CN110087227A - 一种基于ims架构的分布式呈现业务的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于IMS架构的分布式呈现业务的系统及方法，所述系统包括智能终端设备和两个或两个以上的IMS分布式节点，IMS分布式节点由IMS核心网、呈现服务器和群组服务器组成，所述方法包括S1：客户端A登录第一IMS分布式节点并订阅其他客户端的在线状态、S2：客户端订阅关系维护并实时同步至其他节点、S3：其他客户端登录其对应的IMS分布式节点后，将其他客户端的在线状态下发至客户端A、S4：客户端A看到其他客户端在线状态，本发明实现了在分布式组网环境下，多个IMS系统之间的用户状态可靠性呈现的问题；使用同步协议完成集群的创建管理与分布式呈现服务节点之间的数据同步，满足了复杂网络下的轻量级节点间通信需求。

Description

一种基于IMS架构的分布式呈现业务的系统及方法
技术领域
本发明涉及通信网络领域，具体涉及一种基于IMS架构的分布式呈现业务的系统及方法。
背景技术
IP多媒体子系统利用分组交换技术在蜂窝移动通信网络中提供包括语音业务的所有Internet所能提供的业务，当前较普遍的业务有即时通信IM、状态呈现、组管理等等。IETF组织定义了呈现业务的概貌，包括SIP订阅SUBSCRIBE、状态发布PUBLISH、状态通知的NOTIFY的流程以及丰富的状态呈现数据格式PIDF及RPID。遗憾的是，IETF标准并未对分布式组网的环境下多个IMS子系统之前的用户呈现状态维护提供相关规范。
在一般的分布式系统中，我们可能会选择如Zookeeper这样的分布式应用协调服务，来保证分布性应用提供一致性的服务，但是这样会使整个系统显得太重，需要额外启动服务进程，存储队列消息，使用特定的进程间通信接口。对于希望能构建轻量级集群的方案里，无论是部署还是配置这类协调服务都是比较繁琐，需要专人维护的；并且面对窄带链路或者不稳定的移动通信网络，这类比较“重”的分布式管理服务并不能完全发挥其特长。
为了能在分布式组网环境下对于用户状态呈现提供可靠支持，并且保证轻量级服务，能够应对较为复杂的节点间网络通信状况，需要结合现有的IETF提供的呈现服务标准，实现一种简单可靠的分布式呈现状态同步协议。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于IMS架构的分布式呈现业务的系统及方法，在实际网络环境中，由于地理条件、机房部署等原因，各类智能终端设备很可能接入了不同的IMS核心网(两个或两个以上)。如何解决在分布式组网环境下，多个IMS系统之间的用户状态可靠性呈现，就是本发明主要解决的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种基于IMS架构的分布式呈现业务的系统及方法,使用标准SIP订阅或标准SIP RLS订阅，搭配使用“基于TCP承载的私有协议”进行分布式节点间的状态同步，所述基于IMS架构的分布式呈现业务的系统包括智能终端设备和两个或两个以上的IMS分布式节点，任一个所述IMS分布式节点由IMS核心网、呈现服务器和群组服务器组成；
所述基于IMS架构的分布式呈现业务的系统由如下方法实现：
S1、客户端A登录第一IMS分布式节点的第一IMS核心网系统，经获取通讯录后，在第一呈现服务器上订阅通讯录上其他客户端的在线状态，并接收初始信息；
S2、第一呈现服务器将客户端A与其他客户端的订阅关系维护起来，并实时同步至集群中的其他呈现服务器节点；
S3、其他客户端登录其对应的IMS分布式节点的IMS核心网系统后，其对应的呈现服务器由于维护了客户端A与其他客户端的订阅关系，将其他客户端的在线状态通知下发至客户端A；使得第一IMS核心网系统下的客户端A能看到其他的IMS核心网系统下的其他客户端的在线状态。
更进一步地，各个所述IMS分布式节点下的群组服务器存储着相同的客户端通讯录备份；各个所述IMS分布式节点下的呈现服务器在启动后均通过同步协议成功加入服务集群，可进行分布式消息通信。
更进一步地，所述呈现服务器向群组服务器请求客户端通讯录的流程使用协议为XCAP，通讯录信息按照XML Schema格式进行定义。
更进一步地，所述呈现服务器之间在进行客户端订阅关系同步时发送的信令为自定义的同步协议。
更进一步地，所述同步协议基于TCP承载，由“成员管理”与“信息同步”两类消息组成，对应的message type分别为“manage”和“syn”。
