CN101252620A - 一种监听ip域通信的方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监听IP域通信的方法与系统，其方法包括以下步骤：当被监听目标开始呼叫时，被监听侧通过上报被控目标通信内容业务接口中的信令通道发出消息向监听中心侧申请数据传输通道；所述监听中心侧根据所述消息分配相应的所述数据传输通道进行数据传输。本发明方法和系统中在现有监听IP域通信系统中增加了一信令层面，极大地提高了IP域监听的处理效率，提高了被控目标通信内容数据传输的可靠性与安全性。

Description

一种监听IP域通信的方法与系统

技术领域

本发明属于通信系统领域，尤其涉及的是一种监听IP域通信的方法与系统。

背景技术

随着IP技术的发展和日趋成熟，IP通信技术正在逐步替代以电路交换为主的传统通信方式。IP网络的多媒体通信技术派生出许多通信应用模式，并且已经广泛应用于社会的各个行业与各个领域。IP通信技术的广泛应用有效的降低了通信成本，提高了人们的生活质量。

为保障国家安全与社会稳定，在保障个人通信自由与通信秘密的前提下，也需要发展合法监听技术以配合通信技术的发展。合法监听技术也就随着通信技术的发展从电路域语音业务的监听技术快速发展到IP域的监听技术。

目前，ETSI组织对IP域监听提出了一系列的规范，对被监听网元或监听网关与监听中心之间的IP域传输接口做了一系列的定义。如附图1所示，ETSI监听的架构是基于三个接口实现的：HI1(Handover Interface 1：移交接口1)为管理接口，实现对被控目标的设定、取消和查询等操作，并维护HI2(Handover Interface 2：移交接口2)和HI3(Handover Interface 3：移交接口3)接口；HI2为上报监听相关信息的业务接口；HI3为上报被控目标通信内容的业务接口。与电路域的监听架构不同，在IP域的监听架构中，HI3接口的网络层协议一般采用IP协议，HI3接口的传输层协议从安全性与数据传输可靠性的角度考虑一般采用TCP/IP协议，HI2接口也同样是基于TCP/IP协议进行传输。监听相关信息和通信内容分别通过HI2和HI3接口传输到监听中心，并通过HI2消息和HI3消息中均带有的监听目标标识与呼叫标识等内容将HI2接口数据与HI3接口数据关联起来。

以IMS网络中的呼叫为例，HI3接口传输的通信内容主要是被监听目标的上下行媒体RTP流，根据RTP负荷的编码类型不同，RTP流的采样率和数据包大小会有所不同，但是这部分媒体流在整个呼叫过程中都会一直持续发送，数据量非常大。HI2接口传输的监听相关信息包括被监听目标的上下行信令流、活动报告等，例如与呼叫相关的主被叫号码、呼叫状态、呼叫时长、呼叫信令等。但是HI2接口消息的数据量相对于HI3接口消息来说就要少很多，一般只在呼叫开始、呼叫结束和呼叫过程中有新的呼叫相关信息需要上报时才会向监听中心发送HI2报告。

在ETSI组织制定的IP域监听接口规范中，要求HI2接口和HI3接口消息都采用一定的规则进行编码后才可以进行传输。每个HI2消息头中均需带有唯一的标识，即被监听目标的监听目标标识与和标识当前呼叫的呼叫标识，消息体中包含有监听中心侧分析呼叫所需的相关监听信息；同样每个HI3消息的消息头中也均需带有唯一的标识，即被监听目标的监听目标标识与和标识当前呼叫的呼叫标识，消息体中含有被监听目标的上下行媒体流。

