CN101904156B - 在SIP/IMS和UPnP网元之间交换控制代码 - Google Patents

在SIP/IMS和UPnP网元之间交换控制代码 Download PDF

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Abstract

一种在IMS(IP多媒体子系统)网络(2)的SIP(会话发起协议)启用第一网元(1)(例如连接于该网络的移动终端)和UPnP(通用即插即用)启用网络(4)的UPnP启用第二网元(3)之间交换控制代码的方法，这两种网络都通过IMS/UPnP接口(5)互连。第一网元(1)使用符合通配符PSI(公共服务身份)格式并包括对PSI寻址有效的PSI地址部分A以及通配符地址部分A’的地址对SIP/SIP接口(6)的请求进行寻址。然后在SIP/SIP接口(6)中将PSI地址部分A转换成分配给模型(die)IMS/UPnP接口(5)的有效SIP URI(通用资源标识符)地址B，同时将通配符地址部分A’转换成指向或分配给UPnP启用网络的第二网元的地址参数B’。接着，在IMS/UPnP接口(5)中将URL参数B’转换成相应UPnP地址(C)。最后，转换基于SIP和基于UPnP的控制代码(CTRSIP、CTRUPP)，并在SIP启用第一网元(1)和UPnP启用第二网元(3)之间来回交换所述控制代码。

Description

在SIP/IMS和UPnP网元之间交换控制代码
描述
发明领域
本发明涉及在IMS(IP多媒体予系统)网络的SIP(会话发起协议)启用的第一网元(例如连接于该网络的移动终端)和UPnP(通用即插即用)启用网络的UPnP启用的第二网元之间交换控制代码的方法，这两种网络都是通过IMS/UPnP接口互连的。
背景
会话发起协议(SIP)是应用层控制(信令)协议，用来创建、修改和终止与一个或多个参与方的会话。这些会话包括互联网电话呼叫、多媒体发行以及多媒体会议。已接受SIP作为3GPP信令协议，并且是IMS架构的永久要素。其连同H.323及其它广泛地用作IP上语音的信令协议。SIP是地址不定的，其地址表达为各种形式的URL/URI，例如电话号码、电子邮件地址等。
对于想要提供移动和固定多媒体服务的电信工作者来说，IP多媒体子系统(IMS)是标准化的下一代联网(NGN)架构。其使用基于SIP标准应用的多媒体信令并运行在标准互联网协议(IP)上。支持已有电话系统(不管是分组交换还是电路交换的)。
通用即插即用(UPnP)是由UPnP论坛发布的一组计算机网络协议。UPnP的目的是允许设备无缝地连接并简化家用(数据共享、通信和娱乐)和公司环境中的网络的应用。UPnP通过定义和发布建立在开放的、基于互联网的通信标准上的UPnP设备控制协议而达成这个目的。UPnP因此是家用/办公室用网络的协议，假设这些设备能彼此发现并彼此通信。基于IP的UPnP非常适于与例如媒体播放器、电视、打印机、扫描仪、电开关、调光器、家用自动化设备等互连。可通过例如互联网或另一外网遥控或设置(例如加热)一些UPnP启用的设备。
希望实现从例如基于SIP/IMS的移动终端的SIP设备通过SIP/UPnP网关功能对UPnP设备/服务进行远程访问。
过去已提出若干现有技术方案，例如：
-使用SIP建立UPnP远程访问通道；
-使用SIP消息服务以传送UPnP消息(参见WO 2006071468)；
-使用SIP以对UPnP网络进行桥接(WO/2007/002242)。
不利的是，这些对UPnP设备/服务远程访问的现有技术方案全都需要使用SIP终端的任意适配以实现远程访问。
S.Moyer等人在互联网工程任务小组互联网草案(2001)中的文献“使用会话发起协议的联网设备的框架蓝图(Framework Draft for NetworkedAppliances using the Session Initiation Protocol)”披露了网络可实现设备的SIP使用。
此外，对将SIP控制消息桥接至UPnP消息的网元寻址的不同方案是可得的。每个UPnP地址可映射到SIP URI地址上。这种方案是非常直接的方案，但它需要下列两种配置中的一种：
1.在不同SIP元中的公共网域中配置全部SIP URL地址。由于可从UPnP网络动态添加或移去UPnP设备，这需要在公共网域中动态添加/去除SIP/URI地址。这种动态过程不存在，并且为SIP/IMS网域管理员带来许多复杂性。因此，这不是实用方案。
