CN110301130A - 初始互联网协议多媒体子***注册改进 - Google Patents

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CN110301130A
CN110301130A CN201880004963.5A CN201880004963A CN110301130A CN 110301130 A CN110301130 A CN 110301130A CN 201880004963 A CN201880004963 A CN 201880004963A CN 110301130 A CN110301130 A CN 110301130A
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萨米·尤蒂拉
罗伊特·奈克
马各·纳耶米
彭玮强
皇甫建君
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Abstract

提出了一种改进在403禁止响应之后初始IMS注册的方法。UE向IMS服务器发送SIP注册以发起IMS注册。初始IMS注册失败，并且UE接收具有403禁止响应代码的SIP消息。在403禁止响应代码中，IMS服务器包含XML主体并且使用XML主体的<reason>报头值来指示错误类型(例如，临时的或永久的)并且包含稍后重新尝试值。因此，网络可以向UE指示IMS注册拒绝是永久的还是由于某些临时内部故障。通过添加稍后重新尝试定时器值，网络可以向UE指示何时重新尝试下一次IMS注册。

Description

初始互联网协议多媒体子***注册改进
交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求2017年11月13日递交申请号为62/584,998，标题为“Initial IMS registration after 403”的美国临时申请的优先权，相关申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明是总体上有关于无线通信，以及，更具体地，关于改进IMS注册的方法。
背景技术
近年来，无线通信网络呈指数速率增长。长期演进(Long-Term Evolution，LTE)***由于简化的网络架构，提供高峰值数据速率、低延迟、改进的***容量以及较低运营成本。LTE***，亦称作4G***，提供与诸如GSM、CDMA以及通用移动电信***(UniversalMobile Telecommunication System，UMTS)的旧无线***的无缝集成。在LTE***中，演进的通用陆地无线电接入网络(evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN)包含与称作用户设备(user equipment，UE)的多个移动台通信的多个演进节点B(evolved Node-B，eNB)。第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partner Project，3GPP)网络通常包含2G/3G/4G***的融合。下一代移动网络(The Next Generation MobileNetwork，NGMN)委员会已决定将未来NGMN的活动重点集中在定义5G端到端的需求上。语音服务(voice service)将成为诸如NG***(NG system，NGS)或5G***(5G system，5GS)等下一代***的重要特征。提出NG/5G***应该支持互联网协议(Internet Protocol，IP)多媒体子***(IP Internet Protocol Multimedia Subsystem，IMS)分组交换(packet-switched，PS)语音服务，IMS PS语音服务与4G演进分组***(Evolved Packet System，EPS)具有连续性，并且IMS PS语音服务回退(fallback)到EPS。
如3GPP中所述，IMS是在IP网络上向UE提供IP多媒体服务的核心网络。以往移动电话在电路交换(Circuit-switched，CS)网络上而不是严格意义的IP PS网络上提供语音呼叫(voice call)服务。在IP上的传递语音或其他多媒体服务的替代方法在智能手机上已经可用(例如，基于IP的语音(voice over IP，VoIP)或Skype)，但是还没有在行业中实现标准化。IMS是提供这种标准化的架构框架(architectural framework)。IMS能够通过不同类型的接入网络与UE进行通信，例如，无线局域网(wireless local area network，WLAN)、以太网、分组数据网络(packet data network，PDN)或另一类型接入网。IMS是一种在LTE或新无线电(New Radio，NR)上进行拨号PS呼叫(IP语音、LTE语音或NR语音)的新方法，代替了回退到2G/3G的传统CS呼叫。
