CN102714830A - 将VoIP呼叫从分组交换域切换到电路交换域的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在通信系统中将VoIP呼叫从PS域切换到CS域的方法，所述通信系统包括VoIP会话锚定设备、CS域的CS控制设备以及PS域的PS控制设备，当CS控制设备接收到来自PS控制设备的切换请求时，该方法包括：计算第一时段，所述第一时段为从所述CS控制设备发送消息到达VoIP呼叫的远程终端所需的时间；比较第一时段和和预先设定的第二时段，所述第二时段为所述CS控制设备发送消息到达VoIP呼叫的本地终端所需的时间；以及根据比较结果，控制到VoIP会话锚定设备的会话切换请求的发送以及到PS控制设备的小区切换请求的发送，以使得IMS层的会话切换与层2的小区切换同时或几乎同时发生。本发明还涉及将VoIP呼叫从分组交换PS域切换到电路交换CS域的设备。

Description

将 VoIP呼叫从分组交换域切换到电路交换域的方法和设备

技术领域

本发明涉及通信网络， 具体涉及将 VoIP呼叫从分组交换域切换到电 路交换域的方法和设备。 背景技术

IMS是一个全球性的、 接入独立并且基于标准的 IP通道和业务控制 体系， 它使得基于普通因特网协议的终端用户使用不同类型多媒体业务成 为可能。 IMS系统不仅提供了多种接入方式， 也提供了与电路交换域（CS 域）之间的互操作。 对于正处于分组交换域（PS域）的多模式移动终端而 言， 当它移动到 PS域覆盖的网络边缘或之外， 或当前 PS域覆盖的网络变 得不可用而其它处于 CS域覆盖的网络中时， 可以把通话从 PS域切换到 CS域以保证通话质量。

在现有技术中，如果用户终端能够同时经由 PS域和 CS域来进行信息 的接收和发送， 则通常在断开当前连接之前完成切换。 也就是说， 用户终 端在 CS域创建呼叫或会话， 同时在 PS域维持现有的语音呼叫， 当电话交 换域的呼叫或会话建立完成后， 才将语音媒体切换到 CS域的呼叫或会话 中， 然后释放切换前的 PS域中的网络资源。 这种方式通常具有最小的中 断时间。 但是， 对于不能同时通过两个域进行信息的接收和发送的终端而 言， 无法使用上述的方法。

因此， 3GPP TS 23.216规定了锚定在 IMS系统中的呼叫通过 EPS (演 进分组系统） PS接入和通过 UTRAN/GERAN (通用陆地无线接入网 /GSM EDGE无线接入网络） 的 CS接入之间的 SRVCC (单无线频率语 音呼叫连续性）解决方案， 用于保持语音呼叫的连续性， 这种情况下， UE (用户设备）在给定的某一时刻， 只能通过前述的两种接入网中的一种来 发送或接收数据。 然而， 3GPP TS 23.216规定的 SRVCC方案也存在着一些缺陷， 如不 可确定的语音中断时间、 复杂的信令流程等。 下面将详细分析其为什么会 存在不确定的语音中断时间。

图 1示例性示出了 3GPP TS 23.216规定的 VoIP通话从 E-UTRAN(演 进通用陆地无线接入网）切换到 UTRAN/GERAN的 SRVCC的网络构架 图。

如图 1 所示， UE 通过 E-UTRAN、 S-GW/PDN GW接入 IMS。 E-UTRAN也被称为 LTE (长期演进技术）， 包含若干个 E-Node B， 负责 无线接入网部分。 EPS通过对现有的 WCDMA和 TD-SCDMA 系统的 NodeB、 RNC、 CN进行功能上的整合， 简化为 eNodeB和 EPC两种网络 单元。 EPC包括： MME (移动性管理实体） ， 充当控制节点， 负责核心 网的信令处理； S-GW (服务网关） /PDN-GW (分组数据网络网关） ， 负 责核心网的数据处理。 其中， 非 3GPP无线接入网可通过 PDN-GW接入 EPC, 3GPP无线接入网可通过 S-GW接入 EPC。

在图 1所示的环境中， 当 UE处于 E-UTRAN的覆盖边缘或覆盖区域 外时，可以决定切换到 UTRAN/GERAN提供的 CS域。在 UTRAN/GERAN 中， UE经由基站、 MSC (移动交换中心）服务器接入到 IMS网络。

UTRAN目前已成为 UMTS较重要的一种接入方式； 而 GERAN则是 由 3GPP制定和维护的 GSM的关键部分，也包括在 UMTS/GSM网络中。。 通常， 移动运营商的网络由多个 GERAN组成， 在 UMTS/GSM的网络中 则与 UTRAN组合。

