使用备选信令来管理IMS网络环境中的移动端接（MT）呼叫的系统和方法.pdf

在一个实施例中，公开了一种用于对经由IMS网络的移动端接(MT)呼叫的传送进行管理的方案，其中MT呼叫由主叫方向着CS附着的用户设备(UE)设备发起。具有IMS能力的网络节点用于将接收到的呼叫信息与IP多媒体路由号码(IMRN)相关联，并经由备选信令(如USSD或SMS消息收发)向UE设备提供呼叫信息和IMRN。UE设备使用接收到的IMRN作为目的地号码来发起移动发起(MO)的呼叫过程，移动发起(MO)的呼叫过程在网络节点处端接。在验证返回的IMRN有效时，网络节点将接入段与远程段进行桥接，以建立用于UE设备和主叫方之间的MT呼叫的端到端路径。

1.  一种用于管理因特网协议IP多媒体子系统IMS网络中的移动端接MT呼叫的方法，所述MT呼叫是由主叫方向着用户设备UE设备发起的，所述方法包括：
在网络节点处接收根据所述MT呼叫的消息，并确定所述MT呼叫要通过电路交换CS域传送至所述UE设备；
存储与所述MT呼叫相关的呼叫信息，并以映射关系将IP多媒体路由号码IMRN与所述呼叫信息的至少一部分相关联；
向所述UE设备发送一个或多个备选信令AS消息，其中，所述AS消息中的至少一个包括所述IMRN和对所述AS消息是用于所述MT呼叫的传送的指示；
根据在所述网络节点处端接的移动发起MO的呼叫，从所述UE设备接收回所述IMRN，其中，所述IMRN用作目的地号码；以及
在验证所述IMRN有效时，发起与所述UE设备的接入段，并将所述接入段与同所述主叫方相关联的远程段进行桥接，以建立用于所述主叫方与所述UE设备之间的所述MT呼叫的端到端路径。

2.  如权利要求1所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述消息包括会话发起协议(SIP)INVITE方法请求。

3.  如权利要求1所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述IMRN是E.164号码，所述E.164号码是从E.164号码池中选择的一个E.164号码并且是动态产生的。

4.  如权利要求1所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述一个或多个AS消息包括至少一个非结构化补充服务数据USSD消息和至少一个短消息收发服务SMS消息中的至少一个。

5.  如权利要求1所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，通过监视所述IMRN未超时来验证所述IMRN为有效号码。

6.  如权利要求5所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，还包括：将所述IMRN释放至隔离池一段时间。

7.  如权利要求1所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述IMRN是在所述IMS网络节点处经由SIP INVITE方法请求从媒体网关控制功能MGCF实体接收到的。

8.  如权利要求7所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述SIP INVITE方法请求包括网络接入信息首部字段。

9.  如权利要求1所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述一个或多个AS消息包含与A方ID和B方ID中的至少一个相关的信息。

10.  如权利要求9所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述一个或多个AS消息还包含与同所述A方ID相关联的私有ID设置相关的信息。

11.  如权利要求9所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述A方ID和所述B方ID中的至少一个是经由字典机制来编码的。

12.  如权利要求11所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述字典机制包括：对出现预定次数的字符串进行匹配。

13.  如权利要求12所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述字符串包括“sip：”和“sips：”中的至少一个。

14.  如权利要求11所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述字典机制包括：对统一资源标识符URI的域片段进行匹配。

15.  如权利要求9所述的用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，其中，所述A方ID和所述B方ID中的至少一个被编码为SIP URI、TELURI和E.164号码中的至少一个。

16.  一种用于管理因特网协议IP多媒体子系统IMS中的移动端接MT呼叫的网络节点，所述MT呼叫是由主叫方向着用户设备UE设备发起的，所述网络节点包括：
被配置为接收根据所述MT呼叫的消息并确定所述MT呼叫要通过电路交换CS域传送至所述UE设备的组件；
被配置为存储与所述MT呼叫相关的呼叫信息并以映射关系将IP多媒体路由号码IMRN与所述呼叫信息的至少一部分相关联的组件；
被配置为向所述UE设备发送一个或多个备选信令AS消息的组件，其中，所述AS消息中的至少一个包括所述IMRN和对所述AS消息是用于所述MT呼叫的传送的指示；
被配置为根据在所述网络节点处端接的移动发起MO的呼叫从所述UE设备接收回所述IMRN的组件，其中，所述IMRN用作目的地号码；以及
被配置为响应于对所述IMRN有效的验证，发起与所述UE设备的接入段，并将所述接入段与同所述主叫方相关联的远程段进行桥接，以建立用于所述主叫方与所述UE设备之间的所述MT呼叫的端到端路径的组件。

17.  如权利要求16所述的用于管理MT呼叫的网络节点，其中，所述被配置为接收消息的组件包括：被配置为接收会话发起协议SIPINVITE方法请求的组件。

18.  如权利要求16所述的用于管理MT呼叫的网络节点，还包括：被配置为提供多个IMRN的组件，所述IMRN是从所述多个IMRN中分配的。

19.  如权利要求16所述的用于管理MT呼叫的网络节点，还包括：被配置为产生所述IMRN的组件。

20.  如权利要求16所述的用于管理MT呼叫的网络节点，其中，所述一个或多个AS消息包括至少一个非结构化补充服务数据USSD消息和至少一个短消息收发服务SMS消息中的至少一个，其中，所述至少一个USSD消息由USSD应用提供，所述至少一个SMS消息由SMS应用提供。

