专利名称：一种基于ip的多媒体子系统的通信应用方法
技术领域：
本发明涉及一种移动通信技术的应用方法，尤其是涉及一种基于IP的多媒体子系统的通信应用方法。
背景技术：
2002年，第三代移动通信标准协作项目组织(3rd Generation Partnership Project；3GPP)在制定通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System；UMTS)第5版本(UMTSR5)时提出了基于IP的多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem；IMS)的概念。IMS采用基于互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force；IETF)的会话控制协议(SessionInitiation Protocol；SIP)，它的一个特点是与接入的无关性，因此为电信运营商提供了一个电信级的基于因特网协议(Internet Protocol；IP)的业务网络，它具有传统电信网的可靠性、可管理性、可运营性和可盈利性，同时又具有因特网的灵活性和对多媒体业务广泛支持的能力。
应用IMS的业务网络主要由四个层面组成，分别是接入层、传输层、控制层和应用层，其中■接入层支持各类终端和IP接入网。终端如移动终端、个人数字助理(Personal DigitalAssistant；PDA)、个人电脑(Personal Computer；PC)、机顶盒等。IP接入网随不同接入技术而不同，分为移动接入如通用分组无线业务(General Packet Radio Service；GPRS)、无线接入如无线保真(Wireless Fidelity；WiFi)和固定接入如数字用户环路(DigitalSubscriber Line；DSL)。
■传输层由IP交换机构成一个支持实时服务质量(Quality of Service；QoS)的IP核心交换网络，媒体流和信令流均采用IP包(Package)进行传送。IP交换机负责PDN的连接，支持防火墙、网络地址翻译和其它功能。
■控制层完成业务的呼叫控制和连接控制功能，是融合网络会话呼叫与控制的核心，由呼叫会话控制功能(Call Session Control Function；CSCF)、媒体网关控制功能(Media GatewayControl Function；MGCF)和归属用户服务器(Home Subscriber Server；HSS)组成。CSCF和MGCF主要由软交换(Soft Switch；SS)来实现。HSS一般由移动网络的归属位置寄存器(Home Location Register；HLR)演变而成。
■应用层由各种应用服务器所组成，提供最终用户的业务逻辑。
上述IMS结构具有充分的灵活度，能够支持广泛的电信和非电信业务，同时支持开放业务标准接口结构(Open Service Architecture；OSA)，满足业务创新的需要。
基于IMS系统能够实现更为广泛的通信应用。例如，在目前现有的网络结构中，内容提供商服务器获得内容信息的渠道通常是通过所雇佣的信息人员搜集内容信息，将所获得的信息内容以某种形式进行固化存储，如图片、文字、视频等，然后将这些已经固化的内容信息上载到内容提供商的服务器上。
而如果采用IMS结构，则能够实现更为丰富、更有价值、集成的、具有更强互动性的多媒体业务，并使终端用户不论在何种网络下都可以得到最为自然和直观的业务体验。而且，在IMS中集成和互动的多种媒体类型能够提供更多比今天更为丰富的业务。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种基于IP的多媒体子系统的通信应用方法，使得终端用户无需将信息内容通过固化存储，就能够通过终端设备实时地将信息传递到内容提供商的服务器上，使得内容提供商可以得到更加丰富和及时的多媒体信息。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种基于IP的多媒体子系统的通信应用方法，在通信网络中包括至少一个终端设备、至少一个终端用户、至少一个呼叫会话控制功能、至少一个归属用户服务器、至少一个内容提供商服务器，上述终端用户具有至少一个用户标识，该方法包括以下步骤(1)在上述通信网络中设置至少一个应用服务器和一个媒体服务器；(2)在上述归属位置服务器中建立上述用户标识到应用服务的对照表；