如图2所示的IP域监听中被监听侧和监听中心侧的HI2/HI3接口连接模型。在传输HI2消息时，被监听网元或监听网关可以与监听中心侧建立一个或多个固定的HI2通道，例如TCP连接。被监听网元或监听网关将所有被监听目标的监听相关信息编码打包后通过这些通道传送到监听中心。监听中心对HI2报告解码，解析消息头中的监听目标标识和呼叫标识等信息，根据这些信息区分出被监听目标及对应呼叫，并对消息体中包含的监听相关信息进行进一步的分析。每个呼叫的监听相关信息还会使用监听相关信息开始命令与监听相关信息结束命令来标识与一个呼叫相关的所有监听相关信息报告的开始和结束，在监听相关信息开始命令与监听信息结束命令之间的监听相关信息报告则使用监听相关信息继续的命令上报。

在传输HI3消息时，被监听网元或监听网关也同样与监听中心侧建立一个或多个固定的HI3通道，例如TCP连接。被监听网元或监听网关将所有被监听目标的媒体流数据加上监听目标标识、呼叫标识和媒体流方向等信息，一起封装编码后再通过这些通道传送到监听中心侧。监听中心侧对每个HI3报告解码，解析消息头中的监听目标标识、呼叫标识等信息，根据这些信息进行匹配区分出被监听目标及所属呼叫分支再进行相应处理，与对应的HI2报告关联，同时提取出HI3报告中包含的媒体流数据进行存储和处理。HI3消息中包含的媒体流方向信息，例如上下行方向，用于区分同一呼叫中不同方向的媒体流，监听中心需要分别处理。在HI3消息中无法提供媒体流方向的情况下，监听中心还需要解析被控目标通信内容包中的源、目的地址，以区分出不同方向的媒体流。

综上所述，在现有的监听IP域通信技术中，HI3接口采用上述方式传送被控目标通信内容，则在被监听侧需要对每个被控目标通信内容数据包进行编码，在监听中心侧还需要对每个被控目标通信内容数据包进行解码并使用监听目标标识、呼叫标识和媒体流方向等关键字段进行匹配，这样对监听中心侧处理来说就增加了一定的复杂度，大大降低了监听中心的处理效率，尤其是在HI2和HI3通道不能实时同步的情况下，监听中心侧无法根据监听相关信息开始命令与监听相关信息结束命令来判断被控目标通信内容包传送的开始和结束，因此，现有技术有待于进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种监听IP域通信的方法与系统，由于在现有技术的ETSI监听接口结构中增加了一信令层面，使得所述被监听侧与所述监听中心侧无需对每个所述被控目标通信内容数据包进行编码与解码就可直接传输。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案包括：

一种监听IP域通信的方法，其所述方法包括以下步骤：

A、当被监听目标开始呼叫时，被监听侧通过上报被控目标通信内容业务接口中的信令通道发出消息向监听中心侧申请数据传输通道；

B、所述监听中心侧根据所述消息分配相应的所述数据传输通道进行数据传输。

所述的方法，其中，所述步骤A中的所述消息包括所述数据传输通道的通道号、发送端地址、目标标识、呼叫标识与媒体流方向。

所述的方法，其中，所述步骤A中的所述数据传输通道用于传输被控目标通信内容的数据。

所述的方法，其中，所述A步骤还包括：当一个呼叫有上下两路媒体流时，则需要建立两个所述数据传输通道，分别传输两个方向的数据。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括以下步骤：

B1、所述监听中心侧接收到所述消息后，申请空闲的所述数据传输通道的连接端口资源，分配接收端地址，并返回给所述被监听侧。

所述的方法，其中，所述步骤B1还包括：所述被监听侧与所述监听中心侧建立连接，若所述连接端口连接成功，则进行数据传输；若所述连接端口连接失败，则将所述被控目标通信内容的数据进行缓存或丢弃。

所述的方法，其中，所述步骤B1还包括以下步骤：

B11、所述被监听侧与所述监听中心侧根据所述消息中的所述发送端地址与所述接收端地址进行连接。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括以下步骤：

B2、所述监听中心侧接收所述被控目标通信内容的数据并进行存储与处理。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括以下步骤：

