CN103501518A - 在异构无线通信系统中的切换装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在异构无线通信系统中的切换装置和方法。在无线通信系统中通过呼叫管理器提供从长期演进（LTE）网络到电路交换（CS）网络的切换的方法包括：当基于用户设备（UE）的测量报告决定分组交换（PS）到CS切换时，从LTE网络的增强节点B（ENB）接收用于从LTE网络到CS网络的PS到CS切换的切换所需消息；向CS网络的移动交换中心（MSC）发送PS到CS切换请求消息，其包括用于标识UE的国际移动用户身份（IMSI）和用于CS网络的目标小区的目标标识符（ID）；从MSC接收PS到CS切换响应消息；以及经由ENB向UE发送切换命令消息。

Description

在异构无线通信系统中的切换装置和方法

本申请是申请日为2008年3月24日、申请号为200880009521.6、发明名称为“在异构无线通信系统中的切换装置和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及在无线通信系统中的切换装置和方法，更具体地，本发明涉及在异构无线通信系统中的切换装置和方法

背景技术

无线通信系统已经被发展来允许用户通信而不管位置如何。此类无线通信系统从仅提供简单的语音通信服务的早期系统演进到能够提供高速数据服务、基于分组的因特网协议语音（VoIP）服务等的高级系统。

无线通信系统被持续发展，从提供基本语音服务和低速数据服务的电路交换（CS）系统发展到提供高速分组数据服务的高级系统。在无线通信系统中，基于CS的系统包括第2代（2G）系统和第3代（3G）系统。3G系统能够提供胜于2G系统的高速数据服务。然而，由于需要比2G或3G系统更高级的一种系统以便满足对超高速数据服务的用户需求的增长，正开展对长期演进/服务架构演进（LTE/SAE）系统的研究和开发。

无线通信系统经过多个基站提供服务，因为无线通信系统应当保证用户的移动性。因此，从一个特定基站到另一基站的切换会频繁发生，虽然用户不会感知该切换。例如，如果从一个特定基站接收服务的用户在移动中通信，则用户将在切换期间和切换之后持续地从另一基站接收服务。将进行的呼叫从一个特定基站转换到另一基站而不管用户的移动的过程叫做“切换”。切换技术是无线通信系统中非常常用的技术。

虽然当前可用的无线通信系统是基于2G/3G的系统，但未来可用的无线通信系统将是基于LTE/SAE的系统。通常，全部无线系统无法同时替换，即，将全部基站和它们的上层节点从2G/3G系统替换到LTE/SAE系统是十分困难的。

因此，可能的情况是，2G/3G系统和LTE/SAE系统可以一起使用。即使在这种情况下，切换应当共同地应用于全部用户以消除对用户的不便。可是，2G/3G系统使用CS方案提供语音服务。CS方案在期望进行语音呼叫的用户之间分配固定的通信线路。也即，在CS方案中，语音信号经过CS呼叫传输。另一方面，LTE/SAE系统是全部服务使用分组交换（PS）方案的网络。因此，LTE/SAE系统使用IP多媒体子系统（IMS）提供基于VoIP的语音服务。

在不同系统共存的情况中，从LTE/SAE系统到CS系统或从CS系统到LTE/SAE系统的切换能够大致分类为：执行切换从而允许用户使用两种无线信道从不同网络接收信号的方案，和仅使用一种无线信道执行切换的方案。两种方案均需要一种将现有呼叫切换到另一呼叫的方法以便在系统中提供终端的切换。

基于两种无线信道的方案应当为每个终端提供与其自身相关联的无线信道部件，这造成终端成本的增加。从终端的角度看，基于一种无线信道的方案比基于两种无线信道的方案更有效率。可是，其中仅使用一种无线信道的终端支持切换的方法还没有被提出。因此，需要一种用于在仅使用一种无线信道且从LTE/SAE系统接收呼叫的终端中执行到CS系统的切换的方法。

