专利名称：因特网协定多媒体服务控制的触发方法及多媒体子系统的制作方法
技术领域：
本发明有关于因特网协议(Internet Protocol；IP)多媒体子系统。本发明特别是有关3GPP因特网协议多媒体子系统中利用特定过滤条件来触发应用服务器的方法。
背景技术：
图1为3GPP因特网协议(IP)多媒体子系统的架构图。IP多媒体子系统被分为客籍网络10、本籍网络11、以及外部网络12。如图所示，在客籍网络10中的用户装置(UE)101藉由3G/UMTS通讯网路连接至整体封包无线电服务(General Packet Radio Service；GPRS)系统102。而客籍网络10中有一个代理通话对话控制功能(Proxy Call Session Control Function；P-CSCF)103，用来与本籍网络11中的讯问CSCF(Interrogating CSCF；I-CSCF)以及服务CSCF(Serving CSCF；S-CSCF)通联。本地用户服务器(HomeSubscriber Server；HSS)113为S-CSCF 112、I-CSCF 111及应用服务器(Application Server；AS)114储存用户相关信息及服务相关数据。服务相关数据对于HSS 113来说是透通数据，因此HSS 113具有鉴别请求数据来源的能力，可以响应所请求的数据。多媒体资源功能(Multimedia ResourceFunction；MRF)115包括一个多媒体资源功能控制器(Multimedia ResourceFunction Controller；MRFC)以及多媒体资源功能处理器(MultimediaResource Function Processor；MRFP)。应用服务器可以藉由S-CSCF与MRFC接触，以控制多媒体资源功能(Multimedia Resource Function；MRF)的过程。S-CSCF 112利用IP多媒体服务器控制(IP Multimedia Services Control；ISC)接口与应用服务器114通讯。应用服务器114可以为对话起始协议(Session Initiation Protocol；SIP)应用服务器、开放服务存取(OpenService Access；OSA)服务能力服务器(OSA Service Capability Server；OSA SCS)等等。如图所示，在外部网络12中的计算机121与网络语音(Voiceover IP；VoIP)电话122是利用因特网连接IP多媒体子系统的。
图2描述在3GPP IP多媒体子系统中无人接通情况下通话转接的范例。本籍网络B 20里的用户B 201想要打电话给本籍网络A的用户A 210，因此用户B 201传送一个SIP请求信息至P-CSCF 202以开始建立联机。P-CSCF 202将SIP请求信息转送给本籍网络A 21的S-CSCF 213。3GPP IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem；IMS)中ISC接口规定适用于S-CSCF中过滤条件(Filter Critera；FC)的机制。FC界定了触发各个应用的相关服务触发点(Service Point Triggers；SPTs)。当S-CSCF 213接收到SIP请求时，会根据FC的SPTs检查此请求，以判断要将此SIP信息转送至哪里。S-CSCF 213从HSS 216获得例如FC等类的相关信息。如果SPTs与SIP信息中的触发点相符，S-CSCF 213传送SIP触发信息至应用服务器215。用户B所送出的SIP请求于是从S-CSCF 213，经过P-CSCF 212传至用户A 210。当过了一阵子，还是无人接电话时，设在AS 215的定时器将会指示过期，而AS 215则会取消传送至用户A 210的请求。因为AS 215提供了电话转接的服务，因此AS 215会产生一个请求来邀请用户A的家里211。
3GPP所定义的标准FC，又称为起始过滤标准(initial Filter Criteria；iFC)只会按照起始SIP请求信息的内容进行过滤动作。图3描述利用判断iFC，来实现在IP多媒体服务控制中的触发机制。当用户传送一个SIP起始请求时，利用iFC做判断的S-CSCF 31会分析得知应将此SIP请求转送至哪一个应用服务器。iFC为用户设定文件(user profile)的一部分且储存在HSS33中，在用户登录时会被下载至S-CSCF 31，或是在未登录的用户传来请求且iFC不存在于S-CSCF 31时，会被下载至S-CSCF 31。iFC在用户的登录寿命中，或是直到用户设定文件被改变之前都是有效的。
