Ims终端设备多软终端资源共享和应用协同装置及方法

Ims终端设备多软终端资源共享和应用协同装置及方法
【专利摘要】本发明一种IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置及方法，属于通信领域，通过在IMS终端设备上通过该装置对本终端设备上的多个软终端进行管控，能有效的降低软终端与IMS核心网交互的信令消息数量，有助于避免网络中消息风暴的发生，从而减轻网络负载压力，能够实现在同一终端设备上的多个软终端合理共享终端设备具有的资源并提高资源共享效率，以及多个软终端之间能合理有序响应业务从而达到应用协同目的并提供应用协同效率。
【专利说明】IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置及方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于通信领域，具体涉及一种MS终端设备多软终端资源共享和应用协同 装置及方法。

【背景技术】
[0002] IMS是第三代移动通信标准化伙伴项目（3GPP，3rd Generation Partnership Project)提出的标准化的开放的架构来实现多种多样的多媒体应用；MS的终端设备通常 由頂S实体用户设备（UE，User Equipment)实现，终端设备中包括了 IMS中支持各种多媒 体应用的用户端，是頂S业务和应用在用户侧的直接体验和交互端；对接入端用户的通信 管理通过为其分配的頂S私有标识（MPI，IMS Private Identity)、MS公有标识（MPI， MS Public Identity)来实现，頂PI和頂PU相关信息保存在MS服务识别模块（ISM，MS Subscriber I dent ityModule)中。
[0003] IMS使用会话初始协议（SIP, Session Initiation Protocol)实现UE的会话的建 立与控制；SIP (Session Initiation Protocol,会话初始协议）是IETF提出并主持研究的 一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议；SIP协议一般用于多媒体会话控制， 可以用来建立、修改、和终止多媒体会话；可以邀请参与者参加已经存在的会话；可以用来 修改已存在会话的媒体（如增加或删除一条媒体链接）。用户代理（UA，User Agent)是SIP 协议的逻辑实体，它包含一个用户代理客户端（UAC)，用来产生请求的，同时，它也包含一个 用户代理服务端（UAS)，用来响应请求的。通常一个用户端实现一种业务或业务集需要实现 UA功能逻辑。
[0004] 业务的开放性和灵活性是MS体系架构的重要特点，通过实现会话控层与基于IP 承载层相分离，并进一步实现业务层与控制层的分离，使得业务的开发成水平模式，无论对 互联网还电信业务的开发和部署，以及业务之间的融合提供理想的平台。随着用户对语音、 图像、文字、视频等多媒体业务需求的增长，頂S中部署的相关业务也逐步呈现多样化趋势， 作为业务在用户侧呈现的载体一用户端一也趋于多样化。由于对于用户来说各种多媒 体数据应该是融合的，这对MS中不同业务的用户端的融合带来新的要求。
[0005] -种融合思想是采用统一集成的方式，将所有MS业务的用户端集成到一个应用 中，进而通过底层技术实现融合，由于应用可以统一集中对不同业务的用户端进行管理，这 样可以达到有效融合的目的，类似的应用可以参考RCS(Rich Communication Suite,富媒 体通信套件）。但是这种方式带来的问题也是显而易见的：当有新业务部署而需要新的用 户端时，就必须修改原有应用，并等待原有应用扩展完成之后才可使用，不同用户端的开发 及整合容易造成开发瓶颈，会带来应用的扩展问题。
[0006] 相对于统一集成的方式，可以有效解决开发瓶颈及扩展问题的一种方式就是在UE 上不同业务的用户端通过相互独立分离的应用实现，如图2中虚线表示的UA通过独立的信 令流与外部MS网络信令交互所示，每个应用看做一个业务的用户端，这种方式也带来诸 多问题，主要从三个方面考虑：
[0007] 第一、消息风暴问题，对于不同用户端，由于之间不能相互协同，与MS网络有自 己独立的消息交互，而具有相同功能的消息会造成消息冗余，当多个应用频繁与IMS网络 交互消息时，给IMS网络带来消息风暴，造成IMS网络负载压力；典型的是用户端的注册 消息，当在同一 UE中的不同用户端都需要完成注册时，消息冗余及带来的消息风暴是明显 的；
[0008] 第二、资源争用问题，对于不同用户端，由于之间不能相互协同，当都需要使用UE 的某个资源时，比如麦克风、扬声器等，无法统一对资源争用进行协调管理，会带来资源争 用问题，造成资源使用的混乱；
[0009] 第三、应用协同问题，MS体系架构中，MPU是用户端实现业务交互的标识，通常 为一个UE分配的MPU数量是有限的，会导致当用户端增多时，在同一 UE上的某些用户端 共用同一个頂PU，虽然Fork机制可以将请求送达，但是这些用户端支持的业务能力并不被 统一管理，在同一 UE上更会产生冲突，当被动接收业务请求时会带来应用协同问题--无 法决定将接收的业务请求送达给共用一个MPU的且都满足该业务能力的用户端。典型的 是一个MPU作为语音呼叫请求的目的URI时，如何选择响应该请求的共用这个MPU并都 支持语音业务能力用户端。


【发明内容】

[0010] 针对现有技术的缺点，本发明提出一种IMS终端设备多软终端资源共享和应用协 同装置及方法，以达到降低软终端与MS核心网信令冗余、实现软终端间资源共享和应用 协同并提1?共孚与协同效率的目的。
