CN104081820A - 利用单无线电语音呼叫连续性从电路交换接入网络的优先呼叫切换 - Google Patents

Abstract

提供利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）切换优先呼叫的方法。该优先呼叫经由电路交换（CS）接入网络从访问IP多媒体子系统（IMS）网络的用户设备（UE）切换到目标分组交换（PS）接入网络，由此建立优先IMS会话。优先呼叫具有规定的CS优先级别。方法包括将切换请求从CS接入网络朝PS接入网络和IMS网络发送来转移优先呼叫。对于PS网络中的会话的PS优先级别基于规定的CS优先级别而确定。对IMS会话分配承载资源。这些承载资源至少部分基于PS优先级别。呼叫通过PS接入网络转移到IMS会话。

Description

利用单无线电语音呼叫连续性从电路交换接入网络的优先呼叫切换

技术领域

本发明涉及电信网络中用于对于优先呼叫实现从电路交换（CS）到分组交换（PS）接入网络的切换的方法和设备。更具体地，本发明涉及用于利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）实现优先呼叫切换的方法和设备。

背景技术

IP多媒体服务在相同会话内提供语音、视频、消息传递、数据等的动态组合。这已经导致基本应用和可其能组合的媒体的数量的增长，从而导致提供给最终用户的服务的数量和种类的增长-所谓的“组合IP多媒体”服务。

IP多媒体子系统（IMS）是由第三代合作伙伴计划（3GPP）定义以通过移动通信网络提供IP多媒体服务的技术。IMS通过服务的集成和交互而提供使最终用户人际通信体验丰富的关键特征。IMS通过基于IP的网络而允许新的丰富的人际（客户端到客户端）以及人对内容（客户端到服务器）通信。IMS利用会话发起协议（SIP）在用户终端（或用户终端和应用服务器）之间设置并且控制呼叫或会话。虽然SIP作为用户到用户协议而创建，但是IMS允许运营商和服务提供商控制用户对服务的访问并且因此对用户计费。其它协议用于媒体传输和控制，例如实时传输协议和实时传输控制协议（RTP/RTCP）。

图1示意地示出IMS在通用分组无线电服务（GPRS）接入网络的情况下如何适合移动网络架构。如在图1中示出的，通信控制在三个层（或平面）处发生。最低层是连接性层1，也称为承载平面并且信号通过其而被引导到访问网络的用户设备（UE）/从访问网络的用户设备（UE）引导。使IMS订户连接到IMS服务的连续性层1内的实体形成这样的网络：其称为IP连接线接入网络IP-CAN。GPRS网络包括各种GPRS支持节点（GSN）。网关GPRS支持节点（GGSN）2起到GPRS骨干网络与其它网络（无线电网络和IMS网络）之间的接口的作用。中间层是控制层4，并且在顶部是应用层6。

IMS 3包括核心网络3a，其在中间的控制层4和连接性层1以及服务网络3b上操作。IMS核心网络3a包括在连接性层1处经由GGSN 2发送信号到GPRS网络/接收来自GPRS网络的信号的节点以及包括呼叫/会话控制功能（CSCF）5的网络节点，其在中间的控制层4中在IMS内作为SIP代理而操作。顶部应用层6包括IMS服务网络3b。提供应用服务器（AS）7用于实现IMS服务功能性。

如在图1中示出的，用户设备（UE）可以通过附着到接入网络并且然后通过连接性层1来访问IMS，该连接性层1是PS域的部分。在该情况下，IMS会话可以由UE使用SIP信令而设置。图2示意地图示与本公开相关的根据3GPP定义的系统架构演进（SAE）的PS演进分组核心（EPC）网络的主要部件，并且示出UE 20访问IP网络（示出为互联网21）。示出的主要网络实体包括服务网关（SGW）23、公共数据网络（PDN）网关（PGW）24、演进NodeB（eNodeB）25、移动性管理实体（MME）26和用户的归属订户服务器（HSS）27。为了下面论述的目的，SGW 23和PGW 24将作为一个实体SGW/PGW而分组在一起。