S-CSCF 31首先会从HSS 33要求一组与用户相关的iFC。当S-CSCF 31接收到SIP起始请求时，会按照iFC X的SPTs检查该SIP请求是否相符。如果iFC X的结果符合，该SIP请求会转送至第一应用服务器(AS1)32。SIP接口321接收SIP请求并按照服务金钥(service key)执行有关的服务内容322。AS1 32的服务内容322可以修改SIP请求，然后将SIP信息退还给S-CSCF31。S-CSCF 31也判断该SIP请求是否与iFC Y的SPTs相符，如果相符，SIP请求信息也会被送至第二应用服务器(AS2)34。同样的，AS2 34从SIP接口341接收SIP请求，并利用AS2 34之中的服务内容342处理该SIP请求。如果不再有其它的iFC，或是不符任一其它的iFC时，S-CSCF 31会根据路由判断将SIP请求转送至下游。任何时候，如果与应用服务器的接触失败，S-CSCF31会利用iFC之中“预设处理方法”，根据FC所载的信息将此通话建立请求终止或是继续转送。
3GPP标准只界定了利用SIP请求触发的起始过滤标准(iFC)触发机制，因此所有的服务通话都必须转送至应用服务器，以便正确的处理所请求的该项服务。在某些情况之下，若触发应用服务器的决定不能够藉由SIP请求信息的状态或内容做判断，就将请求转送给应用服务器，便会形成资源浪费，并增加应用服务器的负担。触发程序也会因此变得相当复杂，而造成运行时间延迟以及服务器中流量的增加。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就在于减少不必要的SIP信息中继数目，以提高建立对话通话(session calls)的效率。
本发明的另一目的在于简化应用服务器的操作结构，从原本的背对背(back-to-back)式使用者代理人(User Agent；UA)改为较为简单的终端式UA。
本发明的再一目的在于为S-CSCF提供一种有弹性的多媒体服务控制能力。
为达成上述目的，本发明提供一种利用以下叙述的状态过滤标准(stateFilter Criteria；stFC)以达成IP多媒体服务控制的触发方法。
状态过滤标准定义使用者状态(user states)以及对话状态(sessionstates)，用以触发各种服务提供业者所提供的应用服务。例如，语音信箱的服务会在判断使用者状态为忙碌时被触发。本发明所揭露的触发方法包括，监控对话起始协议(Session Initial Protocol；SIP)服务器所接收到的SIP请求讯号，并按照一组状态过滤标准(stFC)检测对话或服务的使用者/对话状态，如果stFC的触发点与对话状态相符，会按照stFC触发所指定的应用服务器(AS)。而SIP服务器会透过观察SIP信息流动而知道对话状态与使用者状态，且使用者状态可以被使用者或使用者设备(User Equipment；UE)设定。SIP服务器会将SIP请求信息纪录下来，用以将来可以触发AS或执行其它额外的服务。SIP服务器在被触发时，按照stFC中规定的动作来执行额外的动作处理对话或服务。这些动作可以是“终止目前输出”、“保留目前输出”、“设定定时器”、“告知AS”、或是“执行脚本”等等。SIP服务器为对方使用者本籍网络的S-CSCF。而对话状态的例子包括起始、接通、通话、无回答、忙碌、错误、无法联机至对方、被对方终止、及重新邀请等状态；而使用者状态的例子包括登录/未登录、上线/下线、忙碌、离开、及会议中等状态。
stFC与3GPP的标准兼容，可以被用来提高IP多媒体子系统的效率。S-CSCF的触发机制将会变成更有弹性，因为应用服务器不单只是按照起始IP信息/请求被触发，也可以被对话/使用者状态触发。IP多媒体子系统的HSS与S-CSCF可以稍做更改即可支持本发明的stFC机制。HSS需要在使用者设定档中储存有关stFC的信息，而S-CSCF则必需要具备处理stFC信息的能力。其它不支持stFC的应用服务器或HSS在子系统中就保留不变。srFC的储存位置、数据编排、下载时间、以及匹配方式都与3GPP多媒体子系统(IMS)中IP多媒体服务控制(IP Multimedia Service Control；ISC)所定义的iFC相同。stFC可被当成使用者设定档的一部分且储存在HSS中，并在用户登录时下载至S-CSCF。
