CN102045298B - 一种ims媒体编解码器协商的方法和系统 - Google Patents

一种ims媒体编解码器协商的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种IP多媒体子系统媒体编解码器协商的方法，应用于IP多媒体子系统(IMS)网络，包括：第一信令媒体网元转发媒体资源请求时，将其控制的用于编码转换的第二媒体网关的媒体地址和该第二媒体网关支持的编解码器包含进所述媒体资源请求中；第一信令媒体网元收到媒体资源响应时，如果所述媒体资源响应中包含相应于所述第二媒体网关的信息，则将所述第二媒体网关作为媒体路径节点。本发明还提供了一种IP多媒体子系统媒体编解码器协商的系统。本发明所述方法和系统，只需要一次媒体资源请求和响应的交互，就实现了媒体编解码器协商，因此减少了信令开销，提升了用户体验。

Description

一种IMS媒体编解码器协商的方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种IP(Internet Protocol，网络互联协议)多媒体子系统(IP Multimedia Core Network Subsystem，简称IMS)媒体编解码器协商的方法和系统。
背景技术
IP(Internet Protocol，网络互联协议)多媒体子系统(IP Multimedia CoreNetwork Subsystem，简称IMS)是由第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project，简称3GPP)提出的一种基于IP的网络架构，构建了一个开放而灵活的业务环境，其支持多媒体应用，能够为用户提供丰富的多媒体业务。
在IMS业务体系中，控制层和业务层是分离的，控制层不提供具体业务，只向业务层提供必要的触发、路由、计费等功能。控制层中业务触发和控制功能是呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，简称CSCF)完成的，CSCF分为P-CSCF(Proxy CSCF，代理呼叫会话控制功能)、I-CSCF(Interrogating CSCF，查询呼叫会话控制功能)和S-CSCF(Serving CSCF，服务呼叫会话控制功能)三种类型，其中负主要责任的是S-CSCF，I-CSCF是可选的。业务层由一系列应用服务器(Application Server，简称AS)组成，能提供具体业务服务，AS可以是独立的实体，也可以存在于S-CSCF中。控制层(S-CSCF)根据用户的签约信息控制业务触发，调用AS上的业务，实现业务功能。会话中的端到端设备称为用户设备(User Equipment，简称UE)，负责与使用者的交互。IMS网络中还存在其他各种各样的处理IMS信令的网元和其控制的媒体网关，比如P-CSCF及其控制的访问控制网关(AccessGateway，简称AGW)，交互边界控制功能(Interworking Border ControlFunction，简称I-BCF)及其控制的交互边界网关(Interworking BorderGateway，简称I-BGW)，会话边界控制(Session Border Control，简称SBC)，应用层网关(Application Layer Gateway，简称ALG)等等，这些网元的作用之一就是通过其控制的媒体网关提供媒体转发及编码转换功能，使支持相同编解码的用户设备通过该网关的直接媒体转发，以及支持不同编解码的用户设备间通过该网关提供的编码转换功能实现媒体数据交互。为了描述的方便，我们可以将这些处理IMS信令和媒体的网关设备分别称为IMS-ALG(IMS应用层网关)和TrGW(转换网关)。
以下就现有技术举例说明。
图1为现有的IMS媒体编解码器协商信令流程示意图，描述了提供编码转换功能的网元在终端的媒体协商过程中，协商编解码器信息，并根据使用的编解码器信息决定启动编码转换功能的过程，其中，提供编码转换功能的信令网元IMS-ALG控制有两个媒体转换网关，一个为TrGW1，其只负责转发媒体数据，另一个是TrGW2，其负责在转发媒体数据过程中，执行编码转换功能，具体过程描述如下：
步骤101、UE1向远端发送媒体资源请求，其中携带UE1的媒体地址(包括连接地址和接收端口号)和UE1支持的编解码器信息；
具体携带方式为：比如UE1的连接地址以″c＝″行的值表示，UE1的接收端口号及支持的编解码器代号在″m＝″行中记录，UE1支持的各编解码器名称、参数等信息在相应″m＝″行下的″a＝″行记录。
该媒体资源请求的整个内容通过IMS信令的邀请消息(INVITE)或重邀请消息(reINVITE)或更新消息(UPDATE)等消息的消息体携带。
步骤102、IMS-ALG收到媒体资源请求，将其中的媒体地址改为TrGW1的媒体地址，并在该请求中新增TrGW2支持的编解码器信息(不包含UE1已经支持的，因为使用UE1支持的编解码器不需要编码转换功能)，然后将该媒体资源请求转发出去；新增的编解码器信息也在相应″m＝″行和″a＝″行记录；
