CN103384397A - 移动通信系统、节点装置以及网间转移控制方法 - Google Patents

移动通信系统、节点装置以及网间转移控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种移动通信系统、节点装置以及网间转移控制方法。移动通信系统包括至少一个能够接入电路交换网和无线宽带网的移动终端、以及节点装置。所述节点装置将第一网关节点和第二网关节点合并为一个物理节点，所述第一网关节点将所述电路交换网与IP网相互连接，所述第二网关节点将容纳所述无线宽带网的核心网与外部分组数据网经由所述IP网相互连接。当所述移动终端从所述电路交换网和所述无线宽带网中的作为转移源网的一者向作为转移目的网的另一者转移时，所述第一网关节点和所述第二网关节点中的转移目的网关节点将转移源网关节点所管理的呼叫连接路径的端点识别信息分配为该转移目的网关节点的新的呼叫连接路径的端点识别信息。

Description

移动通信系统、节点装置以及网间转移控制方法
分案申请说明
本申请是申请日为2009年6月1日、题为“移动通信系统、节点装置以及网间转移控制方法”的发明专利申请200980119519.9(国际申请PCT/JP2009/060401)的分案申请。
技术领域
本发明涉及执行电路交换网和无线宽带网之间的移动终端的转移控制的移动通信系统、节点装置以及网间转移控制方法。
背景技术
在3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴项目)中，对于在不同的接入网之间继续语音服务的方式正在进行研究。作为其中的一个例子，可举出VCC(Voice Call Continuity，语音呼叫连续性)(参考非专利文献1)。VCC具体地通过使用IMS(Internet ProtocolMultimedia Subsystem，互联网协议多媒体子系统)中所配备的VCC-AS(Application Server，应用服务器)来实现。
图1是用于说明在非专利文献1等中规定的一般的接入域间传送的端对端呼叫控制方案的图。移动终端B能够通过蜂窝无线(3GPP-CS(Circuit Switched，电路交换))来接入蜂窝移动网络。并且，移动终端B能够经由例如住宅内的无线LAN(Local Area Network，局域网)接入IMS网络。
在图1中，例如当被呼叫侧的移动终端B从IMS域向CS域移动、即切换时，该移动终端B开始进行在CS域中的呼叫设定(步骤S101-CS)。即，该移动终端B对MCS(Mobile Services Switching Center，移动服务交换中心)100发送SETUP(设置)消息(CS电话网中的呼叫设定消息)。为了使得该呼叫控制在VCC-AS104中被锚定，该呼叫设定消息经由MGCF(Media Gateway Control Function，媒体网关控制功能)/MGW(Media Gateway，媒体网关)101被传送给CSCF(Call ServerControl Function，呼叫服务器控制功能)103(步骤S102、S103)，并且从CSCF103被传送给VCC-AS104(步骤S104)。
接着，VCC-AS104将用于开始改变呼叫连接的SIP UPDATE(会话更新)消息、或者Re-INVITE(会话重建立请求)消息发送给CSCF103(步骤8105)。通过这些消息，表示新的呼叫连接路径的MGW的IP(Internet Protocol，网络协议)地址和新的SDP(Session DescriptionProtocol，会话描述协议)信息从VCC-AS104被传递给CSCF103。SIPUPDATE小写或者Re-INVITE消息从CSCF103被传送给对方侧IMS域中的CSCF105(步骤S106)，并最终被传送给作为通信相对方的移动终端A(步骤S107)。移动终端A将语音分组传送目的IP地址变更为MGW的IP地址。由此，以端对端方式切换语音分组传送路径(语音承载(Bearer))。
