CN101730037A - 一种ip多媒体子***业务的建立方法及*** - Google Patents

一种ip多媒体子***业务的建立方法及*** Download PDF

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Abstract

一种IMS业务的建立方法及***，该方法包括：P-GW为UE建立紧急PDN连接的紧急默认承载后，通过MME向UE返回仅支持IMS紧急业务的紧急P-CSCF的IP地址，并将所述紧急P-CSCF设置为使用上述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求的唯一目的P-CSCF。本发明通过在IMS网络侧设置仅支持IMS紧急业务的紧急P-CSCF，并在P-GW将该紧急P-CSCF设置为采用紧急默认承载发起的IMS业务请求的唯一目的P-CSCF，有效地防止了UE使用紧急承载发起IMS正常业务的注册，进而防止了UE使用紧急承载进行IMS正常业务。

Description

一种IP多媒体子***业务的建立方法及***
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种IP(Internet Protocol，因特网协议)多媒体子***业务的建立方法及***。
背景技术
IP多媒体子***(IP Multimedia Core Network Subsystem，简称为IMS)是新一代通讯网络的核心，它采用了会话发起协议(Session InitiationProtocol，简称为SIP)体系。SIP与接入无关，并具备媒体业务控制功能与承载分离、呼叫与会话分离、应用与服务分离、业务与网络分离、以及移动网与因特网业务融合等多种能力。
由于IMS和接入无关，IMS下的紧急业务(Emergency Call，简称为EMC)可以建设在通用无线分组业务(General Packet Radio Service，简称为GPRS)网络、***长期演进(System Architecture Evolution，简称为SAE)网络上，提供统一的紧急呼叫控制。
图1示出了UE(User Equipment，用户设备)通过SAE接入IMS的紧急呼叫所涉及的主要网元；其中，实线表示信令，虚线表示用户的IP通道。
如图1所示，UE通过SAE接入IMS的紧急呼叫所涉及的主要网元包括：SAE网络部分的网元、位置服务(Location Service，简称为LCS)部分的网元以及IMS紧急业务部分的网元。
其中，SAE网络部分的网元用于提供底层的承载管理和移动性管理。SAE网络部分的网元包括：增强的无线基站(eNodeB)、移动性管理实体(Mobility Management Entity，简称为MME)、以及用户面数据路由处理网元(SAE GW)；SAE GW包括分组数据网网关(Packet Data NetworkGateway，简称为P-GW)和服务网关(Serving GW，简称为S-GW)。
MME负责管理和存储UE的上下文(例如，UE标识/用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在跟踪区域或者网络时，负责对UE进行鉴权。
P-GW是SAE***内的移动锚点，是SAE与分组数据网络(Packet DataNetwork，简称为PDN)的边界网关，负责PDN的接入、在SAE与PDN间转发数据等功能。
PCC(Policy and Charging Control，策略计费控制)网元用于在底层承载层和上层业务层建立有效的策略、计费控制。PCC网元包括：策略和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，简称为PCRF)、策略和计费执行功能(Policy and Charging Enforcement Function，简称为PCEF)。
其中，PCRF是PCC架构的重要功能实体，用于控制策略和计费规则的获取、装配、下发等。PCEF是具体的策略和计费的执行点，通常位于GW(网关)功能中；在SAE网络中，PCEF功能位于P-GW中。
LCS部分的网元用于为紧急呼叫提供位置服务和公共安全应答点(Public Safety Answering Point，简称为PSAP)的地址。LCS部分的网元包括：位置请求功能(Location Require Function，简称为LRF)，LRF是一个逻辑功能实体，定义在紧急呼叫架构中，为紧急呼叫会话控制功能(Emergency-CSCF，简称为E-CSCF)提供用户的位置，并基于该位置查找合适的PSAP。网关移动定位中心(Gateway Mobile Location Center，简称为GMLC)是核心网中提供用户定位功能的主要功能点；通常，LRF属于GMLC的一部分。
