CN1972254A - 终端之间语音和多媒体的互动服务的装置和方法 - Google Patents

终端之间语音和多媒体的互动服务的装置和方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种在支持综合的CS呼叫IMS会话的(CSI服务)的通信系统中，在能够使用电路交换(CS)呼叫和因特网协议多媒体子系统(IMS)会话的第一终端和能够使用IMS会话的第二终端之间进行通信的方法和装置。如果第二终端发送会话起始协议(SIP)请求(INVITE)消息以发起与第一终端的语音服务或包括语音服务的多媒体服务，那么管理第一终端的IMS域的CSI应用服务器(AS)将包括在该请求消息中的语音服务相关成分与多媒体服务相关成分相分离，并产生并发送第一和第二请求消息到第一终端。当从第一终端接收到相应于第一和第二请求消息的第一和第二响应消息时，CSI AS产生该综合的响应消息并将该综合的响应消息发送给第二终端。

Description

终端之间语音和多媒体的互动服务的装置和方法
技术领域
本发明一般涉及综合电路交换(CS)呼叫和因特网协议多媒体系统(IMS)会话(以下称作“CSI”)服务之间的互动(interworking)，本发明尤其涉及在既支持CS呼叫又支持IMS会话的终端(以下称作“CSI终端”)和使用IMS会话用于实时语音或视频呼叫的终端(以下称作“IMS终端”)之间的通信装置和方法。
背景技术
用于典型的语音服务和实时服务的CS方案所涉及的是用于在一个用户和另一个用户之间形成基于CS的固定呼叫路由选择的方案。IMS提高了传输效率并保证了使用基于因特网协议(IP)的分组交换(PS)的非固定呼叫路由选择的稳定性，因此其适于数据服务、消息服务和文件传输服务。IMS不仅能够支持简单的点到点的呼叫，还能够支持多个用户参与的连接。在CS方案中，消息的传输和用户通信量是通过CS呼叫实现的，而在IMS中，消息的传输和用户通信量是通过IMS会话实现的。
用于使得终端既能够使用CS呼叫又能够使用IMS会话的服务叫做“CSI服务”，并且CSI服务特别为语音传输使用CS呼叫，同时，其使用IMS会话用于改善的PS服务，例如消息或文件传输服务。支持CSI服务的终端(或用户设备(UE))叫做“CSI终端(或CSI UE)”。CSI UE使用CS呼叫用于实时语音呼叫，同时，其可以使用IMS会话用于非实时PS服务，比如消息服务。尽管CSI服务认为语音呼叫是使用CS呼叫的服务，但是其使得用户不仅能够使用CS呼叫用于语音呼叫，还能够在CS网络支持视频呼叫的时候用于视频呼叫。
下面，将参考语音呼叫和消息服务详细描述本发明的实施例背景，为了便于描述，语音呼叫作为使用CS呼叫服务的典型例子，而消息服务使用消息会话中继协议(MSRP)作为使用IMS的PS服务的典型例子。
图1是示意表示支持CSI服务的移动通信网络结构图。在此，该图显示了基于全球移动通信系统(GSM)和通用分组无线业务(GPRS)的通用移动通信服务(UMTS)移动通信网络的结构。
参考图1，该支持CSI服务的移动通信网络包括无线接入网络(RAN)104和核心网络(CN)106。RAN 104使得用户设备(UE)102可以接入CN 106。根据所使用的无线接入技术，RAN 104的结构是本领域公知的，所以在此将省略对其的详细描述。
CN 106包括CS域114，PS域108和IMS域122。CS域114由支持CS呼叫的实体和典型地包括移动交换中心(MSC)120和媒体网关(MGW)116和118的实体组成。MSC 120处理来自/终止于RAN 104中的移动基站的信号，并负责中央控制功能以控制移动基站使其有效地操作。MGW 116和118是支持载体通信量和控制通信量的网关。
PS域108支持基于分组的服务，并包括这样的节点作为服务GPRS支持节点(SGSN)110和网关GPRS支持节点(GGSN)112。SGSN 110管理关于每个UE的位置信息并执行安全性相关功能和接入控制。GGSN 112是GPRS网络的单元，作为SGSN 110和诸如分组数据网络(PDN)的外部网络130之间的无线网关，因此UE 102可以经由GGSN 112接入外部网络130。
IMS域122由支持IMS会话的实体组成。这些实体包括服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)124、应用服务器(AS)126和媒体网关控制功能/媒体网关(MGCF/MGW)128。S-CSCF 124服务于建立IMS会话并处理从UE 102传送的会话起始协议(SIP)消息。为了在UE 102请求的时候提供服务，S-CSCF 124传送SIP消息给IMS域122中的其他实体，完成会话。AS 126是用来给用户提供各种应用，例如电子邮件或小区按键通话(push to talk over cellular)(PoC)的实体。MGCF/MGW 128是用于使得IMS用户和CS用户之间能够通信的网络实体并包括MGCF，其为管理信令转换的网关以在IMS网络和例如公共交换电话网(PSTN)或CS域114的传统网络之间互动，还包括IMS-MGW用于媒体转换。尽管没有示出，但是IMS域122可进一步包括中断网关控制功能(BGCF)，其为用于选择最佳MGCF的网络实体，该MGCF为连接到CS域114的连接点并考虑到对于CS终止呼叫的路由选择优化。BGCF可被包括在MGCF/MGW 128中，也可以被单独提供，并且其为用于选择MGCF的网络实体，该MGCF是连接到CS网络的连接点。
除了前面的这些实体，一些其他实体可以存在于每个域中，并且每个域的实体都可以参与到CSI的服务中。
图2是表示根据典型的CSI服务在CSI UE之间的控制信令的连接结构图。
参考图2，所示第一CSI UE204和第二CSI UE 214正分别接入第一网络202和第二网络212。第一网络202由第一CS域208、第一PS域206和第一IMS域210组成，而第二网络212由第二CS域218、第二PS域216和第二IMS域220组成。
