CN101536601A - 呼叫连接处理方法和消息收发代理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供呼叫连接处理方法和消息收发代理装置。呼叫连接处理方法使用SIP协议在用户终端和基干网络之间经由接入网络进行呼叫连接，其中，该呼叫连接处理方法具有执行以下处理的步骤：指示接入网络内的规定装置(代理装置)代替用户终端向基干网络发送规定的SIP信令消息；根据该指示，代理装置在呼叫连接时不向用户终端发送要在用户终端和基干网络之间收发的规定的SIP信令消息，或者，代替用户终端向基干网络进行发送。

Description

呼叫连接处理方法和消息收发代理装置
技术领域
本发明涉及呼叫连接处理方法和消息收发代理装置，特别涉及使用SIP协议在用户终端和基干网络之间经由接入网络进行呼叫连接的呼叫连接处理方法和消息收发代理装置。
背景技术
作为当今的通信系统，从其处理难易度和成本方面考虑，构建了使用IP(Internet Protocol)协议及其关联协议的系统。以该IP协议为中心的协议组不仅能够应用于固定通信，还能够应用于移动通信系统。而且，在该协议组中，用于呼叫控制的协议的标准是SIP(Session InitiationProtocol)协议。在次世代网络系统中，以使用该SIP协议的IMS(IPMultimedia Subsystem)为中心，构建综合系统，所有的固定通信、移动通信网络构建成与该综合系统连接。
·LTE/SAE系统
图18是作为与IMS连接的次世代网络系统的Evolved 3GPP系统的结构例(参照非专利文献1)。Evolved 3GPP系统由作为基站的eNB(evolved-UTRAN NodeB)1a～1n、集中控制几个eNB的接入网关aGW(evolved-UTRAN Access Gateway)2a～2c、以及作为网络整体的锚点的IASA(Inter Access System Anchor)3等构成，利用aGW 2a～2c和IASA 3形成针对IMS的接入网络ACN。
作为基站的eNB 1a～1n具有与现有的基站NB和无线网络控制装置RNC(Radio Network Controller)的功能大致相同的功能。在呼叫连接时，移动终端(Mobile Station)和eNB之间通过RRC(Radio Resource Control)连接，然后，通过Attach连接该移动终端和aGW之间，并且，向aGW通知移动终端固有的终端ID。
aGW 2a～2c进行移动终端4a、4b和IMS 5之间的消息的交接，利用aGW 2a～2c和eNB 1a～1n形成LTE-RAN(Radio Access Network)。具有路由器功能的IASA 3与IMS 5连接，并且，与HSS(Home SubscriberServer)6、PCRF(Policy & Charging Rule Function)7、PCEF(Policy &Charging Enhance Function)连接。HSS是保存加入者(Subscriber)的分布图的服务器，PCRF决定承载条件，PCRF在aGW中设定所决定的承载。当RRC连接完成后，HSS经由IASA 3、aGW 2a～2c进行用户终端的认证，并且，aGW在HSS 6中登记自己负责该用户的呼叫的意思。
认证、登记等处理完成后，当由移动终端发出呼叫时，aGW 2a～2c将经由eNB 1a～1n接收到的来自用户终端的呼叫控制用SIP消息经由IASA 3发送到IMS 5的CSCF(Call Session Control Function)8，并且，将从IMS 5的CSCF 8经由IASA 3接收到的呼叫控制用SIP消息经由eNB1a～1n发送到移动终端4a、4b。然后，aGW 2a～2c在呼叫连接控制完成后，经由eNB 1a～1n接收来自移动终端的数据并将其发送到IMS 5的路由器，并且，经由eNB 1a～1n将从IMS 5的路由器接收到的数据发送到用户终端4a、4b。
图19是购买IMS终端即移动终端4a时在IMS 5中登记该移动终端的步骤说明图。当存在登记用请求时，移动终端和eNB之间通过RRC(Radio Resource Control)连接，然后，通过Attach连接移动终端和aGW之间，并且，向aGW通知移动终端固有的号码(终端ID)。然后，当RRC连接完成后，HSS 6经由IASA 3、aGW 2a进行移动终端4a的认证，并且，aGW在HSS 6中登记自己负责移动终端4a的呼叫的意思(RegisterMME/Confirm Registration)。MME是Mobile Management Entity的简称。
如果以上的认证、登记、加密处理结束，则移动终端4a为了接受IMS服务而请求IMS 5的CSCF 8进行登记(Register)。由于移动终端4a未登记，因此，CSCF 8送回401 Unauthorized。由此，移动终端4a附加认证数据再次请求登记(Register)。CSCF参照该认证数据，如果合法，则登记该移动终端4a，向移动终端4a发送表示已登记的意思的200 OK消息。由此，移动终端4a接受IMS服务。
图20是IMS终端的发出呼叫步骤说明图。
当移动终端4a发出呼叫时，该移动终端和eNB 11a之间通过RRC(Radio Resource Control)连接，然后，通过Attach连接移动终端和aGW之间，并且，向aGW通知移动终端固有的号码(终端ID)。然后，当RRC连接完成后，HSS 6经由IASA 3、aGW 2a进行移动终端4a的认证。如果认证处理结束，则移动终端4a向CSCF 8发送INVITE消息，CSCF 8送回接受INVITE的意思的100 Trying消息。除了对方电话号码以外，INVITE消息还包含：呼出侧移动终端4a希望的QoS信息(例如音频视频的双向通信)、编解码信息、使用的消息的种类、有无确认响应等。QoS是Quality of Service的简称。
