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CN101175293B - 采用push模式的呼叫方法 - Google Patents

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Abstract

一种涉及电通信技术的采用PUSH模式的呼叫方法，在呼叫过程中，包含对QoS资源进行预留并将QoS资源预留结果传送至终端，QoS资源预留结果通过SIP协议扩展头域携带；QoS资源预留结果采用P-Media-Authorization头域进行扩展；其流程为：A、主叫终端发出消息至被叫终端，其中携带会话描述协议的提供信息，B、被叫终端回应消息至呼叫代理，其中携带会话描述协议的答复信息，C、呼叫代理完成提供/答复匹配，根据匹配结果进行QoS资源预留，并将结果传递至主叫或被叫终端，本发明使得终端可以了解QoS资源是否已预留成功，对PUSH模式QoS资源预留的呼叫流程进行了增强和完善，具有较强的实用性。

Description

采用PUSH模式的呼叫方法
技术领域
本发明涉及电通信技术，尤其涉及一种采用PUSH模式的呼叫方法。
背景技术
服务质量(QoS：Quality of Service)的质量保证体系应用于互联网(Internet)技术，其具体实现方法有多种。简单的方法可以是给路由器配备更多的内存，对图片、视频、音频文件进行有损或无损压缩等等，或者是在Web服务器上实现HTTP压缩，也可以解决带宽的问题，但是会增加服务器CPU的负担。如果这些简单的方法并不能解决问题，那就需要采用一些复杂的策略来实现QoS，例如服务类型(ToS：Type of Service)、综合服务(IntServ：Integrated Services)、区分服务(DiffServ：Differentiated Services)或流量整形(Traffic shaper)业务等。
受实时业务如宽频道电话或网络电话(VoIP：Voice over IP)驱动，互联网工程任务组(IETF：Internet Engineering Task Force)提出了IntServ模型，这是一种基于流的QoS机制，它对资源进行严格控制，为应用提供严格的QoS保证，但它有扩展性问题，因业务流经过的每个路由器必须为其维护软状态，所以IntServ无法大规模应用。为解决扩展性问题，IETF提出DiffServ模型，DiffServ是一种基于类的QoS机制，它在部署上较成功，但它只能提供相对QoS保证，特别是带宽不够时仍然无法保证QoS。
近几年，基于会话的动态QoS控制机制逐渐成为研究方向，在该架构下，在控制平面感知会话所要求的QoS资源，对会话所需的QoS资源请求进行接纳控制，在媒体平面完成由业务平面所批准的QoS策略的执行。
对于这种基于会话的动态QoS控制机制，目前很多标准组织都在研究类似机制，如互联网工程任务组IETF，国际电信联盟(ITU：InternationalTelecommunication Union)、电信和互联网融合业务及高级网络协议(TISPAN：Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for AdvancedNetworking)、第三代合作伙伴计划(3GPP：The 3rd Generation PartnershipProject)等等。
这种基于会话的动态QoS控制机制具体包括PULL和PUSH两种实现模式。PULL模式与PUSH模式分别适应不同应用场景，不仅与终端类型相关，也与接入网有关。
PULL模式对终端有特定要求，要求终端支持授权令牌，按对QoS的支持来分类，ITU描述了如下三类终端：
1、不感知QoS，终端在业务层和传输层都没有QoS交互能力。终端可以发起业务请求，但不会表达所需要的QoS资源。
2、业务层QoS感知，终端可以通过业务层信令表达QoS资源需求，但没有传输层QoS协商能力。
3、业务及传输层QoS感知，终端除了具有业务层QoS感知能力外，还支持传输层的QoS协商协议。例如，支持RSVP(Resource Reservation Protocol，资源预留协议)或类似协议，支持层2QoS感知协议，如802.1p，PDP Context等。
符合PULL模式要求的终端是第三类终端，即终端具有业务层及传输层QoS能力。但实际上，当前的大量用户终端是第二类终端。对这类终端的业务请求，应用如图1所示PUSH模式进行QOS资源预留，其控制流程如下：
