双模终端跨域路由方法及相关注册系统和注册方法

摘要

本发明涉及双模终端的通信技术，公开了一种双模终端跨域路由方法及相关注册系统和注册方法，使得用户可以在电路域和分组域同时保持注册状态和使用业务。本发明中，利用了跨域的IWGW，双模终端在电路域或分组域登录时，要分别向IWGW注册，GMSC或CSCF在收到对该终端的呼叫时触发到IWGW，由IWGW根据登录状态和预置策略决策路由，GMSC或CSCF根据决策结果继续呼叫。一种实用的策略是路由到该终端最近登录的域。还在HLR和VLR之间增加了SFF，用于将VLR和HLR之间的交互信令复制并转发给IWGW，以便IWGW及时获知终端在电路域的注册情况。

说明书

技术领域

本发明涉及双模终端的通信技术，特别涉及双模终端跨域路由技术。

背景技术

近年来，通信技术得到了迅猛发展。第二代移动通信系统(2ndGeneration，2G)是以传送语音和数据为主的数字通信系统。它除提供语音通信服务之外，也可提供低速数据服务和短消息服务。2G典型的系统有采用时分多址(Time Division Multiple Access，简称“TDMA”)方式的全球移动通信系统(Global System for mobile Communication，简称“GSM”)等。

与此同时，目前已经进行商业应用的2.5G移动通信技术是从2G迈向第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)的衔接性技术。由于3G虽然能够将语音通信和多媒体通信相结合，其可能的增值服务将包括图像、音乐、网页浏览、视频会议以及其他一些信息服务，但是，3G是个相当浩大的工程，所牵扯的层面多且复杂，要从目前的2G迈向3G不可能一下就衔接得上。因此，出现了介于2G和3G之间的2.5G。2.5G典型的系统有CDMA2000 1X。

可以说，目前网络覆盖最为广泛的就是2G或2.5G的电路网络。

此外，宽带无线通信技术也在近几年得到迅猛发展，日益为人们的生活和工作带来便利。典型的宽带无线网络有无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，简称“WLAN”)和高速分组数据(High Rate Packet Data，简称“HRPD”)，也称为CDMA 2000 EVDO。

下面简要介绍一下CDMA 2000 EVDO。

“DO即Data Only”，表示该技术只支持数据而不支持话音业务，主要目标是提高无线接口的数据传输速率。EVDO在空中接口上采用了新的调制技术并增加了数据速率控制、调度优化以及时分复用等方法，使得空中接口上的数据传输速率有了很大提高。与CDMA 2000 1x相比，CDMA 2000 EVDO具有两大优点：峰值速率高；容量大，可支持的用户多。CDMA 2000 EVDO可广泛应用于可视电话、流媒体业务以及数据广播业务中。

目前，运营商为了向部分高要求用户提供更好的业务，即更宽的带宽、更高的接入速度，会在部分热点地区，在上述2G和2.5G网络上叠加一个无线宽带网络，而在这些宽带业务背后，一般都由网际协议多媒体子系统(IPMultimedia Subsystem，简称“IMS”)提供各种丰富多彩的多媒体业务。

在这种情况下，存在部分诸如双模手机之类的双模终端。双模终端最重要的功能是选择服务网络，即选择接入模式。比如能够从2.5G的CDMA 20001X网络转到无线宽带网络的CDMA 2000 EVDO网络。也就是说，既能够在热点地区接入无线宽带网络，也能够在没有无线宽带网络的地方通过诸如CDMA 2000 1X或GSM之类的传统无线蜂窝的电路域网络进行普通话音业务。

在叠加有无线宽带网络的2G和2.5G网络中，由于用户有可能在其中任意一个网络接入，因此当有一个呼叫需要接续到用户时，需要解决网络如何决策从哪个网络寻呼用户的问题。同时需要考虑的是，目前的终端不能同时接入到宽带无线网络以及2G或2.5G网络，例如CDMA 2000 EVDO和CDMA2000 1X、WLAN和CDMA 2000 1X。