然后，CSCF 8向呼入侧移动终端14a发送INVITE消息，但是，在移动终端和aGW之间没有连接的情况下，aGW 12a一起进行呼出(paging)。通过该paging，如果呼入侧移动终端14a进行响应，则与呼出侧同样进行RRC连接、认证/加密处理，如果认证结束，则aGW 12a向移动终端14a发送INVITE消息。如果移动终端14a接收到INVITE消息，则送回表示接受的意思的100 Trying消息，并且，发布表示会话的进度情况的183 Session Progress。183 Session Progress消息包含：呼入侧移动终端14a的QoS信息(例如音频视频的双向通信)、编解码信息、使用的消息的种类、有无确认响应等。如果CSCF 8接收到该183 SessionProgress消息，则向呼出侧移动终端4a进行通知，如果该移动终端4a接收到183 Session Progress消息，则经由CSCF 8向呼入侧移动终端14a发送确认响应即PRACK。如果呼入侧移动终端14a接收到PRACK，则经由CSCF 8向呼出侧移动终端4a通知200 OK消息。
如果以上处理结束，则CSCF 8的AF(Application Function)参照INVITE消息、183 Session Progress消息内的QoS信息、以及各移动终端的合同信息，将承载(bearer)设定所需要的信息发送到PCRF/PCEF 7，PCRF/PCEF 7在与呼出侧aGW 2a、呼入侧aGW 12a之间进行承载设定，各aGW 2a、12a在与移动终端4a、14a之间进行承载设定。
如果呼出侧移动终端4a根据承载设定进行更新，则经由CSCF 8向呼入侧移动终端14a发送UPDATE。如果呼入侧移动终端14a也根据承载设定完成了更新，则经由CSCF 8向呼出侧移动终端4a发送200 OK消息，并发送呼出音产生消息(Ringing)。如果呼出侧移动终端4a接收到Ringing消息，则经由CSCF 8向呼入侧移动终端14a发送确认响应PRACK，呼入侧移动终端14a根据200 OK消息，向呼出侧移动终端4a发送PRACK接收。
该状态下，呼入侧移动终端14a的用户例如拿起听筒(Off Hook)，呼入侧移动终端14a经由CSCF 8向呼出侧移动终端4a发送200 OK(INVITE)，呼出侧移动终端4a根据200 OK(INVITE)的接收，向呼入侧移动终端14a送回ACK，由此，能够在两个移动终端4a、14a之间进行通信。
图21是呼入侧终端14a位于服务区外、即使aGW 12a进行Paging也没有响应的情况下的顺序，CSCF 8监视向aGW 12a发送INVITE后的经过时间，如果经过时间大于设定时间还没有送回100 Trying消息，则为超时，利用408 Request Timeout向呼出侧移动终端4a通知呼入侧移动终端14a没有响应的意思，呼出侧移动终端4a向CSCF 8发送ACK，结束处理。
图22是呼入侧终端14a处于busy状态时的顺序，如果呼入侧终端14a从CSCF 8接收到INVITE时为busy状态，则送回486 Busy Here消息。由此，CSCF 8向呼出侧移动终端4a发送486 Busy Here消息，通知呼入侧移动终端14a为busy状态的情况，呼出侧移动终端4a向CSCF 8发送ACK，结束处理。
图23是在处理的呼叫连接步骤中途产生了错误时的顺序。当呼入侧移动终端14a针对UPDATE的接收产生了200 OK消息后产生了某些错误时，经由CSCF 8向呼出侧移动终端4a发送XXX(error)消息、例如表示暂时不可用的错误消息480 Temporarily Unavailable，呼出侧移动终端4a向CSCF 8发送ACK，结束处理。
在移动通信系统中，基站和移动终端之间以无线方式进行通信，但是，一般地，与有线方式相比，无线方式的数据通信速度差。为了进行高速通信，需要广泛占用在无线通信中使用的频带，但是，无线资源有限，当广泛占用频带时，相应地，能够同时进行通信的呼叫数(链路数)减少。因此，需要减少无线区间中的信令数(收发消息数)，特别地，在便携电话这种公共无线通信系统中，谋求信令数的减少。但是，在目前的系统中，如图20～23所说明的那样，需要大量信令。在图20的例子中，在无线区间中需要12次信令。
并且，在Evolved 3GPP系统中，谋求在呼叫连接时从发出呼叫到通信开始为止的时间(呼叫连接时间)的缩短。当大量SIP消息在端-端之间传输时，呼叫连接时间变长，到通信开始为止的等待时间变长，而且，相应地占用频带，更多地消耗无线资源。
以往，提出了使用SIP协议的信令方法。在第1现有技术(参照专利文献1)中，在使用SIP协议来提供IMS服务的系统中，在呼出终端和呼入终端之间，尝试会话的设定，在会话设定的尝试失败时不收费，以防止误收费。
在第2现有技术(参照专利文献2)中，即使在终端越过所取得的地址的子网而移动的情况下，在该终端中也能够进行信令的转送，而不需要通过冗长的路径。
现有技术的目的不在于削减呼叫连接时无线区间中的信令数，而且，其目的也不在于缩短呼叫连接时间。
如上所述，本发明的目的在于削减呼叫连接时无线区间中的信令数。
本发明的另一目的在于缩短通信开始之前进行的呼叫连接时间。
非专利文献1：3GPP，TS24.228v5.14.0
专利文献1：日本特表2006-506012号公报
专利文献2：日本特开2005-64646号公报
发明内容
本发明的第1方式是一种呼叫连接处理方法，该呼叫连接处理方法使用SIP协议在用户终端和基干网络之间经由接入网络进行呼叫连接，该呼叫连接处理方法具有执行以下处理的步骤：由用户终端指示所述接入网络内的装置(代理装置)代替该用户终端向基干网络发送规定的SIP信令消息；根据该指示，在呼叫连接时不向用户终端发送具有所述规定的SIP信令消息的SIP信令消息，或者，代替用户终端向基干网络发送其他消息；以及在用户终端和基干网络之间收发所述规定的SIP信令消息以外的消息。
用户终端利用SIP协议的INVITE消息说明(1)不请求可信度响应、(2)不指定承载设定用的前提条件，由此，进行所述第1步骤的指示，在所述第2步骤中，所述代理装置代替用户终端进行与可信度响应有关的SIP信令消息的收发、和承载设定后的规定的SIP信令消息的收发。