IMS紧急业务部分的网元用于控制和处理紧急呼叫的会话。其中，IMS紧急业务部分的网元包括：
归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)，主要用于管理用户的签约数据，位于归属网；
呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，简称为CSCF)，是控制会话过程的核心网元，CSCF包括代理呼叫会话控制功能(Proxy-CSCF，简称为P-CSCF)、查询呼叫会话控制功能(Interrogating-CSCF，简称为I-CSCF)、服务呼叫会话控制功能(Serving-CSCF，简称为S-CSCF)、E-CSCF。其中，E-CSCF是紧急呼叫的会话控制中心，决定紧急呼叫应该路由到哪个PSAP。
对于一个受限制模式下的UE(例如，UE欠费或UE的区域受限制等)，发起紧急呼叫需要执行如下步骤：
步骤1，建立紧急默认承载；
UE发起紧急附着，即UE在发起普通附着时，携带紧急标识，以告知承载网络当前附着是为了拨打紧急电话；承载网络接收到UE的紧急附着请求后，通过一个紧急APN(Emergency Access Point Name，紧急接入点名称，简称为E-APN)来建立一个专门用于紧急呼叫的缺省承载(也叫默认承载，可以称为紧急默认承载)，这个缺省承载主要用于信令控制。
步骤2，发起紧急呼叫，建立紧急专有承载(dedicated bearer)；
UE发起紧急呼叫，即通过在一个正常的INVITE(邀请)消息中携带紧急标识，表明这个呼叫请求是一个紧急呼叫；UE在被叫号码中填写紧急号码，如果UE在拜访地，则该紧急号码是拜访地的紧急号码；紧急呼叫被路由到E-CSCF，E-CSCF通过LRF查询PSAP的地址；LRF通过查询UE的位置信息来决定为UE服务的PSAP是哪个；E-CSCF在获得了PSAP地址后，即将呼叫路由到PSAP。此时将在紧急PDN连接上建立一个紧急专有承载用于紧急语音业务。
需要注意的是，紧急PDN连接的紧急承载包括：紧急默认承载和紧急专有承载，前者用于承载信令，后者用于承载媒体(如语音数据)，UE在上述紧急承载中使用相同的IP地址。UE和网络可以通过如下方法区分紧急默认承载和紧急专有承载：
1.通过承载标识(Bearer ID)，和/或
2.承载的QoS(Quality of Service，服务质量)信息，即紧急默认承载是Non-GBR(Non Guaranteed Bitrate Resources，非保证比特率资源)承载，紧急专有承载是GBR承载。
图2描述了现有技术中签约正常且接入不受限的UE向SAE发起紧急承载的建立，并通过该紧急承载发起IMS正常业务注册的流程，包括如下步骤：
步骤201，UE向MME发起紧急附着请求或紧急PDN连接建立请求(统称为紧急承载建立请求)，上述请求中携带紧急标识；
其中，当UE发起紧急PDN连接建立请求时，UE已经正常附着到SAE网络，并且有正常的PDN连接。
步骤202，MME选择一个P-GW，并向该P-GW发起建立默认承载请求，以建立紧急承载(即建立紧急PDN连接的紧急默认承载)；
步骤203，P-GW收到建立默认承载请求后，在返回给MME的建立默认承载响应消息中携带一个P-CSCF的IP地址以及紧急承载所对应的(或者说紧急PDN连接所对应的)UE的IP地址；
步骤204，MME收到P-GW发送的建立默认承载响应后，向UE回复紧急附着响应或紧急PDN连接建立响应，其中携带上述P-CSCF的IP地址以及上述紧急承载所对应的(或者说上述紧急PDN连接所对应的)UE的IP地址；
步骤205，UE使用已建立的紧急承载(即使用上述紧急承载/紧急PDN连接所对应的UE的IP地址)以及上述P-CSCF的IP地址向对应的P-CSCF发起IMS正常业务的注册请求；由于IMS网络侧不知道当前UE在SAE中是紧急附着或者是使用紧急PDN连接(即IMS网络侧不知道UE是使用紧急承载发起IMS正常业务的注册请求)，因此IMS网络侧接受该IMS正常业务的注册请求；
步骤206，UE使用紧急承载进行IMS正常业务，比如与IMS业务对端进行IMS会话。
在图2所示的流程中，UE通过紧急附着到SAE网络、或通过建立到SAE网络的紧急PDN连接建立了紧急承载，但是却使用该紧急承载在IMS网络进行非紧急的IMS正常业务；这将导致如下问题：
(1)SAE与IMS中的用户数据不一致，即在SAE网络中记录该UE建立了紧急承载，而IMS网络中记录该UE正在进行IMS正常业务；
(2)由于紧急业务不计费而IMS正常业务会计费，因此可能导致计费错误；
(3)无法进行正确的网络控制。
