CN101690099A - 用于在多个通信网络上向用户设备提供ims会话连续性的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在多个通信网络上向用户设备(UE)提供IP多媒体子系统(IMS)会话连续性的方法和系统。UE从第一通信网络向第二通信网络行进。通过使用第一地址在第一通信网络注册与UE的私有用户标识相关联的公共用户标识。该方法包括生成与公共用户标识相关联的补充的私有用户标识(404)。该方法还包括在UE从第一通信网络向第二通信网络行进时从第二通信网络获取第二地址(406)。此外，该方法包括通过使用第二地址在第一通信网络注册与补充的私有用户标识相关联的公共用户标识(408)。

Description

用于在多个通信网络上向用户设备提供IMS会话连续性的方法和系统
技术领域
本发明总体上涉及通信网络，并且尤其涉及一种用于在多个通信网络上向用户设备(UE)提供IMS会话连续性的方法和系统。
背景技术
近年来，诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、寻呼机、PalmtopsTM和膝上电脑的用户设备(UE)的使用已经呈现指数级增长。可以通过通信网络在一个或多个UE之间进行数据传送或信息交换。通信网络的示例包括通用移动电信系统(UMTS)网络、通用分组无线业务(GPRS)网络、码分多址(CDMA)2000网络、微波存取全球互通(WiMAX)网络、数字订户线路(DSL)网络、无线保真(WiFi)网络和电缆网络，但并不局限于此。一些通信网络使用能够被用来提供例如通过互联网协议传送语音(VoIP)和多媒体服务的各种服务的诸如互联网协议多媒体子系统(IMS)的标准下一代网络体系。IMS是用来递送基于互联网协议(IP)的服务的服务构架，其已经由第三代合作伙伴计划(3GPP)提出并且由诸如第三代合作伙伴计划2(3GPP2)、Cable实验室和WiMAX网络工作组的其它标准机构进行了小幅修改。IMS使用会话发起协议(SIP)作为根本的会话协议。IMS能够促进UE上的各种服务和应用，诸如呈现服务、视频会议、无线一键通(Push-to-talk)、多方游戏、社区服务和内容共享。
在IMS中，对用户实施两种类型的标识，即公共用户标识和私有用户标识。对网络唯一识别UE的私有用户标识由网络指定给用户并且仅由网络和所述UE的用户所知。可以将私有用户标识存储在网络中的归属订户服务器(HSS)中，并且可被用来识别用户的订阅信息，诸如用户的安全相关信息。私有用户标识还可以被永久存储在IP多媒体服务标识模块(ISIM)中，其可以封装在所述UE内。由HSS所保存的用户的订阅信息可包括一个或多个私有用户标识。此外，ISIM典型地由一个私有用户标识构成，但是ISIM可能具有多于一个的私有用户标识。用户的订阅信息还可以与一个或多个公共用户标识相关联。
用户能够使用(多个)公共用户标识以使得能够与其它用户进行通信。(多个)公共用户标识的示例可以是SIP URI(统一资源标识符)。用户的每个私有用户标识能够与多个公共用户标识相关联。
当用户使用UE中的ISIM在网络进行注册时，UE的公共用户标识、私有用户标识和IP地址被典型地经由注册消息发送到网络。所述网络然后能够使用在注册消息中所提供的私有用户标识从HSS中的订阅信息检索(retrieve)用户的安全证书并由此能够对用户进行认证。网络还能够创建用户的公共用户标识到UE的IP地址的绑定。然后，所述网络使用该绑定信息基于用户的公共用户标识将SIP消息转发到用户的UE。如果UE的IP地址例如在所述UE在通信网络上行进时发生变化，则要求UE使用新的IP地址在网络进行重新注册。典型地，所述UE在重新注册中发送与该UE在最初注册中所使用的私有用户标识相同的私有用户标识。在该重新注册时，网络移除公共用户标识与旧IP地址的旧的绑定并创建公共用户标识到新IP地址的新的绑定。
旧的绑定的移除和新的绑定的创建中断任何与旧的IP地址正在进行的会话。因此，本地IP地址的变化能够完全地中断UE上正在进行的诸如主动呼叫、即时消息服务、BluetoothTM传送会话、网络浏览服务和视频流服务的IMS会话。这样的中断严重影响这些服务的用户体验。因此，需要一种在UE在通信网络上进行移动时将使能IMS会话的无缝连续性的方法和系统。