用于在第一CSI UE 204和第二CSI UE 214之间的语音通信的CS呼叫的控制信号232经由第一CS域208和第二CS域218被传送。另外，用于除了语音通信之外的其它多媒体服务的IMS会话的控制消息230经由第一PS域206、第一IMS域210、第二IMS域220和第二PS域216被传送。IMS会话控制可以利用SIP协议执行。SIP是由因特网工程任务队(IETF)的多方多媒体会话控制(MMUSIC)工作组开发的作为可替换H.323的协议。SIP具有用于经由SIP网络建立语音和多媒体呼叫的平台。
通过这种方式，如果通信中的两个UE都是CSI UE，那么每个独立域都可以实现控制流程。然而，如果其中一个UE不支持CSI服务，例如，其仅使用IMS会话，那么它无法遵从上述控制流程。
因此，需要一种用于在一个支持CSI服务的UE和一个不支持CSI服务的UE或仅利用IMS会话的UE之间提供通信的系统和方法。
发明内容
提供本发明的一些实施例来解决上述和其它问题，提供
一种控制消息交换方法和装置，用于在既能够支持CS呼叫又能够支持IMS会话的UE(以下称作“CSI UE”)与不支持CS呼叫或即使支持CS呼叫也还是宁愿使用IMS会话用于实时服务的UE(以下称作“IMS UE”)之间执行语音服务和其他多媒体服务。
本发明的示范性实施例提供了一种方法和装置，用于在IMS UE发起呼叫的时候向CSI UE提供语音服务或包括语音服务的多媒体服务。
根据本发明的示范性实施例的一方面，提供了一种方法，用于在既能够使用电路交换(CS)呼叫又能够使用因特网协议多媒体子系统(IMS)会话的第一终端和能够使用IMS会话的第二终端之间进行语音和多媒体服务的互动。该方法包括以下步骤：由第一终端所注册的IMS域的控制实体接收目标在于第一终端的基于会话起始协议(SIP)的请求消息，其与第二终端发起的服务相关联；如果该请求消息既请求了语音呼叫服务又请求了除语音呼叫服务之外的多媒体服务，那么由控制实体将包括在请求消息中与语音呼叫相关的成分和与多媒体服务相关的成分相分离，并产生每一个包含都与成分之一相关联的第一和第二请求消息。该方法进一步包含步骤：从控制实体经由第一终端所连接的CS域发送包括语音呼叫相关成分的第一请求消息到第一终端；从控制实体发送包括多媒体服务相关成分的第二请求消息到第一终端；由控制实体从第一终端接收对应于第一和第二请求消息的第一和第二响应消息，并通过综合第一和第二响应消息来产生综合的响应消息；该方法进一步包含步骤：发送综合的响应消息到第二终端以响应请求消息；通过在第二终端与IMS域的媒体网关(MGW)之间建立的语音载体(bearer)和在第一终端与CS域之间建立的CS语音载体来执行语音呼叫，并同时通过在第二终端和第一终端之间建立的用户载体来执行多媒体服务，所有的载体通过以上步骤而被建立。
根据本发明的示范性实施例的另一方面，提供了一种用于互动语音和多媒体服务的装置。该装置包括：第一终端，其配置成使用电路交换(CS)呼叫用于语音呼叫和既能够使用CS呼叫又能够使用因特网协议媒体子系统(IMS)会话用于分组交换(PS)服务；第二终端，均使用IMS会话用于语音呼叫和PS服务；以及管理第一终端的IMS域的控制实体，用于接收由第二终端产生的目标在于第一终端的基于会话起始协议(SIP)的请求消息，分别产生包括请求消息中与语音呼叫相关的成分和与多媒体服务相关的成分的第一和第二请求消息，经由第一终端所连接的CS域发送第一请求消息到第一终端，发送第二请求消息到第一终端。该控制实体可以包括：一装置，用于从第一终端接收对应于第一和第二请求消息的第一和第二响应消息并通过综合第一和第二响应消息来产生综合的响应消息，并发送综合的响应消息到第二终端以响应请求消息；通过在第二终端与IMS域的媒体网关(MGW)之间建立的语音载体和在第一终端与CS域之间建立的CS语音载体来执行语音呼叫，并同时通过在第二终端和第一终端之间建立的用户载体来执行多媒体服务，所有的载体通过控制实体的操作而被建立。
附图说明
本发明的示范性实施例的以上和其它的目标、特征和优点将通过以下结合附图的详细描述变得更加明显，其中：
图1是表示支持CSI服务的移动通信网络的结构的示意图；
图2是表示根据典型的CSI服务用于CSI UE之间的控制信令的连接结构图；
图3是表示根据本发明的一个示范性实施例在CSI UE和IMS UE之间的控制信号的连接配置图；
图4A和4B是表示根据本发明的一个示范性实施例用于管理在IMS域中IMS UE和CSI UE之间的控制信号的控制实体的操作流程图；
图5A是表示根据本发明的第一示范性实施例当S-CSCF作为控制实体时在S-CSCF中注册CSI UE的控制信号流程图；
图5B是表示根据本发明的第一示范性实施例当S-CSCF作为控制实体时由IMS UE发送INVITE消息来发起语音呼叫的控制信号流程图；
图6是表示根据本发明的第一示范性实施例当S-CSCF作为控制实体时由IMS UE发起语音和MSRP的综合服务的控制信号流程图；
图7是表示根据本发明的第二示范性实施例当CSI AS作为控制实体时S-CSCF所执行的操作流程图；
图8A是表示根据本发明的第二示范性实施例当CSI AS作为控制实体时在CSI AS中注册CSI UE的控制信号流程图；
图8B是表示根据本发明的第二示范性实施例当CSI AS作为控制实体时由IMS UE发送INVITE消息来发起语音呼叫的控制信号流程图；
图9是表示根据本发明的第二示范性实施例当CSI AS作为控制实体时由IMS UE发起语音和MSRP的综合服务的控制信号流程图；
图10是表示根据本发明的示范性实施例使用综合服务的CSI UE依次解除语音服务和多媒体服务的操作示意图。
遍及各附图，应将相同的标号理解为相同的部件、组件和结构。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的示范性实施例。在以下描述中，为了清楚和简明起见，将省略对其中所包含的已知功能和配置的详细描述。
本发明的示范性实施例旨在提供CSI UE与IMS UE之间的通信，该CSI UE能够仅使用CS呼叫用于语音呼叫并同时使用IMS会话用于其他多媒体服务，该IMS UE不支持CS呼叫或优选使用IMS会话用于语音呼叫或其他多媒体服务。特别是，将描述当IMS UE发起包括语音服务的多媒体服务，并且该多媒体服务终止于CSI UE时所执行的通信。
以下，为了便于说明，将参照作为利用CS呼叫的服务的典型例子的语音服务和参照使用作为利用IMS的PS服务的典型例子的使用消息会话中继协议(MSRP)的消息服务，来描述本发明的示范性实施例。
