专利名称：Ip网络中控制设备和业务设备互通提供业务的方法
技术领域：
本发明属于数据通信网络，尤其涉及IP(Internet Protocol互连网协议)网络。
背景技术：
对于传统的公众电信交换网络(Public Switch Telcom Network，PSTN)，增值业务的提供主要依靠“智能网”，即依靠业务控制点(Service Control Point，SCP)，业务交换点(Service Switch Point，SSP)，业务管理点(Service Managment Point，SMP)等智能节点设备的协同工作，而核心又是SCP和SSP之间的智能网络应用协议(Intelligent Network Application Protocol，INAP)消息交互，来完成向PSTN用户提供各种各样的增值业务；而随着IP网络的出现及其快速发展之势，如何向IP网络用户提供增值业务--且是更为丰富多采的业务--逐渐成为了一个大的课题摆在了相关研究者的面前。众所周知，在IP网络中，主要是依靠网络控制设备(Network Control Device，NCD，如软交换设备Softswtich，SS)和业务提供设备(Service Provision Device，SPD，如应用服务器Application Server，AS)的互通合作，由业务提供设备提供业务逻辑、而网络控制设备提供网络支持和终端控制，来完成向IP网络用户提供增值业务的，而这中间一个突出的问题就是不同于PSTN网络的情况--SCP和SSP之间有标准的INAP协议可以遵循，在网络控制设备和业务提供设备互通方面，国际上目前还没有一个比较完善的标准/协议可以遵循。
以网络控制设备NCD和业务提供设备SPD体系架构为基础的，面向IP网络用户提供增值业务的解决方案发展很快，很多厂家针对NCD和SPD互通方面也提出了自己的解决办法，但都具有明显的缺陷，效果不够理想。这中间具有代表性的有两种方案一种方案是改造应用于PSTN网络的INAP为IP网络所用。由于INAP是为PSTN而制定的协议，其发展的已相当成熟和复杂，实践证明，这种改造后的“INAP”没能很好的适应IP网络特点，业务提供的效果不理想；另一种方案是利用初始会话协议(Session Description Protocol，SIP)作为NCD和SPD的互通协议。SIP是一种IP上的会话协议，是一种IP上的呼叫解决方案，所以从本质上讲，SIP是适于承担这项“任务”的。但是，由于SIP本身的发展还不够完善，在NCD和SPD互通中的一些重要问题利用SIP无法得到解决，所以，利用单纯的SIP作为互通协议也不是一个成功的解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种准协议--SIP_X，来实现IP网络中NCD和SPD之间的通讯，为IP网络用户提供增值业务服务。通过该准协议--SIP_X来实现和扩展NCD和SPD之间的互通方法。
在介绍本发明技术方案之前，先定义SIP_X消息。所谓SIP_X消息，是根据需要对SIP协议中某些SIP消息的BODY(消息体)部分进行消息格式扩展，称这样一个经过部分扩展(可能有的SIP消息其BODY部分格式没有扩展，仍遵循标准SIP协议规定)后的SIP协议消息全体为SIP_X消息。
一种IP网络中控制设备和业务设备互通提供业务的方法，包括用户终端，接入设备，网络控制设备(NCD)及NCD侧SIP_X消息的解释器，业务提供设备(SPD)及SPD侧SIP_X消息的解释器，SIP协议BODY部分的消息格式扩展，业务消息和SIP_X消息的具体映射关系；处理步骤如下步骤一定义扩展SIP协议中subscribe，notify和info三条消息消息格式的BODY部分，构成SIP_X消息；步骤二建立业务消息和SIP_X消息的具体映射关系；步骤三用户终端输入业务接入码，通过接入设备或直接向网络控制设备NCD发起一个业务呼叫；步骤四NCD通过号码分析判断此呼叫是否属于业务提供设备SPD处理的范畴，若是，通过NCD侧SIP_X消息解释器，组装成包含此业务接入码的SIP_X消息上传给SPD，启动SPD上相应业务流程的执行；若否，则表明此呼叫不属于SPD处理范畴，在NCD内部处理。
步骤五在SPD侧业务平台的支撑和控制下，对NCD发来的SIP_X消息进行处理，将处理结果以过本侧的消息解释器组装成SIP_X消息再发送给NCD；步骤六在NCD一侧，对SPD发来的SIP_X消息进行处理，形成反馈消息，再经本侧的SIP_X消息解释器，把此反馈消息组装成SIP_X消息上传到SPD。
