CN100450210C - 一种r4网络***及提供媒体资源的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种R4网络中提供媒体资源的方法，该方法由R4网络中处理业务请求的网络实体向多媒体资源实体发送媒体资源控制命令；所述多媒体资源实体中的多媒体资源控制器解析所述媒体资源控制命令，并指示多媒体资源处理器提供媒体资源；所述多媒体资源处理器根据所述媒体资源控制命令完成多媒体资源处理，并通过媒体网关完成到用户终端的媒体资源承载。本发明还公开了一种R4网络***，包括移动交换中心、媒体网关、业务控制点和多媒体资源实体。

Description

一种R4网络***及提供媒体资源的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种R4网络***及提供媒体资源的方法。

背景技术

在3GPP R4阶段UMTS核心网分为电路域(CS域)和分组域(PS域)两个域，核心网CS域(移动交换中心MSC之间)基于时分复用(TDM)传输，PS域基于IP传输承载非实时的数据业务。

从3GPP R5阶段开始，UMTS核心网划分为CS、PS以及IP多媒体子***(IMS)三个子***，其中IMS是3GPPR5/R6标准定义的WCDMA网络中位于PS域之上的一个IP多媒体子***，采用分组域为其上层控制信令和媒体传输的承载通道，引入SIP协议作为业务控制协议，利用SIP简单、易扩展、媒体组合方便的特点，通过将业务控制与承载控制分离，提供丰富的多媒体业务。

在R4网络架构下对于媒体资源的处理分为两部分：电路域基本业务及补充业务涉及的媒体流的处理由端局MGW完成；基本业务及补充业务之外的增值业务的媒体资源由特殊资源功能模块gsmSRF(gsm Specialized ResourceFunction)提供。

参阅图1所示，在R99到R4的网络变迁中，MSC被拆分为MSC Server和MGW两部分。MSC Server完成电路域基本业务及补充业务涉及的媒体流的控制功能，MGW接受MSC Server的命令完成媒体流的处理和用户面承载。这一改变实现了电路域基本业务及补充业务涉及的媒体流的控制承载分离。

在R4网络中，MSC Server具有以下特点：

(1)继承了R99MSC的所有电路域控制面功能，不在其内部实现承载面的交换功能(由MGW以多种承载方式实现)。

(2)对外提供纯粹的信令接口。

(3)集成了R99VLR功能，以处理移动用户业务数据及CAMEL相关数据。

(4)对电路域基本业务及补充业务涉及的MGW中承载终端及媒体流的控制，是通过3G扩展的H.248协议来实现的。

(5)与其他MSC server间通过BICC信令实现承载无关的局间呼叫控制。

(6)支持MGW及自身的登记及故障恢复操作，并可要求MGW主动上报其终端特性。

在R4网络中，GMSC Sever具有以下特点：

(1)由GMSC的呼叫控制和移动控制组成，只完成GMSC的信令处理功能。

(2)具有查询位置信息的功能。如移动台MS被呼叫时，网络如不能查询该用户所属的HLR，则需要通过GMSC server查询，然后将呼叫转接到目前登记的MSC server中。

(3)通过H.248协议控制MGW中媒体通道的接续。

(4)支持BICC与ISUP的协议互通；

在R4网络中，MGW是3G R4核心网的用户承载面的网关交换设备，位于3G CS核心网通往无线接入网(UTRAN/BSS)及传统固定网(PSTN/ISDN)的边界处；是Iu接口、PSTN/PLMN接口的承载通道，以及分组网媒体流(如RTP流)的终结点，具有以下特点：

(1)MGW不负责任何移动用户相关的业务逻辑处理。

(2)MGW可以支持媒体转换、承载控制及业务交换等功能，如GSM/UMTS各类语音编解码器，回音消除器，IWF，接入网与核心网侧终端媒体流的交换，会议桥、放音收号资源等。