本发明的示范性实施例提出了一种控制结构，用于在CSI UE和IMS UE互相通信时，交换用于语音服务和其他多媒体服务的控制信号。此外，本发明的示范性实施例还提出了一种控制信令方案，用于当IMS UE在上述控制结构中发起呼叫时对CSI UE提供语音服务或包括语音服务的多媒体服务(以下称作“综合服务”)。
特别是，本发明的一个示范性实施例提出允许CSI UE的IMS域中的控制实体来管理控制信号。当IMS UE尝试对CSI UE的语音呼叫时，该控制实体适当地修改IMS UE发送的SIP消息并传送修改的SIP消息到CSI UE的CS域。通过这种方式，语音呼叫使用CS域来实现。此外，当IMS UE向CSI UE发送SIP消息用于同时使用语音呼叫和多媒体服务时，该控制实体在SIP消息中传送关于语音服务的媒体成分到CS域，并经由IMS域传送关于多媒体服务的媒体成分到CSI UE。也就是，该控制实体单独地处理其中综合有语音呼叫和多媒体服务的IMS会话的控制消息。
图3是表示根据本发明的一个示范性实施例在CSI UE和IMS UE之间的控制信号的连接配置图。
如图3所示，CSI UE 304所在的第一网络302包括第一CS域308、第一PS域306和第一IMS域310。IMS UE 316所在的第二网络314包括第二IMS域320和IP连接性接入网络(IP-CAN)318。IP-CAN 318是支持IMS用户的中间网络，因此其能够接入PS域或IMS域。
参考图3，用于两个UE302和316之间的语音呼叫的控制信号334经由第一网络302中的第一CS域308和第一IMS域310被传送，用于多媒体服务而不是语音呼叫的控制信号330和332经由第一PS域306、第一IMS域310和第二IMS域320被传送。尽管CSI UE 304的控制信号330和332以与图2相似的方式分别流经第一PS域306和第一CS域308，但是因为IMS UE 316的控制信号使用综合的IMS会话，所以用于语音服务和多媒体服务的控制信号通过一个SIP消息被传送。
当CSI UE 304向IMS UE 316发起用于语音呼叫或综合服务的呼叫时，不存在问题。也就是，当CSI UE 304发起语音呼叫时，其使用CS呼叫，并且该CS呼叫由第二网络314的第二IMS域320使用现有CS/IMS互动方法翻译为IMS会话。此外，当CSI UE 304发起用于综合服务的呼叫时，该CSI UE304与CS呼叫同时发起IMS会话，并且它们被独立地传送到IMS UE 316。
然而，当IMS UE 316发起呼叫时，在控制信号连接中可能出现问题。也就是，如果IMS UE 316向CSI UE 304传输用于语音呼叫的SIP消息，那么该SIP消息被传送到CSI UE 304所注册的第一IMS域310。根据传统技术，该SIP消息经由第一PS域306被传送到CSI UE 304以开始建立基于IMS会话的语音呼叫，即因特网协议上的语音(VoIP)呼叫。因此，CSI UE 304使用基于VoIP的PS呼叫而不使用用于语音呼叫的CS呼叫。在这种情况下，由于PS呼叫不能正常支持实时服务，因此呼叫质量恶化。即使当IMS UE 316发送用于发起综合服务的SIP消息到CSI UE 304时也会出现同样的问题。
本发明的一个示范性实施例提出了一种IMS域310中的控制实体312的操作，用于解决上述问题。在该示范性实施例中，控制实体312可以是S-CSCF(第一示范性实施例)或支持CSI服务的AS(以下称作“CSI AS”，第二示范性实施例)，但不局限于此。
图4A和4B是表示根据本发明的示范性实施例用于管理在IMS域中IMS UE和CSI UE之间的控制信号的控制实体的操作流程图。如上所述，该控制实体可以是CSI AS或S-CSCF。特别是，图4A显示了呼叫建立过程中的操作，而图4B显示了呼叫断开(或呼叫挂断)过程中的操作。
参考图4A，现在将描述呼叫建立过程中的操作。在步骤402，CSI UE在接收SIP消息此前在控制实体中注册以接受CSI服务。CSI UE在控制实体中注册的过程将参考图5A和8A而被详细描述。在步骤404，该控制实体接收SIP消息，尤其是目标在于CSI UE的INVITE消息。尽管没有示出，但是在步骤404，控制实体确定该INVITE消息是否是用于包括语音呼叫的服务，即该INVITE消息是否包括用于语音呼叫的媒体成分。如果该INVITE消息不是用于包括语音呼叫的服务，即如果该INVITE消息仅仅是用于非实时PS服务，那么该INVITE消息被无损传输给CSI UE而不包括下面描述的额外步骤。确定是否包括语音呼叫服务的过程可以被省略，因为当CSI AS作为控制实体被使用时，该确定过程已经先在S-CSCF中被执行了。
在步骤406，该控制实体确定该INVITE消息所请求的会话是语音会话还是综合IMS会话，即语音呼叫会话和多媒体会话的综合会话。在此，消息会话中继协议(MSRP)会话被显示作为多媒体会话的例子。MSRP是由IETF提出的消息传输方案用于解决其中使用SIP消息方案的即时消息传输方法从不考虑SIP消息之间的关系的问题。本发明示范性实施例使用MSRP作为使用IMS的非实时多媒体服务的例子。当仅有语音会话被请求时，在步骤416，控制实体处理INVITE消息以使其可被路由选择到CS域。下面将详细描述处理INVITE消息以将其路由选择到CS域的过程。
在本发明示范性实施例中，对INVITE消息的处理大体可分为两种情况：一种情况是，分配给CSI UE用于CS服务的电话号码(以下称作CS电话号码或移动站ISDN(综合业务数字网)(CS_MSISDN))和用于IMS服务的电话号码(以下称作IMS电话号码或IMS_MSISDN)是互不相同的，另一种情况是它们是彼此相同的。
在前一种情况中，两个电话号码互不相同，控制实体在传输此前将INVITE消息的目的地址转换为指示CS电话号码的电话全球资源标识符(Tel URI)形式，或转换为具有参数用户＝电话(以下称作“SIP URI用户＝电话”)的SIP URI形式。然后具有转换的Tel URI或SIP URI用户＝电话形式的目的地址的INVITE消息根据IMS路由选择规则被传送给CS域。
