本发明涉及电信网络中的用于改进在呼叫从分组交换(ps)接入网切换到电路交换(cs)接入网时的媒体网关(mgw)选择的方法和装置。更具体而言，本发明涉及具有单一无线电语音呼叫连续性(srvcc)的切换。
背景技术：
1p多媒体服务提供语音、视频、消息传送、数据等在相同会话中的动态组合。这已经导致能够组合的基本应用和媒体的数量增加，导致提供给端用户的服务(所谓的“组合ip多媒体”服务)的数量和种类的增加。
ip多媒体子系统(ims)是第三代合作伙伴计划(3gpp)定义的用于通过移动通信网络提供因特网协议(ip)多媒体服务的技术。ims通过对基于ip的网络上的个人到个人(客户端到客户端)通信和个人到内容(客户端到服务器)通信的服务的集成和交互，提供用于丰富端用户通信体验的关键特征。ims利用会话发起协议(sip)来建立和控制用户终端之间(或用户终端和应用服务器之间)的呼叫或会话。由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组成部分。
图1示意性地示出了在通用分组无线电服务(gprs)接入网的情况下ims如何融入移动网络架构。虽然描绘了许多网络实体或节点，仅向与本讨论有关的那些网络实体或节点指派了附图标记。如图1所示，通信的控制发生在三个层(或面)。最低层是连接层1(还被称为承载面)，通过连接层1，向/从接入网络的用户设备(ue)传送信号。连接层1中的将ims订户连接到ims服务的实体形成被称为ip连接性接入网(ip-can)的网络。gprs网络包括各种gprs支持节点(gsn)。中间层是控制层4，在顶端处是应用层6。媒体网关(mgw)10提供在用不同技术进行操作或具有不同传输协议的网络之间转化媒体流的转换功能。
ims3包括在中间的控制层4和连接层1上操作的核心网3a以及服务网3b。ims核心网3a包括：经由在连接层1处的ggsn2向gprs网络发送信号/从gprs网络接收信号的节点以及包括呼叫/会话控制功能(cscf)5的网络节点。cscf5用作ims内的中间的控制层4中的sip代理。其他所示的ims核心网实体包括媒体资源功能控制器(mrfc)、边界网关控制功能bgcf和媒体网关控制功能(mgcf)。ims还包括归属订户服务器(hss)5a，该归属订户服务器(hss)5a支持ims节点，ims节点处理呼叫并执行对用户的认证和授权。顶端的应用层6包括ims服务网络3b。提供应用服务器(as)用于实现ims服务功能。
如图1所示，用户设备(ue)可以通过附接到接入网并然后通过作为ps域的一部分的连接层1接入ims。如果ue经由ps接入网(例如3gpp长期演进(lte)接入网)附接到网络，则ue可以使用sip信令建立ims会话。然而，许多现有接入网仅使用cs技术进行操作，并且ue也可以经由cs域8接入ims服务。尽管cs域8不会处理sip，但是良好地建立了用于处理在ims与使用cs接入的ue之间提供媒体和服务的过程。在cs接入中，ue经由无线电接入网(ran)(例如全球移动通信系统(gsm)/edgeran(geran))进行附接，该无线电接入网(ran)与移动交换中心(msc)服务器9通信地耦合。
存在当在呼叫/会话期间需要将呼叫/会话从一个接入网转移或切换到另一接入网的许多情形。存在用于确定何时需要将呼叫切换到另一接入网的多种因素，但这些因素与本讨论不是特别相关。通常，接入网基于ue报告测量的小区，确定何时出现需要对核心网作出要切换呼叫的请求的情况。
3gppts23.237v11.2.0(2011-09)(下文中被称为ts23.237)和3gppts23.216v11.2.0(2011-09)(下文中被称为ts23.216)中描述了单一无线电语音呼叫连续性(srvcc)。这些规定了用于将呼叫从ps接入切换到cs接入(例如将ip语音voipims会话从演进通用移动电信系统(umts)地面ran(e-utran)转移到utran/geran)的过程。