(3)MGW可通过H.248信令，接受来自MSC server及GMSC server的资源控制命令。

(4)支持电路域业务在多种传输媒介(基于AAL2/ATM，TDM，或基于RTP/UDP/IP)上的实现，提供必要的承载控制。

在R4网络应用层移动智能网***中，资源功能模块gsmSRF可以为电路域基本业务及补充业务外的各种智能业务提供丰富的专用媒体资源，并对所有专用媒体资源进行集中管理。资源功能模块gsmSRF可以和业务交换功能模块SSF集成在MSC Server内部实现，如图2A所示，也可以通过单独的设备实现并与MSC Sever和业务控制模块SCF连接，该单独实现SRF功能的设备称为智能外设IP(Intelligent Peripheral)，如图2B所示。

若gsmSRF集成在(G)MSC Server内部，则gsmSRF被拆分为gsmSRFServer和MGW两部分，gsmSRF Server终结CAP协议并转换为信令控制MGW；MGW负责提供一些简单的媒体资源并完成单一资源操作如单独DTMF信号音检测。与gsmSRF集成在(G)MSC Server内实现方式相比，独立IP实现能够提供的资源容量更大，而且可以提供灵活放音集中管理。

由于现有媒体资源设备MGW和智能外设只支持传统电信网定义业务的媒体资源能力，因此，随着各种新业务(如视频邮箱)的引入，现有设备的媒体资源能力将无法满足要求，不利于新业务的开展。

另外，在R99到R4的网络演进中基本业务补充业务涉及的媒体资源管理已经实现了承载(MGW)控制(MSC Server)相分离；gsmSRF Server集成在(G)MSC Server内部实现的方式也体现了这一思想，而独立IP虽然同时完成资源提供和资源管理，但并没有实现这一功能，与下一代网络演进方向不一致。

在IMS网络架构中，所有的非基本会话接续类的增值应用服务均在应用服务器AS实体中提供，会话控制层的CSCF系列(P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF)为基础IMS SIP会话到运行各个不同增值业务逻辑的AS的业务触发路由，以及所有增值应用可以共享的登记注册、安全性保护、QoS控制、基本会话路由等功能提供了一个公共平台，确保各AS提供者仅需要关注增值业务逻辑本身的设计即可应用服务器AS，AS包括三种类型：直接基于SIP协议为IMS用户提供全新增值业务的SIP Application Server、通过实现SIP与INAP/CAP的互通接入传统SCP以为IMS用户提供电路交换网智能网原有增值服务的IM-SSF、以及通过调用IMS网络运营商SIP能力服务器的Parlay/OSA接口提供增值业务的第三方提应用服务器OSA Application Serve。

在IMS网络架构中用户可以享受丰富的多媒体业务，其中由AS为IMS用户提供所有的非基本会话接续类的增值应用服务逻辑，多媒体资源功能控制器(MRFC)和多媒体资源功能处理器(MRFP)为用户提供业务所需媒体资源，它们在网络中的位置如图3所示(为清晰起见，图3中并未列出所有网元之间接口。)。

多媒体资源功能控制器(MRFC)通过H.248控制多媒体资源功能处理器(MRFP)上的媒体资源，解析来自其他S-CSCF及AS的SIP资源控制命令，转换为对MRFP的对应控制命令并产生相应计费信息。MRFP作为网络公共资源，控制与其他IMS终端或IM-MGW之间的IP用户面承载连接，在MRFC控制下提供资源服务，包括媒体流混合(多方会议)、多媒体信息播放(放音、流媒体)、媒体内容解析处理(码变换、语音识别等)。

虽然MRFC/MRFP能够满足各种增值业务的媒体资源能力要求，但MRFC/MRFP现有技术是位于IMS域，并为IMS网络用户提供服务，无法给传统电路交换网中CS域用户提供媒体资源业务，CS域用户无法享受MRF中丰富的媒体资源。