21.  如权利要求16所述的用于管理MT呼叫的网络节点，还包括：被配置为验证所述IMRN有效的组件。

22.  如权利要求16所述的用于管理MT呼叫的网络节点，还包括：被配置为对所述呼叫信息进行编码以经由所述一个或多个AS消息进行发送的组件。

23.  如权利要求22所述的用于管理MT呼叫的网络节点，其中，所述被配置为对所述呼叫信息进行编码的组件包括字典机制。

24.  如权利要求23所述的用于管理MT呼叫的网络节点，其中，所述字典机制包括：被配置为对出现预定次数的字符串进行匹配的组件。

25.  如权利要求24所述的用于管理MT呼叫的网络节点，其中，所述字符串包括“sip：”和“sips：”中的至少一个。

26.  如权利要求23所述的用于管理MT呼叫的网络节点，其中，所述字典机制包括：被配置为对统一资源标识符URI的域片段进行匹配的组件。

27.  一种计算机可访问介质，具有用于管理因特网协议IP多媒体子系统IMS中的移动端接MT呼叫的网络节点的处理实体能够执行的指令序列，所述介质包括：
用于存储经由根据来自主叫方的所述MT呼叫的消息而接收的与所述MT呼叫相关的呼叫信息并确定所述MT呼叫要通过电路交换CS域传送至用户设备UE设备的指令；
用于以映射关系将IP多媒体路由号码IMRN与所述呼叫信息的至少一部分相关联的指令；
用于对一个或多个备选信令AS消息进行编码以发送至所述UE设备的指令，其中，所述AS消息中的至少一个包括所述IMRN和对所述AS消息是用于所述MT呼叫的传送的指示；
用于在根据移动发起MO的呼叫从所述UE设备接收回所述IMRN时验证所述IMRN有效的指令，其中，所述IMRN用作目的地号码；以及
用于将同所述UE设备相关联的接入段与同所述主叫方相关联的远程段进行桥接以建立用于所述主叫方与所述UE设备之间的所述MT呼叫的端到端路径的指令。