当ue执行srvcc切换时，msc服务器9执行与目标cs接入网中(即在基站控制器bsc或无线电网络控制器rnc中)针对呼叫的资源分配有关的特定动作，msc服务器9需要在其开始与ims交互之前执行这些特定动作。例如，选择在cs接入期间用于呼叫的编解码。尽管msc服务器9还从移动管理实体(mme)获得关于ue支持的编解码的信息，其不知道ue在ps接入(例如lte或高速率分组接入hspa)上实际正在使用这些所支持的编解码中的哪一个。这可能导致在cs接入上为会话选择与在ps接入上所使用的编解码不同的编解码。因此，由于在srvcc切换后必须由mgw执行的编码转换，可能存在语音质量下降和资源的非高效使用。
伴随着当前过程出现的另一问题是msc服务器9捕获其将用于呼叫的移动媒体网关(m-mgw)。也可能捕获(或分配)其他媒体网关(mgw)，例如接入转移控制功能(atcf)(控制接入转移的ims实体)可以捕获接入转移网关(atgw)，而在漫游的场景中，互联边界控制功能(ibcf)可以捕获转换网关(trgw)，转换网关(trgw)是另一网关节点。所有这些不同节点的捕获是非高效的并且是非最优的，特别是当它们都执行相同的基本功能(仅具有若干差异)时更是如此。在以下讨论中，除了存在在角色之间进行区分的特定需要之外，术语mgw通常用于指代这些节点中的任一个，其中，将使用个体网关名称m-mgw、atgw或trgw。
技术实现要素：
第一方面提供了一种执行电信会话从分组交换ps接入到电路交换cs接入的具有单一无线电语音呼叫连续性srvcc的会话转移的方法，所述电信会话是已经经由ip多媒体子系统ims网络通过所述ps接入建立的。所述方法包括接收用于向所述cs接入转移所述会话的请求。从所述ims网络获得已经建立用于所述cs接入上的一个或更多个其他会话的已捕获的媒体网关mgw的指示。基于所获得的指示，选择作为针对所述会话的移动媒体网关m-mgw的mgw。发起所述cs接入网中针对所述会话的资源分配，包括指定要用作所述移动媒体网关m-mgw的mgw。然后发起所述会话向所述cs接入的转移。
第二方面提供了一种电信网络的移动交换中心msc服务器。所述msc服务器包括：用于向其他网络实体发送和从其他网络实体接收消息的输入/输出、存储数据和编程指令的存储器和处理器。所述处理器实现所述编程指令以：作出用于将经由ip多媒体子系统ims网络通过分组交换ps接入建立的会话转移到电路交换cs接入的单一无线电语音呼叫连续性srvcc请求。这包括：从所述ims网络获得已经建立用于所述cs接入上的一个或更多个其他会话的已捕获的媒体网关mgw的指示；以及基于所获得的指示，选择作为用于所述会话的移动媒体网关m-mgw的mgw。所述处理器还实现编程指令用于：发起所述cs接入网中针对所述会话的资源分配，包括指定要用作所述m-mgw的所述mgw；以及发起所述会话向所述cs接入的转移。
换言之，当所述移动交换中心(msc)服务器接收到所述ps到cs切换请求时，其(例如从所述接入转移控制功能atcf)获得任意已捕获的mgw被用于所述cs接入的指示。例如，所述atcf可以提供当前使用的接入转移网关(atgw)的标识或已经分配给互联边界控制功能(ibcf)的转换网关(trgw)的指示。atgw和trgw可以是相同的mgw。这可以是除关于当前使用的语音编解码的信息和提供给msc的其他媒体信息(例如rtp中使用的有效载荷类型号)之外的额外信息。所述msc可以通过询问所述ims或通过事先发送所述会话转移请求并在所述响应中获得所述信息来获得所述信息，使得其然后可以确定用于所述转移呼叫的最佳mgw。此外，所述msc可以指定当发起所述转移时要使用的编解码。
其他方面包括：计算机程序，所述计算机程序用于对网络中的计算机进行编程；以及，包括指令的计算机程序产品，所述指令用于使网络中的计算机能够实现此方法。
附图说明
图1是示出了在gprs接入网的情况下ims如何融入移动网络架构的示意图。
图2是srvcc切换过程的一个实施例的一部分的信号图。