本发明更提供一种IP多媒体子系统，以执行之前所描述的触发方法，其中IP多媒体子系统包括至少一个S-CSCF，至少一个AS、以及一个HSS。应用服务器(AS)可以为SIP应用服务器、因特网协议(Internet Protocol；IP)多媒体服务器开关功能(IP Multimedia Service Switching Function；IP-SSF)、或起始服务存取(Open Service Access；OSA)服务能力服务器(Service Capability Server；SCS)。S-CSCF检查对话状态与使用者状态，并于对话/使用者状态符合stFC所定义的触发点时，触发stFC所指定的应用服务器。
图1为3GPP IP多媒体子网络的网络架构图；图2描述3GPP IP多媒体子网络服务结构中无人回答时电话转接的范例；图3显示按照起始过滤标准(initial Filter Critera；iFC)机制达成的应用触发架构；图4a显示使用iFC机制在无人回答时电话转接的状况下SIP信息流程图；图4b显示使用本发明所揭露的stFC机制在无人回答时电话转接的状况下SIP信息流程图；图5a显示储存于HSS中使用者设定文件的UML模型；图5b显示使用者设定档中服务设定文件的UML模型；图5c显示服务设定档中状态过滤标准(stFC)的UML模型；图5d显示状态过滤标准(stFC)中一个触发服务点的UML模型。
符号说明10～客籍网络；11～本籍网络；12～外部网络；20～本籍网络B；21～本籍网络A；
31～匹配起始过滤标准；32、215、415～AS1；33、113、216～本地用户服务器(HSS)；34～AS2；101～用户装置(UE)；102～GPRS网络；103、202、212～代理通话对话控制功能(P-CSCF)；111、214～讯问CSCF(I-CSCF)；112、203、213、213、413～服务CSCF(S-CSCF)；114、215～应用服务器(AS)；115～多媒体资源功能(MRF)；121～计算机；122～电话；201～使用者B；210、410～使用者A；211、411～使用者A的家；321、341～SIP界面；322、342～服务内容。
具体实施例方式
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图4a与图4b显示当用户A忙碌时，电话转接至用户A家的情况下的SIP信息流传的顺序，而图2也显示同一个例子。图4a显示只使用iFC机制之下，IP多媒体子系统的SIP信息流动，而图4b显示利用本发明揭露的stFC机制，对应的IP多媒体子系统的SIP信息流动。
如图4a所示，用户B按照标准3GPP IMS产生一个SIP邀请信息，用来请求与用户A 210建立通话。SIP邀请信息先传至用户A本籍网络的S-CSCF213，再传至应用服务器(AS1)215。AS1 215被指派为无人回答时执行电话转接的工作，并且负责监控用户A 210的状态。在接通了15秒后，AS1 215将对用户A 210的请求终止，而改为邀请用户A的家211。如图所示，所有的信息必须传过AS1 215以及S-CSCF 213，因而增添了许多不必要的流程。再者，用户A 210的目前状态必须被纪录在AS1 215以及S-CSCF 213中，造成通道资源的浪费。如图4a所示，如果只利用iFC为触发方法，AS1 215以及S-CSCF 213之间的SIP信息传输非常频繁(例如此例就需要11个SIP信息)。藉由实施本发明stFC，S-CSCF 213与AS1 215之间的流量可以大幅减少。
图4b描述与图4a相同的范例。当S-CSCF 413接收SIP邀请信息时，不必先传至AS1 415，就直接转送信息至用户A 410。等了15秒接通的时间后，S-CSCF 413会按照打给用户A 410的对话状态，触发通话转接的条件，并传送一个SIP信息至AS1 415来执行通话转接。藉由实施本发明的stFC机制，AS 415可以避免纪录用户A 410的状态。此AS1 415由于不需要再做决定而可被简化，因为S-CSCF 413只会将需要AS1 415提供的特定服务的SIP信息转送给AS1 415。在图4b的范例中，S-CSCF 413与AS1 415之间的SIP信息传输可以减低至4个信息。
