CN102957683B - 一种在ims网络中实现pos业务的方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在IMS网络中实现POS业务的方法、系统和设备。其中的方法包括：将各个银行服务器的接入号码作为呼叫字冠存储在扩展的MGCF中；当POS机发起刷卡呼叫时，接入侧设备向扩展的MGCF上报邀请消息；扩展的MGCF根据所接收到的INVITE消息和所存储的呼叫字冠判断是否启动数据呼叫流程；如果是，则执行步骤D；否则，启动普通语音呼叫流程；扩展的MGCF向GMSC发送携带有数据业务指示的初始地址IAM消息，建立扩展的MGCF与GMSC之间的数据通道；在接入侧设备与扩展的MGCF之间建立数据通道。应用本发明可以降低POS业务的时延，提高POS业务的成功率。

Description

一种在IMS网络中实现POS业务的方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种在IMS网络中实现POS业务的方法、系统和设备。

背景技术

在目前的网络结构中，IP多媒体子系统(IMS)的接入终端(例如，宽带无源光网络GPON)一般都安装在用户侧，而银行的销售终端(POS)服务器则与电信网络连接。图1为现有技术中使用POS业务的IMS的网络结构图。如图1所示，当用户使用POS机进行刷卡时，POS机将拨打刷卡平台的接入号，通过拨号、接听等操作在IMS核心网及电信语音交换网之间建立语音通道，即在媒体网关控制功能实体(MGCF)和网关移动交换中心(GMSC)之间建立编解码格式为AMR2的语音通道；接通后刷卡平台放调制解调器(modem)信号音，GMSC检测到modem信号音后，向MGCF发送应用传送机制(APM)消息，从而将编解码的格式修改为G.711格式；MGCF收到GMSC的APM消息后，将向接入终端，如GPON等发送再邀请(REINVITE)消息，从而使得IMS侧的语音通道切换为高速数据通道以传输业务消息；在高速数据通道建立之后，将开始具体的POS刷卡业务。

然而，在上述的网络结构中使用POS业务还存在如下所述的问题：

1)由于制造POS机及其平台的厂家较多，POS机及其平台的种类也比较多，而且无统一规范，每个地市的各个银行所用的平台也不尽相同；因此，POS机中所使用的基本上都是私有的modem协议。由于私有的modem协议中一般都没有国际电信联盟远程通信标准化组织(ITU-T)modem协议中所规定的标准信号音，因此GMSC无法根据信号音将MGCF与GMSC之间的 语音通道切换为数据通道。

2)根据与承载无关的呼叫控制(BICC)协议中的相关规定，GMSC也无法在呼叫建立后通过APM消息将MGCF与GMSC之间的语音通道切换为数据通道。

综上可知，在目前的网络结构中，在进行POS业务时虽然可将IMS侧的语音通道切换为数据通道，但由于MGCF与GMSC之间的通道仍然是语音通道而不是数据通道，只能使用语音通道传输业务消息，导致在实现POS业务时的误码率比较高，重传次数多，从而使得IMS网络中POS业务成功率只有40％左右，刷卡时长为16秒以上，因而难以满足用户使用POS业务的需求，降低了用户体验度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种在IMS网络中实现POS业务的方法、系统和设备，从而降低POS业务的时延，提高POS业务的成功率。

本发明采用的技术方案具体是这样实现的：

一种在IMS网络中实现POS业务的方法，该方法包括：

A、将各个银行服务器的接入号码作为呼叫字冠存储在扩展的媒体网关控制功能实体MGCF中；

B、当POS机发起刷卡呼叫时，接入侧设备向扩展的MGCF上报邀请消息；

C、当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，扩展的MGCF向网关移动交换中心GMSC发送携带有数据业务指示的初始地址IAM消息，建立扩展的MGCF与GMSC之间的数据通道；

D、在接入侧设备与扩展的MGCF之间建立数据通道。

一种在IMS网络中实现POS业务的系统，该系统包括：至少一个POS机、接入侧设备、呼叫会话控制功能实体CSCF、扩展的媒体网关控制功能实体MGCF、网关移动交换中心GMSC和至少一个银行服务器；其中，

