CN102075501B

CN102075501B - 使用ims业务的方法、设备及系统

Info

Publication number: CN102075501B
Application number: CN200910237916.8A
Authority: CN
Inventors: 彭巍; 于蓉蓉; 甘亮; 杨波
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-11-25
Also published as: CN102075501A

Abstract

本发明公开了一种使用IMS业务的方法、设备及系统，其中，该方法包括：移动终端用户在CS域完成IMSI附着后，通知IMS接入设备；IMS接入设备代理移动终端用户所绑定的IMS用户注册到IMS网络；移动终端用户通过IMS接入设备使用IMS业务。本发明可通过CS域使用IMS业务，不需要安装客户端，不需要用户一直保持注册状态，不占用大量网络资源，能使IMS用户实时在线的使用此业务，同时满足IMS业务的各种要求，解决现有技术中通过IP接入使用IMS业务的缺陷。

Description

使用IMS业务的方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及通信领域中数据业务技术，具体地，涉及一种使用IP多媒体系统(IP Multimedia Subsystem，简称IMS)业务的方法、设备及系统。

背景技术

现有技术方案提供通过IMS终端方式使用IMS业务的方式，即通过会话发起协议(Session Initiation Protocol，简称SIP)终端、PC客户端、综合接入设备(Integrated Access Device，简称IAD)等终端方式通过IP网络注册到IMS核心网，使用IMS业务。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1、只能有IP接入的条件下才能使用IMS业务，IMS用户不能实时在线，实时体验IMS业务。

2、用户离开IP接入条件时，其他用户无法呼叫到该用户。例如：当用户离开SIP话机后，用户无法接听对SIP话机发起的呼叫。

3、用户可以采用在手机上安装IMS PC客户端，在移动PS域为手机PC客户端接入IMS网络提供了IP接入和承载，但是移动网络PS域的服务质量很难满足语音、视频业务的要求。同时，如果用户要保持注册状态，必须一直处于PDP激活状态，会大量占用网络资源，同时会消耗手机电能。

发明内容

本发明的第一目的是针对现有技术中通过IP接入使用IMS业务的缺陷，提出一种通过移动网络CS域使用IMS业务的方法，以实现IMS用户可以实时在线使用IMS业务，并进一步满足业务的要求。

本发明的第二目的是针对现有技术中通过IP接入使用IMS业务的缺陷，提出一种IMS接入设备，以实现实时在线使用IMS业务。

本发明的第三目的是针对现有技术中通过IP接入使用IMS业务的缺陷，提出一种通过移动网络CS域使用IMS业务的系统，以实现IMS用户可以实时在线使用IMS业务。

为实现上述第一目的，根据本发明的一个方面，提供了一种使用IMS业务的方法，包括：移动终端用户在CS域完成IMSI附着后，通知IMS接入设备；所述IMS接入设备代理所述移动终端用户所绑定的IMS用户注册到IMS网络；所述移动终端用户通过所述IMS接入设备使用IMS业务。

其中，移动终端用户通过IMS接入设备使用IMS业务可以包括：其他IMS用户作为主叫与移动终端用户所绑定的IMS用户通过IMS接入设备进行IMS通话、或者移动终端用户所绑定的IMS用户作为主叫与其他IMS用户通过所述IMS接入设备进行IMS通话、或者移动终端用户通过IMS接入设备与其他IMS用户进行即时消息通信。

为实现上述第二目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种IMS接入设备，包括：用户数据库、信令协议处理模块、媒体处理模块以及业务处理模块，其中：

