CN101518028A

CN101518028A - 用于在ip多媒体系统网络中提供关于接入网络能力的更新的方法和系统

Info

Publication number: CN101518028A
Application number: CNA2007800355736A
Authority: CN
Inventors: G·塔拉格里
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2009-08-26
Also published as: US20100014436A1; WO2008012659A9; EP2052523A2; WO2008012659A2; US8477636B2; EP2052523B1; WO2008012659A3

Abstract

关于接入网络能力的更新被提供给IP多媒体系统(IMS)网络。连接到接入网络的用户设备(UE)通过发送会话发起协议(SIP)登记请求到IMS网络来发起与IMS网络的通信会话。来自UE的SIP登记请求包括P－接入－网络－信息(PANI)首部或开放移动联盟(OMA)首部，具有包括有关UE当前连接到的接入网络的一个或多个能力的当前信息的标签。触发事件，例如服务质量的改变，根据有关在PANI首部中提供的接入网络能力的信息来发信号通知IMS网络去调整IMS网络中的服务提供。

Description

用于在IP多媒体系统网络中提供关于接入网络能力的更新的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年7月28日提交的美国临时申请号60/820,699的权益，在此将其并入本文作为参考。

与联邦发起的研究或开发有关的声明：不适用

参考列出光盘附录的计算机程序、表格或序列表：不适用

发明背景

本发明涉及电信网络。更具体地，而不是作为限制，本发明涉及用于在IMS网络中提供关于接入能力的更新的系统和方法。

[现有技术和问题]

IMS设备连接到基于IP的网络，并且彼此建立会话以及与IMS网络节点建立会话。这些IMS设备可以无线或者以其他方式通过多种接入介质(access medium)(例如GPRS、EDGE、UMTS、WiFi、WiMAX等)之一连接到IMS网络，所述多种接入介质中的每一种都具有其自身的能力。

该节点网络能够包括‘存在服务器’，所述存在服务器追踪操作IMS设备(IMS设备UE-A)的特定用户(用户-A)的可用性及其他状态。用户-A的状态还能够被多个用户追踪，所述多个用户之一可以是用户-B(UE-B)。

IMS提供一组基于IP的服务，这样接入介质的能力能够被用于对这些基于IP的服务进行优化。接入介质的类型在可扩展标记语言(XML)文件或者会话发起协议(SIP)消息首部中被传送。然而，用于向IMS网络提供关于接入能力的更新的机制以及用于向IMS网络提供更新的准则在当前标准和设备实施方式中未作规定。

有利的是，具有用于提供关于接入系统能力的更新的系统和方法来克服现有技术的缺点。

发明简述

本发明公开了一种向IMS网络提供接入介质的当前能力的IMS用户。穿越接入介质的记录延时(recorded latency)、带宽、来自接入介质的数据流中的过去和即将出现的中断(例如，UE可变单元(changing cell))能够连同其他能力一道被提供。用于向IMS提供更新的各种触发包括接入网络内以及接入网络之间的服务质量改变，在接入网络内以及在接入网络之间测量的平均带宽的运营商选择百分比以及中断的发生。带宽百分比改变是在运营商选择的时间段上求平均而得到的。

在一个方面，本发明涉及用于向IP多媒体系统(IMS)网络提供关于接入网络能力的更新的方法。该方法包括步骤：连接到接入网络的用户设备(UE)发送会话发起协议(SIP)登记请求到IMS网络。SIP登记请求包括P-接入-网络-信息首部，该首部具有提供有关接入网络的能力的当前信息的标签。响应于触发事件，IMS网络根据在标签中可获得的有关接入网络的能力的信息而对服务提供进行调整(modulate)。