1)不支持传输层QoS预留信令(如RSVP)的终端UA1发起呼叫INVITE(邀请用户加入呼叫)，请求中携带的会话描述协议SDP的提供Offer表明了主叫期望的媒体通道类型。被叫终端UA2回送183(200响应)携带SDP的答复Answer。
2)呼叫代理依据Offer/Answer确定了媒体通道的相关属性，对要建立的媒体通道相应的QoS资源进行授权认证。授权通过后，直接将相应的QoS策略下发到边界路由器执行，边界路由器依据此QoS策略，立即对特定的媒体通道进行相应资源预留。
在后续通讯中，主叫终端UA1、被叫终端UA2之间的媒体流经过边界路由器时，已经得到相应的QoS资源预留，不需要终端UA1、UA2与边界路由器在传输层进行QoS资源预留的协议交互。
PUSH模式要求接入网的各网络设备支持与应用层设备(如呼叫代理)之间的PUSH接口，以便呼叫代理将QoS策略直接PUSH到接入网中各网络设备上，为特定的媒体流进行QoS资源预留。
目前，无线接入网的各网络设备通常已支持传输层的资源预留协议，因此3GPP定义的QoS预留为PULL模式，固定接入网的应用，通常终端为第二类终端，因此在TISPAN RACS架构中定义为固定接入网提供的QoS预留过程为PUSH模式。
如图2所示的PUSH模式具体流程，其中：
消息4-消息7，呼叫代理PROXY收到被叫终端UB的183响应后，完成SDP Offer/SDP Answer匹配，与PDP交互进行媒体授权，PDP授权了媒体流QoS资源预留，接着将QoS策略Police下发到路由器ER执行，其中指明为哪条媒体流预留怎样的QoS资源。后续，用户终端UA1、UA2可直接发送和接收相应媒体流。
与3GPP的PULL机制不同，PUSH模式资源的预留操作由网络设备主动完成，终端不需要通过所获得的标志或令牌Token在传输层主动发起QoS资源预留过程，因此，在PUSH模式中，固定接入网的终端并不能显式地了解相应的QoS资源是否已预留成功。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用PUSH模式的呼叫方法，以克服现有技术中终端不能了解QoS资源是否已预留成功的缺点。
本发明中采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：在呼叫过程中，包含对QoS资源进行预留并将QoS资源预留结果传送至终端，所述的QoS资源预留结果通过SIP协议扩展头域携带；其中，包括如下步骤：
A、主叫终端发出消息，经呼叫代理将该消息发送至被叫终端，其中携带会话描述协议的提供信息SDP Offer；
B、被叫终端回应消息至呼叫代理，其中携带会话描述协议的答复信息SDP Answer；
C、呼叫代理完成提供Offer和答复Answer匹配，根据匹配结果进行QoS资源预留，在消息中携带QoS资源预留结果，并将其传递至主叫或被叫终端。
本发明的有益效果为：本发明将QoS资源预留结果传送至终端，QoS资源预留结果通过SIP协议扩展头域携带，终端就可以直接了解QoS资源是否已预留成功，克服了现有技术的缺点，本发明通过对PUSH模式的呼叫信令进行扩展，QoS资源预留结果通过SIP协议扩展头域(如P-Media-Authorization头域)携带，对PUSH模式QoS资源预留的呼叫流程进行了增强和完善，实现了将QoS资源预留结果在SIP消息中携带并通知到用户终端。
附图说明
图1为现有技术PUSH模式下的网络连接示意图；
图2为现有技术PUSH模式下的控制流程示意图；
图3为本发明PUSH模式下的基本控制流程示意图；
图4为本发明PUSH模式下的具体示例控制流程示意图；
图5为本发明PUSH模式的具体示例控制流程示意图；
图6为本发明PUSH模式的另一种具体示例控制流程示意图；
图7为本发明方法的PUSH模式下的PreCondition控制流程示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
在本发明的呼叫过程中，包含对QoS资源进行预留并将QoS资源预留结果传送至QOS资源预留请求方，QoS资源预留结果通过会话发起协议(SIP：Session Initiation Protocol)扩展头域携带。
如图3所示，呼叫代理(P-CSCF：Proxy-Call State Control Function)在SDP Offer/Answer匹配完成后进行QoS资源预留，将QoS资源预留结果通过携带Answer的SIP消息向发起Offer方指示。