目前已经提出的一种方案是，采用一个设置在IMS域和电路交换(CircuitSwitching，简称“CS”)域之间的新增网络实体DRF(Domain RoutingFunction)，模拟拜访位置寄存器(Visitor Location Register，简称“VLR”)的功能，当用户在IMS域注册时，这个网络实体会代替IMS域向CS域归属位置寄存器(Home Location Register，简称“HLR”)发起位置登记流程；同理当用户漫游到CS域后，HLR也会向这个模拟VLR发送位置取消消息，DRF就可以到IMS域的归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，简称“HSS”)中将用户注销。图1和图2示出上述方案的具体消息流程。

上述方案的问题在于，造成用户在同一时刻只能在其中一个网络保持注册状态，用户在另外一个网络是注销状态。也就是说，用户同一时刻无法在两个网络保持注册状态，从而导致限制了用户的业务使用范围。

然而，某些无线接入技术是允许用户同时接入到两个不同网络的，例如WLAN和WCDMA、WCDMA的分组域和电路域等等。虽然CDMA 2000目前的技术条件不能允许终端同时接入到CDMA 2000 EVDO和CDMA 20001X中，也不能允许终端同时接入到WLAN和CDMA 2000 1X中，但是可以预计同时接入两个不同的无线网络是有可能的。在这种情况下，如果用户被限制在某个单独的网络内，将无法享受另外一个域的很多业务。

举例来说，当用户只在IMS下注册时，从CS域发送来一个短消息，本来用户可以直接在CS域接收就行了，但是由于用户只在IMS下注册，这条简单的短消息必须通过短消息网关转换为IMS域的格式来从IMS域发送给用户，复杂的处理造成网络的极大负担。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种双模终端在电路域和分组域间跨域路由的方法，使得用户可以在电路域和分组域同时保持注册状态和使用业务。

为实现上述目的，本发明提供了一种双模终端在电路域和分组域间跨域路由的方法，包含以下步骤：

A终端在电路域或分组域登录时分别向互操作网关注册；

B电路域或分组域中的设备在收到对所述终端的呼叫时，触发到互操作网关；

C所述互操作网关根据所述终端的注册情况和预先设置的策略进行路由决策；

D所述电路域或分组域中的设备根据来自所述互操作网关的决策结果继续呼叫；

其中，所述互操作网关是电路域和分组域共享的设备，在电路域中用作业务控制点、在分组域中用作应用服务器。

其中，所述分组域是网际协议多媒体子系统域。

此外在所述方法中，所述终端在网际协议多媒体子系统域注册时包含以下子步骤：

终端在网际协议多媒体子系统域发起注册消息；

呼叫会话控制功能在用户注册成功后，发起第三方注册，通知所述互操作网关注册事件；

所述互操作网关对注册事件进行记录和响应。

此外在所述方法中，将呼叫触发到互操作网关的所述电路域或分组域中的设备可以是电路域中的移动交换中心或呼叫会话控制功能。

此外在所述方法中，所述预先设置的策略可以是运营商策略、或用户策略、或运营商策略和用户策略的组合。

此外在所述方法中，所述预先设置的策略可以是，将呼叫路由到终端最近注册的域。

此外在所述方法中，所述步骤C还包含以下子步骤：

如果所述终端最近注册在电路域而所述呼叫来自分组域，则所述互操作网关在被呼叫会话控制功能触发后作为背靠背用户代理重新发起请求，其中请求地址是所述终端的号码+出口网关控制功能的域名。

此外在所述方法中，所述步骤C还包含以下子步骤：

如果所述终端最近注册在网际协议多媒体子系统域而所述呼叫来自电路域，则所述互操作网关在被网关移动交换中心触发后将该呼叫的被叫号码修改为自身的接入号码后返回给该网关移动交换中心继续呼叫；

