CN101931902A - 一种ip多媒体子系统网络的业务实现方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种IP多媒体子系统网络的业务实现方法，接收到UE的归属网络发送的携带UE的号码的提供漫游号码请求后，E-MSC将与UE的号码对应的、指向E-MSC的漫游号码返回给UE的归属网络；接收到主叫用户所在的PSTN发送的携带漫游号码的初始地址消息后，E-MSC将UE的号码作为被叫号码，通过S-CSCF和P-CSCF向UE发送会话邀请消息；接收到UE发送的SIP的振铃消息后，E-MSC向PSTN发送地址完成消息；并在接收到UE发送的SIP的应答消息后，将E-MSC与UE之间的IP媒体承载和E-MSC与PSTN之间的CS媒体承载相连，并向PSTN发送电路域的应答消息，完成IMS会话业务的建立。

Description

一种IP多媒体子系统网络的业务实现方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种IP(Internet Protocol，因特网协议)多媒体子系统网络的业务实现方法及系统。

背景技术

为了保持第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)在移动通信领域的竞争力，3GPP目前正致力研究对分组交换核心网(Packet Switched Core，简称为PS Core)和全球移动通信系统无线接入网(Universal Mobile Telecommunication System Radio Access Network，简称为UTRAN)的演进，目的是使得演进的PS Core(简称EPC)可提供更高的传输速率，更短的传输延时，并支持E-UTRAN(Evolved UTRAN，演进的UTRAN)、GERAN(GSM EDGE radio access network，全球移动通讯系统增强型数据速率全球移动通讯系统演进技术无线接入网)、UTRAN、WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)以及其它非3GPP接入网络之间的移动性管理。这个演进的移动通信系统被称为演进的分组域系统(Evolved Packet System，简称为EPS)。

现阶段，语音业务是移动运营商的一项重要收入来源，因此，如何确保在EPS中实现高质量语音业务非常重要。目前，大家比较关注采用基于语音的传统IP多媒体子系统(IMS)来实现语音业务。

图1为现有技术的IMS网络架构示意图，包括如下网元：

101：用户设备(User Equipment，简称为UE)，用于通过接入设备接入到IMS网络中的P-CSCF进行注册，并与远端建立会话连接；

102：代理呼叫会话控制功能(Proxy Call Session Control Function，简称为P-CSCF)，用于进行消息的路由，并与UE建立安全联盟；

103：查询呼叫会话控制功能(Interrogating Call Session Control Function，简称为I-CSCF)，用于与HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)交互，请求HSS为UE分配S-CSCF，或查询用户所对应的S-CSCF；

104：服务呼叫会话控制功能(Serving Call Session Control Function，简称为S-CSCF)，用于为用户提供注册、呼叫控制等功能；

105：归属用户服务器(HSS)，用于保存用户的签约数据，为呼叫或会话提供支持。

采用图1所示的架构，当用户/UE处于漫游状态时，UE通过接入到拜访地的P-CSCF向归属网络进行注册；注册成功后，如果用户发起会话业务，UE向归属网络发送会话邀请消息，由归属网络的S-CSCF将会话邀请消息转发给被叫用户，会话控制由归属网络来完成。

在IMS网络局部部署的情况下，如果用户漫游到拜访地的IMS网络，而归属地的IMS网络与拜访地的IMS网络之间的中间网络没有部署IMS网络，则有可能无法将UE的消息(例如，注册消息、会话邀请消息)路由到归属网络，导致IMS业务失败；同样，归属网络发往UE的消息(例如，会话邀请消息)也可能无法路由到拜访地的IMS网络。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种IMS网络的业务实现方法及系统，以实现在本地IMS网络对以拜访用户为被叫用户的呼叫实现信令和媒体的交换。

为了解决上述问题，本发明提供一种IP多媒体子系统网络的业务实现方法，当处于漫游状态的用户设备UE通过本地IP多媒体子系统IMS网络的代理呼叫会话控制功能P-CSCF和服务呼叫会话控制功能S-CSCF在本地IMS网络的增强移动交换中心E-MSC成功注册后，该方法包括：

接收到所述UE的归属网络发送的携带所述UE的号码的提供漫游号码请求后，所述E-MSC将与所述UE的号码对应的、指向所述E-MSC的漫游号码返回给所述UE的归属网络；

