CN101938467B

CN101938467B - 一种支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统和方法

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Publication number: CN101938467B
Application number: CN 201010245410
Authority: CN
Inventors: 赵耀; 邹华; 杨放春; 贺培; 李静林; 孙其博; 刘志晗; 于晓燕
Original assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Current assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2010-08-04
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2030-08-04
Also published as: CN101938467A

Abstract

一种支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统和方法，该系统设有：基于IMS的多媒体会话拆分服务器，接入IMS的CS网络、PS网络和包括WiFi、WiMAX与xDSL的各种互联网接入网络，以及连接上述某种或多种接入网络的单模终端和多模终端；多媒体会话拆分服务器设有消息收发模块、注册模块、决策模块和会话拆分模块。本发明还提出采用该系统将一个多媒体会话进行拆分的具体方法，并将拆分后的多个会话分别连接到两个或两个以上的终端或同一个终端的不同网络接口，实现了不同媒体分别在各自适宜的网络上传递，从而达到有效利用网络资源、负载均衡、连接可靠性、服务连续性以及业务透明性等目的，进而实现了不同网络的业务融合。

Description

一种支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统和方法

技术领域

本发明涉及一种支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统和方法，属于通信技术领域。

背景技术

IP多媒体系统IMS（IP Multimedia Subsystem）是一个基于会话初始协议SIP的会话控制系统，IMS系统采用SIP协议作为呼叫控制和业务控制的信令，并以IP网作为核心网络，同时支持固定接入和移动接入，且接入方式不限于蜂窝射频接口，也可以是无线的WLAN或有线的LAN、DSL等技术。IMS系统的终端可以是移动电话终端、固定电话终端、多媒体终端或PC机等。IMS能够满足目前许多终端客户的更新颖、更个体化的多媒体业务需求。

IMS的集中业务ICS（IMS Centralized Services）是一种向所有业务和业务控制都提供基于IMS机制的通信服务，并且，当业务使用CS（电路交换）网络接入作为媒体承载时，使得该业务也可以使用IMS服务。

与本发明相关的现有技术是《一种多媒体会话连续性业务的会话合并方法》（中国专利申请号200810000368.2），该技术方案是根据用户请求将多媒体业务中的某个会话S1与其他会话进行合并，在合并请求中包含将会话S1与其他会话合并的指令，应用服务器接收到该合并请求后，先根据本地策略作出判断，如允许将会话S1与其他会话进行合并，则在收到发起合并的终端此次需要合并的所有会话的会话请求后，就将会话S1与其它会话合并。

上述现有技术的会话合并与本发明中的会话拆分的发明目的都是为了充分利用不同的网络连接技术来实现多媒体会话业务。该专利申请并未给出会话合并的具体实现技术。因此，提供一种实现会话合并或会话拆分的具体技术或方法，成为业内科技人员关注的新课题。而且，上述现有技术的专利申请涉及的是会话的合并，而本发明则是会话的拆分，并且，给出了拆分的具体实施方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统和方法，本发明通过拆分多媒体会话而在不同的网络连接中分别建立不同的媒体会话，使得在一个应用中能够综合利用包括PS接入、CS接入以及WiFi、WiMAX等互联网接入的多种接入网技术，从而充分利用不同网络的优点，实现高带宽、低延时、高可靠性、低费用等综合功效。另外，多媒体会话拆分后，不同的媒体流可以经由不同网络到达同一终端的多个网络接口，或者经由不同网络到达多个不同终端，使得不支持某种媒体的终端，只要它和其它终端实现组合，就可应用多媒体的业务，从而拓展多媒体会话业务。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统，其特征在于：所述系统设有：基于IMS（IP多媒体子系统）的多媒体会话拆分服务器，接入IMS的CS（电路交换）网络、PS（分组交换）网络和包括WiFi、WiMAX与xDSL的各种互联网接入网络，以及连接上述接入网络的下述两种终端：只支持CS网络、PS网络或包括WiFi、WiMAX与xDSL的某个互联网接入网络的单模终端和能够同时建立多个网络连接的多模终端；所述多媒体会话拆分服务器设有下述功能模块：

消息收发模块，用于接收从IMS传送来的包括注册、会话拆分请求和呼叫建立请求的SIP消息；该模块接收到SIP消息后，根据消息类型传送给相应的上层模块：注册消息传送到注册模块，非注册消息上传到决策模块；该模块还负责把会话拆分模块产生的SIP消息发送到网络中；

