CN115334467B - 通信网络 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及通信网络。本公开提供了一种通信网络，所述通信网络可用于使用互联网协议(IP)传送短消息服务(SMS)消息。用户装备可通过高带宽通信链路向无线装备传输SMS‑over‑IP会话发起协议(SIP)消息。所述无线装备可将所述SMS‑over‑IP SIP消息路由至ePDG。当高带宽链路不可用时，所述用户装备可通过低带宽通信链路将压缩消息传输至代理服务器。所述代理服务器可将所述压缩消息转换为被传输至所述ePDG的SMS‑over‑IP SIP消息。从所述ePDG的角度来看，所述代理服务器可充当第一用户装备的代理。即使在所述高带宽通信链路变得不可用时，这也可允许SMS消息数据继续通过通信网络进行传送。

Description

通信网络
分案说明
本申请是于2020年07月03日提交的申请号为202010637032.8、名称为“通信网络”的中国发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月7日提交的美国专利申请16/595,260以及于2019年7月8日提交的临时专利申请62/871,585的优先权，这些申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及通信网络，并且更具体地涉及用于传送短消息服务(SMS)消息的通信网络。
背景技术
通信网络用于在第一用户装备与第二用户装备之间传送数据消息。数据消息通常包括基于文本的消息，诸如短消息服务(SMS)消息。SMS消息由蜂窝基站(即，使用蜂窝电话频带中的射频信号)在第一用户装备与运营商核心网之间进行传送。
许多通信网络具有SMS-over-IP能力，其中通过互联网或使用互联网协议(IP)操作的其他网络传送的SMS-over-IP消息中包含去往或来自运营商授权的第一用户装备的SMS消息。管理运营商核心网的网络运营商还操作通信地耦接到运营商核心网的运营商演进分组数据网关(ePDG)。SMS-over-IP消息通过互联网以及未由运营商操作的附加网络诸如本地无线接入点(即，使用无线局域网频带中的射频信号)在第一用户装备与运营商ePDG之间进行传送。
在第一用户装备与第二用户装备之间传送SMS消息数据的能力通常取决于第一用户装备与蜂窝基站之间的第一无线通信链路或第一用户装备与互联网之间的第二通信链路的可用性。如果不小心，则当第一通信链路和第二通信链路不可用时，第一用户装备和第二用户装备可能无法通过通信网络传送SMS消息数据。
发明内容
通信网络可用于使用互联网协议(IP)在第一用户装备与第二用户装备之间传送短消息服务(SMS)消息数据。通信网络可包括互联网供应联网装备，诸如路由器或无线接入点、代理服务器和演进分组数据网关(ePDG)。第一用户装备可通过第一用户装备与互联网供应联网装备之间的第一通信链路无线地传输包括SMS消息数据的SMS-over-IP会话发起协议(SIP)消息。互联网供应联网装备可通过互联网将SMS-over-IP SIP消息路由至ePDG。SMS-over-IP SIP消息可例如通过覆盖无线装备、互联网和第一通信链路并且终止于ePDG和第一用户装备处的网络隧道传输。
第一用户装备可确定第一通信链路何时不可用(例如，何时第一用户装备超出无线装备的范围或何时互联网不可用)。当第一通信链路不可用时，第一用户装备可封装SMS消息数据以形成压缩消息。第一用户装备可通过第二通信链路将压缩消息无线地传输至代理服务器，该第二通信链路具有小于第一通信链路的带宽。该代理服务器可将压缩消息转换为SMS-over-IP SIP消息。例如，代理服务器可对压缩消息进行解封装和解压缩，以恢复SMS消息数据。代理服务器然后可重新封装SMS消息数据以生成SMS-over-IP SIP消息。代理服务器可向ePDG传输SMS-over-IP SIP消息(例如，通过终止于代理服务器和ePDG处的网络隧道)。
该过程可颠倒以在第一用户装备处接收由第二用户装备传输的SMS消息数据。运营商ePDG可在SMS-over-IP SIP消息中将SMS消息从第二用户装备传输至代理服务器。代理服务器可将从ePDG接收到的SMS-over-IP SIP消息转换为通过第二通信链路提供至第一用户装备的压缩消息。代理服务器传送的SMS-over-IP SIP消息对运营商ePDG而言可能与通过无线装备传送的SMS-over-IP消息无法区分开。这样，当第一通信链路不可用时，从ePDG的角度来看，代理服务器可充当第一用户装备的代理。即使在第一通信链路不可用时，这也可允许SMS消息数据继续在第一用户装备与第二用户装备之间进行传送。
附图说明
图1是根据一些实施方案的传送短消息服务(SMS)消息数据的例示性通信网络的示意图。
图2是根据一些实施方案的用于通过通信网络传送SMS消息数据的例示性用户装备的示意图。
图3是根据一些实施方案的涉及在高带宽通信链路不可用时使用通信网络经由低带宽通信链路和代理服务器传送SMS消息数据的例示性步骤的流程图。
图4是根据一些实施方案的涉及经由低带宽通信链路和代理服务器建立并且认证用户装备与运营商演进分组数据网关(ePDG)之间的逻辑网络路径的例示性步骤的流程图。
图5是根据一些实施方案的涉及经由低带宽通信链路和代理服务器从用户装备向运营商ePDG传输SMS消息数据的例示性步骤的流程图。
图6是根据一些实施方案的涉及经由代理服务器和低带宽通信链路在用户装备处接收SMS消息数据的例示性步骤的流程图。
图7是示出根据一些实施方案的当高带宽通信链路不可用时，例示性用户装备可如何通过高带宽通信链路然后通过低带宽通信链路传输SMS消息数据的流程图。
图8是示出根据一些实施方案的当高带宽通信链路不可用时，例示性用户装备可如何通过高带宽通信链路然后通过低带宽通信链路接收SMS消息数据的流程图。
具体实施方式
通信网络可包括第一用户装备和第二用户装备。第一用户装备可向第二用户装备传输消息并且可从第二用户装备接收消息。通信网络可包括由网络运营商或服务提供商操作的运营商核心网。通信网络还可包括由网络运营商操作的运营商演进分组数据网关(ePDG)。
通信网络可在第一用户装备与第二用户装备之间传送消息数据，诸如短消息服务(SMS)消息数据。SMS消息数据可包括在经由蜂窝基站(例如，通过蜂窝电话通信链路)在运营商核心网与第一用户装备之间传送的SMS消息中。SMS消息数据还可包括在由通信网络使用互联网协议(IP)传送的SMS-over-IP消息中。可经由运营商ePDG和无线接入点在运营商核心网与第一用户装备之间传送SMS-over-IP消息(例如，可通过无线局域网通信链路在无线接入点与第一用户装备之间传送SMS-over-IP消息)。如果需要，还可经由运营商ePDG和蜂窝基站在运营商核心网与第一用户装备之间传送SMS-over-IP消息(例如，在蜂窝电话通信链路能够传送SMS-over-IP消息的情况下)。SMS-over-IP消息是会话发起协议(SIP)消息，因此在本文中有时可称为SMS-over-IP SIP消息或简称为SIP消息。
蜂窝电话通信链路和无线局域网通信链路是支持相对高数据速率(例如，100kB/s或更高、1MB/s或更高、10MB/s或更高、1GB/s或更高等)的高带宽通信链路。通信网络还可包括通过低带宽通信链路与第一用户装备进行通信的代理服务器。低带宽通信链路可使用相对低的数据速率(例如，100kB/s或更低、10kB/s或更低、1kB/s或更低，或低于高带宽通信链路的数据速率的其他数据速率)来操作。当第一用户装备不能通过高带宽通信链路进行通信时(例如，当第一用户装备已经移出蜂窝基站和无线接入点的范围或当互联网不可用时)，第一用户装备可能仍然能够通过低带宽通信链路与代理服务器进行通信。
当高带宽通信链路对于第一用户装备不可用时，通信网络可经由代理服务器和低带宽通信链路建立并认证第一用户装备与运营商ePDG之间的逻辑网络路径。该逻辑网络路径可包括第一用户装备与代理服务器之间的第一路径以及包括代理服务器与运营商ePDG之间的安全网络隧道的第二路径。一旦已建立逻辑网络路径，第一用户装备就可生成包括SMS消息数据的压缩消息以传送至第二用户装备。第一用户装备可使用与低带宽通信链路相关联的压缩算法来封装SMS消息数据而生成压缩消息。第一用户装备可通过低带宽通信链路将压缩消息传输至代理服务器。