(3)在上述归属位置服务器中建立上述应用服务到上述应用服务器的对照表；(4)上述终端设备发送消息给上述呼叫会话控制功能，通知上述呼叫会话控制功能要进行通信的应用服务；(5)上述终端设备通过上述媒体服务器向上述内容提供商服务器发送媒体流。
根据本发明的一个方面，在步骤(4)中，上述终端设备在发送上述消息前，先从上述内容提供商服务器处下载一个客户端软件到上述终端设备上。
根据本发明的一个方面，在步骤(4)中，上述终端设备在发送上述消息前，通过上述呼叫会话控制功能进行鉴权，鉴权方式通常为HTTP-Digest方式。
根据本发明的一个方面，在步骤(4)中，上述终端设备发送的消息为会话初始协议中的邀请消息。
根据本发明的一个方面，上述邀请消息中包括一个服务标识，通知上述呼叫会话控制功能要进行通信的应用服务。
根据本发明的一个方面，在步骤(5)中，上述终端设备使用实时传输协议和实时传输控制协议，通过上述媒体服务器向上述内容提供商服务器发送媒体流。
根据本发明的一个方面，上述呼叫会话控制功能为代理呼叫会话控制功能、询问呼叫会话控制功能或者服务呼叫会话控制功能。
根据本发明的一个方面，上述终端设备为用户设备、个人数据助理或者个人电脑。
根据本发明的一个方面，在步骤(5)中，上述媒体流为音频流或者视频流。
可见，本发明所提供的基于IP的多媒体子系统的通信应用方法，具有以下的优点和特点(1)本发明在基于IP的多媒体子系统的通信架构基础上提出了一种新的应用方法。通过该方法，终端用户能够通过应用服务器与内容提供商的服务器实时进行媒体流的传递，而无需将信息内容通过固化存储。
(2)本发明是一种基于IP的多媒体子系统的应用方法，对于基于IP的多媒体子系统的网络结构没有任何修改，因此实施该项应用方便、简单。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述，其中图1是本发明实施例的网络结构示意图。
图2是本发明实施例中下载客户端软件的示意图。
图3是本发明实施例中对终端设备进行鉴权的示意图。
图4是本发明实施例中信令流程示意图。
具体实施例方式
图1是本发明实施例的网络结构示意图。该网络结构包含一个终端设备，即图1中带摄像功能的客户端(简称客户端)、该客户端属于一个终端用户，该终端用户具有一个或者多个用户标识。该网络结构还包括一个基于IP的多媒体子系统IMS，该IMS包含一个呼叫状态控制功能CSCF和一个归属用户服务器HSS。另外该通信网络中还存在着一个内容提供商服务器，该内容提供商服务器存放有客户端所需要的应用业务的客户端软件。上述客户端的用户标识为国际ISDN号(MSISDN号码)123456。本发明在该通信网络中设置了一个应用服务器、一个媒体服务器，上述应用服务器主要用于控制信令的传递，而上述媒体服务器主要用于应用数据(媒体)的传递。
客户端与呼叫状态控制功能CSCF之间通过会话初始协议SIP进行通信，呼叫状态控制功能CSCF和归属用户服务器HSS之间的接口为Cx接口，呼叫状态控制功能CSCF与应用服务器之间通过IMS服务控制接口(IMS Service Control Interface；ISC)进行通信，归属用户服务器HSS和应用服务器之间通过Sh接口进行通信。应用服务器与媒体服务器之间的接口为H.248。应用服务器与内容提供商服务器之间的接口也为IMS服务控制接口ISC，但是该ISC接口可以由运行商自行定义。客户端与媒体服务器之间、以及媒体服务器与内容提供商服务器之间通过实时传输协议RTP和实时传输控制协议RTCP传输媒体流。图1中的应用设备(例如用户设备)通过发送基于无线应用协议WAP的消息给内容提供商服务器，能够看到客户端传递给内容提供商服务器的内容。
首先，客户端申请了实时消息业务(Livenews)后，在归属位置服务器HSS上建立一个用户标识与该用户标识所申请的实时消息业务(Livenews)的对照表，并且，在上述归属位置服务器HSS上还建立一个用户标识所申请的实时消息业务Livenews与该实时消息业务Livenews的应用服务器的对照表，上述两个表可以分开存贮、也可以合二为一。
