CN101652973B - 基于sip的媒体服务中的会话控制 - Google Patents

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Abstract

一种保持向SIP应用服务器通知SIP客户端的状态的方法，其中，SIP应用服务器位于用于SIP客户端的媒体平面和信令平面内，并且负责接受SIP客户端到SIP会话中和从SIP会话删除它们，方法包括跨媒体平面将保活消息从SIP客户端发送到SIP应用服务器。

Description

基于SIP的媒体服务中的会话控制
技术领域
本发明涉及基于SIP的媒体服务中的，并且特别(但不一定)是一键通(Push-to-Talk)服务中的会话控制。更具体地说，本发明涉及为此类服务提供保活(keep-alive)机制。
背景技术
步话机类型服务早就证明了其在要在相互之间快速传递简短消息的用户之间受欢迎。步话机类型服务有时称为一键通(PTT)服务。此类PTT服务通常一直由双向便携式对讲机提供，这些对讲机利用无线电频谱的专用部分，但只允许用户与利用类似终端且在对讲机的较短操作范围的范围内的一小群预选择用户通信。近来，服务已被引入美国，其搭载在现有蜂窝电话基础设施上。然而，这些服务在性质上是私有的，不允许用户在不同的运营商网络之间通信。
在拓宽PTT服务的使用的尝试中，已建立了称为开放移动联盟(www.openmobilealliance.org)的行业集合，目的是将允许通过蜂窝网络提供的步话机服务的网络间可操作性的适合协议标准化。多种标准建立的服务称为蜂窝一键通(Push-to-talk Over cellular)(PoC)。PoC利用IP多媒体子系统(IMS)处理经PoC应用服务器(充当SIPAS)的PoC会话的建立和控制。PoC提议相关联语音数据将通过分组交换接入技术传输。在使用GSM和UMTS的情况下，这将是通用分组无线电服务(GPRS)接入技术。在其它网络架构中，将利用类似的分组交换接入技术传输谈话数据。一键通服务也可通过电路交换接入网络提供，但这不是优选。版本1.0中陈述了PoC的当前状况。PoC第2版的要求现在正在设计。PoC第2版将扩展PoC以包括多媒体而不只是语音。
PoC AS在信令平面和媒体平面内均存在。它实现媒体资源功能(MRF)，包括a)在实现所有媒体有关功能的媒体平面节点中的媒体资源功能处理器(MRFP)和b)在充当到S-CSCF的SIP用户代理的信令平面节点中的媒体资源功能控制器(MRFC)。虽然在MRFC与MRFP之间的接口尚未标准化，但在标准化时，它可能是基于H.248。也可能是在PoC的情况下，通过MRFP的实际(音频)媒体将使用实时传输协议(RTP)将数据打包，或者使用消息会话中继协议(MSRP)传送文件。
PoC使用“发言权控制”的概念指示在任何给定时间涉及PoC会话的哪个PoC客户端可发送媒体。MRFC充当用于PoC会话的媒体发言权控制实体。如无许可，PoC客户端不发送任何类型的媒体，甚至不发送指示静止的媒体分组。发言权控制由分配的PoC应用服务器使用媒体突发控制协议(Media Burst Control Protocol)(MBCP)处理。MBCP消息跨媒体层传输。一旦PoC会话已建立，PoC客户端便通过发送MBCP媒体突发请求消息到PoC AS，请求“发言权”。假设其它PoC客户端当前没有发送媒体的许可，则PoC AS接受请求，并将MBCP媒体突发授予消息返回到PoC客户端。
MBCP定义在当前无PoC客户端具有发送媒体的许可时发出到PoC会话中所有参与者的“媒体突发闲置”消息。接收此消息的PoC客户端了解到它能在需要时请求发送媒体的许可。PoC AS授予PoC客户端在某个预定义期间的发言权，例如，10秒钟。在那之后，PoC AS调用发送媒体的许可，并将MBCP媒体突发闲置消息发出到参与者。如果无参与者请求发送媒体的许可，则PoC AS将在增大的时间间隔发出其它媒体突发闲置消息，最长为某一固定最大间隔。