但是，现有技术中IMS网元(例如P-CSCF)由于无法获知UE发起IMS正常业务的注册请求时是否使用了紧急承载(紧急默认承载)，因此无法避免UE使用紧急承载发起IMS正常业务的注册，进而无法避免UE使用紧急承载进行IMS正常业务。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种IMS业务的建立方法及***，以避免UE使用紧急承载进行IMS正常业务。
为了解决上述问题，本发明提供一种IP多媒体子***业务的建立方法，该方法包括：
分组数据网网关P-GW为用户设备UE建立紧急分组数据网PDN连接的紧急默认承载后，通过移动性管理实体MME向UE返回仅支持IP多媒体子***IMS紧急业务的紧急代理呼叫会话控制功能P-CSCF的IP地址，并将所述紧急P-CSCF设置为使用上述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求的唯一目的P-CSCF。
此外，接收到UE使用所述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求后，P-GW判断该IMS业务请求的目的P-CSCF是否为所述紧急P-CSCF，如果是则将该IMS业务请求转发给所述紧急P-CSCF，如果不是则不转发该IMS业务请求。
此外，紧急P-CSCF接收到P-GW转发的IMS业务请求后，判断该业务请求是否为IMS正常业务请求，如果是，则拒绝该请求。
此外，紧急P-CSCF采用如下方式拒绝所述IMS正常业务请求：
紧急P-CSCF向UE返回拒绝所述IMS正常业务请求的响应消息，并在该消息中包含所述紧急P-CSCF仅支持紧急业务的信息或UE不能进行IMS正常业务的信息。
此外，P-GW向UE返回所述紧急P-CSCF的IP地址时，还向UE返回所述紧急P-CSCF仅支持紧急业务的指示信息。
本发明还提供一种IMS业务建立***，该***包含MME、P-GW；其特征在于，该***还设置有仅支持IMS紧急业务的紧急P-CSCF；其中：
所述P-GW用于为UE建立紧急PDN连接的紧急默认承载后，通过所述MME向所述UE返回所述紧急P-CSCF的IP地址，并将所述紧急P-CSCF设置为使用上述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求的唯一目的P-CSCF。
此外，所述P-GW在接收到所述UE使用所述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求后，判断该IMS业务请求的目的P-CSCF是否为所述紧急P-CSCF，如果是则将该IMS业务请求转发给所述紧急P-CSCF，如果不是则不转发该IMS业务请求。
此外，所述紧急P-CSCF在接收到所述P-GW转发的IMS业务请求后，判断该业务请求是否为IMS正常业务请求，如果是，则拒绝该请求。
此外，所述紧急P-CSCF采用如下方式拒绝所述IMS正常业务请求：
所述紧急P-CSCF向所述UE返回拒绝所述IMS正常业务请求的响应消息，并在该消息中包含所述紧急P-CSCF仅支持紧急业务的信息或UE不能进行IMS正常业务的信息。
此外，所述P-GW在向所述UE返回所述紧急P-CSCF的IP地址时，还向所述UE返回所述紧急P-CSCF仅支持紧急业务的指示信息。
综上所述，本发明通过在IMS网络侧设置仅支持IMS紧急业务的紧急P-CSCF，并在P-GW将该紧急P-CSCF设置为采用紧急默认承载发起的IMS业务请求的唯一目的P-CSCF，有效地防止了UE使用紧急承载发起IMS正常业务的注册，进而防止了UE使用紧急承载进行IMS正常业务。
附图说明
图1描述了UE通过SAE接入IMS的紧急呼叫所涉及的主要网元；
图2描述了现有技术中签约正常且接入不受限的UE向SAE发起紧急承载的建立，并在IMS中发起正常注册的流程；
图3是本发明第一实施例IMS业务的建立方法流程图；
图4是本发明第二实施例IMS业务的建立方法流程图；
图5是本发明第三实施例IMS业务的建立方法流程图；
图6是本发明实施例IMS业务建立***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
第一实施例
图3是本发明第一实施例IMS业务的建立方法流程图；图3描述了UE建立SAE紧急承载(或称为SAE紧急业务)，并使用该紧急承载发起IMS紧急业务的流程，具体包括如下步骤：
步骤301，UE向MME发起紧急附着请求或紧急PDN连接建立请求(统称为紧急承载建立请求)，上述请求中携带紧急标识；上述紧急标识可以是紧急APN；
其中，当UE发起紧急PDN连接建立请求时，UE已经正常附着到SAE网络，并且有正常的PDN连接。
