CN102598645B - Ip多媒体子系统网络中的紧急信令 - Google Patents

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Abstract

用于处理IP多媒体子系统网络中的紧急信令的方法和设备。代理呼叫会话控制功能接收请求会话的设置的消息。该消息与IP多媒体私有身份相关联。P-CSCF确定该消息与紧急呼叫有关。如果在P-CSCF配备或设置了与IMPI相关联的紧急忽视标记，则将该消息转发到服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)以用于进一步处理。然而，如果在P-CSCF未配备或设置与IMPI相关联的紧急忽视标记，则将该消息转发到紧急呼叫会话控制功能(E-CSCF)。本发明允许P-CSCF行使对紧急信令的处理的控制。

Description

IP多媒体子系统网络中的紧急信令
技术领域
本发明涉及IP多媒体子系统网络中的紧急信令的领域。
背景技术
IP多媒体子系统(IMS)是由第三代合作伙伴项目(3GPP)定义为通过移动通信网络提供IP多媒体服务的一种技术。IP多媒体服务在相同会话内提供话音、视频、消息传递、数据等的动态组合。
IMS利用会话发起协议(SIP)来设置和控制用户终端之间的呼叫或会话。SIP信号携带的会话描述协议(SDP)用于描述和协商会话的媒体组件。虽然SIP创建为用户到用户协议，但IMS允许运营商和服务提供商控制用户对服务的访问并相应地向用户计费。
图1示意示出在通用分组无线电服务(GPRS)接入网络情况下IMS如何适配于移动网络架构。如图1所示，通信的控制发生在三个层(或平面)。最低层是连接层1，也称为承载平面，并且通过该层往/来于接入网络的用户设备(UE)引导信号。连接层1内连接IMS订户到IMS服务的实体形成称为IP连接接入网络IP-CAN的网络。GPRS网络包括各种GPRS支持节点(GSN)。网关GPRS支持节点(GGSN)2充当GPRS骨干网络与其它网络(无线电网络和IMS网络)之间的接口。中间层是控制层4，并且在顶部的是应用层6。
IMS 3包括通过中间控制层4和连接层1操作的核心网络3a和服务网络3b。IMS核心网络3a包括经在连接层1的GGSN 2a往/来于GPRS网络发送/接收信号的节点和包括在中间控制层4中的IMS内作为SIP代理操作的呼叫/会话控制功能(CSCF)5的网络节点。3GPP体系结构定义三种类型的CSCF：代理CSCF(P-CSCF)，这是用于SIP终端的IMS内的第一联系点；服务CSCF(S-CSCF)，它为用户提供用户预订的服务；以及询问CSCF(I-CSCF)，其职责是识别正确的S-CSCF并向该S-CSCF转发经P-CSCF从SIP终端接收的请求。顶部应用层6包括IMS服务网络3b。应用服务器(AS)7被提供以用于实现IMS服务功能性。
在使用UE发出紧急呼叫时，它通常从P-CSCF路由到紧急CSCF(E-CSCF)。E-CSCF只与处理紧急呼叫有关。E-CSCF必须确定最适当的公共安全应答点(PSAP)，例如最近的紧急服务呼叫中心，并且将紧急邀请消息发送到PSAP。E-CSCF附连到位置检索功能(LRF)，该功能允许它确定主叫UE的位置。
在一些情况下，可能必需经S-CSCF来路由紧急呼叫。例如，在注册时P-CSCF与的UE之间尚未建立安全性关联、并且本地紧急机构不接受未经认证的紧急呼叫的情况下，情况便是如此。这在3GPPTSG-SA WG2 S2-095075中被讨论。在没有安全性关联的情况下，S-CSCF为每个对话执行SIP摘要认证。紧急会话因此经S-CSCF发送，所述S-CSCF查询UE的凭据。紧急呼叫可能经S-CSCF路由的另一情形是S-CSCF或AS需要执行进一步号码分析的情况。此情况的示例是具有其自己的紧急响应过程的大公司。在此情况下，该公司可以在联系适当的PSAP前选择将到诸如112等公共紧急号码的呼叫重新路由到其自己的紧急中心。