[0011] 一种MS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置，该装置与软终端设置于同 一 IMS终端设备，该装置包括信息过滤模块、应用协同模块、资源共享模块、获取软终端信 息模块和存储模块，其中，
[0012] 信息过滤模块：用于周期的向IMS核心网进行注册，同时接收本地的软终端发送 的注册请求，对注册请求进行解析、鉴权和响应，提取注册请求中软终端的信息，接收IMS 核心网和本地的软终端发送的消息并进行解析，即决定如何处理和响应消息，并选择由哪 些模块处理消息，并实现与应用协同模块、资源共享模块、获取软终端信息模块、存储模块 的信息交互：
[0013] 应用协同模块：用于对由信息过滤模块转发的来自IMS核心网的请求进行解析， 即判断请求的业务类型；并根据存储模块中的记录，判断当前是否有正在工作的进行相同 业务类型的本地软终端，若是，则将请求通过信息过滤模块发送至上述软终端，否则，在支 持该业务类型的软终端中，根据设定的业务响应优先级，确定优先级最高的软终端，将该软 终端作为响应上述请求的软终端，并将该结果发送到信息过滤模块；
[0014] 资源共享模块：用于对由信息过滤模块转发的来自本地软终端的请求进行解析， 或者对信息过滤模块转发的来自MS核心网的请求进行解析，即确定该请求所需的本地软 终端为该请求所争用的共享资源，并根据存储模块中的记录，判断该争用共享资源是否正 在被占用，若是，则根据资源共享优先级判断，所需的本地软终端的资源共享优先级是否高 于正在占用该资源的本地软终端的资源共享优先级，若不是，则通过信息过滤模块发送响 应至请求者，告知其请求失败；若是，则判断此时占用该资源的本地软终端是否可被抢占， 若可被占用，则向该本地软终端发送消息，告知其结束正在占用该资源的业务，并将请求通 过信息过滤模块发送至响应者；若不可被占用，则信息过滤模块发送响应至请求者，告知其 请求失败；
[0015] 获取软终端信息模块：用于获取本地软终端的业务能力，并根据业务能力确定软 终端占用MS终端设备的资源，即本地软终端之间的共享资源，并设置业务响应优先级、资 源共享优先级和各软终端占用资源时是否可被抢占，将设置结果发送至存储模块中进行保 存；
[0016] 存储模块：用于存储本地软终端的注册信息、本地软终端工作状态、共享资源工作 状态、本地软终端业务能力、共享资源、业务响应优先级、资源共享优先级和各软终端占用 资源时是否可被抢占标志。
[0017] 采用IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置进行的方法，包括以下步 骤：
[0018] 步骤1、本地软终端通过信息过滤模块向MS核心网请求注册，具体流程如下：
[0019] 步骤1-1、根据存储模块中记录的本地软终端信息，采用信息过滤模块查询是否存 在注册的本地软终端，若存在，则使用本地软终端使用的MS账号向MS核心网发起注册请 求，并根据頂S核心网发送的注册结果修改存储模块中该MS账号的注册状态，即注册成功 或注册失败，若注册成功，则执行步骤1-2,当达到下一注册周期时，重新执行步骤1-1 ;若 注册失败，则使用该MS账号重新向MS核心网发起注册请求，直至成功；
[0020] 步骤1-2、当本地软终端向信息过滤模块发送注册请求时，信息过滤模块对注册请 求进行解析，并完成对该请求的鉴权，若鉴权成功，则执行步骤1-3,否则，信息过滤模块向 软终端发送鉴权失败响应，并返回步骤1-2 ;
[0021] 步骤1-3、采用信息过滤模块获取本地软终端注册请求中的标识信息，生成注册时 间，并发送至存储模块中进行保存；
[0022] 步骤1-4、采用信息过滤模块判断存储模块记录的该IMS账号的注册状态，若状态 为注册成功，则发送响应至该本地软终端，告知其注册成功，否则，信息过滤模块将注册请 求发送至MS核心网进行注册；
[0023] 步骤1-5、IMS核心网将注册结果发送至信息过滤模块，信息过滤模块发送响应告 知该本地软终端，是否注册成功，若成功，则在存储模块中修改该软本地终端的注册状态， 即修改为注册成功，否则，修改为注册失败，并重新将该注册请求发送至IMS核心网中进行 注册，直至注册成功；
[0024] 步骤2、采用获取软终端信息模块获取本地软终端的业务能力，并根据业务能力获 取本地软终端占用IMS终端设备的资源，即本地软终端之间的共享资源，并发送至存储模 块中进行保存；
[0025] 步骤3、采用获取软终端信息模块设置各本地软终端的业务响应优先级、资源共享 优先级和各本地软终端占用资源时是否可被抢占，并发送至存储模块中进行保存；
[0026] 步骤4、当资源共享模块接收到由信息过滤模块转发的来自本地软终端或者应用 协同模块的请求时，根据请求所需本地软终端，确定该请求所需的本地软终端为该请求所 争用的共享资源，并根据资源共享优先级和占用该资源的本地软终端是否可被抢占，确定 该请求是否成功，具体步骤如下：
[0027] 步骤4-1、当资源共享模块接收到由信息过滤模块转发的来自本地软终端或者直 接接收来自应用协同模块的请求时，资源共享模块对该请求进行解析，即确定该请求所需 本地软终端的争用共享资源；
[0028] 步骤4-2资源共享模块根据存储模块中记录，判断争用共享资源是否正在被占 用，若未被占用，则将该请求通过信息过滤模块发送至响应者，若被占用，则根据资源共享 优先级，判断所需本地软终端的资源共享优先级是否高于正在占用该资源的本地软终端的 资源共享优先级，若是，则执行步骤4-3,否则，通过信息过滤模块发送响应至请求者，告知 其请求失败；