上述呼叫连接处理方法还具有执行以下处理的步骤：在没有由用户终端指示代替该用户终端进行规定的SIP信令消息的收发时，所述代理装置向用户终端通知代替该用户终端进行规定的SIP信令消息的收发的情况；以及代替用户终端进行所述SIP信令消息的收发。
上述呼叫连接处理方法还具有执行以下处理的步骤：在呼叫连接时，与呼入侧用户终端对网络的连接状态无关地，在呼出侧独立进行从呼出侧用户终端呼出SIP协议的INVITE消息后、到该呼入侧用户终端响应针对该INVITE消息的200 OK之前的呼叫连接处理顺序；以及呼出侧用户终端从呼入侧用户终端接收所述200 OK后，经由所述基干网络在呼出侧用户终端和呼入侧用户终端之间进行通信。
本发明的第2方式是一种消息收发代理装置，该消息收发代理装置设置在接入网络内，在呼叫连接时，代理用户终端而在与基干网络之间进行SIP信令消息的收发，该接入网络接入使用SIP协议在与用户终端之间进行呼叫连接处理的基干网络，该消息收发代理装置具有：用户信息存储部，其取得并存储用户终端的能力信息和加入者信息；处理部，其进行如下处理：接收SIP信令消息并对其进行分析的处理、使用所述存储信息的承载设定处理、移动终端和基站之间的SIP信令消息的中继处理、和代替移动终端生成并发送SIP信令消息的处理；收发部，其与用户终端进行消息的收发；以及收发部，其与基干网络侧进行消息的收发。
附图说明
图1是本发明的原理说明图。
图2是能够应用本发明的通信系统的结构图。
图3是根据是否在IMS终端中搭载SIP来决定执行哪个顺序处理的处理流程。
图4是购买搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端后在IMS中进行登记的步骤说明图。
图5是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS移动终端发出呼叫时的呼叫连接顺序(第1实施例)的说明图。
图6是第1实施例的呼叫连接顺序的变形例的说明图。
图7是搭载了改良的SIP的作为Evolved 3GPP用的IMS移动终端发出呼叫时的另一呼叫连接顺序(第2实施例)。
图8是第2实施例的呼叫连接顺序的变形例的说明图。
图9是没有搭载改良的SIP作为Evolved 3GPP用的通常的IMS移动终端发出呼叫时的呼叫连接顺序(第1实施例)的说明图。
图10是第1实施例的呼叫连接顺序的变形例的说明图。
图11是通常的IMS移动终端发出呼叫时的另一呼叫连接顺序(第2实施例)。
图12是第2实施例的呼叫连接顺序的变形例的说明图。
图13是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端的呼叫连接顺序(服务区外)。
图14是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端的呼叫连接顺序(服务区外)。
图15是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端的呼叫连接顺序(占线状态)。
图16是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端的呼叫连接顺序(占线状态)。
图17是针对INVITE产生正常响应200 OK(INVITE)之前产生Error产生消息XXX(error)而出现错误时的处理顺序。
图18是作为与IMS连接的次世代网络系统的Evolved 3GPP系统的结构例。
图19是购买IMS终端即移动终端时在IMS中登记该移动终端的步骤说明图。
图20是IMS终端的发出呼叫步骤说明图。
图21是呼入侧终端位于服务区外、即使aGW进行Paging也没有响应的情况下的顺序。
图22是呼入侧终端处于busy状态时的顺序。
图23是在处理的呼叫连接步骤中途产生了错误时的顺序。
具体实施方式
(A)本发明的原理
本发明通过在无线区间中减少移动终端和IMS之间的SIP协议的消息数，由此来削减无线区间的数据数，减少频带的占用时间。并且，本发明在呼入侧终端的呼出中，中间节点先行进行连接处理，减少了消息通过的节点数，由此，实现呼叫连接时间的缩短。
但是，IMS(基干网络)侧被确定为，如果不收发已经由标准决定的SIP消息就无法进行呼叫控制。因此，无法削减到达IMS的消息数和从IMS发送的消息数。因此，在本发明中，进行无线通信的基站eNB和IMS之间的中间节点(称为代理装置)，代理本来要在该IMS和移动终端UE(User Equipment)之间收发的SIP消息的一部分的收发。这样，能够使向移动终端发送和从移动终端接收的SIP消息为必要最小限度，由此，能够削减无线区间中的消息数。代理装置也可以是基站eNB，但是，在实施例中，将aGW作为代理装置。
图1是本发明的原理说明图，图1(A)示出本发明中的SIP消息的流程，图1(B)示出现有的SIP消息的流程。在图1(A)中，作为代理装置的aGW 2a、2b代替终端装置对本来要在基干网络即IMS 5的CSCF 8和移动终端4a、4b之间收发的SIP消息的一部分进行收发。然后，aGW 2a、2b仅向移动终端4a、4b发送从CSCF 8接收到的必要最小限度的SIP消息，并且，仅从该移动终端接收必要最小限度的SIP消息并将其发送到CSCF 8。其结果，能够削减无线区间中的消息数。在图1(B)的现有方式中，经由aGW 2a、2b在CSCF 8和移动终端4a、4b之间收发所有的SIP消息，所以，无线区间中的消息数非常多。
并且，构成为呼入侧aGW(未图示)能够代理本来要在CSCF 8和呼入侧移动终端之间收发的SIP消息的一部分的收发。由此，能够在进行呼入侧aGW和呼入侧移动终端之间的连接的期间，进行呼出侧的呼叫连接顺序，能够缩短呼叫连接时间。
(B)系统结构
图2是能够应用本发明的通信系统的结构图，基干网络即IMS 5的左侧是发送侧的Evolved 3GPP系统，具有基站1a、aGW 2a、IASA 3、移动终端4a、以及PCRF/PCEF 7。IMS 5的右侧是接收侧的Evolved 3GPP系统，具有基站11a、aGW 12a、IASA 13、移动终端14a、以及PCRF/PCE F17。
