在基于IMS的业务通信系统之内选择S－CSCF单元的方法

摘要

在针对移动通信系统内的至少一个通信业务对移动通信终端设备的用户进行注册的范围内，规定在基于IMS的业务通信系统内选择服务呼叫会话控制功能单元(S－CSCF)。基于IMS的业务通信系统(IMS)为此具有多个服务呼叫会话控制功能单元和至少一个询问呼叫会话控制功能单元(I－CSCF)，并且在移动通信系统中设置至少一个策略决策点单元(PDP)。为了选择合适的S－CSCF单元，首先通过分配给策略决策点单元的用户上下文服务器单元确定用户信息并通过网络上下文服务器单元确定网络信息。在策略决策点单元(PDP)中将用户信息和网络信息互相逻辑连接，并从中推导出用户和/或网络特定的选择准则，其中在考虑所述选择准则的情况下选择适当的S－CSCF单元。

说明书

本发明涉及一种用于在基于“因特网协议多媒体子系统”的业务 通信系统内选择服务呼叫会话控制功能单元用以针对移动通信系统内 的至少一个通信业务对移动通信终端设备的用户进行注册的方法，其 中基于IMS的业务通信系统具有多个服务呼叫会话控制功能单元和至 少一个询问呼叫会话控制功能单元，并且移动通信系统具有至少一个 策略决策点单元。

在已有的第二代移动无线电系统中，已经有诸如GPRS(“通用分 组无线电业务”)的通信业务可供使用，其中以数据分组的形式实现 数据的传输。由此可以更好地利用在所属的移动无线电系统或移动通 信系统中的可供使用的传输资源。

尤其是对于第三代移动通信系统、例如对于根据UMTS(“通用 移动电信系统”)传输技术所构造的通信系统，为了扩展已有的GPRS 体系结构和为了提供附加的多媒体通信业务而设置优化的专用通信系 统或业务通信系统，例如“因特网协议多媒体子系统”(IMS)通信系 统。

通过接入通信系统(例如GPRS接入通信系统)将业务用户与基 于IMS的业务通信系统相连接，并随后通过已有的连接由基于IMS的 业务通信系统提供数据或多媒体业务。在此处，对于通信或多媒体业 务示范性地提及语音业务、数据业务、音频业务、视频业务、信息业 务和程序通信业务。

在这种基于IMS的业务通信系统之内，设置用于建立通信连接的 “会话发起协议(Session Initiation Protocol)”(SIP)信令协议。通 过长时间稳定的标识符、即类似于常规的电子邮件地址所建立的所谓 “SIP统一的资源标识符(SIP Uniform Resource Identifier)”(SIP URI)来实现在基于IMS的业务通信系统之内的通信用户的识别。

设置提供连接和业务控制功能、即所谓的“呼叫状态控制功能” (CSCF)的特定的业务控制单元，用于实施SIP信令协议。这种基于 IMS的业务通信系统例如包括承担不同信令和控制任务的“服务呼叫 会话控制功能(Serving Call Session Control Function)”(S-CSCF) 单元、“询问呼叫会话控制功能(Interrogation Call Session Control Function)”(I-CSCF)单元以及“代理呼叫会话控制功能(Proxy Call Session Control Function)”(P-CSCF)单元。

当今根据在标准3GPP TS 23.228中所说明的选择流程来实现对为 建立通信业务要设置的S-CSCF单元的选择。为此，迄今通过I-CSCF 单元生成Cx询问响应消息或Cx选择拉响应消息，并传输到主移动交 换站(“归属用户服务器(Home Subscriber Server)”)。在所述的 消息中至少含有S-CSCF单元的标识标记，前提是该标识标记对于主 交换站是已知的。除了S-CSCF单元的标识标记之外，(如果对于建 立所希望的通信业务有必要)，可以一起传输例如与S-CSCF单元的 资源(“容量”)有关的其它数据。从所传送的数据出发，由S-CSCF 单元进行重新注册。如果缺少S-CSCF单元的标识标记，则由I-CSCF 单元仅仅作出基于所传输的资源的对S-CSCF单元的选择。