关于图 1 中的其他网络单元以及各网络单元之间通信方式等详细信 息， 可以参考 TS 23.216。

图 2 示出了 3GPP TS 23.216规定的情况下从 E-UTRAN切换到 UTRAN/GERAN的 SRVCC的相关呼叫流程图。 为了完成语音会话的切 换， 需要预先在 IMS中， 例如 SCC AS (服务集中和连续性应用服务器） 上， 锚定该语音呼叫。 图 2对应于 3GPP TS 23.216的图 6.2.2.1-1。

如图 2所示， 当源 E-UTRAN根据接收自本地 /源 UE的测量报告， 决 定对本地 UE正在进行的 VoIP呼叫进行从 PS域到 CS域的切换时， 向本 地 MME发送切换请求， 即步骤 203。 随后源 MME在步骤 204中对承载 进行划分（用于后续对语音服务的转移） ， 并在步骤 205中向目前能够覆 盖本地 UE的 MSC服务器 /媒体网关发送相应的从 PS域到 CS域的切换请 求。 相应的 MSC/媒体网关进行切换准备并建立电路后， 发起会话转移。 这里， 需要注意的是， 如果该本地 UE将要切换到的目标 MSC与收到来 自 MME的切换请求的 MSC为同一个时， 则虚线部分的步骤 206、 208、 209可以省略（步骤 220、 221也是如此） 。

接下来， SRVCC包括位于 IMS层的会话切换过程和层 2的切换到目 标小区的小区切换过程。 也就是说， 其包括两个用户层面的切换：

1 )步骤 210至 212， 由 IMS中的 SCC AS执行会话切换过程， 用目 标 CS接入腿 ( access le ) 的 SDP更新远程 UE (也就是与本地 UE建立 VoIP会话的对方） ， 并释放源 EPC PS接入腿。 上述步骤将导致正在进 行的会话的语音部分在用户层面从 EPC变换到 MGW。 在图 2中， 步骤 210中的 INVITE消息为会话切换请求， 因为其包含 MGW的 SDP信息， 远程 UE经由 SCC AS接收到该 INVITE消息即启动会话切换过程。

2 ) 步骤 215-221， 在本地 UE 和接入网上执行的从 E-UTRAN到 UTRAN/GERAN 的切换， 这是在本地 UE和接入网络处执行的 RAT (无 线接入类型）之间的切换， 将导致本地 UE从当前的 E-UTRAN小区切换 到目标 UTRAN/GERAN小区。

在上述两个切换过程中， 都会产生 VoIP呼叫的中断， 即语音流的中 断。 尽管图 2中以连续的数字对各步骤进行了编号， 但是， 这不是表明步 骤 210至 212以及步骤 215至 221两部分之间的时间关系。 事实上恰恰相 反， 步骤 210至 212完全可能在步骤 215之后才开始执行， 也可能同时执 行。 也就是说， 这两个切换过程之间没有同步机制， 这样就使得语音中断 的时间变得不可控制， 具有不确定性。 最坏的情况下， 语音中断的时间会 非常长， 使用户的感觉变差。

图 3示例性示出了上述 SRVCC方案中的 VoIP通话中断的时间长度。 其中， Tl为层 2的小区切换过程的中断时间， 同时也示出了中断的开始时 刻和结束时刻。 T2为 IMS层的会话切换过程的中断时间， 同时也示出了 中断的开始时刻和结束时刻。

情况 1: IMS层的会话切换过程所引起的中断比小区切换过程所引起 的中断早发生。 这种情况下， SRVCC产生的中断时间将大于 T1和 T2两 者中的最大值， 最坏的情况下， 等于 Tl+T2。

情况 2: IMS层的会话切换过程所引起的中断和小区切换过程所引起 的中断同时发生。 这种情况下， SRVCC产生的中断时间等于 T1和 T2两 者中的最大值。

情况 3: 小区切换过程所引起的中断比 IMS层的会话切换过程所引起 的中断早发生。 这种情况下， 同情况 1类似， SRVCC产生的中断时间将 大于 T1和 T2两者中的最大值， 最坏的情况下， 等于 Tl+T2。

基于以上的分析， 可以看出现有 SRVCC方案中的语音中断主要是由 IMS层的会话切换过程和在层 2进行的向目标小区的小区切换过程 (在本 地 UE和接入网络之间执行的切换） 两部分产生的。 而这两个过程执行的 随意性， 语音中断的时间变得不可控制， 具有不确定性。 长时间的语音中 断无疑会恶化用户体验。 发明内容

为了解决现有技术中的缺陷，本发明提出在 IMS层的会话切换过程和 层 2的小区切换过程之间引入同步机制， 使这两个切换过程同时或几乎同 时开始， 由此将整个 SRVCC的中断时间减少到最小的恒定值， 从而改善 用户体验。