发明内容

本发明的一方面是解决至少以上所述的问题和/或不足并且提供至少以下所述的优点。因此，本发明的一方面提供一种用于在不同系统之间执行呼叫切换的装置和方法。

本发明的另一方面是提供一种装置和方法，用于在无法同时接入LTE系统和CS系统时执行呼叫切换。

本发明的再一方面是提供一种装置和方法，用于阻止由于在不同无线通信系统之间运动而可能发生的掉话。

根据本发明的一方面，提供一种在异构网络之间的切换方法，其中具有支持CS呼叫的电路交换（CS）网络、支持分组呼叫的长期演进（LTE）网络和用于锚定呼叫的因特网协议多媒体子系统（IMS）网络的网络的呼叫管理器向终端提供从LTE网络到CS网络的切换，该终端使用一种无线信道且能够接入CS网络和LTE网络。该切换方法包括：当经由LTE网络的节点从该终端接收到对CS网络的基站的切换请求时，建立到CS网络的移动交换中心（MSC）的线路；向呼叫管理器发送在对和该终端通信的另一方的终端的会话中用于改变的请求，以在呼叫管理器和另一方的终端之间建立因特网协议（IP）承载；以及在IP承载的建立期间，向该终端发送切换命令以建立到该CS网络的基站的无线信道。

根据本发明的另一方面，提供一种用于在网络中提供终端从长期演进（LTE）网络到电路交换（CS）网络的切换的呼叫管理器装置，其中该网络具有使用一种无线信道且能够接入CS网络和LTE网络的终端、支持CS呼叫的CS网络、支持分组呼叫的LTE网络和用于锚定呼叫的因特网协议多媒体子系统（IMS）网络，该呼叫管理器装置包括：第一接口，用于和CS网络交换数据和第一控制信号；第二接口，用于和LTE网络交换数据和第二控制信号；第三接口，用于和IMS网络交换数据和第三控制信号；和控制器，当经过第二接口从该终端接收对该CS网络的基站的切换请求时，适配来经由第一接口建立到该CS网络的移动交换中心（MSC）的线路，适配来通过经由第二接口向呼叫管理器发送在对另一方的终端的会话中用于改变的请求以在呼叫管理器和另一方的终端之间建立因特网协议（IP）承载；以及适配来通过经由第一接口向该终端发送切换命令以建立到该CS网络的基站的无线信道。

附图说明

通过结合附图的以下详细的描述，本发明的上述的和其它方面、特征和优点将更加明了，其中：

图1是说明用于在LTE/SAE系统中语音呼叫被连接的情况下CS系统和必需的节点的组合配置的概念图；

图2是说明用于在CS系统中语音呼叫被连接的情况下LTE/SAE系统和必需的节点的组合配置的概念图；

图3A是说明根据本发明的优选实施例的呼叫管理器的结构的框图；

图3B是根据本发明的优选实施例的呼叫管理器的功能图；

图4A到4C是说明根据本发明的实施例的在从LTE VoIP呼叫到GSM/WCDMA CS呼叫的切换期间呼叫管理器的操作的流程图；

图5是信令图，其中终端根据本发明的实施例通过LTE网络建立VoIP呼叫；以及

图6A和6B是信令图，其中根据本发明的实施例由呼叫管理器执行从LTE VoIP呼叫到GSM/WCDMA CS呼叫的切换。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明的优选实施例。在以下说明中，为了清楚和简洁，将省略在此并入的公知的功能和配置的详细说明。基于本发明的功能定义这里使用的术语且术语可以根据用户、运营商的意图或通常实践改变。因此，术语应当根据说明书的内容来限定。

在给出本发明的说明之前，将针对下述每一种情况说明在节点之间连接业务路径和控制信号路径的过程：在长期演进/服务架构演进系统（LTE/SAE）系统中语音呼叫被连接的情况，和在电路交换（CS）系统中语音呼叫被连接的情况。

图1是说明在LTE/SAE系统中语音呼叫被连接的情况下CS系统和必需的节点的组合配置的概念图，而图2是说明在CS系统中语音呼叫被连接的情况下LTE/SAE系统和必需的节点的组合配置的概念图。

参考图1和图2，该组合配置大致包括LTE/SAE域110、IMS域120、CS域140、呼叫终端（发送终端）130和另一终端（被叫终端或远端），即接收器150，用于和呼叫终端130进行通信。现在将简要说明每个域的节点。假定该呼叫终端130具有用于进行接入到CS系统的UE-CS功能131和用于进行接入到LTE/SAE系统的UE-LTE/SAE功能132两者。

LTE/SAE域110包括用于在无线信道上和终端130通信的基站111或增强节点B（ENB），且由于LTE/SAE基本上按IP分组形式或分组形式提供全部数据，在ENB111和终端130之间传输IP分组数据或分组数据。这里IP分组数据和分组数据将均被称为“分组”。ENB111连接到位于ENB111的上层的用户面实体（UPE）112，而UPE112连接到系统架构演进（SAE）锚点114。因此，由呼叫终端130传输的用户数据经由ENB111、UPE112和SAE锚点114传输到位于远程位置的接收器150。