所述POS机，用于当用户在POS机上刷卡时，向所述接入侧设备发起刷卡呼叫；

所述接入侧设备，用于根据接收到的刷卡呼叫向所述CSCF发送邀请消息；

所述CSCF，用于将接收到的邀请消息转发给所述扩展的MGCF；

所述扩展的MGCF，用于存储作为呼叫字冠的各个银行服务器的接入号码，还用于当根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，向所述GMSC发送初始地址IAM消息；还用于当与GMSC之间的数据通道建立之后，建立与接入侧设备之间的数据通道；

所述GMSC，用于根据接收到的IAM消息，建立与所述扩展的MGCF之间的数据通道。

一种扩展的媒体网关控制功能实体MGCF，该扩展的MGCF包括：号码分析模块、BICC信令处理模块和SIP信令处理模块；

所述号码分析模块，用于存储作为呼叫字冠的各个银行服务器的接入号码；还用于当根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，向所述BICC信令处理模块发送建立数据通道的指令；

所述BICC信令处理模块，用于根据所述建立数据通道的指令向网关移动交换中心GMSC发送携带必选信元TMR和可选信元USI的IAM消息；还用于将GMSC返回的信令发送给SIP信令处理模块；

所述SIP信令处理模块，用于根据GMSC返回的信令以及接入侧发送的已建立语音通道的确认消息，向接入侧设备发送再邀请消息，以建立MGCF与接入侧设备之间的数据通道。

由上述技术方案可见，本发明中由于可在MGCF与GMSC之间建立数据通道，并在接入侧设备和银行服务器之间建立起完整的数据通道，从而可以有效地降低POS业务的时延，提高POS业务的成功率。

附图说明

图1为现有技术中使用POS业务的IMS的网络结构图。

图2为本发明中在IMS网络中实现POS业务的方法的流程图。

图3为本发明中在IMS网络中实现POS业务的系统的结构示意图。

图4为本发明中扩展的MGCF的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图2是本发明中在IMS网络中实现POS业务的方法的流程图。

如图2所示，该方法包括：

步骤201，将各个银行服务器的接入号码作为呼叫字冠存储在扩展的MGCF中。

对于银行服务器来说，每个银行服务器都具有有限个接入号码。例如，一般情况下，每个银行服务器都具有两个接入号码，其中一个接入号码为主用接入号码，另外一个接入号码为备用接入号码。如果用户希望与某个银行服务器连接，则可以拨打该银行服务器的接入号码。在本发明的具体实施例中，将对现有的MGCF进行扩展，使得

因此，在步骤中，可将各个银行服务器的接入号码存储在扩展的MGCF中，并将所存储的接入号码称为呼叫字冠。在本发明的具体实施例中，将对现有的MGCF进行扩展，使得所述扩展的MGCF中具有号码分析模块、BICC信令处理模块和会话初始化协议(SIP)信令处理模块(如图4所示)。因此，可将上述呼叫字冠存储在扩展的MGCF的号码分析模块中。

进一步地，在本步骤中，还可为每个呼叫字冠配置相应的因特网(internet)接入码，用于表示各个银行服务器的接入特性。将internet接入码也存储在扩展的MGCF中。

例如，所述因特网接入码的取值为：否、高速或低速。其中，当因特网接入码的取值为“否”时，表示该号码为普通号码(即非银行接入号码)；当因特网接入码的取值为“高速”时，表示该因特网接入码所对应的银行服务器可支持高速modem业务，此时需要关闭回声抑制(EC)；当因特网接入码的取值为“低速”时，表示该因特网接入码所对应的银行服务器只支持低速modem业务，此时需要打开EC。

另外，在本发明的具体实施例中，可在扩展的MGCF中(例如，号码分析模块中)设置一个被叫号码分析(CNACLD)表，用于存储各个呼叫字冠及其相应的internet接入码。