接收到主叫用户所在的公共交换电话网PSTN发送的携带所述漫游号码的初始地址消息后，所述E-MSC将所述UE的号码作为被叫号码，通过所述S-CSCF和P-CSCF向所述UE发送会话邀请消息；

接收到所述UE发送的初始会话协议SIP的振铃消息后，所述E-MSC向所述PSTN发送地址完成消息；并在接收到所述UE发送的SIP的应答消息后，将所述E-MSC与所述UE之间的IP媒体承载和所述E-MSC与所述PSTN之间的电路交换CS媒体承载相连，并向所述PSTN发送电路域的应答消息，完成IMS会话业务的建立。

此外，所述E-MSC接收到所述初始地址消息后，还根据本地存储的所述UE的用户数据进行呼叫控制，呼叫控制完成后发送所述会话邀请消息。

此外，所述E-MSC采用如下方式获取并存储所述UE的用户数据：

在所述UE的注册过程中，当所述E-MSC接收到所述S-CSCF发送的注册请求后，向所述UE的归属网络的归属用户服务器HSS或归属位置寄存器HLR发送位置更新请求，以获取所述UE的用户数据；

接收到所述位置更新请求后，所述HLR或HSS将所述UE的用户数据返回给所述E-MSC；

所述E-MSC存储所述UE的用户数据。

此外，所述E-MSC通过发送所述会话邀请消息建立所述IP媒体承载。

此外，所述E-MSC和所述PSTN通过所述初始地址消息和地址完成消息的交互建立所述CS媒体承载。

本发明还提供一种IP多媒体子系统网络的业务实现系统，该系统作为拜访网络为处于漫游状态的UE提供业务；该系统包含：P-CSCF、S-CSCF、E-MSC；其中：

所述E-MSC用于在接收到所述UE的归属网络发送的携带所述UE的号码的提供漫游号码请求后，将与所述UE的号码对应的、指向所述E-MSC的漫游号码返回给所述UE的归属网络；

所述E-MSC还用于在接收到主叫用户所在的PSTN发送的携带所述漫游号码的初始地址消息后，将所述UE的号码作为被叫号码，通过所述S-CSCF和P-CSCF向所述UE发送会话邀请消息；

所述E-MSC还用于在接收到所述UE发送的SIP的振铃消息后，向所述PSTN发送地址完成消息；并在接收到所述UE发送的SIP的应答消息后，将所述E-MSC与所述UE之间的IP媒体承载和所述E-MSC与所述PSTN之间的CS媒体承载相连，并向所述PSTN发送电路域的应答消息，完成IMS会话业务的建立。

此外，所述E-MSC还用于在接收到所述初始地址消息后，根据本地存储的所述UE的用户数据进行呼叫控制，呼叫控制完成后发送所述会话邀请消息。

此外，所述E-MSC还用于在所述UE的注册过程中，接收到所述S-CSCF发送的注册请求后，向所述UE的归属网络的HSS或HLR发送位置更新请求，以获取所述UE的用户数据，并存储所述HLR或HSS返回的所述UE的用户数据。

此外，所述E-MSC通过发送所述会话邀请消息建立所述IP媒体承载。

此外，所述E-MSC和所述PSTN通过所述初始地址消息和地址完成消息的交互建立所述CS媒体承载。

综上所述，本发明通过在本地IMS网络中设置增强移动交换中心(E-MSC)，当拜访用户在E-MSC成功注册后，由E-MSC在本地IMS网络对以拜访用户为被叫用户的呼叫进行呼叫控制、以及信令和媒体的交换。

采用本发明提供的IMS网络本地化部署架构，以及采用EPS网络接入实现CS业务的系统及方法，解决原IMS网络局部部署的漫游问题，同时采用标准的IMS接入终端，减少因网络演进过程的用户重复投资。

附图说明

图1为现有技术的IMS网络架构示意图；

图2是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图一；

图3是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图二；

图4为采用本发明的系统架构进行注册的方法流程图；

图4a是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，为该UE/用户选择本地IMS网络的第一种方法流程图；

图4b是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，为该UE的用户选择本地IMS网络的第二种方法流程图；