B3、当所述被控目标通信内容的数据传输结束时，所述监听中心侧根据所述消息中的所述数据传输通道的通道号断开连接。

一种实现监听IP域通信方法的系统，所述系统中的所述被监听侧包括上报被控目标通信内容业务接口的数据传送管理模块与所述上报被控目标通信内容业务接口的数据传送模块；所述监听中心侧包括所述上报被控目标通信内容业务接口的数据接收管理模块、上报被控目标通信内容业务接口的数据接收模块与上报被控目标通信内容业务接口的数据存储模块，其特征在于，在所述被监听侧与所述监听中心侧之间增加了一上报被控目标通信内容业务接口的信令通道；

所述被监听侧还包括一上报被控目标通信内容业务接口的发送端信令处理模块，所述发送端信令处理模块在所述信令通道中发送开始传输数据与结束传输数据的信令消息；

所述监听中心侧还包括一上报被控目标通信内容业务接口的接收端信令处理模块，所述接收端信令处理模块在所述信令通道中接收开始传输数据与结束传输数据的信令消息。

本发明所提供的一种监听IP域通信的实现方法和系统，在所述被监听侧与所述监听中心侧之间的所述HI3接口上增加一信令层面，使得所述被监听侧与所述监听中心侧无需对每个所述被控目标通信内容数据包进行编码与解码，从而大大提高了监听的效率，提高了所述被控目标通信内容数据传输的可靠性与安全性。

附图说明

图1为现有技术的ETSI监听接口结构图；

图2为现有技术IP域监听中被监听侧和监听中心侧的HI2/HI3接口连接图；

图3为本发明的动态创建数据通道处理HI3数据的HI3接口连接图；

图4为本发明的动态创建数据通道处理HI3数据的处理流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的各较佳实施例进行较为详细的说明。

本发明所提供的一种监听IP域通信的方法与系统，在现有技术的ETSI监听接口结构中增加一信令层面，从而大大提高了监听的效率，提高了所述被控目标通信内容数据传输的可靠性与安全性。

如图3所示的本发明对现有技术ETSI监听接口结构中的所述HI3(Handover Interface 3：移交接口3)接口进行了改进，本发明在所述被监听侧与所述监听中心侧之间的所述HI3接口中增加了信令层面，所述信令层面用于动态分配所述HI3数据传输通道，其中，所述HI3为上报被控目标通信内容的业务接口。如附图3所示，所述HI3信令通道接口仅用于处理HI3接口的信令消息，包括HI3数据通道的建立和删除等。而包含媒体流数据的被控目标通信内容包，全部通过动态建立的所述HI3数据传输通道进行传输，无需将被控目标通信内容包封装上监听目标标识、呼叫标识和媒体流方向等信息，在所述被监听侧与所述监听中心侧无需对大量的被控目标通信内容包进行编码与解码，所述监听中心侧也无需对每个所述HI3数据包都使用监听目标标识和呼叫标识进行匹配，大大提高了IP域监听的处理效率。因此采用本发明提供的一种监听IP域通信的实现方法极大的降低了监听中心侧对HI3接口数据处理的复杂性，提高了数据传输的可靠性与安全性。

根据图3与图4可知，本发明提供的一种监听IP域通信的方法与系统包括：

一种监听IP域通信的方法，其所述方法包括以下步骤：

A、当被监听目标开始呼叫时，被监听侧通过上报被控目标通信内容业务接口中的信令通道发出消息向监听中心侧申请数据传输通道；

B、所述监听中心侧根据所述消息分配相应的所述数据传输通道进行数据传输。

所述的方法，其中，所述步骤A中的所述消息包括所述数据传输通道的通道号、发送端地址、目标标识、呼叫标识与媒体流方向。

所述的方法，其中，所述步骤A中的所述数据传输通道用于传输被控目标通信内容的数据。

所述的方法，其中，所述A步骤还包括：当一个呼叫有上下两路媒体流时，则需要建立两个所述数据传输通道，分别传输两个方向的数据。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括以下步骤：

