CN1859394A - Sip通信网络中和媒体服务器交互的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信技术，公开了一种SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，使得IVR业务性能得到提高。本发明中，在基于SIP协议的通信网络中，对于使用BAU规范即可实现的简单应用，不使用VXML，而通过使用符合BAU规范的SIP接口，实现基于SIP协议的网络中和媒体服务器的交互。

Description

SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法
技术领域
本发明涉及通信技术，特别涉及和SIP协议有关的通信技术。
背景技术
会话初始化协议(Session Initiation Protocol，简称“SIP”)是互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称“IETF”)制定的多媒体通信系统体系中的核心协议，作为下一代网络(Next Generation Network，简称“NGN”)中的重要协议，主要用于完成多媒体会话控制功能。SIP协议目前被业界普遍看好，被认为是下一代基于网间互联协议(Internet Protocol，简称“IP”)的多媒体通信网络的核心协议之一。SIP协议提供了完善的一系列呼叫控制功能，具体内容可以参见IETF定义的请求评注(Request forComments，简称“RFC”)标准3261的描述。
在基于SIP协议的通信网络中，需要提供基本的媒体类服务，例如放通知音(Play Announcement，简称“PA”)以及交互式语音应答(Interactive VoiceResponse，简称“IVR”)应用等。其中，IVR可以提示用户按键输入选择并根据选择完成对数据库的操作，是当前用户自助服务最流行的方法，已经成为自动交易的重要组成部分，其典型应用包括证券委托和电话银行等。IVR通常提供多层语音菜单，并且可以作为一个完整的模块集成到呼叫中心里面。IVR通常通过播放一系列通知音并收集用户输入的双音多频(Dual ToneMulti Frequency，简称“DTMF”)字符串实现和用户的交互。
基于SIP协议的通信网络提供基本的媒体服务时，需要静态媒体以满足为用户放音的各种应用的需要，这些静态媒体通常由媒体服务器提供。媒体服务器是下一代网络(Next Generation Network，简称“NGN”)中的增强型媒体服务平台，是软交换体系中提供专用媒体资源功能的独立设备，也是分组网络中的重要设备，提供基本和增强业务中的媒体处理功能，包括DTMF字符串的采集与编码、信号音的产生与发送、录音通知的发送、会议、不同编解码算法间的转换等各种资源功能以及通信功能和管理维护等功能。媒体服务器构成应用和服务基础设施的核心，能提供随时随地的服务而不用考虑接入网的类型。媒体服务器可以通过媒体网关控制协议(Media GatewayControl Protocol，简称“MGCP”)和SIP协议进行控制。
语音可扩展标记语言(Voice eXtensible Markup Language，简称“VXML”)是用于建立具有综合语音、数字音频、语音识别、DTMF输入、录音和重放、电话通讯和混合初始会话等特性的音频会话的一种技术。VXML支持通过电话对互联网上的服务器进行交互式访问，使用VXML可以很方便的构建一个语音业务。VXML也使基于互联网的IVR系统得以发展，可以实现IVR平台与互联网交互信息。
现有技术方案中，在SIP网络中和媒体服务器交互的主要方式是VXML。通常SIP实体使用SIP INVITE或者REFER消息同媒体服务器建立会话，一般SIP消息的URL请求中会包括VXML的地址，媒体服务器会通过超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol，简称“HTTP”)请求从网络服务器(webserver)下载VXML并解析执行，后续的处理由VXML内部的逻辑控制。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：现有技术方案对于某些应用过于复杂，对于资源的消耗较多。
造成这种情况的主要原因在于，现有技术方案对于任何应用都需要获取VXML文件，而对于某些简单的应用，例如只使用简单的PA、放音并收号(Play and Collect，简称“PC”)或放音并录音(Play and Record，简称“PR”)操作的应用，获取VXML并进行解析执行的操作的实现比较复杂，同时对于资源的消耗也较多。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，使得IVR业务性能得到提高。
为实现上述目的，本发明提供了一种SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，包含以下步骤：
SIP实体向媒体服务器发送携带基本语音服务器事件包信息的SIP消息；
媒体服务器根据SIP消息建立会话，并根据从SIP消息中解出的基本语音服务器事件包信息执行对应的操作。
其中，还包含以下步骤：
所述SIP实体在会话保持过程中，向媒体服务器发送携带基本语音服务器事件包信息的SIP消息；
媒体服务器根据从SIP消息中解出的基本语音服务器事件包信息执行对应的操作。
