終端在ip多媒體子系統中註銷的方法

2023-05-25 10:37:01 1

專利名稱：終端在ip多媒體子系統中註銷的方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術，特別是一種終端在IP多媒體子系統中註銷的方法。
背景技術：
固定網絡與蜂窩網絡融合(FMC)代表著未來網絡的發展方向，這是一種融合了多種通信網絡拓撲和通信協議的混合網絡，如現有2G或3G網絡的電路域(CS)與IMS(IP多媒體子系統)域的結合，如圖1所示，其中CS域為蜂窩網絡部分，採用WLAN(無線區域網)接入IMS域的方式為固定網絡部分，IMS域包括代理-呼叫伺服器控制功能(P-CSCF)、問訊-呼叫伺服器控制功能(I-CSCF)、服務-呼叫伺服器控制功能(S-CSCF)及歸屬網絡籤約用戶伺服器(HSS)，P-CSCF是接入網到IMS的最先連接點，I-CSCF位於歸屬網絡中，是從拜訪網絡到歸屬網絡的入口點，S-CSCF位於歸屬網絡中，是整個IMS的控制核心，是IMS會話管理的執行節點；CS域包括拜訪地移動交換中心(VMSC)，是2G行動網路的交換機，負責建立電路業務信道。結合網絡中還包括公共交換電話網(PSTN)、媒體網關控制功能(MGCF)及網關移動交換中心(GMSC)。
FMC的目的在於不論用戶處於靜止狀態還是處於高速移動狀態，都能選擇最合適的通信網絡和通信手段，得到相同質量的服務。目前FMC的發展方向是使用WLAN接入蜂窩網絡，WLAN是固定網絡的技術延伸，為用戶提供有限範圍內的高速數據通訊服務。
採用FMC的雙模通信技術為用戶帶來了低通話費用和綠色環保的好處，但在系統設計上也提出了更多的問題。WLAN技術在本質上是有線區域網(LAN)的無線擴展，應用對象是是筆記本電腦或其他靜止的辦公設備，如印表機，傳真機，而WLAN在技術特徵上不足以應付移動通信的要求，其對信號質量要求很高，無法像蜂窩通信系統那樣在信號質量比較差的地方還能正常工作，所以單個WLAN基站覆蓋範圍小，而且如果不經過精細的網絡規劃，WLAN基站之間還會出現信號覆蓋盲點；另外WLAN對終端移動速度的要求也很苛刻，基本上只支持步行速度，一旦終端開始高速運動，信號出現快速衰落，通信就有可能中斷。為了對付WLAN的信號盲點，以及終端快速移動可能帶來的掉話現象，目前的業界研究的重點是設計終端在WLAN的快速切換方法，如果WLAN網絡信號遭遇到衰落即將掉網，終端馬上在蜂窩網絡發起呼叫，將用戶的通話切換到蜂窩網，保證不會因為終端離開WLAN網絡導致通話中斷。
現有協議定義了在終端從WLAN掉網的情況下，將話音從WLAN快速切換到蜂窩網絡的流程；但是並沒有定義當終端從WLAN掉網後，應該如何處理終端的註冊狀態。如果不更新終端的註冊狀態，網絡將錯誤的認為IMS域和終端的連接是可靠的，可以從IMS域發起對該終端的尋呼；並且一旦有外部來電，仍可能從IMS域對終端發起呼叫，並導致呼叫超時或者呼叫失敗。
當終端位於樓道拐角處、電梯口，或者移動很快的時候遭遇突然的信號衰落，會導致終端與WLAN通信中斷。終端在檢測到信號波動後，通過WLAN向IMS域中的(HSS)發出註銷請求，HSS通過S-CSCF向P-CSCF發送註銷該用戶的命令，並且更新S-CSCF的內部資料庫；P-CSCF向終端發送用戶通知命令，告知終端進行註銷，並更新P-CSCF的內部資料庫，將該用戶從註冊用戶中刪除；S-CSCF向HSS返回註銷應答，表明註銷成功。
但在以上過程中，由於上行信號傳輸損耗過大，接收端接收信號太弱，WLAN網絡可能沒有收到終端發出的註銷請求消息，此時，從網絡側看來，其與終端連接仍然是完好可靠的。
而IMS網絡不會時時的更新終端與IMS域的連接狀態，一般間隔一段時間檢查一次。假設終端從WLAN掉網，而且暫時沒有機會從IMS域發起註銷過程，即不能通過GPRS接入IMS域，那麼網絡在一段時間內會認為可以從IMS域發起對該終端的尋呼。在這種情況下，如果外界有來電，而且網絡根據各種判決條件，決定從IMS域發起呼叫，則會導致呼叫失敗；即使網絡有特別的處理機制，在發現IMS域呼叫失敗後，馬上從CS域重新發起呼叫，比如15秒鐘無法接通就無條件轉到CS域進行呼叫，但主叫用戶很有可能等不及，在接通CS域之前就已經掛斷電話了。

發明內容
本發明的目的在於提供一種終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，用於終端從WLAN掉網的情況下，話音被切換到蜂窩網絡後，網絡可以及時註銷該終端。
為實現上述目的，本發明提供了一種終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，包括以下步驟終端在電路域將自身與IP多媒體子系統的連接狀態信息上報給歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器，所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器在接收到所述終端的連接狀態信息後，在所述終端與所述子系統的連接中斷的情況下，在所述子系統中發起註銷所述終端的流程。
所述上報終端的連接狀態信息的步驟包括所述終端通過位置更新請求消息向所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器上報所述終端與所述IP多媒體子系統的連接狀態信息。