允许尚未与P-CSCF建立安全性关联的UE的此解决方案在大多数网络情形中工作。然而，在处理固定和移动用户的网络中它将不起作用，因为对于使用此类网络的移动用户，需要到E-CSCF的直接路由选择，特别是对于用户正在漫游的那些情况(部分是由于管理和责任问题)。此外，经S-CSCF路由紧急会话在已经认证的固定接入用户的情况下不是最佳的，因为它要求在路径中有另外的代理节点，这在紧急情况期间可变成瓶颈，如果许多用户正在尝试接入紧急服务，则它可能变得过载(因为它通常比P-CSCF服务于多得多的用户)。
发明内容
本发明的目的是在用户设备(UE)尚未与代理呼叫/会话控制功能(P-CSCF)建立安全性关联的情况下改进对IP多媒体子系统网络中紧急信令的处理。
根据本发明的第一方面，提供了一种处理IP多媒体子系统(IMS)网络中紧急信令的方法。代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)接收请求会话的设置的消息。该消息与IP多媒体私有身份(IMPI)相关联。P-CSCF确定该消息与紧急呼叫有关。如果在P-CSCF配备或设置了与IMPI相关联的紧急忽视(override)标记，则将该消息转发到服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)以用于进一步处理。然而，如果在P-CSCF未配备或设置与IMPI相关联的紧急忽视标记，则将该消息转发到紧急呼叫会话控制功能(E-CSCF)。本发明允许在UE没有与P-CSCF相关联的确立安全性关联的情况下P-CSCF对紧急信令的处理行使一定程度的控制，而不是自动转发信令到S-CSCF。
作为一种选择，在LMPI与预定的接入网络、预定的接入网络类型(例如，固定线路接入网络)、预定的认证方法(例如，摘要认证)以及未位于受访网络中的用户设备之一相关联的情况下，配备或设置了紧急忽视标记。
作为又一选择，在SIP 200 OK消息和SIP通知消息之一中从S-CSCF接收用于IMPI的紧急忽视标记。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于在IMS网络中使用的P-CSCF。提供了用于接收与IMPI相关联的消息的接收器，该消息请求会话的设置。提供了用于确定该消息与紧急呼叫有关的确定功能，以及提供了用于确定在P-CSCF配备或设置了与IMPI相关联的紧急忽视标记的紧急忽视功能。还提供了传送器。在确定在P-CSCF配备或设置了与IMPI相关联的紧急忽视标记的情况下，传送器布置为将该消息转发到S-CSCF以用于进一步处理。在P-CSCF未配备或设置与IMPI相关联的紧急忽视标记的情况下，传送器布置为将该消息转发到E-CSCF。
接收器可选地布置为在SIP 200 OK消息和SIP通知消息之一中从S-CSCF接收用于注册的IMPI的紧急忽视标记。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于在IMS网络中使用的S-CSCF。提供了用于从P-CSCF接收注册请求的第一接收器，注册请求与IMPI相关联。提供了用于将查询发送到归属订户服务器(HSS)的第一传送器。该查询是对与IMPI相关联的并存储在HSS的紧急忽视标记的请求。提供了用于接收对查询的响应的第二接收器，该响应包括与IMPI相关联的紧急忽视标记。提供了用于将消息发送到P-CSCF的第二传送器，该消息包括与IMPI相关联的紧急忽视标记。
发送到P-CSCF的消息可选地响应注册请求和用户数据预订请求之一而被发送。
根据本发明的第四方面，提供了一种用于在IMS网络中使用的HSS。HSS提供有用于存储与IMPI相关联的紧急忽视标记的存储器，紧急忽视标记由P-CSCF用于确定将紧急信令路由到何处。还提供了用于从S-CSCF接收请求紧急忽视标记的查询的接收器。提供了用于将响应发送到S-CSCF的传送器，该响应包括紧急忽视标记。
