CN104145507B - 通信系统、移动台以及通信方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种通信系统、移动台以及通信方法，能够抑制伴随移动台经由不与基于IP多媒体核心子系统(IMS)的服务对应的无线接入网络尝试向IP‑CAN的再连接而引起的IP‑CAN的处理负荷的增大。UE(100)能够经由与基于IP多媒体子系统的服务对应的LTE、和不与基于IP多媒体子系统的服务对应的3G的其中一个，连接到遵照因特网协议的IP‑CAN。UE(100)在从LTE迁移到3G后，在从能够与IP多媒体子系统进行通信的SGSN接收到表示不能连接到IP多媒体子系统的连接拒绝通知的情况下，仅在正处于接收到连接拒绝通知的3G范围内时，中止IP接入网络的再连接请求的发送。

Description

通信系统、移动台以及通信方法
技术领域
本发明涉及能够连接到遵照因特网协议的接入网络的通信系统、移动台以及通信方法。
背景技术
在长期演进(Long Term Evolution；LTE)中，规定了如下的架构：移动台(UE)在提供会话初始协议(Session Initiation Protocol；SIP)以及语音媒体的传输功能的IP接入网络即IP-连通性接入网络(IP-Connectivity Access Network；IP-CAN)上，确立SIP以及语音媒体用的逻辑通信路径即IP-CAN承载(SIP bearer)，实现LTE中的语音通话(VoLTE)(例如、参照非专利文献1)。
此外，规定了在IP-CAN承载因某种的原因(例如、移动台的向UTRAN/GERAN的切换或网络侧的过载状态等)而被释放的情况下，移动台执行向IP-CAN的再连接步骤(例如、非专利文献2)。
图1表示移动台经由E-UTRAN(LTE)而确立了IP-CAN承载之后，由于向其他的无线接入网络即UTRAN/GERAN的切换(迁移)而使得IP-CAN承载被释放的情况下的通信时序。如图1所示，若移动台执行向UTRAN/GERAN的切换(S10)，则IP-CAN承载被释放(removal)(S20)。此外，移动台在该切换的执行后，执行向IP-CAN的再连接步骤(S30)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：3GPP TS 24.229 V11.2.1，3rd Generation PartnershipProject；Technical Specification Group Core Network and Terminals；IPmultimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol(SIP)andSession Description Protocol(SDP)；Stage 3(Release 11)，2012年1月
非专利文献2：3GPP TS 23.228 V11.3.0，3rd Generation PartnershipProject；Technical Specification Group Services and System Aspects；IPMultimedia Subsystem(IMS)；Stage 2(Release 11)，2011年12月
发明内容
可是，在上述的以往的移动台向IP-CAN的再连接步骤中，存在下列问题。例如，在移动台从E-UTRAN(LTE)切换到UTRAN/GERAN从而使得IP-CAN承载临时被释放的情况下，如上所述，移动台执行向IP-CAN的再连接步骤，但是存在UTRAN/GERAN不具备提供SIP以及语音媒体的传输所需的频带的能力、或者不与经由IP多媒体核心子系统(IP Multimediacore network Subsystem；IMS)的服务(例如、利用了SIP的语音通话)对应的情况，其中，所述IP多媒体核心子系统由政策和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function；PCRF)和主呼叫会话控制功能(Primary-Call Session Control Function；P-CSCF)等构成。
即使在这样的情况下，移动台也一定执行向IP-CAN的再连接步骤，因此，重复该再连接步骤，从而存在IP-CAN的处理负荷徒增的可能性。
因此，本发明鉴于这样的状况而完成，目的在于，提供一种通信系统、移动台以及通信方法，能够抑制伴随移动台经由不与基于IP多媒体核心子系统(IP Multimedia corenetwork Subsystem；IMS)的服务对应的无线接入网络尝试向IP-CAN的再连接引起的IP-CAN的处理负荷的增大。