本发明的任务是说明一种用于在基于IMS的业务通信系统内动态 地选择S-CSCF单元的方法，其中，经改善的选择通过分析附加的选 择准则而是可能的。从权利要求1的前序部分的所述特征出发，通过 其所表征的特征来解决该任务。

本发明方法的主要方面在于，通过分配给策略决策点 (Policy-Decision-Point)单元的用户上下文服务器单元来确定用户信 息，和通过网络上下文服务器单元来确定网络信息，其中所述信息在 策略决策点单元中互相逻辑连接，并从中推导出用户和/或网络特定的 选择准则。随后在考虑用户和/或网络特定的选择准则的情况下选择适 当的S-CSCF单元。有利地通过本发明方法，如下来修改在3GPP TS 23.228中所说明的用于确定S-CSCF单元的选择流程，即在选择 S-CSCF单元时一起考虑附加的信息、尤其是用户和网络有关的信息。 在分析不同S-CSCF单元的资源的情况下，将所述的附加信息考虑为 选择准则。因此可以一起考虑例如用户配置文件(Nutzerprofile)、用 户费率信息和网络节点特性、以及通信系统或接入网络节点的当前负 荷和必要时也考虑在选择时用户的位置信息。

从其它的权利要求中可以得到本发明方法的其它有利的扩展方 案。

以下根据实施例和所属的附图来详细阐述本发明。

图1示范性地以示意框图的方式展示了具有基于IMS的业务通信 系统的移动通信系统，和

图2示范性地展示了在选择S-CSCF单元的范围内根据本发明附 加设置的信令步骤。

图1中所示的示意性框图示范地展示了移动通信系统KS的网络体 系结构，该移动通信系统KS通过多个接入网络(“access network”) AN与至少一个移动通信设备MKE相连接。

在此，接入网络AN可以支持不同的接入技术，例如“通用分组无 线电业务”、“通用移动电信系统”、“无线局域网”、“全球微波 接入互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access)” 或“增强型数据速率GSM演进(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)”。

在本实施例中，例如设置支持“通用分组无线电业务”接入技术 的第一接入网络GPRS、支持“通用移动电信系统”接入技术的第二接 入网络UMTS、支持“无线局域网”接入技术的第三接入网络WLAN、 以及支持“全球微波接入互操作性”的第四接入网络WiMAX，所述接 入网络分别通过至少一个所分配的接入网络节点单元SGSN、GGSN、 AR与移动通信系统KS相连接。

例如在第一和第二接入网络GPRS、UMTS的情况下，将接入网络 节点单元SGSN、GGSN构造为“GPRS服务支持节点(Serving GPRS Support Node)”接入网络节点SGSN，和/或构造为“网关GPRS支 持节点(Gateway GPRS Support Node)”接入网络节点GGSN。

“GPRS服务支持节点”接入网络节点SGSN主要负责根据GPRS 接入技术的面向分组的通信业务的交换，也即通过该“GPRS服务支持 节点”接入网络节点SGSN在功能上建立、维持和重新拆卸所谓的“数 据会话”、即面向分组的通信业务。在此，给每一个SGSN接入网络 节点SGSN分配供应范围。

“网关GPRS支持节点”接入网络节点GGSN作为网关单元在基 于GPRS/UMTS的通信网中具有以下任务，在基于GPRS/UMTS的移 动通信网的外部分组数据网(“Packet Data Network”)和面向分组 的交换网(“分组域(Paket-Domain)”)之间来协调数据通信业务， 其中，设置网关单元用于互相匹配不同的数据传输技术、尤其是不同 的数据传输速率。

