CN115361362A - 基于ims的煤矿通话***和方法 - Google Patents

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李秀文
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Abstract

本发明提供一种基于IMS的煤矿通话***和方法，其通过核心网IMS模块中转用户终端与调度模块之间的呼叫消息、应答消息以及通话数据，不需要在用户终端上开发VoIP APP，用户终端使用自身具备的拨号呼叫和来电接听接口就可以完成与调度模块下的调度台或者IP话机的互通，具有更低的接通时延、更高的通话质量、更广泛且便捷地兼容不同的用户终端的能力。

Description

基于IMS的煤矿通话***和方法
技术领域
本发明属于通话技术领域，尤其涉及一种基于IMS的煤矿通话***和方法。
背景技术
IMS（IP Multimedia Subsystem）是IP多媒体***，是一种网络的核心技术。
LTE（Long Term Evolution）是由3GPP（The 3rd Generation PartnershipProject，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（Universal Mobile TelecommunicationsSystem，通用移动通信***）技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。
VOLTE（Voice over Long-Term Evolution）是一个面向用户终端的高速无线通信标准。在VoLTE方案日益完善，且煤矿地面与井下4G/5G网络全覆盖的情况下，产生了用户接入煤矿调度***的需求。
用户终端接入调度***的方法也非常之多，最常见的是在用户终端上开发APP应用，使其具备VoIP的能力，由调度台或者IP话机与用户终端之间交互呼叫消息、应答消息以及通话数据，但由于VoIP是一种尽力而为的通信技术，在使用时存在呼叫不通、丢字、断线等诸多问题，且用户终端的类型、配置、厂家、***都参差不齐，APP需要与用户终端***进行底层融合开发，从而确保APP一直处于保活状态，导致用户无法自由选择，因此采用VoIP方式用户并不认可。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，提供一种低时延、稳定性高、通话体验好、适用性广泛的基于IMS的煤矿通话***和方法。
本发明采用的技术方案如下：
作为本发明的第一方面，提供一种基于IMS的煤矿通话***，包括调度模块、用户终端和核心网IMS模块：
所述调度模块用于将调度端设备的消息数据发送至核心网IMS模块，或，将所述核心网IMS模块的消息数据发送至所述调度端设备；
所述用户终端用于向所述核心网IMS模块发送消息数据，或，从所述核心网IMS模块接收消息数据；
所述核心网IMS模块用于中转所述用户终端与调度模块之间的消息数据。
作为本发明的第二方面，提供一种基于IMS的煤矿通话方法，包括：
将调度端设备的消息数据发送给核心网IMS模块，或，将所述核心网IMS模块的消息数据发送给所述调度端设备；
向所述核心网IMS模块发送消息数据，或，从所述核心网IMS模块接收消息数据；
中转用户终端与调度模块之间的消息数据。
本发明通过核心网IMS模块中转用户终端与调度模块之间的呼叫消息、应答消息以及通话数据，不需要在用户终端上开发VoIP APP，用户终端使用自身具备的拨号呼叫和来电接听接口就可以完成与调度模块下的调度台或者IP话机的互通，具有更低的接通时延、更高的通话质量、更广泛且便捷地兼容不同的用户终端的能力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
图1为本发明一种基于IMS的煤矿通话***的结构示意图；
图2为本发明的核心网IMS的示意图；
图3为本发明的核心网IMS模块的结构示意图；
图4为本发明的手机呼叫调度台的流程示意图；
图5为本发明的手机参与强插业务的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图对本发明的实施方式予以说明。需要说明的是，本说明书中所涉及的实施方式不是穷尽的，不代表本发明的唯一实施方式。以下相应的实施例只是为了清楚的说明本发明专利的发明内容，并非对其实施方式的限定。对于该领域的普通技术人员来说，在该实施例说明的基础上还可以做出不同形式的变化和改动，凡是属于本发明的技术构思和发明内容并且显而易见的变化或变动也在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本说明书实施例提供一种基于IMS的煤矿通话***，包括调度模块110、用户终端120以及核心网IMS模块130。
