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1、I M S 中一种针对多方参与通话的信令优化解决方案张凌苗1 徐惠民2( 北京邮电大学电信工程学院北京1 0 0 8 7 6 )( z h a n g l m _ m a r s s o h u c o r n )摘要对I M S 媒体协商的S I P 信令流程进行了研究，提出了一个主要针对于在I M S 中涉及多方通话的会话建立的方案。这一方案解决了在涉及多方的会话建立过程中信今流程比较复杂的问题，从而大大缩短了通话双方等待的时间。本方案通过利用规范中规定的S I P 信令流程，尽可能地欣一些应答信令起到更多的作用，从而简化信令流程。关键宇S I P 信令；多方；媒体协商Am e t h o
2、 df o ro p t i m i z a t i o no fs i ps i g n a l i n gp r o c e s so fm e d i an e g o t i a t i o ni nm u l t i u s e rs e s s i o ne s t a b l i s h m e n to fD 压SZ h a n g L i n g M i a o l ，X u H u i M i n 2( S c h o o lo f T e l e c o m m u i c a t i o nE n g i n e e r i n g ，B e i j i n gU n
3、i v e r s i t yo f P o s t sa n d T e l e c o m m u n i c a t i o n s ，B e i j i n g1 0 0 8 7 6 ，C h i n a )( z h a n g l m _ m a r s s o h u c o r n )A b s t r a c t ：T h es i pp r o c e s so fm e d i an e g o t i a t i o nh a sb e e nr e s e a r c h e da n dam e t h o dt h a tc a nb eu s e dt os o
4、 l v et h ep r o b l e mt h a ti sr e s u l tf r o mt h a tm u l t i u s e ri si n v o l v e di nas e s s i o ne s t a b l i s h m e n ti sp r e s e n t e d T h u s ，t h eu s a g eo ft h i sm e t h o dc a ns h o r t e ng r e a t l yt h ew a i t i n gt i m eo fu s e r s T h i sm e t h o dU s e St h e
5、r e g u l a rr e s p o n s es i ps i g n a l i n gt oc a r r ym o r em e d i an e g o t i a t i o np a r a m e t e ra sp o s s i b l ea st h e yC a l l ，w h i c hi sb e n e f i tt os i g n a l i n gp r o c e s s K e yW o r d s ：S I Ps i g n a l i n g ；m u l t i - u s e r ；m e d i an e g o t i a t i
6、o n1 引言在I M S 体系中，基础的服务功能就足为用户建立端到端的会话。会话的建立依赖于S I P 信令在端与端之间进行传输和交换，一个多媒体会话的建立通常需要数条到数十条不等的信令进行交换。如果会话的建立不仅仅涉及两个用户，比如前转、代答等业务，那么建立会话的信令过程有可能非常复杂。而在今天的通信网络体系中，跨洲际的通话过程非常普遍。一个会话建立的过程往往需花费数秒钟，这在用户看来，有时候是难以忍受的。而且这种非常耗时的网络信令交换往往也对网络设计提出的苛刻的要求。比如在使用S I P 信令发送I N V I T E 时，为了不让主叫端或者一些网元在网络传输耗时太久而导致没有接到相应响
7、应的情况下，不会总是认为会话超时而导致重发I N V I T E ，就设计了1 0 f f r R Y I N G 来对发起端进行尽可能及时地响应。虽然这种方式对于网络比较有效，但足从用户感受的角度来说效果并不好。所以本文在分析和观察的基础上，提出一种新的方法来提高S I P 信令交换的效率，使得涉及三方或多方的会话建立过程大大缩短。2 对I M S 中涉及媒体协商的一般会话建立过程的分析在I M S 体系中，建立媒体会话过程的核心就是通过信令携带通话终端的媒体能力和信息进行交换，使得通话双方都能了解对方的媒体能力以及端口地址等信息。只有双方都得到了对方的媒体信息后，媒体流才能真正建立起来。那
8、么I M S 中般媒体协商过程如下图：图1I M S 会话建立呼叫流程从图中我们可以看到，主叫方通过I N V I T E 信令把自己的媒体信息( S D p 报文) 发向被叫方，被叫方通过对主叫I N V I T E 的响应信令将自己的媒体信息发向主叫方，这样个媒体协商的过程就完成了。当然如果出现媒体信息变动，变动的一方还可以发送U P D A T E 来通知对方自己变动后的媒体信息。这个过程看起来比较简单，但是这仅仅是只有两个参与者的会话建立过程。如果遇到三个或多个参与者的情况，这个过程会显著地复杂起来。3 对有三个或多个会话参与者建立会话过程的分析在这里，我们选择I M Sc e n t