需要注意的是， CS域的控制设备 MSC服务器可能支持到 IMS的服 务接口， 也可能不支持 IMS接口而只支持到 ISUP/BICC的接口。 在本申 请中，主要考虑后一种情况，即 MSC服务器只支持到 ISUP/BICC的接口。 可以简单回顾一下： ISUP ( ISDN用户部分）是 SS7/C7信令系统的一种 主要协议， 定义了协议和程序， 用于建立、 管理和释放中继电路， 该中继 电路在公共交换电话网络（ PSTN )上传输语音和数据呼叫。 BICC协议（承 载无关的呼叫控制协议 )是 ITU-TSG11小组制订的协议， 由 ISUP协议演 进而来， 是一种在骨干网中实现使用与业务承载无关的呼叫的控制协议。

为实现以上目的， 根据本发明的实施例， 提供了一种在通信系统中将 VoIP呼叫从分组交换 PS域切换到电路交换 CS域的方法， 所述通信系统 包括 VoIP会话锚定设备、 CS域的 CS控制设备以及 PS域的 PS控制设备， 当所述 CS控制设备接收到来自所述 PS控制设备的切换请求时，该方法包 括：

计算第一时段， 所述第一时段为从所述 CS控制设备发送消息到达 VoIP呼叫的远程终端所需的时间；

比较所述第一时段和和预先设定的第二时段，所述第二时段为所述 CS 控制设备发送消息到达 VoIP呼叫的本地终端所需的时间； 以及

根据比较结果， 控制到所述 VoIP会话锚定设备的会话切换请求的发 送以及到所述 PS控制设备的小区切换请求的发送。

在本发明的优选实施例中， 所述通信系统还包括中间控制设备， 其中 计算第一时段进一步包括：

所述 CS控制设备触发所述通信系统的中间控制设备向所述 VoIP会话 锚定设备发送非会话切换请求； 以及

所述 CS控制设备从所述中间控制设备接收应答消息， 所述应答消息 是在所述 VoIP会话锚定设备与所述远程终端交互并且所述中间控制设备 从所述 VoIP会话锚定设备接收回复消息后生成的。

根据本发明的实施例， 计算第一时段包括存储所述 CS控制设备触发 所述中间控制设备的时刻， 存储所述 CS控制设备从所述中间控制设备接 收应答消息的时刻， 并且将所述第一时段取值为这两个时刻之间的时间长 度的 0.4至 0.6倍， 优选地为 0.5倍。

根据本发明的实施例， 在所述第一时段大于所述第二时段的情况下， 所述 CS控制设备在启动向所述 VoIP会话锚定设备发送会话切换请求的同 时， 设置超时时间等于所述第一时段与所述第二时段的差值的定时器； 并 且在所述定时器超时后，所述 CS控制设备向所述 PS控制设备发送小区切 换请求。

根据本发明的实施例， 在所述第一时段等于所述第二时段的情况下， 所述 CS控制设备启动向所述 VoIP会话锚定设备发送会话切换请求，并且 同时向所述 PS控制设备发送小区切换请求。

根据本发明的实施例， 在所述第一时段小于所述第二时段的情况下， 所述 CS控制设备在向所述 PS控制设备发送小区切换请求的同时，设置超 时时间等于所述第二时段与所述第一时段的差值的定时器； 并且在所述定 时器超时后， 启动向所述 VoIP会话锚定设备发送会话切换请求。

另一方面， 本发明的实施例还提供了一种在通信系统中将 VoIP呼叫 从分组交换 PS域切换到电路交换 CS域的 CS控制设备，所述通信系统还 包括 VoIP会话锚定设备以及 PS域的 PS控制设备， 所述 CS控制设备包 括：

计算装置， 用于在接收到来自所述 PS控制设备的切换请求时， 计算 第一时段，所述第一时段为从所述 CS控制设备发送消息到达 VoIP呼叫的 远程终端所需的时间；

比较装置， 用于比较所述第一时段和预先设定的第二时段， 所述第二 时段为所述 CS控制设备发送消息到达 VoIP呼叫的本地终端所需的时间； 以及

控制装置， 用于根据比较结果控制到所述 VoIP会话锚定设备的会话 切换请求的发送以及到所述 PS控制设备的小区切换请求的发送。

根据本发明的实施例， 所述控制装置被配置为： 当所述第一时段大于 所述第二时段时， 在启动向所述 VoIP会话锚定设备发送会话切换请求的 同时， 设置超时时间等于所述第一时段与所述第二时段的差值的定时器； 并且在所述定时器超时后， 向所述 PS控制设备发送小区切换请求。

根据本发明的实施例， 所述控制装置被配置为： 当所述第一时段和第 二时段相等时， 启动向所述 VoIP会话锚定设备发送会话切换请求， 并且 同时向所述 PS控制设备发送小区切换请求。 根据本发明的实施例， 所述控制装置被配置为： 当所述第一时段小于 所述第二时段时， 在向所述 PS控制设备发送小区切换请求的同时， 设置 超时时间等于所述第二时段与所述第一时段的差值的定时器； 并且在所述 定时器超时后， 启动向所述 VoIP会话锚定设备发送会话切换请求。