图3是srvcc切换过程的另一实施例的一部分的信号图。
图4是示出了srvcc切换方法中的一些列步骤的流程图。
图5是示出了网络实体中的功能性组件的示意性框图。
具体实施方式
参考图2，其示出了第一实施例的单一无线电语音呼叫连续性(srvcc)切换过程的一部分中涉及的信令。在本实施例中，由向ims26发送询问的移动交换中心(msc)服务器23获得任意已捕获的媒体网关(mgw)的指示和可选地还获得编解码信息。m-mgw27是msc服务器将选择用于cs接入的mgw。所示其他实体包括用户实体(ue)20，该用户实体(ue)20参与呼叫并经由ps无线电接入网(ran)接入ims26，在该实例中ps无线电接入网(ran)是演进通用移动电信系统(umts)地面ran(简称e-utran)，且被指派为源e-utran21。由源移动性管理实体(mme)22处理移动性管理。还示出了在srvcc切换中呼叫将被转移到的目标cs接入网中的目标msc24和目标基站服务器(bss)25。图2中示出的示例信号流是针对转移到不具有双转移模式(dtm)的gsmedgeran(geran)。然而，相同原理可以应用于如ts23.216中所记载的其他呼叫情况。
信号201至205与ts23.216中所规定的相同。简而言之，信号201表示从ue20发送到源e-utran21的测量报告，并且e-utran21基于该测量报告在步骤202决定请求srvcc切换。源e-utran21向源mme22发送srvcc切换请求消息203以请求切换。该切换请求消息203包括呼叫要被转移到的目标geran(cs接入网)的id，并向mme22指示这是仅向cs域的srvcc切换操作。在步骤204，源mme22从将语音承载与非语音承载相分离。源mme22通过向msc服务器23发送srvccps到cs请求消息205，发起仅针对语音承载的ps-cs切换过程。该消息205还包括关于呼叫的信息，其包括国际移动订户标识(imsi)、关联移动订户综合服务数字网络号(c-msisdn)、针对srvcc的会话转移号(stn-sr)和所支持的编解码。
现在，msc服务器23与ims26(例如ims26中的atcf或服务集中与连续性as(sccas))交换询问和响应205a。使用从mme22接收的信息(imsi、c-msisdn、stn-sr、所支持的编解码)，询问205a请求供应包括任意已捕获的mgw(即与基于cs接入的呼叫相关的当前有效的mgw)的指示(即标识)的信息。通常，除非是特定atcf正第一次处理切换请求，否则当通过ps接入建立呼叫时atcf在初始呼叫建立期间将已捕获了atgw，因此其至少将在其对询问的响应中提供对此的指示。询问205a还可以请求供应标识当前所使用的编解码的信息和msc服务器23可能需要的与会话媒体有关的其他信息(例如要按实时传输协议(rtp)使用的有效载荷类型号)。询问205a可以是例如sipmessage或sipinfo。ims26(atcf/sccas)优先处理此请求并尽快作出响应。可以基于询问的内容或通过询问消息205a中的附加优先级指示符确定优先级。
根据询问响应，msc服务器23被通知关于任意已捕获的mgw，并且msc服务器23然后在步骤205b使用此信息以确定合适的mgw来选择作为针对所转移的在cs接入上的呼叫的移动媒体网关(m-mgw)27。这可以是询问响应中标识的mgw(或之一)。然而，msc服务器23还可以确定更好的选择是使用不同mgw以例如优化媒体路由。msc服务器23还可以基于询问响应中提供的信息来确定需要用于cs接入的编解码，并可以使用其已经请求的任意其他信息(例如有效载荷类型号)来确定要为cs接入上的呼叫分配的资源。msc服务器23在随后过程(如信号206至217所示)中使用此信息，该随后过程基本上遵循服从以下附加指示的标准过程。
