CN102769880B - 单一无线语音呼叫连续性域的切换方法及系统 - Google Patents

单一无线语音呼叫连续性域的切换方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单一无线语音呼叫连续性域的切换方法，用应用服务器AS实现ATCF的功能，用多媒体资源功能处理器MRFP实现ATGW的功能；所述方法还包括：所述AS接收到已锚定到所述AS和所述MRFP上的单一无线语音呼叫连续性SRVCC的用户设备UE的域切换请求后，进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商，完成域切换。本发明同时公开了一种实现前述方法的单一无线语音呼叫连续性域的切换系统。本发明对当前的协议改动必然也较小，从而不仅对现有网络系统的投资进行了保护，而且也方便了对网络系统的维护，节约了增强SRVCC域切换实施的成本。

Description

单一无线语音呼叫连续性域的切换方法及系统
技术领域
本发明涉及一种基于域的切换技术，尤其涉及一种单一无线语音呼叫连续性(SRVCC，Single Radio Voice Call Continuity)域的切换方法及系统。
背景技术
网际协议多媒体子系统(IMS，IP Multimedia Subsystem)是未来多媒体通信的发展方向，也是下一代网络最为重要的组成部分。它是第三代合作伙伴计划(3GPP，ThirdGeneration Partnership Project)提出的支持IP多媒体业务的子系统，其显著特征是采用了会话初始协议(SIP，Session Initial Protocol)体系，通信与接入方式无关，并具备多种多媒体业务控制功能与承载能力分离、呼叫与会话分离、应用与服务分离、业务与网络分离，以及移动网与因特网业务融合等多种能力。
单一无线语音呼叫连续性(SRVCC，Single Radio Voice Call Continuity)实现了无线用户在Single Radio的环境下，IMS与电路交换域(CS，Circuit Switching)之间的语音切换。SRVCC主要针对的是Single Radio的UE，即UE只能在同一时间使用2G/3G的Radio、长期演进(LTE，Long Term Evolution)网络的Radio中的一种，Single Radio的需求是终端厂商提出的，其目的是复用2G/3G、LTE网络的射频和相关电路。
SRVCC因为Single Radio而带来了特有性质：Radio之间的切换很快，但在切换前，需要将CS相关的网络侧通道建立好，将远端更新好。
SRVCC的切换，在流程设计上，需要先进行CS的通道创建及远端更新(RemoteUpdate)，之后进行分组交换域到电路交换域的切换(PS to CS Handover)；在漫游情况下，Remote Update耗时是秒级的。
高速移动下，用户的PS相关Radio(如LTE Radio)快速衰减，可能在PS to CSHandover指令发送前，PS相关Radio已经完全衰减，这将导致无法完成切换。
一般情况下，秒级的Remote Update也会造成一定的Media Clip，造成用户体验不佳(若超过200ms，用户会有感知)。
3GPP提出了增强SRVCC的概念以解决上述缩减切换时间的方案，具体的：
引入接入侧媒体锚点，减少Remote Update的信令传输时间。引入新的接入侧锚定点ATCF和ATGW；呼叫锚定至ATCF，减少切换距离，缩减切换时间。
图1为3GPP增强SRVCC域切换涉及的相关网元的结构示意图，如图1所示，在3GPP增强SRVCC域切换涉及的相关网元的结构中，引入了接入侧锚定点新功能网元ATCF和ATGW；以下简单介绍引入ATCF和ATGW后的域切换之前基本呼叫及域切换路处理过程。
域切换之前的基本呼叫处理过程具体如下：
UE在PS域发起或接收呼叫，通过Gm接口与代理呼叫会话控制功能(P-CSCF，Proxy-Call Session Control Function)交互；
P-CSCF通过Mw/Mx接口与ATCF交互，ATCF控制ATGW；
UE媒体挂靠在ATCF和ATGW上；
UE锚定到ATCF和ATGW上；
ATCF通过Mw/Mx接口与服务呼叫会话控制功能(S-CSCF，Serving-Call SessionControl Function)交互；
S-CSCF通过初始过滤规则(IFC，Initial Filter Criteria)触发业务连续性应用服务器(SCC AS，Service Centralization and Continuity Application Server)。
域切换处理过程具体如下：
UE上报无线接入信号给演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN，EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network)，E-UTRAN根据无线接入信号决定触发SRVCC handover至CS域；移动交换中心(MSC，Mobile Switching Center)携带会话迁移号(STN-SR，Session Transfer Number Single-Radio)发起会话切换操作；