IMS在IP网络上包含若干应用服务，例如，语音呼叫(基于LTE的语音(voice overLTE，VoLTE)或基于NR的语音(voice over NR，VoNR))、短消息服务(Short MessagingService，SMS)、即时消息(instant message，IM)、发现存在(discovery presence，DP)等。UE发送会话发起协议(Session initiation protocol，SIP)注册到IMS服务器以通知UE的对于服务的能力和请求。来自UE的初始IMS注册可能由于订阅特定原因或由于网络中的某些临时故障而失败。因此，网络发送响应代码403。TS 24.229规定UE在403之后可以或可以不发起第二次注册尝试。相关请求注释(Request For Comments，RFC)规定UE在403之后不应该重新尝试注册。在TS 24.229中，它规定如果响应中包含稍后重新尝试(Retry-After)值，则初始注册可以在稍后重新尝试中所指示的时间到期之后发生。另一方面，如果响应中不包含稍后重新尝试，则UE行为未被规定。然而，响应代码403不应包含稍后重新尝试报头。
在实践中所有这些意味着在响应代码403之后的UE行为依然是不清楚的、不可预测的以及不统一的，并且此后会复杂化UE在不同网络中的互操作性。请注意，IMS注册失败原因和故障时间仅为网络所知-这就是网络发送403禁止响应代码的原因。然而，UE不知道这种失败原因和故障时间-因为在现有技术下定时器值不与UE共享。因此，UE中用于发送重新尝试注册的任何随机重新尝试定时器值更像是猜测，并且不是基于403响应之后来自网络的任何暗示值或有形回馈的。
寻求一种解决方案。
发明内容
提出了一种改进在403禁止响应之后初始IMS注册的方法。UE向IMS服务器发送SIP注册以发起IMS注册。初始IMS注册失败，并且UE接收具有403禁止响应代码的SIP消息。在403禁止响应代码中，IMS服务器包含可扩展标记语言(eXtensible Markup Language，XML)主体并且使用XML主体的<reason>报头(header)值来指示错误类型(例如，临时的或永久的)并且包含稍后重新尝试定时器值。因此，网络可以向UE指示IMS注册拒绝是永久的还是由于某些临时内部故障。通过添加稍后重新尝试定时器值，网络可以向UE指示何时重新尝试下一次IMS注册。
在下文详细描述中阐述了其他实施例和有益效果。发明内容并不旨在定义本发明。本发明由权利要求定义。
附图说明
提供附图以描述本发明的实施例，其中，相同数字指示相同组件。
图1根据一个新颖方面示出了支持对初始IMS注册的改进的示例性LTE或5G网络。
图2根据本发明的实施例示出了UE的简化方块图。
图3根据一个新颖方面示出了403之后的不使用新定时器的IMS注册的第一实施例。
图4根据一个新颖方面示出了403之后的不使用新定时器的IMS注册的第二实施例。
图5根据一个新颖方面示出了403之后的使用新定时器的IMS注册的第一实施例。
图6根据一个新颖方面示出了403之后的使用新定时器的IMS注册的第二实施例。
图7根据一个新颖方面示出了403之后的具有携带错误类型指示以及稍后重新尝试定时器值的原因报头的IMS注册的一个实施例。
图8是根据一个新颖方面在响应代码403之后的支持IMS注册的方法的流程图。
具体实施方式
现详细给出关于本发明的一些实施例的参考，其示例在附图中描述。
图1根据一个新颖方面示出了支持对初始IMS注册的改进的示例性LTE 4G或NR 5G网络100。LTE或NR网络100包含应用服务器，其包含IMS服务器111，IMS服务器111通过与包含UE 114的多个UE通信来提供各种服务。在图1中，IMS服务器111和分组数据网络网关(packet data network gateway，PDN GW或P-GW)113属于核心网络(core network，CN)110的一部分。UE 114及其服务基站(base station，BS)115属于无线电接入网络(radioaccess network，RAN)120的一部分。RAN 120经由无线电接入技术(radio accesstechnology，RAT)为UE 114提供无线电接入。IMS服务器111通过PDN GW 113、服务GW 116和BS 115与UE 114通信。移动管理物理(mobility management entity，MME)117与BS 115、服务GW 116和PDN GW113通信，用于LTE网络中的无线接入设备的移动管理。UE 114可以配备有射频(radio frequency，RF)收发器或多个RF收发器，用于经由不同的RAT/CN的服务。UE114可以是智能电话、可穿戴设备、物联网(Internet of Things，IoT)设备、平板电脑等。