用户数据库，用于存储移动终端用户与被代理IMS用户的绑定关系，以及所绑定的IMS用户的相关数据；

业务处理模块，用于为所述移动终端用户提供IMS域注册和呼叫处理，提供CS域的呼叫控制和路由，通过控制所述媒体处理模块完成CS域与IMS域之间媒体的转接和互通；

信令协议处理模块，用于支持各种信令协议的解析和封装，实现信令协议与所述业务处理模块的适配；

媒体处理模块，用于接受所述业务处理模块的控制，实现CS域与IMS域之间媒体面的转接和互通。

为实现上述第三目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种使用IMS业务的系统，包括：CS域网络设备，用于移动终端用户完成CS域的IMSI附着和用户鉴权；IMS接入设备，用于在所述移动终端用户完成所述IMSI附着后，代理所述移动终端用户所绑定的IMS用户注册到IMS网络，并控制所述移动终端用户以及所绑定的IMS用户的CS域与IMS网络之间的互通，控制所述移动终端用户使用IMS业务。

本发明各实施例使用IMS业务的方法、设备和系统，可以通过CS域使用IMS业务，不需要安装客户端使用普通手机即可，由于通过IMS接入设备代理IMS用户注册到IMS网络，因此，能使IMS用户实时在线的使用此业务。同时CS域能满足IMS用户语音、即时消息、视频等业务的要求。本发明不需要用户一直保持注册状态，不占用大量网络资源，可以有效节省终端的性能和成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明使用IMS业务的方法实施例一流程图；

图2为根据本发明使用IMS业务的系统实施例一示意图；

图3为根据本发明使用IMS业务的系统实施例二示意图；

图4为根据本发明使用IMS业务的方法中代理IMS用户注册的实施例的示意图；

图5为根据本发明使用IMS业务的方法应用于音、视频通话的实施例的示意图；

图6为根据本发明使用IMS业务的方法应用于即时消息通信的实施例的示意图；

图7为根据本发明IMS接入设备的实施例结构示意图；

图8为现有的IMS网络结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1为根据本发明使用IMS业务的方法实施例一流程图，如图1所示，本实施例包括：

步骤S102：移动终端用户在CS域完成IMSI附着后，通知IMS接入设备；

步骤S104：IMS接入设备代理该移动终端用户所绑定的IMS用户注册到IMS网络；

步骤S106：该移动终端用户通过该IMS接入设备使用IMS业务。

本实施例提供了通过移动网络CS域的方式使用IMS业务，在现网中增加IMS接入设备，维护手机用户和该手机用户所对应的IMS用户(以下也可称为被代理的IMS用户)的绑定，并且手机用户在CS域IMSI附着后，IMS接入设备代理IMS用户注册到IMS网络，并负责CS域与IMS网络之间用户面和控制面之间的互通，可以让IMS用户随时在线，有效解决现有技术中所提到的缺陷。

下面通过以下实施例对本发明的方法、接入设备和系统详细举例说明。

实施例二

图2为根据本发明使用IMS业务的系统实施例一示意图。如图2所示，包括移动网络CS域，如无线接入网、MSC、HLR、PLMN网络；以及IMS网络和实现CS域和IMS网络互通的一IMS接入设备，即图2中的IMS接入网关。

IMS接入网关，为本系统的核心网元，移动终端用户(如手机用户)在CS域IMSI附着后，IMS接入网关代理移动终端用户所绑定的IMS用户注册到IMS网络，并负责CS域与IMS网络之间用户面和控制面之间的互通。IMS接入网关内部维护手机用户与对应的IMS用户的绑定关系，以及被代理IMS用户注册、鉴权等相关的数据。IMS接入网关控制面可以支持综合业务数字网用户部分(Integrated Services Digital Network User Part，简称ISUP)、与承载无关的呼叫控制(Bearer Independent Call Control，简称BICC)、信令传输协议(Signaling Transport，简称SIGTRAN)、移动应用部分(Mobile Application Part，简称MAP)、H.248(2000年由ITU-T第16工作组提出的媒体网关控制协议，它是在早期的MGCP协议基础上改进而成)、SIP等协议，用户面可以支持时分多址联接(time divisionmultiple access，简称TDM)承载和IP承载的转换，提供多种音、视频编解码格式及其转换，并对承载资源进行管理。

移动交换中心(Mobile Switch Center，简称MSC)，是移动网络交换核心设备，它控制所有基站控制器(Base Station control，简称BSC)的业务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接。