2.UPnP域具有其本身的SIP地址域，例如UPnPbridgel.com。每个单独的UPnP地址是地址域的一部分，例如UPnPdevicelUPnPbridgel.com。尽管这的确是一种技术上可行的方案，然而这要求将要桥连接于SIP网络的全部UPnP/SIP桥使用网络到网络接口(NNI)。这也为SIP/IMS网域管理员带来很多复杂性，并因此不是实用方案。
现有技术配置需要安装在或添加至SIP终端的特殊/附加UPnP功能。
要求提供一种方法和/或装置，所述方法和装置针对启用要使用的标准(例如移动)SIP终端以使其通过SIP/IMS网络访问和控制UPnP设备和服务的。
此外，可能要求变得不需要SIP网络中的SIP地址的动态配置或SIP/UPnP桥与SIP网络的基于NNI的互连。
概述
提供一种方法，用于在IMS网络中SIP启用的第一网元(例如连接于该网络的移动终端)和UPnP启用网络的UPnP启用第二网元之间交换控制代码这两种网络都通过IMS/UPnP接口互连，该方法包括步骤：
-第一网元使用符合通配符PSI(公共服务身份)格式并包括对PSI寻址有效的PSI地址部分A以及通配符地址部分A’的地址对SIP/SIP接口的请求进行寻址；
-SIP/SIP接口将PSI地址部分A转换成分配给IMS/UPnP接口的有效SIPURL地址B，同时将通配符地址部分A’转换成指向或分配给UPnP启用网络的第二网元的地址参数B’；
-IMS/UPnP接口将URL参数B’转换成相应UPnP地址；以及
-转换基于SIP和基于UPnP的控制代码并在SIP启用第一网元和UPnP启用第二网元之间来回交换所述控制代码。
PSI(公共服务身份)是面向服务而非用户的SIP URI(URI＝通用资源标识符，即标识和定位互联网上任意类型资源的字符串)。在一个实施例中，通配符化的PSI地址的一个例子可以是sip:.myhome-！.*！ims.telecom.tno.nl。这种通配符化的PSI地址使像sip:myhome-15263ims.telecom.tno.nl和类似地址的PSI地址的例子与其它不是15263的内容匹配，就象由通配符化地址中的通配符码元所指示的那样。在该例中，myhome可以是地址部分A而15263可以是通配符地址部分。
本实施例中经转换的SIP URI地址部分B的一个例子是sip:myhomeims.telecom.tno.nl，而经转换的通配符地址部分B’的例子可以是upnp＝15263，它可通过使用SIP URI参数能力添加至SIP URI地址。这产生地址sip:myhomeims.telecom.tno.nl；upnp＝15263。然而，经转换的地址参数可以不被转换成URI参数，而是添加至SIP URI地址、写入SIP消息的实体部分或用于新SIP标头中。
通配符PSI格式可用于第一网元作出的请求中，因为第一网元可将该通配符PSI格式存储作为其目录系统的一部分。该目录系统包含已知其它网元的地址并可包括关于该网元当前状态的信息(“当时信息”)。根据IMS规范，通配符PSI可以是这个目录的一部分，而用于下个步骤的URI参数可以不是该目录的一部分。
转换中的地址参数B’用来控制IMS/UPnP接口，由于根据IMS规格无法使用该通配符PSI：通配符PSI只能用于特定类型的网元进行寻址。SIP/SIP接口的一个例子是所谓的SIP背靠背用户代理。
存在将通配符地址部分A’转换成指向或分配给UPnP启用网络的第二网元的相关地址参数B’的多种应用。三种替代方案是同等优选的。在一种优选应用中，地址参数B’被转换成加至SIP URI地址的URI参数。在第二较佳应用中，地址参数B’被转换成新SIP标头的值。在第三较佳应用中，地址参数B’被转换成新SIP标头的值。
要注意，家用网络的技术区和商业区相当不同于基于SIP的电信网络的区域(服务提供商)的。因此将两个截然不同的“世界”组合起来而没有通道并且不需要调整/修改任一“世界”中存在的组件。
由此实现的革新包括：
-家用网关的额外功能；
-在操作者域/IMS网络中的额外功能。
对于最终用户的优点在于，为了访问家用网络，用户不需要使用具有(额外)特殊UPnP功能的移动终端。操作者的优势(为其客户利益的应用)是支持公司客户关系：客户将具有额外的动机以从同一服务提供商那里购买移动电话服务和互联网服务，以能够享受到这些优点。
所述实施例可感兴趣于：
-电信工作者提供移动和固定互联网服务；
-家用网关的提供者；-作为对家用网关倡议(HGI)的贡献，这是由大量电信工作者发起的开放式论坛，其旨在发布模型家用网关的规范。除了电信公司，几家制造商已结成联盟。HGI是工作者、内容提供商、服务提供商和制造商讨论家用网关关键规范和标准的地方。