LTE和NR网络是PS IP网络。这意味着网络以IP封包的形式提供所有数据业务，并为用户提供始终在线的IP连接。当UE连接LTE或NR网络时，分配PDN地址(即，可以在PDN上使用的地址)给UE以用于其与PDN的连接。LTE或NR将UE的“IP接入连接”称为EPS承载，其是UE与P-GW之间的连接。P-GW是UE的IP接入的默认网关。LTE或NR已定义默认EPS承载以提供始终在线的IP连接。UE可以建立用于数据通信的附加数据无线电承载。
IMS是在IP网络上向UE提供IP多媒体服务的核心网络。IMS在IP网络上包含若干应用服务，例如语音呼叫(VoLTE或VoNR)、SMS、IM、DP等。UE发送SIP注册到IMS服务器以通知UE用于IMS服务的能力和请求。来自UE的初始IMS注册可能由于订阅特定原因或由于网络中的某些临时故障而失败。因此，网络发送响应代码403。然而，在先前技术下响应代码403之后的UE行为依然是不清楚的、不可预测的和不统一的，并且此后会复杂化UE在不同网络中的互操作性。而且，由于403的原因可以是由于网络中临时内部故障，因此从该故障中恢复的时间仅为网络所知而不为UE所知。因此，UE中用于发送重新尝试注册的任何随机重新尝试定时器值更像是猜测，并且不是基于403响应之后来自网络的任何暗示值。
根据一个新颖方面，提出在403禁止响应代码中，IMS服务器包含XML主体并使用XML主体的<reason>报头值来指示错误类型(例如，临时的或永久的)并且包含稍后重新尝试定时器值。因此，网络可以向UE指示IMS注册拒绝是永久的还是由于某些临时内部故障。通过添加稍后重新尝试定时器值，网络可以指示UE何时重新尝试下一次IMS注册。请注意，IMS注册失败原因和故障时间对网络是已知的-这就是网络发送403禁止响应代码的原因。然而，UE不知道这种失败原因和故障时间-因为在现有技术下不与UE共享稍后重新尝试定时器值。因此，通过在403禁止响应代码中引入XML主体的<reason>报头值，UE能够从网络获得有形回馈和指导以重新尝试IMS注册。网络辅助的稍后重新尝试定时器可以帮助UE有效地重新尝试下一次IMS注册。
在图1的示例中，UE 114首先向IMS服务器111发送SIP注册消息以发起IMS注册。当IMS服务器111拒绝SIP请求并识别出失败原因时，它向UE 114发送具有403禁止响应代码的SIP消息。403禁止响应代码包含错误类型以及稍后重新尝试定时器值。因此，UE 114知道拒绝的类型是永久的还是临时的以及何时重新尝试IMS注册。在一个实施例中，如果在403禁止响应中包含稍后重新尝试报头，则UE可以在稍后重新尝试时间之后重新尝试IMS注册。在另一个实施例中，UE可以在接收403响应时启动新定时器，以控制重新尝试初始IMS注册。新定时器可以单独配置或通过403响应中的稍后重新尝试报头配置。
图2根据本发明的实施例示出的UE 201的简化方块图。UE 201具有存储器202、处理器203和RF收发器模块204。RF收发器204与天线205耦合，从天线205接收RF信号，将它们转换为基带信号，并将基带信号发送到处理器203。收发器204还转换从处理器203接收的基带信号，将它们转换成RF信号，并发送到天线205。处理器203处理接收的基带信号并调用不同的功能模块和电路以执行UE 201中的特征。存储器202存储数据和程序指令210，该数据和程序指令210由处理器执行以控制UE 201的操作。以示例的方式，合适的处理器包含专用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、多个微处理器，一个或多个与DSP内核、控制器、微控制器、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(file programmable gate array，FPGA)电路和其他类型的集成电路(integrated circuits，IC)相关联的微处理器和/或状态机。与软件相关联的处理器可用于实施和配置UE 201的特征。