如前所述，步骤五的处理过程是在SPD侧业务平台的支撑和控制下，SPD通过本侧的SIP_X消息解释器，把INVITE消息翻译成适当的内部消息上报给上层客户应用(ClientApplication)的业务逻辑，并将其紧接着下达的命令组装成SIP_X消息，此SIP_X消息可以是INVITE、ACK、OPTION、INFO、SUBSCRIBE/NOTIFY、BYE等经过BODY扩展后的SIP消息，然后再发送到NCD。
如前所述，步骤六的处理过程是在NCD一侧，也要完成和上述SPD侧类似的工作。NCD先经本侧的SIP_X消息解释器，把SPD发来的SIP_X消息转成内部消息，交由NCD内部核心呼叫服务器处理，并通过设备适配器、接入设备完成对下层用户终端控制；然后，又通过对用户终端的控制，获知其上发生的事件和状态信息，再通过NCD内部核心呼叫服务器处理后，形成反馈消息，再经本侧的SIP_X消息解释器，把此反馈消息组装成适当的SIP_X消息上传到SPD，此SIP_X消息可以是INVITE、ACK、OPTION、INFO、SUBSCRIBE/NOTIFY、BYE等经过BODY扩展后的SIP消息。
采用本发明所述技术方案，以SIP为基础，充分利用其适于作IP网络上会话协议的特点，通过对标准的SIP协议进行扩展，加入了一些适当的消息格式，补足了因SIP发展不完善而固有的一些缺陷，解决了在增值业务提供过程中必须要解决的一些问题，如事件的定制、通知，计费消息的获取等。所述方法设计过程简洁、清晰，便于实现和扩展，是一种非常理想的IP网络中SPD和NCD互通方法，能够很好为以IP为基础的电信网络提供增值业务服务。
图1是本发明的原理框2是预付费增值业务的SIP_X消息流程图具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式
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在IP网络中，向终端用户提供增值业务的任务是由SPD来完成的。但是，SPD主要负责提供业务逻辑，单独依靠它是不可能实现向广大IP网络用户(特别是利用IP网络的广大PSTN用户)提供业务的。SPD必须和NCD进行互通合作，通过NCD对下层各种用户终端的控制，才能最终完成向广义上的IP网络用户提供业务的目的。
本发明提供了一种在向IP网络用户提供业务的过程中，NCD和SPD互相通讯的方法，即通过设计一种消息格式来对标准的SIP协议“BODY”部分进行扩展，来完成一个完整的业务呼叫过程。
表1是SPD和NCD的业务交互消息和SIP_X消息之间的消息映射表。
表1
表1说明了在发明的具体实施过程中的一个关键问题在业务流程的执行中，如何将SPD和NCD的内部消息分别转换为SIP_X消息通知给对方，以促使业务流程一步步进行下去，即真正的业务交互消息和SIP_X消息的映射关系。
正如技术方案中所讲到的那样，这种映射关系总体可分为以下四种情况1.可直接映射为标准的SIP消息的通常的业务交互消息。如启动业务(ActiviateService)…>INVITE，消息头里携带接入码/业务键，消息体BODY里可携带用户的SDP描述，为标准的SIP协议的INVITE消息；2.与主会话无关的事件定制与通知消息。如RequestDetectPoint/ReportDetectPoint选用经BODY消息格式扩展的SUBSCRIBE/NOTIFY消息；3.会话中呼叫信息的定制与通知。RequestCallInfo/ReportCallInfo选用经BODY消息格式扩展的INFO/INFO消息；4.呼叫计费(CDR)消息的定制与通知。RequestBillInfo/ReportBillInfo选用经BODY消息格式扩展的INFO/INFO消息。
业务消息映射到SIP_X消息后，SPD上各种增值业务逻辑通过表1所述9条(以后可能会扩展)SIP_X消息，便可完成和NCD的互通，实现整个的业务流程提供。