根据本发明的第五方面，提供有一种包括计算机可读代码的计算机程序，该计算机程序在P-CSCF上运行时，促使该P-CSCF表现得如同如上在本发明的第二方面中所述的P-CSCF。
根据本发明的第六方面，提供有一种包括计算机可读代码的计算机程序，该计算机程序在S-CSCF上运行时，促使该S-CSCF表现得如同如上在本发明的第三方面中所述的S-CSCF。
根据本发明的第七方面，提供有一种包括计算机可读代码的计算机程序，该计算机程序在HSS上运行时，促使该HSS表现得如同如上在本发明的第四方面中所述的HSS。
根据本发明的第八方面，提供有一种计算机程序产品，包括计算机可读媒体和如上在本发明的第五、第六或第七方面的任何方面中所述的计算机程序，其中，该计算机程序被存储在该计算机可读媒体上。
附图说明
图1在框图中示意示出与通用分组无线电服务(GPRS)接入网络的移动网络体系结构相关联的IMS网络；
图2是根据本发明的一实施例的信令图，其示出为归属订户服务器配备P-CSCF紧急忽视标记；
图3在框图中示意示出带有与私有身份相关联的紧急忽视标记的示例用户预订；
图4是示出根据本发明的一实施例的注册进程的信令图；
图5是示出根据本发明的一实施例的呼叫发起进程的信令图；
图6在框图中示意示出根据本发明的一实施例的代理呼叫会话控制功能；以及
图7在框图中示意示出根据本发明的一实施例的服务呼叫会话控制功能；以及
图8在框图中示意示出根据本发明的一实施例的归属订户服务器。
具体实施方式
指示符与用户帐户相关联，并且在归属订户服务器(HSS)中被配备。指示符随后提供到代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)以便由P-CSCF用于确定将紧急信令路由到何处。指示符在本文中称为紧急忽视标记。参照图2，配备系统8将消息发送(S1)到HSS 9以便配备紧急忽视标记。HSS 9通过确认做出响应(S2)。
参照图3，紧急忽视标记在此示例中与HSS 9中配备的IP多媒体私有身份(IMPI)1相关联。紧急忽视标记无需仅与私有用户身份1相关联，而是可另外与使用的某种类型的认证方法相关联。例如，如果IMPI 1配备有用于摘要认证和IMS认证与密钥协定(AKA)两者的凭据，则紧急忽视标记可设为只在使用摘要认证方法的情况下被使用。
参照图4，图中示出用户设备(UE)10、P-CSCF 11、服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)12、HSS 9及应用服务器13。在UE 10的注册期间，执行带有对应于图3的编号的以下编号的以下步骤：
S3.UE 10将注册请求发送到P-CSCF 11。这对于紧急注册和非紧急注册均相同。
S4.P-CSCF将注册请求转发到S-CSCF 12。
S5.S-CSCF通过CX接口将查询发送到与UE 10的用户相关联的HSS 9。
S6.HSS 9通过Cx接口响应查询，该响应包括紧急忽视标记。随后，对于用户注册的持续时间，紧急忽视标记存储在S-CSCF。
随后，紧急忽视标记能够在注册响应(200 OK)消息中(参阅步骤S7和S9)或者作为在P-CSCF 11预订用户数据的情况下从S-CSCF 12发送的通知消息的一部分(参阅步骤S10和S11)被发送到P-CSCF 11。
S7.在第一备选中，S-CSCF 12将紧急忽视标记添加到SIP 200 OK消息，并且将SIP 200 OK消息发送到P-CSCF 11以响应注册消息(在步骤S4中发送)。P-CSCF随后存储紧急忽视标记，并且从SIP 200 OK消息中去除它。该进程在步骤S9继续。
S8.在第二备选中，S-CSCF 12将SIP 200 OK消息发送到P-CSCF11以响应注册消息(在步骤S4中发送)。