IMS 5为了进行呼叫连接顺序处理，在发送侧具有CSCF 8和AF(Application Function)9，在接收侧具有CSCF 18和AF 19。呼叫连接时，CSCF进行后述的呼叫连接顺序处理，AF对从CSCF提示的承载设定所需要的信息进行分析，对PCRF/PCEF指示承载设定。IMS 5在呼叫连接完成后，经由未图示的路由器在呼出侧和接收侧之间收发数据。
呼出侧aGW 2a具有：用户信息存储部51，其取得并存储各移动终端的终端信息和加入者信息；处理部52，其进行如下处理：接收SIP信令消息并对其进行分析的处理MAL、使用所述存储信息的承载设定处理BST、移动终端和基站之间的SIP信令消息的中继处理MRL、和代替移动终端生成并发送SIP信令消息的处理SAP；收发部53，其与移动终端进行消息的收发；以及收发部54，其与基干网络侧进行消息的收发。另外，呼入侧aGW 12a也具有相同的结构。
(C)呼叫连接顺序
作为IMS终端，存在搭载了改良的SIP作为Evolved 3 GPP用的IMS终端和没有搭载该改良的SIP的IMS终端，顺序处理因此而不同。图3是根据是否在IMS终端中搭载SIP来决定执行哪个顺序处理的处理流程。
GW 2a在呼叫连接最初进行的认证处理中(步骤101)，判断移动终端是否是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端(步骤102)，如果为“是”，则执行第1顺序处理(例如图5的顺序处理)(步骤103)，如果不是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端，则执行第2顺序处理(例如图9的顺序处理)(步骤104)。
(C-1)搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端的顺序
(a)登记顺序
图4是购买搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端4a后在IMS 5中进行登记的步骤说明图。当存在登记用请求时，移动终端4a和eNB 1a之间通过RRC(Radio Resource Control)连接，然后，通过Attach连接移动终端4a和aGW 2a之间，并且，向aGW 2a通知移动终端4a固有的号码(终端ID)和该终端的能力信息(媒体信息、编解码信息)。媒体信息是移动终端处理的媒体信息，例如指示移动终端仅处理音频信息还是处理音频信息和视频信息双方。编解码信息指示音频、视频信息的编码方法。
当RRC连接完成后，HSS 6经由IASA 3、aGW 2a进行移动终端4a的认证，aGW 2a在HSS 6中登记移动终端4a是自己的负责终端的意思。并且，除了所述通知的终端信息(媒体信息、编解码信息)以外，aGW 2a还与移动终端对应地保存从HSS 6取得的加入者信息(例如加入者服务信息)。由此，aGW 2a能够识别在呼叫连接时应该在呼出侧移动终端中设定的QoS。
如果以上的认证、登记、加密处理结束，则移动终端4a为了接受IMS服务而请求IMS 5的CSCF 8进行登记(Register)。由于移动终端4a未登记，因此，CSCF 8送回401 Unauthorized。由此，移动终端4a附加认证数据再次请求登记(Register)。CSCF参照该认证数据，如果合法，则登记该移动终端4a，向移动终端4a发送表示已登记的意思的200 OK消息。由此，移动终端4a接受IMS服务。
(b)第1实施例的呼叫连接顺序
图5是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS移动终端4a发出呼叫时的呼叫连接顺序的说明图。
当移动终端4a发出呼叫时，该移动终端和eNB 11a之间通过RRC连接，然后，通过Attach连接移动终端和aGW之间，并且，向aGW通知移动终端固有的号码(终端ID)。当RRC连接完成后，HSS 6经由IASA 3、aGW 2a进行移动终端4a的认证。如果认证处理结束，则移动终端4a向CSCF 8、18发送INVITE消息。呼出侧aGW 2a对INVITE消息进行解释/中继。INVITE消息通常具有表1所示的内容。
【表1】
Figure A200680055990D00141
在INVITE消息中，“Require：precondition”在承载设定时依据INVITE消息内的QoS前提条件进行指示。并且，
"a＝curr.qos local none
a＝curr.qos rcmotc nonc
a＝des.qos mandatory local sendrecv
a＝des.qos mandatory remote sendrecv″
用于确定QoS前提条件，存在2个，但是，最初的QoS前提条件是指，关于视频，虽然当前自己和对方都没有设定QoS，但是希望进行双向通信，第2个QoS前提条件是指，关于音频，虽然当前自己和对方都没有设定QoS，但是希望进行双向通信。
“Supported：100rel”指示需要进行确认响应，“Allow：INVITE，ACK，CANCEL，BYE，PRACK，UPDATE，REFER，MESSAGE”是指移动终端4a使用的SIP消息。
通常的IMS移动终端产生表1的INVITE消息，但是，搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS移动终端4a产生的INVITE消息不包含表1中的下划线所示的消息。INVITE消息不包含“precondition”是指，移动终端4a不进行QoS的前提条件的指定，INVITE消息不包含“Supported：100rel”是指，移动终端4a不需要进行确认响应，不包含PRACK、UPDATE是指，移动终端4a不使用PRACK、UPDATE。
因此，aGW 2a在以下的承载设定时不参照INVITE消息内的前提条件，而是根据预先登记的终端信息、加入者信息来进行承载设定。并且，aGW 2a不向移动终端4a发送确认响应，而且，代替移动终端4a发布PRACK、UPDATE。