更进一步地，所述“成员管理”包括两种场景：节点加入、节点离开，消息格式为：
更进一步地，所述“信息同步”中，当第一呈现服务器的订阅关系发生变化时，第一呈现服务器生成SynReq消息，携带新的订阅关系，将消息发送至集群中的其他节点，即其他呈现服务器，所述其他节点收到SynReq之后返回SynAck消息确认收到；其中，SynReq和SynAck消息格式如下：
与现有技术相比，本发明一种基于IMS构架的分布式呈现业务的系统及方法具备以下有益效果：
(1)本发明实现了在分布式组网环境下，多个IMS系统之间的用户状态可靠性呈现的问题；
(2)本发明提供的一种分布式环境下的可控状态呈现服务实现方法，使用同步协议完成集群的创建管理与分布式呈现服务节点之间的数据同步，满足了复杂网络下的轻量级节点间通信需求。
附图说明
图1为本发明中分布式IMS系统架构图；
图2为本发明中用户订阅关系同步及用户状态呈现变更通知的信令交互示意图；
图3为本发明新节点加入流程图；
图4为本发明信息同步流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要提及的是，下述实施例中，为表述规范、清晰，第一呈现服务器即为附图中呈现服务器-1，同理，其他例如组群服务器-1等均为此种表述模式。
实施例1
参照图1，本发明提供了一种基于IMS架构的分布式呈现业务的系统，包括智能终端设备和两个或两个以上的IMS分布式节点，本实施例以两个IMS分布式节点为例，任一个所述IMS分布式节点由IMS核心网、呈现服务器和群组服务器组成，所述智能终端设备包括手持终端与PC端等互联网智能终端设备，所述IMS核心网(IMS Core)由P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF三种呼叫会话控制功能体(CSCF，Call Session Control Function)和归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)组成，包括若干SIP代理(Proxy)和注册服务器(Registrar)；所述呈现服务器即为维护用户订阅关系，用户在线、呼叫等状态呈现的通知；所述群组服务器包括用户通讯录、群组管理功能。
由图1可看出，在实际网络环境中，由于地理条件、机房部署等原因，各类智能终端设备很可能接入了不同的两个或两个以上的IMS核心网(本实施例图1示出两个)，本发明旨在解决在分布式组网环境下，多个IMS系统之间的用户状态可靠性呈现的问题，所述基于IMS架构的分布式呈现业务的方法包括如下步骤：
S1、客户端A登录第一IMS分布式节点的第一IMS核心网系统，经获取通讯录后，在第一呈现服务器上订阅通讯录上其他客户端的在线状态，并接收初始信息；
S2、第一呈现服务器将客户端A与其他客户端的订阅关系维护起来，并实时同步至集群中的其他呈现服务器节点；
S3、其他客户端登录其对应的IMS分布式节点的IMS核心网系统后，其对应的呈现服务器由于维护了客户端A与其他客户端的订阅关系，将其他客户端的在线状态通知下发至客户端A；使得第一IMS核心网系统下的客户端A能看到其他的IMS核心网系统下的其他客户端的在线状态。
上述步骤的基本原理为：使用标准SIP订阅或标准SIP RLS订阅，搭配使用“基于TCP承载的私有协议”进行分布式节点间的状态同步。
参阅图2，在上述步骤中，各个所述IMS分布式节点下的群组服务器存储着相同的客户端通讯录备份；各个所述IMS分布式节点下的呈现服务器在启动后均通过同步协议成功加入服务集群，可进行分布式消息通信。用户SIP注册登录和状态呈现订阅流程的步骤为图2中1、用户A至第一IMS的SIP订阅，2、第一IMS至第一呈现服务器的SIP订阅，5、用户B至第二IMS的登录，6、第二IMS至第二呈现服务器的登录，7与8、第二呈现服务器至第二IMS至用户A反馈通知：用户B已经登录(在线)，用户SIP注册登录和状态呈现订阅流程是参考IETF和3GPP标准实现的标准流程，具体参考标准是：RFC3261/RFC3265/RFC3856/3GPP-24841-600。
呈现服务器向群组服务器请求用户通讯录的流程的步骤为图2中的3、第一呈现服务器至第一组群服务器的获取通讯录，存储订阅关系，呈现服务器向群组服务器请求用户通讯录的流程使用协议为XCAP，通讯录信息按照XML Schema格式进行定义，可参考标准协议：RFC4825/RFC4826。