步骤302，MME通过域名***解析出紧急APN对应的P-GW、或根据本地配置选择一个支持紧急业务的P-GW，并向该P-GW发起建立默认承载请求，以建立紧急承载(即建立紧急PDN连接的紧急默认承载)；
步骤303，P-GW收到建立默认承载请求后，向MME返回建立默认承载响应；在上述建立默认承载响应中携带P-CSCF的IP地址以及上述紧急承载所对应的(或者说上述紧急PDN连接所对应的)UE的IP地址；并且P-GW设置为使用该紧急PDN连接的紧急默认承载(可以是使用紧急承载/紧急PDN连接所对应的IP地址和默认承载的承载标识)发送的数据包只能路由到上述P-CSCF，也就是说将上述P-CSCF设置为使用该紧急承载(即紧急PDN连接的紧急默认承载)对应的IP地址发送的数据包的唯一目的P-CSCF；
此外，该响应中还可以携带该P-CSCF只能用于IMS紧急业务的指示信息(简称紧急P-CSCF指示)，该指示信息用于通知UE使用且仅使用该P-CSCF发起IMS紧急业务。
本发明中的上述P-CSCF是专用于IMS紧急业务的P-CSCF，可以称为紧急P-CSCF。
需要注意的是，本发明中P-GW设置的对UE的IMS业务请求的路由限制(即仅能路由到紧急P-CSCF)仅针对紧急默认承载，对紧急专有承载没有上述路由限制。
步骤304，MME收到P-GW发送的建立默认承载响应后，向UE回复紧急附着响应或紧急PDN连接建立响应，其中携带上述P-CSCF的IP地址以及上述紧急承载所对应的(或者说上述紧急PDN连接所对应的)UE的IP地址；
此外，紧急附着响应或紧急PDN连接建立响应中还可以携带上述紧急P-CSCF指示。
步骤305，UE收到紧急附着响应或者紧急PDN建立响应后，使用其中携带的UE的IP地址(紧急承载/紧急PDN连接所对应的IP地址)、在紧急PDN连接的紧急默认承载中、通过P-GW向紧急P-CSCF发起IMS紧急业务的注册请求；
P-GW接收到上述IMS紧急业务的注册请求后，判断该请求的目的P-CSCF是否为紧急P-CSCF(即判断是否是发送给紧急P-CSCF的请求)，如果是，则P-GW向紧急P-CSCF转发该注册请求；本实施例中，由于该请求的目的P-CSCF是紧急P-CSCF，因此不会丢弃该请求。
此外，由于紧急P-CSCF是仅用于支持紧急业务的P-CSCF，所以紧急P-CSCF也接受该注册请求，并完成后续的IMS注册流程。
步骤306，完成IMS紧急业务的注册之后，UE可以与PSAP进行IMS紧急呼叫。
第二实施例
图4是本发明第二实施例IMS业务的建立方法流程图；图4描述了UE建立SAE紧急承载(或称为SAE紧急业务)，并使用该紧急承载向非紧急P-CSCF发起IMS业务请求被丢弃的流程，具体包括如下步骤：
步骤401～404，与步骤301～304相同；
步骤405，UE收到紧急附着响应或者紧急PDN建立响应后，使用其中携带的UE的IP地址(紧急承载/紧急PDN连接所对应的IP地址)、在紧急PDN连接的紧急默认承载中、通过P-GW向非紧急P-CSCF发起IMS业务请求；由于P-GW设置为使用该紧急PDN连接的紧急默认承载(可以是使用紧急承载/紧急PDN连接所对应的IP地址和默认承载的承载标识)发送的数据包只能路由到紧急P-CSCF，所以P-GW不转发(可以直接丢弃)该IMS业务请求数据包。
第三实施例
图5是本发明第三实施例IMS业务的建立方法流程图；图5描述了UE建立SAE紧急承载(或称为SAE紧急业务)，并使用该紧急承载向紧急P-CSCF发起IMS正常业务被拒绝的流程，具体包括如下步骤：
步骤501～504，与步骤301～304相同；
步骤505，UE收到紧急附着响应或者紧急PDN建立响应后，使用其中携带的UE的IP地址(紧急承载/紧急PDN连接所对应的IP地址)、在紧急PDN连接的紧急默认承载中、通过P-GW向紧急P-CSCF发起IMS正常业务的注册请求，该请求被P-GW发送给紧急P-CSCF；
步骤506，紧急P-CSCF收到上述注册请求后，判定该注册请求为IMS正常业务的注册请求，而由于紧急P-CSCF仅支持紧急业务，因此紧急P-CSCF拒绝该注册请求(例如，紧急P-CSCF向UE返回拒绝注册请求的响应消息，该消息中可以携带拒绝原因，即：该P-CSCF仅支持紧急业务，或UE不能进行IMS正常业务)。
图6是本发明实施例IMS业务建立***的结构示意图，如图6所示，该***包含：MME、P-GW和仅支持IMS紧急业务的紧急P-CSCF；其中：
P-GW用于为UE建立紧急PDN连接的紧急默认承载后，通过MME向UE返回紧急P-CSCF的IP地址以及上述紧急PDN连接所对应的IP地址，并将紧急P-CSCF设置为使用上述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求数据包的唯一目的P-CSCF。