注册模块，负责接收来自消息收发模块传送的注册消息，完成用户的业务注册，并存储用户注册信息；

决策模块，作为服务器的控制核心，用于决策拆分规则；接收从消息收发模块传送的会话拆分请求消息或会话建立请求消息后，该决策模块根据接收到的消息类型或者根据网络状况的变化触发执行相应的决策过程；

会话拆分模块，负责从决策模块获得决策信息后，把从消息收发模块送来的消息中携带的SDP（多媒体会话描述）信息根据决策信息进行拆分或合并，并且构建会话建立请求。

为了达到上述发明目的，本发明还提供了一种采用本发明支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统对多媒体会话业务的会话进行拆分的方法，其特征在于：所述方法用于对正在建立的会话进行拆分时，只能在会话请求目的端实现会话拆分；包括下列操作步骤：

（1）终端发起会话建立请求，该请求经由网络设备传送到多媒体会话拆分服务器；

（2）多媒体会话拆分服务器的消息收发模块接收到该会话建立请求，将该请求发送到决策模块进行决策处理；

（3）决策模块将决策信息上传给会话拆分模块，会话拆分模块根据决策信息构造发送给多个终端或同一个终端的不同网络接口的会话建立请求；然后将构造完成的多个会话建立请求经由消息收发模块和IMS发送到网络中的对应的多个终端或同一个终端的不同网络接口；

（4）多个终端或同一个终端的不同网络接口接收到会话请求消息后，分别向多媒体会话拆分服务器返回相应的应答消息，这些应答消息经由网络设备传送到多媒体会话拆分服务器；

（5）多媒体会话拆分服务器的消息收发模块将这些应答消息都传送到会话拆分模块，会话拆分模块将该所有的终端或同一个终端的不同网络接口返回的全部应答消息中携带的多媒体会话描述信息SDP进行合并后，再次构造携有合并的多媒体会话描述信息的会话建立请求re-INVITE，用于媒体重协商；

（6）再次构造的re-INVITE经由IMS返回到该会话建立请求的发起终端；

（7）该会话建立请求的发起终端接收到re-INVITE后，接受该请求并回送响应消息；该响应消息经由网络设备传送给多媒体会话拆分服务器，表示媒体重协商成功；此时，完成会话的拆分，在该请求的发起终端和多个终端或同一个终端绑定的不同网络接口之间分别建立了传送不同媒体的会话。

本发明的优点是：本发明支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统能够提供一种基于融合网络的业务和适合融合网络的业务实现技术，基于这个技术背景，本发明的通信系统将一个多媒体会话进行拆分，并将拆分后的多个会话分别建立在不同的网络和/或连接不同的网络接口，实现了不同媒体分别在各自适宜的网络上传递，从而达到有效利用网络资源、负载均衡、连接可靠性、服务连续性以及业务透明性等目的，进而实现了不同网络的业务融合。

本发明还提出了会话拆分的具体实施方法：对拆分请求的发起终端发送的拆分请求中的SDP offer进行拆分，拆分后建立相应的会话建立请求并发送到不同的网络接口，然后，将各个网络接口的响应SDP answer都合并到会话更改请求中，再返回发送给拆分请求的发起终端，实现两端的媒体重协商。

此外，本发明为多个终端共同服务于同一个业务的多媒体会话提供了具体的控制或实现方法。本发明会话拆分端既可以是支持多网络连接的单个终端或多个终端，也可以是不支持多模连接或不支持某些多媒体业务的终端。这样，本发明就能大大扩充了多媒体业务的应用范围。最后，本发明通信系统实现多媒体会话的拆分既可以根据网络状况或注册信息来主动拆分会话，也可以应用户要求而进行拆分；非常灵活、方便。总之，本发明具有很好的推广应用前景。

附图说明

图1是本发明支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统结构组成图。

图2是本发明通信系统中的多媒体会话拆分服务器的结构组成图。

图3是本发明多媒体会话拆分服务器中的决策模块的决策流程图。

图4是本发明通信系统实现多媒体会话拆分方法的一个应用场景实施例时序图。

图5是本发明通信系统实现多媒体会话拆分方法的另一个应用场景实施例时序图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1，介绍本发明支持跨网络实现多媒体会话拆分的通信系统结构组成：其中，处于控制核心地位的多媒体会话拆分服务器基于IMS，即IP多媒体系统。作为下一代网络的核心技术，IMS充分考虑了对移动性的支持，同时解决了移动与固网融合，并引入了语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要通信方式，IMS为本发明业务的实现屏蔽了底层网络（包括电信网、互联网和广电网）的差异性，并且，能够为本发明实现会话拆分业务分别在不同网络的不同承载能力和不同的媒体质量下提供视频通话能力。接入IMS的网络分为多种：CS网络（传统电话交换网）、PS网络（IP网络）和包括WiFi、WiMAX与xDSL等的各种互联网接入网络，以及上述接入网络的下述两种终端：只支持CS网络、PS网络或包括WiFi、WiMAX与xDSL的某个互联网接入网络的普通单模终端，或者能够同时建立多个网络连接的多模终端。