另一方面，在图1中，当移动终端B从CS域向IMS域移动、即切换时，该移动终端B开始执行IMS域中的呼叫设定(步骤S101-IMS)。即，该移动终端B对CSCF103发送SIP INVITE(会话建立请求)消息。该SIP INVITE消息从CSCF103被传送给VCC-AS104(步骤S104)。VCC-AS104将用于开始改变呼叫连接的SIP UPDATE(会话更新)消息或者Re-INVITE(会话重建立请求)消息发送给CSCF103(步骤S105)。通过这些消息，表示新的呼叫连接路径的端点的移动终端B的IP地址和新的SDP信息被传递给CSCF103。SIP UPDATE消息或Re-INVITE消息从CSCF103被传送给对方侧IMS域中的CSCF105(步骤S106)，并最终被传送给作为通信相对方的移动终端A(步骤S107)。移动终端A改变向对方移动终端B的语音分组传送目的IP地址。由此，以端对端方式切换语音分组传送路径(语音承载)。
以上是关于随着在IMS域和CS域之间的移动终端的转移而如何继续提供语音服务的规定，但在CS域和预定的无线宽带(例如，LTE(LongTerm Evolution，长期演进)接入网或Non-3GPP接入网)之间继续语音服务时，也可预想与上述同样地使用VCC-AS。
非专利文献1：3GPP TS23.206 V7.5.0“Voice Call Continuity(VCC)between Circuit Switched(CS)and IP Multimedia Subsystem(IMS)”。
发明内容
但是，当使用VCC-AS在不同的接入网之间继续语音服务时，需要在IMS内进行CSCF和VCC-AS之间的通信处理。CSCF和VCC-AS之间的通信处理如上所述例如是从CSCF向VCC-AS传送呼叫设定消息的处理、从VCC-AS向CSCF传送会话更新消息或会话重建立请求消息的处理等。即，为了这些消息的传送处理，需花费很多时间。并且VCC-AS内部的处理也要花费很多时间。即，使用VCC-AS时会产生切换处理时间增大的问题。
本发明其目的在于提供不配备VCC-AS就能够在不同的接入网之间实现切换、并可缩短切换处理时间的移动通信系统。
本发明的目的还在于提供适于上述移动通信系统的节点装置。
本发明的目的还在于提供适于上述移动通信系统的网间转移控制方法。
根据本发明的第一方式，可提供一种移动通信系统，其包括能够接入电路交换网和无线宽带网的移动终端、以及节点装置。所述节点装置将第一网关节点和第二网关节点合并为一个物理节点，所述第一网关节点将所述电路交换网与IP网相互连接，所述第二网关节点将容纳所述无线宽带网的核心网与外部分组数据网经由所述IP网相互连接。在该移动通信系统中，当所述移动终端从所述电路交换网和所述无线宽带网中的作为转移源网的一者向作为转移目的网的另一者转移时，所述第一网关节点和所述第二网关节点中的转移目的网关节点将转移源网关节点所管理的呼叫连接路径的端点识别信息分配为该转移目的网关节点的新的呼叫连接路径的端点识别信息。
根据本发明的第二方式，可提供一种节点装置，其被设置在移动通信系统中，所述移动通信系统包含至少一个能够接入电路交换网和无线宽带网的移动终端。所述节点装置将第一网关和第二网关合并为一个物理节点，所述第一网关将所述电路交换网与IP网相互连接，所述第二网关将容纳所述无线宽带网的核心网与外部分组数据网经由所述IP网相互连接。在该节点装置中，当所述移动终端从所述线路交换网和所述无线宽带网中的作为转移源网的一者向作为转移目的网的另一者转移时，所述第一网关和所述第二网关中的转移目的网关节点将转移源网关节点所管理的呼叫连接路径的端点识别信息分配为该转移目的网关的新的呼叫连接路径的端点识别信息。
根据本发明的第三方式，可提供一种移动通信系统中的网间转移控制方法，所述移动通信系统包含至少一个能够接入电路交换网和无线宽带网的移动终端。在该网间转移控制方法中，将第一网关和第二网关合并为一个物理节点，所述第一网关将所述电路交换网与IP网相互连接，所述第二网关将容纳所述无线宽带网的核心网与外部分组数据网经由所述IP网相互连接。并且在该网间转移控制方法中，当所述移动终端从所述线路交换网和所述无线宽带网中的作为转移源网的一者向作为转移目的网的另一者转移时，所述第一网关和所述第二网关中的转移目的网关节点将转移源网关节点所管理的呼叫连接路径的端点识别信息分配为该转移目的网关的新的呼叫连接路径的端点识别信息。
根据本发明，不配备VCC-AS就能够在不同的接入网之间实现切换，并可缩短切换处理时间。
附图说明
