CN102187639A - 用于改进的会话建立信令管制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

在管理电信网络中的节点之间的媒体会话的控制节点中的改进方法中，在两个节点之间交换S10至少一个媒体会话描述消息，并确定S20该一个消息是否包括至少一个选项标签，所述至少一个选项标签指示所述媒体会话的潜在配置。随后，将所述至少一个选项标签与网络支持的选项标签的集合进行比较S30，所述网络支持的选项标签指示所述网络的所支持的配置，并基于比较来修改S40媒体会话发起消息。

Description

用于改进的会话建立信令管制的方法和设备

技术领域

本发明总体涉及通信系统中的会话管理，具体涉及这些系统中的会话建立信令管制。

背景技术

关于在通信系统中的两方或更多方之间的会话中交换流传输多媒体内容，所谓的会话描述协议(SDP)[4]是描述这种会话中的媒体(如音频、视频)的协议。其意在出于会话通告、会话邀请和其他形式的多媒体会话发起的目的，描述多媒体通信会话。SDP不提供媒体形式的内容本身，而是仅提供两个端点之间的协商以允许这两个端点就媒体类型和格式达成一致。所描述的内容的示例是要使用的编解码器、比特率、以及还可能是媒体是沿两个方向(双向)传播还是仅沿一个方向(单向)传播。SDP一般包括在SIP INVITE的主体中。SIP(会话发起协议)[5]是确保产生例如电信系统中的回铃音和占线音并可能例如对呼叫进行重定向的栈协议。

最初，SDP仅意在描述单向流；然而，其已经被扩展为也处理双向流。提供/应答是SDP中使用的典型机制，主要思想是：发起呼叫的用户代理(UA)提供带有不同媒体选项集合以及针对每个媒体推荐的编解码器的SDP(在SIP-INVITE消息中承载)。接收SDP提供的UA在沿相反方向的另一SIP消息中返回优选的编解码器配置。一旦完成了该提供/应答交换，会话就启动，媒体就将在会话的两个参与者(代理)之间流动。

典型地，SDP或SDP消息由两个部分构成。

●给出具有联系人信息和起始/停止时间的会话总体描述的会话级描述部分。会话级的参数和属性对所有媒体级描述有影响。

●具有0个或更多个媒体描述的媒体级描述部分。每个媒体描述定义了媒体(如音频或视频)。媒体级的参数仅应用于一个媒体描述。

对SDP的使用并不是没有问题。本文中所谓的传统SDP的典型问题在于：不能够描述提供不同传输格式或不同比特率的编解码器的会话，而无需重复几乎相似的媒体描述。结果是容易变得不清楚的庞大的会话描述。

所谓的最近开发的SDP能力协商框架(SDPCapNeg[1])是IETF MMUSIC WG中针对SDP提供/应答的框架。SDPCapNeg的作用是解决SDP中存在的大多数问题，并仍能够与传统SDP后向兼容。

核心SDPCapNeg框架使得可以提出例如给定媒体的不同传输格式，而无需指定具有几乎相同内容的多个媒体描述(如上面描述的传统SDP存在的严重限制)。

SDPCapNeg框架支持添加扩展；这些扩展由SDP中的所谓选项标签来标识。一个扩展是：由选项标签“med-v0”标识的媒体能力(SDPMedCapNeg)[2]，使得可以提出例如具有不同比特率要求的不同编解码器选项，这对传统SDP来说是不可能的。

SDPCapNeg框架引入了多个能力属性(属性名称tcap和acap)，并可以指定引用能力属性的多个潜在(potential)配置(属性名称pcfg)。SDPMedCapNeg添加了更多能力属性，还添加了使得可以针对媒体进行能力交换并在后续阶段进行实际会话建立的隐藏(latent)配置的概念。

潜在的SDPCapNeg可能在IMS环境中引入一些问题。一个严重的问题在于：由于该框架支持扩展，因此存在在用户代理所进行的会话建立协商中引入网络中不支持的扩展的风险。该问题因以下事实而升级：SDPCapNeg框架可以对不理解这些扩展的中间节点隐匿这些扩展。