呼叫终端130按上述方式在LTE/SAE域110上通信同时传输分组数据而且用于呼叫的控制信号被传递到IMS域120。这里的分组数据假定为经由VoIP传输的语音呼叫数据。在这种情况下，关于用于VoIP呼叫的控制信号的流动，呼叫终端的控制信号经由ENB111、呼叫管理器113和SAE锚点114传递到IMS域120。之后，用于VoIP呼叫的控制信号经由IMS域120的呼叫会话控制功能（CSCF）121和122传送到应用服务器（AS）123。因此，在AS123的控制下，VoIP呼叫控制信号经由服务-呼叫会话控制功能（S-CSCF）122提供给位于远程位置的接收器150。

众所周知，CS域140包括移动交换中心（MSC）141、媒体网关（MGW）142和基站子系统（BSS）143。

下面描述当在呼叫终端130中建立语音呼叫时通过具有前述的结构的LTE/SAE系统实现的通信。

IMS域120使用IP分组在非固定路径上提供通信服务，而基于IMS域120的VoIP语音消息经过IMS会话传输。因此，AS123对分别在CS网络和LTE/SAE网络中发生的CS呼叫和VoIP呼叫二者执行锚定。经历在MSC141中的移动增强逻辑的定制应用（CAMEL）过程之后，CS呼叫被传递至IMS域120。以下给出其详细说明。

IMS域120在非固定路径上提供基于IP分组的服务，而基于IMS域120的VoIP语音消息经过IMS会话传输。AS123对分别在CS网络和LTE/SAE网络中发生的CS呼叫和VoIP呼叫二者执行锚定。支持CS呼叫服务的MSC141经过CAMEL过程获得用于从CS域140路由至IMS域120的地址信息；以及基于地址信息，MSC141向IMS域120的媒体网关控制功能（MGCF）（未示出）传递综合业务数字网用户部分初始地址消息（ISUP IAM）消息。传递至MGCF的ISUP IAM消息在被转换成会话初始协议（SIP）INVITE请求之后经由S-CSCF122传递至AS123。当接收到该SIP INVITE请求，在对应CS呼叫上执行锚定之后AS123传递SIP INVITE请求至被叫方。

当呼叫终端130在IMS网络上发出VoIP呼叫的请求时，SIP INVITE请求被提供给作为将IMS网络连接到通用分组无线业务（GPRS）网络的第一IMS进入实体的代理呼叫会话控制功能（P-CSCF）121。然后P-CSCF121经由S-CSCF122转发SIP INVITE请求至AS123以基于用户的订户信息向用户提供特定的服务。S-CSCF122负责用于向用户提供特定服务的鉴权和服务订购信息管理、呼叫控制等。类似于CS呼叫，AS123在对应VoIP呼叫上执行锚定然后传递SIP INVITE请求至被叫方。如上所述，由IMS域120的AS123控制CS呼叫和LTE/SAE VoIP呼叫二者。

图1和2示出VoIP呼叫和CS呼叫，两者均经历由AS123进行的锚定。用于VoIP呼叫的控制信号20由UE-LTE/SAE功能132传输然后经由LTE/SAE域110传递至IMS域120。之后，在经由IMS域120的P-CSCF121和S-CSCF122经历了对AS123的锚定之后用于VoIP呼叫的控制信号20经由S-CSCF122传递至接收器150。在这点上，语音数据10经由ENB111和UPE112传递至SAE锚点114，然后经过IP网络传递至接收器150。

用于CS呼叫的控制信号30经由MSC141从UE-CS功能131传递至S-CSCF122，呼叫管理器113的移动性管理实体（MME）和MGCF功能（均未示出，下面将描述），和S-CSCF122发送该信号至AS123，以执行锚定。之后，AS123发送呼叫控制信号至接收器150，完成该呼叫。在这点上，语音数据40经由CS域140的MGW142和呼叫管理器113传递至SAE锚点114，然后经由IP网络传递至接收器150。

如上假定的，目前，终端130能够使用CS系统和LTE/SAE系统两者。然而，终端130受限于同时接入两种类型的网络：CS系统和LTE/SAE系统，即终端130在和LTE/SAE系统通信的同时无法接入CS系统，而在和CS系统通信的同时无法接入LTE/SAE系统。这是因为终端130仅具有一个无线处理器，因此终端130仅能够使用一种无线信道。