该代理服务器可使用与低带宽通信链路相关联的解压缩算法从压缩消息中对SMS消息数据进行解包(解封装)。该代理服务器可重新打包(重新封装)经解包的SMS消息数据以产生SMS-over-IP SIP消息。代理服务器可将SMS-over-IP SIP消息传输至运营商ePDG(例如，通过安全网络隧道)，该运营商ePDG将SMS-over-IP SIP消息或来自SMS-over-IP消息的SMS消息数据传送至运营商核心网。运营商核心网可向SMS控制器提供SMS-over-IPSIP消息或来自SMS-over-IP SIP消息的SMS消息数据。SMS控制器可将SMS消息数据转发至第二用户装备(例如，作为通过不同运营商核心网或相同运营商核心网传送至第二用户装备的SMS消息或SMS-over-IP消息)。对于运营商ePDG而言，从代理服务器接收的SMS-over-IP SIP消息可能看起来与经由蜂窝基站和无线接入点传送至运营商ePDG的SMS-over-IPSIP消息无法区分开。当高带宽通信链路不可用时，可颠倒该过程以经由代理服务器和低带宽通信链路将SMS消息数据从第二用户装备传送至第一用户装备。
图1是用于在第一用户装备(UE)12与第二用户装备14之间传送SMS消息数据或其他消息数据的例示性通信网络(系统)10的示意图。如图1所示，通信网络10可包括运营商核心网16、运营商ePDG 24、认证服务器26、SMS控制器18、网络部分32、运营商配置文件服务器28、代理服务器30、一个或多个蜂窝基站22以及一个或多个无线接入点20。如果需要，可省略蜂窝基站22和/或无线接入点20。蜂窝基站22和无线接入点20在本文中有时可统称为高带宽无线装备或简称为无线装备。
第一用户装备12可通过高带宽通信链路诸如高带宽通信链路36与蜂窝基站22进行通信。蜂窝基站22可通过数据路径38与运营商核心网16进行通信。如果需要，蜂窝基站22可通过对应的数据路径(为清楚起见，图1中未示出)与运营商ePDG 24进行通信。第一用户装备12可通过高带宽通信链路诸如高带宽通信链路34与无线接入点20进行通信。无线接入点20可通过数据路径40与运营商ePDG 24进行通信。运营商ePDG 24可通过数据路径42与运营商核心网16进行通信。代理服务器30可通过数据路径52与运营商ePDG 24进行通信，并且可通过数据路径48与运营商配置文件服务器28进行通信。运营商核心网16可通过数据路径46与认证服务器26进行通信，并且可通过数据路径44与SMS控制器18进行通信。
数据路径38、40、42、44、46、48和52在本文中有时可称为通信路径或通信数据路径。数据路径38、40、42、44、46、48和52可各自包括一个或多个有线通信链路(例如，使用电缆诸如以太网电缆、射频电缆诸如同轴电缆或其他传输线、光纤或其他光缆等形成的通信链路)、一个或多个无线通信链路(例如，在英寸、英尺或数十英尺的范围内操作的短程无线通信链路，在数百英尺、数千英尺、英里或数十英里的范围内操作的中程无线通信链路和/或在数百或数千英里的范围内操作的远程无线通信链路，等)、交换机、路由器、服务器、调制解调器、中继器、电话线、网卡、线路卡、通信网关、入口、用户装备(例如，计算设备、移动设备等)、无线接入点、基站、使用这些部件或其他部件耦接在一起的通信(网络)节点网络或终端中的一些或全部(例如，网状网络、中继网络、环形网络、局域网、无线局域网、个人局域网、云网络、星形网络、树形网络或具有其他网络拓扑的通信节点网络中的一些或全部)、互联网、这些的组合等。
SMS控制器18可通过网络部分32与第二用户装备14进行通信。网络部分32可包括一个或多个通信链路、数据路径、无线接入点、蜂窝基站、代理服务器、运营商ePDG、运营商核心网和/或运营商配置文件服务器。图1的运营商网络16和运营商ePDG 24可以由对应的网络运营商或服务提供商进行操作。在一种合适的布置中，网络部分32可包括运营商核心网、运营商ePDG和其他部件，这些部件由与运营商核心网16和运营商ePDG 24相关联的网络运营商不同的网络运营商进行操作。在另一种合适的布置中，网络部分32可由与运营商核心网16和运营商ePDG 24相同的网络运营商或服务提供商进行操作(例如，在第二用户装备14和第一用户装备12两者订阅相同网络运营商的情况下，网络部分32可包括运营商核心网16、运营商ePDG 24、蜂窝基站22、无线接入点20、运营商配置文件服务器28以及数据路径38、40、42、44和46中的一者或多者)。
高带宽通信链路36和34可支持使用相对高数据速率(例如，100kB/s或更高、1MB/s或更高、10MB/s或更高、1GB/s或更高等)的数据传输。高带宽通信链路36和34可各自包括相应的高带宽无线通信链路。例如，高带宽通信链路36可包括使用蜂窝电话频带无线地传送数据的蜂窝电话通信链路(例如，使用蜂窝电话无线电接入技术诸如4G LTE、GSM、UMTS等进行维护的无线通信链路)。高带宽通信链路34可包括使用无线局域网频带无线地传送数据的无线局域网通信链路(例如，使用无线局域网无线电接入技术诸如进行维护的无线通信链路)。在该示例中，高带宽通信链路36和34中的高带宽无线通信链路是在英寸、英尺或数十英尺的范围内操作的短程无线通信链路，或者是在数百英尺、数千英尺、英里或数十英里的范围内操作的中程无线通信链路。这仅为例示性的，并且如果需要，高带宽通信链路34和/或36可包括在数百英里或数千英里等范围内操作的远程无线通信链路。
实际上，当用户装备12位于蜂窝基站22或无线接入点20的范围内时，第一用户装备12可仅使用高带宽通信链路36和34进行通信。当用户装备12位于蜂窝基站22和无线接入点20的范围之外时(或每当高带宽通信链路36和34以其他方式不可用时)，第一用户装备12可经由代理服务器30和低带宽通信链路50与运营商ePDG 24进行通信。即使在高带宽通信链路34和36不可用时，第一用户装备12和代理服务器30也能够通过低带宽通信链路50传送数据。代理服务器30可在计算机、服务器或任何其他计算装备上实现。如果需要，代理服务器30可在分布式计算机系统诸如基于云的计算机网络上实现。例如，代理服务器30可在逻辑上被定义为在一个或多个地理位置处跨两个或更多个底层物理计算机、服务器、网络终端、网络节点或其他计算装备实现(分布)的虚拟机或服务器。
低带宽通信链路50可支持使用相对低数据速率(例如，100kB/s或更低、10kB/s或更低、1kB/s或更低、或低于高带宽通信链路34和36所支持的数据速率的其他数据速率)的数据传输。换句话讲，低带宽通信链路50可支持使用低于高带宽通信链路34和36所支持的相对高带宽(和/或数据速率)的相对低带宽(和/或数据速率)的数据传输。低带宽通信链路50可包括一个或多个低带宽无线通信链路(例如，使用相对低带宽和数据速率传送数据的无线通信链路)。低带宽通信链路50中的低带宽无线通信链路可以是在英寸、英尺或数十英尺的范围内操作的短程无线通信链路，在数百英尺、数千英尺、英里或数十英里的范围内操作的中程无线通信链路和/或在数百或数千英里的范围内操作的远程无线通信链路等。低带宽无线通信链路可在任何期望的频带(例如，与由高带宽通信链路34和36处理的频带不同的频带，或者与由高带宽通信链路34和36处理的频带相同的频带中的一个或多个频带)上无线地传送数据。低带宽通信链路50可以是第一用户装备12与代理服务器30之间的直接连接，或者可包括使用至少一个低带宽无线通信链路和一个或多个其他无线或有线通信链路传送数据的多个网络节点。例如，低带宽通信链路50可包括中继网络、网状网络、星形网络、树形网络、环形网络、局域网、无线局域网、这些的组合和/或具有其他网络拓扑的网络节点网络。
第一用户装备12和第二用户装备14可通过通信网络10传送基于文本的消息数据，诸如SMS消息数据。SMS消息数据可包括在SMS消息和/或SMS-over-IP SIP消息中(例如，SMS消息数据可形成SMS消息或SMS-over-IP SIP消息的数据有效载荷，并且可包括由在用户装备上运行的软件应用程序生成或由用户经由用户装备上或耦接到用户装备的输入/输出设备提供的文本或其他输入)。SMS消息除了SMS消息数据之外还可包括SMS标头。除了SMS消息数据之外，SMS-over-IP SIP消息还可包括SMS标头和其他标头，诸如IP多媒体子系统(IMS)标头。通信网络10可使用SMS消息中的SMS标头以及SMS-over-IP SIP消息中的SMS和IMS标头来帮助确定在何处路由SMS消息数据以到达期望的消息目的地。
当第一用户装备12在蜂窝基站22的范围内时，第一用户装备12可通过高带宽通信链路36向蜂窝基站22传输SMS消息。蜂窝基站22可通过数据路径38将SMS消息中继至运营商核心网16。运营商核心网16可通过数据路径44将SMS消息数据从SMS消息传输至SMS控制器18。SMS控制器18可经由网络部分32将SMS消息数据传送至第二用户装备14。