本发明的第1特征是一种通信系统，该通信系统具备：移动台，能够经由与遵照因特网协议的特定服务对应的第1无线接入网络、和不与遵照所述因特网协议的特定服务对应的第2无线接入网络的其中一个，连接到遵照因特网协议的IP接入网络；以及交换机，能够与遵照所述因特网协议的特定服务进行通信，其宗旨在于，所述交换机具备：连接拒绝通知部，在经由所述第2无线接入网络而从所述移动台接收到向所述IP接入网络的再连接请求的情况下，将连接拒绝通知发送到所述移动台，所述连接拒绝通知表示不能连接到遵照所述因特网协议的特定服务中所利用的APN，所述移动台具备：再连接中止部，在从所述第1无线接入网络向所述第2无线接入网络的迁移后，从所述交换机接收到所述连接拒绝通知的情况下，仅在正处于接收到所述连接拒绝通知的所述第2无线接入网络范围内时，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送。
本发明的第2特征是一种移动台，所述移动台能够经由与遵照因特网协议的特定服务对应的第1无线接入网络、和不与遵照所述因特网协议的特定服务对应的第2无线接入网络的其中一个，连接到遵照因特网协议的IP接入网络，其宗旨在于，所述移动台具备：再连接中止部，在从所述第1无线接入网络向所述第2无线接入网络的迁移后，从能够与遵照所述因特网协议的特定服务进行通信的交换机接收到连接拒绝通知的情况下，仅在正处于接收到所述连接拒绝通知的所述第2无线接入网络范围内时，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送，所述连接拒绝通知表示不能连接到遵照所述因特网协议的特定服务中所利用的APN。
本发明的第3特征是一种由移动台和交换机执行的通信方法，所述移动台能够经由与遵照因特网协议的特定服务对应的第1无线接入网络、和不与遵照所述因特网协议的特定服务对应的第2无线接入网络的其中一个，连接到遵照因特网协议的IP接入网络，所述交换机能够与遵照所述因特网协议的特定服务进行通信，其宗旨在于，所述通信方法具有：所述交换机在经由所述第2无线接入网络而从所述移动台接收到向所述IP接入网络的再连接请求的情况下，将表示不能连接到遵照所述因特网协议的特定服务中所利用的APN的连接拒绝通知发送到所述移动台的步骤；以及所述移动台在从所述第1无线接入网络向所述第2无线接入网络的迁移后，从所述交换机接收到所述连接拒绝通知的情况下，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送的步骤。
附图说明
图1是表示在以往的移动通信系统中IP-CAN承载被释放的情况下的通信时序的图。
图2是本发明的实施方式所涉及的移动通信系统的整体概略结构图。
图3是本发明的实施方式所涉及的交换机的功能方框结构图。
图4是本发明的实施方式所涉及的移动台的功能方框结构图。
图5是本发明的实施方式所涉及的通信系统的动作流程。
具体实施方式
接着，说明本发明的实施方式。另外，在以下的附图的记载中，对相同或者类似的部分赋予相同或者类似的标号。其中，应注意附图是示意性的，各尺寸的比例等与现实的比例不同。
因此，具体的尺寸等应参照以下的说明来进行判断。此外，显然在附图相互之间也包含相互的尺寸的关系和比例不同的部分。
(1)移动通信系统的整体概略结构
图2是本实施方式所涉及的移动通信系统10的整体概略结构图。如图2所示，移动通信系统10由移动台100(以下、UE100)、IP-连通性接入网络200(IP-Connectivity AccessNetwork 200)(以下、IP-CAN200)以及IP多媒体核心子系统300(IP Multimedia corenetwork Subsystem 300)(以下、IMS300)构成。
在本实施方式中，UE100能够执行遵照长期演进(Long Term Evolution；LTE)以及3G(W-CDMA)方式的无线通信。UE100能够遵照LTE或者3G方式连接到IP-CAN200。此外，UE100经由IP-CAN200，执行UE100向IMS300的注册(Registration)。例如，UE100能够按照3GPPTS24.229的第5.1.1.1节和L3.1.2节中规定了的注册(Registration)步骤，执行UE100向IMS300的注册。