此外，提供配置成执行和/或控制如上所述方法的接口和装置。
另外，提供配置成执行和/或控制上述方法和/或装置的软件程序产品。
软件程序产品可包括存储在例如CD或DVD的数据载体上的一组计算机可执行指令。允许可编程计算机执行上述方法的这组计算机可执行指令也可从远程服务器下载，例如通过互联网。
附图说明
下面将参照一些附图而阐述示例性实施例，这些附图示意地给出适于执行本方法的系统的示例性实施例。
图1示出一种示例性架构；
图2示出终端的一些使用例；
图3示出主要对应于图1的IMS-UPnP桥接的架构，然而以某种其它方式给出；
图4示出较佳家用网关的示例性方框图；
图5-9示出若干示例性处理步骤的示图；
图10示出示例性信号/代码/消息图；以及
图11示出一些寻址示例。
示例性实施例的详细说明
图1的示例性系统配置示出IMS(IP多媒体子系统)网络2的SIP启用第一网元1，例如连接于该网络2的移动终端1，以及UPnP启用网络4的UPnP启用第二网元3，两网络都通过IMS/UPnP接口或网关5互连。此外，已提供SIP/SIP接口6。
为了执行SIP/UPnP控制行为，第一网元1使用符合通配符PSI(公共服务身份)格式并包含对PSI寻址有效的称为部分A的PSI地址部分以及称为部分A’的通配符地址的地址对SIP/SIP接口6的请求进行寻址。
PSI(公共服务身份)是面向服务而不是用户的SIP URI(URI＝通用资源标识符，即标识和定位互联网上任意类型资源的字符串)。即，它们寻址和/或路由至工作者网络实体，例如类似SIP/SIP接口6的应用服务器，但不是最终用户设备。通配符PSI是与规则表达匹配并共享模型相同概况的PSI。
例如，PSI“sip:myhome-15263ims.telecom.tno.nl”和“sipanyhome-15625ims.telecom.tno.nl”匹配于通配符PSI“sip:.myhome-！.*！ims.telecom.tno.nl”。在本例中，“myhome”是部分A，而通配符部分A’分别为“15263”或“15625”，例如，其指示连接于UPnP家用网络4(myhome)或留驻于家用网络4中的两个设备(分别为标签设备15263和设备15625)。
然后在SIP/SIP接口6中将PSI地址部分A转换成分配给IMS/UPnP接口5的有效SIP URI地址B(例如“sip:myhomeims.telecom.tno.nl”)，同时例如，将通配符地址部分A’转换成URI参数B’(例如“upnp＝15263”)，将该参数B’通过使用SIP URI参数能力“sip:myhomeims.telecom.tno.nl；upnp＝15263”加至SIP URI地址。如上所述，可不将地址参数B’转换成URI参数，而使其加至SIP URI地址、写入SIP消息的实体部分或用于新SIP标头中。
接着，在IMS/UPnP接口5中，将写入实体部分或置于SIP标头(B′＝″upnp＝15263″)的URI参数或地址转换成相应UPnP地址C。该UPnP地址是含HOST部分的复合地址，包括控制端口和控制路径，如同在UPnP设备架构中规定的那样。示例UPnP消息使用TCP协议上的HTTP协议并开始于：
-控制URL HTTP/1.1的POST路径
-HOST：控制URL的主机：控制URL的端口
结果，基于SIP和基于UPnP的控制代码(CTRSIP，CTRUPP)可在SIP启用第一网元1和UPnP启用第二网元3之间往返转换和交换。
传递这些控制代码的方法的例子如下所述。
基于SIP的控制代码可以是SIP MESSAGE或SIP SERVICE的实体部分。该实体部分可以是特定MIME类型或基于文本的。当前没有这些控制代码看上去象什么的已知规范标准。这些基于SIP MESSAGE或SIP SERVICE的控制代码是业内已知的。基于SIP的控制代码可以SIP INVITE形式出现，其用于建立不同网元之间的媒体会话。UPnP域内的元之间的媒体会话的例子是在媒体服务器和媒体渲染器之间的音频和视频业务的流或来自安保摄像机的视频业务流。
在这里不进一步描述基于SIP的控制代码，但其范围可从类似“light on(亮灯)”的简单的基于文本的控制代码至复杂的ASN.1代码。
执行将通配符PSI参数—(例如)SIP URI参数映射到UPnP地址。因此可维持两种映射关系，即
-在SIP/SIP接口上从通配符PSI至SIP URI参数
-在SIP/UPnP接口上从SIP URI参数至UPnP地址