附图说明
附图连同以下的详细描述被并入说明书并构成说明书的部分，附图中相同的附图标记指代各图中相同或功能相似的元件，所述附图用于进一步图示各种实施例并对各种原则和优势进行解释，其全部内容均依据本发明。
图1图示了能够在其中实践本发明的各个实施例的示例性环境；
图2是图示依据本发明实施例的私有用户标识、相关联的补充的(complimentary)私有用户标识和公共用户标识之间的示例性关联的框图；
图3是图示依据本发明实施例的用户设备(UE)的框图；
图4是图示依据本发明实施例的用于在多个通信网络上向UE提供互联网协议多媒体子系统(IMS)会话连续性的方法的流程图；
图5是依据本发明另一实施例的用于在多个通信网络上向UE提供IMS会话连续性的方法的流程图；
图6是图示依据本发明实施例的用于在多个通信网络上向UE提供IMS会话连续性的方法的呼叫流程图。
本领域技术人员将会意识到，出于简要和清楚的目的图示图中的元件并且无需按比例绘制。例如，图中一些元件的大小可相对其它元件被放大以助于增进对本发明实施例的理解。
具体实施方式
在详细描述依据本发明的用于在多个通信网络上向用户设备(UE)提供互联网协议多媒体子系统(IMS)会话连续性的特定方法和系统之前，应当注意到本发明主要关注于与在多个通信网络上向UE提供IMS会话连续性相关的方法步骤的组合。因此，装置组件和方法步骤已在附图中由传统符号适当地表示，所述附图仅示出与理解本发明相关的那些特定细节，以使得将对于本领域技术人员显而易见的细节不会混淆所公开的内容，有益于在此的描述。
在本文中，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”或其任意其它变化形式意在覆盖非排他性的包含，从而包括一系列元件的过程、方法、物品或装置并不仅包括那些元件，而且可包括没有明确列出的其它部分或者对于这样的过程、方法、物品或装置而言是固有的其他元件。在没有更多的限制的情况下，由“包括...一个”所提到的元件不排除在包括该元件的过程、方法、物品或装置中存在其它相同的元件。
如本文中所使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多。如这里所使用的术语“包含(include)”和/或“具有”被定义为包括。如这里所使用的术语“包含(including)”和/或“具有”被定义为包括。如这里参考光电技术所使用的术语“耦合”被定义为连接，虽然并不必须为直接连接，并且也不必须为机械连接。如这里所使用的术语“程序”被定义为设计用于在计算机系统上执行的指令序列。“程序”或“计算机程序”可包括子程序、函数、过程、对象方法、对象实现、可执行应用程序、小应用程序(applet)、小服务程序(servlet)、源代码、目标代码、共享库/动态负载库和/或被设计为在计算机系统上执行的其它指令序列。
在本发明的一个实施例中，公开了一种用于在多个通信网络上向用户设备(UE)提供IMS会话连续性的方法。所述UE从第一通信网络向第二通信网络行进。所述方法包括生成与公共用户标识相关联的补充的私有用户标识(CPI)。进而，所述公共用户标识与私有用户标识相关联。通过使用第一地址在第一通信网络注册与私有用户标识相关联的公共用户标识。在UE从第一通信网络向第二通信网络行进时从第二通信网络获取第二地址。通过使用所述第二地址在第二通信网络注册与CPI相关联的公共用户标识。
在本发明的另一实施例中，公开了一种UE。所述UE包括接收器和处理器。所述接收器能够从多个通信网络接收至少一个地址。所述处理器能够生成与公共用户标识相关联的补充的私有用户标识(CPI)。所述公共用户标识还与私有用户标识相关联并且通过使用第一地址在第一通信网络进行注册。