发明内容

本发明提供一种R4网络***及在提供媒体资源的方法，以解决现有R4网络中的用户无法享受到类似IMS网络中的媒体资源业务的问题。

本发明提供以下技术方案：

一种R4网络***，包括：移动交换中心，与业务控制点连接，用于提供信令控制功能；媒体网关，与所述移动交换中心连接，用于提供媒体流承载；业务控制点，与所述移动交换中心连接，用于提供智能业务；其中，还包括：多媒体资源实体，与所述移动交换中心和媒体网关连接；并且，该多媒体资源实体包含多媒体资源控制器和多媒体资源处理器，所述多媒体资源控制器用于接收移动交换中心发送的媒体资源控制命令，所述多媒体资源处理器与所述媒体网关相互独立，用于根据所述多媒体资源控制器的控制命令完成媒体资源处理和通过所述媒体网关提供媒体资源。

所述多媒体资源实体还与所述业务控制点连接，并由多媒体资源控制器接收业务控制点发送的媒体资源控制命令并控制所述多媒体资源处理器。

所述的R4网络***还包括：应用服务器，与所述多媒体资源实体和移动交换中心连接，用于提供增值应用服务，或者通过向多媒体资源实体下发媒体资源控制命令，由多媒体资源实体中的多媒体资源控制器控制多媒体资源处理器完成媒体处理并提供媒体资源。

所述多媒体资源控制器与所述多媒体资源处理器设置为一体；或者，所述多媒体资源控制器与所述多媒体资源处理器分别为独立设置的物理实体；或者，所述多媒体资源处理器为独立设置的物理实体，所述多媒体资源控制器设置在其他网络实体中。

所述多媒体资源处理器与多个媒体网关连接。

所述多媒体资源处理器为多个，并由所述多媒体资源控制器进行控制。

一种R4网络***提供媒体资源的方法，包括如下步骤：

R4网络中处理业务请求的网络实体向多媒体资源实体发送媒体资源控制命令；

所述多媒体资源实体中的多媒体资源控制器解析所述媒体资源控制命令，并指示多媒体资源处理器提供媒体资源；

所述多媒体资源处理器根据所述媒体资源控制命令完成多媒体资源处理，并通过媒体网关完成到用户终端的媒体资源承载。

对于电路域中的多媒体资源实体，所述网络实体通过电路交换网号码段路由方式发送媒体资源控制命令到所述多媒体资源实体。

所述处理业务请求的网络实体为业务控制点，该业务控制点直接向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令，或者该业务控制点通过移动交换中心向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令。

所述处理业务请求的网络实体为提供增值应用的应用服务器，该应用服务器直接向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令，或者该应用服务器通过移动交换中心向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令。

所述处理业务请求的网络实体为移动交换中心，该移动交换中心接收到业务请求后根据配置数据直接向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令。

本发明有益效果如下：

1、实现了增值业务媒体资源通过单独外设实现时的承载控制相分离，符合下一代网络演进方向，使得各个业务实体分工明确并且可以分别针对不同的技术方向发展。

2、电路交换网CS域媒体资源设备所具有的增强的媒体资源能力可以满足各种新业务的需求，便于新业务的开展并可以实现网络内媒体资源共享。

附图说明

图1为现有R99网络向R4网络演进示意图；

图2A为现有技术中gsmSRF集成在MSC Server内部的示意图；

图2B为现有技术中gsmSRF通过独立IP实现的示意图；

图3为现有技术中IMS网络的示意图；

图4A、图4B为本发明中R4网络的结构示意图；

图5为本发明实施例中由多媒体资源实体实现放音的流程图；

图6为本发明实施例中由多媒体资源实体建立多方会议的流程图；

图7为本发明实施例中由多媒体资源实体进行编解码转换的流程图。

具体实施方式

参阅图4A所示，本发明的R4网络架构除了包括现有业务控制点SCP、网关移动交换中心GMSC、移动交换中心MSC和媒体网关MGW等功能实体外，还包括提供业务媒体资源管理的多媒体资源实体MRE，该MRE包括多媒体资源控制器(模块)MREC和多媒体资源处理器(模块)MREP；其中，MREC与GMSC和MSC连接，MREP与MGW连接，进一步的MREC还可与SCP连接。