呈现服务器之间在进行用户订阅关系同步时的步骤为图2中的4、第一呈现服务器至第二呈现服务器的同步订阅关系SynchronousMsg，呈现服务器之间在进行用户订阅关系同步时发送的信令为自定义的同步协议(SynchronousMsg)。所述同步协议基于TCP承载，由“成员管理”与“信息同步”两类消息组成，对应的message type分别为“manage”和“syn”。所述成员管理包括节点加入和节点离开两种场景，其消息格式如下：
如图3所示，当新的呈现服务节点加入时，该节点先与集群中的其他呈现服务节点建立完整的TCP连接，在建立连接之后，发送ManageReq消息，携带节点自身状态(全部订阅关系subscriptions)，收到消息的其他节点回复ManageAck消息，携带当前集群的状态(全部订阅关系subscriptions)，从而完成节点加入与初始状态的同步。
当节点离开时，自动断开所有TCP连接，集群中的其他节点收到断开连接的通知，将该节点维护的订阅关系删除。
如图4信息同步流程图所示，针对呈现服务集群的信息同步是指，集群中某个节点发生信息变化时，需要向集群中的其他节点同步该信息，参考图1中的步骤4、第一呈现服务器至第二呈现服务器的同步订阅关系SynchronousMsg，当呈现服务器1新增用户订阅关系时，需要将新增的用户订阅关系进行集群广播。当第一呈现服务器的订阅关系发生变化时，第一呈现服务器生成SynReq消息，携带新的订阅关系，将消息发送至集群中的其他节点(如图中的第二呈现服务器，第三呈现服务器)，其他节点收到SynReq之后返回SynAck消息确认收到。其中，SynReq和SynAck消息格式如下：
所述SynReq和SynAck消息格式中，SynReq由消息指令command和消息对象subscription构成，其中subscription对象携带了订阅者与被订阅者的SIP URI。集群中的其他呈现服务器成员在收到此消息后，解析出subscriberUri与notifierUri，并将两者的订阅关系存储到本地，就完成了一次订阅关系的同步流程。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种基于IMS架构的分布式呈现业务的系统，包括智能终端设备和两个或两个以上的IMS分布式节点，其特征在于：任一个所述IMS分布式节点由IMS核心网、呈现服务器和群组服务器组成；
所述基于IMS架构的分布式呈现业务的系统由如下方法实现：
S1、客户端A登录第一IMS分布式节点的第一IMS核心网系统，经获取通讯录后，在第一呈现服务器上订阅通讯录上其他客户端的在线状态，并接收初始信息；
S2、第一呈现服务器将客户端A与其他客户端的订阅关系维护起来，并实时同步至集群中的其他呈现服务器节点；
S3、其他客户端登录其对应的IMS分布式节点的IMS核心网系统后，其对应的呈现服务器由于维护了客户端A与其他客户端的订阅关系，将其他客户端的在线状态通知下发至客户端A；使得第一IMS核心网系统下的客户端A能看到其他的IMS核心网系统下的其他客户端的在线状态。
2.根据权利要求1所述的基于IMS架构的分布式呈现业务的系统，其特征在于：
各个所述IMS分布式节点下的群组服务器存储着相同的客户端通讯录备份；
各个所述IMS分布式节点下的呈现服务器在启动后均通过同步协议成功加入服务集群，可进行分布式消息通信。
3.根据权利要求1所述的基于IMS架构的分布式呈现业务的系统及方法，其特征在于：所述呈现服务器向群组服务器请求客户端通讯录的流程使用协议为XCAP，通讯录信息按照XML Schema格式进行定义。
4.根据权利要求1所述的基于IMS架构的分布式呈现业务的系统，其特征在于：所述呈现服务器之间在进行客户端订阅关系同步时发送的信令为自定义的同步协议。
5.根据权利要求4所述的基于IMS架构的分布式呈现业务的系统，其特征在于：所述同步协议基于TCP承载，由“成员管理”与“信息同步”两类消息组成，对应的message type分别为“manage”和“syn”。
6.根据权利要求5所述的基于IMS架构的分布式呈现业务的系统，其特征在于：所述“成员管理”包括两种场景：节点加入、节点离开。
7.根据权利要求5所述的基于IMS架构的分布式呈现业务的系统及方法，其特征在于：所述“信息同步”中，当第一呈现服务器的订阅关系发生变化时，第一呈现服务器生成SynReq消息，携带新的订阅关系，将消息发送至集群中的其他节点，即其他呈现服务器，所述其他节点收到SynReq之后返回SynAck消息确认收到。
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