所述标签所传达的能力能够包括接入网络的带宽可用性(bandwidthavailability)、穿过接入网络的记录延时以及指向IMS网络的数据流中断。

在另一个方面，本发明涉及用于向IP多媒体系统(IMS)网络提供关于接入网络能力的更新的系统。该方法包括步骤：连接到接入网络的用户设备(UE)发送会话发起协议(SIP)登记请求到IMS网络。SIP登记请求包括P-接入-网络-信息首部，该首部具有提供有关接入网络的能力的当前信息的标签。响应于触发事件，IMS网络根据在标签中可获得的有关接入网络的能力的信息而对服务提供进行调整。

所述标签所传达的能力能够包括接入网络的带宽可用性、穿过接入网络的记录延时以及指向IMS网络的数据流中断。

若干附图的简述

在以下部分中，将参考在附图中示出的示例性实施例来描述本发明，其中：

图1绘出了根据本发明实施例的IMS网络的体系结构；

图2是根据本发明实施例的用于向IMS网络提供当前接入网络能力的方法实施方式的高级框图。

图3a图示出在本发明的实施例中在UE上电时的信号流图；

图3b绘出了根据本发明实施例的在UE上电时使用用于向IMS通知接入网络能力的OMA方法的信号流；

图3c是根据本发明实施例的在始发(originating)呼叫建立中的信号流图；

图3d绘出了根据本发明的实施例的、当呼叫者移动进入具有与最初发送给IMS的能力不同的能力的区域时的进行中的呼叫的信号流图；

图3e绘出了根据本发明的实施例的、当不存在进行中的呼叫或者存在进行中的呼叫时的稳态的信号流图；和

图4图示出根据本发明实施例的用于向IMS通知接入网络信息的方法。

发明详述

如本领域技术人员将会认识到的，能够在很宽的应用范围内对本申请中所描述的创新构思进行修改和改变。因此，本专利主题的范围将不会限于上述任何特定的示例性讲授，而是由以下权利要求来限定。

在下面详细说明中，阐述了许多细节以便提供对本发明的全面理解。然而，本领域技术人员将会理解的是，可以在没有这些细节的情况下实施本发明。在其他实例中，未对公知的方法、过程、组件和电路进行详细描述以便不会使本发明晦涩难懂。

图1绘出了本发明的实施例可以实施于其中的IMS网络的体系结构。IMS用户101通过各种类型的无线接入102、103、104、105、106或者其他接入108之一而连接到IMS网络107。IMS网络107是通过GGSN 106(用于无线接入)或者用于其他接入的路由器108而连接到接入网络110的节点的非穷举列表。IMS网络107使用应用服务器来向IMS用户101提供服务。其他应用服务器109可以位于接入网络和IMS网络的外部。

图2是根据本发明实施例的用于向IMS网络提供当前接入网络能力的方法实施方式的高级框图。连接到接入网络208的无线终端206，开始连接到IMS网络210的过程。如果无线终端206首先连接到IMS网络210，则当前接入网络能力被包含在SIP登记请求消息的SIP首部中。SIP请求通过接入网络208被路由到IMS网络中的P-CSCF 212。服务-CSCF 214从SIP首部获取有关接入网络能力的信息，并将其发送给应用服务器(AS)216。AS 216然后使用所述能力来调节(adjust)/调整服务以适应无线终端206。

无线终端206包括UE客户端202和UE终端204。UE客户端202从UE终端204确定接入能力，并且根据结果来填充(populate)送往IMS网络210的消息(例如，REGISTER(登记)消息)，在所述消息中包含P-接入网络信息(PANI)首部。PANI首部包括新的扩展(extension)，其指示接入网络能力，所述接入网络能力可以包括接入网络中的往返时间(accessrtt)、带宽以及中断(以下将对所有扩展进行更加充分的解释)。在其中无线终端206已经连接到IMS网络210的情况下，无线终端206发送消息到代理-呼叫会话控制功能(P-CSCF)，其中当前接入网络208能力已经被插入SIP消息首部(未示出)中。