PoC会话能由于多个原因而“挂起”。这可能是例如因为PoC客户端失去无线电覆盖。在此类情况下，网络实体，并且具体而言IMS内的SIP代理可能在状态信息不再是必需时保留状态信息。可能更重要的是，用户在其丢失到服务的接入的时间点之后可能被计费。因此，最好是提供某种保活机制，允许网络实体了解会话何时已挂起。
上述问题不限于PoC，而是也可能适用于其它IMS启用的服务，并且实际上适用于依赖SIP在端点之间建立和控制会话的非IMS服务。
名称为“Session Timers in the Session Initiation Protocol(SIP)”的IETF RFC 4028提供了一个能适用于PoC会话的此类机制。该机制要求参与SIP客户端以定期间隔跨SIP信令路径发送SIP邀请或更新消息。为避免信令网络过载，建议发送保活消息的间隔为大约30分钟。然而，由于通常的IMS会话并且尤其是PoC会话预期存活较短，因此，此机制应用到IMS将使得在不需要状态信息后很长时间在网络内保留状态信息，并且将对解决过度计费问题帮助不大。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种保持向SIP应用服务器通知SIP客户端的状态的方法，其中，SIP应用服务器位于用于SIP客户端的媒体平面和信令平面内，并且负责接受SIP客户端到SIP会话中和从SIP会话删除它们。方法包括跨媒体平面将保活消息从SIP客户端发送到SIP应用服务器。
由于媒体平面消息能比等效的信令平面(即SIP)消息更短，并且经过相对少的节点，因此，能发送保活消息的时间间隔更短，而不会过度地加负载于信令网络。
将理解，本发明尤其适用于半双工会话。在此类会话中，SIP客户端仅在未正在发送媒体或者SIP应用服务器不允许其发送媒体时才发送保活消息。当SIP客户端正在发送媒体时，这表示隐式保活机制。
可能必需在SIP客户端与SIP应用服务器之间协商保活计时器值，所述计时器值定义从SIP客户端发送保活消息的间隔。SIP应用服务器运行设置成在所述计时器值期满的计时器，其中，如果SIP应用服务器在计时器的期满前尚未收到保活消息，则从SIP客户端参与的SIP会话将其删除。
在本发明的典型应用中，SIP应用服务器位于IP多媒体子系统网络内，并且所述保活消息是媒体突发控制协议消息。更优选的是SIP应用服务器是负责发言权控制的蜂窝一键通应用服务器，并且所述SIP客户端是在蜂窝一键通会话中涉及的蜂窝一键通客户端。
优选的是在SIP客户端没有发送媒体的许可时发送保活消息。SIP客户端确实有发送媒体的许可时，不发送保活消息。
优选的是没有蜂窝一键通会话中涉及的SIP客户端有发送媒体的许可，并且SIP应用服务器接收保活消息时，应用服务器将确认发送到SIP客户端，否则不发送确认。
优选的是不同于发送保活消息的客户端的SIP客户端具有发送媒体的许可时，SIP应用服务器不明确确认消息的接收，并且发送保活消息的SIP客户端将媒体的接收视为隐式确认。SIP客户端具有发送媒体的许可时，不发送保活消息和显式确认。
在本发明的实施例中，所述保活消息是伪RTP媒体分组。
根据本发明的第二方面，提供了一种SIP客户端，客户端设置用于将保活消息发送到负责接受SIP客户端到SIP会话中和从SIP会话删除它们的SIP应用服务器，保活消息跨媒体平面发送。
根据本发明的第三方面，提供了一种SIP应用服务器，服务器负责接受SIP客户端到SIP会话中和从SIP会话删除它们，服务器设置用于通过媒体平面从SIP客户端接收保活消息。
附图说明
图1以示意图方式示出包括PoC应用服务器的IMS网络；
图2示出与用于PoC会话的保活计时器值协商相关联的信令；以及
图3示出与用于三种不同会话情况的PoC的保活机制相关联的信令。
具体实施方式
图1以示意图方式示出包括各种网络节点的IMS网络，包括应用服务器和SIP代理。此架构将为本领域的技术人员所熟知。为论述的目的足以引起注意的是IMS客户端1，即用户终端，连接到可能是诸如GSM或3G网络等蜂窝电话网络的接入网络2。IMS客户端经接入网络与IMS核心网络3和传输网络4通信。通过IMS客户端与IMS核心网络内的实体和对等IMS客户端交换SIP信令，建立了IMS服务会话。IMS核心网络链接到传输网络，前者根据需要使传输网络内的可用资源供IMS客户端使用。