当第一用户装备12在无线接入点20的范围内时，第一用户装备12可通过高带宽通信链路34将SMS-over-IP SIP消息传输至无线接入点20。无线接入点20可通过数据路径40将SMS-over-IP SIP消息路由至运营商ePDG 24。运营商ePDG 24是经由数据路径42通信地耦接到运营商核心网16的节点或网关。运营商ePDG可通过数据路径42将SMS-over-IP SIP消息传输至运营商核心网16。运营商核心网16可解析并处理SMS-over-IP SIP消息，并且可将SMS-over-IP SIP消息或来自SMS-over-IP SIP消息的对应的SMS消息数据传送至SMS控制器18。SMS控制器18可经由网络部分32将SMS消息数据传送至第二用户装备14。
可使用存储在认证服务器26处的认证信息(例如，安全密钥或其他信息)在运营商ePDG 24与第一用户装备12之间(通过无线接入点20)建立安全网络隧道，诸如互联网协议安全(IPSec)隧道。可通过IPSec隧道(例如，经由底层高带宽通信链路34、无线接入点20和数据路径40)在第一用户装备12与运营商ePDG 24之间传送SMS-over-IP SIP消息。如果需要，可附加地或另选地经由蜂窝基站22和高带宽通信链路36在第一用户装备12与运营商ePDG 24之间传送SMS-over-IP SIP消息(例如，在高带宽通信链路36是能够传送SMS-over-IP消息的蜂窝电话通信链路诸如4G LTE链路的情况下)。这些过程可颠倒以在第一用户装备12处接收SMS消息数据(例如，由第二用户装备14传输的SMS消息数据)。
当高带宽通信链路36和34对于第一用户装备12不可用时，第一用户装备12可使用低带宽通信链路50和代理服务器30而不是使用高带宽通信链路36和34、蜂窝基站22以及无线接入点20来传送SMS消息数据。存储在认证服务器26和运营商配置文件服务器28处的信息可用于建立和保护第一用户装备12与运营商ePDG 24之间的逻辑网络路径。该逻辑网络路径可包括一个或多个安全网络隧道，诸如第一用户装备12与代理服务器30之间的第一网络隧道(例如，通过低带宽通信链路50传送的SMS消息数据可使用与低带宽通信链路50相关联的协议来封装)以及代理服务器30与运营商ePDG 24之间的第二网络隧道(例如，IPSec隧道)。代理服务器30可以在与低带宽通信链路50相关联的低带宽格式和与数据路径52相关联的高带宽格式之间转换SMS消息数据(例如，SMS-over-IP SIP消息)。代理服务器30和低带宽通信链路50可允许使用SMS-over-IP消息在第二用户装备14与第一用户装备12之间进行无缝或接近无缝的通信，即使在高带宽通信链路36和34变得对第一用户装备12不可用时也是如此。
图1的示例仅为例示性的。每当第一用户装备12连接到能够经由互联网协议与运营商ePDG 24进行通信的网络时，第一用户装备12和第二用户装备14可传送SMS-over-IP信息。例如，第一用户装备12可通信地耦接到与运营商ePDG 24具有高速IP连接性的网络，诸如连接到公共互联网的接入点。然而，第一用户装备12不需要经由公共互联网与运营商ePDG进行通信。换句话讲，接入点20可以是具有互联网接入的接入点，或者可硬连线到直接连接到运营商的私有IP网络(例如，数据路径40可包括公共互联网或私有IP网络)。例如，接入点20可以是基于用户身份模块(SIM)的物联网(IoT)设备，其硬连线到与运营商对等的企业网络。在该示例中，接入点20可以是不具有互联网或无线能力但仍在第一用户装备12与运营商ePDG 24之间传送SMS-over-IP信息的设备。高带宽通信链路34可由有线链路替代，并且在该示例或其他示例中不需要是无线的。
虽然低带宽通信链路50在本文中被描述为低带宽链路，但本文所述的方法可用于不符合能够连接到与运营商ePDG 24具有高速IP连接性(例如，经由接入点20)的网络的标准并且不通过蜂窝电话通信链路连接到运营商的任何第二通信链路(例如，代替图1的低带宽通信链路50)。该通信可以是低带宽的，可在第一用户装备12连接到不具有与运营商ePDG24的IP连接性的网络(诸如不具有互联网的企业网络)时发生，或者可以是高速的而不使用IP进行通信(例如，不具有需要发送SMS消息的基于SIM的设备的高速网络、不具有互联网连接性的私有IP企业网络等)。换句话讲，低带宽通信链路50不需要是低带宽的，并且一般来讲可以是不符合能够连接到与运营商ePDG 24具有高速IP连接性的网络的标准的任何通信链路。
图2为第一用户装备12的示意图。第一用户装备12可以是便携式电子设备(诸如蜂窝电话、便携式媒体播放器、可穿戴电子设备(例如，腕表)、膝上型计算机、平板电脑、游戏控制器、遥控器或电子导航设备)、其他较大的电子设备(诸如台式计算机、电视、机顶盒、家庭娱乐系统、服务器或计算机监视器)，或者可包括集成到较大系统(诸如自助服务机、建筑物或车辆)中的电子装备。第一用户装备12可包括具有由电介质和/或导电材料形成的外壳壁的外壳。图1的第二用户装备14可包括这些类型的装备中的任一种装备。在另一种合适的布置中，第二用户装备14可包括互联网服务装备。在第一用户装备12与第二用户装备14之间传送的信息可包括任何期望的信息(例如，消息数据、应用数据、图像数据、视频数据、电子邮件数据、网页数据、认证数据诸如双重因素认证码、实时聊天数据等)。
如图2所示，第一用户装备12可包括控制电路54、输入/输出设备60和无线电路62。控制电路54可包括存储装置诸如存储装置58。存储装置58可包括易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)、非易失性存储器(例如，闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、硬盘驱动存储装置等。控制电路54还可包括处理电路56。处理电路56可控制第一用户装备12的操作。处理电路56可包括一个或多个专用集成电路、微处理器、微控制器、基带处理器集成电路、中央处理单元、数字信号处理器等。
控制电路54可用于运行第一用户装备12上的软件，诸如操作系统功能、软件应用程序等。例如，存储装置58可存储由处理电路56执行的计算机代码或其他软件指令。计算机代码可存储在非暂态计算机可读存储介质(例如，存储装置58或可移动存储介质)上。控制电路54还可用于实现无线通信协议(例如，与用于通过图1的高带宽通信链路34和36以及低带宽通信链路50中的无线通信链路无线地传送数据的不同无线电接入技术相关联的无线通信协议)。
输入/输出设备60用于向第一用户装备12提供输入以及从该第一用户装备输出。例如，输入/输出设备60可包括一个或多个显示器(例如，触敏显示器、液晶显示器、发光二极管显示器等)、传感器(例如，光传感器、接近传感器、范围传感器、图像传感器、音频传感器诸如麦克风、力传感器、湿度传感器、湿度传感器、指纹传感器、压力传感器、触摸传感器、超声波传感器、加速度计、陀螺仪、罗盘等)、状态指示灯、扬声器、振动器、键盘、触控板、按钮、操纵杆等。
无线电路62可包括射频收发器64和用于与外部装备(例如，图1的蜂窝基站22、无线接入点20和代理服务器30)进行无线地通信的一个或多个天线66。天线66可包括任何期望类型的天线，诸如贴片天线、偶极天线、单极天线、倒F形天线、平面倒F形天线、隙缝天线、螺旋形天线、这些和/或其他类型的天线的组合等。收发器64可用于使用天线66传输和接收射频信号。收发器64可各自由相应集成电路形成，或者可共享一个或多个集成电路。收发器64可包括混频器电路、模数转换器电路、数模收发器电路、放大器电路和/或用于传输和接收射频信号的任何其他期望的部件。无线电路62还可包括基带处理器电路、传输线结构、滤波器电路、切换电路和/或用于使用天线66传输和接收无线射频信号的任何其他期望的电路。
如果需要，每个收发器64可使用不同的相应无线电接入技术和/或频带来处理射频信号。例如，第一收发器64可使用第一无线电接入技术和/或第一频带通过图1的高带宽通信链路36处理通信，第二收发器64可使用第二无线电接入技术和/或第二频带处理通过高带宽通信链路34处理通信，并且第三收发器64可使用第三无线电接入技术和/或第三频带处理通过低带宽通信链路50处理通信。这仅为例示性的，并且如果需要，可使用相同的无线电接入技术和/或频带来处理低带宽通信链路50、高带宽通信链路34以及高带宽通信链路36中的一者、两者或每一者。如果需要，可使用类似的部件来形成图1的第二用户装备14。
图3是可由图1的通信网络10执行以在第一用户装备12与第二用户装备14之间传送SMS消息数据的例示性步骤的流程图。图3的步骤可例如允许使用SMS消息数据在第二用户装备14与第一用户装备12之间进行无缝或接近无缝的通信，即使在高带宽通信链路36和34变得对第一用户装备12不可用之后也是如此。
