IMS体系中融合PSTN/ISDN仿真的方法及实现该方法的体系 |
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申请号 | CN200580048532.1 | 申请日 | 2005-02-28 | 公开(公告)号 | CN101124812B | 公开(公告)日 | 2010-05-12 |
申请人 | 中兴通讯股份有限公司; | 发明人 | 杨佩林; 洪钧; 许晓坤; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种在IMS体系架构下,融合传统终端的PSTN/ISDN仿真的方法及实现该方法的体系。本发明在能够实现3G终端用户多媒体业务的IMS体系构架下,增加仿真网关 控制器 EGCF;以及增加接入传统PSTN/ISDN终端的网关GW以及传统的终端设备,从而能够在IP多媒体子系统中提供传统的PSTN/ISDN终端用户的接入,实现PSTN/ISDN仿真功能。本发明实现了在IMS系统架构下为固定接入和移动接入提供支持,实现了固定网络和移动网络相融合,尤其适合同时支持固定和移动的全业务运营领域。 | ||||||
权利要求 | 1.在IP多媒体子系统体系中融合公共交换电话网/综合业务数字网仿真的方法,其特征是包括如下步骤: |
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说明书全文 | 技术领域本发明涉及一种电信领域的交换系统相互融合的方法及实现该方法的体系,尤其涉及一种在IP多媒体子系统(IP Multimedia′Subsystem)(以下简称IMS)体系架构下,融合传统终端的公共交换电话网/综合业务数字网(Public Switched Telephone Network/Integrated Services Digital Network)(以下简称PSTN/ISDN)仿真的方法及实现该方法的体系。 背景技术当前电信领域的交换系统,基本上都集中在固定网络交换系统和移动网络交换系统,它们在运营环境中都是作为一种独立的系统出现,要么只支持固定交换网络,要么只支持移动交换网络。而目前无论在中国还是其他国家,很多运营商都是全业务运营商,他们既运营移动业务,又运营固定业务,对他们来说不仅要花费资金重复建设固定网络和移动网络,还要花费固定网络和移动网络的网络管理维护成本。因此,提出一种既支持固定接入方式又支持移动接入方式的核心网络系统,不仅可以降低运营商的投资建设成本,又能减少网络的网络管理维护成本。 IMS是第三代合作伙伴计划(the 3rd Generation PartnershipProject)(以下简称3GPP)提出的叠加在通用无线分组业务(GeneralPacker Radio Service)网络(以下简称GPRS)上支持IP多媒体业务的子系统,如图1所示,它的核心特点是采用会话初始协议(SessionInitiation Protocol)(以下简称SIP协议)作为呼叫控制协议以及实现与接入网络的无关性。虽然IMS能实现接入网络的无关性,但是,目前IMS只支持第二代(the 2nd Generation)(以下简称2G)和第三代(the 3rd Generation)(以下简称3G)的移动接入方式,还不能支持固定接入方式,在网络融合的发展趋势下,中国和其他国家的一些工作组织、运营商和设备商正在积极研究基于IMS的网络融合方案,提供固定接入方式。 尽管中国和其他国家的一些工作组织、运营商和设备商正在积极研究基于IMS的融合技术,但是都处在起步阶段,还没有形成一个统一的标准。 发明内容本发明是为解决IMS尚不能支持固定接入方式的技术课题而开发完成的,本发明的一个目的在于提供一种在IMS体系架构下,融合传统终端的PSTN/ISDN仿真的方法,从而实现固定网络和移动网络相融合。本发明的另一个目的在于提供一种能实现上述方法、融合传统PSTN/ISDN仿真的体系。 为实现本发明的上述目的,本发明提出一种在IMS体系架构下融合传统终端的PSTN/ISDN仿真的方法,其特征是包括如下步骤: S1.