该接入网络能力信息的用途是允许IMS网络根据接入网络中的能力来调整服务。

接入能力能够通过以下方式被传送到IMS：1)P-接入-网络-信息(PANI)首部：除CANCEL(取消)和ACK(确认)消息之外，在所有SIP消息中所携带的SIP首部，以及2)利用OMA定义的XML：开放移动联盟(OMA)定义的XML<设备>元素内，作为<网络-可用性>的子或者其子<网络>。

SIP用户代理(UA)能够使用PANI首部来将关于接入网络技术的信息传递给提供服务的代理。服务代理然后可以使用该信息来为UA优化服务。能够被传送的单独能力的非穷举列表包括以下：

关于接入的带宽能力；

穿越接入的平均(往返时间)RTT；以及

从接入指向IMS的数据流中的即将出现的或者过去的中断的近似时段(period)。

OMA-XDM中的XML被定义为树，其中每一级都具有属性和子树。接入能力能够以三种方式之一来传送：<设备>、<网络可用性>和<网络>，如以下树中所示范的。

<设备>

|-----<属性1>

|-----<属性2>

|-----<accessrtt＝50ms>

|-----<网络可用性>

|-----<属性..>

|-----<中断＝200ms>

|-----<网络>

|-----<属性..>

|-----<带宽＝384kbps>.

接入网络能力被提供给IMS网络，如下：带宽能力能够被装入SIP首部P-接入-网络-信息的新扩展中

带宽＝<数据速率单位为比特/秒>

带宽能力还能够作为在设备元素或子元素名义下的新标签而被传送，当在xml主体中传递该信息时：

带宽＝<数据速率单位为比特/秒>。

例如，IMS网络能够仅将基本数据推送至慢速网络中的IMS用户，而在快速网络中会推送所有数据。

穿越接入的平均RTT能够在对SIP首部P-接入-网络-信息的新扩展中被传送：

accessrtt＝<平均RTT单位为ms>

平均RTT还能够作为在设备元素或子元素名义下的新标签而被传送，当在xml主体中传递该信息时：

accessrtt＝<平均RTT单位为ms>。

例如，IMS网络能够根据网络内的RTT延迟来改变消息重试(retry)机制。

从接入指向IMS的数据流中的中断的近似时段能够在SIP首部P-接入-网络-信息的新扩展中被传送：中断＝<中断单位为ms>。

正值指示预期中断。负值指示过去的中断。零值被忽略。近似时段还能够作为在设备元素或子元素名义下的新标签而被传送，当在xml主体中传递该信息时：

中断＝<中断单位为ms>。

正值指示预期中断。负值指示过去的中断。零值被忽略。例如，在预期中断的情况下，IMS网络能够在提供另外的服务之前等待指定时间。在过去的中断的情况下，IMS网络能够重试在过去的中断期间提供的服务。

用于向IMS提供接入能力更新的触发包括：

QoS的改变，例如UE在接入网络内和在接入网络之间改变位置；

在接入网络内和在接入网络之间的特定能力中检测到的运营商选择的百分比改变。特定能力中的该百分比改变是由于在运营商选择的时间段上求平均而被检测到的(全局的或者针对每个能力)；以及

与接入网络的连接中的中断事件，包括历史(例如，在接入IMS网络之前引起的中断)和未来中断(例如，在小区之间的终端预期运动)和使用中(in service)的中断(例如，终端进入隧道并且信号被暂时丢失)。

在接入IMS网络之前，IMS用户被准予(grant)供在接入网络上使用的服务质量(QoS)。在移动性情形中，当用户在接入之间移动时，QoS可能会由于接入之间的不同能力而改变。在接入网络内，QoS可能根据接入网络的能力而改变。

在QoS已经被建立之后在与IMS网络的通信的第一实例(instance)时，接入网络将接入能力发送到IMS网络。在QoS的每个后续改变的时候，接入网络将利用改变后的接入能力来更新IMS网络。