返回图5，aGW 2a向CSCF 8发送接收到的INVITE消息，CSCF 8经由aGW 2a向移动终端4a送回接受INVITE的意思的100 Trying消息。并且，CSCF 8向呼入侧移动终端14a发送INVITE消息，但是，在呼入侧移动终端和aGW之间没有连接的情况下，aGW 12a一起进行呼出(paging)。通过该paging，如果呼入侧移动终端14a进行响应，则与呼出侧同样进行RRC连接、认证/加密处理，如果认证结束，则aGW 12a向移动终端14a发送INVITE消息。如果移动终端14a接收到INVITE消息，则送回表示接受的意思的100 Trying消息，并且，向CSCF 8、18发送表示会话的进度情况的183 Session Progress消息。呼出侧aGW 12a对183 Session Progress消息进行解释/中继。183 Session Progress消息具有表2所示的内容。
【表2】
Figure A200680055990D00161
在183 Session Progress消息中，“Require：100rel”指示需要进行确认响应，“Allow：INVITE，ACK，CANCEL，BYE，PRACK，UPDATE，REFER，MESSAGE”是指移动终端4a能够使用的SIP消息。并且，
″a＝curr.qos local none
a＝curr.qos rcmotc nonc
a＝des.qos mandatory local sendrecv
a＝des.qos mandatory remote sendrecv″
用于确定QoS前提条件，存在2个，但是，最初的QoS前提条件是指，关于视频，虽然当前自己和对方都没有设定QoS，但是希望进行双向通信，第2个QoS前提条件是指，关于音频，虽然当前自己和对方都没有设定QoS，但是希望进行双向通信。
通常的IMS移动终端产生表2的183 Session Progress消息，但是，搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的移动终端4a产生的183 SessionProgress消息不包含表2中的下划线所示的消息。INVITE不包含“Require：100rel”是指，移动终端4a不需要进行确认响应，不包含PRACK、UPDATE是指，移动终端4a不使用PRACK、UPDATE，不包含QoS的前提条件是指，移动终端4a不利用183 Session Progress进行QoS的前提条件的指定。
因此，aGW 12a在以下的承载设定时不参照183 Session Progress消息的前提条件，而是根据预先登记的终端信息、加入者信息来进行承载设定。并且，aGW 12a不向移动终端4a发送确认响应，而且，代替移动终端4a发布PRACK、UPDATE。
返回图5，aGW 12a向CSCF 8、18发送接收到的183 Session Progress消息，CSCF 8、18经由呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a通知183Session Progress消息。此时，aGW 2a代替移动终端4a，经由CSCF 8、18向呼入侧aGW 12a发送确认响应即PRACK。如果呼入侧aGW 12a接收到PRACK，则代替呼入侧移动终端14a，经由CSCF 8、18向呼出侧aGW 2a通知200 OK。该情况下，呼出侧aGW 2a不向呼入侧移动终端14a发送该确认响应200 OK。
CSCF 8、18的AF通过接收200 OK，根据预先登记的终端信息、加入者信息，决定终端4a、14a的承载设定所需要的信息，将其交接给PCRF/PCEF 7、17，PCRF/PCEF 7、17在呼出侧aGW 2a和呼入侧aGW 12a之间进行承载设定，并且，呼出侧aGW 2a和呼入侧aGW 12a在移动终端4a、14a之间进行承载设定。
根据承载设定的完成，呼出侧aGW 2a代替呼入侧移动终端14a，经由CSCF 8、18向呼入侧aGW 12a发送UPDATE。呼入侧aGW 12a接收到UPDATE时，不向呼入侧移动终端14a发送该UPDATE。然后，如果呼入侧aGW 12a在与移动终端14a之间完成承载设定，则代替该移动终端14a，经由CSCF 8、18向呼出侧aGW 2a发送200 OK消息。呼出侧aGW 2a即使接收到200 OK消息，也不向移动终端4a发送。
如果呼入侧移动终端14a完成承载设定，则在呼出音产生后，经由呼入侧aGW 12a、CSCF 8、18、呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a发送Ringing消息。如果呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a发送Ringing消息，则代替移动终端4a，经由CSCF 8、18向呼入侧移动终端14a发送PRACK，呼入侧移动终端14a即使接收到PRACK，也不向呼入侧移动终端14a发送，立即代替移动终端14a发送200 OK。
该状态下，呼入侧移动终端14a的用户例如拿起听筒(OffHook)，呼入侧移动终端14a经由呼入侧aGW 12a、CSCF 8、18、呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a发送200 OK(INVITE)，呼出侧移动终端4a根据200 OK(INVITE)的接收，向呼入侧移动终端14a送回ACK。由此，能够在两个移动终端4a、14a之间进行通信。
根据第1实施例，发送侧的无线区间中的呼叫连接时的消息数从12个减少一半为6个，并且，接收侧的无线区间中的呼叫连接时的消息数也从12个减少一半为6个。这样，能够削减无线区间中的信令数，所以，能够进行高速通信，能够同时进行更多的呼叫连接。
(c)第1实施例的呼叫连接顺序的变形例
图6是第1实施例的呼叫连接顺序的变形例的说明图。在图5的第1实施例中，如果呼出侧aGW 2a接收到183 Session Progress消息，则立即向呼出侧移动终端4a发送该消息，但是，在图6的变形例中，在接收到200 OK后，向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息。
