CN102123151B - 一种支持多类数据通讯的轻量级通信平台的实现方法 - Google Patents

Abstract

一种支持多类数据通讯的轻量级通信平台实现方法，本平台主要由会话控制服务器、用户身份认证服务器、服务定制服务器、媒体网关服务器组成。媒体网关实现了通信平台与通讯设备的无关性；平台通讯基于IP协议数据包，实现了平台与数据类型的无关性；基于会话控制服务器实现会话控制协议，实现了会话双方的身份认证，会话的发起、创建、过程管理。

Description

一种支持多类数据通讯的轻量级通信平台的实现方法

技术领域：

本发明涉及到一种支持多类数据通讯的轻量级通信平台实现方法，主要涉及的技术领域为多类数据通讯系统融合架构实现技术。在本平台中核心技术及相关领域主要有：

1、会话控制协议：该协议是实现通信平台的逻辑架构与核心技术，主要涉及的相关技术领域为通讯协议的设计与实现；

2、会话控制服务器实现技术：该服务器是实现会话控制协议，控制通讯平台中会话的发起、创建、路由与关闭功能，它主要涉及的相关技术为会话控制协议的解析与实现、会话数据包的路由，数据包传输监视与审计等技术；

3、媒体网关技术：该技术是实现通信平台与具体通讯设备无关性的核心技术，主要涉及的相关技术领域为特定通讯协议的解析、数字信号处理、会话控制协议的解析与实现、基于IP协议的数据包传输等；

4、身份认识服务器实现技术：这是实现通讯平台用户的身份识别功能，主要的相关技术有：用户唯一标识码的生成、针对各类通讯设备不同认证方式的认证算法等。

背景技术：

目前常用的通讯网络，除了计算机网络之外，还有电话网、有线电视网，一个组织机构内部可能同时配备以上网络系统。随着业务发展的需要，这些通讯网络中传输的不同类型的数据开始趋向整合，以实现更高层的业务应用。这意味着需要开发一种新的通讯平台，该平台具有开放的架构，以该平台为通讯核心，融合不同的通讯网络，同时提供话音、视频、数据等多媒体数据的通讯业务支持。

目前这方面的技术主要归属于下一代网络(Next Generation Network)的研究范畴，NGN目前的研究方向主要有二种：基于软交换技术、基于IP多媒体子系统IMS(IP Multimedia Subsystem)技术。其中基于SIP的IMS架构在被产业界广泛认为其终将会取代软交换成为NGN在业务层的主要网络技术。实际上，目前国内外都有很多基于IMS架构实现多通讯网络融合的项目处于初始应用与开发之中。

随着信息技术的发展，现代大型社区、企业及各类组织机构会配置多类数据通讯系统，如视频监控、程控电话、短信平台、计算机网络系统等满足业务需求。由于这些数据通讯网络传输的数据类型各不相同，造成各系统之间互不相通，系统内的数据无法有效整合，从而难以实现更高层次的业务流支持，如社会应急救援，现场的急救人员需要通过便携式设备同时使用急救现场视频/音频交互系统、生命数据采集系统、电子病历系统等与应急救援组织、专家进行交互。这样的业务需求，依靠对以上系统的简单集成是无法完成的。此外，组织机构内重复布线，建设多套通讯系统，也会带来资源浪费、管理与维护困难等问题。

发明内容：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了支持多类数据通讯的通信平台架构，本平台主要由会话控制服务器、用户身份认证服务器、服务定制服务器、媒体网关服务器组成。媒体网关实现了通信平台与通讯设备的无关性；平台通讯基于IP协议数据包，实现了平台与数据类型的无关性；基于会话控制服务器实现会话控制协议，实现了会话双方的身份认证，会话的发起、创建、过程管理。基于上述架构，本方法实现对视频/音频、图像/文本、数据通讯设备的互联互通支持与管理。

本发明的目的在于：

实现一个支持多类数据通讯的轻量级通信平台实现技术，本发明的技术目的是为了实现视频信号网络、语音网络、计算机网络等不同通讯网络之间的互联互通。本发明的应用目的，一方面是支持基于以上各网络融合而实现的更高层次的业务应用，另一方面本平台实现了不同网络之间基于IP数据包的数据通讯，为不同类型数据的数据集成提供了可靠的技术基础。

