本發(fā)明涉及一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前，業(yè)務(wù)系統(tǒng)正在向全IP技術(shù)體制發(fā)展和演進，其中會話初始化協(xié)議(Session Initiation Protocol，簡稱SIP)以及會話描述協(xié)議(Session Description Protocol，簡稱SDP)被廣泛應(yīng)用于初級的IP電話(Voice over Internet Protocol，簡稱VoIP)系統(tǒng)以及高級的IP多媒體業(yè)務(wù)(IP Multimedia Subsystem，簡稱IMS)等主流的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。由于VoIP和IMS技術(shù)具有易于集成、成本低廉、使用方式靈活等特點，已逐步從基于有線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用向基于無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用發(fā)展，LTE系統(tǒng)就是其中的重要代表。

另一方面，業(yè)務(wù)的使用模式也逐漸從兩個用戶之間的點對點模式為主演化出各種使用模式，其中以群呼或組呼為代表的集群類業(yè)務(wù)模式的使用越來越廣泛，例如電話會議、視頻會議、按鍵通、群發(fā)數(shù)據(jù)等等。集群類業(yè)務(wù)模式與其他一般業(yè)務(wù)模式有較大的差別：一般業(yè)務(wù)模式的上行(即從終端到服務(wù)器端的方向)和下行(即從服務(wù)器端到終端的方向)業(yè)務(wù)是對稱的，而集群業(yè)務(wù)模式的上行與下行是非對稱的，即上行是每個終端發(fā)送各自的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流到服務(wù)器端，而下行則是服務(wù)器端根據(jù)收集到來自各個終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之后通過融合處理后，發(fā)送攜帶相同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)N條(N代表集群業(yè)務(wù)群組成員數(shù)量)單播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流到各個終端。

若直接將集群類業(yè)務(wù)應(yīng)用到以LTE為代表的無線通信系統(tǒng)中將會造成帶寬利用率低的問題，特別是有多個終端都接入到同一個基站的情況下，該基站將會發(fā)送X條(該基站下接入的終端數(shù))單播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流到該基站下的各個終端。這些單播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的載荷是相同的，卻產(chǎn)生了X條攜帶了相同載荷的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，占用了X倍的空口信道資源。因此在LTE集群系統(tǒng)的業(yè)務(wù)都要求使用組播作為下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的承載方式，這樣，即使有多個終端都接入到同一個基站的情況下，該基站也只需發(fā)送1條組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流到該基站下的各個終端即可。

但標(biāo)準(zhǔn)的VoIP和IMS系統(tǒng)在信令接續(xù)過程中內(nèi)嵌的媒體協(xié)商方法是基于O/A(Offer/Answer)模型的媒體協(xié)商方法，它是一種一問一答式的媒體協(xié)商方法，其中，Offer相當(dāng)于媒體協(xié)商請求，Answer相當(dāng)于媒體協(xié)商應(yīng)答，具體原理如下：

(1)媒體協(xié)商請求端產(chǎn)生SDP Offer，其中Offer攜帶媒體協(xié)商請求端所支持的媒體能力(媒體類型及其相應(yīng)編碼方式)和本地接收媒體數(shù)據(jù)流的地址(IP地址與端口號)；

(2)媒體協(xié)商應(yīng)答端收到SDP Offer后，分析其對端的媒體能力與本地的媒體能力是否存在交集。若存在交集，則接受本次會話并產(chǎn)生SDP Answer，并在Answer中攜帶本地希望使用的媒體能力和本地接收媒體數(shù)據(jù)流的地址；若不存在交集，則拒絕本次會話。

顯然，標(biāo)準(zhǔn)的基于O/A模型的媒體協(xié)商方法僅僅只針對了單播媒體通道(即媒體通道只涉及兩方)，其協(xié)商的是媒體通道雙方的媒體能力是否存在交集，而雙方各自的接收媒體數(shù)據(jù)流的地址則并未協(xié)商，即接收媒體數(shù)據(jù)流的地址是由雙方各自自己決定。換言之，這是一種只針對單播媒體數(shù)據(jù)流通道建立的媒體協(xié)商方法，只支持一發(fā)一收的媒體通道，對于一發(fā)多收的組播媒體通道建立則并不適合。因為組播只有一條流，而該流的收方有多個，但每個收方的接收媒體數(shù)據(jù)流的地址又必須相同，因此標(biāo)準(zhǔn)的基于標(biāo)準(zhǔn)O/A模型的媒體協(xié)商方法無法確保每個收方都使用相同的接收媒體數(shù)據(jù)流的地址。