当按照这种方式不可以同时接入CS系统和LTE/SAE系统时，不可能支持VoIP呼叫和CS呼叫之间的切换。现在给出在介于VoIP呼叫和CS呼叫之间的切换不被支持的情况下发生问题的说明。

已经由3GPP TS23.206提出语音呼叫连续性（VCC）技术作为支持在VoIP呼叫和CS呼叫之间的切换的技术。然而，在TS23.206中，如上所述，二种呼叫在作为IMS AS123的VCC应用中经历锚定。可是，在TS23.206中，终端被假定是双模无线终端（Dual Radio Terminal），其能够同时接入CS系统和分组交换（PS）系统。因此，例如，当终端想要执行到在PS系统上的IMS网络的VoIP呼叫的切换，同时维持在CS系统上的现有CS呼叫时，终端使用经过IMS网络使用分配用于接入到PS系统的无线信道产生新会话的方法，然后，如果完成新会话的产生，则释放经过现有的CS系统继续的现有的CS呼叫。因此，如果如这里假设的终端无法同时接入到CS系统和PS系统的不同网络，则终端无法应用基于3GPP TS23.206中定义的双无线的VCC解决方案。因此，需要一种方法，以用于在基于单个无线的终端需要在接收CS呼叫的同时切换时支持到LTE/SAE系统的切换。

图3A是说明根据本发明的优选实施例的呼叫管理器的结构的框图，而图3B是根据本发明的优选实施例的呼叫管理器的功能图。参考图3A和3B，现在将对呼叫管理器的操作和其每个功能做出说明。

根据本发明的呼叫管理器113能够和CS域140、IMS域120以及LTE/SAE域110交换控制信号和用户数据。因此，呼叫管理器113包括用于和CS域140的节点接口连接的CS接口312、用于和LTE/SAE域110的节点接口连接的LTE/SAE接口313、以及用于和IMS域120的节点接口连接的IMS接口314。此外，呼叫管理器113具有用于处理从接口312、313和314接收的信号的控制器311。控制器311通过特定接口从指定域接收用户数据和/或控制信号，并将接收的用户数据和/或控制信号提供给相同的域或不同的域。就这种处理而言，控制器311包括路由功能、切换功能、消息转换功能等。将参考图3B的功能图给出这样的实际功能的说明。此外，呼叫管理器113包括存储器315。存储器315具有存储用于处理每个功能的控制信息的区域、用于存储在控制操作期间产生的数据的区域、存储关于终端的信息的区域、以及存储各种数据的区域。

呼叫管理器113具有例如五种功能。MSC功能360是和CS域140的MSC141交换信息的功能，用于单无线会话连续性（SRSC）。因此，MSC功能360能够用于执行MSC间的切换。MME功能320是执行终端的移动性管理的功能。MGCF功能330担当网关功能，用于将ISUP消息转换成SIP消息，如同IMS域120中的MGCF功能（未示出）。

对应于SIP网络中的终端装置的SIP用户代理（UA）功能340担当SIP UA功能以处理用于SRSC的SIP信令。最后，呼叫管理器113包括MGW功能350，以及MGW功能350担当MGW功能，用于将在用户面形成分组的语音数据和服务数据转换成适合于CS网络的格式、或将来自CS网络的数据反向转换成分组数据。

现在对每个功能的操作的做出详细说明。具有前述结构的呼叫管理器执行以下操作。

本发明提供一种称作呼叫管理器的装置，用于提供从LTE VoIP呼叫切换到全球移动通信系统（GSM）/宽带码分多址（WCDMA）CS呼叫的处理过程，以及提供其步骤（procedure）。当在LTE VoIP呼叫和GSM/WCDMA CS呼叫之间发生切换时，呼叫管理器支持利用目标MSC的快速切换过程。此外，当执行从LTE VoIP呼叫到GSM/WCDMA CS呼叫的切换时，呼叫管理器执行将现有VoIP会话呼叫数据转换成CS网络的呼叫信号的功能，并将语音和多媒体分组数据转换成用于CS网络的CS数据，即，如果在旧会话被新会话取代之后终端的运动完成以使当终端经历对CS网络的切换时现有VoIP呼叫不断开，则呼叫管理器将被取代的会话连接到新建立的CS线路，并且在传递之前基于互动将用于LTE VoIP呼叫的语音分组数据和CS语音数据彼此转换。因此，当在对CS网络的切换过程中预期掉话时，仍可能随同LTE VoIP呼叫一起传输呼叫中断通告。现在将说明根据本发明的集成呼叫管理器的功能转换，基于其上的控制过程，以及用于在其他节点之间切换的信号流。