步骤103、UE2收到媒体资源请求，根据其中的信息，按标准要求使用TrGW1的媒体地址，然后UE2根据自己支持的编解码器信息，选择了使用TrGW2的编解码器信息(比如，因为UE1的编解码器UE2都不支持)；
步骤104、UE2发送媒体资源响应，其中携带UE2的媒体地址(包括连接地址和接收端口号)和UE2使用和支持的编解码器信息；
比如UE2的连接地址以″c＝″行的值表示，UE2的接收端口号及使用和支持的编解码器代号在″m＝″行中记录，UE2使用和支持的各编解码器名称、参数等信息在相应″m＝″行下的″a＝″行记录，UE2使用的编解码器排在相应″m＝″行中的第一位和相应的第一个″a＝″行，其他为UE2支持的编解码器信息；
该媒体资源响应的整个内容通过IMS信令的同意消息(200OK)等消息的消息体携带；
步骤105、IMS-ALG收到媒体资源响应，判断远端选择了使用TrGW2支持的编解码器，于是决定将TrGW2作为媒体路径的节点，即连接两段媒体的网关；
步骤106、IMS-ALG将收到的媒体资源响应中的媒体地址改为TrGW2的媒体地址，并将其中使用的编解码器信息改为UE1支持的某个编解码器信息，比如改为步骤101中收到的UE1的编解码器信息中的第一个，然后将该媒体资源响应转发出去；
至此，第一次媒体资源协商完成，IMS-ALG知道了UE1的媒体地址，UE2知道了IMS-ALG的媒体地址，UE2可以向IMS-ALG发送媒体数据，IMS-ALG可以转发媒体数据给UE1，反之亦然。但是UE1和UE2间尚不能进行媒体数据的交互，因为UE2将编码后的媒体数据发往TrGW1，而TrGW1不提供编码转换功能，因此由TrGW1转发的媒体数据到达UE1后，UE1无法解析出正确的媒体数据。
步骤107、与步骤106同时，IMS-ALG向UE2发送新的媒体资源请求，其中携带TrGW2的媒体地址和TrGW2支持的编解码器信息(不包含UE1已经支持的，因为使用UE1支持的编解码器不需要编码转换功能)，该媒体资源请求的整个内容通过IMS信令的重邀请消息(reINVITE)或更新消息(UPDATE)等消息的消息体携带；
步骤109、UE2收到新的媒体资源请求，根据其中的信息，按标准要求使用TrGW2的媒体地址，然后UE2根据自己支持的编解码器信息，选择了使用TrGW2的编解码器信息；
步骤110、UE2发送媒体资源响应，其中携带UE2的媒体地址和UE2使用和支持的编解码器信息，该媒体资源响应的整个内容通过IMS信令的同意消息(200OK)等消息的消息体携带；
至此，UE1和UE2间才能通过TrGW2的媒体编码转换与转发功能实现媒体数据的交互。
现有的IMS媒体编解码器协商方法，需要一次额外的媒体资源请求和响应的交互，增加了信令开销，并且有可能使得用户接通通话后，仍需等待一定时间以完成这个额外信令开销后方可真正实现通话。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种IMS媒体编解码器协商方法和系统，用于IMS媒体编码转换，可以避免额外的信令交互，防止通话接通后仍需等待一段时间方可真正通话。
为了解决上述问题，本发明提供了一种IP多媒体子系统媒体编解码器协商的方法，应用于IP多媒体子系统(IMS)网络，包括：
第一信令媒体网元转发媒体资源请求时，将其控制的用于编码转换的第二媒体网关的媒体地址和该第二媒体网关支持的编解码器包含进所述媒体资源请求中；
第一信令媒体网元收到媒体资源响应时，如果所述媒体资源响应中包含相应于所述第二媒体网关的信息，则将所述第二媒体网关作为媒体路径节点。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述相应于所述第二媒体网关的信息包括所述第二媒体网关支持的编解码器被选择或所述第二媒体网关的媒体地址被接受。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述媒体资源响应中与所述第二媒体网关对应的“m＝”行的媒体地址被设置为合法可用地址，或属性“a＝”行含有指示使用所述第二媒体网关的信息表示所述第二媒体网关的媒体地址被接受。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，将所述第二媒体网关作为媒体路径节点为将所述媒体资源响应中的媒体地址改为所述第二媒体网关的媒体地址后再转发。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述第二媒体网关的所述媒体地址和所述第二媒体网关支持的编解码器通过所述媒体资源请求的″m＝″行和/或″a＝″行携带。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述方法还包括：
第二信令媒体网元转发所述媒体资源请求；