所述上報終端的連接狀態信息的步驟具體包括步驟a、終端向當前所在的拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器發送位置更新請求，所述請求中包括所述終端與IP多媒體子系統的連接狀態信息；步驟b、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器發送更新位置請求，所述請求中包括所述終端域IP多媒體子系統的連接狀態信息。
所述步驟b具體包括步驟b1、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器接收到所述位置更新請求後，判斷所述終端所處的位置區是否在所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器自身管轄範圍內，如果是，則執行步驟c；否則執行步驟b2；步驟b2、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向所述終端以前所屬的舊的拜訪位置寄存器發出發送標識的命令；步驟b3、所述舊的拜訪位置寄存器向所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器返回所述終端的國際移動用戶標識；步驟b4、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器發送更新位置請求。
所述步驟b之後還包括步驟c、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器更新所述終端的位置記錄信息，並向所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器返回更新位置響應消息；步驟d、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向所述終端返回位置更新接受消息，通知所述終端位置更新成功，並分配給所述終端一個新的臨時移動用戶標識。
所述步驟c具體為步驟c1、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器更新所述終端的位置記錄信息；步驟c2、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器判斷所述終端所處的位置區是否在所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器的管轄範圍內，如果是，則執行步驟c7；否則執行步驟c3；步驟c3、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器向所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器發送所述終端的認證參數信息；步驟c4、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器存儲所述認證參數信息，並向所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器返迴響應消息；
步驟c5、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器向所述舊的拜訪位置寄存器發送取消位置命令；步驟c6、所述舊的拜訪位置寄存器刪除所述終端的用戶記錄，並向所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器返迴響應消息；步驟c7、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器向所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器返回更新位置響應消息。
所述步驟c與步驟d之間還包括以下步驟所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器使用所述認證參數對所述終端進行認證，並啟動數據加密模式，對所述終端在無線信道上傳輸的數據進行加密。
所述步驟d之後還包括步驟e、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器對所述終端的連接狀態信息進行分析，發現所述終端在IP多媒體子系統的連接狀態信息與在電路交換域的連接狀態信息不一致，則在所述IP多媒體子系統發起註銷所述終端的流程。
步驟a中所述終端通過向拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器發送位置更新請求消息進行位置更新，在所述位置更新請求消息的消息格式中增加一個字節，用於上報所述終端與所述IP多媒體子系統的連接狀態信息。
步驟b中所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器發送更新位置請求消息，在所述更新位置請求消息的消息格式中設置一連接狀態欄位，用於上報所述終端與所述IP多媒體子系統的連接狀態信息。