[0029] 步骤4-3、判断此时占用该资源的本地软终端是否可被抢占，若是，则向该本地软 终端发送消息，告知其结束正在占用该资源的业务，并将该请求通过信息过滤模块发送至 响应者，否则，信息过滤模块发送响应至请求者，告知其请求失败；
[0030] 步骤5、当接收到由信息过滤模块转发的来自IMS核心网的请求时，应用协同模块 对请求进行解析，即判断请求的业务类型，确定其所需本地软终端，并返回执行步骤4,具体 步骤如下：
[0031] 步骤5-1、当接收到由信息过滤模块转发的来自MS核心网的请求时，应用协同模 块对该请求进行解析，即判断请求的业务类型；
[0032] 步骤5-2、采用应用协同模块根据存储模块中的记录，判断当前是否有正在工作的 进行相同业务类型的本地软终端，若是，则将请求发送至该软终端，否则，根据存储模块中 的记录获取支持该业务类型的软终端集合，若该软终端集合为空，则信息过滤模块发送响 应至请求者，告知其请求失败，否则，根据设定的业务响应优先级，确定优先级最高的软终 端，并执行步骤5-3 ;
[0033] 步骤5-3、采用应用协同模块将获得的优先级最高的软终端作为响应上述请求的 软终端，并将该结果和请求发送到资源共享模块中，并返回执行步骤4。
[0034] 所述的软终端为IMS终端设备的应用软件。
[0035] 步骤2所述的业务能力为：软终端所支持的业务种类，包括音频、视频、文本和图 片。
[0036] 步骤2所述的共享资源包括：耳机、话筒、摄像头和屏幕。
[0037] 步骤2所述的采用获取软终端信息模块获取软终端的业务能力，获取方式包括： 采用获取软终端信息模块通过请求-响应的方式，主动向本地软终端发起获取请求，并从 软终端的响应消息中获取；或采用信息过滤模块对本地软终端发送的消息进行解析，即判 断消息中是否含有业务能力信息，若有，则将该本地软终端业务能力消息发送到获取软终 端信息模块进行获取。
[0038] 步骤3所述的采用获取软终端信息模块设置各软终端的业务响应优先级、资源共 享优先级和各软终端占用资源时是否可被抢占的方式包括：用户手动人工的设置，或根据 各本地软终端注册时间的先后顺序，确定业务响应优先级和资源共享优先级的方式，注册 时间越早，优先级越高。
[0039] 步骤1-2所述的解析即提取请求中软终端的信息，包括IP地址、端口号和MS账 号。
[0040] 步骤1-3所述的标识信息包括该软终端的用户代理头域值和端口号。
[0041] 本发明优点：
[0042] 本发明一种MS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置及方法，通过在MS 终端设备上通过该装置对本终端设备上的多个软终端进行管控，能有效的降低软终端与 MS核心网交互的信令消息数量，有助于避免网络中消息风暴的发生，从而减轻网络负载压 力，能够实现在同一终端设备上的多个软终端合理共享终端设备具有的资源并提高资源共 享效率，以及多个软终端之间能合理有序响应业务从而达到应用协同目的并提供应用协同 效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0043] 图1为本发明一种实施例的IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置结构 示意图；
[0044] 图2为本发明一种实施例的用户设备中的多软终端信令流独立与MS多软终端协 同代理管控对比结构图；
[0045] 图3为本发明一种实施例的IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同方法流程 图；
[0046] 图4为本发明一种实施例的软终端通过MS多软终端协同代理向MS核心网注册 流程图；
[0047] 图5为本发明一种实施例的使用同一 IMPU的软终端注册信令流程图；
[0048] 图6为本发明一种实施例的MS多软终端协同代理向软终端主动请求业务能力和 资源共享信息用流程图；
[0049] 图7为本发明一种实施例的软终端主动请求时资源共享流程图；
[0050] 图8为本发明一种实施例的软终端呼叫过程中涉及资源共享的成功应答部分信 令流程图；
[0051] 图9为本发明一种实施例的软终端接收请求应用协同流程图；
[0052] 图10为本发明一种实施例的软终端接收呼叫请求时涉及应用协同的成功应答部 分信令流程图。

【具体实施方式】
[0053] 下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。
[0054] 本发明实施例中，如图1所示，IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置， 该装置与软终端设置于同一 MS终端设备，该装置包括信息过滤模块、应用协同模块、资源 共享模块、获取软终端信息模块和存储模块；本发明实施例中，所述的IMS终端设备采用支 持頂S的智能手机；所述的软终端为安装于MS终端设备上的APP软件。
[0055] 如图1所示，软终端与本发明装置（MS-MUCP :MS多用户端协同代理頂S-MUCP， IMS Multiple User Agents Cooperative Proxy)交互信令消息，信令消息经过消息过滤 模块后，根据涉及到的不同问题交由相应模块处理，注册消息过滤在消息过滤模块中实现， 生成软终端业务能力和资源共享信息过程在获取软终端信息模块中实现，应用协同在应用 协同模块中实现，资源共享在资源共享模块中实现。通过在頂S终端设备上实现IMS-MUCP 来解决MS终端设备（UE)上多软终端带来的三方面问题：消息风暴、资源共享、应用协同。 根据对多软终端进行管理的思想，通过维护相关管理信息，与软终端中用户代理UA相关的 信息，与UA业务能力及占用UE资源的相关信息，并根据制定的消息过滤规则、资源共享规 贝1J、应用协同规则解决三方面问题，具体说明如下：