图4A到4C是说明根据本发明的实施例的在从LTE VoIP呼叫到GSM/WCDMA CS呼叫的切换期间呼叫管理器的操作的流程图。

这里假定呼叫管理器利用MME功能320执行其操作。因此，在步骤400的消息等待状态中，呼叫管理器利用MME功能320操作。呼叫管理器在步骤400中等待接收消息。当接收某一消息时，呼叫管理器在步骤402中确定接收的消息是否是自ENB接收的切换请求消息。如果在步骤402确定该接收的消息是切换请求消息时，呼叫管理器转换到MSC功能360，并且向MSC发送切换准备请求以准备快速切换。将参考图4B进行MSC功能的详细说明。

可是，当没有接收到切换请求消息时，呼叫管理器在步骤404中确定是否已经从AS123接收含有用于进行的呼叫的SIP呼叫信息的消息。如果在步骤404中确定已经接收到含有呼叫信息的消息，则呼叫管理器在步骤406中存储呼叫信息，然后保持在步骤400中的MME功能320。可是，如果在步骤404中确定没有接收到含有呼叫信息的消息，则呼叫管理器继续保持在步骤400中的MME功能320。

参考图4B，转换到MSC功能360的呼叫管理器在步骤410发送切换准备请求至MSC141。因此，呼叫管理器为来自MSC141的切换准备完成消息等待时间T0。呼叫管理器在步骤412中确定是否在时间T0内已经从MSC141接收切换准备完成消息。如果已经接收切换准备完成消息，则呼叫管理器前进到步骤416。否则，呼叫管理器前进到步骤414，在步骤414中呼叫管理器维持在消息等待状态。这里，消息等待状态是和图4A的步骤400相同的MME功能320。

当从MSC141中接收切换准备完成消息时，呼叫管理器通过在步骤416中向MSC141发送IAM消息而建立新的线路。在向MSC141发送IAM消息之后，呼叫管理器在步骤418中确定是否接收地址完成消息（ACM消息），为来自MSC141的ACM消息等待时间T1。当接收ACM消息时，呼叫管理器转换到SIP UA功能340。可是，当没有接收ACM消息时，呼叫管理器转换到步骤414中的MME功能320。

在转换到SIP UA功能340之后，呼叫管理器在步骤420中基于在步骤404接收的会话信息产生替换报头。在步骤422中，呼叫管理器将产生的替换报头连同INVITE请求发送到S-CSCF122。之后，在步骤424，呼叫管理器确定是否在时间T2内从S-CSCF122接收200OK消息。如果在步骤424中确定200OK消息被接收，则呼叫管理器在步骤426中转换到第二MSC功能。利用第二MSC功能，呼叫管理器在步骤426中向终端发送切换命令。之后，呼叫管理器在步骤428转换到MME功能320。可是，如果在步骤424中确定呼叫管理器没有接收到200OK消息，则呼叫管理器转换到MME功能320。在步骤424中接收200OK消息的失败对应于呼叫转换的失败。因此，转换到MME功能320是在停止切换操作之后到消息等待状态返回。图中省去恢复过程。当用于呼叫转换的INVITE请求失败时，恢复操作不属于本发明，故省去其中的详细说明。

图5是信令图，其中终端根据本发明的实施例通过LTE网络建立VoIP呼叫。

图5的终端使用和现有VCC技术相同的方案产生LTE VoIP呼叫。可是，本发明提出一种方案，在其中临时充当SIP UA/MGW的呼叫管理器在终端执行到CS网络的切换时负责代表终端接收LTE VoIP呼叫，以便支持终端的从LTE VoIP呼叫到CS呼叫的切换，该终端能够仅接收基于单无线的信号。为了切换，用作SIP UA/MGW的呼叫管理器要求用于正对终端进行服务的VoIP呼叫的呼叫信息。图5的以下详细说明描述一种向呼叫管理器传递关于正对终端进行服务的呼叫的信息的方法。

除了根据本发明的集中呼叫管理器外，图5的节点结构上等于图1和2描述的节点。LTE VoIP呼叫总是在AS123中被锚定，而AS123用作用于全部LTE VoIP呼叫的背对背UA（B2BUA）SIP AS（用于内部连接基于相互连接到每个UA的SIP呼叫的SIP实体，因为在一个实体中有两个UA工作）。可是，当仅支持从LTE网络到CS网络的切换时，AS123也能够运行为仅中继呼叫信号的代理AS，而非运作为B2BUA SIP AS。