图4c是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，由UE选择本地IMS网络的方法流程图；

图4d为E-MSC收到注册请求消息后获取对应用户的IMSI的方法流程图；

图5是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图三；

图6为采用本发明的系统架构进行起呼的方法流程图；

图7为采用本发明的系统架构进行终呼的方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是，在本地IMS网络中设置增强移动交换中心(E-MSC)，当处于漫游状态下的用户(称为拜访用户)在E-MSC成功注册后，由E-MSC在本地IMS网络对以拜访用户为被叫用户的呼叫进行呼叫控制、以及信令和媒体的交换。

下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

图2是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图一，包括：

201：用户设备(User Equipment，简称为UE)；具备IMS能力，支持SIP协议，用于通过接入设备接入到IMS网络中的P-CSCF进行注册，并与远端建立会话连接；

202：增强移动交换中心(Enhanced Mobile Switch Center，简称为E-MSC)服务器，为本发明新增网元，E-MSC服务器(简称为E-MSC)为一物理实体，具备电路交换(媒体交换)能力和信令协议转换能力，并可实现拜访用户的本地注册，支持标准的ISC接口和Cx接口。

对于本地IMS网络来说，E-MSC实现了HSS和AS(应用服务器)的功能；从CS网络的角度来看，E-MSC实现了MSC的功能。

具体地说，E-MSC具备如下功能：

具备协议转换功能，能够对SIP信令和电路域相关协议信令之间进行相互转换，能够将从ISC接口和Cx接口收到的SIP信令转换成相应的电路域信令；

具备移动交换能力(即信令和媒体交换能力)，能够在IP承载和电路域承载之间进行媒体交换；

当E-MSC收到远端用户发起的入呼请求(即终呼请求)时，能够作为用户代理，向漫游在本地的IMS终端发起会话邀请请求；

具备本地注册能力，当收到I-CSCF发送的查询消息时，可以为拜访用户分配本地S-CSCF；当收到拜访用户的注册请求时，能够根据注册请求中携带的IMS私有用户标识获取对应的IMSI(International Mobile Subscriber Identifier，国际移动用户识别码)；如果本地没有用户数据，能够向用户归属网络的HSS/HLR获取用户数据；

能生成E-MSC的触发标准(也称为初始过滤准则，即Initial Filter Criteria，简称为iFC)以及触发地址(即E-MSC的地址)；

收到HSS/HLR发送的提供漫游号码请求时，E-MSC能够分配指向本地的漫游号码；

收到呼叫建立请求(例如，会话邀请消息、初始地址消息)时，具备为该呼叫建立承载和进行媒体及信令交换的能力。

203：呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，简称为CSCF)，可进一步分为：查询呼叫会话控制功能(Interrogating CSCF，简称为I-CSCF)、代理呼叫会话控制功能(Proxy Call Session Control Function，简称为P-CSCF)和服务呼叫会话控制功能(Serving CSCF，简称为S-CSCF)。其中：

P-CSCF用于进行消息的路由，并与终端建立安全联盟；此外，P-CSCF在接收到拜访用户的注册请求后，可以将该请求路由到本地IMS网络的I-CSCF；

I-CSCF用于与E-MSC交互，请求E-MSC为用户分配S-CSCF，或查询用户所处的S-CSCF；

S-CSCF用于为用户提供注册、呼叫控制等功能。

204：归属位置寄存器(Home Location Register，简称为HLR)或者归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)；

HSS/HLR用于保存用户的签约数据，为呼叫或会话提供支持，并在接收到E-MSC发送的位置更新请求时将用户数据返回给E-MSC。

HLR可以认为是HSS的子集，为传统的CS(Circuit Switched，电路交换)域和PS(Packet Swithed，分组交换)域服务，HLR可以和HSS合一，位于同一物理实体，也可以位于不同的物理实体上，此时HLR和HSS之间存在接口，实现信息的交互。

图3是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图二，本架构图中包含了采用本发明的IMS网络的业务系统进行注册所涉及的网元，其中示出了图2中省略的接入网络部分中的各网元：移动性管理实体(Mobility Management Entity，简称为MME)、服务网关(Serving Gateway，简称为S-GW)、分组数据网网关(Packet Data Network Gateway，简称PDN GW或P-GW)、动态主机配置协议服务器(Dynamic Host Configuration Protocol Server，简称为DHCP Server)；并示出了图2中省略的域名系统(Domain Name System，简称为DNS)；此外还将CSCF进一步细分为P-CSCF、I-CSCF和S-CSCF；其中：