步骤202，当POS机发起刷卡呼叫时，接入侧设备向扩展的MGCF上报邀请(INVITE)消息。

例如，在本发明的具体实施例中，当用户在POS机上刷卡时，POS机将向接入侧设备发起刷卡呼叫；所述接入侧设备可根据该刷卡呼叫向呼叫会话控制功能实体(CSCF)发送INVITE消息；而CSCF则将该INVITE消息转发给扩展的MGCF。

其中，所述接入侧设备可以是：无源光网络(PON)、基于IP的公司电话系统(IPPBX)或综合接入设备(IAD)等。此外，所述INVITE消息中携带的媒体编解码的格式为G.711格式。

步骤203，扩展的MGCF根据所接收到的INVITE消息和所存储的呼叫字冠判断是否启动数据呼叫流程；如果是，则执行步骤204；否则，启动普通语音呼叫流程。

在本步骤中，当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，将执行步骤204以启动数据呼叫流程；而当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定不需要启动数据呼叫流程时，则将启动普通语音呼叫流程，并结束如图2所示的整个流程，而不再执行步骤204和步骤205。

例如，在本发明的具体实施例中，由于INVITE消息的to头域中携带有被叫号码，因此，扩展的MGCF可首先从所接收到的INVITE消息的to头域中获取被叫号码，并将所获取的被叫号码与扩展的MGCF中所存储的呼叫字冠进行比对(例如，将该被叫号码与扩展的MGCF中的CNACLD表中所存 储的呼叫字冠逐一比对)；如果存在与所述被叫号码匹配的呼叫字冠，则确定需要启动数据呼叫流程，因此将执行步骤204；否则，将确定不需要启动数据呼叫流程，而只启动普通语音呼叫流程，结束本流程。

在本发明的具体实施例中，可以使用目前常用的方法来启动普通语音呼叫流程，具体的实现方法在此不再赘述。

步骤204，扩展的MGCF向GMSC发送携带有数据业务指示的初始地址(IAM)消息，建立扩展的MGCF与GMSC之间的数据通道。

在本发明的具体实施例中，所述IAM消息中可携带有数据业务指示，用于指示对端(即GMSC)当前所使用的是数据业务，因此需要建立数据通道。进一步地，所述数据业务指示中还可包括：必选信元(TMR，TransmissionMedium Requirement)和可选信元(USI，User Service Information)。通过TMR和USI的不同取值，即可确定所需建立的数据通道是高速数据通道还是低速数据通道。GMSC根据接收到的携带有数据业务指示的IAM消息，即可建立扩展的MGCF与GMSC之间的数据通道。例如，GMSC在接收到IAM消息后，当被叫用户(即银行服务器)空闲振铃后，将向所述扩展的MGCF发送地址全(ACM)消息；当被叫用户摘机后向MGCF发送ANM消息，从而建立MGCF与GMSC之间的数据通道。

步骤205，在接入侧设备与扩展的MGCF之间建立数据通道。

在本发明的具体实施例中，当扩展的MGCF与GMSC之间的数据通道建立之后，扩展的MGCF与接入侧设备建立正常的语音通道；在接收到接入侧设备发送的已建立语音通道的确认(ACK)消息后，扩展的MGCF将向接入侧设备发送再邀请(ReInvite)消息，请求将接入侧设备与扩展的MGCF之间的语音通道切换为数据通道；接入侧设备接收到ReInvite消息后，将接入侧设备与扩展的MGCF之间的语音通道切换为数据通道，从而建立接入侧设备与扩展的MGCF之间的数据通道。

进一步地，在所述ReInvite消息中的会话描述协议(SDP)部分中还可携带有属性行，接入侧设备可以根据该属性行的取值确定所述数据通道是高 速数据通道还是低速数据通道。例如，当该属性行a的取值为modem时，表示所述数据通道是高速数据通道；当该属性行a的取值为fax时，表示所述数据通道是低速数据通道。