因此，需要一定的手段来确保对不支持的扩展的使用不会导致不清楚的或不能理解的SDP消息。

发明内容

本发明的一方面提供了用于在电信系统中提供SDP或类似消息的扩展的改进管理的方法和设备。

本发明的基本方面公开了一种管理电信网络中的节点之间的媒体会话的控制节点中的改进方法。首先，在两个节点之间交换S10媒体会话描述消息，并确定S20该消息是否包括至少一个选项标签。所述选项标签指示媒体会话的潜在配置。随后，将所述选项标签与指示网络支持的配置的网络支持选项标签的集合进行比较S30。最后，基于比较来修改S40媒体会话发起消息。

本发明的优势包括：

-避免UA进行的不受控制地添加SDPCapNeg扩展。

-与如何处理扩展有关的清楚规则，从而使有问题的差错情况变少。

-不清楚的SDPCapNeg潜在配置的风险降低。

-在SIP-REGISTER处将所支持的SDPCapNeg扩展发信号通知给每个UA的需求降低。

附图说明

参照与附图一起作出的以下描述，可以更好地理解本发明及其另外的目的和优势，在附图中：

图1是可实现本发明的系统的示意图；

图2是根据本发明的方法的实施例的示意流程图；

图3是根据本发明的方法的另一实施例的示意流程图；

图4是根据本发明的设备的实施例的示意图；

缩写

CSCF 呼叫会话控制功能

传统SDP 不使用SDPCapNeg或其扩展的SDP

IP 移动性子系统

SAP 会话通告协议

SDPCapNeg SDP能力协商(框架)

SDPMedCapNeg SDP媒体能力协商(扩展)

SGB 会话边界网关

SGC 会话边界控制器

SDP 会话描述协议

SIP 会话发起协议

UA 用户代理

具体实施方式

为了进一步理解引出本发明的框架，以下将讨论现有技术的一些具体问题。此外，还将描述本发明可从中获益的系统的一些关键概念和部分。

前述SDP是用于以ASCII串(或类似形式)描述流传输媒体初始化参数的格式。SDP可以与多个传输协议(如SIP、HTTP等)一起使用。然而，在本发明中，将在SIP的上下文中描述SDP。SDP意在出于会话通告、会话邀请和其他形式的多媒体会话发起的目的，描述多媒体通信会话。SDP不提供媒体形式的内容本身，而是仅提供两个端点之间的协商以允许这两个端点就媒体类型和格式达成一致。这使SDP能支持即将出现的媒体类型和格式，从而使基于该技术的系统能够前向兼容。本质上存在与SDP栈的关键方面密切相关且被视为SDP栈的关键方面的5个术语，即：

●会议：其是两个或更多个通信用户的集合以及这些用户所使用的软件。

●会话：会话是媒体发送方和接收方以及流动的数据流。

●会话通告：会话通告是用于以先发制人的(proactive)方式将会话描述传达给用户(即，用户未显式地请求会话描述)的机制。

●会话公告：与通告相同。

●会话描述：用于传达足以发现和参与多媒体会话的信息的完好定义的格式。

会话是通过一系列属性/每行一个的值对来描述的。属性名称是单独的字符，后面紧跟＝和一值。可选的值是利用＝*来指定的。值是ASCII串或以空格分开的特定类型的序列。注意，属性名称仅在关联的句法结构体内(即，仅在会话、时间或媒体内)是唯一的。

会话边界控制器(SBC)是在一些VoIP网络中用于对建立、进行和拆除呼叫所涉及的信令以及通常还涉及的媒体流施加控制的会话知晓设备。在VoIP呼叫(主要使用SIP、H.323和MGCP呼叫信令协议的VoIP呼叫)中，将SBC插入主叫和被叫方或代理之间的信令和/或媒体路径中。典型地，SBC修改每个呼叫中所涉及的呼叫控制数据流，从而可能限制可进行的呼叫的类型、改变编解码器的选择等等。