如图3所示，其基本控制流程如下：
A)消息1-消息2：Offer方的终端(即主叫终端)发出消息至Answer方的终端(即被叫终端)，其中携带会话描述协议的提供信息SDP Offer；
B)消息3：Answer方的终端回应消息至呼叫代理P-CSCF，其中携带会话描述协议的答复信息SDP Answer；
C)消息4：呼叫代理完成提供/答复Offer/Answer匹配，根据匹配结果进行QoS资源预留，在消息中携带QoS资源预留结果(QoS result indication)，并将其传递至Offer方的终端。
QoS资源预留结果的具体表达方式可以有多种，例如，可以利用已有的P媒体授权(P-Media-Authorization)头域，对此头域携带的参数进行扩展，通过在SIP消息中携带P-Media-Authorization头域并携带“QoS资源预留失败”或“QoS资源预留成功”向终端通知QOS资源预留结果。
如图4所示，图中包括两个呼叫代理P-CSCF1、P-CSCF2，分别为终端UA1和UA2提供服务(图示中UA1发起SDP Offer、UA2回送SDP Answer)。
在图4的示例中反映了呼叫代理为接入侧进行资源预留，并将该接入侧的资源预留结果发送给本侧的终端。
呼叫代理P-CSCF1在收到Answer后，为终端UA1预留了QoS资源后，在携带Answer的SIP消息中携带“QOS资源预留指示”将预留结果发送给本侧的终端，即发起SDP Offer的终端UA1。
呼叫代理P-CSCF2在收到Answer后，为终端UA2预留QOS资源，此时是向终端UA1传送SIP消息，因此，无法立即将预留结果通知本侧的为之提供服务的终端UA2，而是通过后续由终端UA1发往终端UA2的任意SIP消息携带“QOS资源预留指示”将预留结果发送给终端UA2，即回送SDP Answer的终端UA2。
如图4所示，其基本控制流程如下：
a)消息1-消息3：终端UA1发出携带会话描述协议的提供信息SDPOffer的SIP消息至终端UA2；
b)消息4：终端UA2发送携带会话描述协议的答复信息SDP Answer的SIP消息至呼叫代理P-CSCF2；P-CSCF2依据SDP匹配结果，采用PUSH模式为UA2预留QOS资源。P-CSCF2保存为UA2所做的QOS资源预留的预留结果，此时还无法通知UA2关于资源预留的结果。P-CSCF2继续前传携带了SDPAnswer的SIP消息。
c)消息5-消息6：呼叫代理P-CSCF1收到携带SDP Answer的SIP消息，完成提供/答复Offer/Answer匹配，根据匹配结果采用PUSH模式为UA1进行QoS资源预留，资源预留结束后，向UA1终端前传携带有SDP Answer的SIP消息，并且在此SIP消息中携带为终端UA1进行QoS资源预留的预留结果(QoSresult indication)。
d)消息7-消息8：由终端UA1向终端UA2发送SIP消息到达呼叫代理P-CSCF2；
e)消息9：呼叫代理P-CSCF2向终端UA2发送SIP消息，并且依据已保存的为终端UA2进行QOS资源预留的预留结果，在该SIP消息中携带指示，向UA2指示为其进行QoS资源预留的预留结果(QoS indication)。
如图5所示，以一具体示例说明本发明的具体控制流程如下：
消息1-消息3：主叫终端Caller发出呼叫请求INVITE，其中携带SDPOffer；
消息4：被叫终端Callee回应183响应并携带SDP Answer至被叫侧呼叫代理P-CSCF。
消息5：被叫侧呼叫代理P-CSCF完成Offer/Answer匹配，通过基于服务的策略决策功能(SPDF：Service-based Policy Decision Function)交互进行QoS资源预留，QoS资源预留失败，被叫侧呼叫代理P-CSCF保存此预留结果，并继续前传183响应。
消息6：主叫侧呼叫代理P-CSCF收到183响应，完成SDP Offer/Answer匹配，通过基于服务的策略决策功能SPDF交互并预留QoS资源失败，在183响应中进一步携带主叫侧QoS资源预留结果传递至主叫终端Caller(如通过P-Media-Authorization头域)，主叫终端Caller收到183响应，依据其中的P-Media-Authorization得知主叫侧QoS资源预留失败。