MSC发起初始INVITE会话切换请求至ATCF，且携带Request-URI为STN-SR，媒体网关(MGW，Media Gateway)支持的会话描述协议(SDP，Session Description Protocol)；
ATCF关联本端与远端，进行媒体资源协商，完成域切换过程；
域切换成功后，P-CSCF释放原来UE在PS域的那路呼叫。
增强SRVCC技术存在如下问题：
需要引入新的ATCF/ATGW网元，并且如果呼叫要切换的话，需要锚定在ATGW，对ATGW有容量要求；同时，还需引入P-CSCF与ATCF之间新的协议接口，对现网改动影响较大。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种单一无线语音呼叫连续性域的切换方法及系统，能通过对现有网元进行功能扩展实现增强SRVCC域切换，由于不必对扩展网元间的相应接口进行改变，因此对现有协议的更改较小，对现有网络投资进行了必要保护。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种单一无线语音呼叫连续性域的切换方法，用AS实现ATCF的功能，用MRFP实现ATGW的功能；所述方法还包括：
UE锚定到AS及MRFP上实现SRVCC业务后，向所述AS发送域切换请求；
所述AS进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商，完成域切换。
优选地，所述方法还包括：
所述AS在SRVCC的UE注册过程中，为所述UE分配SRVCC切换号码。
优选地，所述AS在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，通过代理呼叫会话控制功能P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求；
或者，所述AS在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求。
优选地，完成域切换后，所述方法还包括：
所述AS通过P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求时，由所述P-CSCF释放所述UE在分组交换PS域的呼叫；
所述AS直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求时，由所述AS释放所述UE在分组交换PS域的呼叫。
优选地，所述AS与叫会话控制功能CSCF之间通过IMS业务控制ISC接口连接；所述AS控制所述MRFP。
优选地，所述UE锚定到所述AS及所述MRFP上，为：所述SRVCC的UE的媒体挂靠于所述AS及所述MRFP上。
优选地，所述方法还包括：
所述域切换请求由所述UE所处的电路交换CS域的移动交换中心MSC发起。
优选地，所述方法还包括：
所述UE上报无线接入信号至演进通用陆地无线接入网络E-UTRAN；
所述E-UTRAN根据所述UE的无线接入信号决定触发SRVCC切换至CS域；
由所述MSC发起初始INVITE会话切换请求至所述AS，所示初始INVITE会话切换请求中携带有Request-URI和媒体网关支持的SDP，其中，所述Request-URI为STN-SR。
优选地，所述ATCF的功能具体由拜访域的业务连续性控制应用服务器SCC_AS实现。
一种单一无线语音呼叫连续性域的切换系统，用AS实现ATCF的功能，用MRFP实现ATGW的功能；其中：
UE，用于在锚定到AS及MRFP上实现SRVCC业务后，向AS发送域切换请求；
AS，用于接收到所述UE的域切换请求后，进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商，实现域切换。
优选地，AS进一步用于，在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，通过P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求；
或者，AS进一步用于，在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求。
优选地，完成域切换后，
AS通过P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求时，由所述P-CSCF释放所述UE在分组交换PS域的呼叫；
AS直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求时，由所述AS释放所述UE在PS域的呼叫。
优选地，所述域切换请求由所述UE所处的电路交换CS域的MSC发起。
优选地，所述UE进一步用于，上报无线接入信号至E-UTRAN；
所述E-UTRAN进一步用于，根据所述UE的无线接入信号决定触发SRVCC切换至CS域；
由所述MSC发起初始INVITE会话切换请求至所述AS，所示初始INVITE会话切换请求中携带有Request-URI和媒体网关支持的SDP，其中，所述Request-URI为STN-SR。