msc服务器23通过向目标msc24发送准备切换请求消息206，将ps到cs切换请求205转换为csmsc间切换请求。此时，在步骤205c，msc服务器23基于其在步骤205b确定的要作用m-mgw的合适mgw，捕获新mgw或响应于询问205a已经被通知的已捕获的mgw。准备切换请求消息206还可以包括在205a的询问响应中提供的语音编解码的指示。目标msc24通过交换切换请求/确认消息207，与目标bss25执行资源分配。此时，还向目标bss25通知要使用的编解码。信号208和209遵循标准过程，其中，目标msc24向msc服务器23发送准备切换响应消息208，并且在信号交换209中，在目标msc和与msc服务器23相关联的mgw之间建立电路连接。
在信号210中，msc服务器23通过针对非紧急会话使用stn-sr或针对紧急会话使用紧急stn-sr(e-stn-sr)来向ims26发送sipinvite消息，发起会话的转移。假如在步骤207中可以分配合适的资源，信号210将在步骤205a中获得的要使用的编解码的信息以及与会话有关的其他信息包括在会话描述中。该信息是会话建立过程所需要的。在该实例下，同样需要该信息，因为在指定编解码的sdp中，还需要来自msc服务器/mgw23的其他参数，例如要用于msc服务器/mgw23的ip地址和端口。因此，具有sdp(和编解码)的invite(邀请)210向ims26确认发生转移，并包含ims26尚不知道的其他信息(例如ip地址/端口)。
剩余信号遵循标准过程，其中，在步骤211，利用cs接入支路的sdp更新远端，并将语音媒体的下行链路流切换到cs接入支路。在步骤212，释放源ims接入支路。信号213是从msc服务器23向源mme22发送的srvcsps到cs响应消息。信号214是从源mme22向源e-utran21发送的切换命令消息，其仅包括关于语音媒体组成的信息。信号215是来自从源e-utran21向ue20发送的e-utran的命令消息的切换。在步骤216，ue20调谐到geran。在步骤217，网络实体检测到切换，并且如标准中所定义，过程继续到其结束。
参考图3，其示出了第二实施例的srvcc切换过程的一部分中涉及的信令。涉及与图2的实施例中相同的网络实体。在本实施例中，响应于先前会话转移的发起，msc服务器23获得任意已捕获的mgw的指示以及可选地获得编解码信息。为了使之发生，ims26中的实体(atcf或scc-as)需要被配置为：利用临时响应向会话发起请求(sipinvite)进行回复。
信号301至305遵循标准并且与以上针对图2描述的相同。现在，在信号305a中，msc服务器23通过使用其从源mme222接收的信息(imsi、c-msisdn、stn-sr)发送invite(等同于图2实施例中的信号210)来开始会话转移过程。因为在此阶段msc服务器将还未为转移的呼叫选择mgw作为m-mgw，invite可以是不具有任何sdp信息的空invite。ims26中的atcf/sccas优先处理此请求，并利用临时响应(sip183消息)305b尽快作出响应。如上述第一实施例一样，可以基于询问的内容或通过invite消息305a中的附加优先级指示符确定该优先级。183响应305b包括一个(或更多个)已捕获的mgw的指示(以及标识)。
183响应305b还可以包括关于编解码和任意其他所需信息(例如有效载荷类型)的信息。ims26远端选择最合适的编解码。远端是处理与媒体有关的交互的下一结点，并可以例如是atcf(控制atgw)或mgcf(控制immgw)。如果在媒体路径上不存在媒体网关，则远端还可以是终端。如果对于cs接入存在已经在(ps接入)会话中使用的编解码，则将选择此编解码并在183响应305b中使用。如果来自msc的inivite305a不包括sdp信息，则ims26实体(atcf/sccas)将在183响应305b中包含具有对当前正在进行的会话合适的sdp的sdp提议。