拜访地位置寄存器(visiting location register，简称VLR)，是服务于其控制区域内移动用户的，储存着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要数据。VLR含有MSC建立和释放呼叫以及提供漫游与补充业务的管理所需要的数据。

归属位置寄存器(Home location register HLR)，是移动网络的数据库，储存了与移动用户相关的重要数据，如国际移动用户识别码(IMSI)、移动用户的ISDN号码(MSISDN)、用户预订的电信基本业务、承载业务以及补充业务数据等。它还为MSC提供关于移动台实际漫游所在的MSC区域的信息，提供入(出)局MSC必要的路由信息，向VLR提供在位置更新时与用户有关的数据。HLR有一个现成的MAP消息，当手机用户IMSI附着后，由HLR通知短信中心手机可达，然后短信中心向手机下发短信。但需要短信中心在不能正常下发短信时，向HLR登记，因此不太适用本发明，本实施例中，可以扩展一个新的MAP消息，如扩展一个新的MAP服务原语，在请求中包含IMSI、MSISDM、IMSI附着状态(附着、分离)等参数，用于通知IMS接入网关移动终端用户已完成IMSI附着。

短信网关，是应用实体与移动网内短信中心之间的互通网关，为应用实体与短消息中心之间数据交换提供一条安全、快捷的通道，以便手机用户利用短信方式与应用实体双向通信，接收应用实体提供的信息服务，同时完成相应的业务鉴权、计费采集的功能。

图2为本发明系统的一个简要结构示意图，图3为图2的详细结构示意图，并且从图3可以清晰的获知整个系统实现的组网结构。

实施例三

图3为根据本发明使用IMS业务的系统实施例二示意图，本实施例是融合了现网的结构，并且在现网的基础上清楚的区分本发明增加的设备以及要实现的功能。

图8为现有的IMS网络结构示意图，如图8所示，现网中CS域和IMS网络可以实现互联，如图8：

出口网关控制功能(Breakout Gateway Call Function，简称BGCF)：用来选择出口PSTN(或CS域)网络。如果BGCF能够确定出口公共交换电话网络PSTN(或CS域)网络与其位于同一网络，BGCF将选择一个专门负责与该PSTN(或CS域)互通的媒体网关控制功能实体(MediaGateway Control Function，简称MGCF)。BGCF在选择与PSTN(或CS域)相连时，会利用本地配置的管理信息。

MGCF：用于IMS域与CS域的互通，负责完成控制面信令流的互通，如PSTN/CS侧ISUP/BICC协议与IMS侧SIP协议的交互和互通，并控制IM媒体网关(IM-MGW)完成用户面媒体流的互通和放音。

IM-MGW：IM-MGW负责在MGCF的控制下完成IMS用户面IP承载与CS域承载之间的转换，提供编解码转换、承载资源管理和放音功能。

信令网关(SGW)：负责完成IMS/软交换网络与CS域之间控制面信令的互通。

移动关口局(GMSC)：负责与其他网络控制面和承载面的互联互通。

但是实现互联的GMSC并不能实现本发明中IMS接入设备的用户代理功能，原因如下：

1)从功能上，GMSC不具备IMS用户的功能，不能模拟IMS用户通过Gm接口注册到IMS核心网，并使用IMS网络提供的业务；

2)从网元定位上，GMSC负责PLMN与其他网络之间的互联互通，它与其他网络的互联互通设备相连，例如与IMS的SGW/IM-MGW相连，而不会跟P-CSCF相连；

3)在呼叫路由上，从IMS域到PLMN用户的呼叫被路由到GMSC。但是从IMS域呼叫被CS代理注册的IMS用户不会路由到GMSC(进而进入CS域)。

因此，如图3所示，本发明使用IMS业务的系统中增加了IMS接入网关，通过IMS接入网关的方式路由到IMS接入网关，从而发起到CS域的呼叫(从IMS主叫看来是在呼叫被代理注册的IMS用户)，实现代理IMS用户注册以及通话等相关流程，具体可参见下面的方法实施例相关说明。在现有的系统中增加IMS接入网关是功能和网络架构上的一个创新，与图8所示的组网结构有实质上的不同，且本发明中的IMS接入网关实现接入注册、呼叫、路由等功能，具体可参见图7的相关说明。