其次，客户端要从内容提供商服务器处下载一个客户端软件。图2是本发明实施例中下载客户端软件的示意图。客户端发送基于无线应用协议WAP的消息给内容提供商服务器，请求下载客户端软件。
下载客户端软件后，客户端要经过网络鉴权以证明其合法性。图3是本发明实施例中对客户端进行鉴权的示意图，鉴权方式为HTTP-Digest方式。客户端首先发送SIPRegister消息给呼叫状态控制功能CSCF，该SIPRegister消息中携带用户的标识符User-ID。上述鉴权中的呼叫状态控制功能CSCF一般为代理呼叫状态控制功能(Proxy Call Session Control Function；P-CSCF)。
归属用户服务器(HSSHome Subscriber Server)存储有该客户端的密码(PWPassWord)，CSCF根据HSS存储的密码，用散列算法(HASHING)产生一个散列值(RAND)，然后根据HSS存储的密码与散列值RAND，用MD5算法计算出一个值XDIGEST。CSCF发送SIP401 Unauthorized消息给移动台，该消息中携带有上述散列值RAND。
客户端根据自己存储的密码与CSCF发送过来的散列值RAND，也用MD5算法计算出一个值DIGEST，然后通过第二个SIPREGISTER消息将DIGEST发送给CSCF。
CSCF将客户端传送过来的DIGEST与自己产生的XDIGEST作比较，如果两者相同则鉴权成功，CSCF向终端设备发送SIP200O.K消息。
图4是本发明实施例中信令流程示意图。客户端首先向呼叫状态控制功能CSCF发起请求，该客户端发送一个基于会话初始协议SIP的邀请消息SIPINVITE给呼叫状态控制功能CSCF。上述SIPINVITE消息中含有客户端的用户标识，即国际ISDN号码123456，以及一个服务标识SI，该服务标识SI用来通知上述呼叫会话控制功能CSCF要进行通信的应用服务。由于此时客户端要进行Livenews的应用服务，因此服务标识为SI+g.LiveNews。图4中的呼叫状态控制功能CSCF可能是代理呼叫会话控制功能P-CSCF、询问呼叫会话控制功能(Interrogating Call Session Control Function；I-CSCF)或者服务呼叫会话控制功能(ServingCall Session Control Function；S-CSCF)中的一种。
呼叫状态控制功能CSCF通过Cx接口到与之相连的归属用户服务器HSS中，通过查找用户标识与其所申请的实时消息业务(Livenews)的对照表确认该用户标识是否申请了该项应用服务。如果没有申请则拒绝提供服务，如果移动台申请了该项服务，则归属用户服务器HSS再通过查找该用户标识所申请的实时消息业务Livenews与该Livenews业务的应用服务器的对照表，得到应用服务器的地址，然后通过Cx接口通知呼叫状态控制功能CSCF该用户的信息以及应用服务器的地址。
呼叫状态控制功能CSCF得到应用服务器的地址后，通过ISC接口向应用服务器发送一个基于会话初始协议SIP的邀请消息SIPINVITE，该SIPINVITE消息同样含有客户端的国际ISDN号码123456，以及服务标识SI，用来通知上述应用服务器要进行通信的应用服务。
应用服务器通过ISC接口通知内容提供商服务器客户端要进行实时消息业务Livenews，在得到内容提供商服务器的答复后，应用服务器通过H.248通知媒体服务器做好进行实时消息业务Livenews的准备。媒体服务器给应用服务器答复后，应用服务器向呼叫状态控制功能CSCF发送一个答复SIPINVITE消息的SIP200Ok消息，然后呼叫状态控制功能CSCF再向客户端发送一个SIP200Ok消息，表示对客户端发送给呼叫状态控制功能CSCF的SIPINVITE消息进行答复。
客户端随后通过媒体服务器与内容提供商服务器进行媒体流的传输，在客户端与媒体服务器之间、以及媒体服务器与内容提供商服务器之间都使用实时传输协议RTP或者实时传输控制协议RTCP进行媒体流传输。