通过上述的步骤201～205，即可在扩展的MGCF与GMSC之间建立数据通道，从而在接入侧设备和银行服务器之间建立起完整的数据通道。

在本发明中，还提出了一种在IMS网络中实现POS业务的系统。图3为本发明中在IMS网络中实现POS业务的系统的结构示意图。如图3所示，该系统包括：至少一个POS机、接入侧设备、CSCF、扩展的MGCF、GMSC和至少一个银行服务器。

所述POS机，用于当用户在POS机上刷卡时，向所述接入侧设备发起刷卡呼叫；

所述接入侧设备，用于根据接收到的刷卡呼叫向所述CSCF发送INVITE消息；

所述CSCF，用于将接收到的INVITE消息转发给所述扩展的MGCF；

所述扩展的MGCF，用于存储作为呼叫字冠的各个银行服务器的接入号码，还用于当根据所接收到的INVITE消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，向所述GMSC发送初始地址(IAM)消息；还用于当与GMSC之间的数据通道建立之后，建立与接入侧设备之间的数据通道；

所述GMSC，用于根据接收到的IAM消息，建立与所述扩展的MGCF之间的数据通道。

此外，所述扩展的MGCF，还可用于当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定不需要启动数据呼叫流程时，启动普通语音呼叫流程。

在本发明中，还提出了一种扩展的MGCF。图4为本发明中MGCF的结构示意图，如图4所示，所述扩展的MGCF中包括：号码分析模块401、BICC信令处理模块402和SIP信令处理模块403。

所述号码分析模块401，用于存储作为呼叫字冠的各个银行服务器的接 入号码；还用于当根据所接收到的INVITE消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，向所述BICC信令处理模块402发送建立数据通道的指令；

所述BICC信令处理模块402，用于根据所述建立数据通道的指令向GMSC发送携带TMR与USI信息的IAM消息；还用于将GMSC返回的信令发送给SIP信令处理模块403；

所述SIP信令处理模块403，用于根据GMSC返回的信令以及接入侧发送的已建立语音通道的确认(ACK)消息，向接入侧设备发送再邀请(ReInvite)消息，以建立MGCF与接入侧设备之间的数据通道。

此外，所述号码分析模块，还用于当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定不需要启动数据呼叫流程时，向所述BICC信令处理模块发送建立语音通道的指令；

所述BICC信令处理模块，还用于根据建立语音通道的指令向GMSC发送普通IAM消息。

综上所述，在本发明的技术方案中，由于可在MGCF与GMSC之间建立数据通道，并在接入侧设备和银行服务器之间建立起完整的数据通道，因此，当发起POS业务时，即可通过MGCF直接将媒体流建立在数据通道上，免去了重协商过程，降低了POS业务的时延(例如，在实际应用中，时延可控制在9秒以内)。另外，通过使用上述的方法和系统，可以规避BICC协议中无法使用APM消息协商建立数据通道的固有缺陷，从而在MGCF至GMSC之间建立数据通道，并且避免了多种刷卡平台私有modem协议的差异，即使刷卡平台发送的是非标准的modem信号音也不会对POS业务产生不利影响，从而大大提高了POS业务的成功率(例如，在实际应用中，刷卡成功率可达到93％以上)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (15)

1.一种在IMS网络中实现POS业务的方法，其特征在于，该方法包括：

A、将各个银行服务器的接入号码作为呼叫字冠存储在扩展的媒体网关控制功能实体MGCF中；

B、当POS机发起刷卡呼叫时，接入侧设备向扩展的MGCF上报邀请消息；

C、当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，扩展的MGCF向网关移动交换中心GMSC发送携带有数据业务指示的初始地址IAM消息，建立扩展的MGCF与GMSC之间的数据通道；

D、在接入侧设备与扩展的MGCF之间建立数据通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中还进一步包括：

为每个呼叫字冠配置相应的因特网接入码，用于表示各个银行服务器的接入特性；将所述因特网接入码存储在所述扩展的MGCF中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述因特网接入码的取值为：否、高速或低速。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中还进一步包括：