图1是用于说明通常的在接入域之间传送的端对端呼叫控制方案的图；
图2是示出根据本发明实施方式的移动体通信系统的构成的框图；
图3是用于说明在图2所示的移动通信系统中通过3G-CS进行语音通话时的控制平面(C-Plane)和用户平面(U-Plane)的路径设定、以及通过LTE进行语音通话时的控制平面和用户平面的路径设定的图；
图4是用于说明在图2所示的移动通信系统中从3G-CS向LTE切换时的动作的顺序图；
图5是用于说明在图2所示的移动通信系统中从LTE向3G-CS切换时的动作的顺序图。
具体实施方式
图2是示出根据本发明实施方式的移动通信系统10的构成的框图。移动通信系统10包括至少一个作为双模终端的UE(User Equipment，用户设备)(移动终端)20，该UE20中安装有向电路交换(CS：CircuitSwitched)网接入的功能和向无线宽带网接入的功能。移动通信系统10还包括作为CS网的一个例子的3G(3rd Generation，第三代)-CS网30、和作为无线宽带网的一个例子的EPC(Evolved Packet Core，分组核心演进)网40。
3G-CS网30包括：MSC(Mobile Services Switching Center，移动业务交换中心)32、RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)34、以及NB(Node B)(无线基站)36。MSC32是处理电路交换呼叫(主要是语音呼叫)的核心网节点。RNC34是控制无线基站的接入网节点。NB36是与UE20进行通信的无线基站装置。
EPC网40例如容纳LTE(Long Term Evolution，长期演进)接入网。EPC网40包括：作为第二网关节点的P-GW(Packet Data NetworkGateway，分组数据网络网关)42、S-GW(Serving Gateway，服务网关)44、MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)46和eNB(evolved Node B，演进型基站)48。作为第二网关节点的P-GW42具有将EPC网40和外部PDN(Packet Data Network，分组数据网)彼此连接的功能。这里，在EPC网40的情况下，对UE20个别设定呼叫连接路径的端点识别信息(IP地址)。P-GW42进行向UE20的IP地址的分配以及管理。S-GW44是容纳3G-PS和LTE的用户平面的节点。用户平面是指传送作为通信的主要信息的“用户信息”的功能(或者协议)。MME46是进行LTE的移动性(Mobility)管理的节点。eNB48是与UE进行通信的无线基站装置。
3G-CS网30以及EPC网40与IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)50连接。IMS50是不依赖于接入网而向移动终端提供基于IP的多媒体服务的系统。
IMS50包括：作为第一网关节点的MGW(Media Gateway，媒体网关)52以及MGCF(Media Gateway Control Function，媒体网关控制功能)54；和CSCF(Call Server Control Function，呼叫服务器控制功能)56。MGW52被设置在用户平面上，进行媒体转换(例如语音信息编解码方式的转换)或QoS(Quality of Service，服务质量)控制等。MGCF54是在控制平面中在SIP(Session Initiation Protocol，会话发起协议)和ISUP(ISDN User Part(综合服务数字网用户部分)：当在ISDN中诸如设定电话时发送自己的电话号码和对方的电话号码等信息的协议)之间进行协议转换的节点。控制平面是指传送进行移动终端与线路的连接(呼叫连接)和切断等的控制信息的功能(或者协议)。CSCF56是在IMS50内进行基于SIP协议的呼叫控制(用户注册或会话设定)的节点。
PSTN(Public Switched Telephone Network，公共交换电话网)/VoIP(Voice over Internet Protocol，互联网协议电话)网60是处在IMS50和进行语音通话的对方之间的网络。