可使用具有定义用于接收地址输入的软件模块和执行转换的转换器的经编程的可编程计算机来实现SIP/SIP接口6。可使用具有定义转换器执行转换的软件模块的经编程的可编程计算实现IMS/UPnP接口5。可提供具有软件模块的可编程计算机，用于从/向SIP启用第一网元1和UPnP启用第二网元3接收和发送控制代码。
例如，映射关系可存储在存储器中或永久保留在一些类型的存储介质中，例如在计算机中。存在的问题是如何创建这些关系。这可以在引入新的UPnP设备和服务时动态地完成。这可以是出现在IMS/UPnP接口处的一部分功能。这种参数的发现和映射由下列步骤构成：
-IMS/UPnP接口包含UPnP发现模块。当新UPnP设备介入到UPnP网络时，其发出以发现为目的的多播消息。IMS/UPnP接口的UPnP发现模块将监视这些消息并由此发现新的UPnP设备；
-然后IMS/UPnP接口使用选择模块以选择该新UPnP设备的UPnP地址应当映射至的新SIP参数。可使用一些机制来确保该SIP参数对于该IMS/UPnP接口是唯一的，例如使用计数器并检查计数器已使用的当前存储的映射并随后使用次高的数。
-在选择该SIP参数后，在IMS/UPnP接口处的存储器中存储从SIP参数至UPnP地址的映射。
-然后使SIP/SIP接口知晓该新UPnP设备。这是通过IMS/UPnP接口处将消息发送至SIP/SIP接口的模块完成的，该SIP/SIP接口包括新设备的选定的SIP参数。
-SIP/SIP接口中的模块随后选择映射到该SIP参数上的新通配符PSI参数。该新通配符PSI参数也应当是唯一用于IMS/UPnP接口的SIP地址的。这可通过使新通配符PSI参数基于SIP参数(为此已经是唯一的)或使用一些其它确保唯一性的机制来实现。
-将这种新通配符PSI参数至该SIP参数的映射存储在SIP/SIP接口处的存储器中。
如此，当在UPnP网络中引入新UPnP设备时可产生两种映射。在另一示例中，它可以是发起该过程的IMS/UPnP接口。不是发送多播消息的UPnP设备，而是IMS/UPnP接口可在UPnP网络上发送多播发现消息，请求可用的UPnP设备应答。两种方法(设备发送多播消息或IMS/UPnP接口发送多播消息以发现)均由UPnP规范所支持。
图2示出如图1列出并在前面讨论过的终端与系统组合的一些使用例。
图3示出与图1对应的IMS/UPnP桥接的架构，然而以某种程度上不同的方式给出，其更适于图4-9的模式。
图4示出该架构的HG(家用网关)方框图。
图5示出包含UPnP设备/服务发现的两个步骤。
1.家用设备通过UPnP多播宣告其存在/状态
2.HG采集数据库中的设备/服务信息。
图6示出包含通过SIP URI参数映射的两个步骤：
3.UPnP代理将信息提交给灯代理。
4.映射代理将UPnP服务ID映射至SIP URI参数，并将副本备份在数据库中。
图7示出在AS中包含映射的两个步骤：
5.HG将消息发送给AS
6.AS作出通配符PSI(WPSI)映射并将信息推向IMS客户好友列表。
图8示出包含通过IMS客户的UPnP控制的三个步骤：
7.IMS客户发送命令，即点亮灯01。
8.IMS AS将通配符PSI映射至SIP URI参数，并路由至正当的HG用户代理。
9.用户代理将命令传给SIP/UPnP映射代理以获得正当的设备/服务ID。
图9示出包含UPnP设备/服务发现的三个步骤：
10.将正当设备/服务ID送至灯代理。
11.灯代理将命令发送给设备/服务控制台。
12.设备/服务控制台通过将一个或多个UPnP控制消息发送至设备而执行命令。
图10示出表示在上文给出的实施例中交换的信号/代码/消息的图表。在图10中，由应用服务器表示SIP/SIP接口6，并引入存在服务器以将通配符PSI地址推至移动终端。
图11示出一些寻址例。

Claims (15)

1.一种在IMS网络(2)的SIP启用第一网元(1)和UPnP启用网络(4)的UPnP启用第二网元(3)之间交换控制代码的方法，这两个网络通过IMS/UPnP接口(5)互连，所述方法包括以下步骤：
-第一网元(1)使用符合通配符PSI格式并包括对PSI寻址有效的PSI地址部分A、以及通配符地址部分A’的地址使请求寻址到SIP/SIP接口(6)；
-所述SIP/SIP接口(6)将所述PSI地址部分A转换成分配给所述IMS/UPnP接口(5)的有效SIP URI地址B，同时将所述通配符地址部分A’转换成指向或分配给所述UPnP启用网络的第二网元(3)的地址参数B’；