[0056] 所述的信息过滤模块用于周期的向IMS核心网进行注册，同时接收本地的软终端 发送的注册请求，对注册请求进行解析、鉴权和响应，提取注册请求中软终端的信息，接收 MS核心网和本地的软终端发送的消息并进行解析，即决定如何处理和响应消息，并选择由 哪些模块处理消息，并实现与应用协同模块、资源共享模块、获取软终端信息模块、存储模 块的信息交互；
[0057] 所述的应用协同模块用于对信息过滤模块转发的来自IMS核心网请求进行解析， 即判断请求的业务类型；并根据存储模块中的记录，判断当前是否有正在工作的进行相同 业务类型的本地软终端，若是，则将请求通过信息过滤模块发送至上述软终端，否则，在支 持该业务类型的软终端中，根据设定的业务响应优先级，确定优先级最高的软终端，将该软 终端作为响应上述请求的软终端，并将该结果发送到信息过滤模块；
[0058] 所述的资源共享模块用于对由信息过滤模块转发的本地软终端请求进行解析，或 者对信息过滤模块转发的来自頂S核心网的请求进行解析，即确定该请求所需的本地软终 端为该请求所争用的共享资源，并根据存储模块中的记录，判断该争用共享资源是否正在 被占用，若是，则根据资源共享优先级判断，所需的本地软终端的资源共享优先级是否高于 正在占用该资源的本地软终端的资源共享优先级，若不是，则通过信息过滤模块发送响应 至请求者，告知其请求失败；若是，则判断此时占用该资源的本地软终端是否可被抢占，若 可被占用，则向该本地软终端发送消息，告知其结束正在占用该资源的业务，并将请求通过 信息过滤模块发送至响应者；若不可被占用，则信息过滤模块发送响应至请求者，告知其请 求失败；
[0059] 所述的获取软终端信息模块用于获取本地软终端的业务能力，并根据业务能力确 定软终端占用MS终端设备的资源，即本地软终端之间的共享资源，并设置业务响应优先 级、资源共享优先级和各软终端占用资源时是否可被抢占，将设置结果发送至存储模块中 进行保存；
[0060] 所述的存储模块用于存储本地软终端的注册信息、本地软终端工作状态、共享资 源工作状态、本地软终端业务能力、共享资源、业务响应优先级、资源共享优先级和各软终 端占用资源时是否可被抢占标志。
[0061] 本发明实施例中，如图2中虚线所示，在MS终端设备UE上，例如支持MS的智 能手机，对应多个不同MS业务，例如即时语音通信、即时视频通信、IPTV等，通过多个独立 的软终端来实现业务交互和体验，相互独立的软终端则直接与頂S核心网进行信令消息交 互。如图2中实线所示，本发明装置作为软终端的带外信令代理（Outbound Proxy)，管控与 其在同一 MS终端设备上的所有MS软终端用户代理（UA)，与外部MS网络交互的全部会 话初始协议（SIP)信令消息。
[0062] 采用IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置进行的方法，方法流程图如 图3所述，包括以下步骤：
[0063] 步骤1、本地软终端通过信息过滤模块向MS核心网请求注册，具体流程如下：
[0064] 步骤1-1、根据存储模块中记录的本地软终端信息，采用信息过滤模块查询是否存 在注册的本地软终端，若存在，则使用本地软终端使用的MS账号向MS核心网发起注册请 求，并根据頂S核心网发送的注册结果修改存储模块中该MS账号的注册状态，即注册成功 或注册失败，若注册成功，则执行步骤1-2,当达到下一注册周期时，重新执行步骤1-1 ;若 注册失败，则使用该MS账号重新向MS核心网发起注册请求，直至成功；
[0065] 本发明实施例中，软终端中的用户代理1(UA1)安装于MS终端设备上，共用MS 公有标识（IMPU) :public_id_l@domain，UA1已经在信息过滤模块中的注册状态为已经注 册，本发明装置的消息过滤模块通过5069端口与MS核心网通信；
[0066] 信息过滤模块根据存储模块中的软终端的信息查询是否存在注册状态为已经注 册的软终端，由于UA1满足条件，则信息过滤模块用pUbliC_id_l@d〇main生成注册消息，并 将注册消息通过5069端口发送到MS核心网，并完成鉴权过程，MS核心网响应注册成功 消息2000K后，修改存储模块public_id_l@d 〇main的注册状态为注册成功。
[0067] 步骤1-2、当本地软终端向信息过滤模块发送注册请求时，信息过滤模块对注册请 求进行解析，并完成对该请求的鉴权，若鉴权成功，则执行步骤1-3,否则，信息过滤模块向 软终端发送鉴权失败响应，并返回步骤1-2 ;
[0068] 本发明实施例中，软终端中的用户代理1(UA1)与用户代理2 (UA2)均安装于MS 终端设备上，共用頂S公有标识（MPU) :public_id_l@domain，本发明装置（MS-MUCP)的 消息过滤模块通过5060端口与用户代理1的5062端口通信，本发明装置的消息过滤模块 通过5069端口与MS核心网通信，本发明实施例中，用户代理1的注册时间早于用户代理 2的注册时间；
[0069] 本发明实施例中，如图5所示，其中，501表示用户代理1(UA1)使用public_id_l@ domain作为SIP注册消息头域的统一资源标识符（URI)，用户代理1 (UA1)接收SIP消息的 端口号为5062, UA1将注册消息发送到MS-MUCP接收软终端的信令消息的5060端口。
[0070] 本发明实施例中，注册过程中消息过滤规则是：软终端首先在頂S-MUCP完成 注册请求的401未授权Unauthorized认证，图5中，502表示IMS-MUCP向UA1发送 401Unauthorized响应，503表示用户代理1 (UA1)成功完成认证。