使用备选信令来管理IMS网络环境中的移动端接(MT)呼叫的系统和方法
35 U.S.C.§119(e)和37 C.F.R.§1.78规定的优先权
本非临时专利申请要求基于以下在先美国临时专利申请的优先权：(i)“SYSTEM AND METHODS FOR MANAGING MT CALLUSING ALTERNATIVE SIGNALLING，”申请号：60/941,322，2007年6月1日以Adrian Buckley和Jan John-Luc Bakker的名义提交；(ii)“SYSTEM AND METHODS FOR MANAGING MT CALL USINGALTERNATIVE SIGNALLING，”申请号：60/942,949，2007年6月8日以Adrian Buckley和Jan John-Luc Bakker的名义提交；以及(iii)“SYSTEM AND METHODS FOR MANAGING MT CALL USINGALTERNATIVE SIGNALLING，”申请号：60/943,115，2007年6月11日以Adrian Buckley和Jan John-Luc Bakker的名义提交，这些申请以引用方式并入此处。
相关申请的引用
本申请公开了与以下美国专利申请的主题相关的主题：(i)“SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING MOBILE-TERMINATED(MT)CALLS IN IMS NETWORK ENVIRONMENT USINGALTERNATIVE SIGNALING”(代理案号32351-1-US-PAT)，申请号：______，以Adrian Buckley和Jan John-Luc Bakker的名义与本申请同日提交；以及(ii)“MESSAGE GENERATION SYSTEM ANDMETHOD FOR MANAGING IMS SIGNALING OVER ACIRCUIT-SWITCHED NETWORK”(代理案号32351-2-US-PAT)，Application No.：________，以Adrian Buckley和Jan John-LucBakker的名义与本申请同日提交，这些申请以引用方式并入此处。
本申请还公开了与以下美国专利申请的主题相关的主题：(i)申请号11/328,875，2006年1月10日提交(代理案号30683-US-PAT)；(ii)申请号11/347,874，2006年2月6日提交(代理案号30809-US-PAT)；(iii)申请号11/503,465，2006年8月11日提交(代理案号31258-US-PAT)；以及(iv)申请号11/542,462，2006年10月3日提交(代理案号31348-US-PAT)。
技术领域
本专利公开总体涉及通信网络中的呼叫处理。更具体地但不具有任何限制性地，本专利公开涉及一种用于管理包括电路交换(CS)网络和IP多媒体子系统(IMS)网络在内的网络环境中的移动端接(MT)呼叫的系统和方法。
背景技术
运营商可以向CS附着的设备提供在IMS网络上或通过IMS网络容纳的服务，这允许这种设备消费特定的基于IMS的服务(包括补充服务)。然而，可以想到，由主叫方向着CS附着的设备发起的MT呼叫的传送是基于IMS的服务之一，对于管理这种MT呼叫，尤其是在可能涉及多个MT呼叫的情况下，将出现各种问题。
附图说明
结合附图，参考以下详细描述，可以对本专利公开的实施例有更完整的理解，附图中：
图1描述了可在其中实现本专利公开的实施例的、包括电路交换(CS)网络基础设施和IP多媒体子系统(IMS)基础设施在内的网络环境；
图2描述了根据一个实施例的简化网络布置，其中通过IMS网络节点来传送移动端接(MT)呼叫；
图3描述了根据一个实施例的用户设备(UE)设备的框图；
图4描述了根据一个实施例的IMS网络节点的框图；
图5描述了用于本专利公开目的的与IMS网络节点的实施例相关联的参考点架构；
图6A和6B描述了根据本专利公开的一个或多个实施例的、用于管理MT呼叫的传送的示例消息流图；
图7A和7B描述了与在IMS网络节点处可操作的一个或多个实施例相关联的示例流程图；
图8描述了与在UE设备处可操作的实施例相关联的示例流程图；
图9A至9C描述了用于本专利公开目的的示例参考点架构；
图10描述了根据一个实施例的、用于传输ICS协议信息的示例结构；
图11A描述了根据一个实施例的、用于传输用户数据信息的示例数据结构；
图11B描述了消息产生方案的实施例，该方案包括产生图10和11A中作为示例的类型的数据结构以传输用户数据信息；以及
图12是描述了可操作用于本专利公开目的的通信设备的实施例的附加细节的框图。
具体实施方式
本专利公开概括地涉及一种用于对经由具有IMS集中式服务(ICS)能力的功能向CS附着的UE设备的MT呼叫的传送进行管理的方案。一方面，实施例涉及一种用于管理IMS网络中的MT呼叫的方法，该MT呼叫是由主叫方向着UE设备发起的。要求保护的实施例包括以下一个或多个步骤：在网络节点处接收根据MT呼叫的消息，并确定该MT呼叫要通过CS域传送至UE设备；存储与该MT呼叫相关的呼叫信息，并以映射关系将IP多媒体路由号码(IMRN)与该呼叫信息的至少一部分相关联；向该UE设备发送一个或多个备选信令(AS)消息，其中所述AS消息中的至少一个包括IMRN和对该AS消息用于该MT呼叫的传送的指示；根据在该网络节点处端接的移动发起(MO)的呼叫，从该UE设备接收回该IMRN，其中该IMRN用作目的地号码；以及在验证该IMRN有效时，与UE设备发起接入段，并将该接入段与同该主叫方相关联的远程段进行桥接，以建立用于该主叫方与该UE设备之间的MT呼叫的端到端路径。
本专利公开的另一实施例涉及一种用于管理MT呼叫的网络节点，该MT呼叫是在IMS环境下由主叫方向着UE设备发起的。要求保护的实施例包括以下一个或多个组件：被配置为接收根据MT呼叫的消息并确定该MT呼叫要通过CS域传送至UE设备的组件；被配置为存储与该MT呼叫相关的呼叫信息并以映射关系将IMRN与该呼叫信息的至少一部分相关联的组件；被配置为向该UE设备发送一个或多个备选信令(AS)消息的组件，其中所述AS消息中的至少一个包括IMRN和对该AS消息用于该MT呼叫的传送的指示；被配置为根据在该网络节点处端接的移动发起(MO)的呼叫从该UE设备接收回该IMRN的组件，其中该IMRN用作目的地号码；以及被配置为响应于验证该IMRN有效而与UE设备发起接入段，并将该接入段与同该主叫方相关联的远程段进行桥接以建立用于该主叫方与该UE设备之间的MT呼叫的端到端路径的组件。