这里，在3G-CS网30的情况下，UE20不具有专有的IP地址。因此，从通信对方(经由PSTN/VoIP网60而连接的对方侧UE)观察的呼叫连接路径的端点识别信息(IP地址)是由容纳该UE20的MGCF54和MGW52使用的IP地址。并且MGCF54和MGW52中的至少一者管理该IP地址。下面假设由MGCF54管理该IP地址来进行说明。
节点装置70将以前完全没有协作的作为第一网关节点的MGW52/MGCF 54和作为第二网关节点的P-GW42合并为一个物理节点。这里所说的“合并为一个物理节点”是将第一网关节点(MGW52以及MGCF54)与第二网关节点(P-GW42)组装到同一装置中的意思。通过将MGW52以及MGCF54与P-GW42合并到一个物理节点，能够在节点间共享以前双方各自管理的信息。
具体地，MGCF54能够获取作为由P-GW42管理的信息的、EPC网40中的呼叫连接路径的端点识别信息(例如，UE20的IP地址)。另一方面，P-GW42能够获取作为由MGCF54管理的信息的、3G-CS网30中的呼叫连接路径的端点识别信息(例如，MGW52以及MGCF54所使用的IP地址)。
即，当从3G-CS网30向EPC网40切换时，P-GW42将在UE20位于3G-CS网30内时MGW52和MGCF54所使用的IP地址分配为在UE20位于EPC网40内时使用的IP地址。另一方面，当从EPC网40向3G-CS网30切换时，MGCF54将在UE20位于EPC网40内时所使用的IP地址分配为MGW52和MGCF54所使用的IP地址。
图3是示出在图2所示的移动通信系统10中通过3G-CS进行语音通话时的各平面的路径设定以及通过LTE进行语音通话时的各平面的路径设定的图。另外，在图3中，用虚线示出了关于控制平面的路径，用实线示出了关于用户平面的路径。另外，下面将位于3G-CS内的UE20设为UE(3G-CS)20、将位于LTE内的UE20设为UE(LTE)20来进行说明。
对通过3G-CS进行语音通话的情形进行说明。在控制平面上，UE(3G-CS)20通过CC(Call Control，呼叫控制)协议与MSC32进行通信，MSC32通过ISUP协议与MGCF54进行通信。MGCF54在ISUP与SIP之间进行协议转换。MGCF54和CSCF56之间以及CSCF56和PSTN/VoIP网60之间的通信通过SIP协议进行。在用户平面上，在UE(3G-CS)20和MGW52之间设定与传输路径相配合的CS承载。MGW52和PSTN/VoIP网60之间的通信通过RTP(Real-time TransportProtocol，实时传输协议)/IP进行。这里，通过3G-CS进行语音通话时的IP地址在MGCF 54/MGW 52被终结，以后，将该IP地址设为IPA(3G-CS)。
对通过LTE进行语音通话的情形进行说明。在控制平面上，UE(LTE)20通过在UE(LTE)20向LTE的接入切换处理中设定的默认承载(用于收发SIP消息的用户平面路径)，在与P-GW42之间基于SIP协议进行通信。P-GW42和CSCF56之间以及CSCF和PSTN/VoIP网60之间的通信通过SIP协议进行。在用户平面上，UE(LTE)20和PSTN/VoIP网60基于RTP/IP进行通信。这里，通过LTE进行语音通话时的IP地址在UE(LTE)20被终结，以后，将该IP地址设为IPA(LTE)。
图4是用于说明从3G-CS向LTE切换时的移动通信系统10的动作的顺序图。
当UE(3G-CS)20与通信对方(经由PSTN/VoIP网60连接的对方侧UE)进行语音通话时，在UE(3G-CS)20和MGW52之间通过CS承载来通信用户信息，在MGW52和PSTN/VoIP网60之间通过IP承载来通信用户信息(步骤S1)。
由于无线状况恶化等原因，UE20从3G-CS向LTE转移(步骤S2)。下面将从3G-CS向LTE转移的UE20称为UE(LTE)20。UE(LTE)20在与P-GW42之间执行向LTE的接入切换处理(步骤S3)。
在该接入切换处理中，第一，P-GW42对UE(LTE)20进行IP地址的分配。对于如何分配IP地址，将在下面进行详细说明。