[0071] 步骤1-3、采用信息过滤模块获取本地软终端注册请求中的标识信息，生成注册时 间，并发送至存储模块中进行保存；
[0072] 本发明实施例中，用户代理1在SIP消息中的用户代理头域值为UA_Name_l ;如 图4所示，401中IMS-MUCP提取注册消息中的From头域中的值public_id_l@domain作为 MPU，提取Via头域中的值其中的端口号作为软终端通信端口号。
[0073] 本发明实施例中，图4中402中判断消息中是否存在用户代理头域，若存在，则在 403中提取用户代理头域中的值UA_Name_l ;404表示在存储模块中查询是否存储了 UA_ Name_l，若没有存储，则406中在存储模块中增加软终端UA1信息。
[0074] 步骤1-4、采用信息过滤模块判断存储模块记录的该IMS账号的注册状态，若状态 为注册成功，则发送响应至该本地软终端，告知其注册成功，否则，信息过滤模块将注册请 求发送至MS核心网进行注册；
[0075] 本发明实施例中，如图4所示，410中判断当前该MPU是否注册成功，若已经注册 成功，则413中直接向软终端发送注册成功响应，本实施例中，当前MS账号public_id_l@ domain没有注册成功，因此，在411中信息过滤模块重新生成新的注册消息向MS核心网发 起注册请求并完成后续认证及再注册过程。
[0076] 步骤1-5、IMS核心网将注册结果发送至信息过滤模块，信息过滤模块发送响应告 知该本地软终端，是否注册成功，若成功，则在存储模块中修改该软本地终端的注册状态， 即修改为注册成功，否则，修改为注册失败，并重新将该注册请求发送至IMS核心网中进行 注册，直至注册成功；
[0077] 本发明实施例中，如图5所示，504表示信息过滤模块向MS核心网发起注册请求， 505表示信息过滤模块接收核心网的401认证授权消息，506表示頂S-MUCP添加认证消息 后再注册。507表示核心网MS向UA1发送注册成功响应消息，412中頂S-MUCP接收到MS 核心网最终成功响应消息后，修改软终端信息表中的注册状态成功，并将注册成功响应消 息（2000K)发送给软终端UA1，如508。
[0078] 本发明实施例中，如图4所示，509至712表示用户代理2 (UA2)在用户代理1 (UA1) 使用public_id_l@domain注册成功后，再次注册，由于IMS-MUCP维护了 public_id_l@ domain注册成功的信息，因此，无需再向MS核心网注册，直接响应发送2000K成功注册响 应给用户代理2(UA2)。
[0079] 步骤2、采用获取软终端信息模块获取本地软终端的业务能力，并根据业务能力获 取本地软终端占用IMS终端设备的资源，即本地软终端之间的共享资源，并发送至存储模 块中进行保存；
[0080] 所述的采用获取软终端信息模块获取软终端的业务能力，获取方式包括：采用获 取软终端信息模块通过请求-响应的方式，主动向本地软终端发起获取请求，并从软终端 的响应消息中获取；或采用信息过滤模块对本地软终端发送的消息进行解析，即判断消息 中是否含有业务能力信息，若有，则将该本地软终端业务能力消息发送到获取软终端信息 模块进行获取，获取软终端信息模块进行获取的方法与第一种方式中提取响应的方法相 同。本发明实施例中采用第一种获取方式。
[0081] 本发明实施例中，本装置通过获取软终端信息模块主动发送SIP请求消息给两个 软终端，流程图如图6所示：601中获取软终端信息模块查询存储的软终端信息，遍历注册 成功并没有存储业务能力和资源共享信息的软终端，查询到用户代理1(UA1)满足条件，则 在602中本装置发送请求消息，以软终端UA1注册的MPU作为To头域的URI，生成请求消 息，并将请求消息发送到用户代理1 ;在603中，获取软终端信息模块接收用户代理1对请 求消息的响应，提取消息中的对应软终端的业务能力信息和共享资源信息，由于用户代理 1仅支持语音，因此，提取其中的媒体信息audio,将其映射为占用资源信息为de V_audi〇_ play和dev_audio_record ;在存储模块中更新存储的软终端业务能力和资源共享信息。主 动查询UA2的过程同UA1。
[0082] 本发明实施例中，MS终端设备1 (UE1)中用户代理1 (UA1)、用户代理2(UA2)都 只支持语音通话，即占用资源为音频播放设备（dev_audio_play)和音频采集设备（dev_ audio_record)〇
[0083] 步骤3、采用获取软终端信息模块设置各本地软终端的业务响应优先级、资源共享 优先级和各本地软终端占用资源时是否可被抢占，并发送至存储模块中进行保存；
[0084] 由于UA1比UA2先成功注册，所以默认的资源共享优先级UA1高于UA2,分别是1 和2。
[0085] 如图6所示，604中存储模块所存储的软终端业务能力和资源共享信息中已经存 储用户代理1和用户代理2业务能力和资源共享信息，为用户提供对用户代理1和用户代 理2业务能力和资源共享信息的配置接口，配置用户代理1和用户代理2对接收的业务请 求的响应优先级，软终端对资源占用的优先级，软终端占用资源时是否可以被抢占标志。
[0086] 本发明实施例中，用户提高UA2响应语音业务的优先级，及对音频播放设备和音 频采集设备的占用优先级，则将UA2的优先级由2升为1，则UA1的优先级与UA2原有的优 先级交换。由于UA1配置成可抢占模式，用户允许在UA1已经建立会话并占用音频播放设 备和音频采集设备时，UA2可强制占用音频设备，IMS-MUCP则修改UA1会话，将音频播放设 备和音频采集设备占用权交给用户代理2。
