专利名称：在不同通信网络间实现无缝切换的终端及方法
技术领域：
本发明涉及通信网络切换技术，特别是指在不同通信网络间实现无缝切换的终端及方法。
背景技术：
随着通信技术的发展，通过各种通用协议实现通信业务的融合以及通信网络的融合，已成为发展的方向，其目的就是使得用户通信更加方便。
面向多种接入技术的IP多媒体子系统(IMS)，基于IP的多媒体业务与会话控制核心网络，同时具备了技术融合的汇聚点“IP”和业务融合的汇聚点“多媒体”，而且适合于固定-移动融合(FMC)，因而成为下一代融合技术的核心。IMS是由多个标准组织定义并发展完善的支持各种融合业务的公共平台，不依赖于任何接入技术和接入方式，并采用灵活的会话发起协议(SIP)和标准化的开放接口，与接入无关，支持全球移动通信系统或通用分组无线业务(GSM/GPRS)、宽带码分多址(WCDMA)、码分多址接入(CDMA2000)、无线保真(WiFi)技术以及全球微波接入互操作性(WiMAX)等其它宽带无线技术。
在现有技术中，基于第三代合作组织(3GPP)通用接入网络标准的未授权移动接入(UMA)技术，支持语音和数据从移动网络到无线局域网或城域网的无缝转换，从而可以通过IP宽带接入和免授权频谱技术获得移动语音、数据服务。UMA是适用于移动/WiFi(IEEE802.11标准)融合的接入技术，可提供通过非认证射频技术接入GSM和GPRS移动服务的方案，支持的标准包括WiFi(IEEE802.11标准)和蓝牙(IEEE802.15标准)等。
通过UMA技术，用户使用多模移动终端，可以实现在移动网络和公共及私有无线局域网络间的自由漫游和转换，同时在网络转换时可获得连续一致的移动语音、数据服务体验。在连接过程中，移动终端通过宽带IP接入网联系UMA网络控制器(UNC)，通过鉴权后被授权通过非认证无线网络访问GSM语音和GPRS数据业务；如果被核准，存储在核心网的用户当前的位置信息被更新，通过非认证移动接入网(UMAN)发往移动设备当前点的所有语音和数据业务将被路由到无线接入网(RAN)。
UMA技术存在以下缺点1、UMA技术是一种接入层面上的技术，将无线局域网或城域网系统简单地接入到GSM/GPRS的2G核心网中，因此只是对现有GSM/GPRS 2G网络的修补，无法满足用户未来的需求和提供增强的移动服务。
2、UMA方案中引入了UNC来处理认证、加密及满足语音和数据传输时的完整性要求，所述UNC类似于GSM系统中的基站子系统(BSS)。上述UMA方案给GSM/GPRS核心网带来了大量的数据流量，导致现有GSM/GPRS网络的主要实体，如移动交换中心服务器(MSC)、服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)等，必须扩容甚至更换来满足额外的需求，这样就抵消了UMA方案对现有GSM/GPRS网络更改少的优点，导致在进行大规模用户部署的情况下其成本反而要比IMS方案高出很多。
3、UMA对于企业用户的需求考虑较少。企业内部和公共WiFi热点等地方通常采用无线局域网或城域网网关和AAA模型进行接入，与UMA接入方式差异较大，因而用户无法使用当地的无线接入节点(AP)进行接入。而且UMA方案虽然提供了GSM/GPRS和WiFi之间的切换，但不支持多AP之间的切换，对于大型的企业应用来说存在严重的问题。
此外，UMA的切换方案是建立在终端和网络都符合UMA架构的基础之上的，终端侧和网络侧对切换过程的可靠性和连续性进行保障。但是UMA的方案对终端的要求比较高，终端中的CS部分和WiFi部分耦合得比较紧，一般都需要开发新的支持UMA协议的终端来实现。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种在不同通信网络间实现无缝切换的终端，可实现CS域网络与IMS域网络之间的切换。
本发明还提供了一种在不同通信网络间实现无缝切换的方法，可实现CS域网络与IMS域网络之间的切换。
本发明提供的技术方案具体如下本发明提供一种实现不同通信网络之间切换的通信终端，包括配置管理单元、网络通信单元和通话及切换单元，其中，配置管理单元，用于保存各单元的配置信息，并与各单元进行信息交互；通话及切换单元，提供CS和IMS电话的人机交互接口，完成CS和IMS电话的通话功能，用于接收网络通信单元的切换通知，并通过网络通信单元向网络侧发送切换信令；网络通信单元，根据CS域和IMS域网络通信协议对信令和语音数据进行处理，用于根据检测到的通信网络信息和设定的切换策略确定切换时机，并通知通话及切换单元；将通话及切换单元发出的切换信令向网络侧发送。
所述的终端中，所述通话及切换单元中包括切换模块、电路交换CS电话模块和IP多媒体子系统IMS电话模块，分别与配置管理单元相连，其中，切换模块，用于将自身状态通知网络通信单元以控制检测策略，并在收到来自网络通信单元的切换通知后，控制CS电话模块和IMS电话模块进行通信和切换操作；CS电话模块和IMS电话模块将切换信令通过网络通信单元向网络侧发送；CS电话模块，通过所述网络通信单元与CS域网络进行信息交互；并与IMS电话模块之间实现通信信息的共享和交互；IMS电话模块，通过所述网络通信单元与IMS域网络进行信息交互。
所述终端中，所述的网络通信单元进一步包括检测模块、网络模块和硬件模块，分别与配置管理单元相连，其中，
检测模块，用于接收切换模块发来的状态信息，调整检测策略，通过操作系统调用接口定期向网络模块获取网络信号状况，并根据该网络信号状况和设定的切换策略确定切换时机，通知切换模块；网络模块，根据CS域和IMS域网络通信协议对信令和语音数据进行处理；通过与之相连的硬件模块收集网络信息，供检测模块定期获取；接收CS电话模块或IMS电话模块的切换信令，并将所述切换信令通过硬件模块向网络侧发送；接收切换模块的控制命令对网络接口进行操作。