参见图2，介绍多媒体会话拆分服务器的结构组成，其设有下述功能模块：

消息收发模块，用于接收从IMS传送来的SIP消息，包括注册、会话拆分请求和呼叫建立请求等；该模块接收到SIP消息后，根据消息类型传送给相应的上层模块：注册消息传送到注册模块，非注册消息上传到决策模块；该模块还负责SIP消息的下传，把会话拆分模块产生的SIP消息发送到网络中。

注册模块，主要负责接收来自消息收发模块传送的业务注册消息，完成用户的业务注册，并存储用户的注册信息；在使用多媒体会话拆分业务之前，终端必须先向多媒体会话拆分服务器注册后，才能使用多媒体会话拆分业务。

注册模块在注册时，如果终端支持多连接，则该终端需要注册每个网络连接及其属性，包括支持的媒体类型、网络类型、传输协议和地址端口；该终端还能够注册与其绑定的其它终端的网络地址及其属性。

如果终端不支持多连接，则该终端在注册时，需要注册与其绑定的其它终端的网络地址及其各自属性，包括支持的媒体类型、网络类型、传输协议和地址端口。

决策模块，作为服务器的控制核心，用于决策拆分规则；接收从消息收发模块传送的拆分请求或会话建立请求后，该决策模块根据接收到的请求类型或者根据网络状况的变化触发执行相应的决策过程。

下面介绍本发明服务器中的决策模块触发执行的两种决策流程：根据接收到的请求消息类型或根据网络状况的变化触发执行相应的决策过程。其中后者、根据网络状况的变化触发执行的决策过程的操作内容如下所述：当决策模块感知到通话一方终端的网络有拥塞发生时，从注册模块中获取该终端的注册信息，选择其它适合阻塞的媒体流传送的网络，然后由选中的网络属性构成决策信息。

参见图3，介绍决策模块根据接收到的请求消息类型作出决策的具体过程：

（1）从消息收发模块接收到请求消息时，先查询和判断该请求的类型，以便据此作出相应操作：如果是会话拆分请求，则执行步骤（2）；如果是会话建立请求，则执行步骤（3）；

（2）决策模块从注册模块中获取该请求发起终端的注册信息，从中获取该会话拆分请求携带的拆分目的地址对应注册的网络属性信息；跳转执行步骤（4）；

（3）决策模块从注册模块中获取该请求目的终端的注册信息，并判断该注册信息是否允许进行会话拆分，如果注册信息允许拆分会话，就查看该注册信息的每个网络连接属性的媒体类型和传输协议，再根据媒体类型选定网络连接；然后在选定网络连接中，选择网络状态最佳的作为最终选定网络，并从注册信息获知最终选定网络的网络属性；如果注册信息不允许拆分会话，则不拆分会话，结束决策模块的决策流程；

（4）根据上述步骤得到的网络属性，分别构造相应的决策信息。

下面介绍本发明通信系统对多媒体会话业务执行会话拆分的方法是：两个或两个以上终端建立多媒体会话时，或者两个以上终端正在进行多媒体会话时，多媒体会话拆分服务器都能够对拆分请求的发起终端作出响应：根据本地策略来选择适宜的媒体流传送路径，通过与多个终端或同一个终端绑定的不同网络接口分别建立会话连接来完成会话的拆分，进而实现不同的媒体流沿着各自不同路径分别进行传递，进而实现负载均衡、连接可靠、服务连续与业务透明的综合目的。

本发明对多媒体会话业务的执行会话拆分方法的应用场景有两种，下面结合两个应用场景分别介绍之。

第一个应用场景（参见图4）是对正在建立的会话进行拆分时，此时，只能在会话请求目的端实现会话拆分。图4是终端UE_A向终端UE_B请求建立视频会话，UE_B注册绑定了两个网络连接，分别支持语音媒体传输和视频媒体传输。于是采用本发明方法将原会话拆分为语音会话和视频会话，且语音和视频两种媒体分别经由不同网络连接到达UE_B绑定的两个网络接口上，既保证了语音接收的实时性，又能保证视频画面的流畅性。