移动性管理实体(MME)是控制面实体，用于临时存储用户信息，并负责管理和存储UE上下文(比如UE/用户标识，移动性管理状态，用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时负责对该用户进行鉴权；

服务网关(S-GW)，是用户面实体，负责进行用户面数据的路由处理；

分组数据网网关(P-GW)，是UE接入PDN(Packet Data Network，分组数据网)的网关。当P-GW接收到UE发送的获取P-CSCF全名消息时，将从DHCP服务器获取到的P-CSCF全名返回给UE。

P-GW和S-GW可以合设在一个物理实体中。

域名系统(DNS)，用于将域名翻译为对应的IP地址。

动态主机配置协议服务器(DHCP Server)，用于动态提供P-CSCF全名或者地址，并提供DNS地址。

图3所示的各网元的具体功能还将在下文中详细描述。

图4为采用本发明的系统架构进行注册的方法流程图；本流程中，当E-MSC收到S-CSCF转发的注册请求消息后，如果E-MSC中没有相应的用户数据，则向HSS/HLR发起位置更新请求，以获取用户数据；用户数据获取成功后，向S-CSCF返回注册应答，该应答消息中包含E-MSC生成的触发标准(也称为初始过滤准则，即Initial Filter Criteria，简称为iFC)和触发地址；如图4所示，该方法包括如下步骤：

401、UE在漫游状态下向本地IMS网络的P-CSCF(即拜访网络的P-CSCF，简称为本地P-CSCF)发送注册请求消息，该消息中携带用户身份标识；

402、本地P-CSCF收到注册请求消息后，将该消息转发给本地IMS网络的I-CSCF(即拜访网络的I-CSCF，简称为本地I-CSCF)；

本发明中可采用多种方法将上述注册请求消息转发给本地I-CSCF，具体内容可参见下文对图4a～4c的描述部分。

403、本地I-CSCF收到注册请求消息后，向本地IMS网络的E-MSC发送查询消息，以查询S-CSCF的地址；

404、E-MSC指派一个本地IMS网络的S-CSCF(简称为本地S-CSCF)的地址，并将其返回给本地I-CSCF；

405、本地I-CSCF向本地S-CSCF发送注册请求消息；

406、本地S-CSCF收到注册请求消息后，向E-MSC发送注册请求消息；

407、收到注册请求消息后，如果E-MSC中没有对应的用户数据，则向UE归属网络的HSS/HLR发送位置更新请求，以获取用户数据；

如果E-MSC中有对应的用户数据，则E-MSC将UE(用户)标识为已注册，并向本地S-CSCF返回注册应答消息，该消息中携带E-MSC生成的触发标准(也称为初始过滤准则，即Initial Filter Criteria，简称为iFC)以及触发地址(即E-MSC的地址)，并跳转至步骤412；

上述触发标准中包含：注册事件、主叫事件、被叫事件等事件的触发标准。其中，注册事件的触发标准可以触发本地S-CSCF进行第三方注册。

用户数据中包含：用户位置信息、签约信息、业务数据等信息。

本步骤中，E-MSC需要使用用户的IMSI(International Mobile Subscriber Identifier，国际移动用户识别码)来获取用户数据，如果注册请求消息中的用户标识不是IMSI，则E-MSC可以采用多种方法获取用户的IMSI，具体方法可参见下文对图4d的描述部分。

408、HSS/HLR向E-MSC发送插入用户数据请求，该消息中携带对应用户的用户数据，用户数据中包含用户在电路域签约的业务数据(简称为用户的电路域业务数据)；

409、E-MSC保存接收到的用户数据，向HSS/HLR返回用户数据插入应答消息；

410、HSS/HLR收到E-MSC发送的用户数据插入应答消息后，向E-MSC返回位置更新应答消息；

411、E-MSC收到位置更新应答消息后，标识用户已注册，并向本地S-CSCF返回注册应答消息，该消息中携带E-MSC生成的触发标准(即iFC)以及触发地址(即E-MSC的地址)；