[0087] 步骤4、当资源共享模块接收到由信息过滤模块转发的来自本地软终端或者应用 协同模块的请求时，根据请求所需本地软终端，确定该请求所需的本地软终端为该请求所 争用的共享资源，并根据资源共享优先级和占用该资源的本地软终端是否可被抢占，确定 该请求是否成功，具体步骤如下：
[0088] 步骤4-1、当资源共享模块接收到由信息过滤模块转发的来自本地软终端或者直 接接收来自应用协同模块的请求时，资源共享模块对该请求进行解析，即确定该请求所需 本地软终端的争用共享资源；
[0089] 步骤4-2资源共享模块根据存储模块中记录，判断争用共享资源是否正在被占 用，若未被占用，则将该请求通过信息过滤模块发送至响应者，若被占用，则根据资源共享 优先级，判断所需本地软终端的资源共享优先级是否高于正在占用该资源的本地软终端的 资源共享优先级，若是，则执行步骤4-3,否则，通过信息过滤模块发送响应至请求者，告知 其请求失败；
[0090] 步骤4-3、判断此时占用该资源的本地软终端是否可被抢占，若是，则向该本地软 终端发送消息，告知其结束正在占用该资源的业务，并将该请求通过信息过滤模块发送至 响应者，否则，信息过滤模块发送响应至请求者，告知其请求失败；
[0091] 本发明实施例中，MS终端设备1(UE1)中用户代理1(UA1)、用户代理3(UA3)共 用頂S公有标识（MPU)为：public_id_l@domain，UA1比UA3占用音频播放设备和音频采 集设备优先级高，并且UA3在这两个资源的占用上可以被抢占，用户代理4(UA4)是另一个 MS终端设备上的软终端中的用户代理，UA3已经与UA4建立音频媒体会话，UA2、UA4使用 的 IMPU 分别是 public_id_2@domain、public_id_3@domain，UA1 向 UA2 发起音频呼叫请求， 信息过滤模块与软终端通信端口是5060，与MS核心网通信端口是5069。
[0092] 软终端主动请求时资源共享流程图如图7所示，UA1呼叫UA2成功应答部分信令 流程如图8所不：
[0093] 本发明实施例中，如图8所示，801中UA1发起呼叫请求，生成邀请消息，To头域 URI是UA2的MPU为：public_id_3@domain。会话描述协议（SDP)中媒体行m即属性行a 具有音频audio信息。发送邀请消息到MS-MUCP的5060端口。
[0094] 本发明实施例中，如图7所示，701中解析接收到的信令消息，将信令消息中的SDP 消息的媒体信息转换为争用资源集。提取SDP中的媒体行m及属性行a信息为争用资源集， 由于SDP消息中m = audio，a = sendrecv，所以映射为音频的播放和采集设备。702、703、 704中是遍历争用资源集查看资源是否被占用，查看当前资源占用表，音频播放设备和音频 采集设备被UA3占用，若不满足705中条件，则707中删除资源集中对应资源，若满足705 中条件，则706中IMS-MUCP修改UA3占用音频播放设备和音频采集设备的会话，頂S-MUCP 会根据会话保持机制向UA3及UA4发送特别的邀请消息，即会话保持请求者发送的INVITE 请求中携带的SDP消息中媒体行m = audio,属性行a = sendonly，2000K响应中属性行a =recvonly。
[0095] 本发明实施例中，如图8所示，802到810中是特别的INVITE请求及相关请求和响 应消息。
[0096] 本发明实施例中，如图7所示，708中当结束争用资源集的所有资源争用后，若资 源集是空，即说明经过MS-MUCP资源协调后没有争用到资源，709中判断若该消息是请求 消息，则710中MS-MUCP生成失败响应发送给发送该请求的实体。若是响应消息直接丢 弃。若资源集不为空，说明成功争用到资源，对于UA1是争用到音频播放设备和音频采集设 备，可以继续请求与UA2建立会话，需要生成新呼叫请求INVITE (邀请）消息。711中生成 新的消息，与UA1的INVITE消息对应的新INVITE消息。
[0097] 本发明实施例中，如图8所示，如811中消息，根据资源集生成SDP消息并添加到 新INVITE消息的消息体，并发送新INVITE消息给目的实体。812到818是呼叫请求到达 UA2及成功建立媒体会话过程。最终UA3在UE1上占用音频播放设备和音频采集设备而与 UA2实现音频会话。
[0098] 步骤5、当接收到由信息过滤模块转发的来自MS核心网的请求时，应用协同模块 对请求进行解析，即判断请求的业务类型，确定其所需本地软终端，并返回执行步骤4,具体 步骤如下：
[0099] 步骤5-1、当接收到由信息过滤模块转发的来自MS核心网的请求时，应用协同模 块对该请求进行解析，即判断请求的业务类型；
[0100] 本发明实施例中，MS终端设备1 (UE1)中用户代理1 (UA1)、用户代理2(UA2)、用 户代理3(UA3)共用MS公有标识（MPU)为：public_id_l@domain，UA1只支持音频业务， 即支持的媒体类型为音频audio, UA2与UA3 -样支持音频和视频业务，即支持的媒体类型 为音频audio和视频video。但UA2比UA3设置的响应视频优先级高，用户代理4 (UA4)是 另一个IMS终端设备上的软终端中的用户代理，UA4向public_id_l@domain发起视频业务 呼叫请求。
[0101] 软终端接收请求应用协同流程图如图9所示，UA4向public_id_l@domain发起视 频呼叫UA2应答部分信令流程如图10所示：
[0102] 本发明实施例中，如图10所不，1001中是UA4向public_id_l@domain发起呼叫请 求INVITE消息，INVITE消息中的消息体会话描述协议（SDP)中具有视频信息。1002中是 MS核心网将UA4发出的INVITE消息发送到UE1上的頂S-MUCP。