支持“无线局域网”接入技术的第三接入网络WLAN以及支持“全 球微波接入互操作性”的第四接入网络WiMAX例如通过接入路由器 单元AR连接到移动通信系统KS上。

移动通信终端设备MKE在本实施例中被构造为移动计算机单元、 极大不同代的移动电话或个人数字助理。

接入网络节点单元SGSN、GGSN、AR通过在图1中借助虚线所 表示的信令连接与用户数据库单元(“归属用户服务器”)HSS相连 接，其中给该用户数据库单元HSS分配中央用户数据库(“归属位置 寄存器(Home Location Register)”)HLR。

为了提供WLAN/WIMAX接入技术，附加地设置根据3GPP标准 的“鉴权、授权和计费”控制单元AAA，该“鉴权、授权和计费”控 制单元AAA通过接入路由器单元AR与第三和第四接入网络WLAN、 WIMAX连接，以及通过另一信令连接连接到主移动交换单元HSS上。

用户数据库单元HSS与策略决策点单元PDP相连接，该策略决策 点单元PDP为了确用户和/或网络特定的信息还与用户上下文服务器 单元UC-S以及网络上下文服务器单元NW-C相连接。通过策略决策 点单元PDP来控制例如在建立移动通信系统KS之内的通信业务时的 接入和/或过载检验。

在移动通信系统KS中，除了用户数据库单元HSS之外，还设置 具有控制单元CSCF的业务通信系统IMS。对于不同的信令和控制任 务，在控制单元CSCF之内设置互相连接的多个“服务呼叫会话控制 功能”单元S-CSCF、至少一个“询问呼叫会话控制功能”单元I-CSCF 和“代理呼叫会话控制功能”单元P-CSCF。除此之外，至少“询问呼 叫会话控制功能”单元I-CSCF通过信令连接与主移动交换单元HSS 相连接。

将业务通信系统IMS构造为在移动通信系统KS之内能够提供通 信或多媒体业务的“因特网协议多媒体子系统”业务通信系统IMS。 在此处，示范性地对于通信或多媒体业务提及语音业务、数据业务、 音频业务、视频业务、信息业务和程序通信业务。

为了建立这样的通信业务，基于IMS的业务通信系统IMS提供“会 话发起协议”信令协议。在基于IMS的业务通信系统IMS之内，通过 类似于常规的电子邮件地址所建立的长时间稳定的标识符、所谓的 “SIP统一的资源标识符”(SIP URI)来实现对移动通信终端设备 MKE的用户的识别。为了注册所选择的通信业务的用户，由移动通信 终端设备MKE生成标准化的SIP寄存器消息，并传输到控制单元 CSCF或“代理呼叫会话控制功能”单元P-CSCF。

根据本发明，使用于选择S-CSCF单元S-CSCF的标准化方法扩展 了其它选择准则。在图2中，示范性地示出了用于阐述在选择流程中 所执行的信令步骤的流程图。

通过生成SIP寄存器消息由移动通信终端设备MKE发起对通信业 务的注册，该移动通信终端设备MKE通过P-CSCF单元P-CSCF向 I-CSCF单元I-CSCF传输SIP寄存器消息。

根据标准3GPP TS 23.228，随后在I-CSCF单元中形成Cx询问/Cx 选择拉响应消息(Cx-Query/Cx-Select-Pull-Response-Nachricht)，并 传输到用户数据库单元HSS。

只要在用户数据库单元HSS中，对于所设置的通信业务已经分配 了S-CSCF单元S-CSCF，并且该通信业务的标识标记是已知的，则从 用户数据库单元HSS将该标识标记通过Cx询问/Cx选择拉响应消息传 输到I-CSCF单元I-CSCF。除了S-CSCF单元的标识标记之外，(如 果对于建立所希望的通信业务有必要)还可以一起传输例如与要选择 的S-CSCF单元的资源(“容量”)有关的其它数据。

但是，如果在用户数据库单元HSS中在询问时刻未确定S-CSCF 单元S-CSCF的分配，则必要时基于要选择的S-CSCF单元的资源(“容 量”)所说明的数据在I-CSCF单元中生成策略请求消息，并传输到策 略决策点单元PDP。