在图3的步骤70处，通信网络10可使用高带宽通信链路36和/或34在第一用户装备12与第二用户装备14之间传送SMS消息数据。例如，可经由数据路径38和高带宽通信链路36在运营商核心网16与第一用户装备12之间传送SMS消息。又如，可经由数据路径40、无线接入点20和高带宽通信链路34(例如，通过IPSec隧道从运营商ePDG 24穿过无线接入点20到第一用户装备12)在第一用户装备12与运营商ePDG 24之间传送SMS-over-IP SIP消息。在第一用户装备12处接收到的SMS消息数据可提供至在第一用户装备12上运行的软件应用程序(例如，用于使用第一用户装备上的显示器向用户显示)。由第一用户装备12传输的SMS消息数据可由在用户装备12上运行的软件应用程序和/或第一用户装备上的一个或多个用户输入设备提供。
当高带宽通信链路36和34不再对第一用户装备12可用时，处理可前进至步骤74，如箭头72所示。当第一用户装备12已移出无线接入点20和蜂窝基站22的范围(例如，当第一用户装备12已移出任何无线接入点或蜂窝基站的范围时)时、当第一用户装备12不再访问蜂窝基站22和无线接入点20(例如，因为蜂窝基站22和无线接入点20由不向第一用户装备12提供对蜂窝基站22和无线接入点20的访问的网络运营商来操作)时、当蜂窝基站22和无线接入点20被禁用、不可操作或掉电等时，高带宽通信链路36和34可能变得不可用。
如果需要，第一用户装备12可监视高带宽通信链路34和36的状态，并且可识别高带宽通信链路34和36何时变得不可用。例如，第一用户装备12可监视高带宽通信链路34和36的链路质量(例如，使用接收信号强度测量、接收信号强度指示器测量、误码率测量、信噪比测量等)、可确定何时不再通过高带宽通信链路36和34接收数据、可处理卫星导航数据或其他传感器数据以识别第一用户装备12何时不再处于蜂窝基站22和无线接入点20的范围内、可识别从蜂窝基站22和无线接入点20或其他指示高带宽通信链路34和36不再可用的地方接收到的消息，并且/或者可执行任何其他期望的操作以确定高带宽通信链路34和36何时变得不可用。如果需要，蜂窝基站22、无线接入点20和/或通信网络10中的任何其他期望的部件可执行这些操作中的一者或多者以确定高带宽链路34和36何时变得不可用。
在步骤74处(例如，响应于在第一用户装备12处识别出高带宽通信链路36和34不可用)，通信网络10可通过低带宽通信链路50、代理服务器30和数据路径52建立并认证第一用户装备12与运营商ePDG 24之间的逻辑网络路径。图3的示例仅为例示性的，并且在另一种合适的布置中，步骤74可在高带宽通信链路中的一个或多个高带宽通信链路仍用于传送SMS消息数据时执行(例如，步骤74可与步骤70同时执行)。
在建立和认证逻辑网络路径时，通信网络10可在运营商ePDG 24与第一用户装备12之间建立一个或多个安全网络隧道。例如，第一用户装备12和代理服务器30可在第一用户装备12与代理服务器30之间建立第一安全网络隧道，诸如互通无线局域网(iWLAN)隧道。在通过低带宽通信链路传送SMS消息数据之前，可通过使用与低带宽通信链路50相关联的压缩算法或包络来封装SMS消息数据而通过第一网络隧道传送SMS消息数据。在SMS消息数据已通过低带宽通信链路和第一安全网络隧道(例如，在代理服务器30或第一用户装备12处)传送之后，可使用解压缩(解封装)算法来反转该封装。如果需要，第一用户装备12和代理服务器30可通过通信链路50传送数据而无需使用网络隧道。通信网络10还可在代理服务器30与运营商ePDG 24之间建立第二安全网络隧道(例如，IPSec隧道)。已建立并且已认证的逻辑网络路径可包括底层低带宽通信链路50、代理服务器30和数据路径52。然而，代理服务器30对于运营商ePDG 24而言可能与第一用户装备12无法区分开(例如，从运营商ePDG24的角度来看，代理服务器30可充当第一用户装备12的代理)。
在步骤76处，通信网络10可使用低带宽通信链路50、代理服务器30、数据路径52和运营商ePDG 24在第一用户装备12与第二用户装备14之间传送SMS消息数据。例如，第一用户装备12可通过低带宽通信链路50将SMS消息数据以低带宽格式(例如，作为压缩消息)传输至代理服务器30。代理服务器30可将SMS消息数据从低带宽格式转换为与运营商ePDG 24相关联的高带宽格式(例如，代理服务器30可将压缩消息转换为SMS-over-IP SIP消息)。代理服务器30可通过数据路径52(例如，经由代理服务器30与运营商ePDG 24之间的IPSec隧道)将SMS消息数据以高带宽格式(例如，作为SMS-over-IP SIP消息)传输至运营商ePDG24。运营商ePDG 24可经由运营商核心网16、SMS控制器18和网络部分32将SMS消息数据传输至第二用户装备14。该过程可颠倒以在第一用户装备12处接收来自第二用户装备14的SMS消息数据。
运营商ePDG 24可能无法通过无线接入点20区分运营商ePDG 24与代理服务器30之间的IPSec隧道以及运营商ePDG 24与第一用户装备12之间的IPSec隧道(例如，如用于在处理步骤70时传送SMS-over-IP SIP消息)。类似地，运营商ePDG 24可能无法区分从无线接入点20接收到的SMS-over-IP SIP消息和从代理服务器30接收到的SMS-over-IP SIP消息(例如，因为不管消息是否通过数据路径40和高带宽通信链路34传送或者消息是否经由代理服务器30通过数据路径52和低带宽通信链路50传送，在运营商ePDG 24处接收的SMS-over-IP SIP消息都是相同的)。因此，代理服务器30对于运营商ePDG 24和图1的虚线41上方的通信网络10的其余部分看起来可能与第一用户装备12无法区分开。从第二用户装备14传送至第一用户装备12的SMS消息数据可终止于代理服务器30处(例如，好像代理服务器30实际上是第一用户装备12那样)。代理服务器30然后可通过低带宽通信链路50将SMS消息数据转发至第一用户装备12(例如，作为压缩消息)。
这样，即使在高带宽通信链路34和36不可用时，第一用户装备12和第二用户装备14也可继续传送SMS消息数据。一旦高带宽通信链路34和/或高带宽通信链路36再次可用，处理就可循环回到步骤70，如箭头78所示。然后，通信网络10可继续使用高带宽通信链路34和36传送SMS消息数据，直到高带宽通信链路不再可用。
图4是可由通信网络10在通过底层低带宽通信链路50、代理服务器30和数据路径52(图1)建立和认证第一用户装备12与运营商ePDG 24之间的逻辑网络路径时执行的例示性步骤的流程图。例如，在处理图3的步骤74时，可执行图4的步骤中的一些或全部。
在图4的步骤80处，代理服务器30可通过数据路径48从运营商配置文件服务器28接收运营商配置文件信息(例如，一个或多个运营商配置文件)。运营商配置文件服务器28可存储用于与通信网络10相关联的每个网络运营商的最新运营商配置文件。运营商配置文件信息可识别一个或多个运营商ePDG诸如运营商ePDG 24的域和网络地址。运营商配置文件服务器28可随时间推移周期性地更新运营商配置文件信息。如果需要，步骤80可与图3的步骤70同时或在其之前执行。
在图4的步骤82处，第一用户装备12可通过低带宽通信链路50向代理服务器30传输配置数据消息。配置数据消息可包括第一用户装备12的国际移动用户标识码(IMSI)或唯一地标识第一用户装备12的其他网络标识信息。配置数据还可包括第一用户装备12的网络访问标识符(NAI)，该网络访问标识符标识与第一用户装备12相关联的网络运营商。例如，NAI可为以下形式：
“x<IMSI>@nai.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org”、“imsi@realm”或其他格式，其中“x”表示所使用的可扩展认证协议认证密钥协议(EAP-AKA)的版本(例如，“0<IMSI>@nai.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org”表示常规EAP-AKA，“6<IMSI>@nai.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org”表示EAP-AKA，“0<IMSI>@nai.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org”表示EAP-SIM等)。如果需要，配置数据消息可包括任何其他期望的信息(例如，将配置数据消息识别为用于建立第一用户装备12与运营商ePDG 24之间的逻辑路径的配置数据消息、运营商ePDG 24的域和网络地址等的信息)。