[0103] 本发明实施例中，如图9所示，901中提取请求消息中业务特征信息，提取消息体 中携带SDP消息中的媒体行m为视频video,并且属性行a为发送接收sendrecv。
[0104] 步骤5-2、采用应用协同模块根据存储模块中的记录，判断当前是否有正在工作的 进行相同业务类型的本地软终端，若是，则将请求发送至该软终端，否则，根据存储模块中 的记录获取支持该业务类型的软终端集合，若该软终端集合为空，则信息过滤模块发送响 应至请求者，告知其请求失败，否则，根据设定的业务响应优先级，确定优先级最高的软终 端，并执行步骤5-3 ;
[0105] 本实施例中当前UE1上没有视频会话业务。
[0106] 本发明实施例中，如图9所示，902中根据业务特征信息及获取到的SDP中媒体信 息查询存储的软终端业务能力和资源共享信息，获取支持视频业务及video媒体类型的当 前注册成功的所有软终端，UA2和UA3满足条件，根据软终端响应请求的优先级由高到低组 成满足条件的软终端集合，结果为UA2在前。
[0107] 本发明实施例中，如图9所示，903中判断若满足条件的软终端集合为空，则905中 MS-MUCP向发送该业务请求实体发送失败响应，由于UA2, UA3组成的软终端集合非空，则 904中查询存储的当前资源占用信息判断是否存在与业务请求特征相匹配的正在进行该业 务的软终端，若存在决定由该软终端响应该业务请求，否则决定由最高业务响应优先级的 软终端来响应，由于不存在正在进行的视频业务，所以决定由UA2响应视频业务请求。
[0108] 步骤5-3、采用应用协同模块将获得的优先级最高的软终端作为响应上述请求的 软终端，并将该结果和请求发送到资源共享模块中，并返回执行步骤4。
[0109] 将应用协同结果，即由UA2响应视频业务，以及该视频业务请求发送到资源共享 模块，由步骤4-1可获得解析接收到的信令消息，将信令消息中的SDP消息的媒体信息转换 为争用资源集，提取SDP中的媒体行m及属性行a信息为争用资源集，由于SDP消息中m = video, a = sendrecv，所以映射为视频的播放和采集设备。根据步骤4-2可获得遍历争用 资源集查看资源是否被占用，查看当前资源占用表，视频播放设备和视频采集设备没有被 占用，则将该请求通过信息过滤模块发送至响应者，即将该视频业务请求通过信息过滤模 块发送至UA2,本发明实施例中，如图10所示，1003中根据新对话信息生成新视频呼叫请求 消息发送给该UA2。1004到1009是UA2接收到来自UA4视频呼叫请求后成功建立视频会 话信令过程。
【权利要求】
1. 一种IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置，其特征在于，该装置与软终 端设置于同一 MS终端设备，该装置包括信息过滤模块、应用协同模块、资源共享模块、获 取软终端信息模块和存储模块，其中， 信息过滤模块：用于周期的向MS核心网进行注册，同时接收本地的软终端发送的注 册请求，对注册请求进行解析、鉴权和响应，提取注册请求中软终端的信息，接收IMS核心 网和本地的软终端发送的消息并进行解析，即决定如何处理和响应消息，并选择由哪些模 块处理消息，并实现与应用协同模块、资源共享模块、获取软终端信息模块、存储模块的信 息交互； 应用协同模块：用于对由信息过滤模块转发的来自MS核心网的请求进行解析，即判 断请求的业务类型；并根据存储模块中的记录，判断当前是否有正在工作的进行相同业务 类型的本地软终端，若是，则将请求通过信息过滤模块发送至上述软终端，否则，在支持该 业务类型的软终端中，根据设定的业务响应优先级，确定优先级最高的软终端，将该软终端 作为响应上述请求的软终端，并将该结果发送到信息过滤模块； 资源共享模块：用于对由信息过滤模块转发的来自本地软终端的请求进行解析，或者 对信息过滤模块转发的来自頂S核心网的请求进行解析，即确定该请求所需的本地软终端 为该请求所争用的共享资源，并根据存储模块中的记录，判断该争用共享资源是否正在被 占用，若是，则根据资源共享优先级判断，所需的本地软终端的资源共享优先级是否高于正 在占用该资源的本地软终端的资源共享优先级，若不是，则通过信息过滤模块发送响应至 请求者，告知其请求失败；若是，则判断此时占用该资源的本地软终端是否可被抢占，若可 被占用，则向该本地软终端发送消息，告知其结束正在占用该资源的业务，并将请求通过信 息过滤模块发送至响应者；若不可被占用，则信息过滤模块发送响应至请求者，告知其请求 失败； 获取软终端信息模块：用于获取本地软终端的业务能力，并根据业务能力确定软终端 占用MS终端设备的资源，即本地软终端之间的共享资源，并设置业务响应优先级、资源共 享优先级和各软终端占用资源时是否可被抢占，将设置结果发送至存储模块中进行保存； 存储模块：用于存储本地软终端的注册信息、本地软终端工作状态、共享资源工作状 态、本地软终端业务能力、共享资源、业务响应优先级、资源共享优先级和各软终端占用资 源时是否可被抢占标志。