在扩展的MGCF中设置一个被叫号码分析表，用于存储各个呼叫字冠及其相应的因特网接入码。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

当用户在POS机上刷卡时，POS机将向接入侧设备发起刷卡呼叫；

所述接入侧设备根据所述刷卡呼叫向呼叫会话控制功能实体CSCF发送邀请消息；

所述CSCF将所述邀请消息转发给扩展的MGCF。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述接入侧设备为：

无源光网络、基于IP的公司电话系统或综合接入设备。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中还进一步包括：

当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定不需要启动数据呼叫流程时，启动普通语音呼叫流程。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤C中确定是否需要启动数据呼叫流程包括：

扩展的MGCF从所接收到的邀请消息的to头域中获取被叫号码，将所获取的被叫号码与扩展的MGCF中所存储的呼叫字冠进行比对；

如果存在与所述被叫号码匹配的呼叫字冠，则确定需要启动数据呼叫流程；否则，确定不需要启动数据呼叫流程。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述数据业务指示中包括：用于确定所需建立的数据通道是高速数据通道还是低速数据通道的必选信元TMR和可选信元USI。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D包括：

当扩展的MGCF与GMSC之间的数据通道建立之后，扩展的MGCF与接入侧设备建立正常的语音通道；

在接收到接入侧设备发送的已建立语音通道的确认消息后，扩展的MGCF向接入侧设备发送再邀请消息，请求将接入侧设备与扩展的MGCF之间的语音通道切换为数据通道；

接入侧设备接收到再邀请消息后，将接入侧设备与扩展的MGCF之间的语音通道切换为数据通道。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述再邀请消息中的会话描述协议部分中携带有属性行，接入侧设备可根据该属性行的取值确定所述数据通道是高速数据通道还是低速数据通道。

12.一种在IMS网络中实现POS业务的系统，其特征在于，该系统包括：至少一个POS机、接入侧设备、呼叫会话控制功能实体CSCF、扩展的媒体网关控制功能实体MGCF、网关移动交换中心GMSC和至少一个银行服务器；其中，

所述POS机，用于当用户在POS机上刷卡时，向所述接入侧设备发起刷卡 呼叫；

所述接入侧设备，用于根据接收到的刷卡呼叫向所述CSCF发送邀请消息；

所述CSCF，用于将接收到的邀请消息转发给所述扩展的MGCF；

所述扩展的MGCF，用于存储作为呼叫字冠的各个银行服务器的接入号码，还用于当根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，向所述GMSC发送初始地址IAM消息；还用于当与GMSC之间的数据通道建立之后，建立与接入侧设备之间的数据通道；

所述GMSC，用于根据接收到的IAM消息，建立与所述扩展的MGCF之间的数据通道。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述扩展的MGCF，还用于当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定不需要启动数据呼叫流程时，启动普通语音呼叫流程。

14.一种扩展的媒体网关控制功能实体MGCF，其特征在于，该扩展的MGCF包括：号码分析模块、BICC信令处理模块和SIP信令处理模块；

所述号码分析模块，用于存储作为呼叫字冠的各个银行服务器的接入号码；还用于当根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定需要启动数据呼叫流程时，向所述BICC信令处理模块发送建立数据通道的指令；

所述BICC信令处理模块，用于根据所述建立数据通道的指令向网关移动交换中心GMSC发送携带必选信元TMR和可选信元USI的IAM消息；还用于将GMSC返回的信令发送给SIP信令处理模块；

所述SIP信令处理模块，用于根据GMSC返回的信令以及接入侧发送的已建立语音通道的确认消息，向接入侧设备发送再邀请消息，以建立MGCF与接入侧设备之间的数据通道。

15.根据权利要求14所述的扩展的MGCF，其特征在于，

所述号码分析模块，还用于当扩展的MGCF根据所接收到的邀请消息和所存储的呼叫字冠确定不需要启动数据呼叫流程时，向所述BICC信令处理模块发送建立语音通道的指令；

所述BICC信令处理模块，还用于根据建立语音通道的指令向GMSC发送普通IAM消息。