專(zhuān)利名稱(chēng)：海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)的VoIP業(yè)務(wù)支持方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)的VoIP業(yè)務(wù)支持方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)遠(yuǎn)洋捕撈業(yè)的發(fā)展，海洋船舶上的移動(dòng)用戶(hù)需要在任意海區(qū)得到便利有效的通信和行業(yè)業(yè)務(wù)的支持，如定位、導(dǎo)航、遇險(xiǎn)報(bào)警、氣象、漁訊、語(yǔ)音通話和互聯(lián)網(wǎng)接入等。衛(wèi)星移動(dòng)通信(如Inmarsat海事衛(wèi)星系統(tǒng))可以用于遠(yuǎn)洋船舶，但較高的終端設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用、維護(hù)更新費(fèi)用和通信資費(fèi)限制了漁民等海上用戶(hù)在船舶上足夠配備和充分使用衛(wèi)星通信設(shè)備。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)全海區(qū)船與船之間以及船與岸之間的通信。如圖1所示，本發(fā)明所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)由海上移動(dòng)自組織網(wǎng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)通過(guò)船載衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)和陸地網(wǎng)關(guān)融合而成。在本發(fā)明所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)中，海上移動(dòng)自組織網(wǎng)由海上船舶通過(guò)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)船與船之間的無(wú)線通信。其具體實(shí)現(xiàn)方式可以采用基于IEEE802.1ls的無(wú)線Mesh網(wǎng)(Wireless Mesh Network)、IEEE802.16的Mesh模式或者非標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線自組織網(wǎng)。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，每個(gè)船上首先架設(shè)一個(gè)無(wú)線Mesh網(wǎng)接入點(diǎn)(Mesh AP)。海上漁業(yè)船隊(duì)通過(guò)MeshAP構(gòu)成無(wú)線多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)。船舶間構(gòu)成的無(wú)線Mesh網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)以及陸地Internet網(wǎng)的互連可基于IP協(xié)議。船與船之間的數(shù)據(jù)通信可以直接在海上無(wú)線Mesh網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行；船與岸的通信首先經(jīng)過(guò)無(wú)線多跳傳輸?shù)酱涎b有衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)的無(wú)線Mesh AP,再通過(guò)該船上的衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)疥懙鼐W(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)使用衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)時(shí)每條船上都需要配置衛(wèi)星通信終端，而我們所提出的海洋融合移動(dòng)通信系統(tǒng)只需要在少數(shù)船舶上配置衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)，減少了船舶上所需的衛(wèi)星通信終端數(shù)母，降低了船舶上衛(wèi)星通信系統(tǒng)的購(gòu)置、部署和維護(hù)費(fèi)用。利用移動(dòng)自組織網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)的融合來(lái)支持海洋漁業(yè)船舶通信是很有前景的技術(shù)方案，但這種新型異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也帶來(lái)了實(shí)現(xiàn)VoIP業(yè)務(wù)時(shí)保證經(jīng)濟(jì)性和服務(wù)質(zhì)量的雙重挑戰(zhàn)。本發(fā)明所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)是異構(gòu)無(wú)線融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。船與船之間和船與岸的話音通信可通過(guò)VoIP (Voice over IP)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明把移動(dòng)用戶(hù)在船與船之間進(jìn)行的VoIP話音通信稱(chēng)為本地VoIP業(yè)務(wù)，把移動(dòng)用戶(hù)在船與岸之間進(jìn)行的話音通信稱(chēng)為遠(yuǎn)程VoIP業(yè)務(wù)。圖2為本發(fā)明所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)提供VoIP業(yè)務(wù)的體系架構(gòu)示意圖。