可見，標(biāo)準(zhǔn)的媒體協(xié)商方法無法支持超過兩方媒體通道的建立，也不支持協(xié)商媒體通道相關(guān)各方接收媒體數(shù)據(jù)流地址的功能，無法滿足LTE集群系統(tǒng)中上行單播、下行組播的媒體通道建立。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供了一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商系統(tǒng)及方法，一方面能夠支撐超過兩方的媒體通道建立，另一方面也能夠支撐媒體通道相關(guān)各方的接收媒體數(shù)據(jù)流地址的協(xié)商機制，以便于支持在組播方式的媒體通道的建立功能，以適應(yīng)未來以LTE集群系統(tǒng)為代表的無線通信系統(tǒng)的需求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商系統(tǒng)，包括集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端、集群業(yè)務(wù)成員終端、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器和集群媒體服務(wù)器；所述集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端用于發(fā)起集群業(yè)務(wù)，是媒體協(xié)商的Offer端；所述集群業(yè)務(wù)成員終端用于接收邀請參與集群業(yè)務(wù)，是媒體協(xié)商的Answer端；所述集群業(yè)務(wù)服務(wù)器是媒體協(xié)商的決策實體，是主導(dǎo)下行組播流接收媒體數(shù)據(jù)地址的決策端；所述集群媒體服務(wù)器是媒體協(xié)商結(jié)果的執(zhí)行實體，并接受集群業(yè)務(wù)服務(wù)器的控制。

本發(fā)明還公開了一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商方法，包含以下兩個方面：

一、集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端與集群業(yè)務(wù)服務(wù)器之間的媒體協(xié)商：

步驟一、集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端發(fā)起集群業(yè)務(wù)呼叫，并構(gòu)造SDP Offer，然后發(fā)出攜帶SDP Offer的呼叫控制信令；

步驟二、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器判決發(fā)起者與服務(wù)器兩者雙方媒體能力是否存在交集：若不存在交集，則集群業(yè)務(wù)服務(wù)器拒絕本次業(yè)務(wù)，進入會話結(jié)束狀態(tài)；若存在交集，則進入步驟三；

步驟三、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器決策Offer中攜帶的下行流中用于接收媒體數(shù)據(jù)流的預(yù)設(shè)地址是否合理：若合理，則進入步驟四，否則進入步驟五；

步驟四、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器構(gòu)造SDP Answer，并在Answer的上行單播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)和接收媒體數(shù)據(jù)流的地址，下行組播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)，不改變Offer中接收媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的預(yù)設(shè)地址；然后進入步驟六；

步驟五、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器構(gòu)造SDP Answer，并在Answer的上行單播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)和接收媒體數(shù)據(jù)流的地址，下行組播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)，重新設(shè)置業(yè)務(wù)發(fā)起終端的接收媒體數(shù)據(jù)流的地址；然后進入步驟六；

步驟六、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器發(fā)出攜帶SDP Answer的呼叫控制信令，并打開本地媒體通道；

步驟七、集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端收到SDP Answer，并根據(jù)其攜帶的信息打開本地媒體通道；

二、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器與集群業(yè)務(wù)參與終端的媒體協(xié)商：

步驟一、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器收到進群業(yè)務(wù)發(fā)起終端的呼叫控制信令后，向各個集群業(yè)務(wù)成員終端發(fā)起呼叫控制信令，并構(gòu)造SDP Offer，然后發(fā)出攜帶SDP Offer的呼叫控制信令；

步驟二、集群業(yè)務(wù)成員終端判決本地與服務(wù)器兩者雙方媒體能力是否存在交集：若不存在交集，則集群業(yè)務(wù)成員終端拒絕本次業(yè)務(wù)，進入會話結(jié)束狀態(tài)；若存在交集，則進入步驟三；

步驟三、集群業(yè)務(wù)成員終端構(gòu)造SDP Answer，并發(fā)出攜帶SDP Answer的呼叫控制信令，并打開本地媒體通道；

步驟四、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器收到SDP Answer，并根據(jù)其攜帶信息打開本地媒體通道。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：本發(fā)明通過提供一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商系統(tǒng)及方法，能夠提供一種方法建立超過兩方的媒體通道，還能夠提供一種方法協(xié)商媒體通道相關(guān)各方接收媒體數(shù)據(jù)流的地址。這樣就能夠很好地適應(yīng)在以LTE集群系統(tǒng)為代表的無線通信系統(tǒng)里建立上行單播流，下行組播流這種模式的媒體通道的需求。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1為集群LTE系統(tǒng)功能實體組成示意圖；