许多现有的接入网络仅使用CS技术操作，但UE还可经由CS域来访问IMS服务。尽管CS域将不处理SIP，但完善地建立用于使用CS接入来应对IMS与UE之间的媒体和服务的预备的规程。存在在呼叫/会话期间需要使呼叫/会话从一个接入网络转移或切换到另一个的许多情况。存在用于确定呼叫何时需要切换到另一个接入网络的多种因素，但这些未具体地与本论述相关。所有我们需要知道的是CS接入网络基于UE报告测量所针对的小区确定何时出现需要对于要切换的呼叫对核心网络做出请求的条件。单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）在3GPP TS 23.237和3GPP TS 23.216中描述，其规定对于语音呼叫从PS接入到CS接入的切换（例如，IP语言（VoIP）IMS会话从演进通用陆地无线电接入网络（E-UTRAN）到通用陆地无线电接入网络/GSM边缘无线电接入网络（UTRAN/GERAN）的转移）的规程。这些技术规范已经扩展来允许语音呼叫从CS接入到PS接入的切换。

然而，对利用SRVCC从CS到PS切换所规定的规程不支持优先呼叫的转移。也就是说，根据当前规程，如果优先呼叫从CS转移到PS接入，转移的呼叫将不再是优先呼叫。该问题通过下面的论述来解决。

发明内容

第一方面提供利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）切换优先呼叫的方法。该优先呼叫从经由电路交换（CS）接入网络访问IP多媒体子系统（IMS）网络的用户设备（UE）切换到目标分组交换（PS）接入网络，由此建立优先IMS会话。优先呼叫具有规定的CS优先级别。方法包括将切换请求从CS接入网络朝PS接入网络和IMS网络发送来转移优先呼叫。对于PS网络中的会话的PS优先级别基于规定的CS优先级别而确定。对IMS会话分配承载资源。这些承载资源至少部分基于PS优先级别。呼叫通过PS接入网络转移到IMS会话。

第二方面提供网络服务器，其配置成供在电信网络中使用，其中来自经由电路交换（CS）接入网络访问IP多媒体子系统（IMS）网络的用户设备（UE）的优先呼叫利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）切换到目标分组交换（PS）接入网络，并且由此建立IMS优先会话。网络服务器包括优先映射模块，其配置成基于呼叫的规定CS优先级别确定对于IMS会话的PS优先级别。网络服务器还包括用于接收具有呼叫的规定CS优先级别的指示的信号并且用于发送包括确定的PS优先级别的信号的输入/输出。

第三方面提供用户设备（UE），其配置成在电路交换（CS）接入网络中建立优先呼叫，该优先呼叫具有规定的CS优先级别。UE还配置成经由CS接入网络访问IP多媒体子系统（IMS）网络并且用于利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）将呼叫切换到目标分组交换（PS）接入网络，由此来建立IMS优先会话。UE包括：用于经由CS接入网络接收并且传送信号的输入/输出；用于经由PS接入网络接收并且传送信号的输入/输出；存储数据和程序指令的存储器；和处理器。该处理器配置成处理程序指令以将对应于呼叫的规定CS优先级别的IMS优先级别的指示存储在存储器中并且在发送到IMS网络的IMS信令中包括IMS优先级别以利用SRVCC建立IMS优先会话。