参阅图4B所示，本发明的R4网络在图4A的基础上进一步包括应用服务器AS，该AS分别与GMSC和MREC连接。

以下主要以图4B为例进行详细说明。

MREC实体在物理实现可以MREP集成在一起(如图4B中所示)，或者，MREC和MERP也可以分别独立的物理实体，或者，MRE也可以和(G)MSCServer/SCP/AS等集成在一起。MREC解析从AS，SCP或MSC Server接收的信息并控制MREP中的媒体流资源。

MREP实体与MGW相互独立，一个MREP可以与多个MGW相连接。MREP可以完成新的业务需求中MGW无法提供的媒体资源能力，物理实现可以和MREC集成，也可以是单独设置的物理实体。MREP在MREC的控制下进行媒体处理，其功能包括：

A、提供MREC控制所需的资源，如：语音Announce资源，会议Conference资源和编解码CODEC资源等；

B、混合入媒体流，如，多方会议等；

C、作为源端，发送媒体流，如，多媒体通知音等；

D、处理媒体流，如，音频编解码转换、媒体分析等。

MREC实体和MREP实体之间可以是一对多的关系，即一个MREC可以管理多个MREP实体。

提供业务媒体资源管理的AS实体在物理实现上可以和SCP集成，也可以是单独的物理实体，该AS提供但不限于以下功能：

A、为终端用户提供各种增值业务：

B、提供和MSC Server间的接口，用于接收MSC Server上报的业务触发消息，进行业务控制；

C、提供和MREC间的接口，用于向MREC下发媒体资源控制命令。

在R4网络中引入MRE和AS后，MSC Server通过协议扩展支持SIP或其他适用协议，以支持和AS互通，以及通过软件升级引入各种新业务，这些业务可能使用MRE的媒体资源能力。

MREC和AS之间接口Interface1用于MREC接收来自AS的媒体资源控制命令，该接口为外部接口时可以但不限于以SIP协议实现，若为内部接口还可以通过自定义内部接口实现。

MREC和MSC Server之间接口Interface2用于MREC接收来自MSC Server的媒体资源控制命令，该接口为外部接口时和Nc接口保持一致即支持TUP/ISUP/BICC协议互通，物理承载可使用TDM/IP实现，若为内部接口还可以通过自定义内部接口实现。

MREP和MGW之间接口Interface3用于和用户进行媒体流交互时，完成媒体流的IP承载，该接口和Nb接口保持一致，即支持RTP/AAL2/AMR协议互通，物理承载可使用TDM/IP/ATM实现。

MREC和MREP之间接口Interface4用于MREC指示MREP完成相应的媒体资源处理，该接口为外部接口时可以但不限于以H.248协议实现，若为内部接口还可以通过自定义内部接口实现。

MSC Server和AS之间接口Interface5用于MSC Server进行增值业务触发，该接口可以但不限于以SIP协议实现。

MREC和SCP之间接口Interface6用于MREC接收来自SCP的媒体资源控制命令，该接口为外部接口时以CAP协议实现，若为内部接口还可以通过自定义内部接口实现。

在R4网络架构中引入MRE/和AS后：

MREC实体管理MREP的方式包括：

A、MREP在状态发生变化(资源能力发生变化，设备状态发生变化)时主动向MREC进行注册，注册信息包括资源能力和MREP地址信息。

一个MREP可以有多种资源能力，也可以将不同的媒体资源分布在不同的MREP上；

B、MREC在接收到AS/SCP/MSC Server的控制命令时根据其存储的MREP的媒体资源能力和地址信息向满足要求的MREP发出资源请求。

业务的媒体资源控制可以通过以下几种方式之一或者它们的任意组合完成：

1、AS接受业务触发时：

当AS接受了MSC Server的业务触发请求，发现本次业务需要媒体资源支持时，会根据其内部的业务逻辑向已在其内部注册的MREC发起资源请求，或者将该请求发往(G)MSC Server，由(G)MSC Server对该请求进行转发，MREC对该请求进行解析，转换为MREP能够识别的格式(H.248包格式)，指示MREP进行相应的媒体处理，MREP提供MREC要求的媒体资源，并通过和MGW之间的链路通路完成媒体资源到终端用户的承载，其中AS/(G)MSC Server对于CS域网络内MREC的发现通过传统的电路交换网号码段路由方式实现。