在步骤500，终端130发送INVITE请求至P-CSCF121以建立VoIP会话。在步骤502，当接收INVITE请求时，P-CSCF121转发该INVITE请求到S-CSCF122。在步骤504，S-CSCF122根据初始过滤准则（iFC）转发INVITE请求到AS123。当接收INVITE请求时，AS123存储关于原始呼叫的信息，基于接收的INVITE消息产生将被传递到接收器150的新INVITE消息，并且在步骤506中传递产生的新INVITE消息至接收器150，即，AS123运行为B2BUA SIP AS，即，在步骤506中该INVITE被传递至S-CSCF122，而在步骤508中，S-CSCF122转发INVITE到接收器150或被叫方网络。当仅考虑从LTE网络到CS网络的切换时，AS123能够执行仅简单中继呼叫信号的单独的代理AS的操作，而非运行为B2BUA AS。当接收INVITE时，在步骤510中接收器150发送响应的200OK消息。出于方便，这里省去提供响应消息（Provisioning Response message）和资源保留消息的说明，它们能够在接收200OK消息之前在AS123和接收器150之间交换。在步骤512中200OK消息被转发至AS123，以及在步骤514中AS123将200OK消息转发至S-CSCF122以便将其发送到呼叫终端130。在步骤516，S-CSCF122转发200OK消息至P-CSCF121，而最后，在步骤518中将200OK消息转发至呼叫终端130。B2BUA AS的操作按相同方式执行，即便在终端接收INVITE请求时。

在步骤522的过程中，AS123确定呼叫管理器的地址以便将产生的会话信息传递到呼叫管理器的SIP UA功能340。AS123使用终端的统一资源识别符（URI）向归属位置寄存器（HLR）/归属订户服务器（HSS）发送询问以便确定当前服务终端的呼叫管理器的地址。这里，HLR/HSS对应于在终端接入LTE网络的过程中存储呼叫管理器的地址的网络实体。呼叫管理器的地址能够被存储为指示呼叫管理器的呼叫管理器功能实体的地址，或能够被存储为指示呼叫管理器的MSC功能360的地址。这些地址能够表达为各种形式，诸如SIP URI、IP地址和移动站综合业务数字网（MSISDN）。

在步骤524，AS123使用在步骤522中获得的呼叫管理器的地址向呼叫管理器的SIP UA功能340传递会话信息。会话信息是从AS123到接收器150的呼叫信息，且当没有呼叫在AS123中被锚定时，会话信息指示从终端130到接收器150的呼叫信息。在步骤526中，当呼叫管理器的地址是SIP URI或IP地址时，使用地址信息将会话信息经由S-CSCF122传递到呼叫管理器的SIP UA功能340。当呼叫管理器的地址是MSISDN地址时，在经过电话号码映射（ENUM）询问将地址转换为SIP URI地址之后，S-CSCF122传递MSISDN地址到呼叫管理器。在这种情况下，能够使用SIP消息方法或另一类型的消息来传递该会话信息，这里假定对于传递该会话信息的消息的类型没有限制。可是，包括在会话信息中的内容包括呼叫管理器要求用于产生INVITE消息的信息，该呼叫管理器作为SIP UA功能340工作，该信息包括诸如替换报头和用于被叫方的编解码器的媒体信息、包括呼叫标识（ID）、当前建立的会话的来标签和去标签信息。当切换发生时，该信息用于将产生于呼叫方和被叫方之间的现有会话直接替换成在呼叫管理器的SIP UA功能340和接收器150之间的新会话。之后，在呼叫管理器和接收器150之间产生的新的LTE VoIP会话的呼叫信号和终端已经在CS网络中产生的CS呼叫信号通过呼叫管理器彼此转换。

图6A和6B是信令图，其中根据本发明的实施例由呼叫管理器执行从LTE VoIP呼叫到GSM/WCDMA CS呼叫的切换。假定在这种情况下终端正执行对被叫方的LTE VoIP呼叫。

根据本发明，在切换准备发生在用作MSC的呼叫管理器和位于CS网络的MSC之间的过程中，充当SIP UA的呼叫管理器使用有关正在进行的服务中的呼叫的信息（该信息经过图5描述的过程由呼叫管理器获得）来代表终端维持和被叫方（远端）的语音呼叫。以下参考图6A给出其详细说明。