由于呼入侧移动终端14a的终端信息和加入者信息，有时呼出侧移动终端4a无法正常选择期望的介质和QoS。该情况下，呼入侧aGW 12a和CSCF 8、18不输出200 OK，而输出NG，出现错误。因此，呼出侧aGW 2a接收到200 OK后向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息，如果接收到NG，则向呼出侧移动终端4a通知错误。这样，能够在确认能够正常选择介质和QoS等后，向终端发送183 Session Progress响应。并且，即使无法正常选择介质和QoS等而产生各种错误，从呼出侧移动终端4a的角度出发，也能够在接收183 Session Progress之前接收该错误消息，在产生通常的错误的情况下，能够与移动终端接收的消息的顺序一致。
(d)缩短呼叫连接时间的第2实施例的呼叫连接顺序
图7是搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS移动终端4a发出呼叫时的另一呼叫连接顺序，能够缩短呼叫连接时间。
与图5的呼叫连接顺序的不同点在于：
(1)通过paging，在进行呼入侧aGW 12a和呼入侧移动终端14a之间的连接控制(RRC连接、认证处理等)的期间，呼入侧aGW 12a发布183 Session Progress消息；
(2)以后，在呼出侧，与呼入侧移动终端14a无关地，实施表示连接完成/通信开始的200 OK(INVITE)为止的呼叫连接顺序处理500；
(3)呼入侧aGW 12a和呼入侧移动终端14a之间的连接完成后，在呼入侧aGW 12a和呼入侧移动终端14a之间，独立实施200 OK(INVITE)为止的呼叫连接顺序处理。
呼入侧移动终端14a发送Ringing后，呼入侧移动终端14a的用户例如拿起听筒(Off Hook)，呼入侧移动终端14a经由呼入侧aGW 12a、CSCF 8、18、呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a发送200 OK(INVITE)，呼出侧移动终端4a根据200 OK(INVITE)的接收，向呼入侧移动终端14a送回ACK。由此，能够在两个移动终端4a、14a之间进行通信。
根据第2实施例，在呼入侧aGW 12a和呼入侧移动终端14a之间的连接控制完成之前，实施200 OK(INVITE)为止的呼叫连接顺序处理，所以，能够在短时间内进行呼叫连接处理。
(e)第2实施例的呼叫连接顺序的变形例
图8是第2实施例的呼叫连接顺序的变形例的说明图。在图7的第2实施例中，如果呼出侧aGW 2a接收到183 Session Progress消息，则立即向呼出侧移动终端4a发送该消息，但是，在图8的变形例中，在接收到200 OK后，向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息。
由于呼入侧移动终端14a的终端信息和加入者信息，有时呼出侧移动终端4a无法正常选择期望的介质和QoS。该情况下，呼入侧aGW 12a和CSCF 8、18不输出200 OK，而输出NG，出现错误。因此，呼出侧aGW 2a接收到200 OK后向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息，如果接收到NG，则向呼出侧移动终端4a通知错误。这样，能够在确认能够正常选择介质和QoS等后，向终端发送183 Session Progress响应。并且，即使无法正常选择介质和QoS等而产生各种错误，从呼出侧移动终端4a的角度出发，也能够在接收183 Session Progress之前接收该错误消息，在产生通常的错误的情况下，能够与移动终端接收的消息的顺序一致。
(C-2)通常的IMS终端的呼叫连接顺序
(a)登记顺序
没有搭载改良的SIP作为Evolved 3GPP用的通常的IMS终端4a的登记顺序与图19的现有例相同。
(b)通常的IMS终端的第1实施例的呼叫连接顺序
图9是没有搭载改良的SIP作为Evolved 3GPP用的通常的IMS移动终端4a发出呼叫时的呼叫连接顺序的说明图。
当移动终端4a发出呼叫时，该移动终端和eNB 11a之间通过RRC(Radio Resource Control)连接，然后，通过Attach连接移动终端和aGW之间，并且，向aGW通知移动终端固有的号码(终端ID)。当RRC连接完成后，HSS 6经由IASA 3、aGW 2a进行移动终端4a的认证。如果认证处理结束，则移动终端4a向CSCF 8、18发送INVITE消息。通常的IMS移动终端4a发送的INVITE消息具有表1所示的内容。
呼出侧aGW 2a对INVITE消息进行解释/中继，向CSCF 8、18发送，CSCF 8、18经由aGW 2a向移动终端4a送回接受INVITE的意思的100Trying消息。并且，CSCF 8、18向呼入侧移动终端14a发送INVITE消息，但是，在呼入侧移动终端和aGW之间没有连接的情况下，aGW 12a一起进行呼出(paging)。通过该paging，如果呼入侧移动终端14a进行响应，则与呼出侧同样进行RRC连接、认证/加密处理，如果认证结束，则呼入侧aGW 12a向呼入侧移动终端14a发送INVITE。如果移动终端14a接收到INVITE消息，则送回表示接受的意思的100 Trying消息，并且，向CSCF 8、18发送表示会话的进度情况的183 Session Progress。183Session Progress具有表2所示的内容。
呼入侧aGW 12a对183 Session Progress消息进行解释/中继，向CSCF8、18发送，CSCF 8、18向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息。当呼出侧aGW 2a接收到183 Session Progress消息时，删除183Session Progress消息内的与可信度响应有关的项目，向呼出侧移动终端4a进行通知。与可信度响应有关的项目是“Require：100rel”和“PRACK”。由此，呼出侧移动终端4a即使接收到183 Session Progress消息，也不发送PRACK。
呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息后，代替呼出侧移动终端4a，经由CSCF 8、18、呼入侧aGW 12a向呼入侧移动终端14a发送183 Session Progress消息的确认响应即PRACK。如果呼入侧移动终端14a接收到PRACK，则经由CSCF 8、18向呼出侧aGW 2a发送200 OK消息。呼出侧aGW 2a即使接收到200 OK消息，也不向呼出侧移动终端4a进行发送。
如果以上处理结束，则CSCF 8、18的AF参照INVITE消息、183Session Progress消息内的QoS信息、以及各移动终端的合同信息，将承载设定所需要的信息交接给PCRF/PCEF 7、17，PCRF/PCEF 7、17在与呼出侧aGW 2a、呼入侧aGW 12a之间进行承载设定，各aGW 2a、12a在与移动终端4a、14a之间进行承载设定。
如果呼出侧移动终端4a根据承载设定进行更新，则经由呼出侧aGW2a、CSCF 8、18、呼入侧aGW 12a向呼入侧移动终端14a发送UPDATE。如果呼入侧移动终端14a也根据承载设定完成了更新，则经由呼入侧aGW 12a、CSCF 8、18、呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a发送200 OK消息，并发送呼出音产生消息(Ringing)。
当呼出侧aGW 2a接收到Ringing消息时，删除该Ringing消息内的与可信度响应有关的项目，向呼出侧移动终端4a进行通知。由此，呼出侧移动终端4a即使接收到Ringing消息，也不发送PRACK。
呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a发送Ringing消息后，代替该呼出侧移动终端4a，经由CSCF 8、18、呼入侧aGW 12a向呼入侧移动终端14a发送确认响应即PRACK。如果呼入侧移动终端14a接收到PRACK，则经由CSCF 8、18向呼出侧移动终端4a发送200 OK消息。呼出侧aGW 2a即使接收到200 OK消息，也不向呼出侧移动终端4a进行发送。
该状态下，呼入侧移动终端14a的用户例如拿起听筒(Off Hook)，呼入侧移动终端14a经由CSCF 8向呼出侧移动终端4a发送200 OK(INVITE)，呼出侧移动终端4a根据200 OK(INVITE)的接收，向呼入侧移动终端14a送回ACK，由此，能够在两个移动终端4a、14a之间进行通信。
根据第1实施例，发送侧的无线区间中的呼叫连接时的消息数从12个减少为8个。这样，能够削减无线区间中的信令数，所以，即使是通常的IMS终端，也能够进行高速通信，能够同时进行更多的呼叫连接。
(c)第1实施例的呼叫连接顺序的变形例
图10是第1实施例的呼叫连接顺序的变形例的说明图。在图9的第1实施例中，如果呼出侧aGW 2a接收到183 Session Progress消息，则立即向呼出侧移动终端4a发送该消息，但是，在图10的变形例中，在接收到200 OK后，向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息。
由于呼入侧移动终端14a的终端信息和加入者信息，有时呼出侧移动终端4a无法正常选择期望的介质和QoS。该情况下，呼入侧aGW 12a和CSCF 8、18不输出200 OK，而输出NG，出现错误。因此，呼出侧aGW 2a接收到200 OK后向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息，如果接收到NG，则向呼出侧移动终端4a通知错误。这样，能够在确认能够正常选择介质和QoS等后，向终端发送183 Session Progress响应。并且，即使无法正常选择介质和QoS等而产生各种错误，从呼出侧移动终端4a的角度出发，也能够在接收183 Session Progress之前接收该错误消息，在产生通常的错误的情况下，能够与移动终端接收的消息的顺序一致。
(d)缩短呼叫连接时间的第2实施例的呼叫连接顺序
图11是通常的IMS移动终端4a发出呼叫时的另一呼叫连接顺序，能够缩短呼叫连接时间。
与图9的呼叫连接顺序的不同点在于：
(1)通过paging，在进行呼入侧aGW 12a和呼入侧移动终端14a之间的连接控制(RRC连接、认证处理等)的期间，呼入侧aGW 12a代替移动终端14a发布183 Session Progress消息；
(2)以后，与呼入侧移动终端14a无关地，实施表示连接完成/通信开始的200 OK(INVITE)为止的呼叫连接顺序处理501；
(3)呼入侧aGW 12a和呼入侧移动终端14a之间的连接完成后，在呼入侧aGW 12a和呼入侧移动终端14a之间，独立实施200 OK(INVITE)为止的呼叫连接顺序处理。
呼入侧移动终端14a发送Ringing后，呼入侧移动终端14a的用户例如拿起听筒(Off Hook)，呼入侧移动终端14a经由呼入侧aGW 12a、CSCF8、18、呼出侧aGW 2a向呼出侧移动终端4a发送200 OK(INVITE)，呼出侧移动终端4a根据200 OK(INVITE)的接收，向呼入侧移动终端14a送回ACK。由此，能够在两个移动终端4a、14a之间进行通信。
根据第2实施例，在呼入侧aGW 12a和呼入侧移动终端14a之间的连接控制完成之前，实施200 OK(INVITE)为止的呼叫连接顺序处理，所以，能够在短时间内进行呼叫连接处理。
(e)第2实施例的呼叫连接顺序的变形例
图12是第2实施例的呼叫连接顺序的变形例的说明图。在图11的第2实施例中，如果呼出侧aGW 2a接收到183 Session Progress消息，则立即向呼出侧移动终端4a发送该消息，但是，在图12的变形例中，在接收到200 OK后，向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息。