P-GW在接收到UE使用紧急默认承载发起的IMS业务请求后，判断该IMS业务请求的目的P-CSCF是否为紧急P-CSCF，如果是则将该IMS业务请求转发给紧急P-CSCF，如果不是则不转发该IMS业务请求。
紧急P-CSCF在接收到P-GW转发的IMS业务请求后，判断该业务请求是否为IMS正常业务请求，如果是，则拒绝该请求。
紧急P-CSCF可以采用如下方式拒绝IMS正常业务请求：紧急P-CSCF向UE返回拒绝IMS正常业务请求的响应消息，并在该消息中包含紧急P-CSCF仅支持紧急业务或者不能进行IMS正常业务的信息。
此外，P-GW在向UE返回紧急P-CSCF的IP地址以及紧急承载所对应的IP地址时，还可以向UE返回该P-CSCF仅支持紧急业务的指示信息。
综上所述，本发明通过设置仅支持IMS紧急业务的紧急P-CSCF，并在P-GW将该紧急P-CSCF设置为采用紧急默认承载发起的IMS业务请求的唯一目的P-CSCF，实现了防止UE使用紧急默认承载发起IMS正常业务的注册，进而防止UE使用紧急承载进行IMS正常业务的作用。

Claims (10)

1.一种IP多媒体子***业务的建立方法，其特征在于，该方法包括：
分组数据网网关P-GW为用户设备UE建立紧急分组数据网PDN连接的紧急默认承载后，通过移动性管理实体MME向UE返回仅支持IP多媒体子***IMS紧急业务的紧急代理呼叫会话控制功能P-CSCF的IP地址，并将所述紧急P-CSCF设置为使用上述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求的唯一目的P-CSCF。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
接收到UE使用所述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求后，P-GW判断该IMS业务请求的目的P-CSCF是否为所述紧急P-CSCF，如果是则将该IMS业务请求转发给所述紧急P-CSCF，如果不是则不转发该IMS业务请求。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
紧急P-CSCF接收到P-GW转发的IMS业务请求后，判断该业务请求是否为IMS正常业务请求，如果是，则拒绝该请求。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
紧急P-CSCF采用如下方式拒绝所述IMS正常业务请求：
紧急P-CSCF向UE返回拒绝所述IMS正常业务请求的响应消息，并在该消息中包含所述紧急P-CSCF仅支持紧急业务的信息或UE不能进行IMS正常业务的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
P-GW向UE返回所述紧急P-CSCF的IP地址时，还向UE返回所述紧急P-CSCF仅支持紧急业务的指示信息。
6.一种IMS业务建立***，该***包含MME、P-GW；其特征在于，该***还设置有仅支持IMS紧急业务的紧急P-CSCF；其中：
所述P-GW用于为UE建立紧急PDN连接的紧急默认承载后，通过所述MME向所述UE返回所述紧急P-CSCF的IP地址，并将所述紧急P-CSCF设置为使用上述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求的唯一目的P-CSCF。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，
所述P-GW在接收到所述UE使用所述紧急PDN连接的紧急默认承载发起的IMS业务请求后，判断该IMS业务请求的目的P-CSCF是否为所述紧急P-CSCF，如果是则将该IMS业务请求转发给所述紧急P-CSCF，如果不是则不转发该IMS业务请求。
8.如权利要求7所述的***，其特征在于，
所述紧急P-CSCF在接收到所述P-GW转发的IMS业务请求后，判断该业务请求是否为IMS正常业务请求，如果是，则拒绝该请求。
9.如权利要求8所述的***，其特征在于，
所述紧急P-CSCF采用如下方式拒绝所述IMS正常业务请求：
所述紧急P-CSCF向所述UE返回拒绝所述IMS正常业务请求的响应消息，并在该消息中包含所述紧急P-CSCF仅支持紧急业务的信息或UE不能进行IMS正常业务的信息。
10.如权利要求6所述的***，其特征在于，
所述P-GW在向所述UE返回所述紧急P-CSCF的IP地址时，还向所述UE返回所述紧急P-CSCF仅支持紧急业务的指示信息。
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