消息7-消息12：通过临时响应应答消息(PRACK：Provisional ResponseACKnowledgement)，被叫侧P-CSCF2将被叫侧的QOS资源预留结果通过P-Media-Authorization头域携带给被叫终端Callee。被叫终端Callee收到PRACK，依据其中的P-Media-Authorization得知本侧QoS资源预留失败。
除前述方法，P-CSCF向本侧终端通知QOS资源的预留结果外，P-CSCF还可以将本侧的QOS资源预留结果通过SIP消息传送给呼叫的另一侧。
如图6所示，在该示例中，被叫侧呼叫代理P-CSCF完成Offer/Answer匹配，通过基于服务的策略决策功能(SPDF：Service-based Policy DecisionFunction)交互进行QoS资源预留，QoS资源预留失败，被叫侧呼叫代理P-CSCF在183响应中增加相关SIP头域表明被叫侧P-CSCF进行QoS资源预留失败，并将此指示信息传递至主叫侧呼叫代理P-CSCF。
主叫侧呼叫代理P-CSCF在为主叫终端进行QOS资源预留后，再增加本侧的QOS资源预留结果指示，继续前传183响应。因此当主叫终端接收到183响应时，可以分别获知本端和远端的QOS资源预留情况。
进一步，还可以通过主叫终端到被叫终端的后续请求消息PRACK，将主、被叫侧的QOS资源预留结果传递给被叫终端，使被叫终端也可以获知本端和远端的QOS资源预留情况。
依据RFC3312(Integration of Resource Management and Session InitiationProtocol)协议，主叫终端在发起会话时可以要求PreCondition，即当主、被叫侧QoS资源预留都成功后，被叫侧终端才开始振铃，同时主叫终端听回铃音。
如图7所示为PULL模式下的PreCondition流程(仅表明终端间的流程，省略了网络设备)，主叫终端Caller与被叫终端Callee通过消息(1)-消息(4)完成SDP Offer和SDP Answer的匹配，并分别采用PULL模式开始资源预留。当主叫侧QoS资源预留成功时，主叫终端Caller向被叫终端Callee发送UPDATE消息，通知被叫终端Callee主叫侧QoS资源已预留成功；若此时被叫侧QoS资源也预留成功，则被叫终端Callee振铃，并向主叫终端Caller发送180响应，主叫终端Caller用户听回铃音。
在PUSH模式下通常终端无法直接获知资源预留结果，采用本发明的前述方法，在主叫终端Caller获知QoS资源预留的结果后，资源预留成功时可以按PreCondition流程的要求发送UPDATE通知另一侧终端(被叫终端Callee)主叫侧QoS资源已预留成功，使得PreCondition流程可以正常进行。
对于这种采用前提扩展PreCondition的呼叫流程，终端不知道何时发送UPDATE至对端，以通知本端已预留成功QOS资源的消息，现有的PUSH模式无法实现PreCondition呼叫流程，而在本发明中，通过主叫侧呼叫代理和被叫侧呼叫代理完成Offer/Answer匹配，与传输层交互，进行QoS资源预留，在响应中携带主、被叫侧QoS资源预留结果并传递至主叫终端，当主叫侧QoS资源预留成功时，主叫终端向被叫终端发送UPDATE消息，可实现PreCondition呼叫流程。
在本发明中，主叫终端或被叫终端基于所收到的“QoS资源预留结果指示”，可以进行如下操作：
主叫终端或被叫终端若为智能终端，以用户可读的方式呈现给用户；主叫终端或被叫终端若是IAD终端，以指定的提示音通知用户。
本发明方法基于收到的“QoS资源预留结果指示”，用户终端可以做如下操作：
在用户终端将接收的“QoS资源预留结果指示”通知到用户。例如，若是智能终端，以用户可读的方式呈现给用户，若是IAD终端，以特定的提示音通知用户。在未使用QOS PreCondition的情况下，当某侧QoS资源未预留成功，用户仍然可选择从信令层面终止继续呼叫，或者试图使用尽力而为的QoS服务来继续通话。而在现有技术的PUSH模式下，当呼叫代理预留QoS资源失败时，就直接释放呼叫，显然，本发明为用户提供了更灵活的选择。
这样，在本发明中，终端获知QoS资源预留是否成功的信息，则用户可以基于此信息作出更多的灵活选择，例如，主叫终端或被叫终端为智能终端时，可以采用户可读的方式呈现给用户；主叫终端或被叫终端为IAD终端时，可以使用指定的提示音通知用户；主叫侧或被叫侧QoS资源未预留成功，用户可从信令层面终止继续呼叫，或者试图保持QoS服务来继续通话。