前述SDPCapNeg的几种有问题的情况是：

●IMS-非IMS相互作用：非IMS客户端可能引入在IMS环境中不支持的扩展。

●IMS版本问题：不同的IMS网络可能被实现为符合不同版本的标准。网络A可以接收例如媒体能力交换，而网络B不接受。

该问题的已知解决方案是：在从SDP中移除未知属性或扩展的意义上，IP移动性子系统呼叫会话控制功能(IMS CSCF)或会话边界网关(SBG)可以检查并重写SDP。然而，这可能导致多个问题。

例如，如果考虑以下提供SDP，使用媒体能力[2]和针对CS的SDP[3]扩展。

m＝audio

a＝creq:med-v0，ccap-v0

a＝ccap:1 IN

a＝ccap:2 PSTN

a＝mcap:1 AMR

.

.

a＝pcfg:1 m＝1 c＝2

CSCF支持媒体能力(由选项标签“med-v0”指示)，但不支持针对CS的SDP这一扩展(由选项标签“ccap-v0”指示)和关联的ccap属性。因此，从SDP中擦除具有“a＝ccap”属性的行。

然而，问题在于：在“a＝pcfg”行上，参考多个能力属性以形成潜在配置，并且，由于所参考的ccap属性被移除，因此该潜在配置变得不清楚。

该行为可以导致严重的问题，这是由于多个所参考的属性可能是相互联系的。例如，带宽属性可以与特定传输格式相关，并且，移除一个或多个所参考的属性可能导致潜在配置难以或不可能被SDP的接收方解释。

另一示例是在“a＝pcfg”行上使用“+”选项。

m＝audio

a＝ccap:1 IN

a＝ccap:2 PSTN

a＝mcap:1 AMR

.

.

a＝pcfg:1 +med-v0 +ccap-v0 m＝1 c＝2

a＝pcfg:2 +med-v0 m＝1

对于前述示例，不支持“ccap-v0”，并且对应的“a＝ccap”属性由于是未知的而被移除。在这种情况下，行“a＝pcfg:1 +med-v0 +ccap-v0 m＝1 c＝2”变得不清楚。

如果不清楚的潜在配置未被顾及，则不清楚的潜在配置可能导致难以解决的未知互操作性问题。

本发明实施例的基本概念是在CSCF或SBG(或类似的中间设备)中实现SDPCapNeg管制功能，该SDPCapNeg管制功能检查SDP并基于所支持的对SDPCapNeg框架的扩展的列表来拒绝或修改SDP。由于本发明可以被例如IMS框架之外的SBC所利用，因此本发明不限于诸如SBG或CSCF等IMS实体。

图1示出了经由会话边界网关(SBG)与公共互联网互连的IMS系统。IMS包含多个呼叫会话控制功能(CSCF)，通过CSCF来转发会话建立信令。在本发明中，CSCF和SBG对描述要建立的会话的SDP执行管制。然而，本发明可以应用于对会话建立信令进行管制的任何节点。

在图1中，在经由无线3GPP接口而与IMS网络相连接的手持设备和经由DSL连接而与公共互联网相连接的膝上型电脑之间建立会话。

参照图2来描述本发明的基本实施例。

考虑图1所示的直接或者经由中间节点在两个用户代理或参与者之间发起媒体会话的情形。首先，在两个会话参与者之间交换S10媒体会话描述消息(如SDP)。检查媒体会话描述消息，并确定S20该消息是否包括任何选项标签。选项标签指示特定功能对于理解潜在配置是必要的。该功能在端点处(如在每个参与者处)是必要的，但在中间节点处也可以是必要的。随后，将媒体会话描述中存在的任何选项标签与网络支持的选项标签的集合进行比较S30。优选地，这是通过在系统的节点中维持所支持的选项标签的列表或表来实现的。如果在所确定的选项标签与所列出的选项标签之间存在差异(例如，在列表中不存在所确定的选项标签)，则修改媒体会话描述消息以防止出现不清楚的消息。