第二信令媒体网元转发所述媒体资源响应时，如果所述第二媒体网关支持的编解码器被选择，使用所述第二媒体网关的媒体地址。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述第二信令媒体网元在转发所述媒体资源请求前，删除所述媒体资源请求中携带的所述第二媒体网关的媒体地址。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，用户终端收到所述媒体资源请求时，如果所述第二媒体网关支持的编解码器被选择，使用所述第二媒体网关的媒体地址。
本发明还提供一种IP多媒体子系统媒体编解码器协商的系统，包括：
第一信令媒体网元，用于转发媒体资源请求时，将其控制的用于编码转换的第二媒体网关的媒体地址和该第二媒体网关支持的编解码器包含进所述媒体资源请求中；还用于收到媒体资源响应时，如果所述媒体资源响应中包含相应于所述第二媒体网关的信息，则将所述第二媒体网关作为媒体路径节点。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述相应于所述第二媒体网关的信息包括所述第二媒体网关支持的编解码器被选择或所述第二媒体网关的媒体地址被接受。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述第一信令媒体网元，用于当所述媒体资源响应中与所述第二媒体网关对应的“m＝”行的媒体地址被设置为合法可用地址，或属性“a＝”行含有指示使用所述第二媒体网关的信息时，判断所述第二媒体网关的媒体地址被接受。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述第一信令媒体网元，用于将所述媒体资源响应中的媒体地址改为所述第二媒体网关的媒体地址后再转发。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述第一信令媒体网元，用于通过所述媒体资源请求中的″m＝″行和/或″a＝″行携带所述媒体网关的所述媒体地址和所述第二媒体网关支持的编解码器。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述系统还包括第二信令媒体网元，用于转发所述媒体资源请求；还用于转发所述媒体资源响应时，如果所述第二媒体网关支持的编解码器被选择，使用所述第二媒体网关的媒体地址。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述第二信令媒体网元，还用于在转发所述媒体资源请求前，删除所述媒体资源请求中携带的所述第二媒体网关的媒体地址。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述系统还包括用户终端，用于收到所述媒体资源请求时，如果所述第二媒体网关支持的编解码器被选择，使用所述第二媒体网关的媒体地址。
本发明提供的IMS媒体编解码器协商方法和系统，只需要一次媒体资源请求和响应的交互，就实现了媒体编解码器协商，因此减少了信令开销，提升了用户体验。
附图说明
图1为现有的IMS媒体编解码器协商信令流程示意图；
图2为本发明的IMS媒体编解码器协商信令流程示意图1；
图3是本发明的IMS媒体编解码器协商信令流程示意图2；
图4是本发明的IMS媒体编解码器协商信令流程示意图3。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
本发明的核心思想是：IMS-ALG在转发媒体资源请求时，在其中携带该IMS-ALG控制的用于编码转换的媒体网关的媒体地址。
实施例一
图2为本发明实施例一的IMS媒体编解码器协商信令流程示意图，描述了提供编码转换功能的网元在终端的媒体协商过程中，协商编解码器信息，并根据使用的编解码器信息决定启动编码转换功能的过程，描述如下：
步骤201、与图1中的步骤101相同；
步骤202、IMS-ALG收到媒体资源请求，将其中的媒体地址改为TrGW1的媒体地址，并在该请求中新增TrGW2支持的编解码器信息(不包含UE1已经支持的，因为使用UE1支持的编解码器不需要编码转换功能)，同时在该请求中新增TrGW2的媒体地址，然后将该媒体资源请求转发出去；
新增的编解码器信息可在相应″m＝″行和″a＝″行记录，新增的TrGW2的媒体地址通过TrGW2支持的某个或所有编解码器的″a＝fmtp:″行记录；
新增的编解码器信息和新增的TrGW2的媒体地址还可通过新增的″m＝″行及与该″m＝″行相关的″a＝″行携带。
步骤203、UE2收到媒体资源请求，选择使用TrGW2支持的编解码器，从而选择使用TrGW2的媒体地址；
步骤204、UE2发送媒体资源响应，其中携带UE2的媒体地址(包括连接地址和接收端口号)、UE2支持的编解码器信息和相应于TrGW2的信息，其中相应于TrGW2的信息包含使用的编解码器为TrGW2支持的某个编解码器，还可包含选择了TrGW2的媒体地址的标识；
如何表示选择了TrGW2的媒体地址可使用以下方法之一：