所述CS域网络为全球移动通信系统GSM网络、通用分组无线业务GPRS网络、宽带码分多址接入WCDMA网络或码分多址接入CDMA2000网络。所述IMS域网络为无线保真WiFi网络、蓝牙网络、全球微波接入互操作性WiMAX网络或以太网固定接入网络。
本发明还提供一种在不同通信网络之间实现通信切换的方法，适用于CS域网络和IMS域网络之间的切换，该方法包括以下步骤A、检测CS域网络和IMS域网络的信号状况；B、根据步骤A所获得的检测结果和设定的切换策略，确定是否满足切换策略，在满足切换策略时进行通信网络切换。
如果步骤B中所述检测结果是IMS域网络情况好，则所述进行通信网络切换为进行向IMS域网络的切换，具体包括以下步骤B11、终端侧向网络侧发起并完成IMS域注册的流程，网络侧向终端侧返回特服呼叫号码；B12、发起并完成登记CS域前转业务的流程。
步骤B11中所述的特服呼叫号码，包括特服前转号码ForwardNo、特服注销呼叫号码DeregisterNo和特服切换呼叫号码HOServiceNo；步骤B12为采用步骤B11中所述特服前转号码ForwardNo发起并完成登记CS域前转业务的流程。
步骤B12中所述发起并完成，为终端侧向网络侧发起并完成、或网络侧发起并完成。
在所述步骤B11之前，可进一步包括检测用户是否处于会话状态的步骤，如果用户处于会话状态，则在步骤B11之后，进一步包括以下步骤B111、终端侧向网络侧的IMS域发起特服切换号码呼叫；B112、网络侧的IMS域通过终端侧建立IMS域会话。
在所述步骤B112之后或之前，可进一步包括网络侧的CS域通过终端侧删除CS域会话的步骤。
如果步骤B中所述检测结果是IMS域网络信号逐渐减弱，则所述进行通信网络切换为进行向CS域网络的切换，具体包括以下步骤B21、终端侧向网络侧发起并完成IMS域注销的流程；B22、发起并完成取消CS域前转业务的流程。
步骤B22中所述发起并完成，为终端侧向网络侧发起并完成、或网络侧发起并完成。
在所述步骤B21之前，进一步包括检测用户是否处于会话状态的步骤，如果用户处于会话状态，则在检测步骤之后、步骤B21之前，进一步包括以下步骤B201、终端侧向网络侧的CS域发起特服切换号码呼叫；B202、网络侧CS域通知IMS域准备会话切换；B203、网络侧的CS域通过终端侧建立CS域会话。
在所述步骤B203之后或之前，进一步包括网络侧的IMS域通过终端侧删除IMS域会话的步骤。
如果步骤B中所述检测结果是IMS域网络信号突然消失，则所述进行通信网络切换为进行向CS域网络的切换，具体包括以下步骤B31、终端侧向网络侧发起并转至IMS域进行IMS域注销；B32、发起并完成取消CS域前转业务的流程。
步骤B31可为终端侧向网络侧CS域发起特服注销号码呼叫，CS域通知IMS域进行IMS域注销；或为终端侧向网络侧CS域发送包含特服注销号码的注销短消息，CS域通知IMS域进行IMS域注销；或为检测GPRS连接是否有效，如果检测到GPRS连接有效，则终端侧通过GPRS服务向网络侧CS域发送包含特服注销号码的注销信令消息，CS域通知IMS域进行IMS域注销。
步骤B32中所述发起并完成为终端侧向网络侧发起并完成、或网络侧发起并完成。
在所述步骤B31之前，进一步包括检测用户是否处于会话状态的步骤，如果用户处于会话状态，则在检测步骤之后、步骤B31之前，进一步包括以下步骤B301、终端侧向网络侧的CS域发起特服切换号码呼叫；B302、网络侧CS域通知IMS域准备会话切换；B303、网络侧的CS域通过终端侧建立CS会话。
在所述步骤B303之后或之前，进一步包括网络侧的IMS域通过终端侧删除IMS域会话的步骤。
所述CS域网络为GSM网络、GPRS网络、WCDMA网络或CDMA2000网络。所述IMS域网络为WiFi网络、蓝牙网络、WiMAX网络或以太网固定接入网络。
本发明提供了在不同通信网络间实现无缝切换的终端及方法，通过对IMS域与电路交换(CS)域的通信网络信号进行实时检测，并在满足切换策略时在不同通信网络间实现无缝切换，保证了切换期间会话的连续性。这种基于IMS技术的终端及方法，可以从业务层支持在面向多种接入技术的SIP会话中实现移动性，实现从IMS域与CS域之间的无缝切换。为面向多种接入技术、采用SIP作为会话控制协议的IMS网络提供了技术支持，为FMC的进一步发展提供了有效的技术保证。
图1为本发明提供的多模终端结构示意图；
图2为根据本发明提供的切换方法进行注册的实施例信号流程示意图；图3为根据本发明提供的切换方法进行注销的第一实施例信号流程示意图；图4为根据本发明提供的切换方法进行注销的第二实施例信号流程示意图；图5为根据本发明提供的切换方法实现会话期间由GSM网络向WiFi网络切换的实施例信号流程示意图；图6为根据本发明提供的切换方法实现会话期间由WiFi网络向GSM网络切换的第一实施例信号流程示意图；图7为根据本发明提供的切换方法实现会话期间由WiFi网络向GSM网络切换的第二实施例信号流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1为本发明提供的多模终端结构示意图。如图1所示，该终端包括配置管理单元100、通话及切换单元110和网络通信单元120。其中，配置管理单元100用于保存各模块配置信息，并与其它所有模块相连进行信息交互；网络通信单元120根据检测到的通信网络信息和切换策略确定切换时机，并将切换消息通知通话及切换单元110；通话及切换单元110在收到网络通信单元120的切换消息后，发出切换信令并通过网络通信单元120发送出去。