下面具体描述图4所示实施例的操作步骤：

步骤1和2，终端UE_A发起会话建立请求，该请求经由网络设备传送到多媒体会话拆分服务器。

步骤3，多媒体会话拆分服务器的消息收发模块接收到该会话建立请求，将该请求发送到决策模块进行决策处理，决策过程如图3所示。该步骤中，决策模块根据接收到的消息类型触发执行的决策过程包括下列操作内容：

（3a）决策模块接收到消息收发模块转送的消息，先检该消息类型为会话建立请求；

（3b）决策模块从注册模块中获取该请求目的终端UE_B的注册信息；当该注册信息允许进行会话拆分时，查看该注册信息的每个网络连接属性的媒体类型和传输协议，再根据媒体类型选定网络连接；然后在选定网络连接中，选择网络状态最佳的作为最终选定网络，并从注册信息获知最终选定网络的网络属性；当该注册信息不允许进行会话拆分，则不拆分会话，结束决策模块的决策流程；

（3c）决策模块根据上述步骤得到的网络属性，分别构造相应决策信息。

决策模块将决策信息上传给会话拆分模块，会话拆分模块根据决策信息分别构造针对终端UE_B的两个不同网络的网络连接类型的会话建立请求，其具体操作内容如下：

（31）根据决策信息中每个网络连接支持的媒体类型、对应的网络地址和端口号及其传输协议，会话拆分模块对所接收到的会话拆分请求中携带的多媒体会话描述信息SDP进行拆分，并在拆分后的会话媒体描述信息中添加相应的网络地址和端口号；

（32）会话拆分模块构造发送至决策信息中指定的目标地址为终端UE_B绑定的两个网络接口地址和端口号的会话建立请求，两个会话建立请求分别携带有步骤（31）中拆分后相应的多媒体会话描述信息；最后将构造完成的会话建立请求经由消息收发模块分别发送到两个网络中对应的网络接口。

步骤4和5，多媒体会话拆分服务器将步骤3中构造完成的两个会话建立请求发送到IMS网络设备。

步骤6和7，IMS网络设备再将这两个会话建立请求分别发送到终端UE_B所绑定的两个网络中对应的不同网络接口地址。

步骤8和9，终端UE_B的两个网络接口地址分别接收到会话请求消息后，分别向多媒体会话拆分服务器返回相应的200OK应答消息，这些应答消息中携带有各自的SDP answer，回应步骤6和7中传送的SDP offer。

步骤10和11，步骤8和9中的应答消息经由IMS网络设备传送到多媒体会话拆分服务器。

步骤12，多媒体会话拆分服务器的消息收发模块将这些应答消息都传送到会话拆分模块，会话拆分模块将终端UE_B的两个不同网络接口返回的全部应答消息中携带的多媒体会话描述信息SDP answer进行合并后，再次构造携有合并的多媒体会话描述信息的会话建立请求re-INVITE，用于媒体重协商。

步骤13和14，步骤12中构造的re-INVITE消息经由IMS网络设备发送到 UE_A。

步骤15和16，终端UE_A接收到re-INVITE后，接受该请求并回送200OK响应消息，该响应消息经由IMS网络设备传送给多媒体会话拆分服务器，表示媒体重协商成功。此时，完成会话拆分，在终端UE_A和终端UE_B绑定的网络接口1之间建立语音媒体通话，而在终端UE_A和终端UE_B绑定的网络接口2之间建立视频媒体通话。

第二个应用场景（参见图5）是对已经建立的视频会话进行拆分，此时，能够在参与通话的任何一端进行拆分。图5是终端UE_A正在和终端UE_B进行视频通话，UE_B的用户把视频通话从终端UE_B上转换到终端UE_C上，同时继续保持UE_B上的语音通话，从而将原会话拆分成语音会话和视频会话，并经由不同的网络连接到达不同的终端，也能够既保证语音接收的实时性，又保证视频画面的流畅性。

下面具体描述图5所示实施例的操作步骤：此时的终端UE_A和终端UE_B已经建立起了多媒体通话；

步骤1和2，终端UE_B发起会话拆分请求，该请求经由IMS网络设备传送到多媒体会话拆分服务器。

步骤3，多媒体会话拆分服务器的消息收发模块接收到该会话拆分请求，将该请求发送到决策模块进行决策处理；决策过程参见图3所示。该步骤中，决策模块根据接收到的请求消息类型触发执行的决策过程包括下列操作内容：