在后一种情况中，两个电话号码彼此相同，控制实体将INVITE消息的目的地址从电子邮件地址形式的SIP URI改变为Tel URI或SIP URI用户＝电话形式的SIP URI。在传统技术中，如果具有改变的Tel URI或SIP URI用户＝电话形式的目的地址的SIP消息到达了S-CSCF，那么该S-CSCF将目的地址改变为通过电子邮件和电话号码映射(ENUM)询问而获得的SIP URI形式，并传送该具有改变的目的地址的SIP消息到IMS域。
为了防止这种情况并传送SIP消息到CS域，本发明的一个示范性实施例在SIP消息的Tel URI或SIP URI用户＝电话形式的目的地址中添加了指示传送到CS域的信息，在目的地址中添加指示传送到CS域的“路由”首标，或对SIP消息应用初始过滤标准(iFC)组以使得具有Tel URI或SIP URI用户＝电话形式的目的地址的SIP消息总是被传送到CS域。可选地，CSI AS可经由MGCF/MGW直接传送SIP消息到CS域，而不经过S-CSCF。在此，包含在用户签署信息中的初始过滤标准涉及服务简表信息，该信息指派用于处理在S-CSCF接收的消息的方案和用于解析包含在消息中的参数(例如目的地址)来确定消息将要被传送的下一个/最终节点的方案。
控制实体在步骤418经由CS域传输处理的INVITE消息到CSI UE，并在步骤414传送来自CSI UE的响应消息到另一方IMS UE。
如果在步骤406确定综合的IMS会话被请求，那么控制实体在步骤408将包括在所接收的INVITE消息中的会话描述协议(SDP)信息分离为语音呼叫相关成分和MSRP相关成分，并产生两个INVITE消息，每一个都包括相关的成分之一。在步骤416描述的方法产生包括语音呼叫相关成分的INVITE消息(以下称作“用于语音呼叫的INVITE消息”)，因此路由选择到CS域是可能的。即，包括在原始INVITE消息中的目的地址被转换为Tel URI或SIP URI形式，然后插入到用于语音呼叫的INVITE消息中。在步骤410，控制实体将该用于语音呼叫的INVITE消息经由CS域发送到CSI UE，并将包括MSRP相关成分的INVITE消息(以下称作“用于MSRP的INVITE消息”)经由IMS域发送到CSI UE。在步骤412，如果响应于两个INVITE消息从CSI UE到达，该控制实体通过综合接收的响应来产生对IMS UE发送的INVITE消息的响应消息，并在步骤414传送该响应消息到IMS UE。
参考图4B，将描述在呼叫断开过程中的操作。当在步骤422接收到用于呼叫挂断的BYE消息时，控制实体在步骤424确定该BYE消息的发起者是CSIUE还是IMS UE。如果确定IMS UE发送了该BYE消息，那么控制实体在步骤426传送BYE消息到另一方CSI UE。在这种情况下，如果有与该BYE消息相关联的多个会话，即如果一个存在于IMS UE和CSI UE之间的会话是上面描述的综合会话，那么BYE消息被传输给用于相应会话的CSI UE。当来自CSI UE对BYE消息的响应到达时，控制实体在步骤436响应在步骤422接收的BYE消息，传送响应消息到IMS UE，结束呼叫。
如果确定CSI UE发出了BYE消息，那么控制实体在步骤428确定是否存在于CSI UE和IMS UE之间的所有CSI会话都应被结束以答复该BYE消息。如果仍有任何会话存在，那么控制实体在步骤430发送MODIFY消息而不是BYE消息到IMS UE。该MODIFY消息包括SDP参数，其指令UE仅删除接收的来自综合会话的BYE消息所请求的媒体相关成分。当接收到对MODIFY消息的响应消息时，控制实体在步骤432发送响应消息到CSI UE以响应在步骤422接收的BYE消息。如果确定所有CSI会话都应被结束以答复CSI UE发出的BYE消息，那么控制实体在步骤434传送BYE消息到IMS UE。在步骤436，当来自IMS UE对BYE消息的响应到达时，控制实体传送响应消息到CSI UE以响应在步骤422接收的BYE消息，挂断呼叫。
通过参考附图，下面将根据本发明的一个示范性实施例描述在IMS UE和CSI UE之间的呼叫过程。图5至图10仅显示了在IMS呼叫建立过程中有关实体中间本发明示范性实施例的某些特征的部分。例如对例如代理(P)-CSCF、询问(I)-CSCF、BGCF、MGCF和SGW的IMS域的已知实体的描述，对例如MGW和MSC的CS域的已知实体的描述，以及对媒体协商的已知操作过程的描述，将被省略。
第一实施例
图5A是表示根据本发明的第一示范性实施例当S-CSCF作为控制实体时用于将CSI UE在S-CSCF中注册的控制信号流程图。
参考图5A，在步骤500，CSI UE发送REGISTER消息到S-CSCF1以在S-CSCF1中注册其自身。当用户的用户识别模块(SIM)/用户服务识别模块(USIM)卡插入到不支持CSI服务的UE时，这种注册不会发生。为了检测这种情况，CSI UE发送指示支持CSI服务的能力信息到例如S-CSCF1的控制实体。也就是，REGISTER消息包括指示CSI UE的能力信息的指示符。作为指示符的例子，“+g.3gpp.csi”被包括在REGISTER消息的连接首标中作为“特征标签”。
基于“特征标签”，该S-CSCF1识别出发出REGISTER消息的UE支持CSI服务，并在步骤502注册该CSI UE使其可支持CSI服务。在步骤504，S-CSCF1发送200 OK消息到CSI UE以指示注册的完成。
图5B是表示根据本发明的第一示范性实施例当S-CSCF作为控制实体时由IMS UE发送INVITE消息以发起语音呼叫以便在IMS发起和CSI终止之间的控制信号流程图。
参考图5B，在步骤510，IMS UE发送用于请求与CSI UE进行语音呼叫的语音会话的INVITE消息到管理该IMS UE的S-CSCF2。在步骤512，S-CSCF2转发INVITE消息到管理CSI UE的S-CSCF1。在步骤514，S-CSCF1确定在INVITE消息中包含有语音会话相关成分，并根据此前包括的终止逻辑处理接收到的INVITE消息以使其可被路由选择到CS域。包括在S-CSCF1中的终止逻辑确定接收到的INVITE消息是否仅包括语音相关成分还是既包括语音相关成分又包括MSRP相关成分。在传送INVITE消息之后，终止逻辑确定至少一个节点，并且如果必要的话改变INVITE消息的目的地址。在步骤516，具有改变的目的地址的INVITE消息被发送给MGCF/MGW。在步骤518，MGCF/MGW将基于SIP的INVITE消息转换为基于CS信令协议的ISDN用户部分(ISUP)初始地址信息(IAM)，并传送ISUP IAM到CS域。