代理服务器30随后可基于配置数据消息和运营商配置文件信息开始网络认证过程，诸如互联网密钥交换版本2(IKEv2)过程。例如，在步骤84处，代理服务器30可基于从第一用户装备12接收到的配置数据和从运营商配置文件服务器28接收到的运营商配置文件信息来识别运营商ePDG 24的域和网络地址。代理服务器30可例如识别运营商配置文件服务器信息中对应于从第一用户装备12接收到的配置数据中的NAI的运营商ePDG域和网络地址。
作为网络认证过程的一部分，代理服务器30可开始密钥交换过程，诸如与认证服务器26进行的可扩展认证协议认证密钥协议(EAP-AKA)密钥交换。例如，在步骤86处，代理服务器30可向运营商ePDG 24传输认证请求(例如，使用在处理步骤84时所识别的域和网络地址)。运营商ePDG24可经由数据路径42、运营商核心网16和数据路径46将认证请求传递至认证服务器26。认证服务器26可以生成对认证请求的响应，并且可以将该响应传输至代理服务器30。
在步骤88处，代理服务器30可经由数据路径46、运营商核心网16、数据路径42、运营商ePDG 24和数据路径52从认证服务器26接收对认证请求的响应。
在步骤90处，代理服务器30可通过低带宽通信链路50向第一用户装备12传输对认证请求的响应。
在步骤92处，第一用户装备12可使用对通过低带宽通信链路50接收到的认证请求的响应来质询第一用户装备12处的用户身份模块(SIM)。当受到对认证请求的响应的质询时，第一用户装备12处的SIM可产生质询响应。
在步骤94处，第一用户装备12可通过低带宽通信链路50将质询响应传输至代理服务器30。
在步骤96处，代理服务器30可经由数据路径52、运营商ePDG 24、数据路径42、运营商核心网16和数据路径46将质询响应传输至认证服务器26。质询响应对于认证服务器26和图1的虚线41上方的通信网络10的其余部分看起来可能像是由代理服务器30处的SIM生成的(例如，因为代理服务器30充当第一用户装备12的代理)。认证服务器26可验证接收到的质询响应，并且一旦已验证质询响应，就可将对该质询响应的确认传输至代理服务器30。
在步骤98处，代理服务器30可经由数据路径46、运营商核心网16、数据路径42、运营商ePDG 24和数据路径52从认证服务器26接收对质询响应的确认。一旦代理服务器30已接收到确认，就在代理服务器30与运营商ePDG 24之间建立安全可靠的网络隧道，诸如IPSec隧道。
在步骤100处，通信网络10可为代理服务器30执行IMS注册操作。例如，代理服务器30可向认证服务器26提供IMS注册请求(例如，经由IPSec隧道(通过数据路径52、运营商ePDG 24、数据路径42、运营商核心网16和数据路径46))。认证服务器26可以利用传输至代理服务器30的唯一响应数据对IMS注册请求作出响应。代理服务器30可通过低带宽通信链路50将唯一响应数据传送至第一用户装备12。第一用户装备12可使用唯一响应数据质询第一用户装备12处的SIM，这生成质询响应。第一用户装备12可通过低带宽通信链路50将质询响应传输至代理服务器30。代理服务器30可将质询响应传输至认证服务器26(例如，经由IPSec隧道(通过数据路径52、运营商ePDG 24、数据路径42、运营商核心网16和数据路径46))。认证服务器26可验证质询响应，并且一旦已验证质询响应，就可将对应的确认传输至代理服务器30。此时，代理服务器30以及因此第一用户装备12可被IMS注册。一旦IMS注册完成，就通过代理服务器30在第一用户装备12与运营商ePDG 24之间建立安全且经认证的逻辑网络路径。SMS消息数据随后可通过低带宽通信链路50和数据路径52(例如，经由IPSec隧道)传送。该示例仅为例示性的，并且如果需要，可以使用其他认证过程来建立并认证逻辑网络路径。
图5是可由通信网络10在从第一用户装备12向第二用户装备14传输SMS消息数据时执行的例示性步骤的流程图。在处理图3的步骤76时，可例如执行图5的步骤。
在图5的步骤102处，第一用户装备12可识别SMS消息数据以将其传输至第二用户装备14。SMS消息数据可以是数据有效载荷，该数据有效载荷包括由在用户装备上运行的软件应用程序生成或由用户经由用户装备上或耦接到用户装备的输入/输出设备提供的文本或其他输入。在高带宽通信链路36可用的情况下，SMS消息数据可包括在SMS消息中或包括在通过高带宽通信链路36向蜂窝基站22提供的SMS-over-IP SIP消息中。类似地，在高带宽通信链路34可用的情况下，SMS消息数据可包括在通过高带宽通信链路34向无线接入点20提供的SMS-over-IP SIP消息中。当高带宽通信链路34和36不可用时，仅低带宽通信链路50可用于第一用户装备12以传输SMS消息数据。然而，低带宽通信链路50可能无法支持过大的消息，诸如SMS-over-IP消息。
在步骤104处，第一用户装备12可生成包括所识别的SMS消息数据的压缩消息(例如，与低带宽通信链路50相关联的低带宽格式的压缩消息)。为了生成压缩消息，第一用户装备12(例如，图2的控制电路54)可使用与低带宽通信链路50相关联的压缩算法或包络来封装SMS消息数据。压缩算法可例如从SMS消息数据中移除任何SMS或IMS标头(例如，当SMS消息数据作为SMS-over-IP SIP消息经由高带宽通信链路34或36发送时原本可存在的标头)并且/或者可对SMS消息数据执行任何其他期望的压缩操作。相对于SMS-over-IP SIP消息的大小，从SMS消息数据中移除SMS和IMS标头可显著减小压缩消息的大小。压缩消息可例如小于5kB、小于1kB等。这种减小的大小可允许通过低带宽通信链路50传送压缩消息。压缩消息可包括链路层标头或其他相对小的标头(例如，大小小于SMS或IMS标头的标头)、与第一用户装备12相关联的网络身份信息(例如，第一用户装备12的IMSI)和/或有助于将压缩消息中的SMS消息数据路由至期望的目的地(例如，路由至第二用户装备14)的任何其他期望的信息。
在步骤106处，第一用户装备12可通过低带宽通信链路50将压缩消息传输至代理服务器30。封装SMS消息数据以形成压缩消息可例如将SMS消息数据配置为在第一用户装备12与代理服务器30之间通过第一安全网络隧道进行传送(例如，经由底层低带宽通信链路50)。
在步骤108处，代理服务器30可从通过低带宽通信链路50接收到的压缩消息中对SMS消息数据进行解包(提取)。例如，代理服务器30可通过对压缩消息执行解压缩算法(例如，解包络或解封装过程)来对SMS消息数据进行解包(例如，因为第一安全网络隧道终止于代理服务器30处，所以解压缩算法可逆转由第一用户装备12执行的压缩算法)。
在步骤110处，代理服务器30可将经解包的SMS消息数据重新打包为与数据路径52相关联的高带宽格式。例如，代理服务器30可将SMS消息数据重新打包(例如，封装)为SMS-over-IP SIP消息。SMS-over-IP SIP消息可包括SMS和IMS标头(例如，在处理步骤104时在第一用户装备12处移除的标头)，其中SMS消息数据形成SMS-over-IP SIP消息的数据有效载荷。
在步骤112处，代理服务器30可经由数据路径52(例如，通过代理服务器30与运营商ePDG 24之间的IPSec隧道)将SMS-over-IP SIP消息传输至运营商ePDG 24。代理服务器30所生成的SMS-over-IP SIP消息对于运营商ePDG24而言可能与经由无线接入点20和高带宽通信链路34传送至运营商ePDG 24的SMS-over-IP SIP消息无法区分开。(虽然SMS-over-IP SIP消息的源地址标头字段可将代理服务器30识别为SMS-over-IP SIP消息的源而不是第一用户装备12)，运营商ePDG 24可能无法知道代理服务器30是与第一用户装备12不同的网络实体(例如，从运营商ePDG 24的角度来看，代理服务器30充当第一用户装备12的代理并且与第一用户装备12无法区分开)。
在步骤114处，运营商ePDG 24可通过数据路径42将从代理服务器30接收到的SMS消息数据(例如，SMS-over-IP SIP消息)传输至运营商核心网16。运营商核心网16可通过数据路径44将SMS消息数据传输至SMS控制器18。SMS控制器18可经由网络部分32将SMS消息数据传输至第二用户装备14。
图6是可由通信网络10在从第二用户装备14向第一用户装备12传输SMS消息数据时执行的例示性步骤的流程图。在处理图3的步骤76时，可例如执行图6的步骤。第二用户装备14可传输SMS消息数据(例如，在SMS消息或SMS-over-IP SIP消息中)，该SMS消息数据由SMS控制器18转发至运营商核心网16。运营商核心网16可通过数据路径42将SMS消息数据传递至运营商ePDG 24。运营商ePDG 24可通过数据路径52(例如，通过与数据路径52相关联的IPSec隧道)将包括SMS消息数据的SMS-over-IP SIP消息传输至代理服务器30。