调度模块110用于将调度端设备的消息数据发送给核心网IMS模块130，或，将核心网IMS模块130的消息数据发送给调度端设备。
用户终端120用于向核心网IMS模块130发送消息数据，或，从核心网IMS模块130接收消息数据。
核心网IMS模块130用于中转用户终端120与调度模块110之间的消息数据。
其中，调度端设备是指调度台141或IP话机142，消息数据包括：SIP消息、媒体RTP数据。
通过核心网IMS模块130中转用户终端120与调度模块110之间的呼叫消息、应答消息以及通话数据，不需要在用户终端上开发VoIP APP，用户终端使用自身具备的拨号呼叫和来电接听接口就可以完成与调度模块下的调度台或者IP话机的互通，具有更低的接通时延、更高的通话质量、更广泛且便捷地兼容不同的用户终端的能力。
以用户终端120发起呼叫为例，核心网IMS模块130将经过其P-CSCF网元的呼叫消息转发到调度模块110，再由调度模块110呼叫其下的调度台141或IP话机142，调度台141或IP话机142应答后，调度模块110将应答消息转发给核心网IMS模块130的S-CSCF网元，以完成音视频通话的信令，促使用户终端120与调度台141或IP话机142通话。通话数据则由核心网IMS模块130的会话边界控制器SBC与调度模块110完成收发、协商，过程同VOIP呼叫一致，在此就不再赘述。
当然，也可以由调度台141或IP话机142发起呼叫，呼叫消息经调度模块110、核心网IMS模块130发送给相应的用户终端120，由该用户终端150进行应答，应答消息经核心网IMS模块130转发给调度模块110。
用户终端120具备拨号呼叫和来电接听功能，并且可以进行语音视频通话，如5G手机，其中，呼叫消息以及应答消息均为SIP消息，通话数据为媒体RTP数据。
下面以手机呼叫调度台为例，如图4所示，详细流程如下：
用户通过手机拨调度台的号码后：
(1-2)：手机发起呼叫至调度模块, 未带鉴权信息。
（3-4）：调度模块发起需要鉴权消息（407消息）至手机。
（5-6）：手机携带鉴权信息，再次发起呼叫至调度模块。
（7）：调度模块将呼叫转发到被叫调度台。
（8-10）：手机呼叫调度台振铃（8-10）。
（11-15）：调度台摘机。
手机收到调度台摘机请求，并回复ACK确认。
如图3所示，核心网IMS模块130包括接收注册请求单元、鉴权单元、账号开设单元、转发单元、第一获取单元、第一呼叫单元、第二获取单元、第二呼叫单元、查询单元以及返回单元。
在用户终端120向核心网IMS模块130发送注册请求时：
1、接收注册请求单元接收注册请求。
2、鉴权单元根据预设条件对注册请求进行鉴权。
3、账号开设单元在鉴权结果为成功时，开设相应用户终端的账号，并返回注册成功消息；在鉴权结果为失败时，接收注册请求直至接收完毕。
4、转发单元转发注册成功消息至相应的用户终端120。
在用户终端120呼叫调度端设备时：
1、第一获取单元获取被叫的调度端设备的网元地址:
如图2所示，将用户终端120发起的呼叫经煤矿专网IMS的P-CSCF网元转发至核心网IMS的会话边界控制器SBC，通过会话边界控制器SBC根据局数据配置选择本地的I-CSCF网元接入到煤矿专网IMS，针对该被叫侧入局呼叫，通过I-CSCF网元使用被叫号码发起LIR查询，获知被叫调度台141或者IP话机142所在的S-CSCF网元地址。
2、第一呼叫单元根据网元地址呼叫调度端设备:
通过I-CSCF网元发起呼叫到被叫调度台141或者IP话机142所在的S-CSCF网元地址，被叫调度台141或者IP话机142接收到呼叫，启动振铃并接听，用户终端120完成与调度台141或者IP话机142的通话建立过程。
在调度端设备呼叫用户终端120时：
1、第二获取单元获取被叫的用户终端120的网元地址：
用户通过调度台141或者IP话机142拨打煤矿专网号码（专网号码全部为VoLTE用户且在公网开户），调度台141或者IP话机142通过调度模块110发起呼叫。第二获取单元将调度模块110发起的呼叫经煤矿专网IMS接入到核心网IMS的会话边界控制器SBC，通过会话边界控制器SBC将消息转入到核心网IMS的I-CSCF网元，通过I-CSCF网元使用被叫号码发起LIR查询，获知被叫用户终端所在的S-CSCF网元地址，即被叫S-CSCF网元的地址。
2、第二呼叫单元根据网元地址呼叫用户终端120：
通过核心网IMS的I-CSCF网元根据查询结果将被叫号码路由至被叫S-CSCF网元，通过被叫S-CSCF网元触发来电呼入业务。
3、查询单元根据被叫的用户终端120的号码查询路由地址：