本發明通過終端在CS域將自身與IMS域的連接狀態信息上報給歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器(HSS/HLR)，HSS/HLR在接收到終端的連接狀態信息後，在終端與IMS子系統的連接中斷的情況下，在IMS域發起註銷終端的流程，使得IMS網絡可以及時註銷該終端，從而避免了網絡在終端已經從IMS域斷網的情況下，依然在IMS域發起呼叫的現象。


圖1為背景技術中IMS域與CS域相結合的網絡的結構圖；圖2為本發明的實施例中終端在IP多媒體子系統中註銷的方法流程圖；圖3為本發明的實施例中擴展後的Location Update Request消息體的結構圖；圖4為本發明的實施例中擴展後的Update Location消息體的結構圖；圖5為本發明的實施例中HSS/HLR在IMS域中發起的註銷終端的方法流程圖。
具體實施例方式
在本發明中，終端在CS域將自身與IMS域的連接狀態上報給歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器(HSS/HLR)，HSS/HLR在接收到終端的連接狀態信息後，在終端與IMS子系統的連接中斷的情況下，在IMS域發起註銷終端的流程，該註銷流程與現有協議相同。
如圖2為本發明終端在IP多媒體子系統中註銷的方法流程圖，具體執行以下步驟步驟101、終端向其當前所在的新的拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器(New VMSC/VLR)發送位置更新請求(Location Update Request)消息，請求進行位置更新，該消息中攜帶了終端以前所處的位置區識別符(LAI)，以及UE與IMS域的連接狀態信息；步驟102、New VMSC/VLR收到Location Update Request消息後，檢查終端以前所處的位置區(LA)是否是在自身VLR的管轄範圍內，如果終端當前所處的位置區和以前所處的位置區不是由同一個VMSC/VLR管理的，則執行步驟103；否則執行步驟104；步驟103、New VMSC/VLR向終端以前所處的Old VLR發出發送標識(Send Identification)命令，Old VLR在收到Send Identification命令後返回該終端的國際移動用戶標識(IMSI)以及終端認證參數信息，該參數信息中包括認證五元組一個認證隨機數(random number)、認證算法的預期結果(SRES)、密鑰Kc、密鑰Kc對應的序列號(Cksn)、加密模式(CipheringMode)；步驟104、New VMSC/VLR向HSS/HLR發送更新位置(Update Location)請求，告知HSS/HLR更新終端的位置信息，將終端的當前位置信息通知HSS/HLR，同時將終端和IMS域的連接狀態上報HSS/HLR；步驟105、HSS/HLR收到Update Location後，更新終端所處的位置區記錄信息；步驟106、HSS/HLR判斷終端當前的位置區與之前所處的位置區是否在同一個MSC/VLR的管轄範圍內，如果是，則執行步驟110；否則，HSS/HLR向New MSC/VLR發送籤約用戶數據；步驟107、New MSC/VLR在收到終端的認證信息後，向HSS/HLR返迴響應消息，並存儲籤約用戶數據；步驟108、HSS/HLR發送取消位置(Cancel Location)命令給OldMSC/VLR，命令Old MSC/VLR刪除該終端的用戶記錄；步驟109、Old MSC/VLR刪除終端的用戶記錄，向HSS/HLR返迴響應消息；步驟110、HSS/HLR更新該終端的用戶數據，並向New VMSC/VLR返回Update Location響應消息；步驟111、New VMSC/VLR使用HSS/HLR提供的認證參數對終端進行認證，在New VMSC/VLR和終端完成認證後，啟動終端的數據加密模式，對無線信道上傳輸的數據進行加密；步驟112、New VMSC/VLR向終端返回Location Update Accept消息，通知終端位置更新成功，並分配給終端一個新的臨時移動用戶標識(TMSI)，用於標識終端在New VMSC/VLR中的身份，在得到終端的應答後，TMSI分配成功；步驟113、HSS/HLR對終端的用戶數據進行分析，發現該終端在IMS域的連接狀態記錄與在CS域的連接狀態記錄不符，IMS域的用戶數據記錄表明用戶在IMS域註冊，但是CS域的記錄表明用戶已經從IMS掉網了，於是HSS/HLR對該用戶發起IMS註銷流程。
在以上流程中，為了使Location Update Request消息能夠攜帶終端在IMS域中的連接狀態信息，必須對原有的消息格式進行擴展。圖3是修改後的Location Update Request消息體。其中，對LAI(Location Area Identification)格式進行了擴展，在原有LAI格式的基礎上添加了一個字節的內容，專門用於標識終端和IMS域的連接狀態，即IMS狀態表示欄位(IMS statusindication)。另外由於原有LAI格式已經固定，長度6個字節，需要定義一個新的LAI IEI(Information Element Identification)，來標識這種擴展了的LAI。