通话及切换单元110中包括CS电话模块111、IMS电话模块112和切换模块113，各模块分别与配置管理单元相连；网络通信单元130中包括检测模块121、网络模块122和硬件模块123，各模块分别与配置管理单元相连。
CS电话模块111用于与CS通信网络进行通信交互，CS电话模块111可通过GSM/GPRS、WCDMA、CDMA2000等CS网络发起呼叫和通话。CS电话模块111在收到由切换模块113发来的切换信令后，可通过程序调用接口与切换模块113进行信息交互，并将切换信令通过网络模块122发送出去。
IMS电话模块112用于与IMS通信网络进行通信交互，IMS电话模块112可以通过WiFi、WiMAX、蓝牙等接入方式接入IMS网络并发起呼叫和接听电话，也可以通过以太网等固定接入方式发起呼叫和接听电话。IMS电话模块112在收到由切换模块113发来的切换信令后，可通过程序调用接口与切换模块113进行信息交互，并将切换信令通过网络模块122发送出去。
CS电话模块111与IMS电话模块112相连，可实现部分通信信息的共享和交互。
切换模块113用于实现CS通信网络与IMS通信网络之间的具体切换过程。切换模块113接收来自检测模块121的切换消息，并根据当前自身维护的状态控制CS电话模块111和IMS电话模块112，决定使用何种电话模块发起呼叫和接听来电，也可在通话期间控制CS电话模块111和IMS电话模块112之间的会话切换。切换模块113也将自己的状态通知给检测模块121，以控制检测模块121的检测策略。此外，切换模块113还在需要的时候对网络模块122进行控制操作，如将网络接口关闭或进入休眠状态。
检测模块121接收切换模块113发来的状态信息，并根据该状态信息调整其检测策略。检测模块121通过操作系统调用接口定期向网络模块122获取网络信号状况，并根据该网络信号状况和切换策略确定发起切换的时机，并将切换消息通知与之相连的切换模块113。
网络模块122与终端内的其它所有模块分别相连进行信息交互，并供给检测模块121定期获取网络相关信息，如网络标识、运营商信息、信号强度等信息。
硬件模块123通过驱动接口与网络模块122相连并供其驱动，用于提供基本的硬件驱动功能，支持多种CS通信网络和IMS通信网络，并负责与终端外部进行信息交互。
如图1所示，本发明提供的终端方案中，CS电话模块111和IMS电话模块112是两个相对独立的部分，通过公共的切换模块113和检测模块121将两者结合到一起。切换过程由终端侧发起，由网络侧提供支持，切换的连续性由终端侧的切换模块113和网络侧进行保证，通过已有的业务(如前转业务)进行切换，实现简单，对终端和网络的改动相对较小。
终端最终通过硬件模块123与外部进行信息交互。网络模块122将来自硬件模块123的外部网络信号等信息定期发送给检测模块121。若检测模块121发现网络状况需要进行切换，则将切换的消息通知切换模块113，切换模块113根据实际情况将相应的命令发到CS电话模块111和IMS电话模块112，然后将切换相关信令发送到与其相连的网络模块122，并通过硬件模块123转发出去，实现与网络侧的信息交互。在需要的时候，切换模块113也会将命令发送到网络模块122，控制其对某些接口执行关闭或者进入休眠状态的操作。
本发明提供在不同通信网络之间实现无缝切换的方法，主要是CS域网络与IMS域网络之间的无缝切换。本发明检测所述CS域网络与IMS域网络的信号状况，然后根据获得的检测结果和设定的切换策略，确定是否满足切换策略，在满足切换策略时进行通信网络切换。
所述CS域网络为GSM网络、GPRS网络、WCDMA网络或CDMA2000网络；所述IMS域网络为WiFi网络、蓝牙网络、WiMAX网络或以太网固定接入网络，如基于IP的语音(VoIP)电话网络。
本发明提供的方法中，主要包括注册流程、注销流程和切换流程几个部分。所述注册流程和注销流程都是对于IMS域而言的。其中，当用户从CS域网络向IMS域网络切换时，需要进行注册流程，包括IMS域注册和登记CS域无条件前转业务两部分内容；当用户从IMS域网络向CS域网络切换时，需要进行注销流程，包括IMS域注销和取消CS域无条件前转业务两部分内容。
下面以CS域网络为GSM网络、IMS域网络为WiFi网络为例，来说明CS域网络与IMS域网络之间的切换流程，即以GSM网络和WiFi网络之间的通信切换相关流程为例来进行分析和说明。
图2为根据本发明提供的切换方法进行注册的实施例信号流程示意图。本实施例以从GSM网络切换到WiFi网络为例说明注册流程，其中的IMS电话模块为IMS SIP用户代理(UA)，CS电话模块为GSM模块。如图2所示，当GSM用户进入WiFi网络时，需要进行IMS域注册和CS域前转登记，切换到WiFi网络。由图2中步骤201-208A所示的第一种注册方式，具体步骤如下步骤201，检测模块在底层定时检测当前所有AP的WiFi信号，根据切换策略选择一个满足切换至WiFi条件的最合适的AP并连接到该AP上，然后通知切换模块；步骤202，切换模块向IMS SIP UA发起IMS域注册流程；步骤203A，由IMS SIP UA向IMS域进行IMS域注册；步骤204A，IMS域注册成功后，由IMS域返回给终端一组特服号码，其中包括无条件前转号码(ForwardNo)、注销号码(DeregisterNo)和切换号码(HOServiceNo)；步骤205A，由切换模块向GSM模块发起登记前转业务的流程；步骤206A，向CS域查询前转业务，如果该用户未登记无条件前转号码，则登记无条件前转业务及无条件前转号码ForwardNo，否则，结束；步骤207A，CS域向GSM模块返回完成登记前转业务的消息。
步骤208A，IMS域向IMS SIP UA返回完成注册的消息。