所述步骤D还包含以下子步骤：

当所述呼叫被呼叫会话控制功能路由到所述互操作网关时，该互操作网关将该呼叫关联到步骤C中被网关移动交换中心所触发的呼叫，作为背靠背用户代理向所述终端发起新的请求。

此外在所述方法中，所述步骤D中，所述互操作网关通过呼叫的主叫号码字段或呼叫消息中预先指定的字段来实现关联。

此外在所述方法中，在电路域中拜访位置寄存器和归属位置寄存器之间的信令链路上增加信令复制转发器，用于将收到的消息复制后转发给所述互操作网关；

所述终端在电路域注册时包含以下子步骤：

在注册流程中，如果所述信令复制转发器截获拜访位置寄存器发给归属位置寄存器的消息，则将该消息继续发送给归属位置寄存器，并且将该消息复制后转发所述互操作网关；

在注册流程中，如果所述信令复制转发器截获归属位置寄存器发给拜访位置寄存器的消息，则将该消息继续发送给拜访位置寄存器，并且将该消息复制后转发所述互操作网关；

所述互操作网关收到来自所述信令复制转发器的终端的消息时，解析出其中的用户注册信息并记录。

此外在所述方法中，在电路域中拜访位置寄存器和归属位置寄存器之间的信令链路上增加信令复制转发器，用于在收到的消息中选出含有用户注册相关信息的消息，复制后转发给所述互操作网关；

所述终端在电路域注册时包含以下子步骤：

在注册流程中，如果所述信令复制转发器截获拜访位置寄存器发给归属位置寄存器的消息，则将该消息继续发送给归属位置寄存器，并且判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则将该消息复制后转发所述互操作网关；

在注册流程中，如果所述信令复制转发器截获归属位置寄存器发给拜访位置寄存器的消息，则将该消息继续发送给拜访位置寄存器，并且判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则将该消息复制后转发所述互操作网关；

所述互操作网关收到来自所述信令复制转发器的终端的消息时，解析出其中的用户注册信息并记录。

此外在所述方法中，在电路域中拜访位置寄存器和归属位置寄存器之间的信令链路上增加信令复制转发器，用于在收到的消息时解析出其中的用户注册信息，并将解析结果通知所述互操作网关；

所述终端在电路域注册时包含以下子步骤：

在注册流程中，如果所述信令复制转发器截获拜访位置寄存器发给归属位置寄存器的消息，则将该消息继续发送给归属位置寄存器，并且判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则从中解析出用户注册信息并将解析结果通知所述互操作网关；

在注册流程中，如果所述信令复制转发器截获归属位置寄存器发给拜访位置寄存器的消息，则将该消息继续发送给拜访位置寄存器，并且判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则从中解析出用户注册信息并将解析结果通知所述互操作网关；

所述互操作网关收到来自所述信令复制转发器的用户注册信息时，记录用户注册结果。

本发明还提供了一种获取用户电路域注册事件的系统，包含归属位置寄存器、拜访位置寄存器和需要获取注册事件的第三方设备，还包含连接在所述拜访位置寄存器和所述归属位置寄存器之间的信令链路中的信令复制转发器，用于在透传所述拜访位置寄存器和所述归属位置寄存器间交互消息的同时，根据预置的策略向所述第三方设备发送数据。

其中，所述预置的策略可以是以下之一：

所述信令复制转发器将所收到的消息全部复制并转发给所述第三方设备，由所述第三方设备从中选择与注册相关的消息；

所述信令复制转发器对从所收到的消息中选出与注册相关的消息，复制后发送给所述第三方设备；

所述信令复制转发器对收到的消息进行解析，将从中获取的注册信息发送给所述第三方设备。

此外在所述系统中，所述第三方设备可以是互操作网关；

该第三方设备与所述信令复制转发器在同一物理实体中，或在两个独立物理实体中。

本发明还提供了一种上文所述系统中获取用户电路域注册事件的方法，包含以下步骤：

当信令复制转发器截获拜访位置寄存器发给归属位置寄存器的消息时，将该消息透传给所述归属位置寄存器，并且将该消息复制后转发第三方设备；

当所述信令复制转发器截获所述归属位置寄存器发给所述拜访位置寄存器的消息时，将该消息透传给所述拜访位置寄存器，并且将该消息复制后转发所述第三方设备；

所述第三方设备收到来自所述信令复制转发器的消息时，判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则对其进行处理。