另外，New VMSC/VLR需要通過Update Location消息，把UE與IMS域的連接狀態上報給HSS/HLR，所以也需要對Update Location消息進行相應的擴展。圖4是Update Location消息擴展後的消息體。Update Location是MAP(7號信令的移動應用部分)消息，本身支持各種私有欄位的擴展，在這裡設置了ims status indication欄位用來傳輸UE和IMS域的連接狀態，該欄位的格式與其他私有欄位的擴展方式相同。
在IMS域發起的註銷終端的流程如圖5所示，執行以下步驟步驟201、HSS向S-CSCF發送Cx接口註銷(Cx-Deregister)命令，其中有待註銷的用戶身份識別碼(user identity)，以及註銷的原因；步驟202、S-CSCF把Cx-Deregister命令中的註銷信息發送到業務控制平臺進行鑑別；步驟203、S-CSCF向P-CSCF發送註銷(Deregister)該用戶的命令，並且更新S-CSCF的內部資料庫，將該用戶從註冊用戶中刪除，記錄下HSS發送來的註銷原因；S-CSCF可以先將Deregister發給I-CSCF，通過I-CSCF向P-CSCF發起註銷，也可以直接向P-CSCF發送註銷；步驟204、P-CSCF向終端發送用戶通知(UE Inform)命令，告知終端進行註銷，並且將註銷的原因轉發給終端，但是終端已經掉網，P-CSCF已經和終端喪失聯繫，終端無法收到註銷的命令；步驟205、P-CSCF設置一個定時器，在定時器超時後仍然沒有終端相應，向S-CSCF響應註銷成功的命令，並且更新P-CSCF的內部資料庫，將該用戶從註冊用戶中刪除；步驟206、S-CSCF向HSS返回Cx接口註銷應答(Cx-Deregister Resp)，註銷成功。
本發明通過終端在CS域發起的位置更新流程中攜帶其與IMS域的連接狀態信息，及時更新該終端在HSS中的註冊信息，一旦該終端在IMS域中掉網，更新其註冊信息後，立即由HSS在IMS域中發起註銷該終端的流程，從而避免了當終端在IMS域中掉網卻依然在IMS域對其發起呼叫的問題。
最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，包括以下步驟終端在電路域將自身與IP多媒體子系統的連接狀態信息上報給歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器，所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器在接收到所述終端的連接狀態信息後，在所述終端與所述子系統的連接中斷的情況下，在所述子系統中發起註銷所述終端的流程。
2.根據權利要求1所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，所述上報終端的連接狀態信息的步驟包括所述終端通過位置更新請求消息向所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器上報所述終端與所述IP多媒體子系統的連接狀態信息。
3.根據權利要求2所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，所述上報終端的連接狀態信息的步驟具體包括步驟a、終端向當前所在的拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器發送位置更新請求，所述請求中包括所述終端與IP多媒體子系統的連接狀態信息；步驟b、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器發送更新位置請求，所述請求中包括所述終端域IP多媒體子系統的連接狀態信息。
4.根據權利要求3所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，所述步驟b具體包括步驟b1、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器接收到所述位置更新請求後，判斷所述終端所處的位置區是否在所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器自身管轄範圍內，如果是，則執行步驟c；否則執行步驟b2；步驟b2、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向所述終端以前所屬的舊的拜訪位置寄存器發出發送標識的命令；步驟b3、所述舊的拜訪位置寄存器向所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器返回所述終端的國際移動用戶標識；步驟b4、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器發送更新位置請求。