（3a）决策模块接收到消息收发模块转送的消息，先检查消息类型为会话拆分请求；

（3b）决策模块从注册模块中获取该会话拆分请求发起终端的注册信息，并从中获取该会话拆分请求携带的拆分目的地址对应注册的网络属性信息；

决策模块将决策信息上传给该会话拆分模块，会话拆分模块根据决策信息中每个网络连接支持的媒体类型、对应的网络地址和端口号及其传输协议，拆分并分别构建针对终端UE_B和终端UE_C两个不同终端的网络连接类型的会话建立请求，请求的目标地址为相应SDP中的网络连接地址和端口号，并分别添加上相应的SDP。最后将构造完成的会话建立请求经由消息收发模块分别发送到两个终端UE_B和UE_C所在网络中对应的网络接口。

步骤4～16的操作内容与实施例图4中的步骤4～16的操作内容完全相同，在此不做赘述。

经过上述步骤，完成会话的拆分，在终端UE_A和终端UE_B之间建立语音媒体通话，在终端UE_A和终端UE_C之间建立视频媒体通话。

以上所述仅为本发明的两个较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统，其特征在于：所述系统设有：基于IMS（IP多媒体子系统）的多媒体会话拆分服务器，接入IMS的CS（电路交换）网络、PS（分组交换）网络和包括WiFi、WiMAX与xDSL的各种互联网接入网络，以及连接上述接入网络的下述两种终端：只支持CS网络、PS网络或包括WiFi、WiMAX与xDSL的某个互联网接入网络的单模终端和能够同时建立多个网络连接的多模终端；所述多媒体会话拆分服务器设有下述功能模块：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在使用多媒体会话拆分业务前，终端必须先向多媒体会话拆分服务器进行注册，然后，才能使用多媒体会话拆分业务。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述注册模块在注册时，如果终端支持多连接，则该终端需要注册每个网络连接及其属性，包括支持的媒体类型、网络类型、传输协议和地址端口；该终端还能够注册与其绑定的其它终端的网络地址及其属性；如果终端不支持多连接，则该终端在注册时，需要注册与其绑定的其它终端的网络地址及其各自属性，包括支持的媒体类型、网络类型、传输协议和地址端口。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述决策模块触发执行的决策过程有两种：根据接收到的消息类型或根据网络状况的变化触发执行相应的决策过程；其中，根据网络状况的变化触发执行的决策过程包括下列操作内容：当决策模块感知到通话一方终端的网络有拥塞发生时，从注册模块中获取该终端的注册信息，选择其它适合被阻塞的媒体流传送的网络，然后由选中的网络属性构成决策信息。

5.一种采用权利要求1所述的支持跨网络的实现多媒体会话拆分的通信系统对多媒体会话业务的会话进行拆分的方法，其特征在于：所述方法用于对正在建立的会话进行拆分时，只能在会话请求目的端实现会话拆分；包括下列操作步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述多个终端是指两个或两个以上的终端。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，决策模块根据接收到的消息类型触发执行的决策过程包括下列操作内容：

（21）消息收发模块将接收到的消息发送至决策模块，决策模块检查消息类型为会话建立请求；

（22）决策模块从注册模块中获取该请求目的终端的注册信息；当该注册信息允许进行会话拆分时，查看该注册信息的每个网络连接属性的媒体类型和传输协议，再根据媒体类型选定网络连接；然后在选定网络连接中，选择网络状态最佳的作为最终选定网络，并从注册信息获知最终选定网络的网络属性；当该注册信息不允许进行会话拆分，则不拆分会话，结束决策模块的决策流程；

（23）决策模块根据上述步骤得到的网络属性，分别构造相应决策信息。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，会话拆分模块根据决策信息构造相应的会话建立请求进一步包括下列操作内容：

（31）根据决策信息中每个网络连接支持的媒体类型、对应的网络地址和端口号及其传输协议，会话拆分模块对所接收到的会话拆分请求消息中携带的多媒体会话描述信息SDP进行拆分，并在拆分后的会话媒体描述信息中添加相应的网络地址和端口号；

（32）会话拆分模块构造发送至决策信息中指定的网络接口的会话建立请求，这些会话建立请求分别携带有步骤（31）中拆分后相应的多媒体会话描述信息；最后将构造完成的会话建立请求发送到消息收发模块，由消息收发模块分别发送到网络中对应的网络接口。