此外在所述方法中，所述SIP实体和所述媒体服务器间交互的SIP消息头域承载和会话有关的SIP信息及基本语音服务器事件包的参数。
此外在所述方法中，所述参数的语法使用扩展的巴柯斯范式。
此外在所述方法中，所述基本语音服务器事件包对应的操作类型包含：放通知音、放音并收号、放音并录音。
此外在所述方法中，所述基本语音服务器事件包对应的操作类型为放通知音时，携带的基本语音服务器事件包的必选参数包含：通知音名、持续时长、间隔时长、重复次数。
此外在所述方法中，所述基本语音服务器事件包对应的操作类型为放音并收号时，携带的基本语音服务器事件包的必选参数包含：清除数字缓冲区指示、首位超时时间、初始提示、取消键、确认键。
此外在所述方法中，所述基本语音服务器事件包对应的操作类型为放音并录音时，携带的基本语音服务器事件包的必选参数包含：附加指示、清除数字缓冲区指示、数字映射值、初始提示、重试次数、是否允许中断指示、取消键、确认键；可选参数包含：录音标识、录音长度。
此外在所述方法中，在执行放音并收号操作时，SIP实体向媒体服务器返回双音多频字符串的方式包含：
所述双音多频字符串作为文本方式编码并使用所述SIP消息携带；
在媒体中承载所述双音多频字符串；
在实时传送协议中特殊编码；
使用所述SIP消息的方法编码并沿着呼叫信令路径发送。
此外在所述方法中，所述基本语音服务器事件包还包含了可使用所述基本语音服务器事件包播放的变量数据。
此外在所述方法中，当出现以下情况之一时，拒绝执行基本语音服务器事件包信息所对应的操作：
要播放的通知音未找到，媒体服务器无法执行该请求，关键词没有响应或请求统一资源定位格式无效。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，在基于SIP协议的通信网络中，对于使用基本语音服务器事件包(Basic AudioServer Event Package，简称“BAU”)规范即可实现的简单应用，不使用VXML，而通过使用符合BAU规范的SIP接口，实现基于SIP协议的网络中和媒体服务器的交互。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即首先，本发明对于使用BAU规范即可实现的简单应用，避免了VXML的获取，可以大大减轻网络和处理器的负担，从而优化了网络和处理器的利用率；
其次，本发明方案使用的接口完全符合SIP协议，可以避免接口间的较大变动，保证了不同厂商产品的互连互通；
第三，由于现有很多商用的媒体服务器已经支持BAU事件包，因此本发明方案可以实现平滑的升级，完全避免了升级带来的高成本，非常易于部署。
附图说明
图1为根据本发明第一较佳实施方式的SIP网络中和媒体服务器交互方法的实体间消息交互流程；
图2为根据本发明第二较佳实施方式的SIP网络中和媒体服务器交互方法的实体间的消息交互流程。
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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
考虑到PacketCable标准中基于网络电缆的呼叫控制信令(Network-BasedCall Signaling，简称“NCS”)的BAU或基本的音频服务器，也可以简便地实现典型的媒体服务器功能，例如播放、录制、DTMF检测和报告等，并且现在许多商用的媒体服务器已经支持BAU事件包，因此，本发明方案通过在媒体服务器上增加符合基本BAU规范的SIP接口，在基于SIP协议的通信网络中更简便的实现典型的媒体服务器功能。
本发明方案的基本原理在于，在SIP消息中承载BAU事件包相关参数，即实现符合BAU规范的SIP接口，并使用该接口和媒体服务器交互。其中，本发明的符合BAU规范的SIP接口根据《Basic Network Media Services with SIP(RFC4240)》(中文可译为《使用会话初始化协议的基本网络媒体服务(请求评注标准4240)》)定义的机制衍生而来，可以使SIP服务器(例如应用服务器)实现诸如音频变量、音频终端控制、数字缓存控制、特殊键序及数据收集时的重提示等BAU规范定义的功能。
为了更好的说明本发明方案，下面结合本发明较佳实施例和附图进行说明。
根据本发明第一较佳实施例的SIP网络中和媒体服务器交互的方法的实体间消息交互流程如图1所示。该较佳实施例实现了会话建立和终止。相关的一个信令流程实例如下。
F1-->INVITE to Media Server
INVITE sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pa;an=file://welcome.wav;it=3;iv=2
Via:SIP/2.0/UDP client.example.com
From:<sip:user@client.example.com>;tag=8000
To:<sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pa;an=welcome.wav;it=3;iv=4>
Contact:sip:user@client.example.com
Call-ID:12345678@client.example.com
CSeq:1 INVITE
Content-Type:application/sdp
Content-Length:...