LTE(E-UTRAN)是与基于IMS300的服务对应的无线接入网络，在本实施方式中构成第1无线接入网络。此外，3G(UTRAN)是不与基于IP多媒体子系统的服务对应的无线接入网络，在本实施方式中构成第2无线接入网络。UE100能够经由LTE和3G的其中一个连接到IP-CAN200。另外，也可以将3G设为与基于IP多媒体子系统的服务对应的无线接入网络，将LTE设为不与基于IP多媒体子系统的服务对应的无线接入网络。
IP-CAN200是遵照因特网协议(IP)的IP接入网络。具体而言，IP-CAN200是提供会话初始协议(Session Initiation Protocol；SIP)以及语音媒体的传输功能的网络，在本实施方式中，相当于LTE/演进分组核心(Evolved Packet Core；EPC)网络。
IP-CAN200包含：移动管理实体(Mobility Management Entity；MME)、服务网关(Serving Gateway；SGW)、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway；PGW)、政策和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function；PCRF)以及SGSN(Serving GPRSSupport Node，服务GPRS支持节点)210(交换机)。另外，在本实施方式中，由UE100和SGSN210构成通信系统。
MME是容纳eNodeB(无线基站)且提供移动性(mobility)控制和承载控制功能等的交换机。SGW是容纳3GPP(LTE)的接入系统的范围内分组交换机。PGW是与IMS基础的连接点，并且是进行IP地址的分配和向SGW的分组传送等的分组交换机。此外，PGW与PCRF协作，执行QoS控制和承载设定控制等。PCRF是执行用于用户数据传送的QoS以及计费的控制的逻辑节点。SGSN是容纳UTRAN(3G)接入系统的分组交换机。
IMS300是遵照因特网协议的多媒体子系统，包含：主呼叫会话控制功能(Primary-Call Session Control Function；P-CSCF)、询问呼叫会话控制功能(Interrogating-CallSession Control Function；I-CSCF)、服务呼叫会话控制功能(Serving-Call SessionControl Function；S-CSCF)以及应用服务器(Application Server；AS)。
P-CSCF是配置于与EPC的连接点的SIP中继服务器，不仅具有SIP的传送的功能，还具有与EPC(PCRF)协作，起动QoS控制、或者识别IP-CAN承载的状态的功能。此外，其他网(固定电话网等)连接到IMS300。
(2)通信系统的功能方框结构
接着，说明在本实施方式中构成通信系统的UE100以及SGSN 210的功能方框结构。
(2.1)SGSN 210
图3是SGSN 210的功能方框结构图。SGSN 210是能够与IMS300进行通信的交换机，如图3所示，SGSN 210具备：连接可否判定部211以及连接拒绝通知部213。
连接可否判定部211在接收到从UE100接收到的向IP-CAN200的再连接请求，具体而言，激活PDP上下文请求(Activate PDP Context Request)(连接目的地：IMS APN)的情况下，判定UE100能否进行向IP-CAN200的再连接。连接可否判定部211在经由3G(UTRAN)而从UE100接收到向IP-CAN200的再连接请求的情况下，由于3G不与经由IMS300的服务(例如、利用SIP的语音通话)对应，因此否定UE100向IP-CAN200的再连接。一方面，连接可否判定部211经由LTE(E-UTRAN)而从UE100接收到向IP-CAN200的再连接请求的情况下，由于LTE与经由IMS300的该服务对应，因此肯定UE100向IP-CAN200的再连接。
连接拒绝通知部213基于由连接可否判定部211进行的再连接的可否判定结果，将表示不能连接到IMS300的连接拒绝通知，具体而言，激活PDP上下文拒绝(Activate PDPContext Reject)发送到UE100。
更具体而言，连接拒绝通知部213在经由3G而从UE100接收到向IP-CAN200的再连接请求的情况下，将激活PDP上下文拒绝(Activate PDP Context Reject)发送到UE100。连接拒绝通知部213将包含规定的原因值(Cause Value)(例如、SM原因#32(Service Optionnot supported，服务选择不支持))的激活PDP上下文拒绝(Activate PDP ContextReject)发送到UE100。另外，关于原因值(Cause Value)，除了#32之外，也可以使用例如#27(Missing/Unknown APN，丢失/未知APN)或#31等。