UE 201还包含一组协议栈260和包含各种***模块和电路270的控制电路，以执行UE 201的功能任务。协议栈260包含与连接到核心网络的移动管理实体(mobilitymanagement entity，MME)通信的非接入层(Non Access Stratum，NAS)层，用于高层配置和控制的无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)层、分组数据收敛协议(PacketData Convergence Protocol，PDCP)/无线电链路控制(Radio Link Control，RLC)层，媒介访问控制(Media Access Control，MAC)层和物理(Physical，PHY)层。***模块和电路270可以由软件、固件、硬件和/或其组合来实施和配置。当处理器通过包含在存储器中的程序指令执行时，功能模块和电路彼此互通以允许UE 201执行网络中的实施例和功能任务和特征。在一个示例中，***模块和电路270包含获得用于IMS重新尝试的包含稍后重新尝试定时器值的配置信息的配置电路206、在接收到403禁止响应代码时启动的稍后重新尝试定时器207、处理用于控制的RRC连接并且为资料建立DRB连接的连接处理电路、以及用于执行IMS功能的IMS服务处理电路209。
图3根据一个新颖方面示出了403之后的不使用新定时器的IMS注册的第一实施例。在步骤311中，UE 301向IMS服务器302发送SIP注册以进行初始IMS注册。在步骤312中，IMS服务器302确定UE IMS注册失败并且将403禁止响应代码发送回给UE 301。在SIP下，可以在特定SIP消息中添加稍后重新尝试报头以指定下一次重新尝试发送的等待时间。在第一实施例中，稍后重新尝试报头不包含在403禁止响应中。因此，UE 301不应在IMS服务器中重新尝试初始IMS注册(步骤321)。UE应等待，直到它被关闭并再次接通(动力循环)或用户身份识别模块(subscriber identity module，SIM)/通用用户识别模块(Universal SIM，USIM)卡片被移除(步骤331)。在步骤332中，UE 301发送另一个SIP注册到IMS服务器302，以进行初始IMS注册。
图4根据一个新颖方面示出了403之后的不使用新定时器的IMS注册的第二实施例。在步骤411，UE 401向IMS服务器402发送SIP注册以进行初始IMS注册。在步骤412，IMS服务器402确定UE IMS注册失败并且将403禁止响应代码发送回UE 401。在SIP下，可以在特定SIP消息中添加稍后重新尝试报头，以指定下一次重新尝试传输的等待时间。在图4的第二实施例中，稍后重新尝试报头包含在403禁止响应中。运营商可以在稍后重新尝试报头中指示稍后重新尝试时间，该时间应该在UE可以再次在IMS服务器中重新尝试初始IMS注册之前过期。因此，在步骤421中，UE 401等待直到稍后重新尝试时间过期。在步骤431中，UE 401确定时间已经过期。在步骤432中，UE 401发送另一个SIP注册到IMS服务器402，以进行初始IMS注册。请注意，在不使用新定时器的情况下，UE不知道何时重新尝试新的IMS注册，其可以是立即(XX分钟)或在一段时间之后(XYZ小时)。
图5根据一个新颖方面示出了403之后的使用新定时器的IMS注册的第一实施例。可以为UE引入新定时器以控制初始SIP注册的重新尝试，例如，reg_after_403定时器。如果还用于其他原因值，则可以引入更通用的新定时器，例如，reg_after_error定时器。定时器可由运营商配置。例如，SIP消息报头中的XML可用于携带定时器值。定时器可以是预定义的固定值，例如15分钟。定时器可以是代理呼叫会话控制功能(Proxy-Call Session ControlFunction，P-CSCF)特定的，例如，每个P-CSCF和/或IP连接接入网络(IP-ConnectivityAccess Network，IP-CAN)单独定时器实例。定时器对于初始SIP注册是通用的，例如，非P-CSCF/IP-CAN特定的。
在图5的第一实施例中，在步骤511中，UE 501发送SIP注册到IMS服务器502，以进行初始IMS注册。在步骤512中，IMS服务器502确定UE IMS注册失败并且将403禁止响应代码发送回UE 501。在该实施例中，稍后重新尝试报头不包含在403禁止响应中。为UE 501配置新定时器，例如，reg_after_403，以控制初始SIP注册的重新尝试。因此，在步骤521中，UE501在接收到403禁止响应时，启动reg_after_403定时器。在步骤531中，UE 501检测reg_after_403定时器到期，例如，在15分钟之后。在步骤532中，UE 501发送另一个SIP注册到IMS服务器502，以进行初始IMS注册。请注意，如果403禁止响应中不包含稍后重新尝试报头，则UE不知道何时重新尝试新的IMS注册(立即或在某个时间之后)。403禁止原因可以是暂时的内部故障。如果UE立即重新尝试，则仍可能导致IMS服务器故障以及403禁止。