S9.SIP 200 OK消息从P-CSCF 11发送到UE 10。
S10.在第二备选中，P-CSCF 11将预订请求发送到S-CSCF 12以预订用户数据。
S11.在S-CSCF 12已存储紧急忽视标记时，它在通知消息中包括此标记，并且将通知消息发送到P-CSCF 11。
无论使用第一还是第二备选，P-CSCF均变得配备有紧急忽视标记。
S-CSCF 12与HSS 9之间的Cx接口必须被扩展以便允许S-CSCF12从HSS 9请求紧急忽视标记。例如，可提供新的属性/值对(AVP)。适合的AVP的示例格式如下：
AVP格式
紧急数据项::＝<AVP报头：123445567>
[紧急忽视]
备选的是，在诸如用户数据AVP等现有AVP中包括紧急忽视参数，而不引入新AVP。
在UE发起呼叫并且该呼叫被引导到例如112的可与IMS紧急情况有关的URI时，P-CSCF必须确定是否发送呼叫到S-CSCF 12或E-CSCF 14。呼叫信令在图5中示出，以下编号对应于图5的编号：
S12.UE 10将设置紧急呼叫的SIP邀请发送到P-CSCF 11。
S13.P-CSCF 11确定该SIP邀请是否与紧急呼叫有关。这例如可通过为P-CSCF配备与紧急服务相关联的号码和URI而完成。如果呼叫是紧急呼叫，则P-CSCF确定紧急忽视标记是否存在或已设置。如果它不存在或未设置，则进程在步骤S18继续。如果与IMPI相关联的紧急忽视标记存在且已设置，则进程在步骤S14继续。
S14.SIP邀请消息从P-CSCF 11转发到S-CSCF 12。S-CSCF 12随后能够在要求时执行SIP摘要认证。此步骤随后将在继续以下步骤前导致向用户的质疑(未示出)。
S15.如果AS要求进一步的号码分析以确定呼叫是否为紧急呼叫，例如，在企业服务的情况下，则SIP邀请从S-CSCF 12转发到AS 13。
S16.AS 13做出号码是否是应路由到紧急中心的紧急号码的路由选择判定。AS 13判定情况是如此，并且将请求向前转发到S-CSCF 12。
S17.随后，一旦SIP摘要认证过程完成，或者AS调用(invocation)完成，SIP邀请便从S-CSCF 12路由到E-CSCF。进程在步骤S19继续。
S18.在紧急忽视标记不存在或未设置时，P-CSCF将SIP邀请转发到E-CSCF 14。
S19.E-CSCF选择PSAP(未示出)，并且向选定PSAP转发SIP邀请。
本发明允许HSS配备有与IMPI相关联的紧急忽视标记。此标记能够发送到P-CSCF以帮助P-CSCF做出有关将紧急呼叫直接路由到E-CSCF、或者经S-CSCF路由紧急呼叫的判定。在UE位于处理固定和移动接入的网络中时，这特别有用。使用现有技术方法的此类网络将经S-CSCF路由所有紧急呼叫，但UE正在使用认证的固定线路接入网络时，这是不必要的。此外，UE正在与S-CSCF所处的归属网络不同的网络中漫游时，经S-CSCF路由紧急呼叫是不合需要的，因为理想的情况是紧急呼叫应在该国家中被本地路由，以防止另一(归属)国家中的网络故障影响本地紧急呼叫。能够设置紧急忽视标记以确保在IMPI与固定线路接入相关联或者UE不在其归属网络中的情况下紧急呼叫不经S-CSCF被路由。
现在参照图6，为P-CSCF 11被提供有用于如步骤S12中所述接收诸如SIP邀请等会话设置消息的接收器15。接收器15也可布置为分别如在步骤S7和S11中所述在SIP 200 OK消息或SIP通知消息中从S-CSCF 12接收紧急忽视标记。当然，这可由在P-CSCF 11的不同接收器(未示出)来执行。
紧急呼叫确定功能16被提供以用于例如通过比较会话设置消息中的URI和与紧急服务有关的已知URI的列表来确定会话设置消息与紧急呼叫有关。
紧急忽视功能17被提供以用于确定在P-CSCF 11配备或设置了与IP多媒体私有身份相关联的紧急忽视标记18。一般情况下，紧急忽视标记18存储在存储器19中。
