一種ims終端、疊加伺服器及ims業務處理方法

2023-05-30 19:49:56 1

專利名稱：一種ims終端、疊加伺服器及ims業務處理方法
技術領域：
本發明涉及移動流媒體技術，特別是一種IMS終端、疊加伺服器及IMS 業務處理方法。
背景技術：
移動流媒體技術是多媒體技術的一種，它是移動增值業務的一個熱點。 3GPP在其R5規範中專門增加了 IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem, IMS),用來處理IP多媒體業務以及控制整個呼叫流程，尤其是移動流媒體業 務。IMS系統為下一代基於IP的行動網路提供了面向分組數據包交換的多媒 體服務及平臺。
在IMS體系架構中，IMS終端主要是指具備IMS功能的移動終端，它承 擔著最終業務實現的責任，也是IMS是否能實現商業成功的首要因素。
如圖1所示，IMS終端從協議框架模型角度來看，包括通過IMS High Level APIs連接的應用層模塊和Native System Envimment模塊，其中在Native System Envimment模塊中通常設置有接入層堆棧子模塊(Access Layer Stack)、 IP子模塊、UDP子模塊、UDP/TCP子模塊、TCP子模塊、RTP/RTCP 子模塊、SIP子模塊、SIMPLE子模塊、HTTP子模塊、DM子模塊、Presence 子模塊、Group Management子模塊、POC子模塊、IM子模塊等，上述模塊、 子模塊之間的連接關係請參見"MTTF的IMS終端預研"(移動終端技術論壇 第一工作組就IMS終端相關功能的預研報告6.1節)，在此不進行詳細描述。
運營商在開展流媒體業務中，最關心的問題是服務質量(QoS)，即帶寬、 誤碼率及延遲抖動等因素的指標。流媒體的QoS問題在有線網絡中已經得到 了廣泛的研究並提出了很好的解決方案，然而在無線通信網絡中，由於用戶 的移動性、傳輸信道惡化等一些情況，造成了移動流媒體的QoS保證更加復 雜。
目前，由於涉及IMS終端的移動流媒體技術還不夠完善，所以對於3G
流媒體業務中經常出現的一些突發性問題，如媒體文件播放中的停頓、馬賽 克等現象、大量用戶突發訪問一個熱門內容(如電視直播)時伺服器處理困難等等，常常會造成局部的IMS業務QoS指標嚴重下降，而同時通信網絡的總承載能力尚有富餘的情況，而交互技術往往可以被利用來提高網絡利用率。
在3GPP TS 29.208 、 TS 29.162及TS 29.163等標準中對IMS業務QoS 管理以及交互技術進行了介紹終端要有能力支持與CS網絡及PS網絡進 行交互，這個過程涉及定義交互功能實體，確定控制平面交互模型與用戶平面交互模型，以及明確IMS對PS域的要求等內容，但這些規範中都偏重考 慮傳統的移動通信網絡PS業務向IMS域業務的平滑過渡，造成交互流程較 複雜，從而也引起實現方面的低效。
常用的編碼技術、擁塞和差錯控制技術等QoS解決方案都是從有線網絡 中的方案發展而來，僅從處於系統核心的源端伺服器的改進入手，因此用於 IMS體系架構中時處理效率有限；移動流媒體內容分發網絡(MSM-CDN) 技術具有就近提供信源的能力，是一種比較適合用於IMS體系架構中的QoS 解決方案，其關鍵技術包括內容分布、內容分發、內容路由和緩存技術等， 但是由於MSM-CDN中的內容分布、內容分發、內容路由這三種技術，都需 要利用大量的疊加伺服器節點，因此涉及的硬體設備較多，使得IMS網絡建 設的前期投入成本過高，所以相比較而言，緩存技術最受關注。
MSM-CDN中主要的緩存技術有正向緩存、反向緩存和透明代理緩存3 種，其中以代理緩存效率最高。但是由於目前的代理緩存技術僅停留在透明 傳送的階段，難以對網絡突發情況作出靈活應對，從而難以解決此種情況下 的QoS問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種IMS終端、疊加伺服器和IMS業務處理方法， 對網絡突發狀況作出靈活應對，提高IMS業務的性能。
為了實現上述目的，本發明提供了一種IMS終端，與疊加伺服器交互， 包括RTP/RTCP子模塊，所述RTP/RTCP子模塊中包括IMS業務狀況監控裝 置和RTSP (實時流協議)代理裝置，其中