典型地，修改媒体会话描述消息的步骤是针对消息的会话描述部分和消息的媒体描述部分而执行的。

根据本发明的另一个实施例，在三个步骤中执行检查和管制：

1.在会话级：如果在会话级给出一个或多个不支持的选项标签，则在整个SDP中移除所有潜在和隐藏的配置。

2.对于每个媒体描述：

a)如果针对媒体描述指定了一个或多个不支持的选项标签，则针对所述媒体描述移除所有潜在配置。

b)对于媒体描述中的每个潜在配置：如果指定了一个或多个不支持的选项标签，则移除该潜在配置。

3.对于每个隐藏配置：如果指定了一个或多个不支持的选项标签，则移除该潜在配置。

参照图3来描述示意了本发明的流程图的另一实施例的流程图。核心方面仍是在SDP中检查选项标签的存在以及移除由于需要对不支持的扩展(由选项标签指示)的支持而不能被支持的潜在和隐藏配置。可以在希望对SDPCapNeg SDP进行安全管制的任何节点(如CSCF或SBG)中实现流程图所给出的管制功能。

具体地，需要对SDPCapNeg框架的扩展，使用SDP中的“a＝creq”属性或“a＝pcfg”行上的“+”参数，来指定对由选项标签指示的扩展的使用。

此外，可以通过“a＝csup”选项来指示对SDPCapNeg扩展的支持。

然后，例如，IMS SBG和/或CSCF中根据本发明实施例的管制功能应当在SDP中检查这些扩展并对这些扩展进行必要管制。

SDPCapNeg[1]指定了SDP的接收方应当如何处理其不理解的扩展。

[当实体产生SDP并需要该SDP的接收方在会话或媒体级支持一个或多个SDP能力协商扩展(除了基础(base)之外)以适当处理SDP能力协商时，必须与标识会话和/或媒体级所需的扩展的选项标签一起包括“a＝creq”属性。如果仅在一个或多个特定潜在配置中需要对扩展的支持，则潜在配置提供了一种代之以指示这一点的方式(参见3.5.1节)。存在“a＝pcfg”属性意味着对基本协商框架的支持(参见3.5.1节)，因此，不需要与基础选项标签(“cap-v0”)一起包括“a＝crep”属性。

接收SDP且不支持在“creq”属性中列出的一个或多个所需扩展的接收方必须不执行本文献中定义的SDP能力协商。对于在会话级提供的不被支持的扩展，这意味着必须根本不执行SDP能力协商。对于媒体级的不被支持的扩展，这意味着针对所讨论的媒体流必须不执行SDP能力协商。]

本发明中的节点(如SBG或CSCF)中的管制功能的作用是移除SDP中与网络不支持的对SDPCapNeg的扩展相对应的部分。

参照以下示例实施例，可以最佳描述该方法：

由a＝creq属性指示的扩展

如果在媒体级给出a＝creq属性并且网络不支持该扩展，则管制功能将针对所给出的媒体完全移除SDPCapNeg框架。换言之，移除所有的潜在配置。

示例：

m＝audio ...

a＝fmtp...

a＝rtpmap...

a＝creq:med-v0

a＝tcap:1 ...

...

a＝pcfg:1 ...

a＝pcfg:2 ...

不支持“med-v0”扩展(媒体能力)；其结果是针对该媒体移除整个SDPCapNeg框架。然后，SDP被修改为：

m＝audio ...

a＝fmtp...

a＝rtpmap...

a＝creq:med-v0

a＝tcap:1 ...

换言之，移除潜在配置。可选地，也可以移除“a＝creq”行。

如果在会话级，在“a＝creq”行上指定了不支持的选项标签，则从整个SDP中移除潜在和/或隐藏配置。

由“a＝pcfg”行上的“+”参数指示的扩展

如果所需扩展由“a＝pcfg”行上的选项标签指示，则管制功能的作用是移除与不支持的SDPCapNeg扩展相对应的“a＝pcfg”行。

示例：

m＝audio ...

a＝fmtp...

a＝rtpmap...

a＝tcap:1 ...