本发明的目的是这样实现的：建立一种支持多类数据通讯的轻量级通信平台，包括：

会话控制协议：这个协议是整个通讯平台的会话逻辑基础，协议的主要内容包括会话的发起、创建、会话数据路由、会话中止四个主要阶段，此外还有包括会话状态监测、审计等会话管理方面内容；

用户注册协议：该协议是实现用户在通讯平台中注册用户身份认证信息及定制服务信息，作为会话发起方或接收方，通讯平台只有在确认用户认证信息后，才能发起、创建与路由会话，因此本协议也是通讯平台实现会话的基础。

会话控制服务器；该服务器基于媒体网关服务器提供的用户身份认证信息、会话相关信息执行会话控制协议，控制会话流程是本平台支持通讯的核心；

用户认证服务器：用户认证服务器为会话控制服务器提供用户身份认证服务的，是完成会话协议的重要步骤之一。

媒体网关服务器：为步会话控制服务器实现通讯设备代理功能，一方面接入通讯设备所在网络，根据不同的网络系统，进行数字信号处理，实现平台基于IP协议的数据包传播，另一方面也是提供用户发起会话时必要的身份认证信息与会话相关属性，是完成会话协议的重要部分之一。

服务定制服务器：服务定制服务器是提供用户定制的通讯服务而建设的服务器，其提供的通讯服务定制信息也是完成会话协议的重要部分所必要的相关信息。

本发明的改进还包括：

1.开放的平台与通用的架构：本平台是开放的通讯平台，不同的通讯设备与通讯网络都可以通过媒体网关接入本平台中，且本平台又是基于IP协议的数据包传输方式，不同类型的数据都可以通过本平台实现数据集成，提供给不同的信息系统使用。因此本平台具有开放性与通用性。

2.基于媒体网关所实现的通讯网络、通讯设备的无关性：本平台的媒体网关是实现不同通讯网络融合的关键，媒体网关一边连接到不同的通讯网络，一边连接到本技术实现的平台中。通过媒体网关针对不同通讯网络的协议解析、数字信号处理、会话控制协议的支持，实现了平台与通讯网络、通讯设备的无关性。

3.针对不同通讯设备的多种用户身份认证方式集成：本平台中通过用户注册协议，注册用户所使用的网络与通讯设备的认证方式与相关数据，又通过媒体网关对通讯网络协议的分析，在会话发起时提供认证数据，由认证服务器实现对用户身份认证，实现了多种用户身份认证方式集成与统一。

4.轻量级易于实现与维护：与目前多网融合所提出的标准IMS架构相比，本技术实现的通信平台非常精简。IMS架构所针对的是大规模通讯网络融合，而本技术实现的平台适用于组织机构内部业务需求，因此更具有普遍的适用性，易于实现与维护。

附图说明；

图1本发明的会话控制协议流程图。

具体实施方式：

在本方法中，首先用户要配置以下各服务器，具体的步骤包括；

1.会话控制服务器：会话控制服务器的实现主要是会话控制服务器中的软件模块的开发，有：会话控制协议解析与执行模块、会话状态监测与审计模块、日志与备份模块等，此外还有服务器硬件的购买与配置，软件模块的安装与测试等。

2.媒体网关：媒体网关须要针对不同的通讯网络分别进行配置，媒体网关中需要实现的软件模块包括：会话控制协议、通讯协议解析、IP通讯协议。数字信号处理部分则根据通讯数据类型的不同，既可采用硬件也可采用软件实现。

3.用户身份认证服务器：用户身份认证服务器主要是用户身份信息数据库、用户唯一标识生成与管理、用户身份认证方式判别与各类认证算法等；

4.服务定制服务器：服务定制服务器主要是定制信息数据库、信息检索与维护服务模块等；

5.布线与安装配置：实现通讯平台，在完成以上步骤情况下，根据具体应用目标，实现系统的安装、布线、配置与联调，最终完成实施。

本例的支持多类数据通讯的轻量级通信平台实现方法，本通信平台包括管理服务器、会话控制服务器、用户身份认证服务器、服务定制服务器和媒体网关；

管理服务器管理用户的注册过程；

会话控制服务器是整个平台的通讯控制核心，功能包括：执行会话控制协议；控制属于不同类型数据通讯系统的通讯设备接入通信平台；以及通讯会话的发起、创建和会话流程控制；

用户身份认证服务器的功能包括：提供对接入所述平台的各类通讯设备的身份认证；

媒体网关，是针对不同的通讯设备实现的通讯代理服务器，它针对采用不同的通讯设备配置不同的媒体网关，实现通信平台与具体通讯设备类型的无关性；媒体网关负责通讯数据的转换、代理通讯设备与会话控制服务器交互和完成会话过程；