在陸地?zé)o線融合網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)性管理和語(yǔ)音會(huì)話管理可分別有移動(dòng)IP(MIP)和SIP (Session Initiation Protocol)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)中，當(dāng)直接使用傳統(tǒng)的MIP和SIP協(xié)議時(shí)，存在如何同時(shí)達(dá)到VoIP業(yè)務(wù)的質(zhì)量保證和話費(fèi)的經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)挑戰(zhàn)。為支持遠(yuǎn)程船與岸的VoIP通話，船上移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在漫游時(shí)需要全局的地址可達(dá)性，傳統(tǒng)的MIP和SIP信令就需要跨越多個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。具體而言，當(dāng)海上船舶移動(dòng)用戶(hù)在陸地和海上使用相同的移動(dòng)終端時(shí)，該移動(dòng)終端視為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(Mobile Node,MN)首先在陸地網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)歸屬代理(Home Agent)注冊(cè)其永久性的歸屬地址(Home Address，HoA)。當(dāng)漫游到海上船舶上時(shí)，該MN通過(guò)海上移動(dòng)自組織網(wǎng)中的外地代理(Foreign Agent, FA)獲得轉(zhuǎn)交地址(Care of Address, CoA)并和HA綁定。這時(shí)，如果使用傳統(tǒng)的MIP協(xié)議，一個(gè)海上MN和目的通信節(jié)點(diǎn)(Correspondent Node, CN)的數(shù)據(jù)傳輸都需要經(jīng)過(guò)HA，即便該目的CN是海上移動(dòng)自組織網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果本地VoIP通話也采取和遠(yuǎn)程VoIP通話同樣的實(shí)現(xiàn)方式，MIP信令需要借助衛(wèi)星通信網(wǎng)建立海上MN和陸地HA的連接，這將導(dǎo)致會(huì)話建立和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延增大，也使所涉及的衛(wèi)星通信話費(fèi)增加。在海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通過(guò)傳統(tǒng)的SIP信令建立VoIP會(huì)話也需要陸地的SIP代理/注冊(cè)服務(wù)器(Proxy/Registrar)的支持，和使用傳統(tǒng)的MIP協(xié)議具有相同的缺點(diǎn)。因此在海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)中需要一種可以同時(shí)支持本地和遠(yuǎn)程VoIP通話的方法，并且能滿足語(yǔ)音通話的經(jīng)濟(jì)性和可接受的服務(wù)質(zhì)量的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)的VoIP業(yè)務(wù)支持方法。本發(fā)明所述的VoIP業(yè)務(wù)支持方法采用雙IP地址和雙SIP帳戶(hù)相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)海上移動(dòng)用戶(hù)的移動(dòng)性管理和VoIP會(huì)話建立管理，使船到船的本地VoIP會(huì)話和船到岸的遠(yuǎn)程VoIP會(huì)話能選擇不同的傳輸路徑，從而盡可能減少了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的介入。當(dāng)一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)漫游到海上自組織網(wǎng)時(shí)，本發(fā)明所述的VoIP業(yè)務(wù)支持方法為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)同時(shí)分配本地IP地址和全局IP地址。本地IP地址用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)MN船到船的移動(dòng)自組織網(wǎng)接口，由移動(dòng)自組織網(wǎng)的路由協(xié)議支持來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自組織網(wǎng)內(nèi)部的通信；另一方面，為MN分配CoA作為全局IP地址來(lái)標(biāo)識(shí)其船到岸的傳輸接口，由Internet路由協(xié)議支持來(lái)實(shí)現(xiàn)MN和陸地CN之間的通信。采用這種方式可避免MN只有本地IP地址時(shí)無(wú)法建立雙向遠(yuǎn)程VoIP會(huì)話的情形，同時(shí)也比MN只有全局IP地址時(shí)具有最佳傳輸路徑選擇的優(yōu)越性。在麗只有全局IP地址時(shí)MIPv4的過(guò)程如圖2的步驟I至步驟5所示。這時(shí)，節(jié)點(diǎn)麗I和節(jié)點(diǎn)MN2通信時(shí)需要使用MN2的永久HoA作為目的地址來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。因?yàn)镠oA邏輯上屬于HA管理的網(wǎng)絡(luò)，MIP路由機(jī)制首先把麗I的數(shù)據(jù)分組發(fā)送到HA ；HA通過(guò)使用麗2的CoA并加上新的IP頭經(jīng)過(guò)IP隧道把這些分組轉(zhuǎn)移到FA，再由FA傳送到麗2。