在又一实施例中，这里公开了一种计算机可访问介质，具有用于管理MT呼叫的网络节点的处理实体可执行的指令的序列，该MT呼叫是在IMS环境下由主叫方向着UE设备发起的。要求保护的实施例包括以下一个或多个指令：用于存储经由根据MT呼叫的消息而接收的与MT呼叫相关的呼叫信息并确定该MT呼叫要通过CS域传送至UE设备的指令；用于以映射关系将IMRN与该呼叫信息的至少一部分相关联的指令；用于对一个或多个备选信令(AS)消息进行编码以发送至该UE设备的指令，其中所述AS消息中的至少一个包括IMRN和对该AS消息用于传送该MT呼叫的传送的指示；用于在根据MO呼叫从该UE设备接收回该IMRN时验证该IMRN有效的指令，其中该IMRN用作目的地号码；以及用于将同UE设备相关联的接入段与同该主叫方相关联的远程段进行桥接以建立用于该主叫方与该UE设备之间的MT呼叫的端到端路径的指令。
现在参照关于如何最佳实现和使用实施例的各种示例来描述本专利公开的系统和方法。在整个说明书和附图的多个视图中，使用类似的参考标号来表示类似或对应的部分，其中各种元件不必须按比例绘制。现在参考附图，更具体地，参考图1，描述了示例网络环境100，其中可以实施用于对向出于某种原因而CS附着的UE设备传送MT呼叫进行管理的本专利公开的实施例。如图所示，网络环境100包括接入空间104，接入空间104包括可用于一个或多个UE设备102-1至102-N的多种接入技术，在UE设备102-1至102-N中，特定UE设备可以是CS附着的设备，用于消费一个或多个IMS集中式服务(ICS)。为了本公开的目的，UE设备可以是任何有线或无线通信设备，并可以包括配备有合适无线调制解调器的任何个人计算机(例如台式、膝上、掌上或手持计算设备)或移动通信设备(例如蜂窝电话或具有数据能力、能够接收和发送消息、进行web浏览等的手持设备)或任何增强型PDA设备或能够进行电子邮件、视频邮件、因特网接入、企业数据接入、消息收发、日历处理和日常安排、信息管理等的集成信息装置。一般而言，UE设备能够操作在多种模式中，这是由于UE设备可以进行电路交换(CS)和分组交换(PS)通信，并可以不失连续性地从一种通信模式转换至另一种通信模式。此外，本领域技术人员可以认识到，无线UE设备有时可以被视为单独的移动装备(ME)设备和关联的可移除存储器模块的组合。相应地，为了本公开的目的，术语“无线设备”和“UE设备”(大致是同义的)均被视为仅表示ME设备并且在适用时表示ME设备与可移除存储器模块的组合。
接入空间104可以包括：CS和PS网络域，可以涉及无线技术、有线技术、宽带接入技术等等。例如，参考标号106是指无线技术，如全球移动通信系统(GMS)网络和码分多址接入(CDMA)网络，尽管也可以想到这里的教导可以扩展至任何符合第三代合作伙伴项目(3GPP)的蜂窝网络(例如3GPP或3GPP2)。参考标号108是指宽带接入网络，包括无线局域网或WLAN、Wi-MAX网络以及固定网络，如DSL、有线宽带等。因此，为了本公开的目的，接入技术可以包括从IEEE 802.11a技术、IEEE 802.11b技术、IEEE 802.11g技术、IEEE802.11n技术、GSM/EDGE无线接入网(GERAN)技术(包括CS和PS域)、通用移动电信系统(UMTS)技术以及演进数据优化(EVDO)技术等中选出的无线电接入技术。此外，同样示例为接入空间104的一部分的是图1中示意的传统有线PSTN基础设施110。应当认识到，为了本公开的目的，CS附着的具有ICS能力的UE设备可以简称为ICS UE设备，而与接入网技术或通信模式无关。
IMS核心网112可以耦合至一个或多个上述各种接入网，包括任何基于CS的网络。众所周知，3GPP团体定义的IMS标准被设计为允许服务提供商管理可经由基于任何网络类型的IP而传送的多种服务，其中IP用于传输承载业务量和基于会话发起协议(SIP)的信令业务量。概括地说，IMS是一种能够提供多媒体服务的、用于管理应用(即服务)和网络(即接入)的框架。IMS定义了“应用服务器”作为传送订户使用的服务(例如语音呼叫连续性(VCC)、一键通(PTT)等)的网络单元。IMS通过定义每个应用服务器(AS)需要具有的公共控制组件(例如订户简档、IMS移动性、网络接入、认证、服务授权、收费和计费、运营商间的功能和与传统电话网络的互操作)，来管理应用。
应理解，尽管IMS是由主要针对GSM网络的3GPP标准团体定义的，但是另一个组3GPP2也参与定义了一种非常类似的架构，称为多媒体域(MMD)。MMD基本上是CDMA网络的IMS，并且由于MMD与IMS大致等效，因此在合适时，在本专利公开中可以使用术语“IMS”来统称IMS和MMD。此外，诸如ETSI TISPAN、Cablelabs和ITU-T等团体也在制定基于和/或重用IMS的NGN(下一代网络)固定网络标准。NGN和IMS大致等效，相应地，在合适时，在本专利公开中可以使用术语“IMS”来统称IMS和NGN。
继续参照图1，参考标号114-1至114-N是指用于支持以上间接提到的各种服务(例如VCC、PTT等)的多个AS节点。此外，另一网络单元130(为了本公开目的而概括地定义为“ICS网络功能”或“ICS节点”)与IMS网络112相关联，用于实现关于管理由主叫方(未示出)向着ICS UE设备发起的MT呼叫的功能。在一种布置中，ICS网络节点130可以被实现为可与ICS UE设备的归属IMS核心网相关联的IMS CS控制功能(ICCF)。诸如呼叫连续性控制功能(CCCF)和网络域选择(NeDS)之类的功能也可以与其相关联。一般而言，CCCF可以用作一种新的IMS应用服务器单元，该单元驻留在归属IMS网络中，并跟踪所有呼叫会话和相关的移动语音IP(VoIP)承载业务量，包括CS和IMS域之间的呼叫切换/路由。NeDS部分负责执行IMS和CS网络(例如GSM、CDMA网络等)之间的注册/取消注册管理等。尽管作为潜在分离的功能，但是可以将CCCF和NeDS功能集成到单个IMS兼容网络单元(图1中未显式示出)中。然而，为了管理MT呼叫传送，ICS网络功能130包括CS接入适配功能(CAAF)116以及SIP用户代理(UA)118。此外，对于适用的无线电接入技术(例如gsmSCF)，可以提供合适的会话控制功能(SCF)120作为ICS节点130的一部分。如下的附加IMS功能可以以某种形式与ICS节点130可操作地相关联：域转移功能(DTF)(也称为功能实体FE-A)、CS适配功能(CSAF)(也称为FE-B)、CAMEL服务(也称为FE-C)、以及域选择功能(DSF)(也称为FE-D)。相应地，为了本公开的目的，参考IMS核心网，除了ICS功能之外，在任何合适的架构、实现、集成等中，术语“网络节点”可以包括一个或多个上述功能，以及以下详细描述的附加服务逻辑。