本发明中，通过用现有系统中的应用服务器(AS，Application Server)实现ATCF的功能，用多媒体资源功能处理器(MRFP，Multimedia Resource Function Processor)实现ATGW的功能；这样，由于AS、MRFP均为当前系统中的现有网元，不必在引入ATCF、ATGW功能后对引入的网元涉及的接口进行改变，对当前的协议改动必然也较小，从而不仅对现有网络系统的投资进行了保护，而且也方便了对网络系统的维护，节约了增强SRVCC域切换实施的成本。
附图说明
图1为3GPP增强SRVCC域切换涉及的相关网元的结构示意图；
图2为本发明一种增强SRVCC域切换涉及的相关网元的结构示意图；
图3为本发明另一种增强SRVCC域切换涉及的相关网元的结构示意图；
图4为本发明单一无线语音呼叫连续性域的切换方法实施例一的流程图；
图5为本发明单一无线语音呼叫连续性域的切换方法实施例二的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图2为本发明一种增强SRVCC域切换涉及的相关网元的结构示意图，如图2所示，本发明通过将现有网络系统中的网元AS及MRFP分别扩展用作接入转移控制功能(ATCF，Access Transfer Control Function)的功能及接入转移网关(ATGW，Access TransferGateway)功能，来实现SRVCC域切换。如图2所示，在接入侧部署了AT_AS(用作ATCF的AS)和MRFP；其中，AT_AS和MRFP之间还可以存在多媒体资源功能控制器(MRFC，MultimediaResource Function Controller)，AT_AS负责锚定和切换，并控制MRFP。
基于图2所示的结构，域切换之前的基本呼叫过程大致如下：
UE在PS域发起或者接收呼叫，通过Gm接口与P-CSCF进行交互；
P-CSCF通过ISC接口与AT_AS进行交互，AT_AS控制MRFP；
UE媒体挂靠在AT_AS和MRFP上；
UE锚定到AT_AS和MRFP上；
AT_AS将相关消息通过ISC接口发送给P-CSCF，或通过ISC接口接收P-CSCF发送的相关消息；
后续的呼叫处理过程与IMS基本呼叫相同，这里不再赘述其实现细节。
域切换过程大致如下：
UE上报无线接入信号给E-UTRAN，E-UTRAN根据无线接入信号决定触发SRVCChandover至CS域；MSC携带STN-SR发起会话切换操作；
MSC发起初始INVITE会话切换请求至AT_AS，且携带请求统一资源标志符(Request-URI，Request-Uniform Resource Identifier)及MGW支持的SDP；其中，Request-URI为STN-SR。
AT_AS关联本端与远端，进行媒体资源协商，完成域切换过程。
域切换成功后，P-CSCF释放原来UE在PS域的那路呼叫。
图3为本发明一种增强SRVCC域切换涉及的相关网元的结构示意图，如图3所示，本发明通过将现有网络系统中的网元AS及MRFP分别扩展用作ATCF的功能及ATGW功能，来实现SRVCC域切换。如图3所示，在接入侧部署了AT_AS(用作ATCF的AS)和MRFP；其中，AT_AS和MRFP之间还可以存在MRFC，AT_AS负责锚定和切换，并控制MRFP。与图2所示的结构相比，图3所示的结构仅在AT_AS与相关网元的连接关系上与图2所示的结构有区别，具体的，AT_AS不像图2所示的那样，通过P-CSCF与PS域以及归属网络进行交互，而是直接与PS域以及归属网络进行交互。
UE在PS域发起或者接收呼叫，通过Gm接口与P-CSCF进行交互；
P-CSCF通过ISC接口与AT_AS进行交互，AT_AS控制MRFP；
UE媒体挂靠在AT_AS和MRFP上；
UE锚定到AT_AS和MRFP上；
AT_AS将相关消息直接发送给P-CSCF或I/S-CSCF，或通过P-CSCF或I/S-CSCF直接接收相关消息；
后续的呼叫处理过程与IMS基本呼叫相同，这里不再赘述其实现细节。
域切换过程大致如下：
UE上报无线接入信号给E-UTRAN，E-UTRAN根据无线接入信号决定触发SRVCChandover至CS域；MSC携带STN-SR发起会话切换操作；
MSC发起初始INVITE会话切换请求至AT_AS，且携带请求统一资源标志符(Request-URI，Request-Uniform Resource Identifier)及MGW支持的SDP；其中，Request-URI为STN-SR。
AT_AS关联本端与远端，进行媒体资源协商，完成域切换过程。
域切换成功后，AT_AS释放原来UE在PS域的那路呼叫。
本发明中，AT_AS在SRVCC的UE注册过程中，为UE分配SRVCC切换号码；SRVCC的UE使用该SRVCC切换号码作为域切换时的标识。ATCF的功能具体由拜访域的SCC_AS实现，即，上述的AT_AS具体由SCC_AS实现。在下述的实施例中，不再专门强调这一点。
图4为本发明单一无线语音呼叫连续性域的切换方法实施例一的流程图，如图4所示，本发明单一无线语音呼叫连续性域的切换方法具体包括以下步骤：