图3所示的系统实施例结构中，在CS域侧，IMS接入网关相当于一个端局，控制层连接七号信令网，承载面连接汇接局TMSC(图3只画出了TDM方式，软交换方式省略)；在IMS域侧，IMS接入网关相当于一个IMS用户，控制面与P-CSCF为Gm接口，承载面由IMS用户和IMS接入网关之间直接建立。

实施例四

图4为根据本发明使用IMS业务的方法中代理IMS用户注册的实施例的示意图。如图4所示，本实施例包括：

1.手机用户完成鉴权和IMSI附着流程；

2：HLR通知IMS接入网关手机用户已完成IMSI附着；

3：IMS接入网关根据手机用户绑定的IMS用户信息(IMS接入网关需维护IMS用户信息，以及与手机用户的绑定关系)，代理IMS用户注册到IMS核心网。

实施例五

图5为根据本发明使用IMS业务的方法应用于音、视频通话的实施例的示意图，本实施例对应用于IMS其他用户与被手机代理注册的IMS用户音频、视频通话的过程进行举例说明：

1：主叫用户发起呼叫，IMS核心网将“INVITE”请求发送到IMS接入网关；

2.IMS接入网关根据主叫用户对应的被叫IMS用户，找到被代理注册的被叫IMS用户，解析对应的手机号码，发送“MAP_SRI”至归属的HLR，“MAP_SRI”全称是“MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION”，是一条MAP协议定义的一个服务原语；

3.HLR发送MAP_PRN至手机号码漫游的MSC/VLR；

4.MSC/VLR返回响应至HLR；

5：IMS接入网关通过MAP消息获取手机用户的漫游号码；

6：IMS接入网关发送初始地址消息(Initial Address Message，简称IAM)消息到手机用户拜访地MSC；

7、MSC返回地址全消息(Address Complete Message，简称ACM)到IMS接入网关；

8-11、手机用户应答，呼叫建立，具体地：

8、IMS接入网关向主叫用户返回“180Ring”消息；

9、手机用户摘机，MSC发送ANM消息到IMS接入网关；

10、IMS接入网关向主叫发送“200OK”消息；

11、主叫用户返回“ACK”消息；

12、主被叫进行通话。

实施例六

实施例五以IMS其他用户作为主叫，本实施例以IMS接入网关代理注册的IMS用户作为主叫，则呼叫流程为：

1.手机用户可以在拨打被叫的其他IMS用户时加拨前插路由码，该前插路由码用来路由；

2.交换局会根据该前插码，将呼叫路由至IMS接入网关，IMS接入网关将呼叫接续到IMS网络从而到达被叫；

3.主叫号码修改为代理注册(即手机用户所绑定)的IMS用户号码即可完成被代理注册的IMS用户与其他IMS用户之间的通话，在此不重新画图说明。

实施例七

图6为根据本发明使用IMS业务的方法应用于即时消息通信的实施例的示意图。本实施例以其他IMS用户与被手机代理注册的IMS用户进行即时消息通信的过程：

1：其他IMS用户发“MESSAGE”消息(该消息是SIP协议里面定义的一种请求方法)，通过核心网路由到IMS接入网关；

2-3：IMS接入网关根据被代理的IMS用户对应的手机号码，将“MESSAGE”消息以短信的方式发送到短信网关，发送方号码为服务号码+IMS用户号码，其中服务号码是分配给IMS接入网关的，类似于分配给SP的服务代码，主要用于路由；