此外，尽管在图1中未示出，但可以提供主用户数据库(称为归属订户服务器或HSS)作为归属IMS网络112的一部分，以支持实际管理呼叫和会话的各种IMS网络实体(如ICS节点130)。一般而言，HSS数据库可以包含用户简档(即与预订相关的信息)，该用户简档包括各种用户和设备标识，如国际移动订户标识(IMSI)、临时移动订户标识(TMSI)、国际移动设备标识(IMEI)、移动订户ISDN号码(MSISDN)、通用唯一标识符(UUID)以及附加IMS专用标识，如被实现为电话统一资源标识符(URI)或SIP-URI的IM多媒体私有标识(IMPI)和IP多媒体公共标识(IMPU)。尽管IMPI对于3GPP系统中的特定用户来说是唯一的(即(I)SIM)，或对于另一技术中的特定UE设备来说可以是唯一的，但是每个IMPI可以具有多个公共标识(即IMPU)。此外，也可以与IMPI共享IMPU，使得可以使用相同标识(例如，整个家庭的单个电话号码)来到达两个或更多个设备。
此外，如以下详述，为了配置和管理IP多媒体路由号码(IMRN)池，可以与ICS节点130相关联地提供合适的数据库结构(例如DB122)、定时器机制(例如定时器124)和合适的逻辑126，其中，可以对来自该池的选择IMRN进行动态分配以对向ICS UE设备传送MT呼叫进行管理。
图2描述了简化的网络布置200，网络布置200是上述网络环境100的类似视图，其中，根据一个实施例，由主叫方204发起的MT呼叫是通过IMS网络节点来传送的。ICS UE 202是前述部分关于图1描述的各种UE设备的示例，其中，ICS UE 202出于多种原因附着至CS网络(CSN)208。为了本公开的目的，ICS UE设备202的实施例是一种能够在经由CSN建立了语音承载的同时接收IMS核所提供的电话和其他服务的UE设备。可以认识到，UE设备可以进行CS附着，不论该UE设备(例如移动通信设备或MCD)是否具有能够根据CS和PS通信来规则地进行通信的能力。因此，这种设备可能不能根据基于PS的服务来接收或进行通信。事实上，在一些实例中，UE设备可以不具有PS能力。或者，UE设备进行操作所依据的预订可能不允许接收基于PS的服务。或者，即使UE设备具有PS能力，服务PS网络(PSN)也可能不支持要根据通信服务而通信的特定媒体(例如语音)。此外，即使UE设备具有PS能力，用户的偏好也可能是利用CS网络连接，例如用户可能偏向于在用户漫游时不连接至可用的PSN。或者，运营商或其他方的策略可能禁止对UE设备的基于PS的接入。
无论ICS UE设备202进行CS附着的原因是什么，都希望消费通过IMS网络112作为媒介的、基于IMS的服务，例如ICS服务。ICS网络功能(ICS-NF)206是图1所示的ICS节点130的示例，该ICS节点130可以实现用于进行ICS服务(在示例实施例中是传送由主叫方204发起的MT呼叫)的ICCF单元的功能。合适的网络210可操作地布置在主叫方204与IMS网络112之间，用于针对MT呼叫服务来进行远程段连接。
如上所述，为了进行向ICS UE设备的MT呼叫传送，ICS网络节点206包括合适的逻辑，以产生和管理可动态分配的IMRN的池。此外，ICS网络节点206可以与合适的备选信令消息应用一起操作，如可用于经由CS域向被叫方(即ICS UE设备202)传输所分配的IMRN的非结构化补充服务数据(USSD)消息收发应用或短消息收发服务(SMS)应用。在一个实施例中，备选消息收发应用可以与ICS节点206协同定位。在另一实施例中，备选消息收发应用的功能可以被实现为与ICS节点206可操作地相关联的单独实体。相应地，为了本公开的目的，网络节点也可以包括具有上述功能的增强型MSC或具有ICS能力的MSC。
此外，与ICS节点206相结合，还可以提供背对背用户代理(B2BUA)功能，以建立并桥接MT呼叫的合适的远程和接入段。一般而言，如果确定经由远程段来自主叫方(如主叫方204)的输入呼叫是要传送至附着至CS域的ICS UE 202的MT呼叫，则与ICS节点206相关联的合适逻辑用于执行专门的呼叫处理过程，该过程允许与ICS UE202建立接入段。在远程段上接收到与输入MT呼叫相关的合适信令消息时，ICS节点206存储相关呼叫参数，并对可能与接收到的会话建立请求相关的可路由号码(如IMRN)(以及其他相关信息)进行动态分配，然后将该可路由号码经由合适的备选消息收发方案(例如USSD或SMS)提供给ICS UE 202。以下可以更详细地看出，ICS UE 202然后经由CS信令来与ICS节点206建立移动发起(MO)呼叫，以建立接入段。
基于上述内容，本领域技术人员可以认识到，ICS UE 202的功能可以包括合适的组件，这些组件便于经由备选信令从ICS节点206接收呼叫建立信息，处理接收到的呼叫建立信息，以及向ICS节点206产生合适的响应和/或请求。图3描述了根据一个实施例的UE设备(例如ICSUE 202)的框图。提供一个或多个处理实体302以对设备上可执行的各种过程进行总体控制。还可以提供一个或多个定时器机制304，以执行与特定的基于时间的功能相关的定时控制。为了信息的高效传送，可以提供合适的消息编码/解码模块310、字典308和消息解析器306。可以认识到，在设备侧，如消息编码/解码模块、字典和消息解析器之类的功能是可选的，并通常依赖于网络侧的相应功能。
类似地，ICS-NF节点206的功能也可以包括合适的组件，这些组件便于向ICS UE设备202产生合适的备选信令消息，接收和处理从ICSUE设备202接收的呼叫建立信息，以及向ICS UE设备202以及远程方(即主叫方204)产生合适的响应和/或请求。图4描述了根据一个实施例的IMS网络节点(例如ICS-NF节点206)的框图。提供一个或多个处理实体402以对由ICS节点206(无论其架构如何)执行的各种过程进行总体控制。如以下详细描述的，合适的发送/接收(Tx/Rx)块422用于通过MT呼叫的接入段和远程段来发送或接收各种消息。可以提供本地存储模块420以存储与MT呼叫传送的管理相关的合适呼叫信息。针对IMRN的产生及其分派/分配、选择和管理，还可以提供IMRN产生器406、IMRN映射/逻辑410和与其相关联的一个或多个定时器机制404。合适的ICS消息应用(例如USSD或SMS应用)418可以与B2BUA功能414协同定位，以执行如上所述的MT呼叫传送过程。此外，为了信息的高效传送，可以提供合适的消息编码/解码块408、字典412和消息解析器416。