...

a＝pcfg:1 +med-v0 ...

a＝pcfg:2 ...

对于前述示例，网络不支持“med-v0”，这意味着从SDP移除行“a＝pcfg:1 +med-v0...”。然后，所得到的SDP将形如：

m＝audio ...

a＝fmtp...

a＝rtpmap...

a＝tcap:1 ...

...

a＝pcfg:2 ...

SDP的智能设计

为了最充分地利用本发明的实施例，同时使本发明的实施例与较老的IMS版本后向兼容，在给出不需要对SDPCapNeg进行扩展的几个基本潜在配置的意义上以分层方式创建SDP是有益的。

根据另一实施例，从UAA至UA B的SIP INVITE包含以下SDP：

m＝audio ...

a＝fmtp...

a＝rtpmap...

a＝tcap:1 ...

...

a＝pcfg:1 +med-v0 +ccap-v0 ...

a＝pcfg:2 +med-v0 ...

a＝pcfg:3 ...

归属CSCF中的管制功能不支持扩展ccap-v0，因此，将从SDP中擦除对应的“a＝pcfg”行，得到以下SDP：

m＝audio ...

a＝fmtp...

a＝rtpmap...

a＝tcap:1 ...

...

a＝pcfg:2 +med-v0 ...

a＝pcfg:3 ...

UA B所处的网络不支持med-v0是完全有可能的。因此，也将擦除对应的“a＝pcfg”行，得到以下SDP：

m＝audio ...

a＝fmtp...

a＝rtpmap...

a＝tcap:1 ...

...

a＝pcfg:3 ...

换言之，在这种情况下，仅支持基本SDPCapNeg框架。

随后，随着IMS网络中硬件和软件的更新，从SDP中潜在地移除更少潜在配置。这将在网络允许扩展时向终端用户提供更丰富的体验，同时在网络不允许一个或多个扩展从而本发明所述的管制功能移除该一个或多个扩展时保证可预测的体验。

为了示意本发明的实施例，建议有兴趣的读者查阅附录中的算法伪代码。该代码给出了可如何实现管制功能的简要纵览。其在句法上与图3的流程图相似。

所支持的扩展的列表

管制功能需要保持所支持的对SDPCapNeg的扩展的列表(白名单)，以实现所确定的选项标签与所支持的选项标签的比较，然后，管制功能的作用是查看是否支持SDP中所确定的选项标签。作为示例，该白名单可以形如下表1。

表1

例如，由于本地策略规则，使得可能存在列表的变型。例如，操作者可能不希望在他/她的IMS网络中使用“foo-bar”扩展，尽管设备可能支持它，移除策略也可能受到收费(billing)问题的影响。

拒绝SDP

除了上述修改选项外，还可能完全拒绝SDP。那么，有益的是：在原因串中包括哪些扩展不被支持，并拒绝包含指示不被支持的扩展的选项标签在内的任何SDP。这是在会话级、媒体级或者这两个级上实现的。

参照图4，示意了实现根据本发明的方法的设备。所述设备包括用于处理传入和传出信号的公知装置，不作进一步描述。此外，所述设备包括用于管理通信系统中的实体之间的媒体会话描述消息的单元10。这种意义上的管理包括诸如接收、发送和中继媒体会话描述消息之类的过程。此外，所述设备包括用于检查所管理的消息并确定所述消息是否包括指示会话的潜在配置的选项标签或扩展/扩展参数的单元20。包括了比较单元30，所述比较单元30用于实现任何所确定的选项标签与作为整体的网络或每个个体参与用户代理所支持的选项标签的列表的比较。最后，所述设备包括修改单元40，所述修改单元40适于基于比较结果来修改所管理的媒体会话描述消息。