图1给出了本发明所述技术方案的原理图本发明所述技术方案在实施过程中，主要涉及的硬件装置包括用户终端，如PSTN话机，或IP终端等；接入设备，如接入网关、综合接入设备等；网络控制设备(NCD)；业务提供设备(SPD)，SIP协议BODY部分的消息格式扩展，业务消息和STP_X消息的具体映射关系，NCD侧SIP_X消息的解释器，SPD侧SIP_X消息的解释器；实施本发明的一个典型业务呼叫流程如下1.用户终端输入业务接入码，通过某种接入设备或直接向网络控制设备NCD发起一个业务呼叫；2.NCD通过号码分析得知此呼叫属于业务提供设备SPD处理的范畴，然后通过NCD侧SIP_X消息解释器，组装成包含此业务接入码的INVITE消息上传给SPD，开始SPD上的相应的业务流程的执行；3.在SPD侧业务平台的支撑和控制下，SPD将通过本侧的SIP_X消息解释器，把INVITE消息翻译成适当的内部消息上报给上层客户应用(Client Application)的业务逻辑，并将其紧接着下达的“命令”组装成适当的SIP_X消息(包括INVITE，ACK，OPTION，INFO，SUBSCRIBE/NOTIFY，BYE等经过BODY扩展后的SIP消息)再发送到NCD
4.同样的，在NCD侧，也要完成和上述SPD侧类似的工作。NCD先经本侧的SIP_X消息解释器，把SPD发来的SIP_X消息转成适当的内部消息，交由NCD内部核心呼叫服务器处理，并通过设备适配器、接入设备完成对下层用户终端控制；然后，又通过对用户终端的控制，获知其上发生的事件和状态信息，再通过NCD内部核心呼叫服务器处理后，形成适当的反馈消息，再经本侧的SIP_X消息解释器，把来此反馈消息组装成适当的SIP_X消息(包括INVITE，ACK，OPTION，INFO，SUBSCRIBE/NOTIFY，BYE等经过BODY扩展后的SIP消息)上传到SPD；在NCD和SPD通过SIP_X消息进行业务呼叫交互的过程中，最终以完成“用户终端释放”和“计费信息统计处理”为标志，结束一个完整的业务呼叫流程。
在上述这样一个业务呼叫流程中，各种SIP消息的BODY部分通常情况下都是遵循标准的SIP协议，填写必要的SDP(Session Description Protocol，会话描述协议)媒体协商内容；但在下述几种情况下需要进行消息格式的扩展1.业务逻辑需要进行与主会话(Session)无关的终端事件的定制与通知，如在开始主会话前，需获知终端的忙/闲状态。这时，就需要借助BODY部分经过消息格式扩展后的SUBSCRIBE/NOTIFY(“/”前是Request事件，SPD->NCD；后是Response事件，NCD->SPD，2，3同此)消息来完成；2.业务逻辑需要在会话中间获知相关的终端事件。这种情况通常是在CONNECT命令之后，业务逻辑需得到相关的终端事件(如主叫挂机、被叫摘机等，即DP[Detection Point]点事件)，以决定用户之间的媒体连接是否成功(即通话是否真正开始)。这时，需要借助经消息格式扩展的INFO/INFO消息来完成。
3.业务逻辑需要在用户通话结束后，获知某些本次呼叫的某些信息，包括计费信息CDR等等。这时，也需要借助经消息格式扩展的INFO/INFO消息来完成。
因本发明采用了消息模块化的设计，其它消息格式也可以按照需求进行扩展。
预付费(PREPAID)业务使得电话用户可以预付金额到个人帐户(预付费卡)里，以后每次通话消费都从帐户里扣除相应费用，直至用完；然后可以再去充值消费，循环使用。
下面结合图2，以预付费(PREPAID)业务为例，描述预付费(PREPAID)业务SIP_X消息流程的实例，具体阐述SPD和NCD是如何通过SIP_X消息互通，向IP网络提供增值业务的在下文中，“％”表示本条SIP_X消息的BODY里有消息格式扩展，否则要么BODY为空，要么为标准SDP描述1.％通过双方的SIP_X消息解释器，SPD用SUBCRIBE消息向NCD注册PREPAID业务接入码的事件通知；2.NCD返回相应的SIP回应消息2000K；3.USERA拨打接入码，NCD用携带USERA的SDP描述及目标接入码的INVITE消息通知SPD；4.SPD回应尝试消息100Trying；5.SPD回应带有媒体服务器(MS)SDP描述的2000K消息；6.NCD回应ACK三次握手消息；(SPD控制MS对USERA放提示音，并收号获得被叫USERB的号码。这是SPD和MS的交互，与SPD和NCD的SIP_X消息交互无关。)7.SPD用带有USERA的SDP描述及目标USERB的INVITE消息通知NCD；8.在NCD控制底层接续USERB成功振铃后，NCD回应180Ring消息；9.NCD回应带有USERB的SDP描述的2000K；10.SPD回应ACK；11.SPD用带有USERB的SDP描述及目标USERA的INVITE消息通知NCD；12.NCD回应2000K；13.SPD回应ACK消息；(这时，USERA和USERB的SDP媒体协商已经完成，双方进入通话态。)14.％SPD用INFO消息向NCD要求CDR计费信息；15.NCD回应2000K；16.％SPD再次用INFO消息向NCD定制DigitMap信息；17.NCD回应2000K；(NCD侦测出DigitMap，USERA拍FLASH)18.％NCD向SPD发送携带DigitMap信息的INFO消息；19.SPD回应2000K；20.SPD向NCD发送BYE消息，准备结束当前呼叫；21.NCD回应2000K；22.％本次呼叫结束，NCD向SPD发送携带CDR计费消息的INFO消息；