图1图示了能够在其中实践本发明的各种实施例的示例性环境。出于描述的目的，示出图1以包括第一通信网络102、第二通信网络104和用户设备(UE)106。UE 106的示例包括移动电话、使能无线的膝上电脑、使能无线的个人数字助理(PDA)、寻呼机和使能无线的PalmtopTM，但并不局限于此。此外，诸如通信网络102和104的通信网络的示例包括通用移动电信系统(UMTS)网络、通用分组无线业务(GPRS)网络、码分多址(CDMA)2000网络、微波存取全球互通(WiMAX)网络、数字订户线路(DSL)网络、无线保真(WiFi)网络、电缆网络以及3G或4G网络，但并不局限于此。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，示例性通信网络可包括多于两个的通信网络以及一个或多个UE。UE106能够在通信网络104和106的每个中操作。此外，出于描述的目的以及出于清楚目的，UE 106被示为从第一通信网络102向第二通信网络104行进。此外，出于描述的目的，第一通信网络102为归属IMS网络，而第二通信网络是访问IMS网络。用户的归属网络是存储用户的安全证书的网络。UE 106与两种类型的标识，即公共用户标识和私有用户标识，相关联。公共用户标识与私有用户标识相关联，并且与第一地址相关联地在第一通信网络102(UE106的归属IMS网络)进行注册。第一地址的示例可以是互联网协议(IP)地址。当UE 106从第一通信网络102向第二通信网络104行进时，UE 106使用第二地址在第一通信网络102重新注册与补充的私有用户标识相关联的公共用户标识。
已经利用作为UE 106的归属IMS网络的第一通信网络102对图1进行了解释。在本发明的另一实施例中，第三通信网络(图1中未示出)可以是UE 106的归属IMS网络，而第一通信网络102和第二通信网络104每个均可以是UE 106的访问IMS网络。对于本领域技术人员显而易见的是，UE 106一直使用IP地址在归属IMS网络进行注册。在这样的情况下，与私有用户标识相关联的公共用户标识以第一地址在第三通信网络进行注册。此后，当UE 106从第一通信网络102向第二通信网络104行进时，UE 106使用第二地址在第三通信网络重新注册与补充的私有用户标识相关联的公共用户标识。
图2是图示依据本发明实施例的私有用户标识202、补充的私有用户标识204和公共用户标识206之间的示例性关联的框图。私有用户标识202、补充的私有用户标识204和公共用户标识206与UE 106相关联。私有用户标识202是唯一标识UE 106的标识符并且由第一通信网络102指定。可为私有用户标识202生成补充的私有用户标识204。补充的私有用户标识204可以与私有用户标识202同时创建。在本发明的实施例中，补充的私有用户标识204具有与私有用户标识相同的服务配置文件(service profile)和关联。在本发明的另一实施例中，补充的私有用户标识204可以在归属用户服务器(HSS)和IP多媒体服务标识模块(ISIM)中生成。
通过使用第一IP地址在第一通信网络102(如图1所解释的，UE106的归属IMS网络)注册与私有用户标识202相关联的公共用户标识206。当UE 106从第一通信网络102向第二通信网络104行进时，可以通过使用第二地址在第一通信网络102注册与补充的私有用户标识204相关联的公共用户标识206。此外，可以在第一通信网络102注销与私有用户标识202相关联的公共用户标识206。当UE 106在正在进行的数据会话期间从第一通信网络102向第二通信网络104行进时，补充的私有用户标识204能够使能第二通信网络104中数据会话的连续性。对于私有用户标识202能够生成一个或多个补充的私有用户标识，例如，第一补充的私有用户标识和第二补充的私有用户标识。当UE 106在多个通信网络上行进时，一个或多个补充的私有用户标识能够确保在多个通信网络上的数据会话的连续性。
图3是图示依据本发明实施例的UE 106的框图。UE 106包括接收器302、处理器304、发送器306和调制解调器308。接收器302能够从多个通信网络接收至少一个地址。能够通过使用所述至少一个地址在多个通信网络中的通信网络注册与UE 106相关联的公共用户标识206。处理器304能够内部地生成与公共用户标识206相关的补充的私有用户标识204。在本发明的实施例中，补充的私有用户标识204能够由第一通信网络102分配给UE。在本发明的另一实施例中，服务配置文件与补充的私有用户标识204和私有用户标识202的关联可以是类似的。当UE 106从第一通信网络102向第二通信网络104行进时，能够在第一通信网络102(如图1所解释的，UE 106的归属IMS网络)注册与补充的私有用户标识204相关联的公共用户标识206。