为了本专利公开的目的，图5描述了与IMS网络节点(例如ICE节点206)的实施例相关联的参考点架构500。如以上所指出的，ICE节点206实现了ICCF，ICCF支持针对通过CS接入网发起或端接的呼叫提供IMS服务所需的功能。在一种典型实现方式中，这种网络功能属于IMS归属网络，并包括两个功能：远程CS接入适配功能(R-CAAF)506和远程用户代理(RUA)504。在功能上，RUA 504可以包括上述B2BUA功能414，并组合了在ICE UE与用户代理之间建立的CS呼叫以建立语音承载以及在RUA与UE之间建立(直接或经由CAAF)的IMSCS控制信道(ICCC)。它实现了向ICE UE的呼叫段(即接入段，也称为“UE段”)的完成；并通过呼叫会话控制功能(CSCF)节点(如服务CSCF(S-CSCF))，经由远程段(也称为“RUA段”)向另一方(例如主叫方)呈现会话。因此，可以看出，可以将UE段与RUA段的分段进行组合以在RUA 504处形成B2BUA功能。在一种实现方式中，RUA504可以被实现为具有对S-CSCF 502的ISC接口的IMS应用服务器(AS)元件。在这种模式下，将其作为发起呼叫中的第一个SIP AS和端接呼叫中的最后一个SIP AS(即与接入最接近的)来调用。这种用于RUA 504的物理实现的方案可以被称为应用服务器方案。
在另一实现方式中，RUA 504可以具有对充当代理CSCF或P-CSCF的CSCF 502的Gm接口。在这种模式下，RUA充当从ICS UE设备远程控制的IMS UE，即，从IMS的角度来看，将经由CS接入和RUA而连接的ICS用户视为具有双向语音能力的IMS用户。这种用于RUA504的物理实现的方案可以被称为IMS适配器方案。
继续参照图5，CAAF是用于CS网络和IMS之间的服务控制信令的适配功能。CAAF用于将通过CS域接入信令从ICS UE接收到的服务控制信令信息传送至RUA，反之亦然。RUA使用从CAAF接收的信息来发起和控制SIP会话。在一种实现方式中，CAAF的功能可以在ICS节点206与ICS UE设备202之间分离。在这种情形下，R-CAAF 506与RUA504相结合地驻留作为ICCF的一部分，然而可以在ICS UE设备202中提供本地CAAF组件508，以使用CS接入信令来实现ICCC。
图6A和6B描述了根据本专利公开的一个或多个实施例的用于管理MT呼叫的传送的示例消息流图。具体地，图6A所示的消息流图600A举例说明了使用USSD传输以便于对UE设备(例如ICS UE 202)的会话端接。根据从主叫方(未示出)接收与输入MT呼叫610相关的合适信令消息，S-CSCF节点608用于向IMS网络节点(例如ICS-NF 206)处的ICCF实例产生SIP INVITE方法请求或消息612。在一个实施例中，ICCF实例可以绑定至呼叫的目标ICS UE设备202，并用于存储SIP请求/响应首部字段值或首部字段值片段，如在SIP INVITE方法请求612中接收的URI参数，例如但不限于：TO、FROM、CONTACT、PRIVACY、INDICATION、标识符(如全球可路由用户代理统一资源标识符(GRUU))、请求统一资源标识符(R-URI)、SDP等。针对该信息，分配IMRN，例如E.164号码(即，可以在IMRN与接收的呼叫信息之间建立映射关系或相关记录)。在一个实施例中，IMRN可以是动态分配的。在另一实施例中，IMRN可以例如顺序地从一个范围的号码或一组号码中分配。无论如何产生和/或分配IMRN，如果从ICE UE设备202返回所分配的IMRN，则ICS-NF 206包括用于基于检查映射关系对所存储的信息和相应的远程呼叫段进行推断的功能/逻辑。
响应于SIP INVITE方法请求消息612，ICS-NF节点206使用一个或多个USSD消息614来发起ICS输入呼叫请求，该一个或多个USSD消息614包括但不限于以下内容：(i)用于标识该USSD消息收发614是针对ICS应用的指示(例如标记等)；(ii)用于标识该消息是针对MT呼叫的指示(例如标记等)；(iii)A方号码或ID(例如SIP URI或Tel URI)(如果允许的话)，或者A方ID被限制的指示；(iv)B方号码或ID，例如SIP URI或Tel URI；(v)GRUU；(vi)被叫方的ID，使得B方知道其是基于哪个公共用户ID而被呼叫的，等等，这些可以统称为“呼叫信息”。如图6A所示，USSD消息收发614被引导至HSS 604，HSS 604可以标识服务于ICS UE设备202的移动交换中心(602)。尽管在图中没有显式示出，但是在ICS-NF节点206处可以启动定时器以监视经由USSD消息收发614而发出的所分配的IMRN的“过时性”或“及时性”。相应地，定时器用于跟踪在USSD消息收发614的发送与ICS-NF 206处IMRN的接收之间过去的时间。可以将所过去的时间与阈值进行比较，以确定接收的IMRN是否过时。或者，定时器可以被编程为在到期时间(可以预先配置)之后超时。在一个实施例中，在到期时间之后接收到的IMRN可以被认为是过时或无效的，并且，在ICS节点206处接收到的具有该IMRN的任何MO呼叫可以被拒绝。
响应于接收到USSD消息收发614，HSS 604向与ICS UE设备202相关联的MSC 602(在一些情况下可以是所访问的MSC或VMSC)产生一个或多个USSD消息616。在一个实施例中，MSC 602可以可选地对ICS UE设备202进行寻呼。无论是否具有这种功能，MSC 602用于定位UE设备并将包含各个段呼叫信息的一个或多个USSD消息618转发至ICS UE设备202。在一种可选布置中，消息流600A可以包括可发送回到ICS-NF 206的可选USSD肯定应答(ACK)消息620。不论是否利用这种ACK消息收发，ICS UE设备202包括根据任何已知或目前未知的过程、使用接收的IMRN在CS域中发起MO语音呼叫的功能。此外，在ICS UE设备202处可以启动应用定时器机制(未示出)，以对MO呼叫的过程进行定时。例如，可以在特定时间段内设置定时器，并且，当定时器到期时，可以尝试呼叫过程特定次数(例如最多5次)。在一个实现方式中，ICS UE设备202用于根据3GPP TS 23.018和3GPP TS23.008中所述的过程来产生MO呼叫，以经由CS域来与ICS-NF 206建立接入段。相应地，ICS UE设备202向MSC 602产生使用IMRN作为目的地号码的呼叫建立消息622。