上述触发标准中包含：注册事件、主叫事件、被叫事件等事件的触发标准。其中，注册事件的触发标准将触发S-CSCF进行第三方注册。

412～414、本地S-CSCF向UE发送注册完成消息，通知UE注册成功；

415、S-CSCF根据iFC中的注册事件触发标准向E-MSC发送第三方注册请求，该请求中携带UE的用户标识，以及UE当前的接入地址；

416、E-MSC收到第三方注册请求后，保存UE的用户标识以及UE当前的接入地址等第三方注册信息，并向本地S-CSCF返回注册完成消息。

需要注意的是，步骤415～416为可选步骤；E-MSC保存UE当前的接入地址以便在后续实现业务连续性；实现业务连续性的具体方法已超出本发明的范畴。

图4a是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，为该UE/用户选择本地IMS网络的第一种方法(即在步骤402中将接收到的注册请求消息转发给本地I-CSCF的方法)流程图。本流程中，由本地IMS网络的接入网元P-CSCF为用户选择本地IMS网络。

现有技术中，P-CSCF在收到注册请求消息后，会根据该消息中携带的归属域名将注册请求消息转发给归属网络的I-CSCF；而在本实施例中，P-CSCF会在收到注册请求消息后，根据运营商策略，直接把注册请求消息路由到本地I-CSCF，由本地I-CSCF选择本地IMS网络的E-MSC进行注册。

如图4a所示，该方法具体包含如下步骤：

4a01(即步骤401)、UE向本地P-CSCF发送注册请求消息，该消息中携带归属域名和用户身份标识；

4a02、收到注册请求消息后，P-CSCF根据用户身份标识和运营商策略，判断是否选择本地IMS网络(即判断是否将接收到的注册请求消息转发给本地I-CSCF进行处理)，具体的判断和选择策略可以是：

对于所有用户都选择本地I-CSCF转发注册请求消息(即将本地I-CSCF配置为无条件选择本地IMS网络)；或

根据运营商签订IMS互联互通协议以及用户身份标识判断对应用户是否已签订IMS互联互通协议，对于没有签订IMS互联互通协议的用户均选择本地I-CSCF转发注册请求消息；对于已签订IMS互联互通协议的用户可以选择该用户归属网络的I-CSCF转发注册请求消息。

4a03、当判定需要选择本地I-CSCF(即选择本地IMS网络进行本地注册)时，P-CSCF向本地I-CSCF转发注册请求消息。

图4b是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，为该UE的用户选择本地IMS网络的第二种方法(即在步骤402中将接收到的注册请求消息转发给本地I-CSCF的方法)流程图。本流程中，由DNS为用户选择本地IMS网络。

现有技术中，P-CSCF在收到注册请求消息后，需要根据该消息中携带的归属域名向DNS查询用户归属地的I-CSCF地址，DNS会将该归属域名翻译成一个归属网络的I-CSCF的地址；而在本实施例中，DNS会根据运营商策略将归属域名翻译成本地IMS网络的I-CSCF地址。

如图4b所示，该方法具体包含如下步骤：

4b01(即步骤401)、UE向本地P-CSCF发送注册请求消息，该消息中携带归属域名和用户身份标识；

4b02、收到注册请求消息后，P-CSCF向本地DNS发送I-CSCF地址查询消息，以查询归属网络的I-CSCF的地址，该查询消息中携带注册请求消息中携带的归属域名；

4b03、DNS收到上述查询消息后，根据运营商策略进行以下处理：

将所有归属域名都翻译成本地I-CSCF地址；或

根据运营商签订IMS互联互通协议判断归属域名对应的网络的运营商是否已签订IMS互联互通协议，将没有签订IMS互联互通协议的网络的归属域名均翻译为本地I-CSCF地址；将已经签订IMS互联互通协议的网络的归属域名翻译成对应的归属网络的I-CSCF的地址；

4b04、DNS将I-CSCF地址返回给P-CSCF。

图4c是当UE接入本地IMS网络、通过本地IMS网络发起注册时，由UE选择本地IMS网络的方法(即使得步骤402中本地P-CSCF将接收到的注册请求消息转发给本地I-CSCF的方法)流程图。本流程中，当UE获得P-CSCF全名后，根据P-CSCF全名设置归属域名。图4c所示流程发生在步骤401之前，具体包含如下步骤：