如果新增编解码器信息和新增TrGW2的媒体地址在媒体资源请求中通过新增的“m＝”行及与该“m＝”行相关的“a＝”行携带，则将媒体资源响应中与该“m＝”行同一位置的“m＝”行的媒体地址设为UE2的媒体地址，否则通过媒体资源响应中的属性“a＝”行表示。
步骤205、IMS-ALG收到媒体资源响应后，判断媒体资源响应包含了相应于TrGW2的信息，于是决定将TrGW2作为媒体路径的节点；
步骤206、IMS-ALG将收到的媒体资源响应中的媒体地址改为TrGW2的媒体地址，并将其中使用的编解码器信息改为UE1支持的某个编解码器信息，比如改为步骤201中收到的UE1的编解码器信息中的第一个，然后将该媒体资源响应转发出去。
至此，UE1和UE2通过TrGW2的媒体编码转换与转发功能，实现了媒体数据的交互。
以上实施例要求UE2能支持选择不同的媒体地址，如果UE2不支持这个能力时，需要另一个IMS-ALG来辅助完成。
下述实施例二至实施例三中，信令路径上存在2个或以上的IMS-ALG及其控制的媒体网关，其中IMS-ALG1控制有两个媒体转换网关，一个为TrGW1，其只负责转发媒体数据，另一个是TrGW2，其负责在转发媒体数据过程中，执行编码转换功能，IMS-ALG2具有辅助UE完成编解码协商的能力，其控制有一个媒体转换网关TrGW3，只负责转发媒体数据。
实施例二
图3为本发明实施例二的IMS媒体编解码器协商信令流程示意图，描述了提供编码转换功能的网元在终端的媒体协商过程中，协商编解码器信息，并根据使用的编解码器信息决定启动编码转换功能的过程，描述如下：
步骤301、与图1中的步骤101相同；
步骤302、IMS-ALG1收到媒体资源请求，将其中的媒体地址改为TrGW1的媒体地址，并在该请求中新增TrGW2支持的编解码器信息(不包含UE1已经支持的，因为使用UE1支持的编解码器不需要编码转换功能)，同时在该请求中新增TrGW2的媒体地址，然后将该媒体资源请求转发出去；
新增的编解码器信息也在相应″m＝″行和″a＝″行记录，新增的TrGW2的媒体地址通过TrGW2支持的相应编解码器的″a＝fmtp:″行记录；
步骤303、IMS-ALG2收到媒体资源请求，将其中的媒体地址改为TrGW3的媒体地址，然后转发给UE2；
步骤304、UE2收到媒体资源请求，由于UE没有扩展为支持选择不同的媒体地址，于是按标准要求使用TrGW3的媒体地址，然后UE2根据自己支持的编解码器信息，选择了使用TrGW2的编解码器信息；
步骤305、UE2发送媒体资源响应，其中携带UE2的媒体地址(包括连接地址和接收端口号)、UE2支持的编解码器信息和相应于TrGW2的信息，由于UE不支持选择不同的媒体地址，因此相应于TrGW2的信息只包含使用的编解码器为TrGW2支持的某个编解码器；
步骤306、IMS-ALG2收到媒体资源响应，判断UE2选择了使用TrGW2支持的编解码器，于是选择使用TrGW2的媒体地址，IMS-ALG2可在媒体资源响应中标识选择了TrGW2的媒体地址，如何表示可参见图2的步骤204；
步骤307、IMS-ALG2将收到的媒体资源响应中的媒体地址改为TrGW3的媒体地址，然后转发媒体资源响应；
步骤308、IMS-ALG1收到媒体资源响应，判断媒体资源响应包含了相应于TrGW2的信息，于是决定使用TrGW2作为连接两段媒体的网关；
步骤309、IMS-ALG1将收到的媒体资源响应中的媒体地址改为TrGW2的媒体地址，并将其中使用的编解码器信息改为UE1支持的某个编解码器信息，比如改为步骤301中收到的UE1的编解码器信息中的第一个，然后将该媒体资源响应转发出去。
至此，UE1和UE2通过TrGW3的媒体转发与TrGW2的媒体编码转换与转发功能，实现了媒体数据的交互。
实施例三
图4为本发明实施例三IMS媒体编解码器协商信令流程示意图，描述了提供编码转换功能的网元在终端的媒体协商过程中，协商编解码器信息，并根据使用的编解码器信息决定启动编码转换功能的过程，具体过程描述如下：
步骤401、与图3的步骤301相同；
步骤402、IMS-ALG1收到媒体资源请求，将其中的媒体地址改为TrGW1的媒体地址，并在该请求中新增TrGW2支持的编解码器信息(不包含UE1已经支持的，因为使用UE1支持的编解码器不需要编码转换功能)，同时在该请求中新增TrGW2的媒体地址，然后将该媒体资源请求转发出去，新增的编解码器信息和新增的TrGW2的媒体地址通过新增的″m＝″行及与该″m＝″行相关的″a＝″行携带；
步骤403、IMS-ALG2收到媒体资源请求，将其中新增的与TrGW2相关的媒体地址删除，将TrGW2相关的编解码器信息与原编解码器信息合并，并将TrGW1的媒体地址改为TrGW3的媒体地址，然后转发给UE2，比如将与TrGW2相关的″m＝″行删除，将与删除的″m＝″行相关的编解码器信息与原编解码器信息合并在一个″m＝″行及其相关的″a＝″行中，该″m＝″行用于记录TrGW3的媒体地址，删除新增的“m＝”行可防止终端同时接受2个媒体连接或拒绝接受2个相同的媒体连接；
步骤404～409、与图3的步骤304～3209相同。