另一方面， 本发明还提供了一种通信系统中的中间控制设备， 所述通 信系统还包括 VoIP会话锚定设备、 PS域的 PS控制设备以及将 VoIP呼 叫从分组交换 PS域切换到电路交换 CS域的 CS控制设备，

所述中间控制设备包括辅助计算装置，该装置被配置为：通过所述 CS 控制设备的触发， 向所述 VoIP会话锚定设备发送非会话切换请求； 在所 述 VoIP会话锚定设备与 VoIP呼叫的远程终端交互之后，从所述 VoIP会 话锚定设备接收回复消息； 以及， 向所述 CS控制设备发送应答消息， 以 便所述 CS控制设备计算第一时段， 所述第一时段为所述 CS控制设备发 送消息到达 VoIP呼叫的远程终端所需的时间，

所述控制设备还包括辅助控制装置， 该装置被配置为： 在所述 CS控 制设备比较所述第一时段与表示所述 CS控制设备发送消息到达 VoIP呼叫 的本地终端所需的时间的第二时段之后， 经所述 CS控制设备启动向所述 VoIP会话锚定设备发送会话切换请求。

通过使用本发明的方法和设备， 在 SRVCC方案中引起语音中断的两 个主要切换过程即 IMS层的会话切换过程和在层 2的小区切换过程之间引 入了同步机制， 使得两个切换过程的中断同时或几乎同时发生， 这样就使 得整个 SRVCC过程的中断变得可控和恒定， 并减小到了一个最小值， 提 高了系统性能， 明显改善了用户的服务盾量。 而且， 本发明的方案对于现 有的网络环境基本没有影响， 从而具有 ί艮高的兼容性。 附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述， 本发明的 其它特征、 目的和优点将会变得更明显。

图 1为 3GPP TS 23.216中规定的 SRVCC的网络架构； 图 2为现有技术中在没有 DTM/PSHO支持下从 E-UTRAN切换到目 的 GERAN的相关 SRVCC流程示意图；

图 3为现有技术中的 SRVCC中断时间长度的示意图；

图 4为根据本发明的特定实施例的消息序列图；

图 5为根据本发明的实施例的流程图； 以及

图 6为根据本发明的实施例的 CS控制设备和中间控制设备的功能框 图。 具体实施方式

在图 4中， 本地 UE将要从 PS域切换到 CS域。 图中， 源 MME是 PS域中负责处理信令的控制设备。 MSC服务器是 CS域（包括 WCDMA、 GSM, TD-SCDMA等 CS域） 中负责处理信令的控制设备。 当然， 本发 明的基本思想还可以应用于 CDMA网络中的 MSC服务器。 SCC AS可以 作为 IMS中的 VoIP会话锚定设备， 当然， VoIP会话锚定设备也可以是 IBCF (互连边界控制功能）或者其他逻辑实体。在本发明的一个实施例中， MSC服务器只支持到 ISUP/BICC的接口， 还需要一个中间控制设备来完 成可能需要的信令处理任务。 MGCF在该实施例中充当处理信令的中间控 制设备。 相应地， IM-MGW ( IP 多媒体网关）用于处理用户平面的媒体 编解码转换。

为了完成本发明提出的 VoIP切换机制，需要在 MSC服务器中预先设 定一个值 P2， 该值表示 MSC服务器向本地 UE发送与 CS切换的消息所 需的时间。 具体地说， 表示从 MSC服务器发送 PS to CS Response消息给 MME到最后本地 UE收到 HO from EUTRAN Command所需的平均时 间。 这个平均时间主要由 2个部分组成： 消息所经过的通信节点对消息的 处理时间的总和以及消息在网络中传输所需的时间。 因为消息传递到达 UE 所经过的节点数目是固定的， 所以这些结点处理消息所需要的时间可 以测算出来。 此外， 由于 MSC服务器和本地 UE都在同一个本地网， 在 本地网内消息从 MSC服务器到达 UE所经过的距离变化不大， 因此消息 在网络中传输所需要的时间的变化也不大， 可以靠经验估计出来。 由此可 见， 消息从 MSC服务器发出到最后到达本地 UE所需的时间是可以基于 经验测算和估计的， 因此， P2是可以预设的。

图 4示出了根据本发明的信令消息序列图。 需要指出的是， 虽然图中 的各个步骤是以连续的数字编号的， 但这些不表示各个步骤执行的先后次 序。

步骤 401至步骤 409与图 2中的步骤 201至步骤 209相似， 这里不再 展开叙述。

在步骤 409a中， 当 MSC服务器检测到要进行 SRVCC切换时， 向 MGCF发送带有 STN-SR(会话转移号 -单无线频率）的 BICC IAM消息。 在该实施例中， 该 IAM 消息用于触发 MGCF执行后续的操作。 另外， MSC服务器将存储发送该 IAM消息的时间， 例如把该时间标记为 T4。