(2.2)UE100
图4是UE100的功能方框结构图。如图4所示，UE100具备：再连接执行部110以及再连接中止部120。
再连接执行部110执行向IP-CAN200的再连接。具体而言，再连接执行部110在UE100和构成IP-CAN200的PGW之间所确立了的逻辑通信经路即IP-CAN承载由于某种原因而被释放的情况下，将激活PDP上下文请求(Activate PDP Context Request)(连接目的地：IMS APN)发送到SGSN 210，执行IP-CAN200的再连接。
尤其，在本实施方式中，再连接执行部110在UE100从LTE迁移到3G后，即使在正处于3G范围内的情况下，也尝试IP-CAN200的再连接。另外，迁移中包含从LTE向3G的切换和重新定向。
再连接中止部120中止再连接执行部110对IP-CAN200的再连接请求的发送。具体而言，再连接中止部120在从LTE向3G的迁移后，在从SGSN 210接收到连接拒绝通知(Activate PDP Context Reject)的情况下，中止IP-CAN200的再连接请求的发送。另外，再连接中止部120仅在正处于接收到连接拒绝通知的3G范围内时，中止IP-CAN200的再连接请求的发送。
在本实施方式中，再连接中止部120由非接入层(Non-Access-Stratum)121(以下、NAS层121)、以及位于NAS层121上位的上位层123构成。
NAS层121从SGSN 210接收连接拒绝通知。具体而言，上位层123是IMS应用，基于从NAS层121接收到的连接拒绝通知，将IMS300设定为注销(Deregistered)状态。即，上位层123将IMS300设定为注销(Deregistered)状态，从而中止基于IMS300的服务的利用。
此外，NAS层121也可以在UE100持续向3G连接的期间，中止IP-CAN200的再连接请求的发送。即，NAS层121仅在持续连接到相同的无线接入网络时，不执行向被SGSN 210拒绝了再连接的IP-CAN的再连接。
(3)通信系统的动作
图5表示UE100以及SGSN 210进行的向IP-CAN200的再连接的中止动作流程。
如图5所示，UE100具体而言NAS层121对IMS用的IP-CAN(IP-CAN200)发送再连接请求(S110)。具体而言，NAS层121将激活PDP上下文请求(Activate PDP Context Request)(连接目的地：IMS APN)发送到SGSN 210。另外，在此，以UE100从LTE迁移到3G而正处于3G范围内的情况为前提。
接收到激活PDP上下文请求(Activate PDP Context Request)的SGSN210判定为由于UE100连接到3G，因此不能经由该IP-CAN连接到IMS300(S120)。因此，SGSN 210将表示不能连接到IMS300的连接拒绝通知发送到UE100(S130)。具体而言，SGSN 210将包含规定的原因值(Cause Value)(Cause#32)的激活PDP上下文拒绝(Activate PDP Context Reject)(原因#32)发送到UE100。
接收到激活PDP上下文拒绝(Activate PDP Context Reject)的UE100的NAS层121将不能利用IMS300的情况通知到上位层123(S140)。
被通知了不能利用IMS300的情况的上位层123将IMS300设定为注销(Deregistered)状态(S150)。此外，NAS层121在UE100正处于相同无线接入网络(RAT)，具体而言3G范围内的期间，中止向IP-CAN200的再连接(S160)。具体而言，NAS层121中止激活PDP上下文请求(Activate PDP Context Request)的发送。
(4)作用·效果
根据上述的UE100以及SGSN 210，在从LTE向3G的迁移后，在从SGSN210接收到连接拒绝通知(Activate PDP Context Reject，激活PDP上下文拒绝)的情况下，中止IP-CAN200的再连接请求(Activate PDP Context Request，激活PDP上下文请求)的发送。因此，能够抑制伴随UE100经由无线接入网络(3G)尝试向IP-CAN200的再连接而引起的IP-CAN200的处理负荷的增大，其中该无线接入网络(3G)不与基于IMS300的服务对应。