本发明还提供了一种上文所述系统中获取用户电路域注册事件的方法，包含以下步骤：

当信令复制转发器截获拜访位置寄存器发给归属位置寄存器的消息时，将该消息透传给归属位置寄存器，并且判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则将该消息复制后转发第三方设备；

当所述信令复制转发器截获所述归属位置寄存器发给所述拜访位置寄存器的消息时，将该消息透传给所述拜访位置寄存器，并且判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则将该消息复制后转发所述第三方设备。

本发明还提供了一种上文所述系统中获取用户电路域注册事件的方法，包含以下步骤：

当信令复制转发器截获拜访位置寄存器发给归属位置寄存器的消息时，将该消息继续发送给所述归属位置寄存器，并且判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则从中解析出用户注册信息并将解析结果通知所述第三方设备；

当所述信令复制转发器截获所述归属位置寄存器发给所述拜访位置寄存器的消息时，将该消息继续发送给所述拜访位置寄存器，并且判断该消息中是否包含与用户注册相关的信息，如果是则从中解析出用户注册信息并将解析结果通知所述第三方设备。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，利用了跨域的互操作网关(IWGW)，双模终端在电路域或分组域登录时，要分别向IWGW注册，网关移动交换中心(GMSC)或呼叫会话控制功能(CSCF)在收到对该终端的呼叫时触发到IWGW，由IWGW根据登录状态和预置策略决策路由，GMSC或CSCF根据决策结果继续呼叫。一种实用的策略是路由到该终端最近登录的域。

在HLR和VLR之间增加了SFF，用于将VLR和HLR之间的交互信令复制并转发给IWGW。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即允许终端同时在两个不同的网络同时保持注册状态，当呼叫需要接续到终端时，网络可以根据终端在两个网络注册的先后顺序，得知终端当前所属的具体网络，再根据运营商和用户的定制策略，决定呼叫的最终路由。

因为增加了SFF，使得IWGW可以在双模终端注册到电路域时及时获得注册信息，重要的是不需要对现有的设备作任何改造，只要增加一个设备连接在HLR和VLR之间的链路上就可以了，对HLR、VLR和其它现有设备来说SFF是“透明”的。

附图说明

图1是根据现有技术的模拟VLR注册模型中，多模终端在分组域注册的流程示意图；

图2是根据现有技术的模拟VLR注册模型中，多模终端在电路域注册的流程示意图；

图3是IWGW与电路域、分组域中其它设备连接关系的示意图；

图4是根据本发明一个较佳实施例的双模终端在IMS域的注册流程示意图；

图5是根据本发明一个较佳实施例的双模终端在CS域的注册流程示意图；

图6是根据本发明一个较佳实施例的双模终端最近在IMS域注册而呼叫来自CS域时的处理流程示意图；

图7是根据本发明一个较佳实施例的双模终端最近在CS域注册而呼叫来自IMS域时的处理流程示意图；

图8是根据本发明一个较佳实施例的网络组网示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

需要说明的是，本发明中使用了申请号为200510078750.1，发明名称为《实现双网互操作的一种方法》的专利申请中的一个新增网络实体互操作网关(Interwork Gateway，简称“IWGW”)。本说明书对该专利申请的说明书予以全文引用。IWGW在网络的位置如图3所示。

在传统电路中，IWGW是一个双模用户签约的业务控制点(ServiceControl Point，简称“SCP”)，用户在电路域进行的所有主、被叫都需要触发到该实体去。因此该实体可以保持在呼叫的信令路径中起到呼叫控制的作用。

在分组域中，IWGW是一个双模用户签约的应用服务器(ApplicationServer，简称“AS”)。用户在IMS域发生的注册消息都可以上报到这个实体，因此IWGW可以知道用户在IMS域的注册状态和注册时间；同时用户在IMS域进行的所有主被叫都需要触发到IWGW，因此该实体可以保持在呼叫的信令路径中起到呼叫控制的作用。