发送器306能够向第一通信网络102发送补充的私有用户标识204以注册与补充的私有用户标识204相关联的公共用户标识206。对于一个实施例，当UE 106从第一通信网络102向第二通信网络104行进时向第一通信网络102发送补充的私有用户标识204。补充的私有用户标识204在UE 106从第一通信网络102向第二通信网络104行进时能够使能数据会话的连续性。调制解调器308使得UE 106能够在预定时间间隔同时与第一通信网络102和第二通信网络104进行通信。在本发明的实施例中，所述预定时间间隔可以是UE 106在从第一通信网络102向第二通信网络104移动时的切换(handoff)周期。
图4是图示依据本发明实施例的用于在多个通信网络上向UE 106提供IMS会话连续性的方法的逻辑流程图。所述方法在步骤402开始。当UE 106出现在第一通信网络102中时，能够通过使用第一地址在第一通信网络102(如图1所解释的，UE 106的归属IMS网络)注册与私有用户标识202相关联的公共用户标识206。在步骤404，生成与公共用户标识206相关联的补充的私有用户标识204。在本发明的实施例中，可以由UE的处理器304生成补充的私有用户标识204。在本发明的另一实施例中，补充的私有用户标识204可以由第一通信网络102分配给UE 106并且可以存储在与第一通信网络相关联的归属用户服务器(HSS)中。
在步骤406，在UE从第一通信网络102向第二通信网络104行进时由UE 106从第二通信网络104获取第二地址。在步骤408，在UE 106进入第二通信网络104时由UE 106通过使用第二地址在第一通信网络102注册与补充的私有用户标识204相关联的公共用户标识206。在第二通信网络104中，补充的私有用户标识204可以作为公共用户标识206的私有用户标识。结果，通过使用补充的私有用户标识204能够使能会话连续性。在本发明的另一实施例中，通过使用UE 106在其从第二通信网络104向第三通信网络行进时从第三通信网络所获取的第三地址在第一通信网络注册与UE 106的私有用户标识相关联的公共用户标识206。能够通过使用与私有用户标识202相关联的公共用户标识206使能在第三通信网络中在UE 106上的会话的连续性。
图5是图示依据本发明另一实施例的用于在多个通信网络上向UE106提供IMS会话连续性的方法的逻辑流程图。在步骤502，启动用于在多个通信网络上向UE 106提供IMS会话连续性的方法。由UE 106通过使用第一地址在第一通信网络102(如图1所解释的，UE 106的归属IMS网络)注册与私有用户标识202相关联的公共用户标识206。在步骤504，生成与公共用户标识206相关联的补充的私有用户标识204。在本发明的实施例中，可以由UE的处理器304生成补充的私有用户标识204。在本发明的另一实施例中，补充的私有用户标识204可以由第一通信网络102分配给UE 106。在步骤506，由UE的接收器302从第二通信网络104接收第二地址。在步骤508，在UE从第一通信网络102向第二通信网络104行进时由UE 106通过使用第二地址在第一通信网络102注册与补充的私有用户标识204相关联的公共用户标识206。在步骤510，可以向第一通信网络102发送消息以向第一通信网络102传达UE 106从第一通信网络102向第二通信网络104行进。在本发明的实施例中，所述消息可以是REPLACES SIP消息，其能够在正在进行的会话期间以一个参与方替代另一参与方。所述REPLACES SIP消息可被用来以新的SIP对话替代现有的SIP对话。