在步骤 410中， 在接收到包括 STN-SR的 ΙΑΜ 消息时， MGCF检测 到这是一个 SRVCC过程。 于是 MGCF 向 IMS中的 S-CSCF发送一条不 包括 IM-MGW的 SDP信息的空 INVITE请求，而 S-CSCF依照标准程序 将该空 INVITE请求转发给 VoIP会话锚定设备，即本实施例中的 SCC AS。 值得注意的是， 该空 INVITE请求不包括 IM-MGW的 SDP信息。换句话 说， 该消息不是传统意义上的会话切换请求， 我们可以把它称为 "非会话 切换请求" ， 以便与一般意义上的会话切换请求相区别。 当然， 其他用于 测量 MSC发消息到远端 UE所需时间的消息也是可能的。

在步骤 410a中， 当 SCC AS收到上述 INVITE消息后，和远程 UE进 行交互。交互的过程可以包括： SCC AS基于步骤 410中的 INVITE请求， 将不带有 SDP信息的 re-INVITE请求转发给远程 UE。在远程 UE处理该 请求后， 以带有自己的 SDP信息的 200 OK消息来响应 SCC AS 。

在步骤 410b中， MGCF在应答消息 ANM发送到 MSC服务器之前， 向 MSC服务器发送 ACM消息。 这里需要简单回顾一下， 在 CS域中， ACM消息是指地址完成信息，表示中继电路的远程终端已经预留好。 ANM 是应答信息， 表示被叫已摘机应答。 有若干种确定如何发送 ACM消息的方式。在该实施例中可以使用以 下两种： MGCF在 TS 29.163 的第 7.2.3.2.4节定义的定时器超时后向 MSC 服务器发送 BICC ACM 消息。 另一种可选方案是当接收最终的成功响应 (例如， 200 OK response )时， MGCF向 MSC服务器发送 ACM消息和 BICC ANM消息。 当然也可以使用其它方式。

在步骤 411中， 在与远程 UE通信之后， SCC AS通过带有远程 UE 的 SDP信息的 200OK 消息来响应 MGCF 。 由于远程 UE 没有获得 IM-MGW的 SDP信息， 因此， 远程 UE的切换过程无法启动， 至此， 当 前会话的媒体流依然保持连接。

在步骤 411a中，像 TS 29.163 定义的那样， MGCF向 MSC服务器发 送 ANM 消息。 当 MSC接收该 ANM消息时， 它存储该时间并且可以将 该时间标记为 T5。 在该时刻， 进行中的会话的媒体流依然是连接的。 由于 在步骤 410中， MGCF 已经检测到这是一个 SRVCC过程， 因此它此时不 向 SCC AS发送 ACK消息。

在步骤 411a之后， 一旦 MSC服务器存储并标记 T5, 它将根据 T4和 T5计算从 MSC服务器向远程 UE发送信令消息所花的持续时间 （例如可 以将该持续时间表示为 P1 ) 。 在该实施例中， 从 T4到 T5时间段内 （步 骤 409a到步骤 411a )发送和接收了 BICC消息和 SIP消息， MSC服务器 可以根据上述消息的来回行程计算出其发送消息到达远程 UE所需的时间 P1, 比如将 P1计算为时刻 T4和时刻 T5之间时间长度的某个比例， 该比 例可以根据经验和网络状况设定。 在来回行程对称的情况下， 该比例可以 为 0.5。 考虑到来回行程的可能不一致， 该比例为 0.55.或者 0.45也是可能 的。一般情况下，可以将比例设置在 0.4和 0.6之间并根据实际情况作调整。 如前面所提到的， MSC服务器向本地 UE发送与 CS切换相关的消息的持 续时间 P2的值可以由运营商预先设定。 计算出 P1后， MSC服务器会比 较 P1和预先设定的 P2的大小。 根据不同的比较结果， MSC服务器将执 行不同的动作。

MSC服务器计算 P1以及比较 P1和 P2大小的步骤在图 4中没有明确 标出， 但是应当理解， 计算和比较的步骤是在步骤 411a之后立即进行的。 这是一个极简单的算法， 几乎不会占用 MSC的额外资源。

下面将详细讨论步骤 411b和 413:当 MSC服务器接收到来自 MGCF 的 ANM消息后， 经多计算和比较， MSC会根据比较结果决定是否要设置 一个定时器。 例如， 当 P1和 P2大小不同时， MSC服务器会设置定时器， 该定时器的超时值可以设定为 Pl、 P2的差值。

例 1: P1大于 P2， 表明 MSC服务器发送消息到达远程 UE所需的时 间大于它发送消息到达本地 UE所需的时间。 在这种情况下， 对于 MSC 服务器来说， 应当先启动 IMS层的会话切换， 例如， 它可以启动 MGCF 向 SCC AS发送会话切换请求。

在例 1的情况下， MSC服务器将同时执行步骤 411b和步骤 413。 一 方面， MSC服务器向 MGCF再次发送与步骤 409a中的 IAM消息相同的 初始 IAM消息，我们可以把该 IAM消息标记为 re-IAM， 以与步骤 409a 中的消息区别。 另一方面， MSC服务器同时会启动一个定时器， 该定时 器的超时时间为 Pl-P2。