所述IMS業務狀況監控裝置，用於根據監控參數監控並判斷IMS業務的業務狀況，並將所述業務狀況通知所述RTSP代理裝置；
RTSP代理裝置，用於在業務狀況異常時，利用RTSP向疊加伺服器發送
處理異常情況的請求。
上述的IMS終端，其中，所述RTSP代理裝置還用於在業務狀況正常時，
向疊加伺服器發送處理正常情況的請求。
上述的IMS終端，其中，所述監控參數包括誤碼率、延遲抖動、傳輸速
率、響應時間。
為了更好的實現上述目的，本發明還提供了一種疊加伺服器，與IMS終 端交互，包括信令接收及判斷模塊和業務狀況改善模塊，其中
信令接收及判斷模塊，用於在利用RTSP接收到IMS終端發送的處理異 常情況的請求時，發送改善業務狀況指令給業務狀況改善模塊；
業務狀況改善模塊，用於在接收到改善業務狀況指令時，改善業務狀況。
上述的疊加伺服器，其中，所述業務狀況改善模塊具體用於提高IMS終 端的服務優先級和/或變更IMS業務的傳輸路由。
上述的疊加伺服器，其中，所述業務狀況改善模塊還用於在提高IMS終 端的服務優先級和/或變更IMS業務的傳輸路由無法改善業務狀況時，通知 IMS終端無法改善業務狀況。
上述的疊加伺服器，其中，還包括正常業務處理模塊，所述信令接收及 判斷模塊還用於在接收到IMS終端發送的處理異常情況的請求時，發送維持 業務狀況指令給正常業務處理模塊，所述正常業務處理模塊用於在接收到維 持業務狀況指令時，按現有IMS業務的正常流程處理IMS業務。
為了更好的實現上述目的，本發明還提供了一種IMS業務處理方法，包
括
業務啟動步驟，IMS終端與疊加伺服器交互，進入IMS業務處理流程； IMS業務狀況監控步驟，IMS終端監控IMS業務的業務狀況，並指示業務 狀況是否正常；
IMS終端端處理步驟，IMS終端在業務狀況異常時，利用RTSP (實時流 協議)向疊加伺服器發送處理異常情況的請求；
疊加伺服器端處理步驟，疊加伺服器利用RTSP接收到處理異常情況的請求時改善業務狀況。
上述的方法，其中，所述IMS終端端處理步驟中，IMS終端在業務狀況 正常時，向疊加伺服器發送處理正常情況的請求；所述疊加伺服器端處理步 驟中，疊加伺服器在利用RTSP接收到處理正常情況的請求時維持現有業務 正常處理。
上述的方法，其中，所述疊加伺服器端處理步驟具體通過提高IMS終端 的服務優先級和/或變更IMS業務的傳輸路由來改善業務狀況。
上述的方法，其中，IMS終端通過誤碼率、延遲抖動、傳輸速率和響應 時間中的一個或多個監控IMS業務的業務狀況。
本發明在MSM-CDN中採用了可以進行雙向交互的RTSP代理模塊作為 IMS終端的代理緩存，在業務狀況不理想時，可以及時通知疊加伺服器改善 業務的業務狀況，提高了IMS系統對終端的響應效率，特別是出現無線通信 突發情況時的及時響應能力。
同時疊加伺服器接收IMS終端傳來的請求處理異常情況的交互信息之 後，可以通過相互協調自動調整路由，減少擁塞鏈路的產生，使得在不需要 增加疊加伺服器的基礎上，儘可能提高流媒體傳輸的性能和響應時間。
同時，RTSP代理處理無線通信中突發情況的能力比透明代理緩存更強， 而且實現技術也較方便。


圖1為現有的IMS終端的結構示意圖2為本發明的方法的流程示意圖3為本發明方法中疊加伺服器端處理步驟的詳細流程圖。
具體實施例方式
本發明的IMS終端、疊加伺服器及IMS業務處理方法中，在IMS終端 檢測到業務狀況異常時，向疊加伺服器發送報告異常信息的交互信號，由疊 加伺服器根據實際情況進行調整，提高MS端的QoS指標。
本發明的IMS終端在圖1所示的現有IMS終端的基礎上，在RTP/RTCP 子模塊中另外設置有
IMS業務狀況監控裝置，用於監控IMS業務的業務狀況，並向RTSP代理裝置發送包括IMS業務狀況的業務狀況指示信令，用於指示業務狀況是否正常；
RTSP代理裝置，用於接收業務狀況指示信令，並用於在業務狀況指示信 令指示業務狀況異常時，利用RTSP向疊加伺服器發送處理異常情況的請求，在業務狀況指示信令指示業務狀況正常時，其作用未透明代理緩存，用於向 疊加伺服器發送處理正常情況的請求。
RTSP (RFC2326)定義了一對多應用程式如何有效地通過IP網絡傳送多 媒體數據。使用RTSP時，客戶機和伺服器都可以發出請求，即RTSP可以是 雙向的。目前已經有相應的RTSP代理在部署使用，如澳洲Monash大學提供 的公開源碼的Darwin Streaming Proxy,該代理結構緊湊，代碼效率極高。