由于接入网络的性质，以上所概述的接入能力的绝对值几乎不断地改变。因此，使IMS用户在接入能力的每个改变时都更新IMS网络是低效的。然而，该问题能够通过为在IMS用户更新IMS网络之前接入能力的改变程度确定阈值而得以克服。该阈值，以接入能力的百分比改变来指定，其能够针对每个接入能力来指定，或者作为应用于所有接入能力的全局值来指定。

由于接入网络的性质，当在一时间段上求平均时，在给定位置用于用户的接入能力趋向于以平均值为中心振荡。因此，对于IMS用户而言高效的是，仅当在时间上求平均表明特定接入能力已经改变时才向IMS网络发送接入能力更新。在以上部分中所指定的触发更新的接入能力的百分比改变是在一时间段上求平均而得到的。该时间段，能够针对每个接入能力而指定，或者作为应用于所有接入能力的全局值而指定。中断的发生还能够触发将接入能力插入此后被传送到IMS网络的消息中。

图3a图示出在本发明的实施例中、在UE-A上电时利用PANI首部的信号流。在用户电话上电时，UE客户端302从UE终端304确定UE接入网络能力。UE客户端302适于然后利用PANI首部来填充REGISTER消息(1)，该首部中插入了网络接入能力，所述网络接入能力包括以下能力扩展中的一个或多个：带宽、accessrtt和中断。

P-CSCF 306接收REGISTER消息(2)并且向S-CSCF 308发送REGISTER消息(3)。S-CSCF 308将REGISTER消息转发(4)到应用服务器(AS)310，所述应用服务器监视订户登记。REGISTER消息还被发送给存在服务器312，所述存在服务器然后将REGISTER消息转发到被叫终端UE-B 314。S-CSCF 308通过确认对REGISTER消息的处理(5)来响应P-CSCF 306，所述REGISTER消息然后被传到UE客户端302。

图3b绘出了根据本发明实施例的、在UE-A上电时使用用于向IMS通知接入网络能力的OMA方法的信号流。UE客户端302利用基于OMA的xml文件来填充PUBLISH(公布)消息(6)，其包括UE-A网络接入能力中的一个或多个(例如，带宽、accessrtt和中断)。UE客户端302指示UE终端304将PUBLISH消息(6)发送到存在服务器312。存在服务器312和相关联的节点记录新的接入能力以用于向对订户在IMS网络中的存在和接入能力感兴趣的其他订户进行通知。存在服务器312然后发送NOTIFY(通知)消息(7)到感兴趣的或列出的UE客户端，包括UE-B 314，假设这些UE客户端在发起呼叫之前对UE客户端302的接入能力感兴趣。

UE客户端302从存在服务器312接收NOTIFY消息(7)，所述消息具有UE客户端302已经预订(subscribe to)其存在的所有用户的新接入能力。UE客户端302在将预订用户的新的接入能力记录到其存在显示客户端(未示出)中之后对存在服务器312进行响应(8)。

图3c图示出根据本发明实施例的在始发呼叫建立中的信号流。UE客户端302确定UE-B的能力是否适合于呼叫建立。如果适合，则UE客户端302利用新的接入能力来填充INVITE(邀请)消息并且将其发送到UE客户端302P-CSCF以用于转发至UE-A(呼叫者)S-CSCF 308。UE-A SCSCF308调用AS 310以用于监视和提供呼叫中(mid-call)服务，并且将新的接入能力转发到AS 310。

UE-A终端的S-CSCF 308将INVITE消息转发到UE-B终端的S-CSCF320。UE-B S-CSCF 320调用AS 310以向其通知呼叫正被建立。UE-B的AS(未示出)加载先前接收自UE-B UE客户端314的接入能力。UE-B的SCSCF将INVITE转发到UE-B P-CSCF，其中UE-B P-CSCF将INVITE转发到UE-B的UE客户端。UE-B UE客户端在“200OK(确认)”响应中将最新的接入能力发送到UE-B的PCSCF，其被转发到UE-B SCSCF。UE-B的SCSCF利用UE-B UE客户端的接入能力来更新UE-B的AS(未示出)并且经由UE-A SCSCF和UE-A PCSCF将响应转发到UE-A UE客户端。