图6根据一个新颖方面示出了403之后的使用新定时器IMS注册的第二实施例。在步骤611中，UE 601发送SIP注册到IMS服务器602以进行初始IMS注册。在步骤612中，IMS服务器602确定UE601IMS注册失败并且将403禁止响应代码发送回UE 601。在该实施例中，稍后重新尝试报头包含在403禁止响应中。此外，为UE 601引入新定时器reg_after_403，以控制初始SIP注册的重新尝试。UE 601具有两个控制重新尝试的选项。在第一选项中，UE 601不启动任何定时器。在步骤621中，UE 601等待直到稍后重新尝试时间过期。在步骤631中，UE 601确定时间已经过期。在第二选项中，在步骤622中，UE 601在接收到403禁止响应时，启动reg_after_403定时器。请注意，使用等于或大于稍后重新尝试报头中的时间值的值启动定时器。在步骤632中，UE 601检测到reg_after_403定时器到期，例如，在XY分钟之后。在步骤641中，UE 601发送另一个SIP注册到IMS服务器602，以进行初始IMS注册。
图7根据一个新颖方面示出了403之后的具有携带错误类型指示以及稍后重新尝试定时器值的原因报头的IMS注册的一个实施例。如果IMS服务器识别出403的失败原因是临时内部故障并且希望UE在特定时间之后重新尝试，则IMS服务器可以在403禁止响应中添加这样的信息到XML中：1)内容类型(Content-Type)报头字段，其具有设置为3GPP IP多媒体核心网络子***XML主体的关联多功能互联网邮件扩展(Multipurpose Internet MailExtensions，MIME)类型的值；2)3GPP IP多媒体核心网络子***XML主体包含：<ims-3gpp>标签，其中“版本(version)”属性设置为“1”并且具有<alternative-service>子标签，设置为替代服务的参数：i)<type>子标签，设置为“恢复(restoration)”(见表格7.6.2)，以指示支持恢复进程；ii)<reason>子标签，设置为运营商可配置的原因，以指示它是暂时的还是永久的失败原因并且包含稍后重新尝试时间间隔；iii)<action>子标签，设置为初始注册“(initial-registration)”。
在图7的示例中，在步骤711中，UE 701发送SIP注册到IMS服务器702以进行初始IMS注册。在步骤712中，IMS服务器702确定UE 701IMS注册失败并且将403禁止响应代码发送回UE 701。在该实施例中，403响应包含XML主体(如740所示)，其进一步包含<reason>子标签(如741所示)。在步骤721中，UE 701接收由IMS服务器702提供的<reason>报头值。<reason>报头值用于指示1)错误类型：拒绝原因是永久的还是由于特定临时内部故障(例如，超时)以及2)稍后重新尝试定时器值，使得UE知道何时重新尝试下一次注册。由于原因报头是字符串值，因此运营商可以根据其网络配置和策略来定义格式。在步骤731中，UE701等待直到稍后重新尝试时间过期。在步骤731中，UE 701确定时间已经过期。在步骤732中，UE 701发送另一个SIP注册到IMS服务器702，以进行初始IMS注册。
图8是根据一个新颖方面的在响应代码403之后的支持IMS注册的方法的流程图。在步骤801中，UE发送服务请求到应用服务器，以在移动通信网络中发起服务请求。在步骤802中，UE从应用服务器接收指示服务请求被拒绝的错误消息。在步骤803中，UE在接收到错误消息之后，获取关于UE是否可以向应用服务器重新发送后续服务请求的重新尝试信息。重新尝试信息包含时间值。在步骤804中，当用于重新发送的条件满足时，UE重新发送后续服务请求。否则，当该条件不满足时，UE禁止重新发送后续服务请求。
出于说明目的，虽然已结合特定实施例对本发明进行描述，但本发明并不局限于此。因此，在不脱离权利要求书所述的本发明范围的情况下，可对描述实施例的各个特征实施各种修改、改编和组合。

Claims (18)

1.一种方法，其包含：
由用户设备(UE)发送服务请求到应用服务器，以在移动通信网络中发起该服务请求；
从该应用服务器接收指示该服务请求被拒绝的错误消息；
在接收该错误消息之后，获取关于该用户设备是否向该应用服务器重新发送后续服务请求的重新尝试信息，其中该重新尝试信息包含时间值；以及