步骤401，SRVCC用户UE_A在PS域携带SDP发起呼叫到UE_B，且UE_A已经锚定到AT_AS；主被叫用户建立通话，进入稳态；
UE_A上报无线接入信号给E-UTRAN，E-UTRAN根据无线接入信号(例如当前的PS域无线信号较差，不适合用于通信)决定触发SRVCC handover至CS域；MSC携带STN-SR发起会话切换操作；
步骤402，MSC发起初始INVITE会话切换请求至AT_AS&&MRFP，且携带Request-URI及MGW所支持的SDP，其中，Request-URI为STN-SR；
步骤403，AT_AS&&MRFP将本端UE与远端UE进行关联，准备对远端UE进行更新操作；
步骤404，AT_AS&&MRFP发送REINVITE消息去更新远端UE；
步骤405，P-CSCF转发此条REINVITE消息给归属域IMS；
步骤406，归属域IMS发送更新媒体资源消息至终端UE_B；
步骤407，UE_B回复200OK，并携带UE_B的终端媒体能力；
步骤408，归属域IMS转发响应消息给拜访域P-CSCF；
步骤409，拜访域P-CSCF转发200OK给AT_AS&&MRFP；
步骤410，AT_AS&&MRFP转发给MSC；
步骤411，MSC回复ACK；
步骤412，AT_AS&&MRFP转发ACK至P-CSCF；
步骤413，P-CSCF转发ACK消息给归属域IMS；
步骤414，归属域IMS转发ACK消息至终端UE_B；
至此，域切换完成，AT_AS&&MRFP释放UE_A在PS域的那路呼叫。
图5为本发明单一无线语音呼叫连续性域的切换方法实施例二的流程图，如图5所示，本发明单一无线语音呼叫连续性域的切换方法具体包括以下步骤：
步骤501，SRVCC用户UE_A在PS域携带SDP发起呼叫到UE_B，且UE_A已经锚定到AT_AS；主被叫用户建立通话，进入稳态；
UE_A上报无线接入信号给E-UTRAN，E-UTRAN根据无线接入信号决定触发SRVCChandover至CS域；MSC携带STN-SR发起会话切换操作；
步骤502，MSC发起初始INVITE会话切换请求至AT_AS&&MRFP，且携带Request-URI及MGW支持的SDP，其中，Request-URI为STN-SR，；
步骤503，AT_AS&&MRFP将本端UE与远端UE进行关联，准备对远端UE进行更新操作；
步骤504，AT_AS&&MRFP发送REINVITE消息去更新远端UE；AT_AS&&MRFP直接发送更新消息至归属域；
步骤505，归属域IMS发送更新媒体资源消息至终端UE_B；
步骤506，UE_B回复200OK，并携带终端UE_B的媒体能力；
步骤507，归属域IMS转发响应消息给AT_AS&&MRFP；
步骤508，AT_AS&&MRFP转发给MSC；
步骤509，MSC回复ACK；
步骤510，AT_AS&&MRFP转发ACK归属域IMS；
步骤511，归属域IMS转发ACK消息至终端UE_B；
至此，域切换完成，AT_AS&&MRFP释放UE_A在PS域的那路呼叫。
本发明同时公开了一种单一无线语音呼叫连续性域的切换系统，用AS实现ATCF的功能，用MRFP实现ATGW的功能；其中，
AS，用于在接收到已锚定到所述AS和所述MRFP上的SRVCC的UE的域切换请求后，进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商，实现域切换。
本发明的单一无线语音呼叫连续性域的切换系统，具体结构可参阅前述图2及图3所示的结构进行理解。在现有网络系统中的网络硬件上，本发明并未进行修改，而是对其中的相关网元的功能进行了扩展而已。
其中，AS进一步用于，在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，通过P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求；
或者，AS进一步用于，在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求。
其中，完成域切换后，
AS通过P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求时，由所述P-CSCF释放所述UE在分组交换PS域的呼叫；
AS直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求时，由所述AS释放所述UE在分组交换PS域的呼叫。
其中，所述域切换请求由所述UE所处的电路交换CS域的移动交换中心MSC发起。
具体的，所述UE进一步用于，上报无线接入信号至E-UTRAN；
所述E-UTRAN进一步用于，根据所述UE的无线接入信号决定触发SRVCC切换至CS域；
由所述MSC发起初始INVITE会话切换请求至所述AS，所示初始INVITE会话切换请求中携带有Request-URI和媒体网关支持的会话描述协议SDP，其中，所述Request-URI为STN-SR。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种单一无线语音呼叫连续性域的切换方法，其特征在于，所述方法包括：