4c01、UE向P-GW发送获取P-CSCF全名消息；

4c02、P-GW从DHCP服务器请求获取P-CSCF全名；

4c03、DHCP服务器向P-GW返回P-CSCF全名；

4c04、P-GW向UE返回P-CSCF全名；

4c05、UE收到P-CSCF全名后，如果希望使用本地IMS业务，则根据P-CSCF全名设置归属域名(即将P-CSCF全名中“@”字符之后的字符串设置为归属域名)；此后，UE在步骤401中的注册请求消息中将该归属域名包含在注册请求消息中进行注册，在步骤402中，本地P-CSCF根据注册请求消息中的归属域名将该消息转发给本地I-CSCF。

图4d为E-MSC收到注册请求消息后获取对应用户的IMSI的方法流程图；本流程描述了在图4的步骤407中，E-MSC收到注册请求消息后获取对应用户的IMSI的方法，如图4d所示，该方法包括如下步骤：

4d01、收到注册请求消息后，E-MSC提取该消息中的用户标识，并判断用户标识是否为IMSI，如果不是，则执行步骤4d02，否则本流程结束；

4d02、如果用户标识不是IMSI，则E-MSC可以采用如下方式之一获取对应的IMSI：

方式一：包括如下子步骤：

a1：如果用户标识是使用IMSI推导出的临时私有用户标识，则E-MSC对临时私有用户标识进行反向推导，得出对应的IMSI；或

方式二：包括如下子步骤：

b1：如果用户标识是IMS私有用户标识，E-MSC可以向UE发送拒绝注册消息，拒绝本次注册，并在该消息中包含指示用户使用IMSI或者使用由IMSI推导出的临时私有用户标识进行注册的信息；

b2：UE收到拒绝注册消息后，根据该消息中包含的上述信息使用IMSI或者使用由IMSI推导出的临时私有用户标识重新发起注册；

b3：接收到UE重新发送的注册请求后，E-MSC从该请求中获取IMSI、或从该请求中获取临时私有用户标识并对其进行反向推导获得对应的IMSI；或

方式三：包括如下子步骤：

c 1：E-MSC向UE发送SIP(Session Initial Protocol，初始会话协议)订阅或SIP查询消息以获取UE的IMSI；

c2：UE收到SIP订阅或SIP查询消息后，向E-MSC返回用户IMSI；或

方式四：包括如下子步骤：

d1：E-MSC使用注册请求中携带的IMS私有用户标识向UE归属网络的HSS获取对应的IMSI；

d2：HSS向E-MSC返回IMS私有用户标识绑定的IMSI。

图5是本发明实施例IMS网络的业务实现系统的架构图三，本架构图中包含了采用本发明的IMS网络的业务实现系统进行呼叫时所涉及的网元，其中示出了图2中省略的接入网络部分中的各网元：移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、分组数据网网关(P-GW)；并将CSCF进一步细分为P-CSCF和S-CSCF；此外，本架构图中还示出了图2中的CS网络所包含的网元：媒体网关(Media Gateway，简称为MGW)、关口移动交换中心(Gateway Mobile Switching Center，简称为GMSC)、公共交换电话网(Public Switched Telephone Network，简称为PSTN)；其中：

媒体网关(MGW)，用于提供媒体承载；

关口移动交换中心(GMSC)，用于在接收到初始地址消息时进行信令路由；

公共交换电话网(Public Switched Telephone Network，PSTN)，这里指的是固定电话网络。

图5所示的各网元的具体功能还将在下文中详细描述。

图6为采用本发明的系统架构进行起呼的方法流程图；在起呼过程中，本地S-CSCF通过触发iFC中的主叫事件触发标准将会话邀请消息路由到E-MSC，E-MSC进行信令协议转换，将IMS信令转换为CS信令，与远端建立呼叫连接；图6所示流程具体包括如下步骤：