v=0
o=user 2890844526 2890844526 IN IP4 client.example.com
s=Session SDP
c=IN IP4 client.example.com
t=3034423619 0
m=audio 49170 RTP/AVP 0
a=rtpmap:0 PCMU/8000
F2-->200 OK from Media Server
SIP/2.0 200 OK
From:<sip:user@client.example.com>;tag=8000
To:<sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pa;an=welcome.wav;it=3;iv=4>;tag=1a1e0a19
CSeq:1 INVITE
Call-ID:12345678@client.example.com
Via:SIP/2.0/UDP client.example.com
Contact:<sip:dialog@mrs.example.com;transport=udp>
Content-Length:...
Content-Type:application/sdp
v=0
o=mrs 2890844527 2890844527 IN IP4 mrs.example.com
s=Session SDP
c=IN IP4 mrs.example.com
t=3034423619 0
m=audio 3456 RTP/AVP 0
a=rtpmap:0 PCMU/8000
F3-->ACK to Media Server
ACK sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pa;an=file://welcome.wav;it=3;iv=2 SIP/2.0
From:<sip:user@client.example.com>;tag=8000
To:<sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pa;an=welcome.wav;it=3;iv=4>;tag=1a1e0a19
Call-ID:12345678@client.example.com
CSeq:1 ACK
Via:SIP/2.0/UDP client.example.com
Content-Length:0
在第一实施例中，首先，SIP实体(Entity)向媒体服务器发送携带了BAU包相关信息的SIP邀请消息(INVITE(F1))。其中，SIP实体在发送的SIP消息中，携带的BAU包相关信息包含了用于指示BAU会话类型的标识以及该会话类型对应的参数。
接着，媒体服务器返回响应消息(200 OK(F2))。其中，该消息为对INVITE(F1)消息的响应。
接着，SIP实体返回确认消息(ACK)。其中，该消息表示对200 OK(F2)消息的确认。
接着，SIP实体和媒体服务器之间使用实时传送协议(Real-Time TransportProtocol，简称“RTP”)建立会话。
最后，SIP实体向媒体服务器发送终止消息(BYE)结束会话。需要说明的是，虽然在本发明第一较佳实施例中，由SIP实体发送BYE消息结束会话，但在实际实现时，也可以由媒体服务器发送BYE消息结束会话，这并不影响本发明实质。
在本发明第一较佳实施例中，为了让SIP实体在媒体服务器中调用BAU包，要求SIP实体在SIP消息头域承载了和会话有关的SIP信息以及会话有关的BAU包的信息等参数，如下所示。
DIALOG-URL=sip-ind dialog-ind"@"hostport dialog-parameters
sip-ind="sip:"/"sips:"
dialog-ind="dialog"
dialog-parameters=";"dialog-param[bau-parameters]
dialog-param="annc.BAU.pa"/"annc.BAU.pc"/"annc.BAU.pr/annc.cancel"
bau-parameters=bau-param[bau-parameters]
bau-param=";"bau-keyword"="bau-value
bau-keyword=token
bau-value=token
其中，参数的语法使用扩展的巴柯斯范式(Backus-Naur Form，简称“BNF”)，关于BNF的详细说明，可以参见《Augmented BNF for SyntaxSpecifications：ABNF(RFC 4234)》，中文可译为《增强的巴柯斯范式语法标准(请求评注标准4234)》。
在本发明第一较佳实施例中，BAU会话类型作为BAU包的子包被定义，包含以下几种：PA、PC、和PR。
PA、PC和PR对应的参数列表如下表1所示，其中，“O”表示可选项(Optional)，“M”表示必选项(Mandatory)，“F”表示禁止项(Forbidden)。
  符号(Symbol)   定义(Definition)   PA   PC   PR
  an   Announcement   O   F   F
  ap   Append   F   F   O
  cb   Clear Digit Buffer   F   O   O
  dm   Digit Map   F   F   O
  du   Duration   O   F   F
  fdt   First Digit Timer   F   O   F