在 MSC服务器发送的 re-IAM消息的启动或者驱动下， 如步骤 412 所示， MGCF向 IMS的 SCC AS发送包括 IM-MGW的 ACK消息， 这是 一个实际的会话切换请求消息。 在步骤 417、 418 中， SCC AS收到带有 MGW的 SDP的 ACK消息后， 将立即基于此 ACK消息向远程 UE发出 ACK消息以启动会话切换过程并更新远程 UE，后续的过程和现有的 3GPP TS 23.216规范定义的类似。

注意， 在步骤 413中设置的定时器超时后， MSC服务器才向源 MME 发送小区切换请求， 比如图 4中步骤 14所示的 PS to CS Response消息， 随后执行步骤 15和步骤 16， 从而启动本地 UE侧的切换到目标小区的小 区切换过程，后续的过程和 3GPP TS 23.216规范定义的类似，此处不再详 细描述， 以免不必要地模糊本发明。

例 2: 如果 P1等于 P2，表明 MSC服务器发送消息到达远程 UE所需 的时间其发送消息到达本地 UE所需的时间相同。在这种情况下， MSC服 务器不需要设置定时器， 并且同时执行步骤 411b和步骤 414 。 一方面， MSC服务器通过再次发送与步骤 409a中的 IAM消息相同的初始 IAM消 息， 即 re-IAM 消息， 来驱动或者启动 MGCF向 SCC AS发送真正的会 话切换请求； 另一方面， 如步骤 414所示的， MSC服务器向源 MME发 送 PS to CS Response消息。换句话说，在图 4中， re-IAM 消息和 PS to CS Response消息是同时发送的。

而在下面的步骤 412中， 当接收到 re-IAM消息时， MGCF发现呼叫 还在继续并且与 SRVCC过程相关。 因此， MGCF丢弃该 re-IAM消息并 向 SCC AS发送具有 IM-MGW 的 SDP信息的 ACK消息。当然，该 SDP 信息应当与步骤 411中从 SCC AS/remote UE接收的 200 OK中的 SDP信 息一致。 SCC AS收到上述 ACK消息后， 将立即基于此 ACK消息向远程 UE发出 ACK消息以启动^^切换过程并更新远程 UE， 而源 MME收到 所述 PS to CS Response消息后将启动本地 UE侧的小区切换过程。

例 3: P2大于 P1, 即 MSC服务器发送消息到达本地 UE所需的时 间大于它发送消息到达远程 UE 所需的时间， MSC服务器应当先向源 MME发送小区切换请求， 之后再启动会话切换过程。 因此， 定时器的超 时时间将核殳定为 P2-P1。

在图 4 中的步骤 414 中， MSC服务器向源 MME发送 PS to CS Response消息， 启动本地 UE侧的小区切换过程。 执行步骤 414的同时， MSC服务器会启动定时器（即步骤 413 ) ， 定时器的超时时间为 P2 - Pl。 只有在定时器超时之后， MSC服务器才启动 IMS层的会话切换， 例如向 MGCF发送 re-IAM 消息以启动会话切换， 即步骤 411b。 换句话说， 如 果 P2大于 P1, 步骤 411b将在步骤 414之后执行，定时器在步骤 414启动， 并且只有在定时器超时之后才执行步骤 411b 。

为了便于理解，图 5示出图 4的信令消息序列图所对应的方法流程图。 如图所示， 当在步骤 405中接收到源 MME发送的 PS to CS req消息 后， MSC服务器通过图 4中的步骤 409a至 411a计算 P1, 即从 MSC服 务器向远程 UE发送信令消息所花的持续时间，并在步骤 411a之后并在其 他可能的步骤（步骤 411b、 413或 414 )之前， 启动 P1与预设值 P2的比 较过程。 比较产生三种可能的结果， 当 P1>P2时， 步骤 411b和 413将同 时执行， 即启动会话切换的同时设置超时时间为 P1 - P2的定时器。 当定 时器超时后， 才执行步骤 414， 即通过向源 MME发送 PS to CS Req启动 本地 UE侧的小区切换。 当 P1 = P2时， 不必设置定时器， 并且同时执行 步骤 411b和 414。 当 PKP2时， 步骤 414和 413同时执行， 即启动本地 UE侧的小区切换的同时设置超时时间为 P2 - P1的定时器。当定时器超时 后， 执行步骤 411b， 例如通过向 MGCF发送 re - IAM消息来启动会话切 换。

需要说明的是， 步骤 409a至步骤 411a的目的是为了计算 P1而不是 实际启动 IMS层的会话切换。 这与图 2中的步骤 210 (实际启动 IMS层 的会话切换）是根本不同的。 另夕卜， 计算 P1的方法不仅限于上述 INVITE - 200OK消息对， 也可以采用其他的消息， 比如 INVITE - 183 临时响应 消息。