msc服务器23等待183响应305b，并然后在步骤305c中决定是否使用在响应中指示的mgw(如果指示了多于一个mgw，则使用mgw之一)作为其为cs接入上的呼叫选择的m-mgw27。此时，在步骤305d，msc服务器23基于其在步骤305c中的对要作用m-mgw27的合适mgw的确定，捕获新mgw或在响应305b中通知的已捕获的mgw。注意，如果183响应是atcf发送的，则所指示的mgw很可能将是atcf已捕获的atgw，并还可以用作trgw。然而，msc服务器23可以代之以选择不同mgw，特别是当该不同mgw导致媒体路由的更佳优化时更是如此。在信号306处进行切换请求之前，msc服务器23还可以确定要在cs接入中使用的编解码和rtp中使用的有效载荷类型。
信号306至309与第一实施例中的信号206至209相同。因此，从msc服务器23向目标msc24发送的准备切换请求消息306包括所选择的m-mgw的指示以及(可选地)在183响应305b中提供的语音编解码。此外，当目标msc24通过交换切换请求/确认消息307来与目标bss25执行资源分配时，向目标bss25通知m-mgw和要使用的编解码。
当msc服务器23作好让会话媒体转移到cs接入的准备时(例如在信号309之后)，其向ims26发送(与sip183响应305b有关的)prack确认消息310。完成此步骤以确认所选择的m-mgw和编解码，并发起对媒体的转移。如果通过先前步骤(306-309)不能在ran中授予资源，msc服务器23发送cancel(取消)消息来终止会话转移。否则，当已经转移媒体时，ims26利用(与invite305a有关的)sip200ok消息310a进行响应。
剩余过程步骤/信号311-317遵循标准，并与上述第一实施例的步骤/信号211-217相同。
注意，尽管还包括了过程如何允许选择合适的编解码的细节，但上述过程主要涉及为转移的呼叫选择mgw。这些被认为是新过程的主要优点。然而，应当注意的是，呼叫建立和切换过程中使用的sip消息(例如invite)中的sdp可以包括大量参数。通常会存在所需的或包含其是有益的与媒体有关的其他信息。
图4是示出了所涉及的主要方法步骤的流程图。在步骤401，接收到针对呼叫的srvccps到cs的切换的请求。在步骤402，从ims获得已捕获的mgw的指示。如上所述，还可以在此步骤获得其他媒体参数。在步骤403，为呼叫选择要用做m-mgw的mgw。该选择是基于所获得的已捕获的mgw的指示作出的(尽管，如果受其他原因的影响，有可能最终选择不同mgw)。在步骤404，发起用于为cs接入分配资源的过程，并且这包括所选择的m-mgw。最终，在步骤404，发起会话向cs接入的转移。
图5是示出了msc服务器500的主要功能实体的示意性框图，msc服务器500被配置为实现上述新过程。msc服务器500包括用于向其他网络实体发送和从其他网络实体接收消息的输入/输出502。存储器506存储数据和编程指令。处理器504实现编程指令使得：当接收到针对经由ims网络通过ps接入建立的会话的srvcc切换的请求时，msc服务器500从ims网络获得已经建立用于cs接入上的一个或更多个会话的已捕获的mgw的指示。msc服务器500被编程为：基于所获得的指示，选择mgw作为针对该会话的m-mgw，并通过指定该mgw用做m-mgw来发起在cs接入网中针对该会话的资源分配。msc服务器500还发起该会话向cs接入的转移。
从上文中，显然已经引入了以下新过程：用于在cs接入网中的资源建立之前与ims(atcf/sccas)进行通信的新过程；以及，用于选择用作m-mgw的mgw的有效决定。有益地，这可以是与atcf正在使用的mgw相同的mgw(atgw，trgw)。
有益的是，当发生会话转移时，仅需要使用一个物理mgw，导致信令和处理需求的减少。此外，可以利用相同的机制来获得关于不同接入之间正在使用的编解码的信息(以及诸如有效载荷类型等的附加媒体参数)，允许为cs接入和ps接入两者选择公共编解码。这允许使用最佳可能编解码，并确保可以在无需编码转换的情况下执行转移的会话。