具体地，所述比较单元30还适于在系统中维持和更新所支持的选项标签的列表。

本发明的一些优势包括：

1.有效地避免了由UA进行的不受控制地添加SDPCapNeg扩展。

2.与如何处理扩展有关的清楚规则→有问题的差错情况变少。

3.避免了不清楚的SDPCapNeg潜在配置的风险。

4.随着IMS设备的升级，更多选项变得可用；向用户提供了更丰富的体验，并仍然给出后向兼容性以确保对SDPCapNeg扩展的支持有限的网络中的基本服务。

5.在SIP-REGISTER处将所支持的SDPCapNeg扩展发信号通知给每个UA的需求降低。无论如何，难以对位于对SDPCapNeg扩展具有不同支持的不同IMS网络中的两个UA是否希望通信进行同步。

6.最小扩展能力数据库。

推荐将所提出的本发明包括在IMS网络的适用部分中，以确保对SDPCapNeg及其扩展的安全使用。

需要强调的是，前述SDP能力协商框架及其扩展目前还在进行中，这意味着属性名称和选项标签可以改变。然而，主要设计原理不太可能改变。

本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的前提下，可以对本发明进行各种修改和变更。

参考文献

[1]Andreasen，F.，″SDP Capability Negotiation″，http://tools.ietf.org/wg/mmusic/draft-ietf-mmusic-sdp-capability-negotiati  on/(进行中)，July 2008.

[2]Gilman.R，et.al.，“SDP media capabilities Negotiation”http://tools.ietf.org/wg/mmusic/draft-ietf-mmusic-sdp-media-capabilities/(进行中)，July 2008.

[3]M.Garcia-Martin，et al.，“Miscellaneous Capabilities in SDP”http://tools.ietf.org/id/draft-garcia-mmusic-sdp-misc-cap-00.txt(进行中)，April 2008.

[4]以下列出的IETF RFC可以在http://www.ietf.org/rfc.html找到.

[5]SDP“Session Description Protocol”，IETF，RFC4556

[6]SIP“Session Initiation Protocol”，IETF，RFC3261

附录

算法伪代码

以下伪代码给出了管制功能可以如何在实际实现中工作的简要纵览。该伪代码在句法上与图3的流程图相似。

Claims (9)

1.一种控制节点中用于管理电信网络中的节点之间的媒体会话的改进方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在两个节点之间交换(S10)媒体会话描述消息；

确定(S20)所述至少一个消息是否包括至少一个选项标签，所述至少一个选项标签指示所述媒体会话的潜在配置；

将所述至少一个选项标签与网络支持的选项标签的集合进行比较(S30)，所述网络支持的选项标签指示所述网络的所支持的配置；以及

基于所述比较来修改(S40)所述媒体会话发起消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述修改步骤(S40)包括：如果所述至少一个选项标签与所述网络支持的选项标签不对应，则移除由所述至少一个选项标签指示的潜在配置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述媒体会话描述消息至少包括会话描述部分和媒体描述部分。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，如果所述会话描述部分包括至少一个选项标签，则针对所述会话描述部分执行所述比较和修改步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果所述媒体描述部分包括至少一个选项标签，则还针对所述媒体描述部分执行所述比较和修改步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在所述控制节点中维持和更新列表。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在分离的节点中维持和更新列表；以及响应于所述会话消息中所确定的选项标签，将所述列表发信号通知给所述控制节点。

8.一种控制节点中用于管理电信网络中的节点之间的媒体会话的设备，其特征在于，所述设备包括：

用于管理在两个节点之间交换的至少一个媒体会话描述消息的装置(10)；

用于确定所述至少一个消息是否包括至少一个选项标签的装置(20)，所述至少一个选项标签指示所述媒体会话的潜在配置；

用于将所述至少一个选项标签与网络支持的选项标签的集合进行比较的装置(30)，所述网络支持的选项标签指示所述网络的所支持的配置；以及

用于基于所述比较来修改所述媒体会话发起消息的装置(40)。

9.根据权利要求8所述的设备，还包括：用于存储所述网络支持的选项标签的列表的装置。

Images