专利名称：一种ims终端、叠加服务器及ims业务处理方法
技术领域：
本发明涉及移动流媒体技术，特别是一种IMS终端、叠加服务器及IMS 业务处理方法。
背景技术：
移动流媒体技术是多媒体技术的一种，它是移动增值业务的一个热点。 3GPP在其R5规范中专门增加了 IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem, IMS),用来处理IP多媒体业务以及控制整个呼叫流程，尤其是移动流媒体业 务。IMS系统为下一代基于IP的移动网络提供了面向分组数据包交换的多媒 体服务及平台。
在IMS体系架构中，IMS终端主要是指具备IMS功能的移动终端，它承 担着最终业务实现的责任，也是IMS是否能实现商业成功的首要因素。
如图1所示，IMS终端从协议框架模型角度来看，包括通过IMS High Level APIs连接的应用层模块和Native System Envimment模块，其中在Native System Envimment模块中通常设置有接入层堆栈子模块(Access Layer Stack)、 IP子模块、UDP子模块、UDP/TCP子模块、TCP子模块、RTP/RTCP 子模块、SIP子模块、SIMPLE子模块、HTTP子模块、DM子模块、Presence 子模块、Group Management子模块、POC子模块、IM子模块等，上述模块、 子模块之间的连接关系请参见"MTTF的IMS终端预研"(移动终端技术论坛 第一工作组就IMS终端相关功能的预研报告6.1节)，在此不进行详细描述。
运营商在开展流媒体业务中，最关心的问题是服务质量(QoS)，即带宽、 误码率及延迟抖动等因素的指标。流媒体的QoS问题在有线网络中已经得到 了广泛的研究并提出了很好的解决方案，然而在无线通信网络中，由于用户 的移动性、传输信道恶化等一些情况，造成了移动流媒体的QoS保证更加复 杂。
目前，由于涉及IMS终端的移动流媒体技术还不够完善，所以对于3G
流媒体业务中经常出现的一些突发性问题，如媒体文件播放中的停顿、马赛 克等现象、大量用户突发访问一个热门内容(如电视直播)时服务器处理困难等等，常常会造成局部的IMS业务QoS指标严重下降，而同时通信网络的总承载能力尚有富余的情况，而交互技术往往可以被利用来提高网络利用率。
在3GPP TS 29.208 、 TS 29.162及TS 29.163等标准中对IMS业务QoS 管理以及交互技术进行了介绍终端要有能力支持与CS网络及PS网络进 行交互，这个过程涉及定义交互功能实体，确定控制平面交互模型与用户平面交互模型，以及明确IMS对PS域的要求等内容，但这些规范中都偏重考 虑传统的移动通信网络PS业务向IMS域业务的平滑过渡，造成交互流程较 复杂，从而也引起实现方面的低效。
常用的编码技术、拥塞和差错控制技术等QoS解决方案都是从有线网络 中的方案发展而来，仅从处于系统核心的源端服务器的改进入手，因此用于 IMS体系架构中时处理效率有限；移动流媒体内容分发网络(MSM-CDN) 技术具有就近提供信源的能力，是一种比较适合用于IMS体系架构中的QoS 解决方案，其关键技术包括内容分布、内容分发、内容路由和缓存技术等， 但是由于MSM-CDN中的内容分布、内容分发、内容路由这三种技术，都需 要利用大量的叠加服务器节点，因此涉及的硬件设备较多，使得IMS网络建 设的前期投入成本过高，所以相比较而言，缓存技术最受关注。
MSM-CDN中主要的缓存技术有正向缓存、反向缓存和透明代理缓存3 种，其中以代理缓存效率最高。但是由于目前的代理缓存技术仅停留在透明 传送的阶段，难以对网络突发情况作出灵活应对，从而难以解决此种情况下 的QoS问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种IMS终端、叠加服务器和IMS业务处理方法， 对网络突发状况作出灵活应对，提高IMS业务的性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种IMS终端，与叠加服务器交互， 包括RTP/RTCP子模块，所述RTP/RTCP子模块中包括IMS业务状况监控装 置和RTSP (实时流协议)代理装置，其中