在至少包括呼叫会话控制器(Call Session ControlFunction)(以下简称CSCF)、媒体网关控制器(Media Gateway ControlFunction)(以下简称MGCF)、出口网关控制器(Breakout GatewayControl Function)(以下简称BGCF)、归属用户服务器(HomeSubscriber Server)(以下简称HSS)以及签约定位器(SubscriptionLocator Function)(以下简称SLF),能够实现3G终端用户多媒体业务的IMS体系构架下,增加仿真网关控制器(Emulation GatewayControl Function)(以下简称EGCF); S2.增加接入传统PSTN/ISDN终端的网关(Gateway)(以下简称GW)以及传统的终端设备。 其中,上述EGCF分别与CSCF、BGCF、HSS以及GW有相应接口。 上述EGCF与CSCF之间的接口可前转传统的PSTN/ISDN仿真用户发起的会话信令到CSCF,以及可前转CSCF侧用户发起的会话信令到EGCF。 上述EGCF与BGCF之间的接口可把由PSTN/ISDN仿真用户发起信令前转到目的用户是与媒体网关控制器(Media Gateway ControlFunction)(以下简称MGCF)互通的网络下的用户。 上述EGCF与HSS之间的接口支持HSS和EGCF之间的信息传递。 上述EGCF与GW之间的接口通过媒体网关控制协议(包括H.248/MGCP/SIP/H.232等)控制网关,并可实现PSTN/ISDN仿真用户的接入。 其中,上述与MGCF互通的网络包括PSTN/ISDN等网络。上述HSS和EGCF之间传递的信息包括EGCF的分配信息及用户信息等信息。 此外,上述GW可把传统的PSTN/ISDN终端连接到分组网络,完成PSTN/ISDN终端侧的语音/传真等与分组网络侧的终端侧的语音/传真等的转换,并通过网关控制协议接受EGCF的控制。 为实现本发明的目的,本发明还提出一种在IMS体系架构下融合传统终端的PSTN/ISDN仿真的体系。在IMS体系架构的核心网元实体中,提出一个新的逻辑网元实体——EGCF,在固定接入一侧,通过网关连接到传统的PSTN/ISDN终端,EGCF通过媒体网关控制协议控制网关,从而在IMS体系架构下实现对传统终端的PSTN/ISDN仿真功能。 本发明提供的在IMS体系中融合PSTN/ISDN仿真的体系,除了包括原有IMS体系架构下的网元实体:CSCF、MGCF、BGCF、HSS以及SLF等网元实体外,还包括EGCF、边缘接入层的接入传统PSTN/ISDN终端的GW以及传统的终端设备。 其中,上述EGCF主要完成以下功能:通过媒体网关控制协议控制网关;接收传统的PSTN/ISDN终端发起的呼叫请求,并把呼叫请求前转到目的用户所归属的网络;接收其它网元或网络发起的目的用户是传统的PSTN/ISDN终端的呼叫请求;与HSS交互获得用户信息等。 上述EGCF分别与CSCF、BGCF、HSS以及GW有相应的接口。 上述传统的终端设备通过GW的固定接入侧连接到分组网络。 代表下一代网络发展方向的IMS,最终将为智能终端用户提供丰富多彩的多媒体业务,但是在目前发展环境下,电路域将和多媒体域共存很长一段时间,因此,在IMS体系架构下支持传统的PSTN/ISDN终端仿真是非常必要的,但是当电路域不存在时,为了不影响支持多媒体业务的IMS体系架构,在原有的IMS核心体系结构下,新增一个逻辑网元EGCF支持PSTN/ISDN仿真,不仅实现了IMS系统为移动用户提供多媒体业务,同时也提供了传统终端的PSTN/ISDN仿真功能,实现了IMS体系架构下的固定和移动网络的融合,因此,本发明的融合系统,不仅方便了用户的使用,而且提高了电信运营商的市场竞争力. 为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合说明书附图,作详细说明如下。 附图说明图1是3GPP的IMS核心控制层的基本体系架构图。 图2是支持PSTN/ISDN仿真的IMS体系架构图。 图3是本发明基于3GPP体系架构下WCDMA网络中支持传统终端的PSTN/ISDN仿真的固定接入的一较佳实施例的架构图。 具体实施方式本发明是一种在IMS体系架构下,支持传统终端的PSTN/ISDN仿真的接入方式,实现移动和固定网络相融合的方法与体系架构。本体系主要是由目前IMS体系架构下的CSCF、MGCF、BGCF、HSS以及SLF等网元实体,无线接入网络及其移动终端,支持PSTN/ISDN仿真的EGCF和相应的网关及其传统的PSTN/ISDN固定终端组成,如图2所示,移动用户与传统的PSTN/ISDN固定终端用户之间可以经网关设备实现通信。 