在步骤512，当建立第二通信网络104中的会话连续性时在第一通信网络102注销与私有用户标识202相关联的公共用户标识206，由此使能无缝的会话连续性。在本发明的另一实施例中，所述消息可以是RE-INVITE消息。在正在进行的会话期间所发送的消息可被称作RE-INVITE消息。RE-INVITE消息是能够在现有会话中用来修改所述会话的会话发起协议(SIP)消息。通过使用RE-INVITE消息所进行的会话修改的示例包括改变UE 106的地址或端口、添加媒体流和删除媒体流，但并不局限于此。随后，能够在第一通信网络102自动注销与私有用户标识202相关联的公共用户标识206。该注销可基于隐式超时机制。例如，所述隐式超时机制可以是从第一通信网络102到第二通信网络104的切换周期。此后，所述方法在步骤514终止。
图6是图示依据本发明实施例的用于在多个通信网络上向UE 106提供IMS会话连续性的方法的呼叫流程图600。呼叫流程图600包括UE 106、分组数据服务节点/网关GPRS服务节点(PDSN/GGSN)602、服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)604和应用服务器(AS)606。PDSN是UE和通信网络之间的连接点，并且是CDMA 2000移动网络的组件。类似地，GGSN可以是GSM或UMTS网络的组件，并且可作为UE和通信网络之间的连接点。S-CSCF 604为SIP服务器并且是通信网络中的中央节点。S-CSCF 604的功能包括处理SIP注册、路由服务和强制执行网络运营商政策，但并不局限于此。此外，S-CSCF还处理SIP会话的建立，提供SIP会话路由，并且管理注册和SIP会话定时器。AS 606是通信网络中专用于运行一个或多个软件应用的服务器计算机。
UE 106使用第一地址608在第一通信网络102(如图1所解释的，UE 106的归属IMS网络)注册与私有用户标识202相关联的公共用户标识206。箭头图610描绘当UE 106出现在第一通信网络102中时通过与私有用户标识202相关联的公共用户标识206的UE 106的数据会话连续性。当UE 106从第一通信网络102向第二通信网络104行进时，UE向PDSN/GGSN 602发送对于第二地址的请求612。然后，PDSN/GGSN 602通过向UE 106发送第二地址614来对UE 106进行响应。随后，UE 106通过使用第二地址614在第一通信网络102注册与补充的私有用户标识204相关联的公共用户标识206。然后，UE 106向AS 606发送RE-INVITE消息和REPLACES SIP消息618中的至少一个。AS 606通过向UE 106发送回确认消息620以确认接收RE-INVITE消息和REPLACES SIP消息中的至少一个。此后，如箭头图622所示，在第二通信网络中利用与补充的私有用户标识204相关联的公共用户标识206继续数据会话。
本发明的各个实施例提供了一种用于在多个通信网络上向UE提供IMS会话连续性的方法和系统。所述方法能够在UE从一个通信网络向另一通信网络行进时确保IMS数据会话的连续性。所述方法还在UE在多个通信网络上行进时使能无缝会话连续性。此外，在各种实施例中，所述方法确保在UE在多个通信网络上行进时仅需要两个私有标识(私有用户标识和补充的私有用户标识)。
将要意识到的是，这里所描述的用于在多个通信网络上向UE提供IMS会话连续性的方法和系统可包括一个或多个传统处理器和唯一存储的程序指令，所述程序指令控制一个或多个处理器以结合特定非处理器电路来实施这里所描述系统的一些、大部分或全部功能。所述非处理器电路可包括信号驱动器、时钟电路、电源电路和用户输入设备，但并不局限于此。这样，这些功能可被解释为用来使得用户能够在多个网络上向UE提供IMS会话连续性的方法步骤。作为选择，所述功能的一些或全部可通过不存储程序指令的状态机来实施，或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实施，其中每个功能或者特定功能的一些组合被实施为定制逻辑。当然，也可以使用两种方法的组合。由此，在此已经描述用于这些功能的方法和工具。
尽管例如可能由可用时间、当前技术和经济考虑激励重要投入和许多设计，但是在由在此所公开的概念和原理指导时，预计本领域技术人员将能够以最少的实验容易地生成这样的指令、程序和IC。