在步骤520，CS域经由RAN发送基于7号系统信令(SS7)协议的SETUP消息给CSI UE以响应ISUP IAM，因此CSI UE可以建立用于与IMS UE的呼叫的无线电载体。在步骤522，CSI UE建立无线电载体以响应SETUP消息，然后发送CONNECT消息到CS域。在步骤524，CS域传送指示与CSI UE连接的ISUP CON消息到MGCF/MGW以响应CONNECT消息。在步骤526，MGCF/MGW将ISUP CON消息转换成作为基于SIP的响应消息的200 OK消息并将其发送到S-CSCF1。在步骤528和530，200 OK消息经由S-CSCF1和S-CSCF2被转发给IMS UE。在IMS UE接收到200 OK消息之后，在步骤532，VoIP语音载体在IMS UE和MGCF/MGW之间被建立，并且在步骤534，CS语音载体经由CS域在CSI UE和MGCF/MGW之间被打开。结果，IMS UE经由VoIP语音载体和CS语音载体执行与CSI UE的语音呼叫。VoIP语音载体的语音分组和CS语音载体的语音数据之间的转换通过MGW来实现。
图6是表示根据本发明的第一示范性实施例当S-CSCF作为控制实体时在IMS UE发起和CSI终止之间用于发起IMS UE语音和MSRP的综合服务的控制信号流程图。
参考图6，在步骤601，IMS UE发送用于请求与CSI UE进行通信的包括语音和MSRP的综合服务的INVITE消息到管理IMS UE的S-CSCF2。在步骤602，该INVITE消息经由S-CSCF2被转发给管理CSI UE的S-CSCF1。在步骤603，S-CSCF1确定接收的INVITE消息请求语音和MSRP，并且如果S-CSCF1从CSIUE的能力信息中识别出INVITE消息目标所在的CSI UE能够支持CSI服务，那么其将包括在INVITE消息中的语音呼叫相关成分与MSRP相关成分相分离，并产生两个INVITE消息，每个都包括相关的成分之一。
在步骤603a，S-CSCF1使用此前其中包括的终止逻辑处理用于语音呼叫的INVITE消息，因此其可被路由选择到CS域。在步骤604，用于语音呼叫的INVITE消息被发送到MGCF/MGW。在步骤605，MGCF/MGW将基于SIP的INVITE消息转换为基于CS信令协议的ISUP IAM并传送该ISUP IAM至CS域。在步骤606，CS域经由RAN发送基于SS7的SETUP消息给CSI UE以响应ISUP IAM，这样CSI UE就可以建立用于与IMS UE的呼叫的无线电载体。在步骤608，CSI UE建立无线电载体以响应SETUP消息，并发送CONNECT消息到CS域。在步骤609，CS域传送指示与CSI UE连接的ISUP CON消息给MGCF/MGW以响应CONNECT消息。在步骤610，MGCF/MGW将ISUP CON消息转换为基于SIP的200 OK消息，并传送该200 OK消息到S-CSCF1。
在步骤607，S-CSCF1经由RAN传送包括MSRP相关成分的INVITE消息到CSI UE和CSI UE所属的PS域。在步骤611，CSI UE打开用于MSRP的会话并发送200 OK消息到S-CSCF1以响应用于MSRP的INVITE消息。
在示范性实施例中，步骤603a至606和608至610，其中包括语音相关成分的INVITE消息被传送给CSI UE并且S-CSCF1接收其响应，以及步骤607和611，其中包括MSRP相关成分的INVITE消息被传送给CSI UE1并且S-CSCF接收其响应，它们是单独例如并行执行的。
在接收到用于两个INVITE消息的200 OK消息后，S-CSCF1通过在步骤612综合200 OK消息来产生综合的200 OK消息，并在步骤613和614经由S-CSCF2传送该综合的200 OK消息至IMS UE。在接收到用于语音和MSRP的200 OK消息时，在步骤616，IMS UE在IMS UE和MGCF/MGW之间建立VoIP语音载体，并且在步骤618，在CSI UE和MGCF/MGW之间打开CS语音载体。另外，在步骤620，用于MSRP的用户载体在CSI UE和IMS UE之间被打开。因此，IMS UE通过VoIP语音载体和CS语音载体执行与CSI UE的语音呼叫，与其同时，通过用户载体与CSI UE交换分组。
第二示范性实施例
图7是表示根据本发明的第二实施例当CSI AS作为控制实体时S-CSCF所执行的操作示意图。
参考图7，在步骤700，S-CSCF在CSI AS中注册CSI UE。S-CSCF在步骤702接收到目标在于CSI UE的INVITE消息，并且在步骤704确定该INVITE消息是否包括用于请求语音呼叫的成分即语音呼叫相关成分，以及该INVITE消息是否包括有关于必须在IMS域中与PoC服务一起处理的服务的成分。如果INVITE消息具有语音呼叫相关成分并且即使语音呼叫相关成分被传送到CS域，对于提供INVITE消息所请求的全部服务也没有任何问题，那么S-CSCF在步骤706传送INVITE消息到CSI AS。否则，S-CSCF在步骤708传送INVITE消息到CSI UE。
图8A是表示根据本发明的第二实施例当CSI AS作为控制实体时在CSI AS中注册CSI UE的控制信号流程图。
参考图8A，在步骤800，CSI UE将指示CSI UE的能力信息的“+g.3gPP.csi”包括在REGISTER消息中作为“特征标签”，并且发送该REGISTER消息至S-CSCF1。在步骤802，S-CSCF1从为CSI UE存储用户信息的本地用户服务器(HSS)下载用于CSI UE的用户简表(包括iFC)。HSS是用于存储所有用户的用户信息和IMS服务相关数据的主数据存储器。在本发明的一个示范性实施例中，初始过虑标准被应用以允许对CSI UE的SIP请求和来自CSI UE的IMS注册请求能够在IMS域中传送到CSI AS。