值得注意的是， 在参照图 4描述的实施例中， MSC服务器不支持 SIP 接口。 在本发明的其他实施例中， 当 MSC服务器支持 SIP接口的情况下， 依然可以采用图 5示出的流程来减小整个 SRVCC过程的中断时间。例如， 可以由 MSC服务器向 SCC AS发送不包括 IM-MGW的 INVITE消息、 从 SCC AS接收带有远程 UE的 SDP的 200OK消息来计算 P1的值，并由 MSC服务器发送启动 IMS层的会话切换的请求。在这样的情况下， MGCF 实体并不是必需的。

图 6以 MSC J! 务器和 MGCF设备为例示出根据本发明实施例的 CS 控制设备 601和根据本发明的实施例的中间控制设备 602的功能框图。

在图 6中， MSC服务器包括： 计算装置 611、 比较装置 612和控制装 置 613。 MGCF设备 602包括辅助计算装置 621和辅助控制装置 622。 值 得注意的是， MGCF设备的存在并不是必需的， 因此计算装置 611和辅助 计算装置 621之间的交互以及控制装置 613和辅助控制装置 622之间的交 互用虚线示出。 值得注意的是， 以上设备包括的功能模块不止图 6中所示 出的， 例如还包括各种消息接收和发送单元， 图中只示出与本发明的实施 例有关的部分， 以免不必要地模糊本发明。 图中的各种装置可以在现有功 能实体的基 上通过计算机程序代码来实现。

计算装置 611在接收到来自 PS控制设备 (例如源 MME )的切换请求 ( PS to CS Req )时， 计算从 CS控制设备 (即 MSC服务器）发送消息到 达 VoIP呼叫的远程终端所需的时间 Pl。

在 MSC服务器支持 SIP接口的情况下， 为了 "测量 "从 MSC服务器 发送消息到远程终端所经历的时间 P1, 可以将计算装置 611 配置为： 向 VoIP会话锚定设备 SCC AS发送空 INVITE消息即非会话切换请求以及 在 SCC AS与远程终端交互后从 SCC AS接收响应消息， 将以上发送和接 收消息之间经过的时间段的一半或大约一半作为 P1的值。

在 MSC服务器不支持 SIP接口的情况下， 为了 "测量 "从 MSC服务 器发送消息到远程终端所经历的时间 P1, 计算装置 611例如通过 IAM消 息触发辅助计算装置 621向 SCC AS发送非会话切换请求， 辅助计算装置 并向 MSC 601返回例如 ANM的应答消息。 MSC根据 "触发" 的时刻和 接收应答消息的时刻计算 Pl。

比较装置 612比较 PI和预先设定 P2， 以上所述， P2为 MSC服务器 发送消息到达 VoIP呼叫的本地终端所需的时间。

控制装置 613将根据 P1和 P2的比较结果控制会话切换和小区切换的 启动时间。

图 6中的框 601中还示出一个定时器 614，需要注意的是，定时器 614 也不是必需的。 当 P1与 P2相同时， MSC服务器 601无需设置定时器， 并同时启动会话切换和本地 UE的小区切换。 只有在 P1和 P2不同时， 才 设置超时时间等于 I P1-P2 I 的定时器。 当 P1>P2时， 控制装置 613启动 会话切换的同时设置定时器，只有定时器超时后才启动小区切换。当 P2>P1 时， 控制装置 613启动小区切换的同时设置定时器， 只有定时器超时后才 启动会话切换。 在 MSC服务器支持 SIP接口的情况下， MSC服务器 601例如通过向 SCC AS发送会话切换请求来启动 IMS层的会话切换， 例如通过向 PS控 制设备（例如， 源 MME )发送小区切换请求来启动小区切换。

在 MSC服务器不支持 SIP接口的情况下， 控制装置 613例如通过向 辅助控制装置 622发送 re-IAM消息来启动会话切换。

以上参照附图对本发明的具体实施例进行了描述。 需要理解的是， 本 发明并不局限于上述特定实施方式， 本领域技术人员可以在所附权利要求 的范围内做出各种变形或修改。

Claims (1)

1. 权利要求

   1. 一种在通信系统中将 VoIP呼叫从分组交换 PS域切换到电路交换 CS域的方法， 所述通信系统包括 VoIP会话锚定设备、 CS域的 CS控制 设备以及 PS域的 PS控制设备， 当所述 CS控制设备接收到来自所述 PS 控制设备的切换请求时， 该方法包括：