4：IMS接入网关接收到响应，根据服务号码及返回的手机号码，识别对应的被代理IMS用户，接收并返回响应至该IMS用户。

实施例八

图7为根据本发明IMS接入设备的实施例结构示意图。如图7包括：

信令协议处理模块：支持ISUP、BICC、SIGTRAN、MAP、H.248、SIP等信令协议的解析和封装，实现信令协议与上层业务处理模块的适配；

媒体处理模块：接受业务处理模块的控制，实现CS域与IMS域之间媒体面的转接和互通；

业务处理模块：提供IMS域UE的功能，能够发起注册和呼叫，并接收和处理来自IMS域的呼叫。同时，提供CS域的呼叫控制和路由功能，并通过控制媒体处理模块完成CS域与IMS域之间媒体的转接和互通。

用户数据库：存储维护手机用户与被手机用户所代理的IMS用户的绑定关系，以及被代理IMS用户注册、鉴权相关的数据。

具体接入、注册以及通话过程可参见上述方法实施例相关说明，在此不再对相同或相似内容进行重复描述。

本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面以图1-图7为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明，这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何通过CS域接入IMS网络，代理用户注册到IMS网络使用IMS业务的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种使用IMS业务的方法，其特征在于，包括：

移动终端用户在CS域完成IMSI附着后，通知IMS接入设备；

所述IMS接入设备代理所述移动终端用户所绑定的IMS用户注册到IMS网络；

所述移动终端用户通过所述IMS接入设备使用IMS业务；

所述IMS接入设备代理所述移动终端用户所绑定的IMS用户注册到IMS网络的操作包括：

所述IMS接入设备根据所述移动终端用户获取所绑定的IMS用户信息；

所述IMS接入设备根据所述IMS用户信息代理所述移动终端用户所绑定的IMS用户注册到所述IMS网络；

所述移动终端用户通过所述IMS接入设备使用IMS业务包括：

其他IMS用户作为主叫与所述移动终端用户所绑定的IMS用户通过所述IMS接入设备进行IMS通话的操作，具体包括：

主叫IMS用户将呼叫所述移动终端用户所绑定的IMS用户的请求发送至所述IMS接入设备；

所述IMS接入设备根据所述所绑定的IMS用户获取对应的移动终端用户信息，通过所述CS域的HLR获得所述移动终端用户的漫游号码，获得对应的拜访地移动交换中心；

所述IMS接入设备通过所述拜访地移动交换中心获取所述移动终端用户的地址全消息，并返回所述主叫IMS用户；

所述主叫IMS用户与所述移动终端用户建立呼叫通话；

或者，

所述移动终端用户通过所述IMS接入设备使用IMS业务包括：

所述移动终端用户所绑定的IMS用户作为主叫与其他IMS用户通过所述IMS接入设备进行IMS通话的操作，具体包括：

所述移动终端用户发送包含前插路由码及所述其他IMS用户号码的呼叫请求，交换局根据所述前插路由码将所述呼叫请求路由至所述IMS接入设备；

所述IMS接入设备将所述呼叫请求接续至所述IMS网络中的所述其他IMS用户，主叫号码更新为所述移动终端用户所绑定的IMS用户号码；

或者，

所述移动终端用户通过所述IMS接入设备使用IMS业务包括：

所述移动终端用户通过所述IMS接入设备与其他IMS用户进行即时消息通信的操作，具体包括：

所述IMS接入设备接收其他IMS用户发送给所述移动终端用户所绑定的IMS用户的即时消息；

所述IMS接入设备根据所述所绑定的IMS用户获得对应的移动终端用户号码，将所述即时消息的发送方号码修改为服务号码以及所述其他IMS用户的号码，并发送至CS域；

所述IMS接入设备根据所述服务号码接收所述即时消息的响应，并返回至所述其他IMS用户。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，移动终端用户在CS域完成IMSI附着后，通知IMS接入设备的操作包括：

所述移动终端用户在CS域的HLR完成所述移动终端用户的鉴权和IMSI附着；

所述HLR通知所述IMS接入设备所述移动终端用户已完成IMSI附着。

3.根据权利要求2所述的使用IMS业务的方法，其特征在于，所述HLR通过扩展的MAP消息通知所述IMS接入设备所述移动终端用户已完成IMSI附着。