在步骤804，S-CSCF1发送指示注册成功的响应的200 OK消息到CSI UE。S-CSCF1在步骤806评估下载的用户简表，并然后在步骤808从CSI UE发送REGISTER消息到CSI AS以在CSI AS中注册CSI UE。在步骤810，当识别出发送REGISTER消息的UE就是CSI UE时，CSI AS注册CSI UE。在步骤812，CSI AS发送指示CSI UE注册成功的响应消息给S-CSCF1。存储的iFC被用来确定是否将到达S-CSCF1的目标在于CSI UE的SIP消息传送至CSI AS。
图8B是显示根据本发明的第二实施例当CSI AS作为控制实体时用于由IMS UE发送INVITE消息来发起语音呼叫的在IMS发起和CSI终止之间的控制信号流程图。在此，管理CSI UE的CS域、S-CSCF1、CSI AS和MGCF/MGW包含了第一网络即第一公共陆地移动网络(第一PLMN)，而管理IMS UE的S-CSCF2包含了第二网络即第二PLMN。在实体中，S-CSCF1、CSI AS和MGCF/MGW属于第一IMS核心网络，而S-CSCF2属于第二IMS核心网络。
参考图8B，在步骤820，IMS UE发送包括语音呼叫相关成分的INVITE消息到管理IMS UE的S-CSCF2来请求与CSI UE的语音呼叫。在步骤822，INVITE消息被从S-CSCF2转发到S-CSCF1。在步骤824，当确定该INVITE消息具有用于请求语音呼叫的语音呼叫相关成分时，S-CSCF1转发INVITE消息到CSI UE在其中注册的CSI AS。在步骤826，CSI AS使用其此前包括的终止逻辑处理接收的INVITE消息，因此如上所述，接收的INVITE消息应当被路由选择到CS域。在步骤828和830，INVITE消息经由S-CSCF1转发给MGCF/MGW。在步骤832，MGCF/MGW将基于SIP的INVITE消息转换为ISUP IAM消息，并传送ISUP IAM消息至CS域。尽管没有示出，CSI AS可在步骤828和830直接转发INVITE消息给MGCF/MGW而不经过S-CSCF1。
在步骤834，CS域经由RAN发送基于SS7的SETUP消息给CSI UE来响应ISUP IAM以使得CSI UE能够建立与IMS UE的呼叫的无线电载体。在步骤836，CSI UE建立无线电载体并发送CONNECT消息以响应SETUP消息。在步骤838，CS域传送指示与CSI UE连接的ISUP CON消息至MGCF/MGW以响应CONNECT消息。在步骤840，MGCF/MGW将ISUP CON消息转换成基于SIP的200 OK消息并发送该200 OK消息给S-CSCF1。如上所述，当在步骤828和830，INVITE消息没有通过S-CSCF1时，在步骤840和842，200 OK消息还是从MGCF/MGW直接转发到CSI AS。
在步骤842和844，200 OK消息经由CSI AS被发送回S-CSCF1。在步骤846和848，S-CSCF1经由S-CSCF2转发200 OK消息给IMS UE。在IMS UE接收到200 OK消息后，在步骤850，IMS UE和MGCF/MGW之间建立VoIP语音载体，并且在步骤852，CSI UE和MGCF/MGW之间建立CS语音载体。IMS UE通过VoIP语音载体和CS语音载体执行与CSI UE的语音呼叫。
图9是表示根据本发明的第二示范性实施例当CSI AS作为控制实体时由IMS UE发起语音和MSRP的综合服务的控制信号流程图。
参考图9，在步骤901，IMS UE发送既包括语音呼叫相关成分又包括MSRP相关成分的INVITE消息到管理该IMS UE的S-CSCF2，用于与CSI UE进行通信。在步骤902，INVITE消息被从S-CSCF2转发到管理CSI UE的S-CSCF1。在步骤903，当确定INVITE消息既包括语音呼叫相关成分又包括MSRP相关成分时，S-CSCF1转发INVITE消息给CSI AS。在步骤904，当识别出包括在INVITE消息中的语音呼叫相关成分时，CSI AS将INVITE消息中的语音呼叫相关成分与MSRP相关成分相分离，并产生两个INVITE消息，每个都包括相关的成分之一。
在步骤904a，CSI AS使用此前包括在其中的终止逻辑处理包含语音呼叫相关成分的INVITE消息，因此其应当被路由选择到CS域。在步骤905和906，用于语音呼叫的INVITE消息经由S-CSCF1被发送到MGCF/MGW。在步骤907，MGCF/MGW将基于SIP的INVITE消息转换成ISUP IAM，并传送该ISUP IAM至CS域。尽管没有示出，但是CSI AS在步骤905和906可以将用于语音呼叫的INVITE消息直接转发给MGCF/MGW而不经过S-CSCF1。
在步骤908，CS域经由RAN发送基于SS7的SETUP消息给CSI UE以响应ISUP IAM。在步骤911，CSI UE建立与IMS UE的呼叫的无线电载体并发送CONNECT消息以响应SETUP消息。在步骤912，CS域发送指示与CSI UE连接的ISUP CON消息给MGCF/MGW以响应CONNECT消息。在步骤913，MGCF/MGW将ISUP CON消息转换成基于SIP的200 OK消息，并发送200 OK消息到S-CSCF1。在步骤914，200 OK消息被转发给CSI AS，作为对包括语音呼叫相关成分的INVITE消息的响应。如上所述，在步骤905和906，当INVITE消息没有通过S-CSCF1时，在步骤913和914，200 OK消息也被从MGCF/MGW直接转发给CSI AS。
在步骤904产生的包括MSRP相关成分的INVITE消息在步骤909被传送到S-CSCF1。在步骤910，S-CSCF1经由RAN将包括MSRP相关成分的INVITE消息转发到CSI UE和该CSI UE所属的PS域。在步骤915，CSI UE打开用于MSRP的会话并发送200 OK消息给S-CSCF1以响应INVITE消息。在步骤916，200 OK消息被转发到CSI AS。
在示范性 实施例中，步骤905至908和911至914，其中包括语音呼叫相关成分的INVITE消息被传送到CSI UE并且CSI AS接收其响应，步骤909至910和915至916，其中包括MSRP相关成分的INVITE消息被传送给CSI UE并且CSI AS接收其响应，它们单独地执行。