  idt   Initial Prompt   F   O   O
  it   Iterations   O   F   F
  iv   Interval   O   F   F
  na   Number of Attempts   F   O   O
  ni   Non Interruptible Play   F   O   O
  rid   Recording ID   F   F   M
  rlt   Recording Length   F   F   M
  rsk   Restart Key   F   O   O
  rtk   Return Key   F   O   O
                        表1
其中，通知音名(Announcement)指示了要播放的语音文件名，典型形式是本地统一资源定位(Universal Resource Locator，简称“URL”)，也可使用其他URL形式，如HTTP等；
附加指示(Append)指示了PR操作时录音的存放方式，有效值为真(true)或假(false)，如果设置为真(true)，录制的音频将添加在录音标识(ID)任何已经存在的内容内；
清除数字缓冲区指示(Clear Digit Buffer)指示是否在播放语音前清除数字缓冲区，有效值是true或false；数字映射值(Digit Map)表明了键值的映射值，有效取值范围是0～9、#和*，具体可以参见《Augmented Media Gateway ControlProtocol(MGCP)，RFC3435》，中文可译为《扩展媒体网关控制协议，请求评注标准3435》；
持续时长(Duration)，指示播放一条特定语音的最大时长，该参数优先于重复次数(Iterations)及间隔时长(Interval)；
首位超时时间(First Digit Timer)，指示用户输入第一个数字的时间总和，以百毫秒为单位，默认值为50；
初始提示(Initial Prompt)，提示用户输入DTMF字符串或说话；
间隔时长(Interval)，指示重复播放语音之间的静音时间间隔，以百毫秒为单位，默认值为10；
重复次数(Iterations)，指示一条语音播放的最大时长，-1表示语音永远重复播放，默认值是1；
重试次数(Number of attempts)，指示允许用户输入或录音的错误重试次数；
是否允许中断指示(Non Interruptible Play)，指示是否允许打断播放，有效值是true或false，如果设置为true，在输入任何字符或录音前，用户需要收听完整最初的语音；
录音标识(Recording ID)，指示通过PR事件记录的物理存储的统一分配的资源标识；
录音长度(Recording Length)，指示录音的最大时长，以百毫秒为单位，-1表示无限制；
取消键(Restart Key)，指示丢弃已经收集的输入或录音，重新提示用户和重新开始收集或录音；
确认键(Return Key)，定指示结束收集，将收集到的字符串发送到应用服务器。
需要说明的是，上述表1中的参数在BAU包规范中是最理想情况下的参数集合，必须支持的最小参数集合是为了在不同实现中获得相同的互用性，其他定义在BAU包中的参数可以支持，但若媒体服务器不支持，这些参数也可以忽略。
此外，在本发明第一较佳实施例中，SIP实体在发送的SIP消息中，携带的BAU包还包含了可以使用BAU包播放的变量数据，如日期、时间、时长等。在本发明第一较佳实施例中，支持的变量类型如下表2所示。
  Symbol(符号)   Sub Type(子类)   Definition(定义)
  dat   mdy   以月-日-年格式表示的日期
  dat   dym   以日-月-年格式表示的日期
  dat   ymd   以年-月-日格式表示的日期
  dig   -   普通键，可以用于播放电话号码
 dur   -   持续时间
 mny   -   价格，使用ISO 4217三字母编码
 tme   t12   时间，以12小时格式
 tme   t24   时间，以24小时格式
                  表2
可以看出，本发明第一较佳实施例在一个会话中只包含了一条PA、PC或PR请求，由于IVR会话调用放音给用户时，还以DTMF字符串的形式收集用户输入，后续流程由用户输入决定，因此需要在将多条PA、PC或PR请求放在一个会话中，本发明第二较佳实施例即实现了这个需求。
根据本发明第二较佳实施例的SIP网络中和媒体服务器交互的方法的实体间的消息交互流程如图2所示。相关的一个具体信令流程如下：
F1-->INVITE to Media Server
INVITE sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pc;\
ip=file://selectLanguage.wav;dm=1|2|3;rsk=*;rtk=#
Via:SIP/2.0/UDP client.example.com
From:<sip:user@client.example.com>;tag=8001
To:<sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pa;an=welcome.wav;it=3;iv=4>
Contact:sip:user@client.example.com
Call-ID:12345679@client.example.com
CSeq:1 INVITE
Content-Type:spplication/sdp
Content-Length:...