所述IMS业务状况监控装置，用于根据监控参数监控并判断IMS业务的业务状况，并将所述业务状况通知所述RTSP代理装置；
RTSP代理装置，用于在业务状况异常时，利用RTSP向叠加服务器发送
处理异常情况的请求。
上述的IMS终端，其中，所述RTSP代理装置还用于在业务状况正常时，
向叠加服务器发送处理正常情况的请求。
上述的IMS终端，其中，所述监控参数包括误码率、延迟抖动、传输速
率、响应时间。
为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种叠加服务器，与IMS终 端交互，包括信令接收及判断模块和业务状况改善模块，其中
信令接收及判断模块，用于在利用RTSP接收到IMS终端发送的处理异 常情况的请求时，发送改善业务状况指令给业务状况改善模块；
业务状况改善模块，用于在接收到改善业务状况指令时，改善业务状况。
上述的叠加服务器，其中，所述业务状况改善模块具体用于提高IMS终 端的服务优先级和/或变更IMS业务的传输路由。
上述的叠加服务器，其中，所述业务状况改善模块还用于在提高IMS终 端的服务优先级和/或变更IMS业务的传输路由无法改善业务状况时，通知 IMS终端无法改善业务状况。
上述的叠加服务器，其中，还包括正常业务处理模块，所述信令接收及 判断模块还用于在接收到IMS终端发送的处理异常情况的请求时，发送维持 业务状况指令给正常业务处理模块，所述正常业务处理模块用于在接收到维 持业务状况指令时，按现有IMS业务的正常流程处理IMS业务。
为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种IMS业务处理方法，包
括
业务启动步骤，IMS终端与叠加服务器交互，进入IMS业务处理流程； IMS业务状况监控步骤，IMS终端监控IMS业务的业务状况，并指示业务 状况是否正常；
IMS终端端处理步骤，IMS终端在业务状况异常时，利用RTSP (实时流 协议)向叠加服务器发送处理异常情况的请求；
叠加服务器端处理步骤，叠加服务器利用RTSP接收到处理异常情况的请求时改善业务状况。
上述的方法，其中，所述IMS终端端处理步骤中，IMS终端在业务状况 正常时，向叠加服务器发送处理正常情况的请求；所述叠加服务器端处理步 骤中，叠加服务器在利用RTSP接收到处理正常情况的请求时维持现有业务 正常处理。
上述的方法，其中，所述叠加服务器端处理步骤具体通过提高IMS终端 的服务优先级和/或变更IMS业务的传输路由来改善业务状况。
上述的方法，其中，IMS终端通过误码率、延迟抖动、传输速率和响应 时间中的一个或多个监控IMS业务的业务状况。
本发明在MSM-CDN中采用了可以进行双向交互的RTSP代理模块作为 IMS终端的代理缓存，在业务状况不理想时，可以及时通知叠加服务器改善 业务的业务状况，提高了IMS系统对终端的响应效率，特别是出现无线通信 突发情况时的及时响应能力。
同时叠加服务器接收IMS终端传来的请求处理异常情况的交互信息之 后，可以通过相互协调自动调整路由，减少拥塞链路的产生，使得在不需要 增加叠加服务器的基础上，尽可能提高流媒体传输的性能和响应时间。
同时，RTSP代理处理无线通信中突发情况的能力比透明代理缓存更强， 而且实现技术也较方便。
图1为现有的IMS终端的结构示意图2为本发明的方法的流程示意图3为本发明方法中叠加服务器端处理步骤的详细流程图。
具体实施例方式
本发明的IMS终端、叠加服务器及IMS业务处理方法中，在IMS终端 检测到业务状况异常时，向叠加服务器发送报告异常信息的交互信号，由叠 加服务器根据实际情况进行调整，提高MS端的QoS指标。
本发明的IMS终端在图1所示的现有IMS终端的基础上，在RTP/RTCP 子模块中另外设置有
IMS业务状况监控装置，用于监控IMS业务的业务状况，并向RTSP代理装置发送包括IMS业务状况的业务状况指示信令，用于指示业务状况是否正常；
RTSP代理装置，用于接收业务状况指示信令，并用于在业务状况指示信 令指示业务状况异常时，利用RTSP向叠加服务器发送处理异常情况的请求，在业务状况指示信令指示业务状况正常时，其作用未透明代理缓存，用于向 叠加服务器发送处理正常情况的请求。