在上述第一种注册方式中，步骤205A-207A表示由终端侧发起并完成登记CS域前转业务的流程；而该流程也可以由网络侧IMS域发起完成，如图2中步骤204B-205B所示。因此，相应地，本实施例还提供了第二种注册方式，在如图2所示的步骤201-202之后，执行步骤203B、204B、205B和206B，通过网络侧IMS域发起并完成登记CS域前转业务的流程，并完成注册。其中，步骤203B、204B、205B和206B具体如下
步骤203B，由IMS SIP UA向IMS域进行IMS域注册；步骤204B，在网络侧由IMS域向CS域发起登记前转业务的流程；步骤205B，CS域向IMS域返回完成登记前转业务的消息；步骤206B，注册成功后，由IMS域返回给终端IMS SIP UA一组特服号码，其中包括无条件前转号码(ForwardNo)、注销号码(DeregisterNo)和切换号码(HOServiceNo)；并返回完成注册的消息。
下面以从WiFi网络切换到GSM网络为例说明注销流程。当GSM用户漫游出WiFi网络时，将出现WiFi信号逐渐减弱和WiFi信号突然消失两种情况。
图3为根据本发明提供的切换方法进行注销的第一实施例信号流程示意图，说明WiFi信号逐渐衰减时切换到GSM网络而进行注销的情况，其中的IMS电话模块为IMS SIP UA，CS电话模块为GSM模块。由图3中步骤301-306A所示的第一种注销方式，具体步骤如下步骤301，检测模块检测到WiFi信号逐渐衰减，通知切换模块；步骤302，切换模块向IMS SIP UA发起IMS域注销流程；步骤303，由IMS SIP UA向IMS域进行IMS域注销；步骤304A，由切换模块向GSM模块发起取消前转业务的流程；步骤305A，GSM模块向CS域查询前转业务，如果该用户已登记无条件前转号码，则取消无条件前转业务并删除无条件前转号码；步骤306A，CS域向GSM模块返回完成取消前转业务的消息和完成注销的消息。
在上述第一种注销方式中，步骤304A-306A表示由终端侧发起并完成取消CS域前转业务的流程；而该流程也可以由网络侧IMS域发起完成，如图3中步骤304B-305B所示。因此，相应地，本实施例还提供了第二种注销方式，在如图3所示的步骤301-303之后，执行步骤304B、305B和306B，通过网络侧IMS域发起并完成取消CS域前转业务的流程，并完成注销。其中，步骤304B、305B和306B具体如下
步骤304B，在网络侧由IMS域向CS域发起取消前转业务的流程；步骤305B，CS域向IMS域返回完成取消前转业务的消息。
步骤306B，CS域向GSM模块返回完成注销的消息。
对于上述在WiFi信号逐渐减弱时进行注销的情况，由于此时终端与WiFi网络还没有断开，因而上述两种注销方式都是终端通过WiFi网络主动发起IMS域注销流程，并在取消CS域前转业务后，切换到GSM网络，这两种注销方式的区别在于第一种注销方式是通过终端侧发起并完成取消前转业务，而第二种注销方式是通过网络侧发起并完成取消前转业务。
对于在WiFi信号突然消失时进行注销的情况，由于此时终端与WiFi网络失去联系，因此终端不能通过IMS域直接实现IMS域注销。虽然终端实际上已不在WiFi网络覆盖下，但网络保存的该用户状态仍为注册状态。如果此时有其它IMS用户呼叫该用户，网络侧无法将呼叫路由到终端。在这种情况下，无法通过上述如图3所示的方法进行直接注销，此时，终端可以采取特殊注销方法将信息转接到IMS域完成特殊IMS域注销，其中包括以下几种特殊IMS域注销方式方式A终端从CS域发起特服号码(DeregisterNo)呼叫，该呼叫被路由到IMS网络后，由IMS域将用户状态更改为未注册。
方式B终端通过短消息(SMS)服务发送短消息，并通过一个特定网关接口将所需信息转发到IMS域，由IMS域将用户状态更改为未注册。
方式C终端通过通用分组无线业务(GPRS)服务通知IMS域，然后由IMS将用户状态更改为未注册。
这样，可在通过上述方式完成特殊IMS域注销之后，取消CS域前转业务，切换到GSM网络。此时，当其它用户在IMS网络内发起呼叫时，就将转由未注册服务器进行处理，并正确路由到CS域找到终端。
对于上述在WiFi信号突然消失时的情况，可采用上述的特殊IMS域注销方式A，即通过从CS域发起特服号码(DeregisterNo)呼叫转至IMS域完成特殊IMS域注销的方式，从而完成特殊注销。处理流程如图4所示。
图4为根据本发明提供的切换方法进行注销的第二实施例信号流程示意图，说明WiFi信号突然消失时切换到GSM网络而进行特殊注销的情况，其中的IMS电话模块为IMS SIP UA，CS电话模块为GSM模块。其中，由图4中步骤401-407A所示的第一种特殊注销方式具体如下步骤401，检测模块检测到WiFi信号突然消失不可用，通知切换模块；步骤401，切换模块向GSM模块发起CS域注销流程；步骤403，GSM模块向CS域发出特服号码(DeregisterNo)呼叫；步骤404，CS域通知IMS域，IMS域将用户状态更改为未注册状态；步骤405A，由切换模块向GSM模块发起取消前转业务的流程；步骤406A，GSM模块向CS域查询前转业务，如果该用户已登记无条件前转号码，则取消无条件前转业务并删除无条件前转号码；步骤407A，CS域向GSM模块返回完成取消前转业务的消息和完成特殊注销的消息。