在图6的步骤116处，代理服务器30可从运营商ePDG 24接收SMS-over-IP SIP消息。从运营商ePDG 24的角度来看，代理服务器30是SMS-over-IP SIP消息中SMS消息数据的目的地。然而，代理服务器30知道低带宽通信链路50以及第一用户装备12是SMS-over-IPSIP消息中SMS消息数据的最终目的地。
在步骤118处，代理服务器30可对来自从运营商ePDG 24接收到的SMS-over-IPSIP消息的SMS消息数据进行解包。
在步骤120处，代理服务器30可将SMS消息数据重新打包以生成压缩消息。例如，代理服务器30可通过使用与低带宽通信链路50相关联的压缩算法或包络(例如，通过在处理图5的步骤104时使用由第一用户装备12使用的相同压缩算法)来封装SMS消息数据而生成压缩消息。
在步骤122处，代理服务器30可通过低带宽通信链路50将压缩消息传输至第一用户装备12。
在步骤124处，第一用户装备12可从通过低带宽通信链路50从代理服务器30接收到的压缩消息中对SMS消息数据进行解包。例如，第一用户装备12可通过对压缩消息执行与低带宽通信链路50相关联的解压缩算法(例如，解包络或解封装过程)(例如，由代理服务器30在图5的处理步骤108中使用的相同解压缩算法)来对SMS消息数据进行解包。可将经解包的SMS消息数据提供给在第一用户装备12上运行的软件应用程序(例如，用于向第一用户装备12的用户显示)。
当高带宽通信链路34和36不可用时，可处理图5和图6的步骤以在第一用户装备12与第二用户装备14之间双向交换SMS消息。在另一种合适的布置中，第二用户装备14可向第一用户装备12和/或通信网络10中的其他用户装备广播SMS消息数据(例如，在没有第一用户装备12将SMS消息数据传输回到第二用户装备14的布置中)。包括由第二用户装备14所广播的SMS消息数据的SMS-over-IP SIP消息可由运营商ePDG 24提供给多个用户装备网络地址(例如，与运营商核心网16和运营商ePDG 24相关联的网络运营商已知的位于特定地理区或区域内或与特定地理区或区域相关联的不同网络地址)，而不是被寻址到单个代理服务器30。在高带宽通信链路34和36不可用的情况下，该广播的SMS消息数据(例如，包括所广播的SMS消息数据的SMS-over-IP SIP消息)可被寻址到代理服务器30(例如，因为从运营商ePDG 24的角度来看，代理服务器30表示第一用户装备12)。代理服务器30可通过低带宽通信链路50将所广播的SMS消息数据转发至第一用户装备12。
图7是示出当高带宽通信链路34可用时以及当高带宽通信链路34不可用时第一用户装备12可如何通过通信网络10传输SMS消息数据的流程图。如图7所示，当高带宽通信链路34可用时，第一用户装备12可通过高带宽通信链路34将SMS-over-IP SIP消息126传输至无线接入点20，如箭头128所示。无线接入点20可通过数据路径40将SMS-over-IP SIP消息126路由至运营商ePDG 24，如箭头130所示。通信网络10可例如通过安全网络隧道诸如通过无线接入点20从第一用户装备12延伸至运营商ePDG 24的IPSec隧道129(例如，穿过无线接入点20但终止于第一用户装备12和运营商ePDG 24处的IPSec隧道)传输SMS-over-IP SIP消息126。运营商ePDG24可通过数据路径42将SMS-over-IP SIP消息126传输至运营商核心网16，如箭头132所示。如果需要，运营商ePDG 24可将来自SMS-over-IP SIP消息126的SMS消息数据以其他格式传输至运营商核心网16。通信网络随后可经由图1的SMS控制器18将SMS消息数据传输至第二用户装备。
当高带宽通信链路34不可用时，第一用户装备12可通过封装(压缩)原本可在SMS-over-IP SIP消息126中被传输的SMS消息数据而生成压缩消息(CM)134(例如，在处理图5的步骤104时)。第一用户装备12可通过低带宽通信链路50将压缩消息134传输至代理服务器30，如箭头136所示(例如，在处理图5的步骤106时)。压缩消息134可例如通过从第一用户装备12延伸至代理服务器30的安全网络隧道137进行传输。虽然低带宽通信链路50可能不具有足够的带宽来支持SMS-over-IP SIP消息的传输，但低带宽通信链路50能够传输压缩消息134，该压缩消息远小于SMS-over-IP SIP消息126。
代理服务器30可从压缩消息134中对SMS消息数据进行解包，并且可将SMS消息数据重新打包(封装)为SMS-over-IP SIP消息140(例如，在处理图5的步骤108和110时)。代理服务器30可通过数据路径52将SMS-over-IP SIP消息140传输至运营商ePDG 24，如箭头138所示(例如，在处理图5的步骤112时)。SMS-over-IP SIP消息140可例如通过安全网络隧道诸如从代理服务器30延伸至运营商ePDG 24的IPSec隧道139(例如，终止于代理服务器30和运营商ePDG 24处的IPSec隧道)进行传输。SMS-over-IP SIP消息140对于运营商ePDG 24而言可能与SMS-over-IP SIP消息126无法区分开(例如，运营商ePDG 24可能无法区分IPSec隧道129和IPSec隧道139)。运营商ePDG 24可通过数据路径42将SMS-over-IP SIP消息140传输至运营商核心网16，如箭头142所示。如果需要，运营商ePDG 24可将来自SMS-over-IPSIP消息140的SMS消息数据以其他格式传输至运营商核心网16。通信网络随后可经由图1的SMS控制器18将SMS消息数据传输至第二用户装备。
图8是示出当高带宽通信链路34可用时以及当高带宽通信链路34不可用时第一用户装备12可如何通过通信网络10接收SMS消息数据的流程图。如图8所示，当高带宽通信链路34可用时，运营商ePDG 24可通过数据路径42从运营商核心网16接收SMS-over-IP SIP消息154，如箭头156所示。运营商ePDG 24可通过IPSec隧道129将SMS-over-IP SIP消息154传输至第一用户装备12(例如，SMS-over-IP SIP消息154可通过数据路径40传送至无线接入点20，如箭头158所示，并且可通过高带宽通信链路34传送至第一用户装备12，如箭头160所示)。
当高带宽通信链路34不可用时，运营商ePDG 24可通过数据路径42从运营商核心网16接收SMS-over-IP SIP消息144，如箭头146所示。运营商ePDG 24可通过数据路径52将SMS-over-IP SIP消息144传输至代理服务器30(例如，通过IPSec隧道139)，如箭头148所示。因为运营商ePDG 24无法区分IPSec隧道129和IPSec隧道139，所以即使高带宽通信链路34不可用也可将SMS-over-IP SIP消息144传输至代理服务器30。
代理服务器30可从SMS-over-IP SIP消息144中对SMS消息数据进行解包，并且可将该SMS消息数据重新打包(封装)以生成压缩消息150(例如，在处理图6的步骤118和120时)。代理服务器30可通过低带宽通信链路50将压缩消息150传输至第一用户装备12，如箭头152所示(例如，在处理图6的步骤122时)。第一用户装备12随后可对压缩消息150进行解包(解封装)以从SMS-over-IP SIP消息144中检索SMS消息数据(例如，在处理图6的步骤124时)。虽然低带宽通信链路50可能不具有足够的带宽来支持SMS-over-IP SIP消息的传输，但低带宽通信链路50能够传输压缩消息150，该压缩消息远小于SMS-over-IP SIP消息154。这样，即使在高带宽通信链路变得不可用时，第一用户装备12也可继续传输和接收SMS消息数据。由于运营商ePDG 24无法区分来自代理服务器30的SMS-over-IP消息和来自第一用户装备12的SMS-over-IP消息，所以通信可从高带宽通信链路转换到低带宽通信链路，而不需要对运营商ePDG 24、运营商核心网16或通信网络10的其他部分进行昂贵且耗时的修改。
实际上，第一用户装备12可在高速通信链路(例如，高带宽通信链路34)与低速通信链路(例如，低带宽通信链路34)之间快速且不可预测地切换，使得同一条消息可能会在很长一段时间内通过不同协议和/或通信链路(例如，通过链路34和50)多次接收。例如，这可在高速通信链路(例如，高带宽通信链路34)和低速通信链路(例如，低带宽通信链路50)同时可用的情况下和/或在代理服务器30和/或运营商ePDG 24对第一用户装备12的消息进行排队的情况下(诸如当第一用户装备12不具有连接性时)发生。考虑其中第一用户装备12通过低带宽通信链路50接收消息但在第一用户装备12将确认(ACK)消息发送回代理服务器30之前该链路被切断的示例。然后，当高带宽通信链路34返回服务(例如，数小时后)时，第一用户装备12可通过链路34接收相同的消息，并且作为响应，可将ACK消息发送到运营商ePDG 24。在这些情况下，第一用户装备12可执行重复数据删除操作以处理这些重复消息在第一用户装备12处的接收和确认。