RTSP (RFC2326)定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多 媒体数据。使用RTSP时，客户机和服务器都可以发出请求，即RTSP可以是 双向的。目前已经有相应的RTSP代理在部署使用，如澳洲Monash大学提供 的公开源码的Darwin Streaming Proxy,该代理结构紧凑，代码效率极高。
其中，在以下的情况，监控装置向RTSP代理装置发送指示业务状况异 常的业务状况指示信令
IMS终端请求发出后的预定等待时间内得不到响应；
处理IMS业务时传输质量严重下降，造成透明代理缓存的"饿死"现象， 则视为遇到无线通信中的突发情况。
本发明的叠加服务器包括-
信令接收及判断模块，用于利用RTSP与RTSP代理装置交互，并在接收 到RTSP代理装置发送的处理异常情况的请求时发送改善业务状况指令给业 务状况改善模块，要求改善业务状况，在接收到RTSP代理装置发送的处理 正常情况的请求时发送维持业务状况指令给正常业务处理模块，维持现有业 务正常处理；
业务状况改善模块，用于在接收到改善业务状况指令时，改善业务状况； 正常业务处理模块，用于在接收到维持业务状况指令时，按现有IMS业 务的正常流程处理IMS业务。
本发明中的业务状况改善模块可以通过以下方式改善IMS业务的业务状 况指标1，提高该IMS终端的服务优先级，使其得到对应的叠加服务器中 预留的公共资源(CPU时间片、带宽和缓冲区)；2，变更IMS业务的传输路 由，使其能够利用IMS系统中的富余资源(如带宽和预留缓冲区)；3，作为 叠加服务器扩充功能的IMS业务协调操作(在IMS请求等待队列中，自动按照优先级进行资源分配的调整)。
同时，该业务状况改善模块，还用于在主干网络拥塞等情况，造成IMS
终端的QoS指标无法得到改善，但改善业务状况指令在规定时间内没有消除 时，利用信令接收及判断模块指示RTSP代理装置上述情况的存在，如该信 令可以是"请稍候再申请该业务"的提示信息，或"该业务暂时不接受申请" 之类的提示信息。
如图2所示，本发明的IMS业务处理方法包括如下步骤 业务启动步骤，IMS终端与叠加服务器交互，进入IMS业务处理流程； IMS业务状况监控步骤，IMS终端监控IMS业务的业务状况，并指示业务 状况是否正常；
IMS终端端处理步骤，IMS终端在业务状况异常时，利用RTSP (实时流 协议)向叠加服务器发送处理异常情况的请求，在业务状况正常时，向叠加 服务器发送处理正常情况的请求；
叠加服务器端处理步骤，叠加服务器利用RTSP接收到处理异常情况的 请求时改善业务状况，在利用RTSP接收到处理正常情况的请求时维持现有 业务正常处理。
下面进一步对本发明方法的各个步骤进行详细描述。
其中，本发明中判断业务状况是否正常可以釆用QoS参数来进行判断， 其中最主要的是传输时间、延迟抖动、带宽和误码率/丢包率这四种。
在本发明方法的具体实施例中，将利用以上QoS参数进行说明。
同时，RTSP代理装置与叠加服务器中的信令接收及判断模块进行信息交 互的数据包格式不变，在交互的数据包集合中添加"改善业务状况"、"维持 业务状况"、"请稍候再申请该业务"等数据包，这些数据包的格式可参照现 有的数据包进行定义，在此不赘述。
该叠加服务器端处理步骤如图3所示，具体包括
步骤31，信令接收及判断模块利用RTSP与RTSP代理装置交互，接收 到RTSP代理装置发送的请求；
步骤32，信令接收及判断模块判断请求是否为处理异常情况的请求，如 果是，则发送改善业务状况指令给业务状况改善模块后进入步骤33，否则发送维持业务状况指令给正常业务处理模块后进入步骤39;
步骤33，业务状况改善模块在接收到改善业务状况指令时，判断是否可
以提高IMS终端的服务优先级，如果是进入步骤34，否则进入步骤35;
步骤34，业务状况改善模块提高IMS终端的服务优先级后返回IMS业
务状况监控步骤；
步骤35，业务状况改善模块判断是否可以变更IMS业务的传输路由，如 果是，进入步骤36，否则进入步骤37;
步骤36，业务状况改善模块与临近的叠加服务器协调，变更该IMS业务 的传输路由后通知IMS终端，并返回IMS业务状况监控步骤；
步骤37,业务状况改善模块通过信令接收及判断模块指示RTSP代理装 置业务状况暂时无法改善；
步骤38， IMS终端获取业务状况暂时无法改善的消息后，决定是否停止