传送器20被提供以用于将会话设置消息在配备和设置了紧急忽视标记18的情况下转发到S-CSCF 12，或在未配备和设置紧急忽视标记18的情况下转发到E-CSCF 14。
将领会到，接收器和传送器的不同配置能够被使用。例如，上述所有接收器和传送器可在单个收发器中实现。
P-CSCF 11的以上描述假设本发明的硬件实现，但技术人员将领会，例如紧急呼叫确定功能16和紧急忽视功能17等某些要素可使用软件实现。在此情况下，存储器19是计算机可读媒体，其中存储了计算机程序21，并且处理器22被提供以用于运行该计算机程序。
现在参照图7，为S-CSCF 12提供了用于如步骤S4中所述从P-CSCF 11接收注册请求的接收器23。第一传送器24被提供以用于如步骤S5所述将Cx查询发送到HSS 9。第二接收器25被提供以用于如步骤S6所述接收Cx响应。第二传送器26也被提供以用于将消息发送到P-CSCF 11，该消息包括紧急忽视标记18。该消息可发送到P-CSCF 11以响应注册请求之一，或者用户数据也可被提供以用于存储紧急忽视标记18。处理器27也被提供以用于处理信令，并且存储器28可被提供以用于存储紧急忽视标记18。
将领会到，接收器和传送器的不同配置能够被使用。例如，上述所有接收器和传送器可在单个收发器中实现。
S-CSCF 12的以上描述假设本发明的硬件实现，但技术人员将领会到，诸如用于处理信令的指令等某些要素可使用软件来实现。在此情况下，存储器28是计算机可读媒体，其中存储了能够使用处理器27运行的计算机程序29。
图8示出HSS 9，它提供有用于存储与IMPI 31相关联的紧急忽视标记18的存储器30。当然，该存储器可能为许多用户存储IMPI和紧急忽视标记。接收器32被提供以用于如步骤S5所述从S-CSCF 12接收Cx查询，并且传送器33被提供以用于通过要求的标记18响应Cx查询。处理器34被提供以用于处理信令和从存储器30获得要求的信息。
HSS 9的以上描述假设本发明的硬件实现，但技术人员将领会到，某些要素可使用软件来实现。在此情况下，存储器30是计算机可读媒体，其中存储了能够使用处理器34运行的计算机程序35。技术人员将领会到，不同信息可存储在HSS 9的不同物理存储器中。
本领域的技术人员将领会到，在不脱离随附权利要求中定义的本发明的范围的情况下，可对上述实施例进行各种修改。
本说明书中使用了以下缩略词：

Claims (11)

1.一种处理IP多媒体子系统网络中紧急信令的方法，所述方法包括：
在代理呼叫会话控制功能，接收与IP多媒体私有身份相关联的SIP消息，所述消息请求会话的设置；
在所述代理呼叫会话控制功能，确定所述消息与紧急呼叫有关；
在所述代理呼叫会话控制功能配备了与所述IP多媒体私有身份相关联的紧急忽视标记的情况下，将所述SIP消息转发到服务呼叫会话控制功能以用于进一步处理；以及
在所述代理呼叫会话控制功能未配备与所述IP多媒体私有身份相关联的紧急忽视标记的情况下，将所述消息转发到紧急呼叫会话控制功能。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所述IP多媒体私有身份与预定的接入网络、预定的接入网络类型、预定的认证方法以及未位于受访网络中的用户设备之一相关联的情况下，配备了所述紧急忽视标记。
3.如权利要求1或2所述的方法，还包括：在接收请求会话的设置的所述消息前，在SIP 200 OK消息和SIP通知消息之一中从服务呼叫会话控制功能接收用于注册的IP多媒体私有身份的紧急忽视标记。
4.一种在IP多媒体子系统网络中使用的代理呼叫会话控制功能节点，所述代理呼叫会话控制功能包括：
接收器，用于接收与IP多媒体私有身份相关联的消息，所述消息请求会话的设置；
确定功能，用于确定所述消息与紧急呼叫有关；