如果需要，代理服务器30可控制其他设备以代表第一用户装备12发送和接收SMS消息(例如，SMS-over-IP消息)。例如，代理服务器30可与一个或多个附加设备(例如，平板电脑、膝上型计算机、扬声器设备、台式计算机、蜂窝电话等)进行通信以控制该设备代表第一用户装备12发送和/或接收SMS消息，同时第一用户装备12通信地耦接到代理服务器30(例如，经由低带宽通信链路50或任何互联网链路)。代理服务器30可经由任何期望的有线和/或无线链路通信地耦接到附加设备。代理服务器30可将消息数据从第一用户装备12传输至附加设备以用于传输至第二用户装备14，并且可将由该附加设备接收到的消息数据中继至第一用户装备12。即使当第一用户装备12未持续地连接到代理服务器30时，也可执行该操作(例如，认证可以执行一次，然后在之后的某个固定时间段执行)。
以上结合图1至图8描述的方法和操作可由通信网络10的部件使用软件、固件和/或硬件(例如，专用电路或硬件)来执行。用于执行这些操作的软件代码可存储在非暂态计算机可读存储介质(例如，有形计算机可读存储介质)上，该非暂态计算机可读存储介质存储在通信网络10的部件中的一个或多个部件上或其他地方(例如，图2的存储装置58)。该软件代码有时可被称为软件、数据、指令、程序指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括驱动器、非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可移动闪存驱动器或其他可移动介质、其他类型的随机存取存储器等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可由通信网络10的部件中的一个或多个部件上的处理电路(例如，图2的处理电路56)来执行。处理电路可包括微处理器、中央处理单元(CPU)、具有处理电路的专用集成电路或其他处理电路。
根据一个实施方案，本发明提供了一种电子设备，所述电子设备包括：无线电路，所述无线电路被配置为通过具有第一带宽的第一通信链路和具有小于所述第一带宽的第二带宽的第二通信链路与外部装备进行通信；以及控制电路，所述控制电路耦接到所述无线电路以用于控制短消息服务(SMS)消息数据的传输，所述控制电路被配置为：在所述第一通信链路可用时，控制所述无线电路通过所述第一通信链路在会话发起协议(SIP)消息中传输所述SMS消息数据，以及在所述第一通信链路不可用时，控制所述无线电路通过所述第二通信链路在压缩消息中传输所述SMS消息数据。
根据另一个实施方案，所述控制电路被配置为通过使用与所述第二通信链路相关联的压缩算法来封装所述SMS消息数据而生成所述压缩消息。
根据另一个实施方案，所述压缩消息不包括SMS标头或IP多媒体子系统(IMS)标头。
根据另一个实施方案，所述SIP消息包括SMS标头和IMS标头。
根据另一个实施方案，所述压缩消息包括链路层标头。
根据另一个实施方案，所述第一通信链路形成覆盖网络隧道的一部分，所述网络隧道穿过无线接入点并且终止于所述电子设备处和演进分组数据网关(ePDG)处，所述控制电路被配置为通过所述网络隧道将所述SIP消息传输至所述ePDG。
根据另一个实施方案，所述控制电路被配置为通过覆盖所述第二通信链路的附加网络隧道将所述压缩消息传输至代理服务器，并且所述附加网络隧道终止于所述电子设备和所述代理服务器处。
根据另一个实施方案，所述控制电路被配置为识别所述第一通信链路何时变得不可用，并且所述控制电路被配置为响应于识别出所述第一通信链路已变得不可用而控制所述无线电路通过所述第二通信链路向代理服务器传输配置数据，所述配置数据包括与所述电子设备相关联的国际移动用户标识码以及与所述电子设备相关联的网络访问标识符。
根据另一个实施方案，所述第一通信链路包括第一频带中的第一无线通信链路，并且所述第二通信链路包括：第二频带中的第二无线通信链路，所述第二频带不同于所述第一频带；以及通信节点网络，所述通信节点网络选自由以下项构成的组：网状网络、中继网络、星形网络、环形网络和树形网络。
根据一个实施方案，本发明提供了一种操作通信网络以使用互联网协议(IP)将短消息服务(SMS)消息数据从第一用户装备传送至第二用户装备的方法，所述通信网络包括演进分组数据网关(ePDG)、无线装备和代理服务器，所述方法包括：利用所述无线装备，通过具有第一带宽的第一通信链路从所述第一用户装备接收第一SMS-over-IP消息；利用所述无线装备，将所述第一SMS-over-IP消息路由至所述ePDG；利用所述代理服务器，在所述第一通信链路不可用时，通过具有小于所述第一带宽的第二带宽的第二通信链路从所述第一用户装备接收消息数据；利用所述代理服务器，将从所述第一用户装备接收到的所述消息数据转换为第二SMS-over-IP消息；以及，利用所述代理服务器，将所述第二SMS-over-IP消息传输至所述ePDG。
根据另一个实施方案，转换所述消息数据包括：使用与所述第二通信链路相关联的解压缩算法对所述消息数据进行解封装；以及，将IP多媒体子系统(IMS)标头添加至所述解封装的消息数据。
根据另一个实施方案，所述方法包括：利用所述代理服务器，从所述ePDG接收第三SMS-over-IP消息，所述第三SMS-over-IP消息包括由所述第二用户装备传输的SMS消息数据；利用所述代理服务器，从所述第三SMS-over-IP消息中提取由所述第二用户装备传输的所述SMS消息数据；利用所述代理服务器，通过使用与所述第二通信链路相关联的压缩算法来封装由所述第二用户装备传输的所述SMS消息数据而生成压缩消息；以及，利用所述代理服务器，通过所述第二通信链路将所述压缩消息传输至所述第一用户装备。
根据另一个实施方案，所述方法包括：利用所述ePDG，通过穿过所述无线装备并且终止于所述第一用户装备和所述ePDG处的第一网络隧道接收所述第一SMS-over-IP消息；以及，利用所述ePDG，通过终止于所述代理服务器和所述ePDG处的第二网络隧道接收所述第二SMS-over-IP消息。
根据另一个实施方案，通过所述第二通信链路从所述第一用户装备接收所述消息数据包括通过终止于所述第一用户装备和所述代理服务器处的第三网络隧道接收所述消息数据。
根据另一个实施方案，所述第二通信链路包括具有所述第二带宽的无线通信链路和选自由以下项构成的组的网络：中继网络、网状网络、星形网络、环形网络和树形网络。
根据另一个实施方案，所述方法包括：利用所述代理服务器，从运营商配置文件服务器接收运营商配置文件信息；利用所述代理服务器，当所述第一通信链路不可用时，通过所述第二通信链路从所述第一用户装备接收配置数据；利用所述代理服务器，基于所述配置数据和所述运营商配置文件信息识别所述ePDG的网络地址；以及，利用所述代理服务器，在已识别出所述ePDG的所述网络地址之后，经由所述ePDG向认证服务器传输认证请求。
根据另一个实施方案，所述方法包括：利用所述代理服务器，通过所述ePDG从所述认证服务器接收对所述认证请求的响应，对所述认证请求的所述响应被寻址到所述代理服务器；利用所述代理服务器，通过所述第二通信链路向所述第一用户装备传输对所述认证请求的所述响应；利用所述代理服务器，通过所述第二通信链路从所述第一用户装备接收用户身份模块(SIM)质询响应；利用所述代理服务器，经由所述ePDG向所述认证服务器传输所述SIM质询响应；以及，利用所述代理服务器，经由所述ePDG接收指示所述SIM质询响应正由所述认证服务器进行验证的确认。
根据另一个实施方案，所述方法包括：利用所述代理服务器并且在已接收到所述确认之后，经由所述ePDG和从所述代理服务器延伸至所述ePDG的网络隧道向所述认证服务器传输IP多媒体子系统(IMS)注册请求。
根据一个实施方案，一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储被配置为由具有无线电路和显示器的用户装备的至少一个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行以下操作的指令：使用所述无线电路通过第一通信链路从演进分组数据网关(ePDG)接收会话发起协议(SIP)消息，所述第一SIP消息包括第一短消息服务(SMS)消息数据，并且所述第一通信链路具有第一带宽；使用所述无线电路并且在所述第一通信链路不可用时，经由代理服务器和所述代理服务器与所述用户装备之间的第二通信链路从所述ePDG接收压缩消息，所述第二通信链路具有小于所述第一带宽的第二带宽；对所述压缩消息进行解封装以从所述压缩消息中检索第二SMS消息数据；以及，在所述显示器上显示所述第一SMS消息数据和所述第二SMS消息数据。