B1、所述监听中心侧接收到所述消息后，申请空闲的所述数据传输通道的连接端口资源，分配接收端地址，并返回给所述被监听侧。所述被监听侧与所述监听中心侧建立连接，若所述连接端口连接成功，则进行数据传输；若所述连接端口连接失败，则将所述被控目标通信内容的数据进行缓存或丢弃。

所述的方法，其中，所述步骤B1还包括以下步骤：

B11、所述被监听侧与所述监听中心侧根据所述消息中的所述发送端地址与所述接收端地址进行连接。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括以下步骤：

B2、所述监听中心侧接收所述被控目标通信内容的数据并进行存储与处理。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括以下步骤：

B3、当所述被控目标通信内容的数据传输结束时，所述监听中心侧根据所述消息中的所述数据传输通道的通道号断开连接。

如图3与图4所示的，在本发明中相关监听信息在固定的信令通道中进行信令交互，在派生出的数据通道中接收被控目标的媒体流，对于不同呼叫不同方向的媒体流分别采用不同的数据传输通道传输被控目标通信内容。为了实现通过信令控制动态分配所述HI3数据通道传输所述被控目标通信内容的功能，在所述被监听侧需要具备HI3数据传送管理模块、HI3发送端信令处理模块与HI3数据传送模块。

所述HI3数据传送管理模块

所述HI3数据传送管理模块实现对所述被监听侧所述HI3接口的管理功能，包括如下功能：与所述监听中心侧建立所述HI3信令通道；控制所述HI3发送端信令处理模块进行所述HI3信令处理；管理发送端连接端口资源，根据信令处理模块的处理结果申请和释放发送端连接端口，建立或删除与所述监听中心侧的所述HI3数据传输通道；控制所述HI3数据传送模块进行所述HI3数据的传送。当有多路媒体流需要传输时，要建立多个所述HI3数据传输通道，各所述数据传通道之间用通道号来标识区别。

所述HI3发送端信令处理模块

所述HI3数据传送管理模块实现的功能包括如下：在所述HI3信令通道中发送和接收信令；开始传送数据前向所述监听中心侧发起数据传送请求并处理应答；结束传送数据时向所述监听中心侧发起数据传送结束请求并处理应答；处理所述HI3接口的其他信息的上报。

所述HI3数据传送模块

所述HI3数据传送管理模块实现的功能包括如下：分配所述被控目标通信内容数据包在相应的所述HI3数据传输通道中传送；在所述HI3数据传输通道中向所述监听中心侧发送所述被监听目标的所述被控目标通信内容；当所述HI3数据传输通道出现异常时实现所述HI3数据的缓存及告警上报。

如图3与图4所示的，在本发明中为了实现通过信令控制动态分配HI3数据通道传输被控目标通信内容的功能，在监听中心侧需要具备HI3数据接收管理模块、HI3接收端信令处理模块、HI3数据接收模块与HI3数据存储模块。

所述HI3数据接收管理模块

所述HI3数据接收管理模块实现对所述监听中心侧HI3接口管理的功能，包括如下功能：与所述被监听侧建立所述HI3信令通道；控制所述HI3接收端信令处理模块并对所述HI3信令进行处理；管理接收端连接端口资源，根据信令处理模块的处理结果申请和释放接收端连接端口，建立和删除与所述被监听侧的所述HI3数据传输通道；控制所述HI3数据接收模块对所述HI3数据进行接收与处理。当有多路媒体流需要传输时，要建立多个所述HI3数据传输通道，各所述数据传输通道之间用通道号来标识区别。