圖2為媒體協(xié)商過程示意圖。

具體實施方式

針對現(xiàn)有技術(shù)中的媒體協(xié)商方法不支持超過兩方的媒體通道建立，也不支持協(xié)商媒體通道相關(guān)各方接收媒體數(shù)據(jù)流地址的功能，本發(fā)明提供了一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商系統(tǒng)及方法，以便于支持以LTE集群系統(tǒng)為代表的應(yīng)用場景中建立上行單播、下行組播的媒體通道的建立問題。

本發(fā)明公開了一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商系統(tǒng)，其遵循控制與承載分離的思想，該系統(tǒng)功能實體包括一個集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端、多個集群業(yè)務(wù)成員終端、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器、集群媒體服務(wù)器；以下以圖1所示實施例進行說明：

面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商系統(tǒng)包括：LTE集群終端A、B以及C，LTE集群基站，LTE集群系統(tǒng)核心網(wǎng)eEPC，以及集群業(yè)務(wù)系統(tǒng)(集群業(yè)務(wù)服務(wù)器TCF和集群媒體服務(wù)器TMF)，其中：

LTE集群終端A是集群業(yè)務(wù)的發(fā)起終端，用于發(fā)起集群業(yè)務(wù)，其與集群業(yè)務(wù)服務(wù)器之間進行媒體協(xié)商，其中LTE集群終端A是媒體協(xié)商的Offer端，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器是媒體協(xié)商的Answer端。

LTE集群終端B和C是集群業(yè)務(wù)成員終端，用于接收邀請參與集群業(yè)務(wù)，其同樣與集群業(yè)務(wù)服務(wù)器之間進行媒體協(xié)商，其中集群業(yè)務(wù)服務(wù)器是媒體協(xié)商的Offer端，LTE集群終端B和C是媒體協(xié)商的Answer端。

LTE集群基站，提供IP層以下的通信功能與資源分配功能，提供下行組播信道能力。

LTE核心網(wǎng)eEPC，提供IP承載，以及IP層以下的資源管理與控制功能，提供基于IP的下行組播轉(zhuǎn)發(fā)能力。

集群業(yè)務(wù)服務(wù)器，提供媒體協(xié)商的主導(dǎo)性決策功能(對于集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端而言，自身是媒體協(xié)商的Answer端；對于集群業(yè)務(wù)參與終端而言，自身是媒體協(xié)商的Offer端。但無論是Offer還是Answer端，其實都是主導(dǎo)下行組播流接收媒體數(shù)據(jù)地址的決策端)，此外還包括業(yè)務(wù)信令接續(xù)和媒體控制功能。

集群媒體服務(wù)器，接受集群業(yè)務(wù)服務(wù)器的控制(通過媒體控制協(xié)議進行控制)，執(zhí)行集群業(yè)務(wù)服務(wù)器與各個終端之間媒體協(xié)商的結(jié)果。

本發(fā)明還公開了一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商方法，包含了兩個方面，其一是集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端與集群業(yè)務(wù)服務(wù)器之間的媒體協(xié)商；其二是集群業(yè)務(wù)服務(wù)器與集群業(yè)務(wù)參與終端的媒體協(xié)商。這兩種情況都需要擴展SDP協(xié)議，以便于將單播流與下行組播流進行區(qū)分對待和處理。

一、集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端與集群業(yè)務(wù)服務(wù)器之間的媒體協(xié)商：

步驟S101，集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端發(fā)起集群業(yè)務(wù)呼叫；

步驟S102，集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端構(gòu)造SDP Offer；

步驟S103，Offer中上行單播流設(shè)置本地支持的編碼參數(shù)，下行組播流設(shè)置本地支持的編碼參數(shù)以及本地接收媒體數(shù)據(jù)流的預(yù)設(shè)地址；

步驟S104，集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端發(fā)出攜帶SDP Offer的呼叫控制信令；

步驟S105，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器判決發(fā)起者與服務(wù)器兩者雙方媒體能力是否存在交集，存在交集進入步驟S1051，否則進入步驟S1052；