在上述第一种特殊注销方式中，步骤402-404是采用前述特殊IMS域注销方式A完成特殊IMS域注销，其中，所述的特服号码(DeregisterNo)在进行IMS域注册时已经由网络侧发送给终端；步骤405A-407A表示由终端侧发起并完成取消CS域前转业务的流程；而该流程也可以由网络侧发起完成，如图4中步骤405B所示。因此，相应地，本实施例还提供了第二种特殊注销方式，在如图4所示的步骤401-404之后，执行步骤405B和406B，通过网络侧CS域发起并完成取消CS域前转业务的流程，并完成注销。其中，步骤405B和406B具体如下步骤405B，在网络侧由CS域发起并完成取消前转业务的流程；步骤406B，CS域向GSM模块返回完成特殊注销的消息。
对于上述的在WiFi信号突然消失时进行特殊注销可采用的方式B，即终端通过SMS服务转至IMS域进行注销的方式，其实现步骤与上述的方式A所采用的步骤是类似的，唯一的区别是在如图4所示的流程中，步骤403变为向网络侧CS域发送包含DeregisterNo的注销短消息，则此后CS域可转至IMS域完成特殊注销流程。
对于上述的在WiFi信号突然消失时进行特殊注销可采用的方式C，即终端通过GPRS服务通知IMS域进行注销的方式，其实现步骤与上述的方式A所采用的步骤是类似的，唯一的区别是在如图4所示的流程中，如果GPRS连接可用，则步骤403变为通过GPRS向网络侧CS域发送包含DeregisterNo的注销信令消息，此后CS域可转至IMS域完成特殊注销流程。
在下面对于不同通信网络之间切换的分析中，以GSM网络与WiFi网络之间的切换为例。无论是由GSM向WiFi切换，还是由WiFi向GSM切换，切换过程都分为两种情况，即空闲期间切换和会话期间切换。
在空闲期间的切换，其实现过程比较简单。对于空闲期间由GSM向WiFi的切换，则其实现过程就是前述如图2所示的注册过程无论采用哪种注册方式，在IMS域注册成功并完成登记前转业务后，即完成了切换。对于空闲期间由WiFi向GSM的切换，则其实现过程就是前述如图3或图4所示的注销过程如果WiFi信号逐渐减弱，则采用如图3所示的注销方法进行IMS域注销并取消前转业务，即完成了切换；如果WiFi信号突然消失，则采用特殊注销方法，进行特殊IMS域注销并取消前转业务，即完成了切换，其中，所述的特殊IMS域注销，即转至IMS域将用户状态改为未注册状态，该过程可通过如图4所示的向CS域进行特服号码(DeregisterNo)呼叫，即前述的方式A来实现，也可以通过SMS消息或GPRS消息的方式，即如前所述的方式B或方式C来实现。
在会话期间的切换，由于需要保证用户会话的连续性，因而其实现过程比较复杂，需要通过特服切换号码(HOServiceNo)呼叫的方式来实现。
图5为根据本发明提供的切换方法实现会话期间由GSM网络向WiFi网络切换的实施例信号流程示意图，其中的IMS电话模块为IMS SIP UA，CS电话模块为GSM模块。如图5所示，检测模块定时检测当前的WiFi网络状况，当检测到有满足条件的AP时，检测模块连接到该AP并发送通知给切换模块，切换模块发起由GSM向WiFi的切换。具体步骤如下
步骤501，在会话期间，检测模块检测到信号满足切换至WiFi的条件，并将检测结果通知切换模块；步骤502，切换模块向IMS SIP UA发起IMS域注册流程；步骤503，由IMS SIP UA向IMS域进行IMS域注册；步骤504，IMS域注册成功后，由IMS域返回给IMS SIP UA一组特服号码；步骤505，切换模块向IMS SIP UA发起IMS域特服切换呼叫；步骤506，IMS SIP UA向IMS域进行特服切换呼叫(HOServiceNo)；步骤507，IMS域向IMS SIP UA请求建立WiFi会话；步骤508，IMS SIP UA向IMS域返回完成建立WiFi会话的消息；步骤509，CS域向GSM模块请求删除GSM会话；步骤510，GSM模块向CS域返回完成删除GSM会话的消息；步骤511A，由切换模块发起补充注册流程，向GSM模块发起登记前转业务的流程；步骤512A，GSM模块向CS域查询前转业务，如果该用户未登记无条件前转号码，则登记无条件前转业务及无条件前转号码ForwardNo；否则，结束；步骤513A，CS域向GSM模块返回完成登记前转业务的消息；步骤514A，IMS域向IMS SIP UA返回完成补充注册的消息。完成切换至WiFi。
在如图5所示的会话期间向WiFi网络切换的实施例中，步骤502-504是进行IMS域注册，在如步骤505-506所示的特服切换号码(HOServiceNo)呼叫后，步骤507-510是采取软切换方式在建立WiFi会话之后删除GSM会话，实际上，采取硬切换方式，即先删除GSM会话再建立WiFi会话，也是可行的。到步骤510完成后，会话业务已经转接到WiFi网络。
如图5中步骤511A-514A所示的是本实施例中第一种补充注册方式，由终端侧发起并完成登记CS域前转业务的流程，然后完成补充注册流程，其过程与前述如图2中第一种注册方式中步骤205A-208A所示的过程是一样的。
本实施例的补充注册流程中，也可以由网络侧IMS域发起并完成登记CS域前转业务，然后完成补充注册流程，如图5中的511B-513B所示，其过程与前述如图2中第二种注册方式中步骤204B-206B所示的过程是一样的。本实施例提供的第二种补充注册方式，具体步骤如下步骤511B，网络侧IMS域向CS域发起登记前转业务的流程；步骤512B，CS域向IMS域返回完成登记前转业务的消息；步骤513B，IMS域向IMS SIP UA返回完成补充注册的消息。完成切换至WiFi。
在如图5所示的会话期间向WiFi网络切换的本实施例中，切换模块调用IMS SIP UA完成IMS域注册后，通过IMS域发起特服切换号码(HOServiceNo)呼叫，切换到IMS网络。网络侧根据呼叫信息查询到以前的会话通道，并分配新的会话通道，在接续完切换目的端后，释放切换源端。会话切换成功后，可马上进行如步骤511A-514A或步骤511B-513B所示的补充注册流程，也可等待本次通话结束后再进行所述的补充注册流程。