服务定制服务器：服务定制服务器中存储用户在平台内注册的、可以使用的通讯服务；该服务器与用户身份认证服务器相关联，认证服务器向其提供统一的用户标识，服务定制服务器，以该标识为索引，与用户定制的服务相关联；

所述会话控制协议：是实现通信平台对不同数据类型通讯支持的逻辑基础，包括会话发起、会话双方身份与服务认证、会话过程管理与审计等会话控制流程；

会话控制协议的步骤包括：

1)会话发起：由会话发起方使用用户通讯设备向媒体网关发起会话请求；

2)媒体网关接收到会话请求后，提取用户认证信息与会话信息；

3)媒体网关将打包的用户认证信息及会话信息，发送给会话控制服务器，会话控制服务器将用户认证信息提交用户身份认证服务器，通过认证后，获得唯一的用户标识；

4)会话控制服务器将获取的用户标识，结合本次会话属性提交服务定制服务器，由服务定制服务器审核会话请求是否为用户定制的服务范围，返回审核结果；

5)会话控制服务器在得到通过的审核结果后，查询会话接收方是否可用，若可用，由会话接收方的媒体网关向会话接收方通讯设备发送会话请求；

6)会话接收方通讯设备的媒体网关返回用户接收会话消息，会话控制服务器将会话发起方的媒体网关的会话数据发送到会话接收方的媒体网关，会话创建完成；

7)会话过程中，会话发起、请求方中的任一方的媒体网关在接收到用户通讯设备发送的会话结束消息，通知会话控制服务器，会话控制服务器通知双方媒体网关关闭通讯，会话结束。

所述管理服务器管理用户的注册过程，采用的用户注册协议步骤包括：

1)管理服务器提供用户注册界面，接收到用户输入的用户认证信息，将用户输入的认证信息发送到用户身份认证服务器；

2)用户身份认证服务器对提交的用户认证信息进行审核后，根据用户通讯设备及相关信息生成唯一的用户标识，返回给管理服务器；

3)管理服务器将用户标识与用户注册所输入的定制服务信息提交到服务定制服务器，由服务定制服务器进行审核存储后，返回注册完成信息。

会话控制协议步骤2)中，媒体网关提取用户认证信息与会话信息：

a)不同媒体网关用不同方式提取用户认证信息：电话/手机网关提取的用户号码，视频网关提取视频信号接入的端口，桌面终端提取用户输入的密码；

提取认证信息的来源中，电话/手机的号码的认证信息来源于媒体网关对通讯协议的分析；视频网关的认证信息是视频信息或数据信息由设备接入端口、根据媒体网关中配置好的信息查找获得；

b)不同媒体网关用不同方式提取会话信息：包括会话接收方和会话属性，这类信息针对不同用户配置在媒体网关内，电话/手机网关提取的用户号码，视频网关提取视频信号接入的端口，桌面终端提取用户输入的密码；

提取会话信息的来源中，电话/手机的号码的会话信息来自媒体网关对通讯协议的分析；视频网关的会话信息是视频信息或数据信息由设备接入端口、媒体网关中配置好的信息查找获得。

会话控制协议步骤3)中，媒体网关把用户认证信息与会话信息的打包：基于会话控制协议，媒体网关根据标准的数据包格式将用户认证信息与会话信息两部分数据打包加密后，发送给会话控制服务器。

会话控制协议中，由媒体网关进行媒体数据转换：针对不同的通讯设备传输的数据类型，转换成统一格式的基于IP协议的数据包，发送至会话控制服务器。

用户身份认证服务器针对不同类型的通讯设备，采用不同的身份认证手段，如对于手机与固定电话，认证方式是基于提取的手机或电话号码，对于桌面终端认证方式是基于用户输入的口令密码，而对于如视频监测头、语音采集器之类的设备，则是基于其接入媒体网关的端口来进行认证。

Claims (6)