用户设备UE锚定到应用服务器AS及多媒体资源功能处理器MRFP上实现单一无线语音呼叫连续性SRVCC业务后，向所述AS发送域切换请求；
所述AS进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商，完成域切换；
其中，所述AS实现ATCF的功能，所述MRFP实现ATGW的功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述AS在SRVCC的UE注册过程中，为所述UE分配SRVCC切换号码。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AS在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，通过代理呼叫会话控制功能P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求；
或者，所述AS在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，完成域切换后，所述方法还包括：
所述AS通过P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求时，由所述P-CSCF释放所述UE在分组交换PS域的呼叫；
所述AS直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求时，由所述AS释放所述UE在分组交换PS域的呼叫。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AS与叫会话控制功能CSCF之间通过IMS业务控制ISC接口连接；所述AS控制所述MRFP。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE锚定到所述AS及所述MRFP上，为：所述SRVCC的UE的媒体挂靠于所述AS及所述MRFP上。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述域切换请求由所述UE所处的电路交换CS域的移动交换中心MSC发起。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述UE上报无线接入信号至演进通用陆地无线接入网络E-UTRAN；
所述E-UTRAN根据所述UE的无线接入信号决定触发SRVCC切换至CS域；
由所述MSC发起初始INVITE会话切换请求至所述AS，所示初始INVITE会话切换请求中携带有Request-URI和媒体网关支持的SDP，其中，所述Request-URI为STN-SR。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述ATCF的功能具体由拜访域的业务连续性控制应用服务器SCC_AS实现。
10.一种单一无线语音呼叫连续性域的切换系统，其特征在于，用AS实现ATCF的功能，用MRFP实现ATGW的功能；其中：
UE，用于在锚定到AS及MRFP上实现SRVCC业务后，向AS发送域切换请求；
AS，用于接收到所述UE的域切换请求后，进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商，实现域切换。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，AS进一步用于，在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，通过P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求；
或者，AS进一步用于，在进行所述UE及其对端UE的媒体资源协商时，直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，完成域切换后，
AS通过P-CSCF转发对所述对端UE的媒体资源更新请求时，由所述P-CSCF释放所述UE在分组交换PS域的呼叫；
AS直接发送对所述对端UE媒体资源的更新请求时，由所述AS释放所述UE在PS域的呼叫。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述域切换请求由所述UE所处的电路交换CS域的MSC发起。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，
所述UE进一步用于，上报无线接入信号至E-UTRAN；
所述E-UTRAN进一步用于，根据所述UE的无线接入信号决定触发SRVCC切换至CS域；
由所述MSC发起初始INVITE会话切换请求至所述AS，所示初始INVITE会话切换请求中携带有Request-URI和媒体网关支持的SDP，其中，所述Request-URI为STN-SR。
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