用于建立单播媒体会话的方法
【专利说明】用于建立单播媒体会话的方法
[0001]本分案申请的母案申请日为2006年9月5日、申请号为200680047822.9、发明名称为“用于建立单播媒体会话的方法”。
技术领域
[0002]本发明涉及用于建立单播媒体会话的方法和装置，优选的，但不是必须使用机顶盒(STB) ο
【背景技术】
[0003]IP多媒体(IPMM)业务在相同会话中提供了语音、视频、消息、数据等的动态组合。随着可以组合的基本应用和媒体数量的增加，提供给最终用户的业务数量也在增加，并且个人之间的通信经历变得丰富起来。这将导致新一代的个性化、丰富的多媒体通信业务，包括所谓的“组合IP多媒体”业务，在下面更加详细的考虑该业务。
[0004]IP多媒体子系统(IMS)是第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的在3G移动通信网络上提供IP多媒体业务的技术(3GPP TS 23.228和TS 24.229版本5和版本6)。通过业务整合和交互，IMS提供了丰富终端用户个人到个人通信经历的关键特征。MS允许通过基于IP网络进行新的丰富的个人到个人(客户到客户)以及个人到内容(客户到服务器)通信。MS使用会话发起协议(SIP)建立并控制用户终端(或者用户终端和网页服务器)之间的呼叫或会话。由SIP信令携带的会话描述协议(SDP)，用于描述并协商会话的媒体成分。其它协议用于媒体传输和控制，例如实时传输协议和实时传输控制控制协议(RTP/RTCP)、消息会话中继协议(MSRP)、超文本传输协议(HTTP)。
[0005]由电信运营商、TV运营商以及互联网业务运营商提供的业务之间的边界正在消失，并且这些公司向客户提供所有的3种业务(称为“三重角色”)。对于希望提供TV业务的电信运营商，一个普遍的选择是利用所谓的IPTV，其通过IP和客户的宽带连接(例如八051^、￥051^、公共以太网等)传递TV业务。
[0006]通过在IPTV业务和MS基础结构之间的汇聚，打开了终端用户利用其电视机的新的可能性。例如，使用IMS，可以容易地获得视频会议、交互游戏、个人广告或者与观看者的反馈交互的TV节目。
[0007]为了能观看IPTV广播，终端用户需要一种可以接收IPTV媒体的设备，例如机顶盒，其可以是MS使能或者也可以不是MS使能或具有SIP功能。需要一种装置能够建立从MS网络到例如用于显示RTP媒体内容的STB的设备的RTP媒体会话，例如IPTV媒体会话。
【发明内容】
[0008]建立单播媒体会话所需的信令，例如实时传输协议和实时流协议信令，通常包括源和目的地址和端口的交换。媒体接收器，例如机顶盒，当与单播媒体数据的源进行通信时，必须发送其IP地址和端口号，从而媒体数据被传递到正确的位置，并且反之亦然。用于转换IP地址的网络地址转换(NAT)功能，或者用于转换地址和端口号的网络地址和端口转换器(NAPT)插入在源和接收器之间。在使用NAT或者NAPT的情况下，媒体接收器提供给媒体源的IP地址和端口号并不能标识媒体接收器，并且因此单播媒体数据不能被传递到正确的位置。这是因为媒体接收器，在建立信令中，在NAT功能的媒体接收器侧包括其本地IP地址和端口号，这与NAT功能的媒体源侧的IP地址和端口号不同。
[0009]依照本发明的第一方面，提供了一种通过代表媒体接收器进行的网络地址转换功能在媒体接收器和媒体源之间建立单播媒体会话的方法，所述媒体源位于IP多媒体子系统内，所述方法包括:
[0010]在IP多媒体子系统内的媒体源控制器和媒体接收器之间使用会话发起协议INVITE方法，使媒体接收器识别媒体源；
[0011]在媒体接收器获得用于单播媒体会话的网络地址转换绑定；
[0012]使用网络地址转换绑定建立媒体接收器和媒体源之间的单播媒体会话。
[0013]在当前的说明书中，术语“网络地址转换”覆盖NAT功能和NAPT。
[0014]优选的，网络地址转换功能布置在驻地网关上。
[0015]单播媒体会话可以是IPTV媒体会话。
[0016]单播媒体会话可以是实时传输协议媒体会话，并且还可以使用实时流协议建立。
[0017]优选的，媒体接收器包括机顶盒。媒体接收器还可以包括耦合到机顶盒的家庭IP多媒体子系统网关。
[0018]该方法可以包括响应从用户设备发送到IPTV应用服务器的请求消息，从IPTV应用服务器发送SIPINVITE消息。
[0019]优选的，该方法包括通过IPTV应用服务器在媒体接收器和媒体源之间进行通信。
[0020]依照本发明的第二方面，提供了一种家庭IP多媒体子系统网关，包括:
[0021]第一接口，用于与远程网络通信，其中远程网络包括媒体源；
[0022]第二接口，用于与非IP多媒体子系统使能的设备进行通信；
[0023]用于获得关于媒体源发送的单播业务的网络地址转换绑定的装置；
[0024]向非IP多媒体子系统使能的设备提供网络地址转换绑定的装置。
[0025]依照本发明的第三方面，提供了媒体接收器，包括:
[0026]与包括媒体源的远程网络通信的接口 ；
[0027]获得用于媒体源发送的单播业务的网络地址转换绑定的装置；
[0028]使用网络地址转换绑定在媒体接收器和媒体源之间建立单播媒体会话的装置。
[0029]优选的，用于建立单播媒体会话的装置使用实时流协议。