其中，在以下的情況，監控裝置向RTSP代理裝置發送指示業務狀況異 常的業務狀況指示信令
IMS終端請求發出後的預定等待時間內得不到響應；
處理IMS業務時傳輸質量嚴重下降，造成透明代理緩存的"餓死"現象， 則視為遇到無線通信中的突發情況。
本發明的疊加伺服器包括-
信令接收及判斷模塊，用於利用RTSP與RTSP代理裝置交互，並在接收 到RTSP代理裝置發送的處理異常情況的請求時發送改善業務狀況指令給業 務狀況改善模塊，要求改善業務狀況，在接收到RTSP代理裝置發送的處理 正常情況的請求時發送維持業務狀況指令給正常業務處理模塊，維持現有業 務正常處理；
業務狀況改善模塊，用於在接收到改善業務狀況指令時，改善業務狀況； 正常業務處理模塊，用於在接收到維持業務狀況指令時，按現有IMS業 務的正常流程處理IMS業務。
本發明中的業務狀況改善模塊可以通過以下方式改善IMS業務的業務狀 況指標1，提高該IMS終端的服務優先級，使其得到對應的疊加伺服器中 預留的公共資源(CPU時間片、帶寬和緩衝區)；2，變更IMS業務的傳輸路 由，使其能夠利用IMS系統中的富餘資源(如帶寬和預留緩衝區)；3，作為 疊加伺服器擴充功能的IMS業務協調操作(在IMS請求等待隊列中，自動按照優先級進行資源分配的調整)。
同時，該業務狀況改善模塊，還用於在主幹網絡擁塞等情況，造成IMS
終端的QoS指標無法得到改善，但改善業務狀況指令在規定時間內沒有消除 時，利用信令接收及判斷模塊指示RTSP代理裝置上述情況的存在，如該信 令可以是"請稍候再申請該業務"的提示信息，或"該業務暫時不接受申請" 之類的提示信息。
如圖2所示，本發明的IMS業務處理方法包括如下步驟 業務啟動步驟，IMS終端與疊加伺服器交互，進入IMS業務處理流程； IMS業務狀況監控步驟，IMS終端監控IMS業務的業務狀況，並指示業務 狀況是否正常；
IMS終端端處理步驟，IMS終端在業務狀況異常時，利用RTSP (實時流 協議)向疊加伺服器發送處理異常情況的請求，在業務狀況正常時，向疊加 伺服器發送處理正常情況的請求；
疊加伺服器端處理步驟，疊加伺服器利用RTSP接收到處理異常情況的 請求時改善業務狀況，在利用RTSP接收到處理正常情況的請求時維持現有 業務正常處理。
下面進一步對本發明方法的各個步驟進行詳細描述。
其中，本發明中判斷業務狀況是否正常可以釆用QoS參數來進行判斷， 其中最主要的是傳輸時間、延遲抖動、帶寬和誤碼率/丟包率這四種。
在本發明方法的具體實施例中，將利用以上QoS參數進行說明。
同時，RTSP代理裝置與疊加伺服器中的信令接收及判斷模塊進行信息交 互的數據包格式不變，在交互的數據包集合中添加"改善業務狀況"、"維持 業務狀況"、"請稍候再申請該業務"等數據包，這些數據包的格式可參照現 有的數據包進行定義，在此不贅述。
該疊加伺服器端處理步驟如圖3所示，具體包括
步驟31，信令接收及判斷模塊利用RTSP與RTSP代理裝置交互，接收 到RTSP代理裝置發送的請求；
步驟32，信令接收及判斷模塊判斷請求是否為處理異常情況的請求，如 果是，則發送改善業務狀況指令給業務狀況改善模塊後進入步驟33，否則發送維持業務狀況指令給正常業務處理模塊後進入步驟39;
步驟33，業務狀況改善模塊在接收到改善業務狀況指令時，判斷是否可
以提高IMS終端的服務優先級，如果是進入步驟34，否則進入步驟35;
步驟34，業務狀況改善模塊提高IMS終端的服務優先級後返回IMS業
務狀況監控步驟；
步驟35，業務狀況改善模塊判斷是否可以變更IMS業務的傳輸路由，如 果是，進入步驟36，否則進入步驟37;
步驟36，業務狀況改善模塊與臨近的疊加伺服器協調，變更該IMS業務 的傳輸路由後通知IMS終端，並返回IMS業務狀況監控步驟；
步驟37,業務狀況改善模塊通過信令接收及判斷模塊指示RTSP代理裝 置業務狀況暫時無法改善；
步驟38， IMS終端獲取業務狀況暫時無法改善的消息後，決定是否停止
該IMS業務，如果是則結束流程，否則返回業務啟動步驟重新進行IMS業務 處理；