步驟S1051，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器決策Offer中攜帶的下行流中用于接收媒體數(shù)據(jù)流的預(yù)設(shè)地址是否合理(每個集群業(yè)務(wù)會話都會規(guī)劃該會話相關(guān)的下行組播流的接收組播地址，若集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端的組播流接收地址與規(guī)劃的接收地址一致則認(rèn)為合理，否則為不合理)，若合理進入步驟S10511，否則進入步驟S10512；

步驟S1052，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器拒絕本次業(yè)務(wù)，進入會話結(jié)束狀態(tài)。

步驟S10511，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器構(gòu)造SDP Answer，并在Answer的上行單播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)和接收媒體數(shù)據(jù)流的地址，下行組播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)，不改變Offer中接收媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的預(yù)設(shè)地址，然后進行步驟S106；

步驟S10512，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器構(gòu)造SDP Answer，并在Answer的上行單播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)和接收媒體數(shù)據(jù)流的地址，下行組播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)，重新設(shè)置業(yè)務(wù)發(fā)起終端的接收媒體數(shù)據(jù)流的地址，然后進行步驟S106；

步驟S106，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器發(fā)出攜帶SDP Answer的呼叫控制信令；

步驟S107，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器打開本地媒體通道；

步驟S108，集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端收到SDP Answer，并根據(jù)其攜帶的信息打開本地媒體通道；

步驟S109，上行單播流與下行組播流的兩條媒體通道建立完成。

二、集群業(yè)務(wù)服務(wù)器與集群業(yè)務(wù)參與終端的媒體協(xié)商：

步驟S101，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器收到進群業(yè)務(wù)發(fā)起終端的呼叫控制信令后，向各個集群業(yè)務(wù)成員終端發(fā)起呼叫控制信令，以邀請各個成員加入會話；

步驟S102，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器構(gòu)造SDP Offer；

步驟S103，Offer中上行單播流設(shè)置本地支持的編碼參數(shù)與接收媒體數(shù)據(jù)流的地址，下行組播流設(shè)置本地支持的編碼參數(shù)與對端接收媒體數(shù)據(jù)流的地址；

步驟S104，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器發(fā)出攜帶SDP Offer的呼叫控制信令；

步驟S105，集群業(yè)務(wù)成員終端判決本地與服務(wù)器兩者雙方媒體能力是否存在交集，存在交集進入步驟S1051，否則進入步驟S1052；

步驟S1051，集群業(yè)務(wù)成員終端構(gòu)造SDP Answer，并在Answer的上行單播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)，下行組播流中設(shè)置協(xié)商出來的編碼參數(shù)并執(zhí)行Offer中指定的接收媒體數(shù)據(jù)流的地址；然后進入步驟S106；

步驟S1052，集群業(yè)務(wù)成員終端拒絕本次業(yè)務(wù)，進入會話結(jié)束狀態(tài)；

步驟S106，集群業(yè)務(wù)成員終端發(fā)出攜帶SDP Answer的呼叫控制信令；

步驟S107，集群業(yè)務(wù)成員終端打開本地媒體通道；

步驟S108，集群業(yè)務(wù)服務(wù)器收到SDP Answer，并根據(jù)其攜帶信息打開本地媒體通道；

步驟S109，上行單播流與下行組播流的兩條媒體通道建立完成。

以下以一個具體實施例進行說明：

對于一個具體集群業(yè)務(wù)的媒體協(xié)商過程而言，假設(shè)該集群業(yè)務(wù)是一個話音類型的集群業(yè)務(wù)，每個LTE集群終端以及集群媒體服務(wù)器支持的話音編碼方式有PCMA和iLBC兩種。

集群業(yè)務(wù)發(fā)起者與集群業(yè)務(wù)服務(wù)器之間的媒體協(xié)商過程在SDP Offer中包含兩個媒體流信息:

(1)第一條流是上行單播RTP流，支持的編碼方式有PCMA和iLBC，流方向是只發(fā)不收，播類型為單播；

(2)第二條流是下行組播RTP流，支持的編碼方式同樣是PCMA和iLBC，流方向是只收不發(fā)，播類型為組播，預(yù)設(shè)本地接收媒體數(shù)據(jù)流的IP地址為224.0.0.10，端口號為20000。