此外，在本实施方式中，在UE100正处于3G范围内的期间，能够中止IP-CAN200的再连接请求的发送。由此，能够进一步抑制伴随UE100尝试向IP-CAN200的再连接而引起的IP-CAN200的处理负荷的增大。
(5)其他的实施方式
如上述那样，通过本发明的一实施方式公开了本发明的内容，但是不应理解为构成本公开的一部分的论述以及附图是用于限定本发明的。根据本公开，对于本领域技术人员而言，应理解各种的代替实施方式。
例如，在上述的实施方式中，说明了将UTRAN(3G)作为不与基于IP多媒体子系统的服务对应的无线接入网络的例子，但是也可以代替UTRAN而是GERAN(2G)或E-UTRAN(LTE)，也可以是使用其他的无线通信技术的移动通信系统。
另外，在E-UTRAN(LTE)的情况下，也能够将上述的实施方式的SGSN210置换为MME。该情况下，UE100向MME发送的信号不是激活PDP上下文(Activate PDP Context)，而变成PDN连通性请求(PDN Connectivity Request)。此外，MME对UE100进行响应的信号变成PDN连通性拒绝(PDN Connectivity Reject)。该情况下，UE100在正处于LTE范围的期间，中止IP-CAN200的再连接请求的发送的发送。
此外，在上述的实施方式中，再连接中止部120由NAS层121以及上位层123构成，但是不一定必须是这样的结构。例如，也可以设为NAS层121中止利用基于IMS300的服务。进而，在上述的实施方式中，SGSN 210发送了连接拒绝通知，但是也可以是其他的装置(例如、SGW)将连接拒绝通知发送给UE100。
另外，上述的本发明也可以如下表现。本发明的第1特征是一种通信系统，所述通信系统具备：UE100(移动台)，经由与基于遵照因特网协议的IMS300(IP多媒体子系统)的服务对应的第1无线接入网络、和不与基于所述IP多媒体子系统的服务对应的第2无线接入网络的其中一个，能够连接到遵照因特网协议的IP-CAN200(IP接入网络)；以及交换机，能够与所述IP多媒体子系统进行通信，其宗旨在于，所述交换机具备：连接拒绝通知部213(连接拒绝通知部)，在经由所述第2无线接入网络而从所述移动台接收到向所述IP接入网络的再连接请求的情况下，将表示不能连接到所述IP多媒体子系统的连接拒绝通知发送到所述移动台，所述移动台具备：再连接中止部120(再连接中止部)，在从所述第1无线接入网络向所述第2无线接入网络的迁移后，在从所述交换机接收到所述连接拒绝通知的情况下，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送。
在上述的本发明的第1特征中，所述再连接中止部也可以包含：NAS层121(NAS层)，从所述交换机接收所述连接拒绝通知；以及上位层123(上位层)，基于从所述NAS层接收到的所述连接拒绝通知，将所述IP多媒体子系统设定为注销(Deregistered)状态。
在上述的本发明的第1特征中，所述再连接中止部也可以在所述移动台持续向所述第2无线接入网络连接的期间，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送。
本发明的第2特征是一种UE100(移动台)，所述UE100(移动台)经由与基于遵照因特网协议的IP多媒体子系统的服务对应的第1无线接入网络、和不与基于所述IP多媒体子系统的服务对应的第2无线接入网络的其中一个，能够连接到遵照因特网协议的IP接入网络，其宗旨在于，所述UE100(移动台)具备：再连接中止部，在从所述第1无线接入网络向所述第2无线接入网络的迁移后，在从能够与所述IP多媒体子系统进行通信的交换机接收到表示不能连接到所述IP多媒体子系统的连接拒绝通知的情况下，仅在正处于接收到所述连接拒绝通知的所述第2无线接入网络范围内时，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送。
本发明的第3特征是一种由UE100(移动台)和SGSN210(交换机)执行的通信方法，所述UE100(移动台)经由与基于遵照因特网协议的IP多媒体子系统的服务对应的第1无线接入网络、不与基于所述IP多媒体子系统的服务对应的第2无线接入网络的其中一个，能够连接到遵照因特网协议的IP接入网络，所述SGSN210(交换机)能够与所述IP多媒体子系统进行通信，其宗旨在于，所述通信方法具有：所述交换机经由所述第2无线接入网络而从所述移动台接收到向所述IP接入网络的再连接请求的情况下，将表示不能连接到所述IP多媒体子系统的连接拒绝通知发送到所述移动台的步骤；以及所述移动台在从所述第1无线接入网络向所述第2无线接入网络的迁移后，从所述交换机接收到所述连接拒绝通知的情况下，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送的步骤。