附图说明

图1示意地图示与通用分组无线电服务（GPRS）接入网络的移动网络架构关联的IMS网络；

图2示意地图示根据3GPP定义的系统架构演进（SAE）的PS接入网络的部件；

图3示意地图示在利用SRVCC从CS接入到PS接入的切换中牵涉的网络部件之间的交互；

图4是图示如当前在3GPP TS 23.216中阐述的对于利用SRVCC的CS到PS切换的规程的信号图；

图5是图示利用SRVCC的优先呼叫的CS到PS切换的规程的信号图；

图6是图示在利用SRVCC的优先呼叫的CS到PS切换的方法中的主要方法步骤的流程图；

图7是网络服务器的示意框图；

图8是UE的示意框图。

具体实施方式

图3在概念上图示UE 30的切换，该UE 30在切换之前在第一情形30a中示出（已建立呼叫）。呼叫由实线301所表示的承载通过CS域中的CS（UTRAN/GERAN）接入网络31和移动交换中心（MSC）服务器32运送到终止实体（其未被示出）。UE 30a也附着到IMS 33，如由线302表示的。在切换之后，在第二情形30b中示出UE 30，其中呼叫由虚线303所表示的承载通过PS、E-UTRAN接入网络34和服务/公共数据网络（PDN）网关35运送。UE 30b保持附着到IMS（如由实线304示出的）并且使用SIP信令来与IMS通信，如由虚箭头线305表示的。在CS与PS接入网络之间还示出服务GSN（SGSN）36、移动性管理实体（MME）37和用户的归属订户服务器（HSS）38。这些实体通过参考的网络接口与其它实体通信。注意尽管在图3中示出CS和PS接入网络两者与相同的SGSN 36和MME 37直接通信，但这是简化并且一般每个接入网络将与该接入网络所关联的独立SGSN和MME通信。从而，在现实部署中，将存在与源（在该情况下，CS）接入网络关联的源SGSN或源MME，并且对于目标（PS）网络同样。SGSN和MME可以是独立节点或同定位（co-locate）。

图4示出在根据TS 23.216（版本11.2.0）的切换过程中牵涉的信令。示出的实体包括UE 40，其初始具有通过CS接入网络（在这里由与MSC服务器43通信的无线电网络控制器/基站控制器（RNC/BSC）41表示）而设置的优先呼叫。UE 40还在IMS网络47中锚定，这意指来自和到UE 40的IMS会话在UE订户的归属IMS网络中在交换控制中心（SCC）AS（未示出）处锚定使得SCC AS看到所有会话并且保持对它们的跟踪。会话基于由HSS在注册时提供的订户的初始过滤准则（iFC）而在归属IMS中在SCC AS处锚定。切换规程将需要使呼叫转移到PS接入网络，其的实体包括NodeB（对于通用移动电信系统（UMTS）网络）或eNodeB（对于LTE/EPC网络）42和SGW/PGW 45。还示出CS接入网络与之通信的源MME/SGSN 44（参见图3）、策略和计费规则功能（PCRF）46（其在对于IMS信号承载的过滤器的修改由优先级别的改变引起时触发此修改）和目标MME/SGSN 46，其与呼叫将转移到的PS接入网络通信。

简短地，规程如下：

CS接入网络（在这里由RNC/BSC 41表示）将指示呼叫需要转移到另一个接入网络的HO需要的信号401发送到MSC服务器43。信号402示出MSC服务器43根据TS 23.216的标准规程与IMS 47交互。MSC服务器根据TS 23.216的标准规程将SRVCC CS到PS HO请求403发送到目标MME。在信号404和405中，目标MME/SGSN 48执行上下文请求（如果根据TS 23.216的标准规程需要此的话）。在信号406中，目标MME/SGSN 48为PS接入网络（例如，E-UTRAN或UTRAN（高速分组接入-HSPA））中的所有PS承载分配资源。信号407-411a是TS 23.216的标准规程，其中切换指令（CS到PS HO命令408a、408b）发送回到UE 40，该UE 40然后完成它到PS接入网络的附着。目标MME/SGSN 48将修改承载请求412发送到SGW/PGW 45以根据如在3GPP TS 23.401中规定的无线电间接入技术切换（IRAT HO）规程来更新PS承载上下文。目标MME/SGSN 48包括CS到PS SRVCC指示，其也提供给PCRF 46来触发对IMS信令承载的过滤器的修改。如果目标MME/SGSN 48已经从源SGSN/MME 44接收上下文请求（信号404），目标MME/SGSN 48将对上下文响应413的确认发送到源SGSN/MME 44。在步骤414处，UE 40根据3GPP TS 23.237发起会话转移规程。在步骤415处，由于会话转移规程，对呼叫的专用承载的设置根据如在TS 23.401中规定的专用承载激活规程来执行。

如先前解释的，在上文规定并且阐述的规程中，如果来自UE 40的原始呼叫是CS网络中的优先呼叫，则该优先将在切换之后丢失。确实，在CS和PS网络中非常不同地处理和规定呼叫优先。