当用于该重新发送的条件满足时，重新发送该后续服务请求，否则，当该条件不满足时，禁止该后续服务请求的该重新发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该服务请求是会话发起协议(SIP)注册，以及其中该应用服务器是互联网协议多媒体子***(IMS)服务器。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该错误消息包含会话发起协议错误403禁止响应代码。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该错误消息包含包括该时间值的稍后重新尝试会话发起协议报头，以及其中在接收该错误消息之后，当该时间值的持续时间已经过期时，该条件满足。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该时间值是由该网络配置，其中在接收该错误消息时，该用户设备使用该时间值开始定时器，以及其中当该定时器到期时，该条件满足。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该错误消息包含包括该时间值的稍后重新尝试会话发起协议报头，其中在接收该错误消息时，该用户设备使用该时间值开始定时器，以及其中当该定时器到期时，该条件满足。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该错误消息包含该重新尝试信息，该重新尝试信息包含错误类型和该时间值两者。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该错误类型或者是临时错误或者是永久错误。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在接收该错误消息之后，当该错误类型是临时错误并且该时间值的持续时间已经过期时，该条件满足。
10.一种用户设备(UE)，其包含：
发送器，用以发送服务请求到应用服务器，以在移动通信网络中发起该服务请求；
接收器，用以从该应用服务器接收错误消息，该错误消息指示该服务请求被该应用服务器拒绝；
配置电路，用以在接收该错误消息之后，获取关于该用户设备是否向该应用服务器重新发送后续服务请求的重新尝试信息，其中该重新尝试信息包括时间值；以及
服务处理电路，用以确定用于该重新发送的条件，其中当该条件满足时，该用户设备重新发送该后续服务请求，否则，当该条件不满足时，该用户设备禁止该后续服务请求的该重新发送。
11.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，该服务请求是会话发起协议(SIP)注册，以及其中该应用服务器是互联网协议多媒体子***(IMS)服务器。
12.根据权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该错误消息包含会话发起协议错误403禁止响应代码。
13.根据权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该错误消息包含包括该时间值的稍后重新尝试会话发起协议报头，以及其中在接收该错误消息之后，当该时间值的持续时间已经过期时，该条件满足。
14.根据权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该时间值是由该网络配置，其中在接收该错误消息时，该用户设备使用该时间值开始定时器，以及其中当该定时器到期时，该条件满足。
15.根据权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该该错误消息包含包括该时间值的稍后重新尝试会话发起协议报头，其中在接收该错误消息时，该用户设备使用该时间值开始定时器，以及其中当该定时器到期时，该条件满足。
16.根据权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该错误消息包含该重新尝试信息，该重新尝试信息包含错误类型和该时间值两者。
17.根据权利要求16所述的用户设备，其特征在于，该错误类型或者是临时错误或者是永久错误。
18.根据权利要求16所述的用户设备，其特征在于，在接收该错误消息之后，当该错误类型是临时错误并且该时间值的持续时间已经过期时，该条件满足。
CN201880004963.5A 2017-11-13 2018-11-13 初始互联网协议多媒体子***注册改进 Pending CN110301130A (zh)

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