在前述说明书中，已经相对于特定实施例描述了本发明及其好处和优势。然而，本领域技术人员将意识到的是，在不背离如以下权利要求所给出的本发明的范围的情况下可进行各种修改和变化。因此，说明书和附图被认为是说明性而非限制性的，并且所有这样的修改意在被包括在本发明的范围之内。好处、优势、对问题的解决方案以及可能导致任何好处、优势或解决方案出现或变得更加突出的任何(多个)元件并不被认为是任何或所有权利要求的关键、必要或实质性特征或元件。如所提出的，本发明仅由所附权利要求，包括在本申请未决期间所进行的任何修改，和那些权利要求的等同物定义。

Claims (12)

1.一种用于在多个通信网络上向用户设备(UE)提供IP多媒体子系统(IMS)会话连续性的方法，所述UE从第一通信网络向第二通信网络行进，所述方法包括：
生成与公共用户标识相关联的补充的私有用户标识，其中所述公共用户标识进一步与私有用户标识相关联，并且其中使用第一地址在所述第一通信网络注册与所述私有用户标识相关联的公共用户标识；
在所述UE从所述第一通信网络向所述第二通信网络行进时从所述第二通信网络获取第二地址；和
使用所述第二地址在所述第一通信网络注册与所述补充的私有用户标识相关联的公共用户标识。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括发送消息以通知所述第一通信网络所述UE正在从所述第一通信网络向所述第二通信网络行进。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述UE从所述第二通信网络向第三通信网络行进时使用第三地址在所述第一通信网络注册与所述私有用户标识相关联的公共用户标识。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括对所述第一通信网络注销与私有用户标识相关联的公共用户标识，其中使用所述第一地址将与所述私有用户标识相关联的所述公共用户标识注册到所述第一通信网络。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括对所述第一通信网络自动注销与所述私有用户标识相关联的公共用户标识，其中，注销基于隐式超时机制，并且其中使用所述第一地址将与所述私有用户标识相关联的公共用户标识注册到所述第一通信网络。
6.如权利要求1所述的方法，其中服务配置文件与所述补充的私有用户标识和所述私有用户标识的关联类似。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
生成与所述公共用户标识相关联的第二补充的私有用户标识；
当所述UE从所述第二通信网络向第三通信网络行进时从所述第三通信网络获取第三地址；并且
当所述UE从所述第二通信网络向所述第三通信网络行进时使用所述第三地址在所述第三通信网络注册与所述第二补充的私有用户标识相关联的公共用户标识。
8.一种用于随计算机使用的并且用于在多个通信网络上向用户设备(UE)提供IP多媒体子系统(IMS)会话连续性的计算机程序产品，所述UE从第一通信网络向第二通信网络行进，所述计算机程序产品包括计算机可读介质，所述计算机可读介质具有实现于其中用于执行如权利要求1所述的方法的计算机可读程序代码。
9.一种用户设备(UE)，包括：
能够从多个通信网络接收至少一个地址的接收器；
能够生成与公共用户标识相关联的补充的私有用户标识的处理器，其中所述公共用户标识进一步与私有用户标识相关联，并且其中使用第一地址在第一通信网络注册与所述私有用户标识相关联的所述公共用户标识。
10.如权利要求9所述的UE，进一步包括能够在所述UE从所述第一通信网络向第二通信网络行进时向所述第二通信网络发送所述补充的私有用户标识的发送器。
11.如权利要求9所述的UE，其中服务配置文件与所述补充的私有用户标识和所述私有用户标识的关联类似。
12.如权利要求9所述的UE，进一步包括调制解调器，其中所述调制解调器使得所述UE能够在预定时间间隔同时与所述第一通信网络和所述第二通信网络进行通信。
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