紧急忽视功能，用于确定在所述代理呼叫会话控制功能配备了与所述IP多媒体私有身份相关联的紧急忽视标记；以及 
传送器，用于在确定在所述代理呼叫会话控制功能配备了与所述IP多媒体私有身份相关联的紧急忽视标记的情况下，将所述消息转发到服务呼叫会话控制功能以用于进一步处理，以及在所述代理呼叫会话控制功能未配备与所述IP多媒体私有身份相关联的所述紧急忽视标记的情况下，将所述消息转发到紧急呼叫会话控制功能。
5.如权利要求4所述的代理呼叫会话控制功能节点，其中所述接收器布置为在SIP 200 OK消息和SIP通知消息之一中从服务呼叫会话控制功能接收用于注册的IP多媒体私有身份的紧急忽视标记。
6.一种在IP多媒体子系统网络中使用的服务呼叫会话控制功能节点，所述服务呼叫会话控制功能包括：
第一接收器，用于从代理呼叫会话控制功能接收注册请求，所述注册请求与IP多媒体私有身份相关联；
第一传送器，用于向归属订户服务器发送查询，所述查询请求与所述IP多媒体私有身份相关联的并存储在所述归属订户服务器的紧急忽视标记指示符；
第二接收器，用于接收对所述查询的响应，所述响应包括与所述IP多媒体私有身份相关联的所述紧急忽视标记指示符；
第二传送器，用于向所述代理呼叫会话控制功能发送消息，所述消息包括与所述IP多媒体私有身份相关联的所述紧急忽视标记指示符，
其中，所述紧急忽视标记指示符帮助所述代理呼叫会话控制功能在接收到与所述IP多媒体私有身份相关联的并且与紧急呼叫有关的SIP消息时做出有关将紧急呼叫直接路由到紧急呼叫会话控制功能或者经服务呼叫会话控制功能路由紧急呼叫的判定。
7.如权利要求6所述的服务呼叫会话控制功能节点，其中发送到所述代理呼叫会话控制功能的所述消息响应所述注册请求和用户数据预订请求之一而被发送。
8.一种用于在IP多媒体子系统网络中使用的归属订户服务器，所述归属订户服务器包括：
存储器，用于存储与IP多媒体私有身份相关联的紧急忽视标记指示符，所述紧急忽视标记指示符由代理呼叫会话控制功能用于在接收到与所述IP多媒体私有身份相关联的并且与紧急呼叫有关的SIP消息时确定将紧急呼叫路由到何处；
接收器，用于从服务呼叫会话控制功能接收请求所述紧急忽视标记指示符的查询；以及
传送器，用于向所述服务呼叫会话控制功能发送响应，所述响应包括所述紧急忽视标记指示符。
9.一种在用于在IP多媒体子系统网络中使用的服务呼叫会话控制功能节点中的方法，所述方法包括：
从代理呼叫会话控制功能接收注册请求，所述注册请求与IP多媒体私有身份相关联；
向归属订户服务器发送查询，所述查询请求与所述IP多媒体私有身份相关联的并存储在所述归属订户服务器的紧急忽视标记指示符；
接收对所述查询的响应，所述响应包括与所述IP多媒体私有身份相关联的所述紧急忽视标记指示符；
向所述代理呼叫会话控制功能发送消息，所述消息包括与所述IP多媒体私有身份相关联的所述紧急忽视标记指示符，
其中，所述紧急忽视标记指示符帮助所述代理呼叫会话控制功能在接收到与所述IP多媒体私有身份相关联的并且与紧急呼叫有关的SIP消息时做出有关将紧急呼叫直接路由到紧急呼叫会话控制功能或者经服务呼叫会话控制功能路由紧急呼叫的判定。
10.如权利要求9所述的方法，其中发送到所述代理呼叫会话控制功能的所述消息响应所述注册请求和用户数据预订请求之一而被发送。
11.一种在用于在IP多媒体子系统网络中使用的归属订户服务器中的方法，所述方法包括：
存储与IP多媒体私有身份相关联的紧急忽视标记指示符，所述紧急忽视标记指示符由代理呼叫会话控制功能用于在接收到与所述IP多媒体私有身份相关联的并且与紧急呼叫有关的SIP消息时确定将紧急呼叫路由到何处；
从服务呼叫会话控制功能接收请求所述紧急忽视标记指示符的查询；以及
向所述服务呼叫会话控制功能发送响应，所述响应包括所述紧急忽视标记指示符。
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