CSI AS在步骤917通过综合200 OK消息来产生综合的200 OK消息，并在步骤918发送该综合的200 OK消息到S-CSCF1。在步骤919和920，综合的200 OK消息经由S-CSCF2被转发给IMS UE。在IMS UE接收到用于语音和MSRP的200 OK消息之后，在步骤921，IMS UE和MGCF/MGW之间建立VoIP语音载体，并且在步骤922，CSI UE和MGCF/MGW之间的CS语音载体被打开。另外，在步骤923，在CSI UE和IMS UE之间的用于MSRP的用户载体被打开。因此，IMS UE通过VoIP语音载体和CS语音载体执行与CSI UE的语音呼叫，与此同时，通过用户载体与CSI UE交换分组。
图10是表示根据本发明的一个示范性实施例使用综合服务的CSI UE依次解除语音服务和其它多媒体服务(例如MSRP)的在IMS发起和CSI终止之间的操作示意图。
参考图10，IMS UE正经由VoIP语音载体1031和CS语音载体1030执行与CSI UE的语音呼叫，并同时通过用户载体1032与CSI UE交换分组。在呼叫过程中，CSI UE在步骤1001经由RAN发送基于SS7的DISCONNECT消息到CS域以断开语音呼叫，并解除CS语音载体1030。在步骤1002，CS域发送ISUP RELEASE消息到MGCF/MGW以响应DISCONNECT消息。在步骤1003，MGCF/MGW发送基于SIP的BYE到管理CSI UE的S-CSCF1以响应ISUP RELEASE消息。在步骤1004，S-CSCF1转发BYE消息到CSI AS。在步骤1005，CSI AS产生MODIFY消息并发送该MODIFY消息到S-CSCF1以解除相关语音会话。在步骤1006，S-CSCF1转发接收的MODIFY消息到管理IMS UE的S-CSCF2。在步骤1007，MODIFY消息被从S-CSCF2转发到IMS UE。在步骤1005、1006和1007，INVITE消息或UPDATE消息可被使用来代替MODIFY消息。INVITE消息或UPDATE消息执行与在步骤1005、1006和1007中所显示的MODIFY消息相同的功能。
在步骤1008，IMS UE解除VoIP语音载体1031，然后发送200 OK消息到S-CSCF2以响应MODIFY消息。在步骤1009，S-CSCF2转发200 OK消息到S-CSCF1。在步骤1010，S-CSCF1转发200 OK消息到CSI AS。在步骤1011，CSI AS发送200 OK消息到S-CSCF1以响应在步骤1004发送的BYE消息。在步骤1012，S-CSCF1发送200 OK消息到MGCF/MGW以响应在步骤1003发送的BYE消息。在步骤1013，MGCF/MGW发送指示对语音载体1030和1031的解除的ISUP RELEASE COMPLETE消息到CS域。结果，用于语音呼叫的语音载体1030和1031被解除，并且在步骤1014只留下用于多媒体服务的用户载体1032。
在步骤1015，CSI UE发送BYE消息到S-CSCF1以解除基于MSRP的多媒体服务。在步骤1016，S-CSCF1转发BYE消息到CSI AS。在步骤1017和1018，CSI AS将BYE消息经由S-CSCF1转发回S-CSCF2。在步骤1019，S-CSCF2将BYE消息转发回IMS UE。在步骤1020，IMS UE解除用户载体1032，然后发送200 OK消息以响应BYE消息。在步骤1020、1021和1022，200 OK消息经由S-CSCF1和S-CSCF2被转发给CSI AS。在步骤1023，CSI AS将指示IMS UE已经解除用于多媒体服务的用户载体1032的200 OK消息传送给S-CSCF1以响向应步骤1016的BYE消息。在步骤1024，200 OK消息被从S-CSCF1转发给CSI UE。结果，CSI UE和IMS UE之间的多媒体服务被解除。
就像从前面描述中可以理解的那样，IMS域的控制实体根据它们的目标分离来自IMS UE和CSI UE的控制信息，并路由选择每个分离的消息到相应的网络实体，以使得由IMS UE发起的在CSI UE和IMS UE之间的语音呼叫和多媒体服务的综合服务能够进行。
尽管本发明参考其特定优选实施例而被展示和描述，但是本领域技术人员应当理解的是在不脱离由所附的权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下可在形式和细节上做出多种修改。

Claims (22)

1.一种用于在第一终端和第二终端之间进行语音和多媒体服务互动的方法，其中第一终端既能够使用电路交换(CS)呼叫又能够使用因特网协议多媒体子系统(IMS)会话，第二终端能够使用IMS会话，该方法包括：
由包含所注册的第一终端的IMS域的控制实体接收目标在于所注册的第一终端的基于会话起始协议(SIP)的请求消息，其与由第二终端发起的服务相关联；
如果该请求消息既请求了语音呼叫服务又请求了除语音呼叫服务之外的多媒体服务，那么由控制实体将包含在请求消息中的语音呼叫相关成分与多媒体服务相关成分相分离，并产生第一和第二请求消息，其每一个都包括相关的成分之一；
从控制实体经由连接有第一终端的CS域发送包括语音呼叫相关成分的第一请求消息到第一终端；
从控制实体发送包括多媒体服务相关成分的第二请求消息到第一终端；
由控制实体接收来自第一终端的相应于第一和第二请求消息的第一和第二响应消息，并通过综合第一和第二响应消息来产生综合的响应消息；
发送综合的响应消息到第二终端以响应请求消息；以及
通过在第二终端与IMS域的媒体网关(MGW)之间建立的语音载体和在第一终端与CS域之间建立的CS语音载体来执行语音呼叫，并通过在第二终端和第一终端之间建立的用户载体来执行多媒体服务。
2.如权利要求1所述的方法，其中控制实体包含IMS域中支持综合的CS呼叫和IMS会话服务的CSI应用服务器(AS)。
3.如权利要求2所述的方法，其中接收请求消息的步骤包括以下步骤：