所述HI3接收端信令处理模块

所述HI3数据接收管理模块实现的功能包括如下：在所述HI3信令通道中发送和接收信令；处理所述被监听侧发起的数据传送请求，并将所述HI3数据接收管理模块申请接收端连接端口资源的结果返回给所述被监听侧；处理所述被监听侧发起的数据传送结束请求，并将所述HI3数据接收管理模块释放接收端连接端口资源的结果返回给所述被监听侧。

所述HI3数据接收模块

所述HI3数据接收管理模块实现的功能包括如下：在所述HI3数据传输通道中接收所述被控目标通信内容数据；将接收到的所述被控目标通信内容数据传送给数据存储模块进行存储及处理；当所述HI3数据传输通道出现异常时将所述HI3缓存补发数据的处理及告警上报。

所述HI3数据存储模块

所述HI3数据存储模块处理由所述HI3数据接收模块传送的数据，根据所述数据传输通道号实现所述HI3数据的存储及处理功能。

以上所述被监听侧与所述监听中心侧具体功能并不完全限制于上述模块的划分，实施时可灵活调整。

下面将结合附图4进一步说明本发明中所述被监听侧与所述监听中心侧的具体处理流程。在以下步骤中所述被监听侧设备均指直接向所述监听中心发送所述被控目标通信内容的设备，可以是所述被监听网元，也可以是所述监听网关。

步骤401：当所述被监听网元检测到所述被控目标开始呼叫活动，需要开始向所述监听中心侧转发通信内容时启动步骤402；被控目标标识、呼叫标识和媒体流方向等信息则由HI3接口模块的上层业务接口给出。

步骤402：所述被监听侧申请空闲的发送端连接端口资源。空闲资源占用成功则继续步骤403；失败则将此次呼叫的所述被控目标通信内容数据作缓存或丢弃处理，本次流程结束。

步骤403：所述被监听侧向所述监听中心侧发送数据传送请求，消息中包含所述数据传输通道的通道号、发送端地址、接收端地址、目标标识、呼叫标识与媒体流方向等信息。

步骤404：所述监听中心接收到所述步骤403的数据传送请求后，申请空闲的接收端连接端口资源；空闲资源占用成功则在步骤405中返回所述数据传输通道建立成功的结果，若空闲资源占用失败则返回所述数据传输通道建立失败的结果。

步骤405：所述监听中心侧根据所述步骤404的处理结果向所述被监听侧返回数据传送应答，消息中包含通道号、通道建立结果等信息；若所述步骤404中接收端连接端口资源占用成功还需包含占用的接收端地址。

步骤406：所述被监听侧根据所述步骤405的处理结果建立所述数据传输通道，若所述监听中心侧返回失败，则将此次呼叫的所述被控目标通信内容作缓存或丢弃处理，本次流程结束；若所述监听中心侧返回成功，则与所述监听中心侧的HI3数据传输通道连接，若所述HI3数据传输通道连接建立失败则仍将此次呼叫的被控目标通信内容作缓存或丢弃处理，本次流程结束；若所述HI3数据传输通道连接建立成功则继续步骤407。

步骤407：若所述步骤406成功建立所述HI3数据传输通道，则所述被监听侧设备在收到需要向所述监听中心转发的所述被控目标通信内容数据包后，选择对应的所述HI3数据通道向所述监听中心转发；当所述被控目标通信内容数据包传送完毕时，则继续步骤408。

步骤408：当所述被监听网元检测到所述被控目标的呼叫已经结束或者媒体流发生了切换，需要停止当前呼叫媒体流的转发时，则需要继续步骤409。

步骤409：所述被监听侧断开需要结束媒体流转发的所述HI3数据传输通道连接，并释放发送端连接端口资源，并转入步骤410。

步骤410：所述被监听侧设备向监听中心发送数据传送结束请求，消息中包含需要断开连接的所述通道号，并转入步骤411。

步骤411：所述监听中心侧收到数据传送结束请求后，根据请求中所带的所述通道号查找当前已经建立的对应的所述HI3数据通道连接，若查找成功则断开相应的所述HI3数据传输通道连接，释放接收端连接端口资源，并释放通道数据，在步骤412中向所述被监听侧返回删除所述HI3数据通道成功的结果；若查找失败或其他失败原因，则在步骤412中向所述被监听侧返回删除所述HI3数据传输通道失败的结果。