本发明的核心在于，对上述IWGW的功能进一步增强，通过感知从电路域移动交换中心(Mobile Switching Center，简称“MSC”)发向HLR的用户注册消息，从而获取用户在电路域注册的事件以及发生注册事件的具体时间。在这种情况下，如果用户在双网都是注册状态，那么IWGW比较用户在电路域HLR和IMS域HSS进行注册的时间先后，所确定的最近一次发起注册流程所在的域就是用户当前所在的域。

另一方面，当用户从某个网络向这个双模用户发起呼叫时，呼叫会被触发到IWGW去，IWGW会根据多种决策因素来决定路由方向。如运营商策略、用户策略、用户具体注册状态等。下面以根据用户具体状态来决定路由策略进行示例。如果用户仅在某一个网络是注册状态，则呼叫将被接续到这个网络去；如果用户在两个网络都是注册状态，则需要进一步判断用户在这个两个网络进行注册的最后时间，最近的那次注册发生在哪个网络。呼叫首先被考虑接续到最近的那次呼叫所发生的网络。如果在这个网络呼叫不到用户，IWGW可以根据运营商的策略或者用户预先设定的策略来决定是否继续把呼叫接续到另外一个网络去来试图呼叫到用户。

此外，在本发明中，为了使用户在电路域注册的消息能够发送到IWGW去，需要再增加一个布设在VLR和HLR之间的信令链路上的网络实体：信令复制转发器(Signalling Forking Function，简称“SFF”)，用于将所有在这两个实体间传递的消息复制一份转发到IWGW去，由IWGW对收到的消息进行分拣，提取出用于获取用户在电路域注册的事件以及发生注册事件的具体时间的从电路域MSC发向HLR的用户注册消息。当然，也可以由SFF事先进行分拣，挑选出IWGW需要用到的消息进行转发，或者用另外的消息进行通知如SIP信令中的INFO或者NOTIFY等。SFF甚至也可以和IWGW合设。本发明的一个较佳实施例中的网络组网如图8所示。

下面参照图4至图7，以CS域和IMS域为例，对根据本发明的一个较佳实施例的双模终端在电路域和分组域间跨域路由的方法进行说明。

首先参见图4，说明在本实施例中，用户在IMS域的注册过程。

在步骤401，终端移动台(Mobile Station，简称“MS”)-A在IMS域向呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，简称“CSCF”)发起注册消息“REGISTER”。此后，在步骤402，CSCF收到注册消息后，通知HSS，并且向HSS索取的用户数据。在步骤403，HSS记录用户注册信息并且向CSCF返回其索取的用户数据。在步骤404，CSCF发送“200 OK”消息，通知用户MS-A注册成功。此后，在步骤405，CSCF向IWGW发送“REGISTER”消息。在步骤406，IWGW向CSCF发送“200 OK”消息。

本流程的关键在于在正常的注册流程(步骤401到步骤404)成功完成之后，由CSCF向IWGW发起第三方注册，通知IWGW双模终端的注册情况。

下面参照图5，说明在本实施例中，用户在CS域的注册过程。

在步骤501，终端MS-A在CS域向MSC发送A接口消息“Location UpdateRequest”，发起注册。在步骤502，MSC收到A接口消息“Location UpdateRequest”后，向VLR发送“REGNOT”消息通知注册事件。在步骤503，VLR向SFF发送“REGNOT”消息通知注册事件。步骤504，SFF向HLR发送“REGNOT”消息，并向HLR索取用户数据。步骤505，SFF将消息复制一份转发给IWGW，IWGW记录下用户注册事件及时间；步骤506，HLR接受“REGNOT”消息，并向SFF返回其索取的用户数据。在步骤507，SFF在信令链路中收到来自HLR的“REGNOT”消息后，继续发送给VLR，同时，在步骤508，SFF将响应消息复制一份转发给IWGW，IWGW记录下用户注册结果。在步骤509，VLR对MSC在步骤502中的的注册消息进行响应。步骤510，MSC向用户MS-A发送“Location Update Accept”消息，通知用户注册被接受。