图3所示是本发明基于3GPP体系架构下WCDMA网络中支持传统终端的PSTN/ISDN仿真的固定接入的一较佳实施例。主要由HSS(101)、EGCF(200)、询问呼叫会话控制器I-CSCF(201)、服务呼叫会话控制器S-CSCF(202)、代理呼叫会话控制器P-CSCF(203)、BGCF(204)、MGCF(205)、传统PSTN/ISDN固定终端的网关(301)、分组交换网络设备GPRS网络的网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Supporting Node)(以下简称GGSN)(401)和服务GPRS支持节点(Serving GPRS Supporting Node)(以下简称SGSN)(402)、无线网络子系统(Radio Network Subsystem)(以下简称RNS)(501)、移动终端(601和602)、传统PSTN/ISDN固定终端(701、702和703)组成。除EGCF(200)、传统PSTN/ISDN固定终端的网关(301)和传统PSTN/ISDN固定终端(701、702和703)外,其余网元实体可以实现目前WCDMA网络中IP多媒体业务,并同SIP AS、OSA SCS以及智能网等业务相结合,为移动用户提供丰富多彩的多媒体业务。在此基础上,由EGCF(200)通过媒体网关控制协议控制传统终端的PSTN/ISDN的网关(301),并由它接入传统PSTN/ISDN固定终端(701、702和703),最终实现在IMS子系统上,不仅提供了对移动终端的多媒体呼叫控制,而且实现了与固定接入方式的融合,为传统的PSTN/ISDN固定终端提供了IMS服务。 为了更直观地了解这种在IP多媒体子系统基础上实现传统PSTN/ISDN的固定终端的接入方式,介绍图3所示的一个移动用户(601)呼叫传统的PSTN/ISDN仿真的终端用户(701)的典型流程,以及传统的PSTN/ISDN仿真的终端用户(701)呼叫PSTN/ISDN网络下的用户(801)的典型流程,具体流程如下。 首先假设以下基本条件:移动用户(601)和传统的PSTN/ISDN仿真的终端用户(701)都注册在该发明支持的IMS域的控制中。 移动用户(601)呼叫传统的PSTN/ISDN仿真的终端用户(701)主要呼叫流程可大致描述如下: 1、移动用户(601)经RNS(501)和GPRS网络的GGSN(401)和SGSN(402)网元以及IMS子系统的联系移动用户的第一个网元节点P-CSCF(203)向传统仿真的PSTN/ISDN固定终端用户(701)请求建立呼叫; 2、P-CSCF(203)收到移动用户(601)呼叫请求后,根据该移动用户注册流程所记录的所归属的S-CSCF名称,前转呼叫请求到该S-CSCF(202); 3、S-CSCF(202)收到呼叫请求后,处理该移动用户(601)的业务需求,并进行目的地址分析,发现目的用户是本归属域下的用户,便前转呼叫请求到本归属域的I-CSCF(201); 4、I-CSCF(201)通过向HSS(101)查询,获知该用户所属于EGCF(200),便前转呼叫请求到本归属域的EGCF(200); 5、EGCF(200)收到呼叫请求后,经分析发现,目的用户是该EGCF(200)所属的传统PSTN/ISDN固定终端用户,便通过媒体网关控制协议向传统PSTN/ISDN固定终端的网关(301)发起呼叫请求; 6、传统PSTN/ISDN固定终端的网关(301)向固定终端用户(701)发起呼叫请求; 7、传统的PSTN/ISDN固定终端的网关(301)通知EGCF(200)应答响应呼叫请求; 8、EGCF(200)前转应答响应到I-CSCF(201); 9、I-CSCF(201)收到应答响应后,前转应答响应到S-CSCF(202); 10、S-CSCF(202)收到应答响应后,前转应答响应到P-CSCF(203); 11、P-CSCF(203)收到应答响应后,经GPRS网络的GGSN(401)和SGSN(402)网元,RNS(501)把应答响应前到转移动用户(601); 12、移动终端(601)收到应答响应后,决定本次会话所需的媒体资源,并向P-CSCF(203)回响应证实; 13、P-CSCF(203)前转响应证实到S-CSCF(202); 14、S-CSCF(202)前转响应证实到I-CSCF(201); 15、I-CSCF(201)前转响应证实到EGCF(200); 