麗2作為發(fā)送方時(shí)，可以直接通過(guò)FA發(fā)送分組到MN1，而不需要把分組發(fā)送到HA。這便造成了 IP分組傳輸?shù)娜锹酚蓡?wèn)題。當(dāng)MNl和MN2均是移動(dòng)自組織網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)且同時(shí)具有全局IP地址和本地IP地址時(shí)，IP分組可以通過(guò)移動(dòng)自組織網(wǎng)的路由協(xié)議在麗I和麗2之間直接傳送。這時(shí)的MIPv4過(guò)程由圖3步驟6和步驟7所示。從圖3中可見(jiàn)，采用雙IP地址策略時(shí)，這種情況下衛(wèi)星通信網(wǎng)和HA的連接就省略了。同樣，這種策略的好處對(duì)于MIPv6也是成立的。本發(fā)明所述的VoIP業(yè)務(wù)支持方法為每個(gè)參與基于SIP的VoIP會(huì)話的海上移動(dòng)用戶(hù)分配兩個(gè)SIP賬戶(hù)，即本地SIP賬戶(hù)名和全局SIP賬戶(hù)名。換言之，一個(gè)VoIP移動(dòng)用戶(hù)具有了兩個(gè)SIP賬戶(hù)。例如對(duì)于用戶(hù)A可分配本地SIP賬戶(hù)名a@wmn.com和全局SIP賬戶(hù)名aOglobalnet.com。本地SIP賬戶(hù)名用于發(fā)生在海上自組織網(wǎng)內(nèi)的VoIP會(huì)話，而全局SIP賬戶(hù)名用于海上用戶(hù)和陸地網(wǎng)用戶(hù)的遠(yuǎn)程VoIP會(huì)話。一個(gè)移動(dòng)用戶(hù)具有雙SIP賬戶(hù)時(shí)，移動(dòng)用戶(hù)A首先到位于陸地網(wǎng)的全局SIP代理/注冊(cè)服務(wù)器注冊(cè)其全局SIP賬戶(hù)(a@globalnet.com)。當(dāng)該用戶(hù)漫游到海上船舶時(shí)，到位于海上自組織網(wǎng)中的本地SIP代理/注冊(cè)服務(wù)器注冊(cè)其本地SIP賬戶(hù)(a@wmn.com)。這兩個(gè)SIP賬戶(hù)可以有一個(gè)VoIP服務(wù)提供商或兩個(gè)協(xié)作的VoIP服務(wù)提供商管理。選擇哪一個(gè)SIP賬戶(hù)可由用戶(hù)通過(guò)移動(dòng)終端上VoIP軟件來(lái)確定。本發(fā)明所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)中VoIP業(yè)務(wù)支持方法也適用于基于SIP的視頻業(yè)務(wù)。


下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:圖1為本發(fā)明所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)的示意圖；圖2為本發(fā)明所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)提供VoIP業(yè)務(wù)的服務(wù)體系架構(gòu)示意圖；圖3本發(fā)明所述VoIP業(yè)務(wù)支持方法和為MIPv4過(guò)程的比較；圖4為本發(fā)明所述的VoIP業(yè)務(wù)支持方法為本地VoIP業(yè)務(wù)建立SIP信令的一種實(shí)施例；圖5為本發(fā)明所述的VoIP業(yè)務(wù)支持方法為遠(yuǎn)程VoIP業(yè)務(wù)建立SIP信令的一種實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖4為本發(fā)明所述的VoIP業(yè)務(wù)支持方法為本地VoIP業(yè)務(wù)建立SIP信令的一種實(shí)施例。在該實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶(hù)A要建立與另一個(gè)用戶(hù)B的會(huì)話時(shí)，用戶(hù)A發(fā)送SIPINVITE消息到本地SIP代理/注冊(cè)服務(wù)器(圖4，步驟I)。本地SIP代理/注冊(cè)服務(wù)器使用用戶(hù)以前注冊(cè)的綁定信息，轉(zhuǎn)送INVITE消息到接收者B (圖4，步驟2)。接收者B通過(guò)反向路由回應(yīng)主叫用戶(hù)A —個(gè)180Ringing消息(圖4，步驟3到4)。如果用戶(hù)B決定建立與用戶(hù)A的會(huì)話，回復(fù)一個(gè)2000K響應(yīng)(圖4，步驟5至6)。最后，用戶(hù)A發(fā)送一個(gè)ACK消息，以確認(rèn)接收到2000K消息(圖4，步驟7)接收。此時(shí)，兩個(gè)用戶(hù)通過(guò)INVITE/200 OK消息都已知對(duì)方的地址(本地IP地址)，就可以使用本地IP地址繞過(guò)本地代理直接進(jìn)行VoIP的數(shù)據(jù)傳送。圖5為本發(fā)明所述的VoIP業(yè)務(wù)支持方法為遠(yuǎn)程VoIP業(yè)務(wù)建立SIP信令的一種實(shí)施例。該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)一個(gè)遠(yuǎn)程VoIP會(huì)話的建立SIP信令的過(guò)程。在該實(shí)施例中，移動(dòng)自組織網(wǎng)用戶(hù)A需要和一個(gè)陸地用戶(hù)C建立話音通信。陸地用戶(hù)C的SIP賬戶(hù)是cOanothernet.com。陸地用戶(hù)C的當(dāng)前位置可以是未知的。用戶(hù)A首先發(fā)送SIP INVITE消息發(fā)送到本地SIP代理/注冊(cè)服務(wù)器(圖5，步驟I)。當(dāng)用戶(hù)A和用戶(hù)B不是由一個(gè)VoIP服務(wù)提供商管理時(shí)，由于本地SIP代理/注冊(cè)服務(wù)器不知道用戶(hù)C的位置，它使用一個(gè)DNS服務(wù)器來(lái)查找目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的代理服務(wù)器，并相應(yīng)地轉(zhuǎn)發(fā)INVITE消息(圖5，步驟2至4)。