9、 r e x 业务中的同组代答业务来进行分析。首先描述一下同组代答的业务场景：在I M S 中，通过在c e n t r e xA S 上进行设定，我们可以维护一个群组。这个群组由个或多个I M S 签约用户组成，当他们在呼叫另一个同群组的用户时，可以使用短号方式等群组业务，同组代答也是其中一个业务。当群组中一个用户的终端发出振铃音，提示用户有一个呼叫进来，但是由于拥有这个终端的用户不在而不能应答这个呼叫时，同群组的另一个用户可以通过自己的终端来代替那个被呼叫的用户接通这个呼叫并与之通话。这个会话建立的信令的主要过程如下图：图2 同组代答会话建立呼叫流程可以看到，在代答过程发生前，会话建立的信
10、令流程与我们在上节中分析的端到端的信令流程基本相同：即包含双方的媒体信息的交换过程。而在用户C 摘机后，产生一个代答I N V I “ I E 信令后，信令显然比上面的过程要复杂了，这主要是因为主叫用户A 由于通话对象的改变要重新和对方进行媒体协商，相当于又进行了一次会话建立过程。即在用户A 呼叫对方的过程中，实际是经历了两次会话的建立过程。这必然会让用户A 感到通话建立所花的时间比较长，尤其是如果这是个洲际通话，那么这个过程非常有可能花掉数秒钟。如果再遇上网络问题，那么这个过程将是难以忍受的。当然，上述场景还只是I M S 众多业务中的个，由于I M S 的目标就是将多种网络进行深度的融合，
11、所以涉及多方通话的业务场景很多。所以，在这样的会话建立过程中，尽量地优化信令流程将是非常重要的。4 一种新的多方会话建立过程的信令优化方法本节依旧采用上节所述的同组代答的业务场景来进行举例。通过上述分析，我们知道，在这种多方参与的情况下，由于每次的会话建立都要经历一个完整的会话建立过程，即在呼叫转移，同组代答等情况时，主叫都要和新加入的被叫端重新进行媒体协商过程，而且携带有双方媒体信息的信令都要从一端到另一端，这个传递交换过程耗费了大量的时间。如果我们能够是媒体信令在满足要求的情况下，尽量缩短传输的距离和所经过的网元，那么必然可以降低会话建立的时间。依据这样的思路，现提出一种新的优化信令的方法
12、。在这个方法中，我们需要充分利用c e n t r e xA S 。我们知道，由于涉及到服务功能的提供，所以任何一个会话建立的信令都必须经过c e n t r e xA S ，然后由c e n t r e xA S 鉴别用户签约了哪些业务，然后再提供相应的服务。所以c e n t r e x A S 完全可以作为一个信令接收、储存和发送的中转站。3 0 8在同组代答这个场景中，代答用户C 的I N V I T E 在到达c e n t r e xA S 后，会触发A S 产生2 0 0O K 应答主叫用户A ，然后用户A 要按规定响应A C K 。然而，用户C 的I N V I I E 在这个
13、过程中仍旧没有发出，它要迟后到待c e n t r e xA S 把前面的响应处理完，然后再按信令流程取消对用户B 的呼叫后，才能传输携带用户C 的媒体信息的I N V I T E 信令。当用户C 的I N V I T E 信令到达用户A 后，A 才能发出自己的媒体信息，也只有当用户A 的媒体信息到达用户C 后才能建立起媒体流。我们在前文已经描述过这个业务场景，所以我们知道，这个繁复的信令传输交换流程是在两端的用户都已经摘机的情况下发生的，尤其是用户A 已经经历了第2 次的会话建立过程，这显然会使用户的体验感受相当不好。所以，使双方的I N V T I E 尽快到达对方以期尽早建立媒体流是我们
14、的目标。从原方案来看，当代答用户C 的I N V I T E 到达c e n t r e xA S 时触发了对用户A 初始I N V I T E 的最终响应2 0 0O K ，但是这仅仅是个最终响应，并无其他作用。R F C 规范中规定，2 0 0O K 可以携带用户的媒体协商信息( S D P 报文) ，所以如果能让这个2 0 0O K 携带用户C 的S D P 就能够节省后面的一部分信令交换。响应的，当这个携带用户C 媒体信息的2 0 0O K 到达用户A 后，按规范，用户A 也应该回应A C K 。同样的，A C K 也可以携带用户A 的媒体信息到达c e n t r e x A S ，
15、然后由A S 转发用户A 的媒体信息给用户C ，这样，如果用户C 得到c e n t r e xA S 发来的用户A 的S D P 后，用户A 和用户C 就已经完成了所有的媒体协商过程，也就是可以进行通话了。但是，由于c e n t r e xA S 在接通用户A 和C 之前必须取消原来用户A 和B 之间的通话连接，也就是要向用户B 发送C A N C E L 信令，这个信令必须在c e n t r e xA S 得到用户A 对发出的A C K 响应后才能发送，也就是说携带用户A 的A C K 并不能直接转发给用户C 。解决的方法就是通过对C A N C E L2 0 0O K 的响应A C
16、K 转发到用户C 。但是如果让A C K 能到达用户c ，那么其响应的C A N C E L 也必须到达用户C ，但是这样的话，C A N C E L 信令将会取消用户c 的邀请，这样显然是不行的。所以我们仅仅在携带用户A 的S D P 的A C K 到达C S C F 后进行仅仅发送一个无任何媒体信息的A C K 给用户B 以完成C A N C E L 的信令流程。而C S C F 则用2 0 0O K 把A 的S D P 发送给用户C 。这样用户C 的信令流程的完整性也得到了保证，而且用户A 和用户C 重新进行的媒体协商也尽可能快地完成了。信令流程如下图：l I| 州M | 辩慨仕i州，jl【l。E 蓦姑谢撇竹枉腰粮觏旷嚣妇p 错u 静杜I 灿纯C 啦， _ _ 酬l 稽C 翻m k 一l H - 缸姆c 垠佻爿P _ _ 一以哪娥C 伽#一 ( 耗 U 韩- _ _ C KA S D 舢- _ ： 城霸- - - - - - -
