CN1859775A - 一种用户设备附着方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于移动通信领域，提供了一种3GPP演进网络中的用户设备附着方法，在用户设备向核心网发起附着请求时，指示是否需要呼叫会话控制代理功能实体P－CSCF的IP地址。本发明在UE的附着过程中获取P－CSCF的IP地址，附着完成后UE就可以进行IMS注册，能够简化用户业务连接建立信令流程，降低业务连接时延。

Description

一种用户设备附着方法
技术领域
本发明属于通信领域，尤其涉及一种用户设备附着方法。
背景技术
现有GPRS(General Package Radio Service，通用分组无线业务)/UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)网络结构如图1所示，采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括UMTS(UniversalMobile Telecommunications System，通用移动通信系统)陆地无线接入网(UMTSTerritorial Radio Access Network，UTRAN)、GSM/EDGE无线接入网(GSM/EDGE Radio Access Network，GERAN)、核心网(Core Network，CN)以及用户设备(User Equipment，UE)。其中，GERAN/UTRAN用于实现所有与无线有关的功能，而CN处理GPRS/UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并用于实现与外部网络的交换和路由的功能。CN从逻辑上分为电路交换域(Circuit Switched Domain，CS)和分组交换域(Packet Switched Domain，PS)，分别支持话音和数据业务。
CS域包括移动交换中心服务器(MSC-Server)，媒体网关(MGW)和网关移动业务交换中心服务器(GMSC-Server)等节点。其中，MSC-Server用于传输CS域的控制面数据，实现移动性管理、呼叫控制以及鉴权加密等功能，GMSC-Server用于实现GMSC的呼叫控制和移动性控制的控制面功能，MGW用于实现用户面数据的传输；
PS域包括服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)以及网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)等节点。其中，GGSN主要负责和外部网络进行接口，同时，GGSN还负责实现用户面数据的传输。SGSN在PS域中的位置和CS域的MSC Server类似，其核心功能是实现路由转发、移动性管理、会话管理以及用户信息存储等功能。
归属位置寄存器(Home Location Register，HLR)用于存储用户签约信息，CS和PS域都使用这个设备。
3GPP(Third Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)在现有的PS域网络基础上叠加了IMS(IP Multimedia Core Network Subsystem，IP多媒体核心网络子系统)网络，如图2所示，引入会话初始化协议(Session InitiationProtocol，SIP)作为业务控制协议，利用SIP简单、易扩展、媒体组合方便的特点，通过将业务控制与承载控制分离，提供丰富的多媒体业务。关于IMS的更多描述请参考协议3GPP TS 23.228 v6.10.0，本发明在此引用，不做赘述。
其中，呼叫会话控制功能实体(Call Session Control Function，CSCF)是IMS网络的核心处理部件，用来控制用户注册、会话控制等功能。按照功能进行划分，包括CSCF代理功能实体(Proxy CSCF，P-CSCF)、CSCF查询功能实体(Interrogating CSCF，I-CSCF)以及CSCF服务功能实体(Serving CSCF，S-CSCF)三个逻辑实体。
P-CSCF是IMS拜访域控制平面统一的初步入口点，实现将来自拜访地接入网络的SIP消息(例如：登记、多媒体会话等)，代理转接到其归属地的S-CSCF(根据登记时记录的信息)或I-CSCF(根据SIP用户代理携带的归属域名)等功能。
I-CSCF是IMS归属域控制平面统一的初步入口点，在IMS注册过程中依据归属网络服务器(Home Subscriber Server，HSS)返回的用户签约及CSCF能力信息，为用户指派一个S-CSCF，并将注册请求前转到S-CSCF，当在超时时间内未收到S-CSCF返回的预期响应时还负责重选S-CSCF。
S-CSCF在整个IMS核心网的会话控制中处于核心的控制地位，具有接受来自IMS拜访域的用户经过P-CSCF转发的注册请求，与HSS配合对IMS用户设备用户进行鉴权，并从HSS中下载IMS基本签约数据，执行针对主叫端及被叫端IMS用户的基本会话路由功能，并评估IMS签约触发规则等功能；
HSS用于在归属网络中保存IMS用户的签约信息，在IMS中作为存储用户信息的数据库位于IMS核心网络架构的最顶层。包括基本标识、路由信息以及业务签约信息等。
3GPP为了增强未来网络的竞争能力，正在研究一种演进的3GPP网络系统。一种演进分组核心网络架构如图3所示，包括移动性管理实体(MobilityManagement Entity，MME)、用户面实体(User Plane Entity，UPE)以及不同接入系统之间的用户面锚点(Inter Access System Anchor，Inter AS Anchor)三个逻辑功能实体。其中，MME负责控制面的移动性管理，包括用户上下文和移动状态管理，分配用户临时身份标识等，对应于当前GPRS/UMTS系统内部SGSN的控制平面部分；UPE负责空闲状态下为下行数据发起寻呼，管理保存IP承载参数和网络内路由信息等，对应于当前GPRS/UMTS系统内部SGSN和GGSN的数据平面部分；Inter AS Anchor则充当不同接入系统间的用户面锚点。计费和策略控制模块(Policy and Charging Rule Function，PCRF)用于计费和策略控制。归属网络服务器(Home Subscriber Server，HSS)用于存储用户签约信息。