图5图示用于使优先呼叫从CS转移到PS接入网络的规程中的信令。注意在CS域中对优先小区指派优先级别。一开始UE 40具有在CS域中建立的优先呼叫并且UE 40在IMS 47中锚定，使得MSC服务器43和IMS 47两者都明白它是优先呼叫。MSC服务器43存储CS优先级别与IMS优先级别之间的优先映射使得它可以将呼叫在CS域中的优先级别映射到IMS 47中的优先。相似地，在执行接入转移时，在MSC服务器43（CS或IMS）处使用的优先级别用于映射到PS域的优先级别（例如，由目标MME 48使用的EPC优先级别）。映射（其可以是唯一映射）在CS与IMS优先之间定义，并且也在CS/IMS优先级别与PS（例如，EPC）优先级别之间定义－注意这些系统可使用不同的值用于定义优先级别。

在图5中示出的规程牵涉与在图4中示出的相同的网络实体（其携带相同的标号），和相同的信令步骤中的一些。信号501和502与图4的信号401和402相同。MSC服务器43然后根据TS 23.216的标准规程将SRVCC CS到PS HO请求503发送到目标MME/SGSN 48。另外，在信号503中，MSC服务器43包括优先指示符，其包括呼叫的CS（或IMS）优先级别。在该情况下，目标MME/SGSN 48将CS（或IMS）优先映射到对于PS（EPC）网络的相关优先级别。备选地，MSC服务器43可将优先级别从CS（或IMS）优先映射到PS（EPC）优先级别，并且将对应的EPC优先直接发送到目标MME/SGSN 48。

信号504-505与图4的信号404-405相同。在信号506中，目标MME/SGSN 48通过与NodeB或eNodeB交换消息而为PS接入网络中的所有PS承载分配资源，但在该情况下，资源至少部分由需要的呼叫的优先级别确定。可选地，作为资源分配规程的部分，目标MME/SGSN 48可在该时间期间通过指示IMS信令承载所需要的EPC优先级别而改变IMS信令承载的优先。备选地，可稍后更改IMS信令承载的优先（参见下文的步骤512a）。

信号507-511a与在图4中示出的407-411a相同并且符合TS 23.216的标准规程。然而，在一个备选实施例中，HO命令信号508a、508b可包括要在切换之后用于IMS信令承载的IMS优先级别（参见下文的步骤514）。目标MME/SGSN 48然后向SGW/PGW 45发送修改承载请求512以根据如在TS 23.401中规定的IRAT HO规程来更新PS承载上下文。目标MME/SGSN 48包括CS到PS SRVCC指示，并且如果需要的承载的优先级别在步骤506中未设置，它还包括需要的PS优先级别。在该阶段，CS到PS指示连同EPC优先级别（如果在信号512中提供此的话）也提供给PCRF 46。这触发对IMS信令承载的过滤器的修改来改变信令承载的EPC优先级别使得它对应于先前在CS域（和/或IMS）中使用的优先级别。信号513与图4中的信号413相同。

在步骤514处，UE发起如在TS 23.237中规定的会话转移规程，并且另外，UE包括IMS信令中对应的IMS优先级别。存在UE可获得IMS优先级别的两个方式：1）IMS优先级别通过HO命令信号508a/b而提供给UE；或2）UE自己从CS优先级别（它所知道的）得到IMS优先级别，在该情况下UE存储与MSC服务器相同的优先级别映射。在对呼叫设置媒体承载资源时，IMS网络中的P-CSCF（未示出）与PCRF 46交互并且使用IMS优先级别用于授权资源。

在步骤515处，由于会话转移规程，对优先呼叫的专用承载的设置根据如在TS 23.401中规定的专用承载激活规程来执行。基于接收的IMS优先级别对专用承载分配优先级别。