至此，UE1和UE2通过TrGW3的媒体转发与TrGW2的媒体编码转换与转发功能，实现了媒体数据的交互。
本发明提供的IMS媒体编解码器协商方法，只需要一次媒体资源请求和响应的交互，就实现了媒体编解码器协商，减少了信令开销，提升了用户体验。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种IP多媒体子系统媒体编解码器协商的方法，应用于IP多媒体子系统(IMS)网络，其特征在于，包括：
第一信令媒体网元转发媒体资源请求时，将其控制的用于编码转换的第二媒体网关的媒体地址和该第二媒体网关支持的编解码器包含进所述媒体资源请求中；
第一信令媒体网元收到媒体资源响应时，如果所述媒体资源响应中包含相应于所述第二媒体网关的信息，则将所述第二媒体网关作为媒体路径节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应于所述第二媒体网关的信息包括所述第二媒体网关支持的编解码器被选择或所述第二媒体网关的媒体地址被接受。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述媒体资源响应中与所述第二媒体网关对应的媒体描述″m＝″行的媒体地址被设置为合法可用地址，或属性″a＝″行含有指示使用所述第二媒体网关的信息表示所述第二媒体网关的媒体地址被接受。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二媒体网关作为媒体路径节点为将所述媒体资源响应中的媒体地址改为所述第二媒体网关的媒体地址后再转发。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二媒体网关的所述媒体地址和所述第二媒体网关支持的编解码器通过所述媒体资源请求的媒体描述″m＝″行和/或属性″a＝″行携带。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：
第二信令媒体网元转发所述媒体资源请求；
第二信令媒体网元转发所述媒体资源响应时，如果所述第二媒体网关支持的编解码器被选择，使用所述第二媒体网关的媒体地址。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二信令媒体网元在转发所述媒体资源请求前，删除所述媒体资源请求中携带的所述第二媒体网关的媒体地址。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
用户终端收到所述媒体资源请求时，如果所述第二媒体网关支持的编解码器被选择，使用所述第二媒体网关的媒体地址。
9.一种IP多媒体子系统媒体编解码器协商的系统，其特征在于，包括：
第一信令媒体网元，用于转发媒体资源请求时，将其控制的用于编码转换的第二媒体网关的媒体地址和该第二媒体网关支持的编解码器包含进所述媒体资源请求中；还用于收到媒体资源响应时，如果所述媒体资源响应中包含相应于所述第二媒体网关的信息，则将所述第二媒体网关作为媒体路径节点。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述相应于所述第二媒体网关的信息包括所述第二媒体网关支持的编解码器被选择或所述第二媒体网关的媒体地址被接受。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一信令媒体网元，用于当所述媒体资源响应中与所述第二媒体网关对应的媒体描述″m＝″行的媒体地址被设置为合法可用地址，或属性″a＝″行含有指示使用所述第二媒体网关的信息时，判断所述第二媒体网关的媒体地址被接受。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一信令媒体网元，用于将所述媒体资源响应中的媒体地址改为所述第二媒体网关的媒体地址后再转发。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一信令媒体网元，用于通过所述媒体资源请求中的媒体描述″m＝″行和/或属性″a＝″行携带所述媒体网关的所述媒体地址和所述第二媒体网关支持的编解码器。
14.如权利要求9所述的系统，其特征在于：所述系统还包括第二信令媒体网元，用于转发所述媒体资源请求；还用于转发所述媒体资源响应时，如果所述第二媒体网关支持的编解码器被选择，使用所述第二媒体网关的媒体地址。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二信令媒体网元，还用于在转发所述媒体资源请求前，删除所述媒体资源请求中携带的所述第二媒体网关的媒体地址。
16.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用户终端，用于收到所述媒体资源请求时，如果所述第二媒体网关支持的编解码器被选择，使用所述第二媒体网关的媒体地址。
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