根据演进分组核心网络的需求，在UE完成附着的同时，UE和演进分组核心网络之间能提供缺省的IP接入业务，该缺省的IP接入业务允许UE注册到IMS系统中，所以要求UE附着完成后能够获知P-CSCF的IP地址，才能注册到IMS系统中。
图4示出了3GPP TR23.882中用户附着的实现流程，详述如下：
1.UE向演进接入网(Evolved RAN)发送网络发现和接入系统选择消息(Network Discovery and Access System Selection)，选择网络和接入系统；
2.UE发送附着请求消息(Attach Request)到MME/UPE；
3.如果附着请求消息中携带旧侧的注册信息，则MME/UPE发送原注册信息(Send old registration information)到旧侧MME/UPE获取用户的信息；
4.旧侧MME/UPE发送用户信息(Send user information)；
5.新侧MME/UPE对UE进行鉴权(Authentication)；
6.将新侧MME/UPE注册到HSS中(Register MME/UPE)；
7.在旧侧MME/UPE删除UE的注册信息(Delete UE registrationinformation)；
8.HSS证实新侧MME/UPE的注册(Confirm Registration)；
9.MME/UPE选择一个Inter AS Anchor(Selection of Intersystem MobilityAnchor GW)；
10.Inter AS Anchor使用UE的分配IP地址进行IP层配置，UE和Inter ASAnchor间的用户平面被建立，缺省的计费和策略规则被使用(User Plane RouteConfiguration)；
11.MME/UPE和演进接入网之间配置缺省的IP接入承载所使用的QoS(Configure IP Bearer QoS)；
12.MME/UPE接受UE的附着请求(Attach Accept)，并分配UE的临时标识；
13.UE确认附着成功(Attach Confirm)。
由上述流程可见，UE在附着过程中不能获得P-CSCF的IP地址，附着完成后无法注册到IMS中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3GPP演进网络中的用户设备附着方法，旨在于解决现有技术中UE在附着过程中不能获知P-CSCF的IP地址，导致附着完成后无法注册到IMS中的问题。
本发明的目的是这样实现的，一种3GPP演进网络中的用户设备附着方法，在用户设备附着的过程中获取会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址。
所述方法进一步包括下述步骤：
A.用户设备向核心网发送附着请求消息，所述附着请求消息中携带有用户设备需要呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址的指示信息；
B.核心网获取所述呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址；
C.核心网向用户设备发送附着接受消息，所述附着接受消息中携带有所述呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址。
所述指示信息通过附着请求消息中的移动台网络能力信元MS networkcapability携带。
核心网根据用户设备所使用的接入点名APN获取所述呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址。
在所述步骤C之后，所述方法进一步包括：
D.用户设备保存所述呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址。
本发明在UE的附着过程中获取P-CSCF的IP地址，附着完成后UE就可以进行IMS注册，能够简化用户业务连接建立信令流程，降低业务连接时延。
附图说明
图1是现有GPRS/UMTS的网络架构图；
图2是在现有的PS域网络基础上叠加了IMS的网络架构图；
图3是演进分组核心网络的架构图；
图4是现有技术在演进分组核心网中UE附着的实现流程图；
图5是本发明中在演进分组核心网中UE附着的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明通过在演进分组核心网中UE附着的过程中获得P-CSCF的IP地址，在用户设备附着完成后就可以注册到IMS中，使得演进分组核心网络在UE附着完成后能提供缺省的IP接入业务。
图5示出了本发明中在演进分组核心网中UE在附着的实现流程，详述如下：
1.UE向演进接入网(Evolved RAN)发送网络发现和接入系统选择消息(Network Discovery and Access System Selection)，选择网络和接入系统；
2.UE发送附着请求消息到MME/UPE，附着请求消息中携带UE是否需要P-CSCF的IP地址的指示信息；
作为本发明的一个实施例，在附着请求消息中的MS网络能力(MS networkcapability)信元中携带UE是否需要P-CSCF的IP地址的指示信息，具体可以是增加一个P-CSCF标志位IP Indicator用来指示UE是否需要P-CSCF的IP地址的信息。当此标志位为1时，表示MS需要P-CSCFIP地址(Mobile station needP-CSCF IP address)；当此标志位为0时，表示MS不需要P-CSCF IP地址(Mobilestation need not P-CSCF IP address)，MS network capability信元的示例结构如下所示：
  <MS network capability value part>：＝<GEA1 bits><SM eapabilities via dedicated channels：bit><SM capabilities via GPRS channels：bit><UCS2 support：bit><SS Screening Indicator：bit string(2)><SoLSA Capability：bit><Revision level indicator：bit><PFC feature mode：bit><Extended GEA bits><LCS VA capability：bit><P-CSCF IP Indicator：bit><Spare bits>；......P-CSCF IP Indicator0 Mobile station need not P-C SCF IP address