而减少S-CSCF与AS之间信息中继的另一个好处为，当服务不需要被触发时，本发明也可以避免S-CSCF与AS之间所有不必要的通讯。传至应用服务器的SIP信息流量也可大幅的被减少，因而提高整体IP多媒体子系统的效率。本发明的应用服务器负载也显著的被减少，并且这些应用服务器不需要判断以及转送信息(背对背服务)，因为这些动作现在是被SIP服务器所处理。
本发明的触发方式，特别适用于根据对话状态与使用者状态而触发的应用服务器中。这种服务器所提供的服务包括无人回答转接服务、语音信箱、打电话者过滤、第三方通话控制、以及免费专线服务等。应用服务器在它们接收到从SIP服务器(例如S-CSCF)传来的触发讯号时，执行这些应用服务。本发明中，SP服务器不断的监控对话状态与使用者状态，以控制SIP对话。SIP服务器从HSS下载使用者设定档中状态过滤标准(stFC)，并且当触发点与SIP对话的对话/使用者状态相符时，传送触发信息至对应的应用服务器。触发信息可以为一个SIP信息或是一个自定信息。
S-CSCF从HSS透过Cx接口(3GPP 29.228)下载stFC以及包括如第5a～5d中以UML模型所叙述的stFC的使用者设定档。UML模型定义架构上的抽象层面，以及内含于使用者设定文件中的各种信息类别。如图5a所示，IMS用户类别包含以NAI形式表示的使用者私人身份参数，并且各个IMS用户类别的实例包含一或多个服务设定文件类别的实例。图5b显示服务设定文件类别的UML模型，每一种服务设定文件类别的实例包含一或多个公众识别类别的实例，其中公众识别类别包括与服务设定档相关的使用者公众识别。如果没有核心网络服务认证类别的实例存在，在S-CSCF中就不会过滤相关的媒体。每个服务设定档类别包括零或多个起始过滤标准的实例以及状态过滤标准的实例。除了状态过滤标准类别，所有其它的类别都已存在于3GPP规范的IP多媒体子系统中。
图5c描述本发明提供的状态过滤标准类别的UML模型。状态过滤标准类别与起始过滤标准类别相近，除了状态过滤标准类别新增加了一个活动类别，以及更改了触发服务点。被更改的触发服务点会在之后藉由图5d做解释。每个状态过滤标准类别包括了零或一个触发点类别，以及一个应用服务器类别。当过滤标准的触发点是以合取正常型态(Conjunctive Normal Form；CNF)表达的，情况种类CFN就是Boolean真逻辑(TRUE)，如果触发点是以析取正常型态(Disjunctive Normal Form；DNF)，情况种类就是Boolean假逻辑(FALSE)。触发点类别用来检查判断是否应去接触所指定的应用服务器。如果没有触发点实例，则代表无条件的触发该应用服务器。包含于应用服务器类别的服务信息类别允许下载至S-CSCF信息中，以及当触发点条件被满足时，将此服务信息传送至一应用服务器中。活动类别叙述当触发点相符时，S-CSCF所执行的活动，其包括两个参数活动种类以及参数。活动种类规定活动的性质，例如终止现有输出、保留现有输出、设定定时器、通知应用服务器、执行程序等等。参数则是用来标示执行活动所需要的参数。例如说，如果活动种类为执行程序，S-CSCF就执行参数里面所具体指定的程序语言。或是如果活动种类为设定定时器，S-CSCF就按照参数里面具体指定的时数设定定时器。stFC定义S-CSCF的运转状态，以按照活动等级管理SIP对话及服务。
图5d描述本发明中触发服务点类别的UML模型。其中请求URL类别、SIP方法类别、SIP标头类别、对话实例类别、以及对话描述类别皆与起始过滤标准的触发服务点相同。对话状态类别与使用者状态类别定义特定对话状态与使用者状态的触发服务点。这两种类别的每一个都包括两个参数，原始状态与目前状态，代表该应用服务器是当对话状态或使用者状态从原始到目前状态时被触发的。原始与目前状态都可以被设定为”任何”或是”不在乎”，表示触发的原始/目前状态不被限定。SIP对话状态有可能为起始、接通、无人响应、忙碌、错误、无法与对方联机、被对方取消联机、以及重新邀请等等。使用者状态有可能为已登录、尚未登录、上线、下线、忙碌、离开、会议、或其它状态。