在步骤600，终端130向诸如ENB111的接入网络定期传送关于当前无线状态的信息。在步骤602，ENB111基于由终端130提供的测量信息监视终端的无线状态。在监视期间，接收到指示终端130的当前无线状态差而相邻小区的无线状态好的测量信息时，ENB111确定在相应终端130上有切换的需要。如果确定存在切换的需要，则ENB111在步骤602中向呼叫管理器发送切换请求消息。切换请求消息可以包括如下字段。以下示例字段是出于说明方便给出的，这些字段的名称和数目根据系统会有改变：消息类型、原因值（Cause Value）、测量的小区标识符列表、当前信道类型、以及终端的有关移动性的上下文和有关安全性的上下文信息。

在步骤604，当从ENB111接收切换请求消息时，呼叫管理器发送切换准备请求到用于快速切换的切换目标MSC。在这种情况下，呼叫管理器向该MSC发送目标无线网络需要为终端130分配资源的信息。切换准备请求消息可以包括以下字段：切换目标小区Id、终端的国际移动用户身份（IMSI）和安全信息。

在步骤606，当接收切换准备请求时，MSC向目标无线网络发送承载(bearer)建立请求消息。该消息包括这样的信息：目标无线网络基于它为终端130分配资源。承载建立请求消息可以包括以下字段：消息类型、信道类型、原因值、安全信息、终端的IMSI、目标小区的ID和在BSS中用于资源分配的信息。

在步骤608，当接收承载建立请求消息时，无线网络分配请求的资源。在完成资源分配之后，BSS向MSC发送承载建立完成消息。承载建立完成消息可以包括以下字段：消息类型、建立的信道信息和建立的安全信息。

在步骤610，当接收承载建立完成消息时，MSC分配切换号码，然后向呼叫管理器发送切换准备完成消息。切换准备完成消息包括分配的切换号码字段和无线资源信息字段。

在步骤612，呼叫管理器向MSC发送包括用户服务信息（USI）参数（这是关于被叫方号码的信息）、呼叫方号码和服务类型的ISUP IAM消息以便建立到MSC的线路。在步骤614，MSC响应于此而发送ISUP ACM消息至呼叫管理器。在完成到MSC的线路建立之后，在步骤618，呼叫管理器发送INVITE请求到S-CSCF122以便将在终端130和被叫方之间正进行的VoIP会话转换到在呼叫管理器的MGCF/MGW和被叫方之间的会话。该INVITE请求包括替换报头，以及当进行的VoIP会话产生时，使用从AS123提供的会话信息产生INVITE请求和包括在INVITE请求中的替换报头的内容。INVITE请求在步骤620中被转发至AS123，且在步骤622和624中AS123将INVITE请求经由S-CSCF122转发到接收器150。当不考虑从CS网络到LTE网络的切换时，INVITE请求能够经由S-CSCF122被直接转发到被叫方网络，而非在步骤620中转发至AS123。

在步骤626，接收器150响应于INVITE请求发送200OK消息至S-CSCF122。200OK消息在步骤628中被转发至AS123，并且在步骤630和632中经由S-CSCF122被再次转发至呼叫管理器。在该过程完成之后，现有VoIP会话转换至新的会话，该新的会话从呼叫管理器的MGCF/MGW经由SAE锚点114连接到接收器150。经过该过程，在步骤634中建立在呼叫管理器和接收器150之间的IP承载。

之后，在步骤636，由于接收器150已经接收包含替换报头的INVITE请求，所以其向S-CSCF122发送BYE消息以便释放现有会话。在步骤638中将BYE消息转发至AS123，且在步骤640中通过AS123再次转发到S-CSCF122。S-CSCF122在步骤642中将BYE消息转发至P-CSCF121，且最后在步骤644中将BYE消息转发至呼叫终端130。响应于BYE消息，呼叫终端130在步骤646中向P-CSCF121发送200OK消息。在步骤648和650中200OK消息被经由S-CSCF122转发到AS123，且在步骤652和654中经由S-CSCF122再次转发至接收器150。当200OK消息转发至接收器150时，释放现有VoIP会话。