先通过核心网IMS的HSS服务器查询获取路由主机地址，然后通过DNS查询获取路由IP地址。
4、返回单元根据路由地址返回呼叫结果至调度端设备：
通过被叫S-CSCF网元根据路由地址将呼叫路由至核心网IMS的会话边界控制器SBC，通过会话边界控制器SBC根据局数据配置将呼叫路由至煤矿专网IMS，通过煤矿专网IMS将呼叫结果经调度模块110返回到调度台141或者IP话机142，就此完成呼叫过程。
在一种实施方式中，上述核心网是指5G核心网，煤矿专网是指5G煤矿专网。
此外，本发明***还支持强插、强拆、监听、广播、组播、转接、代接等调度功能。
如图5所示，以强插业务为例，手机参与强插业务的流程如下:
（1-2）：手机A与手机B正在通话中。
（3）：调度台进行强插操作，发送强插INVITE携带A或者B的callID。
（4）：调度模块根据callID获取到手机A和手机B的通话后，创建混音通道通过消息（200 OK）返回给调度台。
此时调度台与手机A、手机B在此混音通道中混音通话。
基于同一构思，本说明书实施例还提供一种基于IMS的煤矿通话方法，该方法包括：
如图1所示，由调度模块110将调度端设备的消息数据发送给核心网IMS模块130，或，将核心网IMS模块130的消息数据发送给调度端设备。
由用户终端120向核心网IMS模块130发送消息数据，或，从核心网IMS模块130接收消息数据。
由核心网IMS模块130中转用户终端120与调度模块110之间的消息数据。
其中，调度端设备是指调度台141或IP话机142，消息数据包括：SIP消息、媒体RTP数据。
通过核心网IMS模块130中转用户终端120与调度模块110之间的呼叫消息、应答消息以及通话数据，不需要在用户终端上开发VoIP APP，用户终端使用自身具备的拨号呼叫和来电接听接口就可以完成与调度模块下的调度台或者IP话机的互通，具有更低的接通时延、更高的通话质量、更广泛且便捷地兼容不同的用户终端的能力。
以用户终端120发起呼叫为例，核心网IMS模块130将经过其P-CSCF网元的呼叫消息转发到调度模块110，再由调度模块110呼叫其下的调度台141或IP话机142，调度台141或IP话机142应答后，调度模块110将应答消息转发给核心网IMS模块130的S-CSCF网元，以完成音视频通话的信令，促使用户终端120与调度台141或IP话机142通话。通话数据则由核心网IMS模块130的会话边界控制器SBC与调度模块110完成收发、协商，过程同VOIP呼叫一致，在此就不再赘述。
当然，也可以由调度台141或IP话机142发起呼叫，呼叫消息经调度模块110、核心网IMS模块130发送给相应的用户终端120，由该用户终端150进行应答，应答消息经核心网IMS模块130转发给调度模块110。
用户终端120具备拨号呼叫和来电接听功能，并且可以进行语音视频通话，如5G手机，其中，呼叫消息以及应答消息均为SIP消息，通话数据为媒体RTP数据。
下面以手机呼叫调度台为例，如图4所示，详细流程如下：
用户通过手机拨调度台的号码后：
(1-2)：手机发起呼叫至调度模块, 未带鉴权信息。
（3-4）：调度模块发起需要鉴权消息（407消息）至手机。
（5-6）：手机携带鉴权信息，再次发起呼叫至调度模块。
（7）：调度模块将呼叫转发到被叫调度台。
（8-10）：手机呼叫调度台振铃（8-10）。
（11-15）：调度台摘机。
手机收到调度台摘机请求，并回复ACK确认。
在用户终端120向核心网IMS模块130发送注册请求时，由核心网IMS模块130执行如下注册步骤：
1、接收注册请求。
2、根据预设条件对注册请求进行鉴权。
3、在鉴权结果为成功时，开设相应用户终端的账号，并返回注册成功消息；在鉴权结果为失败时，接收注册请求直至接收完毕。
4、转发注册成功消息至相应的用户终端120。
在用户终端120呼叫调度端设备时，由核心网IMS模块130执行如下第一呼叫步骤：
1、获取被叫的调度端设备的网元地址:
将用户终端120发起的呼叫经煤矿专网IMS的P-CSCF网元转发至核心网IMS的会话边界控制器SBC，通过会话边界控制器SBC根据局数据配置选择本地的I-CSCF网元接入到煤矿专网IMS，针对该被叫侧入局呼叫，通过I-CSCF网元使用被叫号码发起LIR查询，获知被叫调度台141或者IP话机142所在的S-CSCF网元地址。
2、根据网元地址呼叫调度端设备:
通过I-CSCF网元发起呼叫到被叫调度台141或者IP话机142所在的S-CSCF网元地址，被叫调度台141或者IP话机142接收到呼叫，启动振铃并接听，用户终端120完成与调度台141或者IP话机142的通话建立过程。
在调度端设备呼叫用户终端120时，由核心网IMS模块130执行如下第二呼叫步骤：