在一种优选的实施形式中，策略决策点单元PDP的网络地址固定 地被存储在I-CSCF单元I-CSCF中，或存放在用户数据库单元HSS 或中央用户数据库HLR中，并通过Cx询问/Cx选择拉响应消息从用 户数据库单元HSS被传输到I-CSCF单元I-CSCF。

将策略决策点单元PDP优选地设置为在“归属公共陆地移动网 (Home Public Mobile Network)”通信系统(H-PLMN)中的策略服 务器单元，该策略服务器单元确定用于选择S-CSCF单元S-CCCF要应 用的选择准则AK。为了确定选择准则AK，分别由策略决策点单元PDP 借助上下文信息请求消息，针对发起注册的用户开始向用户上下文服 务器单元UC-C的和网络上下文服务器单元NW-C的询问。

借助用户上下文服务器单元UC-S来调用对于移动通信终端设备 MKE的用户所存储的用户信息NUI。用户信息NUI例如可以涉及与用 户费率状况有关的信息、由用户预先规定的通信配置文件、或所希望 的最低传输质量。除此之外，可能存在与用户的当前停留位置有关的 信息。

设置网络上下文服务器单元MW-C用于确定网络信息NEI，所述 网络信息NEI涉及移动通信系统KS的由用户所要求的网络元件或由 用户为通信所使用的移动通信终端设备MKE的技术特性(“容量”)。 例如所述网络信息NEI可能涉及整个移动通信系统KS的或各个网络 元件的当前负荷分配以及用户的移动通信终端设备MKE的发送/再现 特性和/或发送/再现容量。

经由用户上下文服务器单元UC-S和网络上下文服务器单元NW-C 所确定的用户信息NUI和网络信息NEI分别通过上下文信息响应消息 被传输到策略决策点单元PDP。

随后在策略决策点单元PDP中将所确定的用户和网络信息NUI、 NEI互相逻辑连接，并从中推导出适当的用户/网络特定的选择准则AK (“策略”)，所述选择准则AK随后由策略决策点单元PDP借助策 略响应消息被传输到I-CSCF单元I-CSCF。

基于所接收的用户/网络特定的选择准则AK，由I-CSCF单元 I-CSCF确定合适的S-CSCF单元S-CSCF的网络地址。可替代地可以 已经在策略决策点单元PDP中在分析用户/网络特定的选择准则AK的 情况下确定合适的S-CSCF单元S-CSCF的网络地址。

之后，由I-CSCF单元继续进行在标准3GPP TS 23.228中预先规 定的选择方法，而且由I-CSCF单元I-CSCF生成SIP寄存器消息，并 传输到所选择的S-CSCF单元S-CSCF的网络地址，其中由所选择的 S-CSCF单元以在标准3GPP TS 23.228中所说明的方式来应答或继续 处理所述SIP寄存器消息。

以上根据实施例已说明了本发明。不言而喻，众多的改变以及演 变是可能的，而不由此偏离本发明所基于的发明思想。

附图标记清单

AK      用户/网络特定的选择准则

AN      接入网络

CSCF    业务控制单元

GGSN    网关GPRS支持节点接入网络节点

GPRS    第一接入网络

HLR     中央用户数据库

HSS     用户数据库单元

I-CSCF  询问呼叫会话控制功能单元

IMS     业务通信系统

KS      移动通信系统

MKE     移动通信终端设备

NEI     网络信息

NM-C    网络上下文服务器单元

NUI     用户信息

P-CSCF  代理呼叫会话控制功能单元

PDP     策略决策点单元

S-CSCF  服务呼叫会话控制功能单元

SGSN    GPRS服务支持节点接入网络节点

UC-S    用户上下文服务器单元

UMTS    第二接入网络

WiMAX   第四接入网络

WLAN    第三接入网络