步骤412：所述监听中心侧根据所述步骤411的处理结果向所述被监听侧返回数据传送结束应答，所述结束应答中包含通道号、通道删除结果等信息，并转入步骤413。

步骤413：所述被监听侧数据传送结束应答后，根据应答中所带的通道号释放相应的所述HI3数据传输通道。

在上述步骤中，若出现由于接口资源申请失败等原因导致所述被监听侧将本次呼叫的所述被控目标通信内容作缓存处理时，则需要所述被监听侧在一定延时后从步骤402开始重新向所述监听中心侧发起数据传送请求，继续向所述监听中心侧转发缓存的被控目标通信内容。

采用本发明提供的一种监听IP域通信的方法与系统，在所述被监听侧与所述监听中心侧之间的所述HI3接口上增加一信令层面，所述信令层面动态分配所述HI3数据通道对所述被控目标通信内容进行传输，极大地提高了IP域监听的处理效率，同时对每一路媒体流只需在所述HI3数据通道建立时匹配和关联一次，并降低了监听中心侧HI3接口数据处理的复杂性，提高了数据传输的可靠性与安全性。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述并不能理解为对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1、一种监听IP域通信的方法，其所述方法包括以下步骤：

A、当被监听目标开始呼叫时，被监听侧通过上报被控目标通信内容业务接口中的信令通道发出消息向监听中心侧申请数据传输通道；

B、所述监听中心侧根据所述消息分配相应的所述数据传输通道进行数据传输。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中的所述消息包括所述数据传输通道的通道号、发送端地址、目标标识、呼叫标识与媒体流方向。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中的所述数据传输通道用于传输被控目标通信内容的数据。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述A步骤还包括：当一个呼叫有上下两路媒体流时，则需要建立两个所述数据传输通道，分别传输两个方向的数据。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括以下步骤：

B1、所述监听中心侧接收到所述消息后，申请空闲的所述数据传输通道的连接端口资源，分配接收端地址，并返回给所述被监听侧。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤B1还包括：所述被监听侧与所述监听中心侧建立连接，若所述连接端口连接成功，则进行数据传输；若所述连接端口连接失败，则将所述被控目标通信内容的数据进行缓存或丢弃。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B1还包括以下步骤：

B11、所述被监听侧与所述监听中心侧根据所述消息中的所述发送端地址与所述接收端地址进行连接。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括以下步骤：

B2、所述监听中心侧接收所述被控目标通信内容的数据并进行存储与处理。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括以下步骤：

B3、当所述被控目标通信内容的数据传输结束时，所述监听中心侧根据所述消息中的所述数据传输通道的通道号断开连接。

10、一种实现权利要1所述方法的系统，所述系统中的所述被监听侧包括上报被控目标通信内容业务接口的数据传送管理模块与所述上报被控目标通信内容业务接口的数据传送模块；所述监听中心侧包括所述上报被控目标通信内容业务接口的数据接收管理模块、上报被控目标通信内容业务接口的数据接收模块与上报被控目标通信内容业务接口的数据存储模块，其特征在于，在所述被监听侧与所述监听中心侧之间增加了一上报被控目标通信内容业务接口的信令通道；

所述被监听侧还包括一上报被控目标通信内容业务接口的发送端信令处理模块，所述发送端信令处理模块在所述信令通道中发送开始传输数据与结束传输数据的信令消息；

所述监听中心侧还包括一上报被控目标通信内容业务接口的接收端信令处理模块，所述接收端信令处理模块在所述信令通道中接收开始传输数据与结束传输数据的信令消息。

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