当起始SIP对话来触发其它应用服务器或执行其它服务时，SIP服务器会将使用者传送的SIP请求信息(或起始请求)纪录下来。
使用stFC的触发方法与3GPP标准所规范的原始触发方法兼容，而stFC增强了触发机制的调整弹性。
实施本发明的触发方法时，S-CSCF需要处理使用者设定文件的stFC信息，而HSS必须在使用者设定档中储存额外的stFC信息，让S-CSCF可以在被请求时下载。不支持本发明的stFC的应用服务器或HSS就维持不变。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种因特网协定多媒体服务控制的触发方法，包括根据一组状态过滤标准，监控一对话起始协定服务器接收的由一对话起始协定请求信息起始的一对话或服务的对话状态，该状态过滤标准包括用来触发一服务提供者提供的各应用服务的特定使用者状态以及对话状态；以及如果该状态过滤标准的一触发点与该对话或服务的该对话状态相符，触发该状态过滤标准所指定的一应用服务器。
2.根据权利要求1所述的触发方法，更包括从一对话起始协定信息流动中观测该对话状态。
3.根据权利要求1所述的触发方法，更包括在该状态过滤标准详细指明该对话起始协定服务器额外执行的一活动，藉由该活动有效的管理该对话或服务。
4.根据权利要求3所述的触发方法，其中该活动可包括终止目前输出、保留目前输出、设定定时器、通知该应用服务器、或执行程序。
5.根据权利要求1所述的触发方法，其中该对话状态可为起始、接通、无人回答、忙碌、错误、无法与对方联机、被对方取消、或重新邀请。
6.根据权利要求1所述的触发方法，更包括在对话起始协定服务器中纪录该对话起始协定请求信息，用来触发应用服务器或执行额外服务。
7.根据权利要求1所述的触发方法，其中该对话起始协定服务器为一服务通话对话控制功能服务器。
8.根据权利要求1所述的触发方法，更包括根据该状态过滤标准监控一使用者状态；以及如果该状态过滤标准的一触发点与该使用者状态相符，触发该状态过滤标准指定的一应用服务器。
9.根据权利要求8所述的触发方法，更包括从一对话起始协定信息流动中观测该使用者状态。
10.根据权利要求8所述的触发方法，其中该使用者状态是由一用户所设定的。
11.根据权利要求8所述的触发方法，其中该使用者状态包括已登录、尚未登录、上线、下线、忙碌、离开、或会议中。
12.根据权利要求1所述的触发方法，其中该状态过滤标准当作一使用者设定档的一部分，储存于一本地用户服务器中。
13.根据权利要求1所述的触发方法，其中该状态过滤标准于使用者登录时被下载至该对话起始协定服务器中。
14.根据权利要求1所述的触发方法，其中该应用服务器为一对话起始协定应用服务器。
15.根据权利要求1所述的触发方法，其中该应用服务器为一因特网协议多媒体服务开关功能。
16.根据权利要求1所述的触发方法，其中该应用服务器为一开放服务存取服务能力服务器。
17.根据权利要求1所述的触发方法，其中该触发方法是当该应用服务器或被请求的服务，根据一对话状态而被触发时所执行的。
18.根据权利要求8所述的触发方法，其中该触发方法是当该应用服务器或被请求的服务，根据一使用者状态而被触发时所执行的。
19.一种因特网协定多媒体服务控制的触发方法，包括根据一组状态过滤标准，监控一对话起始协定服务器接收的由一对话起始协定请求信息起始的一对话或服务的使用者状态，该状态过滤标准包括用来触发一服务提供者提供的各应用服务的特定使用者状态以及对话状态；以及如果该状态过滤标准的一触发点与该使用者状态相符，触发该状态过滤标准所指定的一应用服务器。
20.根据权利要求19所述的触发方法，更包括从一对话起始协定信息流动中观测该使用者状态。
21.根据权利要求19所述的触发方法，其中该使用者状态是由一用户或一使用者设备所设定的。
22.根据权利要求19所述的触发方法，更包括在该状态过滤标准详细指明该对话起始协定服务器额外执行的一活动，藉由该活动有效的管理该对话或服务。
23.根据权利要求22所述的触发方法，其中该活动可包括终止目前输出、保留目前输出、设定定时器、通知该应用服务器、或执行程序。
24.根据权利要求19所述的触发方法，更包括在对话起始协定服务器中纪录该对话起始协定请求信息，用来触发应用服务器或执行额外服务。
25.根据权利要求19所述的触发方法，其中该对话起始协定服务器为一服务通话对话控制功能服务器。
26.根据权利要求19所述的触发方法，其中该使用者状态包括已登录、尚未登录、上线、下线、忙碌、离开、或会议中。