集群業(yè)務(wù)發(fā)起者與集群業(yè)務(wù)服務(wù)器之間的媒體協(xié)商過程在SDP Answer中也包含兩個媒體流信息:

(1)第一條流是上行單播RTP流，協(xié)商確定的編碼方式是iLBC，流方向是只收不發(fā)，播類型為單播，本地接收地址為默認(rèn)192.168.2.10，端口為2000；

(2)第二條流是下行組播RTP流，協(xié)商確定的編碼方式是iLBC，流方向是只發(fā)不收，播類型為組播，指定對端接收媒體數(shù)據(jù)流的IP地址不變，但端口號改為30000。

可見，集群業(yè)務(wù)發(fā)起者->集群媒體服務(wù)器方向的上行單播流的媒體數(shù)據(jù)流方向為只發(fā)不收->只收不發(fā)，組成了從集群業(yè)務(wù)發(fā)起者到集群媒體服務(wù)器(接收地址192.168.2.100：2000)方向的單向單播流。

集群業(yè)務(wù)發(fā)起者<-集群媒體服務(wù)器方向的下行組播流的媒體數(shù)據(jù)流方向為只收不發(fā)<-只發(fā)不收，組成了從集群媒體服務(wù)器到集群業(yè)務(wù)發(fā)起者(接收地址224.0.0.10：30000)方向的單向組播流。

集群業(yè)務(wù)服務(wù)器與集群業(yè)務(wù)成員之間的媒體協(xié)商過程在SDP Offer中包含兩個媒體流信息:

(1)第一條流是下行組播RTP流，支持的編碼方式有PCMA和iLBC，流方向是只發(fā)不收，播類型為組播，指定對端接收媒體數(shù)據(jù)流的IP地址為224.0.0.10，端口號為30000；

(2)第二條流是上行單播RTP流，支持的編碼方式有PCMA和iLBC，流方向是只收不發(fā)，播類型為單播，本地接收地址為默認(rèn)192.168.2.10，端口為2010。

集群業(yè)務(wù)服務(wù)器與集群業(yè)務(wù)成員之間的媒體協(xié)商過程在SDP Answer中包含兩個媒體流信息:

(1)第一條流是下行組播RTP流，協(xié)商確定的編碼方式是iLBC，流方向是只收不發(fā)，波類型為組播，執(zhí)行Offer中指定的接收媒體數(shù)據(jù)流地址和端口號；

(2)第二條流是上行單播RTP流，協(xié)商確定的編碼方式是iLBC，流方向是只發(fā)不收，播類型為單播。

可見，集群媒體服務(wù)器->集群業(yè)務(wù)成員方向的下行組播流的媒體數(shù)據(jù)流方向為只發(fā)不收->只收不發(fā)，組成了從集群媒體服務(wù)器到集群業(yè)務(wù)成員(接收地址224.0.0.10：30000)方向的單向組播流。

集群媒體服務(wù)器<-集群業(yè)務(wù)成員方向的上行單播流的媒體數(shù)據(jù)流方向為只收不發(fā)<-只發(fā)不收，組成了從集群業(yè)務(wù)成員到集群媒體服務(wù)器(接收地址192.168.2.100：2010)方向的單向單播流。

具體過程示意圖如圖2所示：

圖中，左半側(cè)為集群業(yè)務(wù)發(fā)起終端與集群業(yè)務(wù)服務(wù)器之間的媒體協(xié)商過程，右半側(cè)為集群業(yè)務(wù)服務(wù)器與集群業(yè)務(wù)成員終端的媒體協(xié)商過程。下劃線字體的標(biāo)識上行單播RTP流，斜體字表示下行組播RTP流。Sendonly表示流方向為只發(fā)不收，recvonly表示流方向為只收不發(fā)。castType代表播類型，其中unicast表示單播，multicast表示組播。RemoteAddr代表指定對端接收媒體數(shù)據(jù)流的IP地址，remotePort代表指定對端接收媒體數(shù)據(jù)流的端口號。

通過采用以上的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過提供一種面向LTE集群系統(tǒng)的媒體協(xié)商控制方法，能夠提供一種方法建立超過兩方的媒體通道，還能夠提供一種方法協(xié)商媒體通道相關(guān)各方接收媒體數(shù)據(jù)流的地址。這樣就能夠很好地適應(yīng)在以LTE集群系統(tǒng)為代表的無線通信系統(tǒng)里建立上行單播流、下行組播流這種模式的媒體通道的需求。