5.根據權利要求3所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，所述步驟b之後還包括步驟c、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器更新所述終端的位置記錄信息，並向所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器返回更新位置響應消息；步驟d、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向所述終端返回位置更新接受消息，通知所述終端位置更新成功，並分配給所述終端一個新的臨時移動用戶標識。
6.根據權利要求5所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，所述步驟c具體為步驟c1、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器更新所述終端的位置記錄信息；步驟c2、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器判斷所述終端所處的位置區是否在所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器的管轄範圍內，如果是，則執行步驟c7；否則執行步驟c3；步驟c3、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器向所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器發送所述終端的認證參數信息；步驟c4、所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器存儲所述認證參數信息，並向所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器返迴響應消息；步驟c5、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器向所述舊的拜訪位置寄存器發送取消位置命令；步驟c6、所述舊的拜訪位置寄存器刪除所述終端的用戶記錄，並向所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器返迴響應消息；步驟c7、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器向所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器返回更新位置響應消息。
7.根據權利要求5或6所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，所述步驟c與步驟d之間還包括以下步驟所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器使用所述認證參數對所述終端進行認證，並啟動數據加密模式，對所述終端在無線信道上傳輸的數據進行加密。
8.根據權利要求5或6所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，所述步驟d之後還包括步驟e、所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器對所述終端的連接狀態信息進行分析，發現所述終端在IP多媒體子系統的連接狀態信息與在電路交換域的連接狀態信息不一致，則在所述IP多媒體子系統發起註銷所述終端的流程。
9.根據權利要求3、4、5或6所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，步驟a中所述終端通過向拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器發送位置更新請求消息進行位置更新，在所述位置更新請求消息的消息格式中增加一個字節，用於上報所述終端與所述IP多媒體子系統的連接狀態信息。
10.根據權利要求3、4、5或6所述的終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，其特徵在於，步驟b中所述拜訪地移動交換中心/拜訪位置寄存器向所述歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器發送更新位置請求消息，在所述更新位置請求消息的消息格式中設置一連接狀態欄位，用於上報所述終端與所述IP多媒體子系統的連接狀態信息。
全文摘要
本發明公開了一種終端在IP多媒體子系統中註銷的方法，包括以下步驟終端在電路域將自身與IP多媒體子系統的連接狀態信息上報給歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器，歸屬網絡籤約用戶伺服器/歸屬位置寄存器在接收到終端的連接狀態信息後，在終端與該IP多媒體子系統的連接已經中斷的情況下，通知該子系統發起註銷終端的流程。本發明能夠使IMS網絡及時對已從該IMS網絡斷網的終端進行註銷，從而避免了在終端已經從IMS域斷網的情況下，網絡依然從IMS域對該終端發起呼叫的現象。
文檔編號H04W60/00GK1984492SQ20061008728
公開日2007年6月20日 申請日期2006年6月14日 優先權日2006年6月14日
發明者張翼 申請人:華為技術有限公司