综上所述，本发明通过将QoS资源预留结果传送至终端，对PUSH模式QoS资源预留的呼叫流程进行了增强和完善，具有较强的实用性。
以上所述虽然结合特定实施例对本发明进行了说明，显然，基于以上所述的启发，对于本领域技术人员来说可以不需要付出创造性劳动实施多种替换或改进方法，此处不再赘述。

Claims (9)

1.一种采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：在呼叫过程中，包含对QoS资源进行预留并将QoS资源预留结果传送至终端，所述的QoS资源预留结果通过SIP协议扩展头域携带；其中，包括如下步骤：
A、主叫终端发出消息，经呼叫代理将该消息发送至被叫终端，其中携带会话描述协议的提供信息SDP Offer；
B、被叫终端回应消息至呼叫代理，其中携带会话描述协议的答复信息SDP Answer；
C、呼叫代理完成提供Offer和答复Answer匹配，根据匹配结果进行QoS资源预留，在消息中携带QoS资源预留结果，并将其传递至主叫或被叫终端。
2.根据权利要求1所述的采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：所述步骤A包括如下步骤：
主叫终端发出消息，经主叫侧呼叫代理将该消息转发至被叫侧呼叫代理，该被叫侧呼叫代理将该消息发送至被叫终端，其中携带会话描述协议的提供信息SDP Offer；
所述步骤B包括如下步骤：
被叫终端回应消息至被叫侧呼叫代理，其中携带会话描述协议的答复信息SDP Answer；被叫侧呼叫代理将该消息转发至主叫侧呼叫代理。
3.根据权利要求2所述的采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：
所述的步骤C包括如下步骤；
C1、被叫侧呼叫代理完成提供Offer和答复Answer的匹配，与传输层交互，进行QoS资源预留，在响应中携带被叫侧QoS资源预留结果并将其传递至主叫侧呼叫代理；
C2、主叫侧呼叫代理接收所述响应，完成提供Offer和答复Answer的匹配，与传输层交互，进行QoS资源预留，在响应中进一步携带主叫侧QoS资源预留结果传递至主叫终端。
4.根据权利要求3所述的采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：所述的步骤C2之后还包括如下步骤：
C3、当主叫侧QoS资源预留成功时，主叫终端向被叫终端发送UPDATE消息。
5.根据权利要求4所述的采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：所述的步骤C3之后还包括如下步骤C4：
C4、若被叫侧QoS资源也预留成功，则被叫终端振铃，并向主叫终端发送180响应。
6.根据权利要求2所述的采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：
所述的步骤C包括如下步骤：
C1)被叫侧呼叫代理完成提供Offer和答复Answer的匹配，与传输层交互，进行QoS资源预留，在响应中携带被叫侧QoS资源预留结果并将其传递至主叫终端；
C2)在后续由主叫终端发往被叫终端的SIP消息中携带“QOS资源预留指示”将该被叫侧的预留结果发送至被叫终端。
7.根据权利要求2所述的采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：
所述的步骤C包括如下步骤；
c1)被叫侧呼叫代理完成提供Offer和答复Answer的匹配，与传输层交互，进行QoS资源预留；
c2)当后续由主叫终端发往被叫终端的SIP消息时，由被叫侧呼叫代理将被叫侧QoS资源预留结果携带于该SIP消息中，发送至被叫终端。
8.根据权利要求2-7中任意一项所述的采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：当所述的主叫终端、被叫终端为智能终端时，QoS资源预留结果则以用户可读的方式呈现给用户；或者，
当所述的主叫终端、被叫终端为IAD终端时，QoS资源预留结果则以指定的提示音通知用户。
9.根据权利要求2-7中任意一项所述的采用PUSH模式的呼叫方法，其特征在于：所述的QoS资源预留结果采用P-Media-Authorization头域进行扩展。
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