在第一终端所注册的IMS域的服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)处经由第二终端所注册的IMS域接收请求消息；并且
在识别出请求消息同时请求语音呼叫服务和多媒体服务时，由S-CSCF转发该请求消息到CSI AS。
4.如权利要求3所述的方法，其中在将请求消息发送给CSI AS的步骤中，配置S-CSCF以咨询包括在第一终端的用户简表中的初始过滤标准，以使得用于第一终端的SIP信令请求被转发给CSI AS。
5.如权利要求1所述的方法，其中控制实体包含IMS域中处理第一终端的IMS会话的S-CSCF。
6.如权利要求5所述的方法，其中在将请求消息分离成第一请求消息和第二请求消息的步骤中，配置S-CSCF以咨询指示该第一终端支持CSI服务的能力信息。
7.如权利要求1所述的方法，其中发送第一请求消息到第一终端的步骤包括：
相应于第一终端，将表示请求消息的目的地址的SIP通用资源表示符(URI)转换为表示第一终端电话号码的Tel URI形式，并将该Tel URI插入第一请求消息中。
8.如权利要求7所述的方法，其中发送第一请求消息到第一终端的步骤至少包括以下步骤之一：
添加指示传送到CS域的信息到Tel URI形式的第一请求消息的目的地址；
添加指示传送到CS域的“路由”首标到第一请求消息；以及
将构成的初始过滤标准应用到第一请求消息，以使得第一终端所注册的IMS域的S-CSCF转发具有Tel URI形式的目的地址的第一请求消息到CS域。
9.如权利要求1所述的方法，其中发送第一请求消息的步骤包括以下步骤：
从控制实体发送第一请求消息到IMS域的媒体网关控制功能(MGCF)；
由IMS域的MGCF将第一请求消息转换成ISDN用户部分(ISUP)初始地址信息(IAM)，并传送该ISUP IAM到CS域；
由CS域发送相应于ISUP IAM的基于7号系统信令(SS7)协议的SETUP消息到第一终端。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：
如果该请求消息仅请求语音呼叫服务，那么由控制实体经由CS域发送请求消息到第一终端；
由控制实体经由CS域从第一终端接收相应于请求消息的响应消息；
发送响应消息到第二终端以响应该请求消息；以及
通过在第二终端和IMS域的MGW之间建立的语音载体和在第一终端和CS域之间建立的CS语音载体执行语音呼叫。
11.一种用于语音和多媒体服务互动的装置，包括：
第一终端，其配置成使用电路交换(CS)呼叫用于语音呼叫，而且能够使用CS呼叫和因特网协议多媒体子系统(IMS)会话用于分组交换(PS)服务；
第二终端，其配置成使用IMS会话用于语音呼叫和PS服务；以及
管理第一终端的IMS域的控制实体，用于接收由第二终端产生的目标在于第一终端的基于会话起始协议(SIP)的请求消息，分别产生包括该请求消息的语音呼叫相关成分和多媒体服务相关成分的第一和第二请求消息，经由连接有第一终端的CS域发送第一请求消息到第一终端，发送第二请求消息到第一终端；
其中该控制实体配置成：
从第一终端接收相应于第一和第二请求消息的第一和第二响应消息，通过综合第一和第二响应消息来产生综合的响应消息，并发送综合的响应消息到第二终端以响应请求消息；以及
其中，通过在第二终端与IMS域的媒体网关(MGW)之间建立的语音载体和在第一终端与CS域之间建立的CS语音载体来执行语音呼叫，并同时通过在第二终端和第一终端之间建立的用户载体来执行多媒体服务。
12.如权利要求11所述的装置，其中控制实体包含IMS域中支持综合的CS呼叫和IMS会话服务的CSI应用服务器(AS)。
13.如权利要求12所述的装置，其中CSI AS配置成：
在第一终端所注册的IMS域的服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)处经由第二终端所注册的IMS域接收请求消息；并且
其中，在识别出请求消息同时请求语音呼叫服务和多媒体服务时，转发该请求消息到CSI AS。
14.如权利要求13所述的装置，其中将请求消息发送给CSI AS，S-CSCF配置成咨询包括在第一终端的用户简表中的初始过滤标准，以使得用于第一终端的SIP信令请求被转发到CSI AS。
15.如权利要求11所述的装置，其中控制实体包含IMS域中处理第一终端的IMS会话的S-CSCF。
16.如权利要求15所述的装置，其中将请求消息分离成第一请求消息和第二请求消息，S-CSCF配置成咨询指示该第一终端支持CSI服务的能力信息。
17.如权利要求11所述的装置，其中控制实体配置成相应于第一终端，将指示请求消息的目的地址的SIP通用资源标识符(URI)转换为第一终端电话号码的Tel URI形式，并将该Tel URI插入第一请求消息中。
18.如权利要求17所述的装置，其中控制实体配置成执行至少以下之一：
添加指示CS域传送的信息到Tel URI形式的第一请求消息的目的地址；
添加指示传送到CS域的“路由”首标到第一请求消息；以及
将构成的初始过滤标准应用到第一请求消息，以使得第一终端所注册的IMS域的S-CSCF转发具有Tel URI形式的目的地址的第一请求消息到CS域。
19.如权利要求11所述的装置，进一步包括IMS域的媒体网关控制功能(MGCF)，用于从控制实体接收第一请求消息，将第一请求消息转换成ISDN用户部分(ISUP)初始地址消息(IAM)，并传送该ISUP IAM到CS域；以及
其中由CS域配置成发送相应于ISUP IAM的基于7号系统信令(SS7)协议的SETUP消息到第一终端。
20.如权利要求11所述的装置，其中控制实体配置成：
如果该请求消息仅请求语音呼叫服务，那么经由CS域发送请求消息到第一终端；
当经由CS域从第一终端接收到相应于请求消息的响应消息时，发送响应消息给第二终端以响应该请求消息；以及
通过在第二终端与IMS域的MGW之间建立的语音载体和在第一终端与CS域之间建立的CS语音载体执行语音呼叫，这两个载体都是通过控制实体的操作建立的。
21.如权利要求1所述的方法，其中执行语音呼叫和多媒体服务的步骤基本上是同时执行的。
22.如权利要求11所述的装置，其中语音呼叫和多媒体服务基本上是同时执行的。
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