这样，本发明当然包括未记载在此的各种的实施方式等。因此，本发明的技术的范围是仅由基于上述的说明的妥当的权利要求书的发明特定事项而决定的范围。
另外，日本国专利申请第2012-045977号(2012年3月1日申请)的全部内容通过参照而编入到本申请说明书。
产业上的利用可能性
根据本发明的特征，提供一种通信系统、移动台以及通信方法，能够抑制伴随移动台经由不与基于IP多媒体核心子系统(IP Multimedia core network Subsystem；IMS)的服务对应的无线接入网络而尝试向IP-CAN的再连接引起的IP-CAN的处理负荷的增大。
标号说明
10…移动通信系统
100…UE
110…再连接执行部
120…再连接中止部
121…NAS层
123…上位层
200…IP-CAN
210…SGSN
211…连接可否判定部
213…连接拒绝通知部
300…IMS

Claims (8)

1.一种通信系统，所述通信系统具备移动台和交换机即SGSN，所述移动台能够经由与遵照因特网协议的特定服务对应的LTE网络、或者与遵照所述因特网协议的特定服务不对应的3G网络而与遵照因特网协议的IP接入网络连接，所述交换机能够与遵照所述因特网协议的特定服务进行通信，
所述交换机具备连接拒绝通知部，所述连接拒绝通知部在经由所述3G网络而从所述移动台接收到向所述IP接入网络的再连接请求的情况下，将连接拒绝通知发送到所述移动台，所述连接拒绝通知表示不能连接到遵照所述因特网协议的特定服务中所利用的APN，
所述移动台具备再连接中止部，所述再连接中止部在从所述LTE网络向所述3G网络的迁移后，从所述交换机接收到所述连接拒绝通知的情况下，在所述移动台正处于接收到所述连接拒绝通知的所述3G网络范围内的期间，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送。
2.如权利要求1所述的通信系统，其中，
遵照所述因特网协议的特定服务为IP多媒体子系统。
3.如权利要求2所述的通信系统，其中，
所述再连接中止部包含：
NAS层，从所述交换机接收所述连接拒绝通知；以及
上位层，基于从所述NAS层接收到的所述连接拒绝通知，将所述IP多媒体子系统设定为注销状态。
4.一种移动台，所述移动台能够经由与遵照因特网协议的特定服务对应的LTE网络、或者与遵照所述因特网协议的特定服务不对应的3G网络，而与遵照因特网协议的IP接入网络连接，
所述移动台具备再连接中止部，所述再连接中止部在从所述LTE网络向所述3G网络的迁移后，在从能够与遵照所述因特网协议的特定服务进行通信的交换机接收到连接拒绝通知的情况下，在所述移动台正处于接收到所述连接拒绝通知的所述3G网络范围内的期间，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送，所述连接拒绝通知表示不能连接到遵照所述因特网协议的特定服务中所利用的APN。
5.如权利要求4所述的移动台，其中，
遵照所述因特网协议的特定服务为IP多媒体子系统。
6.如权利要求5所述的移动台，其中，
所述再连接中止部包含：
NAS层，从所述交换机接收所述连接拒绝通知；以及
上位层，基于从所述NAS层接收到的所述连接拒绝通知，将所述IP多媒体子系统设定为注销状态。
7.一种通信方法，由移动台和交换机即SGSN执行，所述移动台能够经由与遵照因特网协议的特定服务对应的LTE网络、或者与遵照所述因特网协议的特定服务不对应的3G网络，而与遵照因特网协议的IP接入网络连接，所述交换机能够与遵照所述因特网协议的特定服务进行通信，
所述通信方法，具有：
所述交换机在经由所述3G网络而从所述移动台接收到向所述IP接入网络的再连接请求的情况下，将表示不能连接到遵照所述因特网协议的特定服务中所利用的APN的连接拒绝通知发送到所述移动台的步骤；以及
所述移动台在从所述LTE网络向所述3G网络的迁移后，从所述交换机接收到所述连接拒绝通知的情况下，在所述移动台正处于接收到所述连接拒绝通知的所述3G网络范围内的期间，中止所述IP接入网络的再连接请求的发送的步骤。
8.如权利要求7所述的通信方法，其中，
遵照所述因特网协议的特定服务为IP多媒体子系统。
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