2. 采用权利要求1所述的IMS终端设备多软终端资源共享和应用协同装置进行的方 法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、本地软终端通过信息过滤模块向IMS核心网请求注册，具体流程如下： 步骤1-1、根据存储模块中记录的本地软终端信息，采用信息过滤模块查询是否存在注 册的本地软终端，若存在，则使用本地软终端使用的MS账号向MS核心网发起注册请求， 并根据MS核心网发送的注册结果修改存储模块中该MS账号的注册状态，即注册成功或 注册失败，若注册成功，则执行步骤1-2,当达到下一注册周期时，重新执行步骤1-1 ;若注 册失败，则使用该MS账号重新向MS核心网发起注册请求，直至成功； 步骤1-2、当本地软终端向信息过滤模块发送注册请求时，信息过滤模块对注册请求进 行解析，并完成对该请求的鉴权，若鉴权成功，则执行步骤1-3,否则,信息过滤模块向软终 端发送鉴权失败响应，并返回步骤1-2 ; 步骤1-3、采用信息过滤模块获取本地软终端注册请求中的标识信息，生成注册时间， 并发送至存储模块中进行保存； 步骤1-4、采用信息过滤模块判断存储模块记录的该IMS账号的注册状态，若状态为注 册成功，则发送响应至该本地软终端，告知其注册成功，否则，信息过滤模块将注册请求发 送至MS核心网进行注册； 步骤1-5、IMS核心网将注册结果发送至信息过滤模块，信息过滤模块发送响应告知 该本地软终端，是否注册成功，若成功，则在存储模块中修改该软本地终端的注册状态，即 修改为注册成功，否则，修改为注册失败，并重新将该注册请求发送至IMS核心网中进行注 册，直至注册成功； 步骤2、采用获取软终端信息模块获取本地软终端的业务能力，并根据业务能力获取本 地软终端占用MS终端设备的资源，即本地软终端之间的共享资源，并发送至存储模块中 进行保存； 步骤3、采用获取软终端信息模块设置各本地软终端的业务响应优先级、资源共享优先 级和各本地软终端占用资源时是否可被抢占，并发送至存储模块中进行保存； 步骤4、当资源共享模块接收到由信息过滤模块转发的来自本地软终端或者应用协同 模块的请求时，根据请求所需本地软终端，确定该请求所需的本地软终端为该请求所争用 的共享资源，并根据资源共享优先级和占用该资源的本地软终端是否可被抢占，确定该请 求是否成功，具体步骤如下： 步骤4-1、当资源共享模块接收到由信息过滤模块转发的来自本地软终端或者直接接 收来自应用协同模块的请求时，资源共享模块对该请求进行解析，即确定该请求所需本地 软终端的争用共享资源； 步骤4-2资源共享模块根据存储模块中记录，判断争用共享资源是否正在被占用，若 未被占用，则将该请求通过信息过滤模块发送至响应者，若被占用，则根据资源共享优先 级，判断所需本地软终端的资源共享优先级是否高于正在占用该资源的本地软终端的资源 共享优先级，若是，则执行步骤4-3,否则，通过信息过滤模块发送响应至请求者，告知其请 求失败； 步骤4-3、判断此时占用该资源的本地软终端是否可被抢占，若是，则向该本地软终端 发送消息，告知其结束正在占用该资源的业务，并将该请求通过信息过滤模块发送至响应 者，否则，信息过滤模块发送响应至请求者，告知其请求失败； 步骤5、当接收到由信息过滤模块转发的来自IMS核心网的请求时，应用协同模块对请 求进行解析，即判断请求的业务类型，确定其所需本地软终端，并返回执行步骤4,具体步骤 如下： 步骤5-1、当接收到由信息过滤模块转发的来自IMS核心网的请求时，应用协同模块对 该请求进行解析，即判断请求的业务类型； 步骤5-2、采用应用协同模块根据存储模块中的记录，判断当前是否有正在工作的进行 相同业务类型的本地软终端，若是，则将请求发送至该软终端，否则，根据存储模块中的记 录获取支持该业务类型的软终端集合，若该软终端集合为空，则信息过滤模块发送响应至 请求者，告知其请求失败，否则，根据设定的业务响应优先级，确定优先级最高的软终端，并 执行步骤5-3 ; 步骤5-3、采用应用协同模块将获得的优先级最高的软终端作为响应上述请求的软终 端，并将该结果和请求发送到资源共享模块中，并返回执行步骤4。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的软终端为IMS终端设备的应用软 件。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2所述的业务能力为：软终端所支持 的业务种类，包括音频、视频、文本和图片。
5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2所述的共享资源包括：耳机、话筒、 摄像头和屏署=。
6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2所述的采用获取软终端信息模块获 取软终端的业务能力，获取方式包括：采用获取软终端信息模块通过请求-响应的方式，主 动向本地软终端发起获取请求，并从软终端的响应消息中获取；或采用信息过滤模块对本 地软终端发送的消息进行解析，即判断消息中是否含有业务能力信息，若有，则将该本地软 终端业务能力消息发送到获取软终端信息模块进行获取。
7. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3所述的采用获取软终端信息模块设 置各软终端的业务响应优先级、资源共享优先级和各软终端占用资源时是否可被抢占的方 式包括：用户手动人工的设置，或根据各本地软终端注册时间的先后顺序，确定业务响应优 先级和资源共享优先级的方式，注册时间越早，优先级越高。
8. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1-2所述的解析即提取请求中软终端 的信息，包括IP地址、端口号和頂S账号。
9. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1-3所述的标识信息包括该软终端的 用户代理头域值和端口号。
【文档编号】H04L29/06GK104125221SQ201410342780
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】雷为民, 关云冲, 张伟, 刘少伟, 李广野 申请人:东北大学