由于呼入侧移动终端14a的终端信息和加入者信息，有时呼出侧移动终端4a无法正常选择期望的介质和QoS。该情况下，CSCF 8、18不输出200 OK，而输出NG，出现错误。因此，呼出侧aGW 2a接收到200OK后向呼出侧移动终端4a发送183 Session Progress消息，如果接收到NG，则向呼出侧移动终端4a通知错误。呼出侧移动终端4a没有接收到183 Session Progress消息，所以，能够根据错误通知，立即结束呼叫连接。
(D)服务区外、占线状态时的处理顺序
图13～图16是在搭载了改良的SIP作为Evolved 3GPP用的IMS终端的呼叫连接顺序(图7的第2实施例)中，在呼入侧移动终端位于服务区外的情况下、在busy状态的情况下的处理顺序。
图13是如下情况下的处理顺序：向呼出侧移动终端4a发送183Session Progress消息后，由于呼入侧移动终端14a位于服务区外，因此没有响应而超时，呼入侧aGW 12a产生406 Request Timeout，出现错误。
图14是如下情况下的处理顺序：向呼出侧移动终端4a发送183Session Progress消息之前，由于呼入侧移动终端14a位于服务区外，因此没有响应而超时，呼入侧aGW 12a产生406 Request Timeout，出现错误。
图15是如下情况下的处理顺序：向呼出侧移动终端4a发送183Session Progress消息后，由于呼入侧移动终端14a处于busy状态，因此，呼入侧aGW 12a产生486 Busy Here，出现错误。
图16是如下情况下的处理顺序：向呼出侧移动终端4a发送183Session Progress消息之前，由于呼入侧移动终端14a处于busy状态，因此，呼入侧aGW 12a产生486 Busy Here，出现错误。
图17是针对INVITE产生正常响应200 OK(INVITE)之前产生Error产生消息XXX(error)而出现错误时的处理顺序。呼出侧移动终端4a没有接收200 OK(INVITE)，所以，出现通常的发出呼叫时的错误。
·发明的效果
如上所述，根据本发明，能够在享受各种服务的同时削减无线区间的信令数，能够使更多的链路同时进行通信。并且，通过削减在端-端之间传输的SIP消息，能够实现呼叫连接时间的缩短，不会占用频带，能够实现无线资源的有效活用。

Claims (9)

1.一种呼叫连接处理方法，该呼叫连接处理方法使用SIP协议在用户终端和基干网络之间经由接入网络进行呼叫连接，该呼叫连接处理方法的特征在于，该呼叫连接处理方法具有执行以下处理的步骤：
由用户终端指示所述接入网络内的装置(代理装置)代替该用户终端向基干网络发送规定的SIP信令消息；
根据该指示，在呼叫连接时不向用户终端发送具有所述规定的SIP信令消息的SIP信令消息，或者，代替用户终端向基干网络发送其他消息；以及
在用户终端和基干网络之间收发所述规定的SIP信令消息以外的消息。
2.根据权利要求1所述的呼叫连接处理方法，其特征在于，
用户终端利用SIP协议的INVITE消息说明(1)不请求可信度响应、(2)不指定承载设定用的前提条件，由此，进行所述第1步骤的指示，
在所述第2步骤中，所述代理装置代替用户终端进行与可信度响应有关的SIP信令消息的收发、和承载设定后的规定的SIP信令消息的收发。
3.根据权利要求2所述的呼叫连接处理方法，其特征在于，
该呼叫连接处理方法具有执行以下处理的步骤：在所述接入网络中登记用户终端时，在所述代理装置中登记该用户终端的能力信息和加入者信息，
所述代理装置使用该登记信息进行承载设定，代替用户终端进行该承载设定后的规定的SIP信令消息的收发。
4.根据权利要求1所述的呼叫连接处理方法，其特征在于，
该呼叫连接处理方法具有执行以下处理的步骤：
在没有由用户终端指示代替该用户终端进行规定的SIP信令消息的收发时，所述代理装置向用户终端通知代替该用户终端进行规定的SIP信令消息的收发的情况；以及
代替用户终端进行所述SIP信令消息的收发。
5.根据权利要求4所述的呼叫连接处理方法，其特征在于，
所述规定的SIP信令消息是确认响应的SIP信令消息。
6.根据权利要求1或4所述的呼叫连接处理方法，其特征在于，
该呼叫连接处理方法具有执行以下处理的步骤：
在呼叫连接时，与呼入侧用户终端对网络的连接状态无关地，在呼出侧独立进行从呼出侧用户终端呼出SIP协议的INVITE消息后、到该呼入侧用户终端响应针对该INVITE消息的200OK之前的呼叫连接处理顺序；以及
呼出侧用户终端从呼入侧用户终端接收所述200OK后，经由所述基干网络在呼出侧用户终端和呼入侧用户终端之间进行通信。
7.根据权利要求6所述的呼叫连接处理方法，其特征在于，
该呼叫连接处理方法具有执行以下处理的步骤：在该呼入侧用户终端和呼入侧代理装置之间，独立进行所述呼入侧用户终端响应200OK之前的呼入侧呼叫连接处理顺序。
8.根据权利要求1或4所述的呼叫连接处理方法，其特征在于，
该呼叫连接处理方法具有执行以下处理的步骤：所述代理装置从基干网络接收到表示呼叫连接的进度情况的SIP消息时，保留该消息向用户终端的发送，确认服务内容和Qos的选择正常结束的情况后，向用户终端发送该消息。
9.一种消息收发代理装置，该消息收发代理装置设置在接入网络内，在呼叫连接时，代理用户终端而在与基干网络之间进行SIP信令消息的收发，该接入网络接入使用SIP协议在与用户终端之间进行呼叫连接处理的基干网络，该消息收发代理装置的特征在于，该消息收发代理装置具有：
用户信息存储部，其取得并存储用户终端的能力信息和加入者信息；
处理部，其进行如下处理：接收SIP信令消息并对其进行分析的处理、使用所述存储信息的承载设定处理、移动终端和基站之间的SIP信令消息的中继处理、和代替移动终端生成并发送SIP信令消息的处理；
收发部，其与用户终端进行消息的收发；以及
收发部，其与基干网络侧进行消息的收发。
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