601、已成功进行本地注册的UE向本地P-CSCF发送会话邀请消息，该消息中携带主叫号码和被叫号码；

602、本地P-CSCF根据该UE注册过程中记录的路由信息向本地S-CSCF转发会话邀请消息；

603、收到会话邀请消息后，本地S-CSCF根据iFC中的主叫事件触发标准触发第三方呼叫控制(即本地S-CSCF不进行呼叫控制，而由E-MSC来进行呼叫控制)，把会话邀请消息路由到E-MSC；

604、E-MSC根据该UE注册过程中获取的用户数据对呼叫进行呼叫控制(例如，判断是否允许该UE发起呼叫)，呼叫控制完成后向UE发送200OK消息(图中未示出)，以建立UE与E-MSC之间的媒体承载(IP承载)；然后根据被叫号码向被叫用户所在的PSTN发送初始地址消息(IAM)，该消息中携带主叫号码和被叫号码。

605、被叫用户终端振铃时，PSTN向E-MSC返回地址完成消息(ACM)；

经过步骤604和605的交互，建立了E-MSC与被叫用户所在的PSTN之间的媒体承载(CS承载)。

606～608、E-MSC将电路域的地址完成消息(ACM)转换成SIP的振铃消息，并将振铃消息通过本地S-CSCF和本地P-CSCF转发给主叫用户终端(UE)；

609、PSTN中的被叫用户接通呼叫后，向E-MSC发送电路域的应答消息(ANM)；

610～612、接收到电路域的应答消息(ANM)后，E-MSC连接其与主叫用户终端(UE)和远端PSTN间的媒体承载，并通过本地S-CSCF和本地P-CSCF向主叫用户终端(UE)发送应答消息(200OK消息)，通知主叫用户接听。

图7为采用本发明的系统架构进行终呼的方法流程图；在终呼过程中，收到电路域的终呼建立请求(初始地址消息)后，E-MSC作为用户代理，向被叫用户(UE)发起SIP会话建立请求(会话邀请消息)，完成呼叫的建立；图7所示的方法包括如下步骤：

701、PSTN呼叫已漫游到本地IMS系统的UE(被叫用户)时，PSTN向该被叫用户归属网络的GMSC发送初始地址消息(IAM)，该消息中携带主叫号码和被叫号码(即UE的号码)；

702、被叫用户归属网络的GMSC收到初始地址消息后，向被叫用户归属网络的HSS/HLR发送路由请求，以获取被叫用户的路由信息；

703、HSS/HLR根据被叫用户(UE)注册过程中由E-MSC发送的位置更新请求(步骤407)获知被叫用户当前漫游在E-MSC管辖的本地IMS网络中，因此向E-MSC发送提供漫游号码请求，其中包含被叫号码；

704～705、收到提供漫游号码请求后，E-MSC分配一个指向本地的漫游号码，保存漫游号码和被叫号码的对应关系；并通过应答消息把漫游号码返回给被叫用户归属网络的HSS/HLR，被叫用户归属网络的HSS/HLR再将漫游号码返回给GMSC；

706、GMSC根据漫游号码向E-MSC发送初始地址消息(IAM)，以便将呼叫路由到E-MSC，该消息中携带上述漫游号码(作为被叫号码)和主叫号码信息；

707、收到初始地址消息(IAM)后，E-MSC判定该消息中的被叫号码是本网元分配的漫游号码，因此根据该漫游号码找到之前保存的被叫号码；E-MSC根据被叫号码以及该UE注册过程中获取的用户数据对呼叫进行呼叫控制，呼叫控制完成后使用该被叫号码(即UE的号码)替换初始地址消息中的漫游号码；并通过S-CSCF向被叫用户(UE)发送会话邀请消息，以建立呼叫，并建立E-MSC与被叫用户终端(UE)间的媒体承载(IP承载)；上述会话邀请消息中携带被叫号码(即UE的号码)和主叫号码；

708、S-CSCF根据用户注册的IP地址和路由路径，通过P-CSCF向被叫用户终端(UE)转发会话邀请消息；

709～710、被叫用户终端(UE)振铃后，UE通过P-CSCF和S-CSCF向E-MSC发送SIP振铃消息；

711～712、E-MSC收到振铃消息后，将其转换为电路域的地址完成消息(ACM)，并将其通过GMSC发送给主叫用户所在的PSTN；

至此，经过上述初始地址消息和地址完成消息的交互，E-MSC建立了其与主叫用户所在的PSTN之间的媒体承载(CS承载)。

713～714、被叫用户接通呼叫后，UE通过P-CSCF和S-CSCF向E-MSC发送SIP应答消息；

715～716、E-MSC收到SIP应答消息后，接通E-MSC其与被叫用户终端(UE)和PSTN间的媒体承载，并将SIP应答消息转换成电路域的应答消息(ANM)，通过GMSC发送给主叫用户所在的PSTN，完成IMS会话业务的建立。