图6为根据本发明提供的切换方法实现会话期间由WiFi网络向GSM网络切换的第一实施例信号流程示意图，其中的IMS电话模块为IMS SIP UA，CS电话模块为GSM模块。如图6所示，检测模块定时检测当前的WiFi网络状况，当检测到WiFi信号不好逐渐减弱时，检测模块通知切换模块，切换模块发起由WiFi向GSM的切换。具体步骤如下步骤601，在会话期间，检测模块检测到WiFi信号逐渐减弱，则将检测结果通知切换模块；步骤602，切换模块向GSM模块发起CS域特服切换呼叫；步骤603，GSM模块向CS域进行特服切换呼叫(HOServiceNo)；步骤604，CS域通知IMS域准备进行会话切换；步骤605，CS域向GSM模块请求建立GSM会话；
步骤606，GSM模块向CS域返回完成建立GSM会话的消息；步骤607，IMS域向IMS SIP UA请求删除WiFi会话；步骤608，IMS SIP UA向IMS域返回完成删除WiFi会话的消息；步骤609A，切换模块向IMS SIP UA发起补充注销流程；步骤610A，IMS SIP UA向IMS域进行IMS域注销；步骤611A，切换模块向GSM模块发起取消前转业务流程；步骤612A，GSM模块向CS域查询前转业务，如果该用户已登记无条件前转号码，则取消无条件前转业务并删除无条件前转号码；步骤613A，CS域向GSM模块返回完成取消前转业务的消息和完成补充注销的消息。完成切换至GSM。
在如图6所示的会话期间由于WiFi信号逐渐减弱而向GSM网络切换的本实施例中，步骤602-604是通过特服切换号码(HOServiceNo)呼叫GSM网络，网络侧CS域收到呼叫后和切换应用服务器(HO_AS)进行通信，根据呼叫携带的切换号码识别出要发生切换的终端和需要进行的操作，并转至IMS域完成特殊注销；步骤605-608是采取软切换方式在建立GSM会话之后删除WiFi会话，实际上，采取硬切换方式，即先删除WiFi会话再建立GSM会话，也是可行的。到步骤608完成后，会话业务已经转接到GSM网络。
如图6中步骤609-613A所示的是本实施例中第一种补充注销方式，其过程与前述如图3中第一种注销方式中步骤302-306A所示的过程是一样的，即先进行IMS域注销，如步骤609-610所示，然后由终端侧发起并完成取消CS域前转业务的流程，如步骤611A-613A所示。
本实施例的补充注销流程中，也可以由网络侧IMS域发起并完成取消CS域前转业务。因此，相应地，本实施例还提供了第二种补充注销方式，如步骤609-613B所示，其过程与前述如图3中第二种注销方式种步骤302-306B所示的过程是一样的，即先进行IMS域注销，如步骤609-610所示，然后通过网络侧IMS域发起并完成取消CS域前转业务的流程，如步骤611B-612B所示，从而完成补充注销。其中步骤611B、612B和613B具体如下步骤611B，网络侧IMS域向CS域发起取消前转业务的流程；步骤612B，CS域向IMS域返回完成取消前转业务的消息；步骤613B，CS域向GSM模块返回完成补充注销的消息。完成切换至GSM。
在如图6所示的会话期间由于WiFi信号逐渐减弱而向GSM网络切换的本实施例中，切换模块调用GSM模块在CS域发起特服切换号码(HOServiceNo)呼叫，该号码已在注册时由网络侧通过信令发送给终端。由于切换从由终端发起一个新的呼叫到网络，网络侧需要将该新的呼叫和以前的会话关联起来，用该新的呼叫替代以前的呼叫，因此，网络侧根据呼叫信息查询到以前的会话通道，并分配新的会话通道，在接续完切换目的端后，释放切换源端。会话切换成功后，可以马上进行如步骤609-613A或步骤609-613B所示的补充注销流程，也可等待本次通话结束后再进行所述的补充注销流程。
图7为根据本发明提供的切换方法实现会话期间由WiFi网络向GSM网络切换的第二实施例信号流程示意图，其中的IMS电话模块为IMS SIP UA，CS电话模块为GSM模块。如图7所示，检测模块定时检测当前的WiFi网络状况，当检测到WiFi信号突然消失时，检测模块通知切换模块，切换模块发起由WiFi向GSM的切换。具体步骤如下步骤701，在会话期间，检测模块检测到WiFi信号突然消失，则将检测结果通知切换模块；步骤702，切换模块向GSM模块发起CS域特服切换呼叫；步骤703，GSM模块向CS域进行特服切换呼叫(HOServiceNo)；步骤704，CS域通知IMS域准备进行会话切换；步骤705，CS域向GSM模块请求建立GSM会话；步骤706，GSM模块向CS域返回完成建立GSM会话的消息；步骤707，IMS域向IMS SIP UA请求删除WiFi会话；
步骤708，IMS SIP UA向IMS域返回完成删除WiFi会话的消息；步骤709，切换模块向GSM模块发起补充特殊注销流程；步骤710，GSM模块向CS域发出特服号码(DeregisterNo)呼叫；步骤711，CS域通知IMS域，IMS域将用户状态更改为未注册状态；步骤712A，切换模块向GSM模块发起取消前转业务的流程；步骤713A，GSM模块向CS域查询前转业务，如果该用户已登记无条件前转号码，则取消无条件前转业务并删除无条件前转号码；步骤714A，CS域向GSM模块返回完成取消前转业务的消息和完成补充特殊注销的消息。完成切换至GSM。
在如图7所示的会话期间由于WiFi信号突然消失而向GSM网络切换的本实施例中，步骤702-704是通过特服切换号码(HOServiceNo)呼叫GSM网络，网络侧CS域收到呼叫后和切换应用服务器(HO_AS)进行通信，根据呼叫携带的切换号码识别出要发生切换的终端和需要进行的操作，并通知IMS域准备进行会话切换；步骤705-708是采取软切换方式在建立GSM会话之后删除WiFi会话，实际上，采取硬切换方式，即先删除WiFi会话再建立GSM会话，也是可行的。到步骤708完成后，会话业务已经转接到GSM网络。