步驟39，正常業務處理模塊接收到維持業務狀況指令後按現有IMS業務 的正常流程處理IMS業務。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤 飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種IMS終端，與疊加伺服器交互，包括RTP/RTCP子模塊，其特徵在於，所述RTP/RTCP子模塊中設置有IMS業務狀況監控裝置和RTSP代理裝置，其中所述IMS業務狀況監控裝置，用於根據監控參數監控並判斷IMS業務的業務狀況，並將所述業務狀況通知所述RTSP代理裝置；所述RTSP代理裝置，用於在業務狀況異常時，利用RTSP向所述疊加伺服器發送處理異常情況的請求。
2. 根據權利要求1所述的IMS終端，其特徵在於，所述RTSP代理裝置還用於在業務狀況正常時，向所述疊加伺服器發送處理正常情況的請求。
3. 根據權利要求1或2所述的IMS終端，其特徵在於，所述監控參數包括誤碼率、丟包率、延遲抖動、帶寬和傳輸時間中的至少--個。
4. 一種疊加伺服器，與IMS終端交互，其特徵在於，包括 信令接收及判斷模塊，用於在利用RTSP接收到所述IMS終端發送的處理異常情況的請求時，發送改善業務狀況指令給業務狀況改善模塊；業務狀況改善模塊，用於在接收到所述改善業務狀況指令時，改善業務狀況。
5. 根據權利要求4所述的疊加伺服器，其特徵在於，所述業務狀況改善模塊具體用於通過提高IMS終端的服務優先級和/或變更IMS業務的傳輸路 由改善業務狀況。
6. 根據權利要求5所述的疊加伺服器，其特徵在於，所述業務狀況改善模塊還用於在提高IMS終端的服務優先級和/或變更IMS業務的傳輸路由無 法改善業務狀況時，通知所述IMS終端無法改善業務狀況。
7. 根據權利要求4、 5或6所述的疊加伺服器，其特徵在於，還包括正常業務處理模塊；所述信令接收及判斷模塊還用於在接收到IMS終端發送的處理正常情況的請求時，發送維持業務狀況指令給正常業務處理模塊；所述正常業務處理模塊用於在接收到維持業務狀況指令時，按現有IMS業務的正常流程處理IMS業務。
8. —種IMS業務處理方法，其特徵在於，包括業務啟動步驟，IMS終端與疊加伺服器交互，進入IMS業務處理流程； IMS業務狀況監控步驟，IMS終端監控IMS業務的業務狀況，並指示業務狀況是否正常；IMS終端端處理步驟，IMS終端在業務狀況異常時，利用RTSP向疊加服 務器發送處理異常情況的請求；疊加伺服器端處理步驟，疊加伺服器利用RTSP接收到處理異常情況的 請求時改善業務狀況。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述IMS終端端處理步驟 中，IMS終端在業務狀況正常時，向疊加伺服器發送處理正常情況的請求； 所述疊加伺服器端處理步驟中，疊加伺服器在利用RTSP接收到處理正常情 況的請求時維持現有業務正常處理。
10. 根據權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，所述疊加伺服器端 處理步驟中，具體通過提高IMS終端的服務優先級和/或變更IMS業務的傳 輸路由來改善業務狀況。
11. 根據權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，IMS終端通過誤碼 率、丟包率、延遲抖動、帶寬、傳輸時間中的一個或多個監控IMS業務的業 務狀況。
全文摘要
本發明公開了一種IMS終端、疊加伺服器及IMS業務處理方法，其中該IMS終端與疊加伺服器交互，包括設置有IMS業務狀況監控裝置和RTSP代理裝置的RTP/RTCP子模塊，其中IMS業務狀況監控裝置用於根據監控參數監控並判斷IMS業務的業務狀況，並將業務狀況通知RTSP代理裝置；RTSP代理裝置用於在業務狀況異常時，利用RTSP向疊加伺服器發送處理異常情況的請求。本發明提高了IMS系統對終端的響應效率，特別是出現無線通信突發情況時的及時響應能力；減少了擁塞鏈路的產生；同時實現方便。
文檔編號H04L29/06GK101202743SQ200610165229
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月14日 優先權日2006年12月14日
發明者周陽霖, 斌 宛 申請人:聯想(北京)有限公司