16、EGCF(200)向I-CSCF(201)回证实确认,并通知传统的PSTN/ISDN固定终端的网关(301)为本次会话预留相应的资源; 17、I-CSCF(201)前转证实确认到S-CSCF(202); 18、S-CSCF(202)前转证实确认到P-CSCF(203); 19、P-CSCF(203)收到证实确认后,经GPRS网络的GGSN(401)和SGSN(402)网元,RNS(501)把证实确认前转到移动终端(601); 20、移动终端(601)收到证实确认后,向P-CSCF(203)回资源预留成功消息; 21、P-CSCF(203)前转资源预留成功消息到S-CSCF(202); 22、S-CSCF(202)前转资源预留成功消息到I-CSCF(201); 23、I-CSCF(201)前转资源预留成功消息到EGCF(200); 24、传统的PSTN/ISDN固定终端的网关(301)分配会话资源完成后,通知EGCF(200); 25、EGCF(200)向I-CSCF(201)前转接收方资源预留成功消息; 26、I-CSCF(201)向S-CSCF(202)前转接收方资源预留成功消息; 27、S-CSCF(202)向P-CSCF(203)前转接收方资源预留成功消息; 28、P-CSCF(203)经GPRS网络的GGSN(401)和SGSN(402)网元,RNS(501)把接收方资源预留成功消息前转到移动终端(601); 29、固定终端用户(701)收到振铃通知后,传统的PSTN/ISDN固定终端的网关(301)通知EGCF(200),固定终端(701)正在振铃提示; 30、EGCF(200)向I-CSCF(201)前转临时响应振铃信息; 31、I-CSCF(201)向S-CSCF(202)前转临时响应振铃信息; 32、S-CSCF(202)向P-CSCF(203)前转临时响应振铃信息; 33、P-CSCF(203)经GPRS网络的GGSN(401)和SGSN(402)网元,RNS(501)把临时响应振铃信息前转到移动终端(601); 34、移动终端(601)收到临时响应振铃信息后,提示移动用户正在提醒目的用户; 35、固定终端用户(701)应答后,传统的PSTN/ISDN固定终端的网关(301)通知EGCF(200),固定终端用户(701)已应答; 36、EGCF(200)向I-CSCF(201)前转呼叫请求的最终响应; 37、I-CSCF(201)向S-CSCF(202)前转呼叫请求的最终响应; 38、S-CSCF(202)向P-CSCF(203)前转呼叫请求的最终响应; 39、P-CSCF(203)经GPRS网络的GGSN(401)和SGSN(402)网元,RNS(501)把呼叫请求的最终响应前转到移动用户(601); 40、移动用户(601)收到呼叫请求的最终响应后,向P-CSCF(203)回呼叫确认消息; 41、P-CSCF(203)前转呼叫确认消息到S-CSCF(202); 42、S-CSCF(202)前转呼叫确认消息到I-CSCF(201); 43、I-CSCF(201)前转呼叫确认消息到EGCF(200); 44、移动用户(601)与固定终端用户(701)经PSTN/ISDN固定终端的网关(301)建立媒体流,实现通话; 45、通话结束后,移动用户(601)挂机,并发送挂机消息经RNS(501)和GPRS网络的GGSN(401)和SGSN(402)网元到P-CSCF(203); 46、P-CSCF(203)前转挂机请求到S-CSCF(202); 47、S-CSCF(202)前转挂机请求到I-CSCF(201); 48、I-CSCF(201)前转挂机请求到EGCF(200); 49、EGCF(200)通知PSTN/ISDN固定终端的网关(301)挂机请求,并向I-CSCF(201)回挂机响应; 50、PSTN/ISDN固定终端的网关(301)释放为该会话分配的资源; 51、I-CSCF(201)前转挂机响应到S-CSCF(202); 52、S-CSCF(202)向P-CSCF(203)前转挂机响应; 53、P-CSCF(203)经GPRS网络的GGSN(401)和SGSN(402)网元,RNS(501)向移动用户(601)前转挂机响应。 同样,对于传统仿真的PSTN/ISDN固定终端用户(701)呼叫移动用户(601)来说,呼叫流程类似于上述过程的一个相反过程。 