在如图7所示的本实施例中，由于WiFi信号突然消失，无法通过IMS域进行IMS域注销，因此在步骤708之后进行的补充注销流程中的IMS域注销过程，与如图6中步骤609-610所示的普通的IMS域注销方式是不同的。本实施例中所述的补充注销流程中的IMS域注销过程，只能采用如前所述的特殊IMS域注销方式，转至IMS域完成IMS域注销，因而，所述的在步骤708之后进行的补充注销被称为补充特殊注销。
在本实施例中，所述的补充特殊注销流程中的特殊IMS域注销过程，采用了如前所述的特殊IMS域注销方式A，即通过从CS域发起特服号码(DeregisterNo)呼叫转至IMS域，由IMS域将用户状态变为未注册状态，从而完成特殊IMS域注销，具体步骤如图4中步骤402-404所示。在本实施例中所述的在步骤708之后进行的补充特殊注销流程，既可采用如图4中步骤402-407A所示的第一种特殊注销方式，也可采用如图4中步骤402-406B所示的第二种特殊注销方式。
如图7中步骤709-714A所示的是本实施例中第一种补充特殊注销流程，其中采用了前述如图4中步骤402-407A所示的第一种特殊注销方式完成特殊注销，即先通过从CS域发起特服号码(DeregisterNo)呼叫转至IMS域完成特殊IMS域注销，如步骤709-711所示，然后由终端侧发起并完成取消CS域前转业务的流程，如步骤712A-714A所示，从而完成补充特殊注销流程。
如图7中步骤709-713B所示的是本实施例中第二种补充特殊注销流程，其中采用了前述如图4中步骤402-406B所示的第二种特殊注销方式完成特殊注销，即先通过从CS域发起特服号码(DeregisterNo)呼叫转至IMS域完成特殊IMS域注销，如步骤709-711所示，然后由网络侧发起并完成取消CS域前转业务的流程，如步骤712B所示，从而完成补充特殊注销流程。其中步骤712B和713B具体如下步骤712B，在网络侧由CS域发起并完成取消前转业务的流程；步骤713B，CS域向GSM模块返回完成补充特殊注销的消息。完成切换至GSM。
在如图7所示的会话期间由于WiFi信号突然消失而向GSM网络切换的本实施例中，切换模块调用GSM模块在CS域发起特服切换号码(HOServiceNo)呼叫，该号码已由网络侧在注册时通过信令发送给终端。由于切换从由终端发起一个新的呼叫到网络，网络侧需要将该新的呼叫和以前的会话关联起来，用该新的呼叫替代以前的呼叫，因此，网络侧根据呼叫信息查询到以前的会话通道，并分配新的会话通道，在接续完切换目的端后，释放切换源端。会话切换成功后，可以马上进行如步骤709-714A或步骤709-713B所示的补充特殊注销流程，也可等待本次通话结束后再进行所述的补充特殊注销流程。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种实现不同通信网络之间切换的通信终端，其特征在于，包括配置管理单元、网络通信单元和通话及切换单元，其中，配置管理单元，用于保存各单元的配置信息，并与各单元进行信息交互；通话及切换单元，提供CS和IMS电话的人机交互接口，完成CS和IMS电话的通话功能，用于接收网络通信单元的切换通知，并通过网络通信单元向网络侧发送切换信令；网络通信单元，根据CS域和IMS域网络通信协议对信令和语音数据进行处理，用于根据检测到的通信网络信息和设定的切换策略确定切换时机，并通知通话及切换单元；将通话及切换单元发出的切换信令向网络侧发送。
2.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述通话及切换单元中包括切换模块、电路交换CS电话模块和IP多媒体子系统IMS电话模块，分别与配置管理单元相连，其中，切换模块，用于将自身状态通知网络通信单元以控制检测策略，并在收到来自网络通信单元的切换通知后，控制CS电话模块和IMS电话模块进行通信和切换操作；CS电话模块和IMS电话模块将切换信令通过网络通信单元向网络侧发送；CS电话模块，通过所述网络通信单元与CS域网络进行信息交互；并与IMS电话模块之间实现通信信息的共享和交互；IMS电话模块，通过所述网络通信单元与IMS域网络进行信息交互。
3.如权利要求2所述的终端，其特征在于所述的网络通信单元进一步包括检测模块、网络模块和硬件模块，分别与配置管理单元相连，其中，检测模块，用于接收切换模块发来的状态信息，调整检测策略，通过操作系统调用接口定期向网络模块获取网络信号状况，并根据该网络信号状况和设定的切换策略确定切换时机，通知切换模块；网络模块，根据CS域和IMS域网络通信协议对信令和语音数据进行处理；通过与之相连的硬件模块收集网络信息，供检测模块定期获取；接收CS电话模块或IMS电话模块的切换信令，并将所述切换信令通过硬件模块向网络侧发送；接收切换模块的控制命令对网络接口进行操作。
4.如权利要求2所述的终端，其特征在于所述CS域网络为全球移动通信系统GSM网络、通用分组无线业务GPRS网络、宽带码分多址接入WCDMA网络或码分多址接入CDMA2000网络。
5.如权利要求2所述的终端，其特征在于所述IMS域网络为无线保真WiFi网络、蓝牙网络、全球微波接入互操作性WiMAX网络或以太网固定接入网络。