v=0
o=user 2890844526 2890844526 IN IP4 client.example.com
s=Session SDP
c=IN IP4 client.example.com
t=3034423619 0
m=audio 49170 RTP/AVP 0
a=rtpmap:0 PCMU/8000
F4-->INFO to Media Server
INFO sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pc;\
ip=file://enterCardNumber.wav;dm=0xxxxxxx|7xxxxxxx;rsk=*;rtk=#
Via:SIP/2.0/UDP client.example.com
From:<sip:user@client.example.com>;tag=8001
To:<sip:dialog@mrs.example.com;annc.BAU.pa;an=welcome.wav;it=3;iv=4>
CSeq:2 INFO
Call-ID:12345679@client.example.com
F2和F3与第一实施例中的相同。
在第二实施例中，首先，SIP实体和媒体服务器进行消息交互实现会话建立。其中，在该步骤中，会话建立时发送的是PC请求，会话建立的流程和本发明第一较佳实施例完全相同，在此不再赘述。
接着，在完成DTMF字符串的输入和收集之后，SIP实体向媒体服务器发送携带另一条PA、PC或PR请求的信息消息(INFO(F4-Next Request))。在该步骤中，就在一个会话中实现了多条PA、PC或PR请求发送。在本发明第二较佳实施例中，DTMF字符串作为文本方式编码并使用INFO消息携带返回。需要说明的是，DTMF字符串的返回形式不限于本发明第二较佳实施例的方式，还可以为：在媒体中承载DTMF，在RTP中特殊编码，使用INFO方法编码并沿着呼叫信令路径发送等。
最后，和本发明第一较佳实施例完全相同，SIP实体向媒体服务器发送终止消息(BYE)结束会话。
本发明第一较佳实施例和本发明第二较佳实施例均没有考虑会话被拒绝的情况，有鉴于此，基于本发明第一较佳实施例和本发明第二较佳实施例，在本发明第三较佳实施例中，还实现了会话拒绝。
在本发明第三较佳实施例中，会话被拒绝的情况包含但不限于：要播放的通知音未找到，媒体服务器无法执行该请求，关键词没有响应或请求URL格式无效。
在本发明第三较佳实施例中，如果要播放的通知音未找到，则那么可以通过响应码404(NOT FOUND)拒绝请求，此时，一个特定的原因值将伴随这个响应码；如果媒体服务器无法执行这个请求的操作，则返回响应码488(NOTACCEPTABLE HERE)；如果关键词没有响应值或者请求的URL格式无效，则通过响应码400(BAD REQUEST)拒绝该请求。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，包含以下步骤：
SIP实体向媒体服务器发送携带基本语音服务器事件包信息的SIP消息；
媒体服务器根据SIP消息建立会话，并根据从SIP消息中解出的基本语音服务器事件包信息执行对应的操作。
2.根据权利要求1所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，还包含以下步骤：
所述SIP实体在会话保持过程中，向媒体服务器发送携带基本语音服务器事件包信息的SIP消息；
媒体服务器根据从SIP消息中解出的基本语音服务器事件包信息执行对应的操作。
3.根据权利要求1或2所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，所述SIP实体和所述媒体服务器间交互的SIP消息头域承载和会话有关的SIP信息及基本语音服务器事件包的参数。
4.根据权利要求3所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，所述参数的语法使用扩展的巴柯斯范式。
5.根据权利要求3所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，所述基本语音服务器事件包对应的操作类型包含：放通知音、放音并收号、放音并录音。
6.根据权利要求5所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，所述基本语音服务器事件包对应的操作类型为放通知音时，携带的基本语音服务器事件包的必选参数包含：通知音名、持续时长、间隔时长、重复次数。
7.根据权利要求5所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，所述基本语音服务器事件包对应的操作类型为放音并收号时，携带的基本语音服务器事件包的必选参数包含：清除数字缓冲区指示、首位超时时间、初始提示、取消键、确认键。
8.根据权利要求5所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，所述基本语音服务器事件包对应的操作类型为放音并录音时，携带的基本语音服务器事件包的必选参数包含：附加指示、清除数字缓冲区指示、数字映射值、初始提示、重试次数、是否允许中断指示、取消键、确认键；可选参数包含：录音标识、录音长度。
9.根据权利要求5所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，在执行放音并收号操作时，SIP实体向媒体服务器返回双音多频字符串的方式包含：
所述双音多频字符串作为文本方式编码并使用所述SIP消息携带；
在媒体中承载所述双音多频字符串；
在实时传送协议中特殊编码；
使用所述SIP消息的方法编码并沿着呼叫信令路径发送。
10.根据权利要求3所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，所述基本语音服务器事件包还包含了可使用所述基本语音服务器事件包播放的变量数据。
11.根据权利要求1或2所述的SIP通信网络中和媒体服务器交互的方法，其特征在于，当出现以下情况之一时，拒绝执行基本语音服务器事件包信息所对应的操作：
要播放的通知音未找到，媒体服务器无法执行该请求，关键词没有响应或请求统一资源定位格式无效。
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