图3d绘出了根据本发明的实施例的、当UE-A移动进入具有与最初发送给IMS的能力不同的能力的区域时的信号流。在呼叫当中，UE-A可以移动进入其接入能力与始发区域不同的区域。UE-A UE客户端利用PANI首部中的新的接入能力来填充UPDATE(更新)或者INVITE消息。UE-AAS经由UE-A PCSCF和UE-A SCSCF来接收信息并且更新AS记录。可选地，能够以与修改后的接入能力更加匹配(align with)的速率在呼叫期间提供经调整的服务。

图3e图示出根据本发明的实施例的、当“UE-B”当UE-A移动进入具有与最初发送给IMS的能力不同的能力的区域时的信号流。UE-A UE客户端在更新PUBLISH消息中使用OMA XML格式以新的接入能力来更新存在服务器。存在服务器使用NOTIFY消息以UE-A的新的接入能力来更新所有感兴趣的UE。UE-B UE客户端在NOTIFY消息中接收更新的能力并且把对所提供服务的处理修改为与UE-A UE客户端的新的接入能力更好地匹配的速率。

图4图示出根据本发明实施例的、用于向IMS通知接入网络信息的方法的高级流程图。应该结合图2来审视该方法描述。该过程开始于步骤402，其中连接到接入网络的呼叫者的电话设法连接到IMS网络。呼叫者的电话发送SIP或者OMA消息(例如，REGISTER消息，不过存在能够完成相同任务的其他消息)到IMS网络。当从IMS网络接收到ACK(确认)消息时，过程移到步骤404，其中UE客户端202将一个或多个当前接入网络能力扩展包含到SIP首部中，所述SIP首部然后被插入SIP消息中。在步骤406中，UE终端204发送SIP消息(包括修改后的SIP首部)到IMS网络。该过程然后移到步骤408，其中确定是否已经发生了符合条件的(qualifying)触发事件(例如QoS的改变)。如果否，则该过程进行到步骤410，其中IMS保持当前的服务提供。如果已经存在符合条件的触发事件，则过程然后移到步骤412，其中IMS网络根据所接收的当前接入网络能力来修改服务提供。

IMS网络被设计成独立于其客户端所操作于其上的IP接入网络而工作。然而，在很多情况下，IMS服务受到接入网络中的延迟、中断和可用带宽的影响。上述实施例确定了接入网络能够提供给IMS网络的某些信息，以及实现将该数据高效地提供到IMS网络的准则。该信息能被IMS网络使用以提供识别接入能力的智能服务。

本说明书中所使用的缩写：

GGSN网关GPRS支持节点

IMS IP多媒体系统

OMA开放移动联盟

PANI P-接入网络信息

P-CSCF代理-呼叫会话控制功能

QoS服务质量

RTT往返延迟

S-CSCF服务呼叫会话控制功能

作为本发明的经考虑的特征的新颖特征特别在所附权利要求中被阐述。然而，本发明本身，关于其组织和操作方法，及其附加的目的和优势，将在结合附图阅读以下描述时被最好地理解。

Claims

1.一种用于向IP多媒体系统(IMS)网络提供关于接入网络能力的更新的方法，所述方法包括以下步骤：

连接到接入网络的用户设备(UE)发送会话发起协议(SIP)登记请求到IMS网络，其中SIP登记请求包括P-接入-网络-信息首部，该首部具有提供有关接入网络的能力的当前信息的标签；以及

响应于触发事件，IMS网络根据在标签中可获得的有关接入网络的能力的信息而对服务提供进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其中接入网络的能力是针对接入网络中的每个接入能力来指定的，或者是跨越接入网络中的所有能力来全局地指定的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中标签提供关于接入网络能力中的一个或多个的当前信息，包括：