该IMS业务，如果是则结束流程，否则返回业务启动步骤重新进行IMS业务 处理；
步骤39，正常业务处理模块接收到维持业务状况指令后按现有IMS业务 的正常流程处理IMS业务。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种IMS终端，与叠加服务器交互，包括RTP/RTCP子模块，其特征在于，所述RTP/RTCP子模块中设置有IMS业务状况监控装置和RTSP代理装置，其中所述IMS业务状况监控装置，用于根据监控参数监控并判断IMS业务的业务状况，并将所述业务状况通知所述RTSP代理装置；所述RTSP代理装置，用于在业务状况异常时，利用RTSP向所述叠加服务器发送处理异常情况的请求。
2. 根据权利要求1所述的IMS终端，其特征在于，所述RTSP代理装置还用于在业务状况正常时，向所述叠加服务器发送处理正常情况的请求。
3. 根据权利要求1或2所述的IMS终端，其特征在于，所述监控参数包括误码率、丢包率、延迟抖动、带宽和传输时间中的至少--个。
4. 一种叠加服务器，与IMS终端交互，其特征在于，包括 信令接收及判断模块，用于在利用RTSP接收到所述IMS终端发送的处理异常情况的请求时，发送改善业务状况指令给业务状况改善模块；业务状况改善模块，用于在接收到所述改善业务状况指令时，改善业务状况。
5. 根据权利要求4所述的叠加服务器，其特征在于，所述业务状况改善模块具体用于通过提高IMS终端的服务优先级和/或变更IMS业务的传输路 由改善业务状况。
6. 根据权利要求5所述的叠加服务器，其特征在于，所述业务状况改善模块还用于在提高IMS终端的服务优先级和/或变更IMS业务的传输路由无 法改善业务状况时，通知所述IMS终端无法改善业务状况。
7. 根据权利要求4、 5或6所述的叠加服务器，其特征在于，还包括正常业务处理模块；所述信令接收及判断模块还用于在接收到IMS终端发送的处理正常情况的请求时，发送维持业务状况指令给正常业务处理模块；所述正常业务处理模块用于在接收到维持业务状况指令时，按现有IMS业务的正常流程处理IMS业务。
8. —种IMS业务处理方法，其特征在于，包括业务启动步骤，IMS终端与叠加服务器交互，进入IMS业务处理流程； IMS业务状况监控步骤，IMS终端监控IMS业务的业务状况，并指示业务状况是否正常；IMS终端端处理步骤，IMS终端在业务状况异常时，利用RTSP向叠加服 务器发送处理异常情况的请求；叠加服务器端处理步骤，叠加服务器利用RTSP接收到处理异常情况的 请求时改善业务状况。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述IMS终端端处理步骤 中，IMS终端在业务状况正常时，向叠加服务器发送处理正常情况的请求； 所述叠加服务器端处理步骤中，叠加服务器在利用RTSP接收到处理正常情 况的请求时维持现有业务正常处理。
10. 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述叠加服务器端 处理步骤中，具体通过提高IMS终端的服务优先级和/或变更IMS业务的传 输路由来改善业务状况。
11. 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，IMS终端通过误码 率、丢包率、延迟抖动、带宽、传输时间中的一个或多个监控IMS业务的业 务状况。
全文摘要
本发明公开了一种IMS终端、叠加服务器及IMS业务处理方法，其中该IMS终端与叠加服务器交互，包括设置有IMS业务状况监控装置和RTSP代理装置的RTP/RTCP子模块，其中IMS业务状况监控装置用于根据监控参数监控并判断IMS业务的业务状况，并将业务状况通知RTSP代理装置；RTSP代理装置用于在业务状况异常时，利用RTSP向叠加服务器发送处理异常情况的请求。本发明提高了IMS系统对终端的响应效率，特别是出现无线通信突发情况时的及时响应能力；减少了拥塞链路的产生；同时实现方便。
文档编号H04L29/06GK101202743SQ200610165229
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者周阳霖, 斌 宛 申请人:联想(北京)有限公司