27.根据权利要求19所述的触发方法，其中该状态过滤标准当作一使用者设定档的一部分，储存于一本地用户服务器中。
28.根据权利要求19所述的触发方法，其中该状态过滤标准于使用者登录时被下载至该对话起始协定服务器中。
29.根据权利要求19所述的触发方法，其中该触发方法是当该应用服务器或被请求的服务，根据一使用者状态而被触发时所执行的。
30.一种因特网协定多媒体子系统，包括至少一个对话起始协定服务器，用来接收起始一对话的一对话起始协定请求信息，根据一组状态过滤标准监控该对话的一对话状态/使用者状态，该状态过滤标准包括用来触发一服务提供者提供的各应用服务的特定使用者状态以及对话状态；以及至少一应用服务器，用来接收从该对话起始协定服务器传来的一触发信息，该触发信息是当该状态过滤标准的一触发点与该对话的对话状态/使用者状态相符时被送出的。
31.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该对话起始协定服务器根据该状态过滤标准详细指明的一活动，执行额外的活动。
32.根据权利要求31所述的因特网协定多媒体子系统，其中该活动可包括终止目前输出、保留目前输出、设定定时器、通知该应用服务器、或执行程序。
33.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该对话状态可为起始、接通、无人回答、忙碌、错误、无法与对方联机、被对方取消、或重新邀请。
34.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该使用者状态包括已登录、尚未登录、上线、下线、忙碌、离开、或会议中。
35.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该对话起始协定服务器纪录该对话起始协定请求信息，用来触发应用服务器或执行额外服务。
36.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该对话起始协定服务器包括一服务通话对话控制功能。
37.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，更包括一本地用户服务器，将该状态过滤标准当作一使用者设定档的一部分储存。
38.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该对话起始协定服务器于使用者登录时下载状态过滤标准。
39.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该应用服务器为一对话起始协定应用服务器。
40.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该应用服务器为一因特网协议多媒体服务开关功能。
41.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该应用服务器为一开放服务存取服务能力服务器。
42.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该应用服务器根据一对话状态/使用者状态被触发。
43.根据权利要求30所述的因特网协定多媒体子系统，其中该状态过滤标准与3GPP标准兼容。
44.根据权利要求43所述的因特网协定多媒体子系统，其中该对话起始协定服务器选择性将该状态过滤标准功能关闭。
全文摘要
一种IP多媒体服务控制的触发方法，包括根据一组特定的过滤标准，监控对话状态或使用者状态，纪录对应的SIP请求信息、以及当其触发点与对话状态或使用者状态相符，触发过滤标准所指定的一应用服务器。SIP服务器也可以根据使用者设定档中界定的活动，执行额外活动，以有效的管理对话或服务。本机制适用于可藉由对话状态或使用者状态决定是否被触发的应用服务器，并且与3GPP所定义的起始过滤标准(iFC)兼容。本发明可提高通讯的效率并增强SIP服务器的可调整弹性。
文档编号H04L29/08GK1662000SQ20041006974
公开日2005年8月31日 申请日期2004年7月14日 优先权日2004年2月26日
发明者蔡尚志, 江为国, 陈俊忞 申请人:财团法人工业技术研究院