在一种实现方式中，根据3GPP TS 23.206条款6.2.2中所述的CS发起过程来在CS网络域中处理MO呼叫。然而，由于在移动应用部分(MAP)插入订户数据中提供CAMEL去激活触发信息，使得关联的CAMEL触发可能被去激活。响应于呼叫建立消息622，MSC 602向媒体网关控制器功能(MGCF)606产生ISDN用户部分(ISUP)初始地址消息(IAM)624，MGCF 606继而用于向ICS节点206发送SIP INVITE方法请求或消息626。本领域技术人员可以认识到，可以有附加中间网络实体参与作为MGCF 606与ICS节点206之间的消息流的媒介(使用附加/可选参数)。例如，MGCF 606可以向与ICSUE设备202相关联的归属IMS网络中的查询CSCF(I-CSCF)发起SIPINVITE方法请求，然后，该I-CSCF可以使用3GPP TS 23.228文件中所述的标准过程之一，将该SIP INVITE方法请求路由至ICS节点206。SIPINVITE方法请求626还可以包含P-Network-Access-Info首部字段，该字段指示已经从CS域产生SIP INVITE方法请求。此外，SIP INVITE方法请求包含对要在CS域上设置承载路径的指示。此外，尽管在图6A中示意了对ICS节点206的直接路由，但是在特定实施例中也可以实现经由S-CSCF的路由。此外，在利用公共服务标识(PSI)(例如与IMRN匹配的PSI)的情况下，ICS节点206支持适用的ISC和Ma参考点。
响应于接收到SIP INVITE方法请求626，可以停止基于IMRN的定时器，并且ICS节点206用于分析所接收的IMRN以进行进一步处理。在确定所接收的IMRN有效时(即基于生存时间或寿命参数，该IMRN未超时)，ICS节点206将IMRN与所存储的信息进行交叉参考或进行相关，使得其可以标识与完成来自ICS UE设备202的输入呼叫相关的合适远程段。此后，使用B2BUA功能来桥接接入和远程呼叫段。然后IMRN可以被释放以便立即使用或在一段时间内返回隔离池，在这段时间之后，可以在某个合适点重新使用该IMRN。在框628中举例说明这些过程。ICS节点206向S-CSCF 608返回SIP 200(OK)响应消息630，该消息最终传播至发起该MT呼叫的主叫方。同样，在接入段上向MGCF 606发送SIP 200(OK)响应消息632，然后，MGCF 606向ICS UE设备202产生ISUP地址完成消息(ACM)634。应当注意，SIP 200(OK)响应消息630和632可以是并行产生的或是以任何顺序次序产生的。此后，在ICS UE设备202与主叫方(未示出)之间建立用于发送媒体的端到端承载路径636。
现在参照图6B，其中示出的消息流图600B举例说明了使用SMS传输以便于对ICS UE 202的会话端接。可以认识到，与SMS传输相关的消息流与以上详细描述的USSD消息流实质上类似。相应地，以下仅阐述与消息流600B相关的特定突出部分。如上所述，根据接收与来自主叫方(未示出)的输入MT呼叫610相关的合适信令消息，S-CSCF节点608用于向IMS网络节点(例如ICS-NF 206)处的ICCF实例产生SIPINVITE方法请求消息612，其中传输了SIP请求首部字段值或首部字段片段，如URI参数，例如TO、FROM、CONTACT、PRIVACYINDICATION、GRUU、R-URI、SDP等的值。针对该信息，分配IMRN(即，可以在IMRN与接收的呼叫信息之间建立映射关系或相关记录)，可以根据上述一个或多个过程来产生和管理该IMRN。此外，与图6A中的基于USSD的消息流相类似，ICS-NF节点206包括用于在返回IMRN时基于检查IMRN来推断所存储的信息和相应的远程呼叫段的功能/逻辑。
响应于SIP INVITE方法请求消息612，ICS-NF节点206使用包括上述各个段呼叫信息在内的一个或多个SMS消息652来发起ICS输入呼叫请求。SMS消息收发652被引导至HSS 604，HSS 604可以标识与ICSUE 202相关联的短消息服务器中心(SMSC)650。再一次，可以在ICS节点206处实现合适的定时器机制，以在所分配的IMRN返回时监控和确定是否其有效。HSS 604用于将SMS消息654传播至SMSC 650，然后，SMSC 650将合适的SMS消息收发656以及其中包含的呼叫信息提供给ICS UE 202。本领域技术人员可以认识到，当SMS用于向UE设备通告输入呼叫时，可能需要单独的必须不变满的邮箱，这是由于满的SMS邮箱可以防止使用SMS的呼叫的信令。在一个实施例中，可选的SMS肯定应答(ACK)消息收发658可以从ICS UE 202向ICS节点206传播。此后，ICS UE设备202可以根据上述方法(如果有适用的修改的话则进行适用的修改)，使用接收的IMRN在CS域中发起MO语音呼叫。相应地，ICS UE设备202向服务于ICS UE设备202的MSC 602产生使用IMRN作为目的地号码的合适呼叫建立消息收发622。尽管除了所示的元件之外还可以有其他网络元件，但是此后的消息收发流与图6A所示的基于USSD的流基本相同(已作必要的修正)，以实现ICE UE 200与主叫方之间的承载路径636。
本领域技术人员可以认识到，无论ICS UE设备202是否附着至针对ICS而增强的MSC节点，都可以实现上述信令流场景。在任一实现方式中，可以在I1参考点上传送输入会话，并经由CS网络来建立媒体承载路径。此外，尽管USSD和SMS消息是为了提供备选信令机制而作为示例的，但是补充消息(如附加的基于CS域的设施消息)也可以用于本专利公开的目的。
图7A和7B描述了根据上述消息流图的一个或多个部分的、与本专利公开的一个或多个实施例相关联的示例流程图。图7A中的参考标号700A涉及一个实施例中在网络侧进行的操作的方案。在CSCF节点处接收根据MT呼叫的信令消息，其中该MT呼叫是由主叫方向着CS附着的ICS UE设备产生的(方框702)。向ICS节点中实现的ICCF产生SIP请求消息(例如SIP INVITE方法请求)(方框704)，ICS节点锚定MT呼叫并针对经由SIP请求而接收的呼叫信息来分配IMRN(方框706)。向ICS UE设备产生一个或多个备选信令消息(例如USSD或SMS消息)，其中备选信令消息用于包含所分配的IMRN并且是使用与远程段上的输入MT呼叫相关的适用呼叫信息来编码的。可以启动合适的定时器来监控针对所分配的IMRN过去的时间。这些操作在方框708中阐述。在根据由ICS UE设备发起以建立接入段的MO呼叫过程从ICS UE设备接收回所分配的IMRN时(方框710)，ICS节点用于分析接收的IMRN，以确保其有效性；如果有效，则将其与同输入MT呼叫的远程段相对应的所存储的信息相关(方框712)。此后，将接入段与远程段进行桥接，以建立ICS UE设备与主叫方之间的端到端承载路径(方框714)。