  1 Mobile station need P-CSCF IP address
3.如果附着请求消息中携带旧侧的注册信息，则MME/UPE发送原注册信息(Send old registration information)到旧侧MME/UPE获取用户的信息；
4.旧侧MME/UPE发送用户信息(Send user information)；
5.新侧MME/UPE对UE进行鉴权(Authentication)；
6.将新侧MME/UPE注册到HSS中(Register MME/UPE)；
7.在旧侧MME/UPE删除UE的信息(Delete UE registration information)；
8.HSS证实新侧MME/UPE的注册(Confirm Registration)；
9.MME/UPE选择一个Inter AS Anchor(Selection of Intersystem MobilityAnchor GW)；
10.Inter AS Anchor使用UE的分配IP地址进行IP层配置，UE和Inter ASAnchor间的用户平面被建立，缺省的计费和策略规则被使用，演进分组核心网络获取所配置的P-CSCF的IP地址；
作为本发明的一个实施例，演进分组核心网络可以配置每个APN(AccessPoint Name，接入点名)所使用的P-CSCF的IP地址，演进分组核心网络根据UE所使用的APN获取UE所使用的P-CSCF的IP地址。
需要说明的是，P-CSCF的IP地址配置是演进分组核心网络内部的配置，与网络的设计及运营商的运营策略等有关，本发明不作限定。
11.MME/UPE和演进的无线接入网之间配置缺省的IP接入承载所使用的QoS(Configure IP Bearer QoS)；
12.MME/UPE接受UE的附着请求(Attach Accept)，并分配UE的临时标识，同时MME/UPE演进分组核心网络将它所获取的P-CSCF的IP地址在附着接受消息中携带给UE，UE将P-CSCF的IP地址保存下来；
作为本发明的一个实施例，通过在附着接受消息中增加P-CSCF IP address信元携带P-CSCF的IP地址，以下包含P-CSCF IP address信元的附着接受消息的示例结构：
 IEI(信元标识)   Information Element(信元)
  Protocol discriminator
  Skip indicator
  Attach accept message identity
  Attach result
  Force to standby
  Periodic RA update timer
  Radio priority for SMS
  Radio priority for TOM8
  Routing area identification
  19   P-TMSI signature
  17   Negotiated READY timer value
  18   Allocated P-TMSI
  23   MS identity
  25   GMM cause
  2A   T3302 value
  8C   Cell Notification
  4A   Equivalent PLMNs
  B-   Network feature support
  34   Emergency Number List
  35   P-CSCF IP address
13.UE确认附着成功(Attach Confirm)；
14.UE使用获取的P-CSCF的IP地址进行IMS注册，注册流程请参考3GPPTS 23.228，本发明在此引用，不再赘述。
需要说明的是上述流程中演进分组核心网络获取P-CSCF的IP地址在步骤10中完成，实际实现中并不局限与此。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种用户设备附着方法，其特征在于，在用户设备附着的过程中获取会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址。
2、如权利要求1所述的用户设备附着方法，其特征在于，所述方法进一步包括下述步骤：
A.用户设备向核心网发送附着请求消息，所述附着请求消息中携带有用户设备需要呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址的指示信息；
B.核心网获取所述呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址；
C.核心网向用户设备发送附着接受消息，所述附着接受消息中携带有所述呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址。
3、如权利要求2所述的用户设备附着方法，其特征在于，所述指示信息通过附着请求消息中的移动台网络能力信元MS network capability携带。
4、如权利要求1所述的用户设备附着方法，其特征在于，核心网根据用户设备所使用的接入点名APN获取所述呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址。
5、如权利要求1所述的用户设备附着方法，其特征在于，在所述步骤C之后，所述方法进一步包括：
D.用户设备保存所述呼叫会话控制代理功能实体P-CSCF的IP地址。
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Application publication date: 20061108

Assignee: Apple Computer, Inc.

Assignor: Huawei Technologies Co., Ltd.

Contract record no.: 2015990000755

Denomination of invention: User's device attaching method

Granted publication date: 20080730

License type: Common License

Record date: 20150827

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