23.SPD回应2000K；24.SPD用带有MS的SDP描述及目标USERA的INVITE消息通知NCD；25.NCD回应2000K；26.SPD回应ACK；(SPD控制MS对USERA放提示音，并收号获得新被叫USERB’的号码，准备进行下一次呼叫。同样的，这也是SPD和MS的交互，与SPD和NCD的SIP_X消息交互无关。)27.(以上7---26步的SIP_X消息将循环进行下去，直至USERA挂机，不再进行新的呼叫，整个流程结束。)当然，上述流程中每一步都可能发生异常。一旦出现异常，说明该次业务呼叫失败，其后的流程不再执行，异常处理流程被启动，相关网络和用户资源释放，在完成相应的统计、日志记录后呼叫结束，并等待下一次试呼。
权利要求
1一种IP网络中控制设备和业务设备互通提供业务的方法，包括用户终端，接入设备，NCD及本侧SIP_X消息的解释器，SPD及本侧SIP_X消息的解释器，SIP协议BODY部分的消息格式扩展，业务消息和SIP_X消息的具体映射关系；处理步骤如下步骤一定义扩展SIP协议中消息格式的BODY部分，构成SIP_X消息；步骤二建立业务消息和SIP_X消息的具体映射关系；步骤三用户终端输入业务接入码，通过接入设备或直接向NCD发起一个业务呼叫；步骤四NCD通过号码分析判断此呼叫是否属于SPD处理的范畴，若是，通过NCD侧SIP_X消息解释器，组装成包含此业务接入码的SIP_X消息上传给SPD，启动SPD上相应业务流程的执行；若否，则表明此呼叫不属于SPD处理范畴，在NCD内部处理；步骤五在SPD侧业务平台的支撑和控制下，对NCD发来的SIP_X消息进行处理，将处理结果以过本侧的消息解释器组装成SIP_X消息再发送给NCD；步骤六在NCD一侧，对SPD发来的SIP_X消息进行处理，形成反馈消息，再经本侧的SIP_X消息解释器，把此反馈消息组装成SIP_X消息上传到SPD。
2如权利要求1所述的IP网络中控制设备和业务设备互通提供业务的方法，其特征是步骤五的处理过程如下在SPD侧业务平台的支撑和控制下，SPD通过本侧的SIP_X消息解释器，把INVITE消息翻译成适当的内部消息上报给上层客户应用的业务逻辑，并将其紧接着下达的命令组装成SIP_X消息，然后再发送到NCD。
3如权利要求1所述的IP网络中控制设备和业务设备互通提供业务的方法，其特征是步骤六的处理过程是在NCD一侧，NCD先经本侧的SIP_X消息解释器，把SPD发来的SIP_X消息转成内部消息，交由NCD内部核心呼叫服务器处理，并通过设备适配器、接入设备完成对下层用户终端控制；然后，又通过对用户终端的控制，获知其上发生的事件和状态信息，再通过NCD内部核心呼叫服务器处理后，形成反馈消息，再经本侧的SIP_X消息解释器，把此反馈消息组装成SIP_X消息上传到SPD。
4如权利要求2或3所述的IP网络中控制设备和业务设备互通提供业务的方法，其特征是SPD下达到NCD，或者，NCD反馈上传到SPD的SIP_X消息可以是INVITE、ACK、OPTION、INFO、SUBSCRIBE/NOTIFY、BYE之类经过BODY扩展后的SIP消息。
全文摘要
本发明公开了一种IP网络中控制设备和业务设备互通提供业务的方法，包括用户终端，接入设备，网络控制设备(NCD)及本侧SIP_X消息的解释器，业务提供设备(SPD)及本侧SIP_X消息的解释器，SIP协议BODY部分的消息格式扩展，业务消息和SIP_X消息的具体映射关系；本发明以SIP为基础，充分利用其适于作IP网络上会话协议的特点，通过对标准的SIP协议进行扩展，加入了一些适当的消息格式，补足了因SIP发展不完善而固有的一些缺陷，解决了在增值业务提供过程中必须要解决的一些问题，可以为以IP为基础的电信网络提供增值业务服务。
文档编号H04L29/02GK1503524SQ0215076
公开日2004年6月9日 申请日期2002年11月23日 优先权日2002年11月23日
发明者刘鹏, 刘继明, 李跃华, 鹏 刘 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司