再考虑IMS核心网络，IMS客户端分配有服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)5。S-CSCF位于使用IMS客户端的订户的归属IMS域内，而不考虑客户端是从归属域内还是经“受访”域接入IMS。CSCF(包括S-CSCF)处理有关订户的可达性、认证和授权。服务的供应由SIP应用服务器(AS)处理。图1示出为PoC服务提供服务逻辑的PoC AS6。如上所述，PoC AS实现包括MRFC和MRFP的MRF。用户媒体流过MRFP。
在订户要与对等用户建立PoC会话时，订户的IMS客户端经代表订户附连到IMS的点的P-CSCF，将SIP邀请发送到S-CSCF。在检测到邀请与PoC会话有关时，S-CSCF为订户安装的初始过滤规则使邀请被路由到PoC服务器。PoC服务器执行所需的动作，包括初始化计费和分配资源，将自己添加到SIP路径中，并且将邀请返回到S-CSCF。S-CSCF将邀请向前向对等用户转发。
此处提议引入保活机制，该机制涉及跨PoC客户端与PoC AS之间的媒体平面发送保活消息。各种机制/协议能用于输送此类消息。例如，指定新MBCP消息可能是适当的。备选地，在传输协议是RTP的情况下，能使用伪RTP媒体分组。伪RTP分组实质上只是无有效负载的RTP分组。此实现将要求修改PoC客户端以便即使它没有显式许可也允许发送媒体。
此机制的前提条件是在PoC客户端与PoC AS之间的保活消息间隔的协商(参见图2)。因此，在PoC客户端启动、加入或重新加入PoC会话时，PoC客户端使用fmtp参数包括建议的时间间隔(“fmtp”是应用能用于在SIP邀请或重新邀请的会话描述协议(SDP)中添加参数的标准化参数)。时间间隔按每个媒体发言权控制实体协商(在多媒体情况下可存在多个此类实体，每个媒体类型一个实体，但一个实体能处理多个流)。
图2示出使用SIP在信令平面中的协商过程(术语“CSCF”在适当时表示P-CSCF、I-CSCF和S-CSCF复合体)，其中流程的步骤如下所述：
1.PoC客户端将SIP邀请请求发送到CSCF。SIP邀请请求包含[OMA-PoC-CP]指定的信息和带有建议的保活消息间隔的附加的fmtp。在示例中，此值设为20秒。
2.CSCF使用在[TS24.229]中指定的机制将SIP邀请请求转发到PoC AS。
3.PoC AS评估收到的建议的保活消息间隔，并在SIP 200 OK响应中将值返回到S-CSCF。PoC AS启动计时器，监视来自PoC客户端的保活消息的接收。
4.CSCF向PoC客户端转发200 OK。PoC客户端基于从PoC服务器收到的值启动计时器。在计时器期满时，PoC客户端发送保活消息。时间间隔可在PoC会话期间重新协商，并且对于每个媒体发言权控制实体可以不同。
应认识到，PoC客户端不必为所有会话情况将保活消息发送到PoC AS。通过使用作为保活消息或保活响应的媒体，能降低信令负载，其中，媒体在PoC客户端与PoC AS之间发送。参照图3，它示出了三种会话情况。
情况1)：没有连接到媒体发言权控制实体的PoC客户端当前具有发送媒体的许可。
根据现有技术解决方案，在此情况下，PoC AS将以增大的间隔发出MBCP媒体突发闲置消息。与此相反，此处提议仅响应于每个收到的保活消息而发送媒体突发闲置消息。PoC客户端将媒体突发闲置消息作为其保活消息的确认处理，并且将其计时器重置为零。如果在收到保活消息前，PoC AS中的计时器期满，则PoC AS从PoC会话中删除PoC客户端。
情况2)：连接到媒体发言权控制实体的另一PoC客户端当前具有发送媒体的许可。