根据另一个实施方案，所述非暂态计算机可读存储介质；所述一个或多个程序还包括用于执行以下操作的指令：使用所述无线电路通过所述第一通信链路向所述ePDG传输附加SIP消息，所述附加SIP消息包括第三SMS消息数据；通过封装第四SMS消息数据而生成附加压缩消息；以及，使用所述无线电路并且在所述第一通信链路不可用时，经由所述第二通信链路和所述代理服务器向所述ePDG传输所述附加压缩消息。
前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种用户装备，包括：
无线电路，所述无线电路被配置为通过具有第一带宽的第一通信链路和通过具有小于所述第一带宽的第二带宽的第二通信链路与外部设备进行通信；和
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器耦接到所述无线电路并且被配置为：
在所述第一通信链路可用时，控制所述无线电路通过所述第一通信链路传输短消息服务SMS消息数据，以及
在所述第一通信链路不可用时，控制所述无线电路通过所述第二通信链路将压缩消息传输至代理服务器，其中所述压缩消息不包括SMS标头。
2.根据权利要求1所述的用户装备，其中所述压缩消息使用与所述第二通信链路相关联的压缩算法来封装。
3.根据权利要求2所述的用户装备，其中所述压缩消息不包括IP多媒体子系统IMS标头。
4.根据权利要求1所述的用户装备，其中所述SMS消息数据在SMS-over-IP SIP消息中传输。
5.根据权利要求1所述的用户装备，其中所述压缩消息包括链路层标头。
6.根据权利要求1所述的用户装备，其中所述第一通信链路形成覆盖网络隧道的一部分，所述网络隧道穿过无线接入点并且终止于所述用户装备处和演进分组数据网关ePDG处，所述一个或多个处理器被配置为通过所述网络隧道将所述消息传输至所述ePDG。
7.根据权利要求6所述的用户装备，其中所述一个或多个处理器被配置为通过覆盖所述第二通信链路的附加网络隧道将所述压缩消息传输至代理服务器，并且其中所述附加网络隧道终止于所述用户装备和所述代理服务器处。
8.根据权利要求1所述的用户装备，其中所述一个或多个处理器被配置为识别所述第一通信链路何时变得不可用，并且其中所述一个或多个处理器被配置为响应于识别出所述第一通信链路已变得不可用而控制所述无线电路通过所述第二通信链路向所述代理服务器传输配置数据，其中所述配置数据包括与所述用户装备相关联的国际移动用户标识码以及与所述用户装备相关联的网络访问标识符。
9.根据权利要求1所述的用户装备，其中所述第一通信链路包括第一频带中的第一无线通信链路，并且其中所述第二通信链路包括：
第二频带中的第二无线通信链路，所述第二频带不同于所述第一频带；以及
通信节点网络，所述通信节点网络选自由以下项构成的组：网状网络、中继网络、星形网络、环形网络和树形网络。
10.一种操作通信网络以使用互联网协议IP将消息数据从第一用户装备UE传送至第二UE的方法，其中所述通信网络包括网络节点、无线装备和代理服务器，所述方法包括：
利用所述无线装备，通过具有第一带宽的第一通信链路从所述第一UE接收第一SMS-over-IP SIP消息；
利用所述无线装备，将所述第一SMS-over-IP SIP消息路由至所述网络节点；
利用所述代理服务器，在所述第一通信链路不可用时，通过具有小于所述第一带宽的第二带宽的第二通信链路从所述第一UE接收消息数据；
利用所述代理服务器，将从所述第一UE接收到的所述消息数据转换为第二SMS-over-IP SIP消息；以及
利用所述代理服务器，将所述第二SMS-over-IP SIP消息传输至所述网络节点。
11.根据权利要求10所述的方法，其中转换所述消息数据包括：
使用与所述第二通信链路相关联的解压缩算法对所述消息数据进行解封装；以及
将IP多媒体子系统IMS标头添加至解封装的所述消息数据。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括：
利用所述代理服务器，从所述网络节点接收第三SMS-over-IPSIP消息，所述第三SMS-over-IP SIP消息包括由所述第二UE传输的消息数据；
利用所述代理服务器，从所述第三SMS-over-IP SIP消息中提取由所述第二UE传输的SMS消息数据；
利用所述代理服务器，通过使用与所述第二通信链路相关联的压缩算法来封装由所述第二UE传输的所述消息数据而生成压缩消息；以及
利用所述代理服务器，通过所述第二通信链路将所述压缩消息传输至所述第一UE。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括：
利用所述网络节点，通过穿过所述无线装备并且终止于所述第一UE和所述网络节点处的第一网络隧道接收所述第一SMS-over-IP SIP消息；以及
利用所述网络节点，通过终止于所述代理服务器和所述网络节点处的第二网络隧道接收所述第二SMS-over-IP SIP消息。
14.根据权利要求13所述的方法，其中通过所述第二通信链路从所述第一UE接收所述消息数据包括：通过终止于所述第一UE和所述代理服务器处的第三网络隧道接收所述消息数据。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二通信链路包括具有所述第二带宽的无线通信链路和选自由以下项构成的组的网络：中继网络、网状网络、星形网络、环形网络和树形网络。
16.根据权利要求10所述的方法，还包括：
利用所述代理服务器，从运营商配置文件服务器接收运营商配置文件信息；
利用所述代理服务器，当所述第一通信链路不可用时，通过所述第二通信链路从所述第一UE接收配置数据；
利用所述代理服务器，基于所述配置数据和所述运营商配置文件信息识别所述网络节点的网络地址；以及
利用所述代理服务器，在已识别出所述网络节点的所述网络地址之后，经由所述网络节点向认证服务器传输认证请求。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
利用所述代理服务器，通过所述网络节点从所述认证服务器接收对所述认证请求的响应，对所述认证请求的所述响应被寻址到所述代理服务器；
利用所述代理服务器，通过所述第二通信链路向所述第一UE传输对所述认证请求的所述响应；
利用所述代理服务器，通过所述第二通信链路从所述第一UE接收用户身份模块SIM质询响应；
利用所述代理服务器，经由所述网络节点向所述认证服务器传输所述SIM质询响应；以及
利用所述代理服务器，经由所述网络节点接收指示所述SIM质询响应正由所述认证服务器进行验证的确认。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
利用所述代理服务器并且在已接收到所述确认之后，经由所述网络节点和从所述代理服务器延伸至所述网络节点的网络隧道向所述认证服务器传输IP多媒体子系统IMS注册请求。
19.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储被配置为由具有无线电路和显示器的用户装备的至少一个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行以下操作的指令：
使用所述无线电路通过第一通信链路从网络节点接收短消息服务SMS消息，其中所述SMS消息包括第一消息数据，并且其中所述第一通信链路具有第一带宽；
使用所述无线电路并且在所述第一通信链路不可用时，经由代理服务器和所述代理服务器与所述用户装备之间的第二通信链路从所述网络节点接收压缩消息，其中所述第二通信链路具有小于所述第一带宽的第二带宽；
对所述压缩消息进行解封装以从所述压缩消息中检索第二消息数据；以及
在所述显示器上显示所述第一消息数据和所述第二消息数据。
20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述一个或多个程序还包括用于执行以下操作的指令：
使用所述无线电路通过所述第一通信链路向所述网络节点传输附加消息，其中所述附加消息包括第三消息数据；
通过封装第四消息数据而生成附加压缩消息；以及
使用所述无线电路并且在所述第一通信链路不可用时，经由所述第二通信链路和所述代理服务器向所述网络节点传输所述附加压缩消息。
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