1、获取被叫的用户终端120的网元地址：
用户通过调度台141或者IP话机142拨打煤矿专网号码（专网号码全部为VoLTE用户且在公网开户），调度台141或者IP话机142通过调度模块110发起呼叫。
将调度模块110发起的呼叫经煤矿专网IMS接入到核心网IMS的会话边界控制器SBC，通过会话边界控制器SBC将消息转入到核心网IMS的I-CSCF网元，通过I-CSCF网元使用被叫号码发起LIR查询，获知被叫用户终端所在的S-CSCF网元地址，即被叫S-CSCF网元的地址。
2、根据网元地址呼叫用户终端120：
通过核心网IMS的I-CSCF网元根据查询结果将被叫号码路由至被叫S-CSCF网元，通过被叫S-CSCF网元触发来电呼入业务。
3、根据被叫的用户终端120的号码查询路由地址：
先通过核心网IMS的HSS服务器查询获取路由主机地址，然后通过DNS查询获取路由IP地址。
4、根据路由地址返回呼叫结果至调度端设备：
通过被叫S-CSCF网元根据路由地址将呼叫路由至核心网IMS的会话边界控制器SBC，通过会话边界控制器SBC根据局数据配置将呼叫路由至煤矿专网IMS，通过煤矿专网IMS将呼叫结果经调度模块110返回到调度台141或者IP话机142，就此完成呼叫过程。
在一种实施方式中，上述核心网是指5G核心网，煤矿专网是指5G煤矿专网。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种基于IMS的煤矿通话***，其特征在于，包括调度模块、用户终端和核心网IMS模块：
所述调度模块用于将调度端设备的消息数据发送给核心网IMS模块，或，将所述核心网IMS模块的消息数据发送给所述调度端设备；
所述用户终端用于向所述核心网IMS模块发送消息数据，或，从所述核心网IMS模块接收消息数据；
所述核心网IMS模块用于中转所述用户终端与调度模块之间的消息数据。
2.如权利要求1所述的基于IMS的煤矿通话***，其特征在于，在所述用户终端向所述核心网IMS模块发送注册请求时，所述核心网IMS模块包括：
接收注册请求单元，用于接收所述注册请求；
鉴权单元，用于根据预设条件对所述注册请求进行鉴权；
账号开设单元，用于在鉴权结果为成功时，开设相应用户终端的账号，并返回注册成功消息；在鉴权结果为失败时，接收所述注册请求直至接收完毕;
转发单元，用于转发所述注册成功消息至相应的用户终端。
3.如权利要求1所述的基于IMS的煤矿通话***，其特征在于，在所述用户终端呼叫所述调度端设备时，所述核心网IMS模块还包括：
第一获取单元，用于获取被叫的所述调度端设备的网元地址；
第一呼叫单元，用于根据所述网元地址呼叫所述调度端设备。
4.如权利要求1所述的基于IMS的煤矿通话***，其特征在于，在所述调度端设备呼叫所述用户终端时，所述核心网IMS模块还包括：第二获取单元，用于获取被叫的所述用户终端的网元地址；
第二呼叫单元，用于根据所述网元地址呼叫所述用户终端；
查询单元，用于根据被叫的所述用户终端的号码查询路由地址；
返回单元，用于根据所述路由地址返回呼叫结果至所述调度端设备。
5.如权利要求1所述的基于IMS的煤矿通话***，其特征在于，所述消息数据包括：SIP消息、媒体RTP数据。
6.一种基于IMS的煤矿通话方法，其特征在于，包括：
将调度端设备的消息数据发送给核心网IMS模块，或，将所述核心网IMS模块的消息数据发送给所述调度端设备；
向所述核心网IMS模块发送消息数据，或，从所述核心网IMS模块接收消息数据；
中转用户终端与调度模块之间的消息数据。
7.如权利要求6所述的基于IMS的煤矿通话方法，其特征在于，还包括在所述用户终端向所述核心网IMS模块发送注册请求时，执行如下注册步骤：
接收所述注册请求；
根据预设条件对注册请求进行鉴权；
在鉴权结果为成功时，开设相应用户终端的账号，并返回注册成功消息；在鉴权结果为失败时，接收所述注册请求直至接收完毕;
转发所述注册成功消息至相应的用户终端。
8.如权利要求6所述的基于IMS的煤矿通话方法，其特征在于，还包括在所述用户终端呼叫所述调度端设备时，执行如下第一呼叫步骤：
获取被叫的所述调度端设备的网元地址；
根据所述网元地址呼叫所述调度端设备。
9.如权利要求6所述的基于IMS的煤矿通话方法，其特征在于，还包括在所述调度端设备呼叫所述用户终端时，执行如下第二呼叫步骤：
获取被叫的所述用户终端的网元地址；
根据所述网元地址呼叫所述用户终端；
根据被叫的所述用户终端的号码查询路由地址；
根据所述路由地址返回呼叫结果至所述调度端设备。
10.如权利要求6所述的基于IMS的煤矿通话方法，其特征在于，所述消息数据为SIP消息、媒体RTP数据。
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