PoC客户端根据同意的时间间隔发送保活消息。PoC AS因此注意到PoC客户端保持“已连接”，并且将继续向它发送媒体。PoC客户端接收媒体，并因此注意到PoC AS已收到其最后的保活消息。这表示保活消息的隐式确认，并且PoC客户端将其计时器重置为零。同样地，如果PoC服务器中的计时器期满而未收到保活消息，则PoC AS从PoC会话中删除PoC客户端。
情况3)：PoC客户端当前具有发送媒体的许可。
这种情况下，PoC客户端无需发送保活消息。它发送媒体，并且PoC服务器将媒体视为隐式保活消息。无需在PoC AS维护新计时器。如上所述，根据PoC的当前状态，PoC AS将维护具有预定义时间期间的计时器，在该期间期满时，从PoC客户端删除发言权。除此计时器外，根据技术现状的PoC提议，PoC AS维护又一计时器以检测在PoC客户端部分上的连接丢失。此机制在每次从具有发送媒体许可的PoC客户端收到媒体时启动计时器(PoC客户端在具有发言权时将始终发送媒体-在用户不发言的情况下，发送静止RTP分组)。如果在收到媒体前，计时器期满，则从会话中删除PoC客户端。
本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下，可对上述实施例进行各种修改。例如，虽然上述示例涉及PoC服务，但本发明可应用到其它IMS服务，包括话音和视频电话。实际上，本发明可适用于非IMS，但仍基于SIP的服务。特别是，本发明适用于半双工服务。

Claims (12)

1.一种保持向SIP应用服务器通知SIP客户端的状态的方法，其中，所述SIP应用服务器位于用于SIP客户端的媒体平面和信令平面内，并且负责接受SIP客户端到SIP会话中和从SIP会话删除它们，所述方法包括：
使用SIP信令跨所述信令平面在所述SIP客户端与所述SIP应用服务器之间协商计时器值；以及
跨所述媒体平面将保活消息从所述SIP客户端发送到所述SIP应用服务器，所述计时器值定义从所述SIP客户端发送所述保活消息的间隔，其中所述SIP客户端仅在没有正在发送媒体或者所述SIP应用服务器不允许其发送媒体时才发送保活消息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述SIP会话是半双工会话。
3.如权利要求1到2的任一项所述的方法，其中所述SIP应用服务器在已接收到保活消息时，通过所述媒体平面将确认发送到所述SIP客户端。
4.如权利要求1到2的任一项所述的方法，其中所述SIP应用服务器在已接收到保活消息并且没有要发送到所述SIP客户端的媒体时将确认发送到所述SIP客户端。
5.如权利要求1到2的任一项所述的方法，其中所述SIP应用服务器位于IP多媒体子系统网络内。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述保活消息是媒体突发控制协议消息。
7.如权利要求2所述的方法，其中所述SIP应用服务器是负责发言权控制的蜂窝一键通应用服务器，并且所述SIP客户端是在蜂窝一键通会话中涉及的蜂窝一键通客户端。
8.如权利要求7所述的方法，并包括当所述SIP客户端没有发送媒体的许可时发送保活消息，以及当所述SIP客户端确实有发送媒体的许可时，不发送所述保活消息。
9.如权利要求8所述的方法，并且包括当没有所述蜂窝一键通会话中涉及的SIP客户端有发送媒体的许可，并且所述SIP应用服务器接收保活消息时，将确认发送到所述SIP客户端，否则不发送确认。
10.如权利要求9所述的方法，并且包括当不同于发送所述保活消息的客户端的SIP客户端具有发送媒体的许可时，所述SIP应用服务器不明确确认所述消息的接收，并且发送所述保活消息的SIP客户端将媒体的接收认为是隐式确认。
11.如权利要求8到10的任一项所述的方法，并且包括当所述SIP客户端具有发送媒体的许可时，不发送保活消息和显式确认。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述保活消息是伪RTP媒体分组。
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