2、SCP接受业务触发时：

当SCP接受了MSC Serve的业务触发请求，发现本次业务需要媒体资源支持时，会根据其内部的业务控制将业务指示及MRE地址信息等发送给(G)MSC Server，(G)MSC Server将该请求进行转换，并向指定的MREC进行转发；或者，SCP直接向MREC发起资源请求，MREC对该请求进行解析，转换为MREP能够识别的格式，指示MREP进行相应的媒体处理，MREP提供MREC要求的媒体资源，并通过和MGW之间的链路通路完成媒体资源到终端用户的承载。其中SCP对于CS域网络内MREC的发现通过传统的电路交换网号码段路由方式实现；

3、(G)MSC Server通过数据配置直接触发：

(G)MSC Server可以通过静态表数据配置，指定对于某些增值业务若需要MRE提供媒体资源时，不通过SCP或AS而是直接向数据配置表中指定的MREC发起媒体资源请求，MREC收到请求后进行信令转换指示MREP进行相应的媒体处理，MREP提供MREC要求的媒体资源，并通过和MGW之间的链路通路完成媒体资源到终端用户的承载。其中(G)MSC Server对于CS域网络内MREC的发现通过传统的电路交换网号码段路由方式实现。

参阅图5所示，SCP接受业务触发，对主叫用户的放音的主要过程如下：

步骤1至3：终端UE发送业务请求，该业务请求接续到被叫UE所在MSCb。

步骤4：当被叫MSC b接收到IAM入局请求后，分析判断消息中携带的被叫号码，若被叫为彩铃业务用户，向SCP发起业务触发。

步骤5：SCP将在其内部注册的MRF地址等信息通过业务触发响应消息返回给被叫MSC b。

步骤6、7：被叫MSC b获取被叫用户状态。

步骤8、9：当被叫用户空闲时，MSC b向MREC发起资源请求，MREC判断支持MSC b所请求的资源类型后向其返回相应的响应。

步骤10：MREC控制MREP通过和MGW之间链路向主叫发被叫定制的彩铃音。

参阅图6所示，AS接受业务触发，建立多方会议的主要过程如下(图中未示出UE)：

步骤1：MSC收到UE-1建立多方通话请求消息，请求中指示希望加入UE-2，UE-3到本次会议中。

步骤2-3：MSC返回临时响应并将请求转发至AS。

步骤4：AS执行相关业务逻辑允许建立本次会议。

步骤5-8：AS对MREC发出请求，指示建立多方通话，得到本次会议标识，并为UE-2接入做准备。

步骤9-13：AS对UE-2发出请求并建立和UE-2之间连接。

步骤14-17：AS返回响应确认消息。

步骤18-21：AS使用上面申请到的会议标识对MREC发出资源请求，为UE-3接入做准备。

步骤22-26：AS对UE-3发出请求并建立和UE-3之间连接。

步骤27-30：AS返回响应确认消息。

步骤31-34：AS使用上面申请到的会议标识对MREC发出资源请求，为UE-1接入会议做准备。

步骤35-36：对UE-1返回本次会议建立成功。

步骤37：建立会议。

步骤38-41：AS返回确认消息。

参阅图7所示，主被叫在呼叫建立过程中需要进行编解码转换的主要过程如下：

步骤1：MSC收到主叫方业务请求。

步骤2：MSC向主叫返回临时响应。

步骤3：MSC根据用户签约数据该请求触发到AS。

步骤4：AS的业务逻辑继续处理该业务请求。

步骤5：AS通过MSC发送请求给对端被叫方。

步骤6：MSC转发该请求。

步骤7：被叫方返回无法接受请求，并在在响应消息中指出不支持请求中提供的编码方式，并携带自己支持的编码方案。

步骤8：MSC向被叫方返回确认消息。

步骤9：被叫方的响应转发至AS。

步骤10：AS业务逻辑发现存在MREC可以完成该编解码转换。

步骤11：AS向MSC返回确认消息。

步骤12-17：AS向MREC发出请求，要求为被叫方建立编解码转换。

步骤18-25：AS对被叫发出请求，要求在被叫方和MRE之间建立会话。

步骤26-29：AS对MREC发出请求，要求为主叫方建立编解码转换。

步骤30-38：呼叫建立，主被叫正常通话。