带宽；

穿越接入网络的记录延时；以及

指向IMS网络的数据流中的中断。

4.根据权利要求1所述的方法，其中触发事件是以在接入网络内以及在接入网络与IMS网络之间的服务质量(QoS)级别的改变百分比来度量的预定阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中如果在时间上对QoS求平均表明接入能力已经改变，则QoS触发事件引起接入能力更新。

6.根据权利要求1所述的方法，其中触发事件是在接入网络内或者在接入网络与IMS网络之间所测量的平均带宽的改变程度的预定阈值。

7.根据权利要求1所述的方法，其中触发事件包括中断事件，所述中断事件包括UE接入网络服务中的临时中断、引起信号改变的UE在接入网络中的小区之间的运动以及在UE加入IMS网络之前的任何中断之一。

8.根据权利要求6所述的方法，其中用于改变程度的阈值被确定为在运营商指定的时间段上求平均所得的改变。

9.根据权利要求6所述的方法，其中预定阈值被确定为带宽的改变百分比。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

响应于用于UE的接入网络QoS的改变，UE利用改变后的接入网络能力来更新IMS网络。

11.根据权利要求2所述的方法，其中所述标签提供的信息是以下之一：

带宽＝<数据速率单位为比特/秒>；

延迟是accessrtt＝<平均RTT单位为毫秒>；以及

中断＝<中断单位为毫秒>。

12.一种用于向IP多媒体系统(IMS)网络提供关于接入网络能力的更新的方法，所述系统包括：

连接到接入网络的用户设备(UE)，其具有UE客户端，所述UE客户端利用逻辑来经由UE终端发送会话发起协议(SIP)登记请求到IMS网络，其中SIP登记请求包括P-接入-网络-信息首部，该首部具有UE客户端所插入的提供有关接入网络的能力的当前信息的标签；

用于接收SIP登记请求的代理-CSCF，以及

应用服务器(AS)，用于响应于触发事件而根据在标签中可获得的有关接入网络的能力的信息对服务提供进行调整。

13.根据权利要求12所述的系统，其中接入网络的能力是针对接入网络中的每个接入能力来指定的，或者是跨越接入网络中的所有能力来全局地指定的。

14.根据权利要求12所述的系统，其中标签提供关于接入网络能力中的一个或多个的当前信息，包括：

带宽；

穿越接入网络的记录延时；以及

指向IMS网络的数据流中的中断。

15.根据权利要求12所述的系统，其中触发事件是以在接入网络内以及在接入网络与IMS网络之间的服务质量(QoS)级别的改变百分比来度量的预定阈值。

16.根据权利要求13所述的系统，其中只有当在时间上对QoS求平均表明接入能力已经改变时，QoS触发事件才引起接入能力更新。

17.根据权利要求12所述的系统，其中触发事件是在接入网络内或者在接入网络与IMS网络之间所测量的平均带宽的改变程度的预定阈值。

18.根据权利要求12所述的系统，其中触发事件包括中断事件，所述中断事件包括UE接入网络服务中的临时中断、引起信号改变的UE在接入网络中的小区之间的运动以及在UE加入IMS网络之前的任何中断之一。

19，根据权利要求17所述的系统，其中当改变是在运营商指定的时间段上求平均而得到时，触发事件触发IMS网络的服务调整。

20.根据权利要求15所述的系统，其中预定阈值被确定为带宽的改变百分比。

21.根据权利要求12所述的系统，进一步包括：

用于响应于用于UE的接入网络QoS的改变而利用改变后的接入网络能力来更新IMS网络的装置。

22.根据权利要求12所述的系统，其中所述标签提供的信息是以下之一：

带宽＝<数据速率单位为比特/秒>；

延迟是accessrtt＝<平均RTT单位为毫秒>；以及

中断＝<中断单位为毫秒>。