如前所述，节点装置70将MGW52以及MGCF54与P-GW42合并为一个物理节点。通过将MGW52以及MGCF54与P-GW42合并为一个物理节点，能够在节点间共享以前双方各自管理的IP地址信息。因此，P-GW42能够获取在IMS50内MGE 52/MGCF 54分别在用户平面/控制平面的通信中使用的IP地址IPA(3G-CS)。P-GW42将所述获取的IP地址IPA(3G-CS)分配为UE(LTE)20在LTE侧使用的IP地址IPA(LTE)。
另外，在接入切换处理中，第二，P-GW42设定默认承载，该默认承载是在UE(LTE)20和P-GW42之间用于收发SIP消息的用户平面路径。UE(LTE)20使用由P-GW42分配的IP地址(LTE)向CSCF56发送SIP INVITE(会话建立请求)消息(步骤S5)。CSCF56将SIPINVITE消息发送给要通话的对方所在的PSTN/VoIP网60(步骤S6)。
在UE(LTE)20与要通话的对方之间进行基于SIP协议的语音编解码、QoS等的协商后，CSCF56从PSTN/VoIP网60接收SIP 200 OK(SIP200确认)消息(步骤S7)。通过从CSCF56向UE(LTE)20发送SIP200 OK消息(步骤S8)，在UE(LTE)20和P-GW42之间设定语音用路径(Dedicated Bearer，专用承载)(步骤S9)。由此，在UE(LTE)20和PSTN/VoIP网60之间建立IP承载，完成切换步骤(步骤S10)。即，语音服务在3G-CS与LTE之间被持续。
图5是示出用于说明从LTE向3G-CS切换时的移动通信系统10的动作的顺序图。
当UE(LTE)20与通信对方(经由PSTN/VoIP网60而连接的对方侧UE)进行语音通话时，在UE(LTE)20和PSTN/VoIP网60之间通过IP承载来通信用户信息(步骤S21)。
由于无线状况恶化等原因，UE20从LTE向3G-CS转移(步骤S22)。下面将从LTE转移到3G-CS的UE20称为UE(3G-CS)20。UE(3G-CS)20在与MSC32之间执行向3G-CS的接入切换处理(步骤S23)。由于该接入切换处理本身是公知的，因此省略其说明。
接着，UE(3G-CS)20为了设定语音用路径，向MSC32发送CCSETUP(平叫设定)消息(步骤S24)。MSC32对MGCF54发送ISUPIAM(Initial Address Message，初始地址消息)(步骤S25)。ISUP IAM包含拨号的数字信息等信息。
如前所述，节点装置70将MGW52以及MGCF54与P-GW42合并为一个物理节点。通过将MGW52、MGCF54与P-GW42合并为一个物理节点，能够在节点间共享以前双方各自管理的IP地址信息。因此，MGCF54能够获取UE(LTE)20在位于LTE内时使用的IP地址IPA(LTE)。MGCF54将该IP地址IPA(LTE)分配为在IMS50内MGW52/MGCF 54分别在用户平面/控制平面的通信中使用的IP地址IPA(3G-CS)(步骤S26)。MGCF54使用所述被分配的IP地址IPA(3G-CS)，向CSCF56发送SIP INVITE(会话建立请求)消息(步骤S27)。
CSCF56向要通话的对方所在的PSTN/VoIP网60发送SIP INVITE消息(步骤S28)。在UE(3G-CS)与通话对方之间进行语音编解码、QoS等的协商后，CSCF56从PSTN/VoIP网60接收SIP 200 OK消息(步骤S29)。CSCF56向MGCF54发送SIP 200 OK消息(步骤S30)。MCF54在与SIP-ISUP之间进行协议转换，向MSC32发送ISUP ANM(Answeer Message，应答消息)(步骤S31)。通过从MSC32向UE(3G-CS)20发送CC CONNECT(呼叫连接)消息(步骤S32)，在UE(3G-CS)和MGW52之间设定语音用路径(CS承载)。即，在UE(3G-CS)20和MGW52之间建立CS承载，并在MGW52和PSTN/VoIP网60之间建立IP承载，完成切换步骤(S33)。因此，语音服务在3G-CS与LTE之间被持续。
在以上说明的本发明实施方式的移动通信系统10中，节点装置70将以前完全没有协作的作为第一网关节点的MGW52以及MGCF54与作为第二网关节点的P-GW42合并为一个物理节点，通过将MGW52、MGCF54与P-GW42合并为一个物理节点，能够在节点间共享以前双方各自管理的IP地址。