1.一种支持多类数据通讯的轻量级通信平台实现方法，其特征是本通信平台包括管理服务器、会话控制服务器、用户身份认证服务器、服务定制服务器和媒体网关；

管理服务器管理用户的注册过程；

会话控制服务器是整个平台的通讯控制核心，功能包括：执行会话控制协议；控制属于不同类型数据通讯系统的通讯设备接入通信平台；以及通讯会话的发起、创建和会话流程控制；

用户身份认证服务器的功能包括：提供对接入所述平台的各类通讯设备的身份认证；

媒体网关，是针对不同的通讯设备实现的通讯代理服务器，它针对不同的通讯设备配置不同的媒体网关，实现通信平台与具体通讯设备类型的无关性；媒体网关负责通讯数据的转换、代理通讯设备与会话控制服务器交互和完成会话过程；

服务定制服务器：服务定制服务器中存储用户在平台内注册的、可以使用的通讯服务；该服务器与用户身份认证服务器相关联，用户身份认证服务器向其提供统一的用户标识，服务定制服务器以该标识为索引，与用户定制的服务相关联；

所述会话控制协议：是实现通信平台对不同数据类型通讯支持的逻辑基础，包括会话发起、会话双方身份与服务认证、会话过程管理与审计会话控制流程；

会话控制协议的步骤包括：

1）会话发起：由会话发起方使用用户通讯设备向媒体网关发起会话请求；

2）媒体网关接收到会话请求后，提取用户认证信息与会话信息；

3）媒体网关将打包的用户认证信息及会话信息，发送给会话控制服务器，会话控制服务器将用户认证信息提交用户身份认证服务器，通过认证后，获得唯一的用户标识；

4）会话控制服务器将获取的用户标识，结合本次会话属性提交服务定制服务器，由服务定制服务器审核会话请求是否为用户定制的服务范围，返回审核结果；

5）会话控制服务器在得到通过的审核结果后，查询会话接收方是否可用，若可用，由会话接收方的媒体网关向会话接收方通讯设备发送会话请求；

6）会话接收方通讯设备的媒体网关返回用户接收会话消息，会话控制服务器将会话发起方的媒体网关的会话数据发送到会话接收方的媒体网关，会话创建完成；

7）会话过程中，会话发起、接收方中的任一方的媒体网关在接收到用户通讯设备发送的会话结束消息，通知会话控制服务器，会话控制服务器通知双方媒体网关关闭通讯，会话结束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述管理服务器管理用户的注册过程，采用的用户注册协议步骤包括：

1）管理服务器提供用户注册界面，接收到用户输入的用户认证信息，将用户输入的认证信息发送到用户身份认证服务器；

2）用户身份认证服务器对提交的用户认证信息进行审核后，根据用户通讯设备及相关信息生成唯一的用户标识，返回给管理服务器；

3）管理服务器将用户标识与用户注册所输入的定制服务信息提交到服务定制服务器，由服务定制服务器进行审核存储后，返回注册完成信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是

会话控制协议步骤2）中，媒体网关提取用户认证信息与会话信息：

a）不同媒体网关用不同方式提取用户认证信息：电话/手机网关提取用户号码，视频网关提取视频信号接入的端口，桌面终端提取用户输入的密码；

提取认证信息的来源中，电话/手机网关的认证信息来源于媒体网关对通讯协议的分析；视频网关的认证信息是视频信息或数据信息，视频网关的认证信息由设备接入端口根据媒体网关中配置好的信息查找获得；

b）不同媒体网关用不同方式提取会话信息：包括会话接收方和会话属性，这类信息针对不同用户配置在媒体网关内，电话/手机网关提取用户号码，视频网关提取视频信号接入的端口，桌面终端提取用户输入的密码；

提取会话信息的来源中，电话/手机网关的会话信息来自媒体网关对通讯协议的分析；视频网关的会话信息是视频信息或数据信息，由设备接入端口根据媒体网关中配置好的信息查找获得。

4.根据权利要求1所述的实现方法，其特征是会话控制协议步骤3）中，媒体网关把用户认证信息与会话信息进行打包：基于会话控制协议，媒体网关根据标准的数据包格式将用户认证信息与会话信息两部分数据打包加密后，发送给会话控制服务器。

5.根据权利要求1所述的实现方法，其特征是会话控制协议中，由媒体网关进行媒体数据转换：针对不同的通讯设备传输的数据类型，转换成统一格式的基于IP协议的数据包，发送至会话控制服务器。

6.根据权利要求1所述的实现方法，其特征是用户身份认证服务器针对不同类型的通讯设备，采用不同的身份认证手段，认证方式包括基于提取的手机或电话号码、基于用户输入的口令密码和基于其接入媒体网关的端口。

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