6.一种在不同通信网络之间实现通信切换的方法，适用于CS域网络和IMS域网络之间的切换，其特征在于该方法包括以下步骤A、检测CS域网络和IMS域网络的信号状况；B、根据步骤A所获得的检测结果和设定的切换策略，确定是否满足切换策略，在满足切换策略时进行通信网络切换。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于步骤B中所述检测结果是IMS域网络情况好，所述进行通信网络切换为进行向IMS域网络的切换，具体包括以下步骤B11、终端侧向网络侧发起并完成IMS域注册的流程，网络侧向终端侧返回特服呼叫号码；B12、发起并完成登记CS域前转业务的流程。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于步骤B11中所述的特服呼叫号码，包括特服前转号码ForwardNo、特服注销呼叫号码DeregisterNo和特服切换呼叫号码HOServiceNo；步骤B12为采用步骤B11中所述特服前转号码ForwardNo发起并完成登记CS域前转业务的流程。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于步骤B12中所述发起并完成，为终端侧向网络侧发起并完成、或网络侧发起并完成。
10.如权利要求7或9所述的方法，其特征在于在所述步骤B11之前，进一步包括检测用户是否处于会话状态的步骤，如果用户处于会话状态，则在步骤B11之后，进一步包括以下步骤B111、终端侧向网络侧的IMS域发起特服切换号码呼叫；B112、网络侧的IMS域通过终端侧建立IMS域会话。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于在所述步骤B112之后或之前，进一步包括网络侧的CS域通过终端侧删除CS域会话的步骤。
12.如权利要求6所述的方法，其特征在于步骤B中所述检测结果是IMS域网络信号逐渐减弱，所述进行通信网络切换为进行向CS域网络的切换，具体包括以下步骤B21、终端侧向网络侧发起并完成IMS域注销的流程；B22、发起并完成取消CS域前转业务的流程。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于步骤B22中所述发起并完成，为终端侧向网络侧发起并完成、或网络侧发起并完成。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于在所述步骤B21之前，进一步包括检测用户是否处于会话状态的步骤，如果用户处于会话状态，则在检测步骤之后、步骤B21之前，进一步包括以下步骤B201、终端侧向网络侧的CS域发起特服切换号码呼叫；B202、网络侧CS域通知IMS域准备会话切换；B203、网络侧的CS域通过终端侧建立CS域会话。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于在所述步骤B203之后或之前，进一步包括网络侧的IMS域通过终端侧删除IMS域会话的步骤。
16.如权利要求6所述的方法，其特征在于步骤B中所述检测结果是IMS域网络信号突然消失，所述进行通信网络切换为进行向CS域网络的切换，具体包括以下步骤B31、终端侧向网络侧发起并转至IMS域进行IMS域注销；B32、发起并完成取消CS域前转业务的流程。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于步骤B31为终端侧向网络侧CS域发起特服注销号码呼叫，CS域通知IMS域进行IMS域注销；或为终端侧向网络侧CS域发送包含特服注销号码的注销短消息，CS域通知IMS域进行IMS域注销；或为检测GPRS连接是否有效，如果检测到GPRS连接有效，则终端侧通过GPRS服务向网络侧CS域发送包含特服注销号码的注销信令消息，CS域通知IMS域进行IMS域注销。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于步骤B32中所述发起并完成为终端侧向网络侧发起并完成、或网络侧发起并完成。
19.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于在所述步骤B31之前，进一步包括检测用户是否处于会话状态的步骤，如果用户处于会话状态，则在检测步骤之后、步骤B31之前，进一步包括以下步骤B301、终端侧向网络侧的CS域发起特服切换号码呼叫；B302、网络侧CS域通知IMS域准备会话切换；B303、网络侧的CS域通过终端侧建立CS会话。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于在所述步骤B303之后或之前，进一步包括网络侧的IMS域通过终端侧删除IMS域会话的步骤。
21.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述CS域网络为GSM网络、GPRS网络、WCDMA网络或CDMA2000网络。
22.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述IMS域网络为WiFi网络、蓝牙网络、WiMAX网络或以太网固定接入网络。
全文摘要
本发明提供了一种在IMS域网络与CS域网络之间实现无缝切换的终端及方法，对网络情况进行实时检测，并在满足切换策略时进行通信网络切换，保证了切换期间会话的连续性，为面向多种接入技术、采用SIP作为会话控制协议的IMS域网络提供了技术支持，为FMC的进一步发展提供了有效的技术保证。
文档编号H04W36/14GK101083833SQ200610083660
公开日2007年12月5日 申请日期2006年6月2日 优先权日2006年6月2日
发明者钟辉, 汪曙, 刘源, 树贵明, 周异, 董沛影, 任宜军, 孔涛 申请人:华为技术有限公司