具体地说，MGCF54能够获取作为由P-GW42管理的IP地址的、UE(LTE)20在LTE内时所使用的IP地址IPA(LTE)。另一方面，P-GW42能够获取作为由MGCF54管理的IP地址的、在IMS50内由MGW 52/MGCF 54分别在用户平面/控制平面的通信中使用的IP地址IPA(3G-CS)。
因此，当从3G-CS向LTE转移时，P-GW42能够向UE20分配IP地址IPA(3G-CS)。另一方面，当从LTE向3G-CS转移时，MGCF54能够向MGW 52/MGCF 54分配IP地址(LTE)。
即，节点装置70在进行切换时实现与VCC-AS中所必要的功能相同的功能。因此，通过节点装置70，可使VCC-AS成为不必要的。因此，能够省略当使用VCC-AS时所必要的CSCF56和VCC-AS之间的通信处理(例如，从CSCF56向VCC-AS传送呼叫设定消息的处理、从VCC-AS向CSCF56传送会话更新消息或会话重建立请求消息的处理等)、以及VCC-AS自身的处理。因此，能够削减IMS50内部的话务量(calltraffic)，结果能够缩短切换处理时间。并且，由于VCC-AS本身成为不必要的，因此能够降低IMS50的装置规模以及成本。
另外，以上，作为无线宽带网的一个例子，举出了LTE接入网，但无线宽带网不仅限于LTE接入网，例如能够包含Non-3GPP接入网。此时，能够将Non-3GPP接入网设为例如WLAN(Wireless LAN，无线局域网)、WiMAX(Worldwide interoperability Microwave Access，全球微波互联接入)接入网等。另外，CS网不限于3G-CS网30，能够设为2G(2nd Generation，第二代)的CS网。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。本发明的构成和细节可在权利要求所记载的本发明的构思和范围内进行本领域技术人员可理解的各种变更。
该申请要求以2008年6月3日申请的日本申请特愿2008-145211为基础的优先权，其全部公开内容合并于此。

Claims (6)

1.一种移动通信系统，其特征在于，包括：
第一无线网络，所述第一无线网络用于支持电路交换网；
第二无线网络，所述第二无线网络用于支持分组交换网；
互联网协议多媒体子系统；所述互联网协议多媒体子系统用于支持多媒体互联网协议服务；
第一用户设备，所述第一用户设备用于接入所述第一无线网络或所述第二无线网络；以及
第二用户设备，所述第二用户设备与所述第一无线网络通信，
其中所述第一无线网络、所述第二无线网络和所述互联网协议多媒体子系统中的节点装置包括：被配置来传送控制平面中的控制信息的节点和网关节点，以及
其中所述节点装置通过使用所述节点装置，来将经由所述第二无线网络的所述第一用户设备与所述第二用户设备之间的呼叫连接路径切换为经由所述第一无线网络的所述第一用户设备与所述第二用户设备之间的呼叫连接路径。
2.如权利要求1所述的移动通信系统，其中所述第一无线网络包括第三代电路交换网。
3.如权利要求1所述的移动通信系统，其中所述第二无线网络包括分组核心演进网，通过所述分组核心演进网所述第一用户设备和所述第二用户设备接入长期演进服务。
4.如权利要求1所述的移动通信系统，其中所述节点包括媒体网关控制功能节点。
5.一种包括用于支持电路交换网的第一无线网络、用于支持分组交换网的第二无线网络以及用于支持多媒体互联网协议服务的互联网协议多媒体子系统的移动通信系统中的用户设备的接入转移方法，所述方法的特征在于，包括：
接入所述第一无线网络或所述第二无线网络；
经由所述第二无线网络来生成到另外的用户设备的呼叫连接路径；以及
通过使用所述第一无线网络、所述第二无线网络和所述互联网协议多媒体子系统中的节点装置，来将经由所述第二无线网络的所述呼叫连接路径切换至经由所述第一无线网络到另外的用户设备的呼叫连接路径，所述节点装置包括：被配置来传送控制平面中的控制信息的节点和网关节点。
6.如权利要求5所述的接入转移方法，其中所述节点包括媒体网关控制功能节点。
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