图6是图示上文描述的利用SRVCC使优先呼叫从CS接入网络切换到目标PS接入网络的方法的规程的主要方法步骤的流程图。在步骤601处，优先呼叫通过CS接入网络以规定的CS优先级别建立，并且呼叫在IMS中锚定。在步骤602处，对利用SRVCC的切换的请求从CS接入网络朝IMS网络发送来使优先呼叫转移到目标PS接入网络。在步骤603处，执行映射以基于规定的CS优先级别来确定对于PS接入网络中的会话的PS优先级别。在步骤604处，对会话分配承载资源，这些承载资源至少部分基于确定的PS优先级别。在步骤605处，完成切换规程。最后，在步骤606处，优先呼叫通过PS接入网络转移到IMS优先会话。

图7是网络服务器700的示意框图，该网络服务器700配置为利用SRVCC实现优先呼叫的CS到PS切换规程。网络服务器700包括用于接收信号并且将其发送到其它网络实体的输入/输出702，和基于呼叫的规定CS优先级别确定PS优先级别的优先映射模块704。在输入/输出702处接收的信号包括这样的信号，其包括优先呼叫的规定CS优先级别的指示。经由输入/输出702发送的信号包括这样的信号：其包括确定的PS优先级别。

图8是UE 800的示意框图，该UE 800配置为利用SRVCC实现优先呼叫的CS到PS切换规程。UE 800包括用于经由CS接入网络接收并且传送信号的输入/输出802和用于经由PS接入网络接收和传送信号的输入/输出803。UE 800还包括存储器806，其存储数据和程序指令。处理器804配置成处理程序指令以将对应于呼叫的规定CS优先级别的IMS优先级别的指示存储在存储器806中。处理器804还配置成将IMS优先级别包括在发送到IMS网络的IMS信令中以通过建立IMS优先会话来利用SRVCC转移呼叫。

上文描述的UE和网络实体的规程和关联配置允许利用SRVCC使优先呼叫从CS接入切换到PS接入使得呼叫在CS域中的优先在PS域中保留有等同或对应的优先。

Claims (21)

1. 一种利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）使来自经由电路交换（CS）接入网络访问IP多媒体子系统（IMS）网络（47）的用户设备（UE）（40）的优先呼叫切换到目标分组交换（PS）接入网络，由此建立优先IMS会话的方法，其中所述优先呼叫具有规定的CS优先级别，所述方法包括：

将切换请求从所述CS接入网络朝所述PS接入网络和所述IMS网络发送（602）来转移所述优先呼叫；

基于所规定的CS优先级别确定对于所述PS网络中的所述会话的PS优先级别（603）；

对所述IMS会话分配承载资源（604），其中所述承载资源至少部分基于所述PS优先级别；以及

通过所述PS接入网络使所述呼叫转移到所述IMS会话（606）。

2. 如权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所规定的CS优先级别确定对于所述优先会话的IMS优先级别。

3. 如权利要求2所述的方法，其中所述PS优先级别从所述IMS优先级别确定。

4. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述切换请求从所述CS接入网络发送到移动交换中心（MSC）服务器（43），所述MSC服务器将所述切换请求连同所述CS优先级别或确定的IMS优先级别转发到所述目标PS网络。

5. 如权利要求4所述的方法，其中所述PS优先级别在所述目标PS网络处从用所述切换请求接收的所述CS或IMS优先级别确定。

6. 如权利要求1所述的方法，其中所述切换请求从所述CS接入网络发送到MSC服务器（43），所述MSC服务器执行映射操作以基于规定的CS优先级别来确定所述PS优先级别并且将所述切换请求连同确定的PS优先级别转发到所述目标PS网络。

7. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其中承载资源的所述分配包括提供对于确定的PS优先级别所需要的IMS信令承载资源的指示。

8. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括将请求的利用SRVCC的CS到PS切换连同所确定的PS优先级别的指示发送到策略和计费规则功能（PCRF）（46）来改变所述IMS信令承载资源使得这些对应于所述PS优先级别。

9. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定的IMS优先级别作为切换命令的部分提供给所述UE（40），并且其中所述UE包括信令中用于发起所述IMS会话的所确定的IMS优先级别。

10. 如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中确定的IMS优先级别由所述UE（40）从用于所述CS呼叫的优先级别得到，并且其中所述UE包括信令中用于发起所述IMS会话的所确定的IMS优先级别。

11. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述PS优先级别是在演进分组核心（EPC）网络中使用的EPC优先级别。

12. 一种网络服务器（700），其配置成供在电信网络中使用，其中来自访问IP多媒体子系统（IMS）网络（47）的用户设备（UE）（40）的优先呼叫经由电路交换（CS）接入网络利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）切换到目标分组交换（PS）接入网络，并且由此建立IMS优先会话，所述网络服务器包括：     优先映射模块（704），其配置成基于所述呼叫的规定CS优先级别确定对于所述IMS会话的PS优先级别；

输入/输出（702），用于接收包括所述呼叫的所规定CS优先级别的指示的信号，并且用于发送包括所确定的PS优先级别的信号。

13. 如权利要求12所述的网络服务器，其中所述网络服务器是移动交换中心（MSC）服务器（43）。

14. 如权利要求12所述的网络服务器，其中所述网络服务器是服务GPRS支持节点（SGSN）。

15. 如权利要求12所述的网络服务器，其中所述网络服务器是演进分组核心（EPC）网络的移动性管理实体（MME）（44），并且所述PS优先级别是EPC优先级别。

16. 如权利要求12、14和15中任一项所述的网络服务器，其进一步配置成根据确定的PS优先级别发起对所述IMS会话分配承载资源。

17. 用户设备（UE）（800），其配置成：在电路交换（CS）接入网络中建立优先呼叫，所述优先呼叫具有规定的CS优先级别，经由所述CS接入网络访问IP多媒体子系统（IMS）网络（47）并且用于利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）将呼叫切换到目标分组交换（PS）接入网络，由此来建立IMS优先会话，所述用户设备包括：

输入/输出（802），用于经由所述CS接入网络接收并且传送信号；

输入/输出（803），用于经由所述PS接入网络接收并且传送信号；

存储器（806），其存储数据和程序指令；以及

处理器（804），其配置成处理所述程序指令以将对应于所述呼叫的所规定CS优先级别的IMS优先级别的指示存储在所述存储器中并且在发送到所述IMS网络的IMS信令中包括所述IMS优先级别以利用SRVCC建立所述IMS优先会话。

18. 如权利要求16所述的UE，其进一步配置成经由所述CS接入网络检索所述IMS优先级别。

19. 如权利要求16所述的UE，其进一步配置成基于用于所述CS接入网络的所述优先级别来得到所述IMS优先级别。

20. 一种计算机程序，用于对网络中的计算机编程以利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）使来自经由电路交换（CS）接入网络访问IP多媒体子系统（IMS）网络（47）的用户设备（UE）（40）的优先呼叫切换到目标分组交换（PS）接入网络，由此建立优先IMS会话，其中所述优先呼叫具有规定的CS优先级别，所述计算机程序包括：

将切换请求从所述CS接入网络朝所述PS接入网络和所述IMS网络发送（602）来转移所述优先呼叫；

基于所规定的CS优先级别确定对于所述PS网络中的所述会话的PS优先级别（603）；

发起对所述IMS会话分配承载资源（604），其中所述承载资源至少部分基于所述PS优先级别；以及

通过所述PS接入网络使所述呼叫转移到所述IMS会话（606）。

21. 一种计算机程序产品，其包括用于使网络中的计算机能够利用单无线电语音呼叫连续性（SRVCC）使来自经由电路交换（CS）接入网络访问IP多媒体子系统（IMS）网络（47）的用户设备（UE）（43）的优先呼叫切换到目标分组交换（PS）接入网络，由此建立优先IMS会话的指令，其中所述优先呼叫具有规定的CS优先级别，所述指令包括：

将切换请求从所述CS接入网络朝所述PS接入网络和所述IMS网络发送（602）来转移所述优先呼叫；

基于所规定的CS优先级别确定对于所述PS网络中的所述会话的PS优先级别（603）；

发起对所述IMS会话分配承载资源（604），其中所述承载资源至少部分基于所述PS优先级别；以及

通过所述PS接入网络使所述呼叫转移到所述IMS会话（606）。