本发明通过在R4网络架构中引入MREC/MREP功能实体，实现了增值业务中媒体资源通过单独外设实现时的承载控制相分离；通过对媒体资源能力的提高，使媒体资源设备满足用户更高的业务需求，便于各种新业务开展。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1、一种R4网络***，包括：

移动交换中心，与业务控制点连接，用于提供信令控制功能；

媒体网关，与所述移动交换中心连接，用于提供媒体流承载；

业务控制点，与所述移动交换中心连接，用于提供智能业务；

其特征在于，还包括：

多媒体资源实体，与所述移动交换中心和媒体网关连接；并且，该多媒体资源实体包含多媒体资源控制器和多媒体资源处理器，所述多媒体资源控制器用于接收移动交换中心发送的媒体资源控制命令，所述多媒体资源处理器与所述媒体网关相互独立，用于根据所述多媒体资源控制器的控制命令完成媒体资源处理和通过所述媒体网关提供媒体资源。

2、如权利要求1所述的R4网络***，其特征在于，所述多媒体资源实体还与所述业务控制点连接，并由多媒体资源控制器接收业务控制点发送的媒体资源控制命令并控制所述多媒体资源处理器。

3、如权利要求1所述的R4网络***，其特征在于，还包括：

应用服务器，与所述多媒体资源实体和移动交换中心连接，用于提供增值应用服务，或者通过向多媒体资源实体下发媒体资源控制命令，由多媒体资源实体中的多媒体资源控制器控制多媒体资源处理器完成媒体处理并提供媒体资源。

4、如权利要求1、2或3所述的R4网络***，其特征在于，所述多媒体资源控制器与所述多媒体资源处理器设置为一体；或者，所述多媒体资源控制器与所述多媒体资源处理器分别为独立设置的物理实体；或者，所述多媒体资源处理器为独立设置的物理实体，所述多媒体资源控制器设置在其他网络实体中。

5、如权利要求4所述的R4网络***，其特征在于，所述多媒体资源处理器与多个媒体网关连接。

6、如权利要求4所述的R4网络***，其特征在于，所述多媒体资源处理器为多个，并由所述多媒体资源控制器进行控制。

7、一种如权利要求1中所述的R4网络***提供媒体资源的方法，其特征在于，包括如下步骤：

R4网络中处理业务请求的网络实体向多媒体资源实体发送媒体资源控制命令；

所述多媒体资源实体中的多媒体资源控制器解析所述媒体资源控制命令，并指示多媒体资源处理器提供媒体资源；

所述多媒体资源处理器根据所述媒体资源控制命令完成多媒体资源处理，并通过媒体网关完成到用户终端的媒体资源承载。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，对于电路域中的多媒体资源实体，所述网络实体通过电路交换网号码段路由方式发送媒体资源控制命令到所述多媒体资源实体。

9、如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述处理业务请求的网络实体为业务控制点，该业务控制点直接向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令，或者该业务控制点通过移动交换中心向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令。

10、如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述处理业务请求的网络实体为提供增值应用的应用服务器，该应用服务器直接向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令，或者该应用服务器通过移动交换中心向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令。

11、如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述处理业务请求的网络实体为移动交换中心，该移动交换中心接收到业务请求后根据配置数据直接向所述多媒体资源实体发送媒体资源控制命令。

Images