传统仿真的PSTN/ISDN固定终端用户(701)呼叫PSTN/ISDN网络下的用户(801)主要呼叫流程可大致描述如下: 1、传统仿真的PSTN/ISDN固定终端用户(701)向PSTN/ISDN网络下的用户(801)请求建立呼叫; 2、PSTN/ISDN固定终端的网关(301)收到用户呼叫请求后通过媒体网关控制协议通知EGCF(200)终端用户请求建立呼叫请求; 3、EGCF(200)收到通知请求后,对目的用户进行号码分析,发现目的用户是PSTN网络的用户,便发送呼叫请求到BGCF(204); 4、BGCF(204)测定目的用户是本网络互连的PSTN网络(901)下的一个用户,便选择与PSTN网络(901)互通的MGCF(205),并把呼叫请求发送到MGCF(205); 5、MGCF(205)通过媒体网关控制协议通知媒体网关(MediaGateway)(以下简称MGW)创建连接,并确定MGW的媒体资源描述信息; 6、MGCF(205)把媒体网关分配的媒体资源描述信息包含在呼叫响应中,前转到BGCF(204); 7、BGCF(204)前转呼叫响应到EGCF(200); 8、EGCF(200)通知PSTN/ISDN固定终端的网关(301)收到呼叫响应; 9、PSTN/ISDN固定终端的网关(301)收到呼叫响应后,准备分配相应的资源,并通知EGCF(200); 10、EGCF(200)向BGCF(204)发送成功预留会话所需资源的响应证实; 11、BGCF(204)前转响应证实到MGCF(205); 12、MGCF(205)通过媒体网关控制协议检验连接,指示MGW预留会话所需资源,并向发起方回证实确认消息; 13、证实确认消息经BGCF(204)前转到EGCF(200); 14、EGCF(200)收到证实确认消息后,并确认PSTN/ISDN固定终端的网关(301)资源预留已经完成,向BGCF(204)发送资源预留成功消息; 15、BGCF(204)前转资源预留成功消息到MGCF(205); 16、MGCF(205)收到发起方已成功预留资源后,经PSTN网络(901)向PSTN网络中的用户(801)发起呼叫请求消息,并向发起方回成功预留资源的消息; 17、MGCF(205)收到PSTN网络中的用户(801)发送来的提醒消息后,向BGCF(204)发送临时响应回振铃信息; 18、BGCF(204)前转临时响应回振铃信息到EGCF(200); 19、EGCF(200)通过媒体控制协议通知PSTN/ISDN固定终端的网关(301)正在通知目的用户; 20、PSTN/ISDN固定终端的网关(301)通知传统仿真的PSTN/ISDN固定终端用户(701); 21、MGCF(205)收到PSTN网络中的用户(801)发送来的应答消息后,向BGCF(204)发送呼叫请求的最终响应; 22、BGCF(204)前转呼叫请求的最终响应到EGCF(200); 23、EGCF(200)通过媒体控制协议通知PSTN/ISDN固定终端的网关(301)目的用户已应答,并向BGCF(204)回呼叫确认消息; 24、PSTN/ISDN固定终端的网关(301)通知传统仿真的PSTN/ISDN固定终端用户(701); 25、BGCF(204)前转呼叫确认消息到MGCF(205); 26、固定终端用户(701)经PSTN/ISDN固定终端的网关(301)和PSTN侧的MGW建立媒体流,并通过PSTN网络(901)与PSTN/ISDN网络中的用户(801)实现通话; 27、通话结束后,PSTN/ISDN网络中的用户(801)挂机,并发送一挂机消息经PSTN网络(901)前转到MGCF(205); 28、MGCF(205)通过媒体网关释放为该会话分配的资源,并前转挂机请求到BGCF(204); 29、BGCF(204)前转挂机请求到EGCF(200); 30、EGCF(200)通知PSTN/ISDN固定终端的网关(301)挂机请求,并向BGCF(204)回挂机响应; 31、PSTN/ISDN固定终端的网关(301)释放为该会话分配的资源; 32、BGCF(204)向MGCF(205)前转挂机响应。 以上详细说明了本发明的工作原理,并给出了几种典型的网络结构流程,但这只是为了便于理解而举的一个形象化的实例,不应被视为是对本发明范围的限制。同样,根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述,可以做出各种可能的等同改变或替换,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 |