【附图说明】
[0030]图1A示意性示出了家庭网络内包括MS业务网关的家庭MS网关；
[0031]图1B示意性示出了图1A的情况下的控制平面和媒体平面。
[0032]图2示意性示出了 STB位于家庭网络的情况下，入站(inbound)的SIP INVITE处理的业务和动作；以及
[0033]图3示意性示出了建立实时传输协议会话的信令。
【具体实施方式】
[0034]参考图1A，在家庭内提供用于接收IPTV信号的机顶盒(STB) 103。STB耦合到局域网(LAN)。图1中的STB103不是MS使能的，而是通用即插即用(UPnP)设备。由于STB103不是MS使能的，其不能直接与来自远程IMS网络的媒体源进行通信。
[0035]STB 103包括UPnP控制点(CP) 104，其允许STB 103接收和登记从LAN上的其它设备获得的业务。
[0036]STB 103还包括UPnP媒体递交器(MediaRenderer，MR) 107，其使STB能够递交媒体内容，例如视频。MR107提供一组递交控制，其中，UPnPCP能够控制STB如何递交媒体内容，包括关于各种特征，例如音量、亮度、清晰度等的控制。
[0037]驻地网关(RGW) 105连接在LAN和接入网之间。RGW是用于把LAN上的多个设备连接到单个电缆或者DSL线进行业务接入，例如包括IPTV和互联网接入的设备。为了允许业务接入到LAN上的一个以上设备，RGW 105具有NAT功能。STB 103通过RGW105与LAN外的远程设备通信。
[0038]为了允许非MS使能的STB 103与远程MS网络进行通信，家庭MS网关(HIGA)1l也被放置在LAN内。HIGA101位于LAN的控制平面上。HIGA101实现在LAN上IMS和非MS使能设备103之间相互作用的功能。
[0039]HIGA包括MS业务网关(ISG) 102，其优选地实现在与HIGA 101相同的物理机箱中。UPnP ISG设备102是向LAN上的UPnP设备103告知一组通信业务的逻辑实体。UPnPISG设备102引入MS和SIP业务。ISG102告知的每个通信业务允许非MS使能的UPnP设备通过调用ISG 102中的相关UPnP动作建立与远程SIP或者IMS客户的媒体连接。根据非MS使能的UPnP设备的功能，多种不同类型的动作是可能的。例如，对于STB，提供接入内容动作从而使能LAN上的STB接入存储在远程MS系统中的媒体内容，例如IPTV。
[0040]ISG 102使用UPnP协议与LAN上的其它设备通信。通过发送发现告知消息告知其位于LAN上:设备可用一NOTIFY(通知)，具有ssdp:alive。该消息在用户数据报协议(UDP)上作为多播发送到标准地址和端口。LAN上的设备内的控制点侦听该端口以检测LAN上新的能力何时可用。为了告知其能力的全部程度，ISG设备102多播对应于可用业务的多个发现消息。UPnPISG告知远程SIP和MS业务并且这由STB103的UPnP控制点登记。
[0041]对于ISG设备102，UPnP描述被分成两部分:设备描述部分描述了 HIGA的属性，而“业务描述”描述了经由HIGA可用的业务。“设备描述”列出了 HIGA的基本属性以及其支持的所有业务。
[0042]HIGA还包括UPnP控制点(CP)，控制设备点的逻辑实体；也就是说，UPnPCP重新获得LAN上UPnP设备的描述以及多个可用业务列表，例如STB103或者RGW 105。
[0043]HIGA还包括便于LAN上非MS使能的设备和远程MS业务之间通信的MS地址簿(IAB) 106。IAB106包括地址数据库。
[0044]还提供了 SIP用户代理(SIPUA)，其允许HIGA101与用于发起MS会话的会话发起协议合作。
[0045]HIGA101可以实现在单独的物理机箱中，或者集成在家庭的任何其它机箱中，例如驻地网关(RGff) 105或者STB 103中。
[0046]参考图1B，示意性示出了该实施例的控制平面和媒体平面。控制平面信令通过HIGA 101和RGW 105在IPTV应用服务器和STB 103之间传递。媒体平面通过RGW 105在媒体源和STB 103之间传递。
[0047]参考图2，示意性示出了在非MS使能的STB 103中处理入站的SIP INVITE的业务和动作。其前提是STB 103登记在HIGA101中，并且HIGA101登记在MS核心。对于建立IPTV媒体会话的进入的SIPINVITE消息，必须在驻地网关(RGW) 105中为RTP媒体打开合适的UDP端口。消息I中的SIP INVITE触发动作序列(2_5)。这些动作导致了在RGW中产生RTP媒体的网络地址转换(NAT)绑定。所述动作序列如下:
[0048]1.从远程MS设备接收SIPinvite。当SIPinvite用于发起IPTV媒体会话时，远程MS设备是MS视频应用服务器。
[0049]2.一旦在ISG 102接收SIPinvite，IGW105中的互联网网关设备(I⑶)预留I⑶中的自由UDP端口。
[0050]3.调用STB媒体递交器107中的UPnP动作，其把远程MS设备中的端口号作为媒体的源端口传送到媒体递交器设备107中的RTP栈。UPnP动作优选地包括在AV传输业务中。该动作把视频源的IP地址和端口通知给媒体