体系统参数，-用户代理(102)，适合于使用所述用户的IP多媒体系统参数向所述IP多媒体系统(IMS)登记(14)所述电路交换控制用户终端，以及-交换接口(103)，适合于在所述用户代理与所述电路交换功能之间交换信令。
2. 如权利要求1所述的接入网关节点(MAGCF),其中所述IP多 媒体系统参数是已经将所述电路交换控制用户终端的预订端口连接到 所述IP多々某体系统的指示。
3. 如权利要求1所述的接入网关节点(MAGCF),其中所述IP多 媒体系统参数是在所述IP多媒体系统中登记所述电路交换控制用户终 端所需的参数列表。
4. 如权利要求2或3所述的接入网关节点(MAGCF),其中所述交 换接口适合于将所述IP多々某体系统参数从所述电路交换功能转发到所 述用户代理。
5. 如权利要求2或3所述的接入网关节点(MAGCF)，其中所述交 换接口适合于向所述用户代理传递在所述IP多4某体系统(IMS)中登记 所述电路交换控制用户终端或者更新所述电路交换控制用户终端的登 记的指示。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的接入网关节点(MAGCF),其 中所述交换接口适合于在电路交换控制信令与IMS控制信令之间进行 转换。
7. 如权利要求1所述的接入网关节点(MAGCF),其中所述电路交 换功能适合于从所述电路交换控制用户终端附连到的、用于处理对所 述IP多i某体系统的接入的提供的移动交换节点接收移动相关通知。
8. —种寄存器(HLR 121)，位于电路交换控制域(CS 12),适合与 电if各交换功能(101)进行通信，包括-接收器实体(21),适合于从用于处理电路交换控制用户终端的 所述电路交换功能(101)接收与所述电路交换控制用户终端有关的请 求消息，以及-提供模块(22),适合于提供与发送所述请求消息的所述电路交 换功能的功能性有关的信息，其中所述功能性指示所述电路交换功能 是否是适合于提供对所述IP多媒体系统的接入的接入网关节点(10)的 一部分，以及-用户参数;^莫块(23)，适合于在所述电路交换功能是所述接入网 关节点(10)的一部分的情况下，提供适用于所述IP多々某体系统的用户 IP多i某体系统参数，以及-发送器实体(24),用于向所述电路交换功能发送具有所述用户 IP多々某体系统参数的消息。
9. 如权利要求8所述的寄存器节点，还包括具有与所支持功能性 有关的信息的电路交换功能的列表，其中所述提供才莫块可以使用所述 列表。
10. 如权利要求8所述的寄存器节点，其中与所述功能性有关的 所述信息包含在从所迷电路交换功能提供的通知消息中，并且所述提 供模块适合于提取所述信息。
11. 如权利要求8所述的寄存器节点，其中所述寄存器还包括跟 踪模块，所述跟踪模块适合于跟踪服务接入网关节点(10)以及所述电 路交换控制用户终端附连到的移动交换节点。
12. 如权利要求8所述的寄存器节点，其中所述寄存器还包括选 择单元，所述选择单元适合于在所述电路交换控制用户终端离开当前接入网关节点的服务区的情况下选择新的服务接入网关节点(IO)。
13. 如权利要求8所述的寄存器节点，其中所述用户参数才莫块(23) 还包括修改模块，所述修改模块适合于在所述电路交换控制用户终端 由移动交换节点服务的情况下，在发送所述用户IP多媒体系统参数之 前对它进行修改。
14. 如权利要求13所述的寄存器节点，其中所述修改模块适合于 从所述用户IP多媒体系统参数中删除在所述IP多媒体系统中被处理 的服务。
15. 如权利要求8所述的寄存器节点，其中在由运营商所执行的 用户向所述IP多^某体系统转移之后，或者在用户向所述IP多媒体系 统明确登记之后，所述用户IP多i某体系统参数被提供给所述用户参数 模块(23)。
16. 用于为位于电路交换控制域(CS 12)的电路交换控制用户终端 提供对IP多媒体系统(IMS ll)的接入的方法，具有以下步骤-是接入网关节点的一部分的电路交换功能从电路交换控制用户 终端接收登记消息，以及-所述电路交换功能与用于提供用户EP多々某体系统参数的寄存器 节点进行交互作用，以及-所述电路交换功能向是所述接入网关节点的一部分的用户代理 提供所接收的用户IP多媒体系统参数，以及-所述用户代理使用所述用户IP多々某体系统参数在所述IP多々某 体系统(IMS)中登记所述电路交换控制用户终端。
17. 用于为位于电路交换控制域(CS 12)的电路交换控制用户终端 提供对IP多i某体系统(IMS ll)的接入的方法，具有要在位于电路交换 控制域(CS 12)并且适合与电路交换功能(101)进行通信的寄存器(HLR 121)中执行的以下步骤-从用于处理电路交换控制用户终端的所述电路交换功能(101) 接收与所述电路交换控制用户终端有关的请求消息，以及-提供与发送所述请求消息的所述电路交换功能的功能性有关的 信息，其中所述功能性指示所述电路交换功能是否是提供对所述IP多 々某体系统的接入的接入网关节点(10)的一部分，以及-在所述电路交换功能是所述接入网关节点(10)的一部分的情况下，提供适用于所述IP多媒体系统的用户IP多媒体系统参数，以及 -向所述电路交换功能发送具有所述用户IP多媒体系统参数的消台
全文摘要
本发明提出一种用于向具有不适合向用户提供IMS服务的电路交换控制终端的用户提供IMS服务的解决方案。具体来说，提出，为了允许IMS获得完全的呼叫和服务控制，将负责使用户端口连接到IMS的用户代理设置在称作移动接入网关控制功能(MAGCF)的新节点类型。这个新节点组合了蜂窝交换中心的逻辑功能性和IMS的逻辑功能性。此外还提出增强用户的寄存器、如HLR，以便还提供与MAGCF节点的可用性和与是否使特定用户能够使用MAGCF功能性有关的信息。
文档编号H04L29/06GK101297531SQ200580051897
公开日2008年10月29日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年10月21日
发明者A·威特泽尔, R·凯勒 申请人:艾利森电话股份有限公司