图7B中的参考标号700B涉及阐述网络侧的操作的另一实施例，而与CSCF和ICCF实体的功能是否被集成到单一IMS网络节点中无关。在方框750，接收与MT呼叫相关的消息，其中，如上所述，该消息可以是SIP INVITE方法请求。在IMS网络节点处操作的合适逻辑用于确定MT呼叫要通过CS域传送至UE设备。存储经由信令消息而接收的呼叫信息并以映射关系将该呼叫信息与IMRN相关联(方框752)。IMRN可以是动态产生的，或从号码池中选择的，或者以其他方式提供的。向UE设备发送一个或多个备选信令(AS)消息(例如USSD或SMS消息)，其中，至少一个AS消息包括IMRN和对该AS消息收发用于MT呼叫的传送的指示(方框754)。此后，根据在IMS网络节点处端接的MO呼叫，从UE设备接收回IMRN，其中，IMRN用作目的地号码(方框756)。在验证该IMRN有效时，网络节点处的服务逻辑用于与UE设备发起接入段，并将接入段与同主叫方相关联的远程段进行桥接，以建立主叫方与UE设备之间的MT呼叫的端到端路径(方框758)。
图8涉及在具有ICS能力的UE设备处进行的操作的方案800。在CS附着的ICS UE设备处接收到一个或多个AS消息(即USSD或SMS消息)时，确定所接收的备选信令消息是否与ICS应用相关(方框804)。如果是，则可以再确定ICS应用是否与由主叫方发起的MT呼叫的传送相关。如果是，则可以在ICS UE设备处存储经由备选信令机制而接收的呼叫信息，包括IMRN。呼叫信息还可以包括用于标识通过CS域进行的呼叫的令牌或标记(或其他指示符)以完成MT呼叫。这些操作在方框806中阐述。如上间接提到的，除了发起合适的应用定时器以对呼叫过程进行定时之外，向网络的可选肯定应答消息收发可以由ICS UE设备来实现。此后，UE设备使用IMRN作为目的地号码(即B方号码)，经由CS路径来向网络执行MO呼叫过程(方框810)。在从网络接收到地址完成消息(ACM)(方框810)时，ICS UE设备加入经由与主叫方建立的端到端承载路径而承载的呼叫会话(方框812)。
为了管理可动态分配的IMRN的池，相对于使用E.164号码作为IMRN，可以以多种方式来配置网络节点(例如ICS-NF 206)。例如，可以提供特定E.164号码作为IMRN范围或集合的“起始地址”号码。对于该IMRN范围或集合，另一E.164号码可以充当范围/集合定界符。为了允许灵活性，可能希望从不同的号码范围来配置不同的IMRN池。此外，可以提供附加的基于时间的参数，例如(i)IMRN可以生存的寿命以及(ii)IMRN的隔离时间，即，在IMRN被释放回IMRN池之后不能被重新使用的持续时间。此外，ICS节点功能的功能行为包括以下内容：如果ICS节点接收SIP INVITE方法请求，该SIP INVITE方法请求包含针对具有ICS服务的B方号码(例如与ICS UE设备相关联的号码)的请求URI(R-URI)，则ICS节点处的合适服务逻辑用于经由例如域选择功能和其他机制(如存在、以HSS为媒介的方法等)来确定ICSUE设备所处的域以及设备如何在该域中注册。如上所述，ICS节点用于经由SIP INVITE方法请求向接收的GRUU分配IMRN。在IMRN与接收的呼叫信息的其他信息元素之间，可以以如下任何组合来实现多种映射关系：例如IMRN＝＞{GRUU；P-Asserted-Identity；P-Called-Party-ID；B-number；A-number+私有ID等}。在从接入段上具有映射分配的IMRN作为R-URI的MGCF接收到SIP INVITE方法请求时，合适的定时器机制用于确定IMRN的有效性，强制执行隔离过程等等。
从设备侧的角度来看，具有ICS能力的UE设备的功能包括用于确定所接收的USSD或SMS消息是否与ICS应用相关的合适逻辑。在一个实施例中，可以通过分析所接收的消息的内容以确定是否存在与其相关联的标记或其他指示符，来进行这种确定。同样，可以采用附加的标记或其他指示符来指示所接收的消息收发是针对MT呼叫的。在基于合适的CS发起过程来执行MO呼叫之后，UE设备可以接收警告消息。UE设备可以包括服务逻辑，该服务逻辑便于在接收警告消息时显示A方标识(如果已经接收到)以及曾用于对与该MT呼叫相关的UE设备进行寻址的B方地址。
图9A至9C描述了为了本专利公开目的与IMS环境相关联的示例参考点架构。图9A中的参考标号900A涉及一种表示应用服务器方案的实现方式。将ICCF/ICS节点206实现为具有对S-CSCF的用于I1-cs和I1-ps的IMS会话控制(ISC)接口的IMS应用服务器。在ICS UE设备202与VMSC 602之间提供A/Iu参考点接口，VMSC 602继而使用与MGCF606的ISUP接口。在MGCF 606与CSCF 608之间提供Mj参考点接口，CSCF 608经由Cx参考点接口来与HSS 604进行接口连接。ICS节点206还经由Sh参考点接口来与HSS 604进行接口连接，并经由Ut参考点接口来与另一应用服务器(如AS 114-N)进行接口连接。在CSCF 608与ICS节点206之间还布置有Ma参考点接口。在ICS UE设备202与CSCF608之间提供Gm参考点接口。此外，ICS节点206的CAAF向HSS 604提供MAP/gsmSCF-HLR接口，以执行合适的备选信令。
图9B描述了IMS适配器模型900B，其中ICCF/ICS节点206具有向CSCF 608和仅用于I1-cs的ISC的Mw参考点。图9C中描述的参考点架构900C表示用于I1-cs和I1-ps的IMS适配器方案。
在接收到USSD或SMS消息时，ICS UE设备用于应用特殊呼叫处理，该特殊呼叫处理可以包括对接收的消息的内容进行解码以及向作为目的地号码而解码的IMRN建立呼叫。在一个示例实现方式中，仅在从操作ICS UE设备的用户接收到许可后才可以进行这种呼叫建立。可以通过在USSD或SMS消息的编码中提供的合适码点，来从ICS网络节点向UE设备发信号通知对必要的特殊呼叫处理的要求。在一种实现方式中，接收实体可以将任何所保留的编码假定为GSM 7比特缺省字母表(与码点[00001111]相同)。根据比特[7:4]中指示的编码组，可以使用该八位字节。下表1A至1F示意了示例编码方案：
表1A