媒体流数据传递结束后，客户端向呼叫状态控制功能CSCF发送一个基于会话初始协议的消息SIPBye，然后，呼叫状态控制功能CSCF通过ISC接口向应用服务器也发送一个基于会话初始协议SIP的SIPBye消息。应用服务器接收到上述SIPBye后，通过ISC接口通知内容提供商服务器客户端要结束该实时消息业务，在得到内容提供商服务器的答复后，应用服务器通过向呼叫状态控制功能CSCF发送一个SIP200Ok消息，呼叫状态控制功能CSCF再向客户端发送一个SIP200Ok消息，表示该实时消息业务传递结束。
上述实施例中终端设备为移动台，除了移动台外，个人数据助理或者个人电脑。
本发明在基于IP的多媒体子系统的通信架构基础上提出了一种新的应用方法。通过该方法，终端用户能够通过应用服务器与内容提供商服务器实时进行媒体流的传递，而无需将信息内容通过固化存储。并且，本发明对于基于IP的多媒体子系统的网络结构没有任何修改，因此实施该项应用方便、简单。
权利要求
1.一种基于IP的多媒体子系统的通信应用方法，在通信网络中包括至少一个终端设备、至少一个终端用户、至少一个呼叫会话控制功能、至少一个归属用户服务器、至少一个内容提供商服务器，上述终端用户具有至少一个用户标识，其特征在于该方法包括以下步骤(1)在上述通信网络中设置至少一个应用服务器和一个媒体服务器；(2)在上述归属位置服务器中建立上述用户标识到应用服务的对照表；(3)在上述归属位置服务器中建立上述应用服务到上述应用服务器的对照表；(4)上述终端设备发送消息给上述呼叫会话控制功能，通知上述呼叫会话控制功能要进行通信的应用服务；(5)上述终端设备通过上述媒体服务器向上述内容提供商服务器发送媒体流。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤(4)中，上述终端设备在发送上述消息前，先从上述内容提供商服务器处下载一个客户端软件到上述终端设备上。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤(4)中，上述终端设备在发送上述消息前，通过上述呼叫会话控制功能进行鉴权。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于上述鉴权方式为HTTP-Digest方式。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤(4)中，上述终端设备发送的消息为会话初始协议中的邀请消息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于上述邀请消息中包括一个服务标识，通知上述呼叫会话控制功能要进行通信的应用服务。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤(5)中，上述终端设备使用实时传输协议和实时传输控制协议，通过上述媒体服务器向上述内容提供商服务器发送媒体流。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于上述呼叫会话控制功能为代理呼叫会话控制功能、询问呼叫会话控制功能或者服务呼叫会话控制功能。
9.如权利要求1、2、3、5或7所述的方法，其特征在于上述终端设备为用户设备、个人数据助理或者个人电脑。
10.如权利要求1或7所述的方法，其特征在于在步骤(5)中，上述媒体流为音频流或者视频流。
全文摘要
本发明提出一种IMS系统的通信应用方法，在通信网络中包括至少一个呼叫会话控制功能、至少一个归属用户服务器，该方法包括以下步骤在上述通信网络中设置至少一个应用服务器和一个媒体服务器；在上述归属位置服务器中建立用户标识到应用服务的对照表；在归属位置服务器中建立应用服务到应用服务器的对照表；终端设备发送消息给呼叫会话控制功能，通知呼叫会话控制功能要进行通信的应用服务；终端设备通过媒体服务器向内容提供商服务器发送媒体流。通过该方法，终端用户能够通过应用服务器与内容提供商服务器实时进行媒体流的传递，而无需将信息内容通过固化存储。并且，本发明对于IMS的网络结构没有任何修改，因此实施该项应用方便、简单。
文档编号H04L29/06GK1992607SQ200510135519
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月30日 优先权日2005年12月30日
发明者刘琨 申请人:西门子通信技术(北京)有限公司