本流程的关键在于由SFF“监听”VLR与LHR之间的交互消息，SFF将截获的消息复制并发送给IWGW，从而使IWGW及时获知双模终端在CS域中的注册情况。SFF的引入使本发明的技术方案不需要对现有的设备作任何改造，只要增加一个设备连接在HLR和VLR之间的链路上就可以了，对HLR、VLR和其它现有设备来说SFF是“透明”的。

需要说明的是，SFF也并非必须，在本发明的其它实施例中，对HLR或VLR进行了改动，在收到与用户注册相关的消息时向IWGW上报，这样IWGW也可以及时知道用户的注册情况。

下面参照图6，说明在本实施例中，用户在IMS域注册的情况下，对来自CS域的呼叫处理过程。

在步骤601，呼叫来到CS域关口局网关移动交换中心(Gateway MobileSwitching Centre，简称“GMSC”)。在步骤602，GMSC向HLR索取用户智能业务数据。在步骤603，HLR返回智能业务触发器。在步骤604，GMSC将呼叫触发到IWGW。在步骤605，IWGW分析用户的注册状态，如果用户最近一次在IMS域注册，则把被叫号码修改为IWGW的接入号码后返回。在步骤606，MSC将呼叫路由到MGCF。在步骤607，MGCF发起“INVITE”消息给I-CSCF。在步骤608，I-CSCF到HSS查询用户关联S-CSCF。在步骤609，HSS向I-CSCF发送“LIA”消息。HSS中会保存有一个虚拟用户，用户的号码为IWGW接入号码，此用户不用注册，但是签约了未注册状态下的业务和关联的S-CSCF；HSS此时就返回这个关联的S-CSCF。在步骤610，I-CSCF将呼叫转发至S-CSCF。在步骤611，S-CSCF将呼叫触发到IWGW，IWGW需要将这个呼叫关联到之前在电路域触发的呼叫，可以根据呼叫的主叫号码字段来进行关联，也可以根据呼叫消息中的某个特定字段来进行标识。在步骤612，IWGW作为B2BUA，发起一个新的INVITE请求给双模终端。在步骤613，S-CSCF将呼叫转发至I-CSCF。在步骤614，I-CSCF到HSS去查询关联S-CSCF。在步骤615，HSS返回用户的关联S-CSCF。在步骤616，I-CSCF将呼叫转发至关联S-CSCF。在步骤617，S-CSCF呼叫用户。

本流程的关键在于IWGW被GMSC触发后，如果发现终端最近在IMS域注册而呼叫来自CS域，则将呼叫的被叫号码改成IWGW自身的接入号码后返回给GMSC，因为被叫号码被改成IWGW的接入号码，所以CSCF会再次触发到IWGW，此时IWGW再作为B2BUA在IMS域中向终端发起呼叫，从而完成将CS域的呼叫路由到IMS域的终端的过程。

下面参照图7，说明在本实施例中，用户在CS域注册，对来自IMS域的呼叫处理过程。

在步骤701，呼叫来到IMS域的接入点I-CSCF；步骤702，I-CSCF向HSS索取用户归属的S-CSCF。步骤703，HSS返回用户归属的S-CSCF；I-CSCF将呼叫转发至S-CSCF。步骤704，S-CSCF根据用户签约的触发器将呼叫触发至IWGW。在步骤705，IWGW判断用户的注册状态，如果最近一次注册发生在CS域，则IWGW作为B2BUA会重新发起一个INVITE请求，其中Request-URI填写为终端号码+BGCF的域名，例如user_number@bgcf.com这样的格式。步骤706，S-CSCF就会将呼叫通过BGCF找到MGCF并接续到CS域去。步骤707，MGCF将呼叫接续到GMSC，后续就是就是普通的电路域呼叫接续过程，在此不做赘述。

本流程的关键在于步骤705，IWGW被S-CSCF触发时作为B2BUA向终端重新发起一个INVITE请求。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。