在步骤638到654中，呼叫终端130的响应能够被省去以便减少在切换期间发生的延迟时间。在这种情况下，能够由网络处理对BYE信息的响应。

在步骤622，呼叫管理器将切换命令转发至终端130从而终端130能够执行到CS网络的切换。该切换命令包括消息类型、层3信息等。当接收切换命令时，终端130在步骤664中执行将LTE无线转换到CS无线的过程，然后通过接入CS无线接入网（RAN）建立（设置）无线连接。在完成该过程之后，终端130在步骤666中经由无线网络向MSC发送切换完成消息，完成该切换。在步骤668中MSC将切换完成消息转发至呼叫管理器从而释放在现有LTE网络中用于呼叫管理器的操作的资源，并且在步骤672中呼叫管理器向CS网络转发在步骤618中产生的用于LTE VoIP会话的语音和多媒体数据，类似地，在步骤674，开始传递用于CS网络的语音和多媒体数据至LTE网络。

如从前述明显的是，当不可能同时接入来自LTE系统和CS系统的两种无线信号时，本发明能够提供切换而不会掉话。以此方式，可以向用户提供高质量服务。

尽管已经参考其中某些优选实施例说明和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解：在不背离所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (14)

1.一种在无线通信系统中通过呼叫管理器提供从长期演进（LTE）网络到电路交换（CS）网络的切换的方法，该方法包括：

当基于用户设备（UE）的测量报告决定分组交换（PS）到CS切换时，从LTE网络的增强节点B（ENB）接收用于从LTE网络到CS网络的PS到CS切换的切换所需消息；

向CS网络的移动交换中心（MSC）发送PS到CS切换请求消息，其包括用于标识UE的国际移动用户身份（IMSI）和用于CS网络的目标小区的目标标识符（ID）；

从MSC接收PS到CS切换响应消息；以及

经由ENB向UE发送切换命令消息。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

从MSC接收PS到CS切换完成消息；以及

删除UE的LTE网络的会话。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述切换所需消息还包括消息类型、原因值、测量的小区标识符列表、当前信道类型、以及UE的有关移动性的上下文和有关安全性的上下文。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

当从MSC接收到PS到CS切换响应消息时，在呼叫管理器和MSC之间建立电路连接；以及

通过向因特网协议多媒体子系统（IMS）网络发送INVITE消息来启动会话转换，INVITE消息包括用于执行从LTE网络到CS网络的会话转换的信息。

5.如权利要求4所述的方法，其中，启动会话转换包括将UE和与该UE通信的另一UE之间的会话交换到呼叫管理器与所述另一UE之间的会话。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

当从MSC接收到PS到CS切换响应消息时，在呼叫管理器和所述另一UE之间建立因特网协议（IP）承载。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述切换命令消息包括消息类型和层3信息的字段。

8.一种在无线通信系统中用于提供从长期演进（LTE）网络到电路交换（CS）网络的切换的呼叫管理器，该呼叫管理器包括：

第一接口，用于当基于用户设备（UE）的测量报告决定分组交换（PS）到CS切换时，从LTE网络的增强节点B（ENB）接收用于从LTE网络到CS网络的PS到CS切换的切换所需消息；

第二接口，用于向CS网络的移动交换中心（MSC）发送PS到CS切换请求消息，其包括用于标识UE的国际移动用户身份（IMSI）和用于CS网络的目标小区的目标标识符（ID），并且从MSC接收PS到CS切换响应消息；以及

控制器，用于通过控制第一接口经由ENB向UE发送切换命令消息。

9.如权利要求8所述的呼叫管理器，其中，所述控制器通过控制第二接口从MSC接收PS到CS切换完成消息，并且删除UE的LTE网络的会话。

10.如权利要求8所述的呼叫管理器，其中，所述切换所需消息还包括消息类型、原因值、测量的小区标识符列表、当前信道类型、以及UE的有关移动性的上下文和有关安全性的上下文。

11.如权利要求8所述的呼叫管理器，其中，当从MSC接收到PS到CS切换响应消息时，所述控制器在呼叫管理器和MSC之间建立电路连接，并且使用第三接口通过向因特网协议多媒体子系统（IMS）网络发送INVITE消息来启动会话转换，INVITE消息包括用于执行从LTE网络到CS网络的会话转换的信息。

12.如权利要求11所述的呼叫管理器，其中，所述控制器将UE和与该UE通信的另一UE之间的会话交换到呼叫管理器与所述另一UE之间的会话。

13.如权利要求12所述的呼叫管理器，其中，当从MSC接收到PS到CS切换响应消息时，所述控制器在呼叫管理器和所述另一UE之间建立因特网协议（IP）承载。

14.如权利要求8所述的呼叫管理器，其中，所述切换命令消息包括消息类型和层3信息的字段。

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