該接收代理/注冊(cè)服務(wù)器使用以前注冊(cè)的綁定用戶(hù)信息查找目標(biāo)(圖5，步驟5和6)，最后發(fā)送INVITE消息到被叫用戶(hù)C(圖5，步驟7)。被叫用戶(hù)用180Ringing消息通過(guò)反向路由經(jīng)過(guò)兩個(gè)代理響應(yīng)主叫(圖5，步驟8至10)。如果用戶(hù)B決定同一個(gè)用戶(hù)A建立會(huì)話，它回應(yīng)一個(gè)200OK消息(圖5，步驟11至13)。最后，用戶(hù)A發(fā)送一個(gè)ACK消息，以確認(rèn)接收到200 OK消息(圖5，步驟14)接收。此時(shí)，兩個(gè)用戶(hù)通過(guò)INVITE/200 OK消息都已知對(duì)方的地址(全局IP地址)，就可以繞過(guò)本地代理直接進(jìn)行VoIP的數(shù)據(jù)傳送。從上面的討論可以看出，如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)只有全局IP地址，建立SIP會(huì)話時(shí)需要通過(guò)全局SIP代理/注冊(cè)服務(wù)器，這涉及船到岸的衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸路徑。如果海上移動(dòng)自組織網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)只有本地IP地址，陸地用戶(hù)和海上移動(dòng)自組織網(wǎng)用戶(hù)則無(wú)法進(jìn)行雙向VoIP通話。而本發(fā)明所述的方法可以同時(shí)支持本地和遠(yuǎn)程的SIP會(huì)話建立，并且減少了衛(wèi)星通信鏈路的介入，從而提高海上移動(dòng)用戶(hù)語(yǔ)音通話的經(jīng)濟(jì)性和服務(wù)質(zhì)量。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可為海洋船舶上的移動(dòng)用戶(hù)提供無(wú)線通信支持的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由海上移動(dòng)自組織網(wǎng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)通過(guò)船載衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)和陸地網(wǎng)關(guān)組合。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)中所述的海上移動(dòng)自組織網(wǎng)由海上船舶通過(guò)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)船與船之間的無(wú)線通信。
3.—種雙IP移動(dòng)性管理方法，其特征在于可為如權(quán)利要求2所述的海上移動(dòng)自組織網(wǎng)中的通信終端分配本地IP地址和全局IP地址；其中本地IP地址用來(lái)支持海上移動(dòng)自組織網(wǎng)內(nèi)部的通信，全局IP地址用于支持海上通信終端與陸地通信終端的通信。
4.一種雙SIP賬戶(hù)會(huì)話管理方法，其特征在于可為通過(guò)如權(quán)利要求2所述的海上移動(dòng)自組織網(wǎng)需要進(jìn)行VoIP會(huì)話的海上移動(dòng)用戶(hù)分配本地SIP賬戶(hù)名和全局SIP賬戶(hù)名；其中本地SIP賬戶(hù)名用于發(fā)生在如權(quán)利要求2所述的海上移動(dòng)自組織網(wǎng)內(nèi)的VoIP會(huì)話，全局SIP賬戶(hù)名用于海上用戶(hù)和陸地網(wǎng)用戶(hù)的VoIP會(huì)話。
5.一種用于如權(quán)利要求1所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)的VoIP業(yè)務(wù)支持方法，其特征在于可同時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求3所述的雙IP移動(dòng)性管理方法和如權(quán)利要求4所述的雙SIP賬戶(hù)會(huì)話管理方法。
6.如權(quán)利要求3、4、5所述的方法適用于如權(quán)利要求1所述的海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)的基于SIP的視頻業(yè)務(wù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)的VoIP業(yè)務(wù)支持方法。海上融合移動(dòng)通信系統(tǒng)由海上移動(dòng)自組織網(wǎng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)通過(guò)船載衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)和陸地網(wǎng)關(guān)組合而成。本發(fā)明公開(kāi)的VoIP業(yè)務(wù)支持方法采用雙IP地址和雙SIP帳戶(hù)相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)海上移動(dòng)用戶(hù)的移動(dòng)性管理和VoIP會(huì)話建立管理。通過(guò)本發(fā)明的方法，船到船的VoIP會(huì)話和船到岸的VoIP會(huì)話能選擇不同的傳輸路徑，從而減少了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的介入，提高海上移動(dòng)用戶(hù)語(yǔ)音通話的經(jīng)濟(jì)性和服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04L29/12GK103200189SQ201310093458
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者白勇, 杜文才 申請(qǐng)人:海南大學(xué)