   计算第一时段， 所述第一时段为从所述 CS控制设备发送消息到达 VoIP呼叫的远程终端所需的时间；

   比较所述第一时段和和预先设定的第二时段，所述第二时段为所述 CS 控制设备发送消息到达 VoIP呼叫的本地终端所需的时间； 以及

   根据比较结果， 控制到所述 VoIP会话锚定设备的会话切换请求的发 送以及到所述 PS控制设备的小区切换请求的发送。

   2. 如权利要求 1所述的方法， 还包括中间控制设备， 其中计算第一时 段进一步包括：

   所述 CS控制设备触发所述通信系统的中间控制设备向所述 VoIP会话 锚定设备发送非会话切换请求； 以及

   所述 CS控制设备从所述中间控制设备接收应答消息， 所述应答消息 是在所述 VoIP会话锚定设备与所述远程终端交互并且所述中间控制设备 从所述 VoIP会话锚定设备接收回复消息后生成的。

   3. 如权利要求 2所述的方法， 其中计算第一时段包括存储所述 CS控 制设备触发所述中间控制设备的时刻， 存储所述 CS控制设备从所述中间 控制设备接收应答消息的时刻， 并且将所述第一时段取值为这两个时刻之 间的时间长度的 0.4至 0.6倍， 优选地为 0.5倍。

   4. 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 进一步包括： 在所述第一时 段大于所述第二时段的情况下，所述 CS控制设备在启动向所述 VoIP会话 锚定设备发送会话切换请求的同时， 设置超时时间等于所述第一时段与所 述第二时段的差值的定时器； 并且在所述定时器超时后， 所述 CS控制设 备向所述 PS控制设备发送小区切换请求。

   5. 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 进一步包括： 在所述第一时 段等于所述第二时段的情况下，所述 CS控制设备启动向所述 VoIP会话锚 定设备发送会话切换请求， 并且同时向所述 PS控制设备发送小区切换请 求。

   6. 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 进一步包括： 在所述第一时 段小于所述第二时段的情况下，所述 CS控制设备在向所述 PS控制设备发 送小区切换请求的同时， 设置超时时间等于所述第二时段与所述第一时段 的差值的定时器； 并且在所述定时器超时后， 启动向所述 VoIP会话锚定 设备发送^^切换请求。

   7. 一种在通信系统中将 VoIP呼叫从分组交换 PS域切换到电路交换 CS域的 CS控制设备， 所述通信系统还包括 VoIP会话锚定设备以及 PS 域的 PS控制设备， 所述 CS控制设备包括：

   计算装置， 用于在接收到来自所述 PS控制设备的切换请求时， 计算 第一时段，所述第一时段为从所述 CS控制设备发送消息到达 VoIP呼叫的 远程终端所需的时间；

   比较装置， 用于比较所述第一时段和预先设定的第二时段， 所述第二 时段为所述 CS控制设备发送消息到达 VoIP呼叫的本地终端所需的时间； 以及

   控制装置， 用于根据比较结果控制到所述 VoIP会话锚定设备的会话 切换请求的发送以及到所述 PS控制设备的小区切换请求的发送。

   8. 如权利要求 7所述的 CS控制设备， 其中所述控制装置被配置为： 当所述第一时段大于所述第二时段时， 在启动向所述 VoIP会话锚定设备 发送会话切换请求的同时， 设置超时时间等于所述第一时段与所述第二时 段的差值的定时器； 并且在所述定时器超时后， 向所述 PS控制设备发送 小区切换请求。

   9. 如权利要求 7所述的 CS控制设备， 其中所述控制装置被配置为： 当所述第一时段和第二时段相等时， 启动向所述 VoIP会话锚定设备发送 会话切换请求， 并且同时向所述 PS控制设备发送小区切换请求。

   10. 如权利要求 6所述的 CS控制设备， 其中所述控制装置被配置为： 当所述第一时段小于所述第二时段时， 在向所述 PS控制设备发送小区切 换请求的同时， 设置超时时间等于所述第二时段与所述第一时段的差值的 定时器； 并且在所述定时器超时后， 启动向所述 VoIP会话锚定设备发送 会话切换请求。

   11. 一种通信系统中的中间控制设备， 所述通信系统还包括 VoIP会 话锚定设备、 PS域的 PS控制设备以及将 VoIP呼叫从分组交换 PS域切换 到电路交换 CS域的 CS控制设备，

   所述中间控制设备包括辅助计算装置，该装置被配置为：通过所述 CS 控制设备的触发， 向所述 VoIP会话锚定设备发送非会话切换请求； 在所 述 VoIP会话锚定设备与 VoIP呼叫的远程终端交互之后，从所述 VoIP会 话锚定设备接收回复消息； 以及， 向所述 CS控制设备发送应答消息， 以 便所述 CS控制设备计算第一时段， 所述第一时段为所述 CS控制设备发 送消息到达 VoIP呼叫的远程终端所需的时间，

   所述控制设备还包括辅助控制装置， 该装置被配置为： 在所述 CS控 制设备比较所述第一时段与表示所述 CS控制设备发送消息到达 VoIP呼叫 的本地终端所需的时间的第二时段之后， 经所述 CS控制设备启动向所述 VoIP会话锚定设备发送会话切换请求。