Claims (10)

1.一种IP多媒体子系统网络的业务实现方法，其特征在于，当处于漫游状态的用户设备UE通过本地IP多媒体子系统IMS网络的代理呼叫会话控制功能P-CSCF和服务呼叫会话控制功能S-CSCF在本地IMS网络的增强移动交换中心E-MSC成功注册后，该方法包括：

接收到所述UE的归属网络发送的携带所述UE的号码的提供漫游号码请求后，所述E-MSC将与所述UE的号码对应的、指向所述E-MSC的漫游号码返回给所述UE的归属网络；

接收到主叫用户所在的公共交换电话网PSTN发送的携带所述漫游号码的初始地址消息后，所述E-MSC将所述UE的号码作为被叫号码，通过所述S-CSCF和P-CSCF向所述UE发送会话邀请消息；

接收到所述UE发送的初始会话协议SIP的振铃消息后，所述E-MSC向所述PSTN发送地址完成消息；并在接收到所述UE发送的SIP的应答消息后，将所述E-MSC与所述UE之间的IP媒体承载和所述E-MSC与所述PSTN之间的电路交换CS媒体承载相连，并向所述PSTN发送电路域的应答消息，完成IMS会话业务的建立。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述E-MSC接收到所述初始地址消息后，还根据本地存储的所述UE的用户数据进行呼叫控制，呼叫控制完成后发送所述会话邀请消息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述E-MSC采用如下方式获取并存储所述UE的用户数据：

在所述UE的注册过程中，当所述E-MSC接收到所述S-CSCF发送的注册请求后，向所述UE的归属网络的归属用户服务器HSS或归属位置寄存器HLR发送位置更新请求，以获取所述UE的用户数据；

接收到所述位置更新请求后，所述HLR或HSS将所述UE的用户数据返回给所述E-MSC；

所述E-MSC存储所述UE的用户数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述E-MSC通过发送所述会话邀请消息建立所述IP媒体承载。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述E-MSC和所述PSTN通过所述初始地址消息和地址完成消息的交互建立所述CS媒体承载。

6.一种IP多媒体子系统网络的业务实现系统，该系统作为拜访网络为处于漫游状态的UE提供业务；该系统包含：P-CSCF、S-CSCF、E-MSC；其中：

所述E-MSC用于在接收到所述UE的归属网络发送的携带所述UE的号码的提供漫游号码请求后，将与所述UE的号码对应的、指向所述E-MSC的漫游号码返回给所述UE的归属网络；

所述E-MSC还用于在接收到主叫用户所在的PSTN发送的携带所述漫游号码的初始地址消息后，将所述UE的号码作为被叫号码，通过所述S-CSCF和P-CSCF向所述UE发送会话邀请消息；

所述E-MSC还用于在接收到所述UE发送的SIP的振铃消息后，向所述PSTN发送地址完成消息；并在接收到所述UE发送的SIP的应答消息后，将所述E-MSC与所述UE之间的IP媒体承载和所述E-MSC与所述PSTN之间的CS媒体承载相连，并向所述PSTN发送电路域的应答消息，完成IMS会话业务的建立。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述E-MSC还用于在接收到所述初始地址消息后，根据本地存储的所述UE的用户数据进行呼叫控制，呼叫控制完成后发送所述会话邀请消息。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述E-MSC还用于在所述UE的注册过程中，接收到所述S-CSCF发送的注册请求后，向所述UE的归属网络的HSS或HLR发送位置更新请求，以获取所述UE的用户数据，并存储所述HLR或HSS返回的所述UE的用户数据。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述E-MSC通过发送所述会话邀请消息建立所述IP媒体承载。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述E-MSC和所述PSTN通过所述初始地址消息和地址完成消息的交互建立所述CS媒体承载。

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