-所述IMS/UPnP接口(5)将URI参数B’转换成相应UPnP地址(C)；以及
-转换基于SIP和基于UPnP的控制代码(CTRSIP、CTRUPP)并在所述SIP启用第一网元(1)与所述UPnP启用第二网元(3)之间来和/或回交换所述控制代码。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地址参数B’被转换成添加至所述SIP URI地址的URI参数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地址参数B’被放置在SIP消息的主体部分中。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地址参数B’被转换成新SIP标头的值。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于SIP的控制代码是SIP消息的一部分。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于SIP的控制代码是SIP服务的一部分。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于SIP的控制代码是SIP邀请的一部分。
8.一种在IMS网络(2)的SIP启用第一网元(1)与UPnP启用网络(4)的UPnP启用第二网元(3)之间交换控制代码的接口，所述接口包括：
-SIP/SIP接口(6)，其具有用于接收请求的输入，所述请求是使用符合通配符PSI格式并包括对PSI寻址有效的PSI地址部分A、以及包括通配符地址部分A’的地址而进行寻址的；以及转换器，所述转换器配置成将所述PSI地址部分A转换成分配给IMS/UPnP接口(5)的有效SIP URI地址B，同时将所述通配符地址部分A’转换成指向或分配给所述UPnP启用网络的所述第二网元(3)的地址参数B’；
-包含转换器的IMS/UPnP接口(5)，所述转换器配置成将URI参数B’转换成相应UPnP地址(C)；以及
-转换器，所述转换器转换基于SIP和基于UPnP的控制代码(CTRSIP、CTRUPP)，以在所述SIP启用第一网元(1)与所述UPnP启用第二网元(3)之间来和/或回交换所述控制代码。
9.一种在IMS网络(2)的SIP启用第一网元(1)和UPnP启用网络(4)的UPnP启用第二网元(3)之间交换控制代码的设备，这两个网络通过IMS/UPnP接口(5)互连，所述设备包括：
-用于由第一网元(1)使用符合通配符PSI格式并包括对PSI寻址有效的PSI地址部分A、以及通配符地址部分A’的地址使请求寻址到SIP/SIP接口(6)的装置；
-用于由所述SIP/SIP接口(6)将所述PSI地址部分A转换成分配给所述IMS/UPnP接口(5)的有效SIP URI地址B，同时将所述通配符地址部分A’转换成指向或分配给所述UPnP启用网络的第二网元(3)的地址参数B’的装置；
-用于由所述IMS/UPnP接口(5)将URI参数B’转换成相应UPnP地址(C)的装置；以及
-用于转换基于SIP和基于UPnP的控制代码(CTRSIP、CTRUPP)并在所述SIP启用第一网元(1)与所述UPnP启用第二网元(3)之间来和/或回交换所述控制代码的装置。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述地址参数B’被转换成添加至所述SIP URI地址的URI参数。
11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述地址参数B’被放置在SIP消息的主体部分中。
12.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述地址参数B’被转换成新SIP标头的值。
13.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述基于SIP的控制代码是SIP消息的一部分。
14.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述基于SIP的控制代码是SIP服务的一部分。
15.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述基于SIP的控制代码是SIP邀请的一部分。
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