论文部分内容阅读
摘 要： 近年来，全业务运营已经成为全球电信业的发展趋势，IMS是全业务网络的建设重点，目前业界已把RCS（富通信套件）作为移动终端的基本业务能力来全面推进IMS的应用。通过分析可运营的富通信系统的核心功能，提出了一种可运营的富通信系统框架，主要包括EAB、PS、IM、XDM等模块。重点阐述了框架中各模块的技术实现细节，并明确了富通信系统在跨运营商互通时的机制和技术要求。在分析国内外研究现状的基础上，探讨了富通信技术的发展趋势。
关键词： 全业务； IMS； 富通信； 增强型地址簿； 及时消息
中图分类号：TN919.8 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）10-01-03
0 引言
近年来，随着3G、移动互联网、三网融合的快速发展，新业务不断涌现，全业务运营已经成为全球电信业的发展趋势。为了能够满足用户日益增长的业务需求，我国三大运营商都在积极展开全业务网络建设，IMS技术凭借融合、开放的网络架构和丰富的多媒体业务支撑能力成为了全业务网络的建设重点。
IMS（IP Multimedia Subsystem）即IP多媒体子系统，由3GPP标准组织在R5版本提出，该版本主要定义了IMS的核心结构、网元功能、接口和流程等内容，后续版本对IMS进行了进一步完善。国际标准化组织，如3GPP、TISPAN、3GPP2、ITU-T等，均将IMS定义为未来的核心控制架构[1]。为了推动IMS在移动领域和互联网领域的应用，GSMA根据现有标准（例如3GPP，ETSI，OMA标准）制定出一个基于IMS的、可实施互通的核心业务集——富通信套件（RCS：Rich Communication Suite）。目前业界已把RCS作为移动终端的基本业务能力，通过增强型地址簿、增强型融合消息等功能提升用户的IMS业务体验，全面推进IMS的应用。
1 RCS的核心功能
RCS是Rich Communication Suite（富通信套件）的缩写。它构建在IMS网络之上，以增强型地址簿作为业务的触发点，综合了语音、多媒体共享等多种沟通方式，能为用户提供业务能力指示、社交呈现信息、视频呼叫、IM聊天、文件传输、图片及视频共享等功能。
RCS是根据现有的3GPP、ETSI、OMA等标准制定的一个可实施互通、基于IMS的业务集，其核心功能在GSMA RCS R1版本中定义[1-2]，主要包括以下几个方面。
⑴ Enhanced Address Book（增强型地址簿）
增强地址簿对传统手机本地地址簿的功能进行了扩展，除了提供电话号码、通讯地址等传统信息外，还提供更丰富的联系人信息，如用户的图片、忙闲状态等。而且，增强地址簿还可以提供联系人的在线状态及业务能力，方便用户直接从手机增强地址簿中使用包括视频呼叫、文件传输、视频/图片共享、即时聊天等通信功能。
⑵ Content Sharing（内容共享）
内容共享是指用户能够在会话（如语音呼叫）过程中交换不同种类的内容，如视频或图片。内容共享服务可由主叫、被叫的任意一方发起。内容共享的终止不会导致前期会话的结束；但是前期会话的终止将自动结束该内容共享。
⑶ File transfer（文件传输）
用户能够在正在进行的会话过程中或未建立会话的情况下与联系人交换不同类型的文件。在正在进行的消息或者语音会话中，主叫方和被叫方都能发起文件传输，并且文件传输的结束不会终止正在进行中的会话；会话（如语音呼叫）的结束也不会导致正在进行的文件传输的终止。
⑷ Enhanced Messaging（增强消息）
增强消息在传统实时消息的基础上进行了拓展，以简化和统一多个消息媒介，为用户提供统一的消息业务。用户可以灵活的选择使用短信、彩信或者即时通信等形式，也可以识别和接受来自不同通信设备（移动电话、PC）的业务。
除了短信和彩信功能外，RCS向用户提供聊天功能，包括一对一聊天以及群组聊天。在聊天服务中交换的消息可以包含文本内容和多媒体内容。
2 可运营的富通信系统框架
虽然GSMA定义了RCS业务的功能需求，但并未给出一个可实际运营的完整技术实现体系。为了实现上述功能，本文提出了一种可运营的富通信系统框架，主要包括EAB（增强型地址簿）模块、PS（呈现）模块、IM（即时消息）模块、XDM（XML文档管理）模块，以及网管和BOSS系统等，如图1所示。
2.1 EAB模块
增强型地址簿模块负责存储、管理用户的增强型地址簿，并完成与用户终端的同步功能，其主要参考标准为OMA的Presence SIMPLE、DS Protocol。
增强型地址簿是RCS的核心，它使用SIMPLE的呈现数据模型描述呈现和业务能力信息。根据实现方式的不同，业务能力发现可以分为基于OMA PRESENCE的方式和基于SIP OPTIONS的方式，运营商至少支持其中的一种。PRESENCE方式由IMS呈现业务引擎通过PRESENCE SUBSCRIPTION来实现；SIP OPTIONS方式则通过联系人终端之间的SIP OPTIONS消息查询RCS联系人所具有的通信能力，通常用于图像或视频共享情形。
运营商还可根据自身需要部署网络地址簿。网络地址簿为用户提供了在网络中存储和管理地址簿的功能，并支持与用户的本地地址簿同步。目前主流的通讯录同步协议有SyncML和XCAP两种[3]。SyncML协议是国际上普遍使用的，有较多系统和客户端支持的同步协议；XCAP协议是IETF定义的XML配置访问协议，可用于实现同步，目前已有较多的跟随者。RCS的网络地址簿功能基于OMA DS（Data Sync），采用SyncML协议将用户终端中的本地地址簿数据备份到网络侧服务器，并允许用户将先前备份的数据下载到终端。 2.2 PS模块
呈现模块主要包括资源列表服务器（RLS）、IMS呈现服务器，主要参考标准为OMA的Presence SIMPLE。呈现服务器完成呈现信息（如可用性、肖像图标）的订阅、授权、存储、更新、发布等功能。它接收并存储发布者发布的呈现信息，当发布者的个人文档或呈现信息改变时通知观察者。
资源列表服务器则使用订阅列表来完成好友列表呈现信息的订阅。用户的订阅列表信息保存在RLS上，由用户自己维护。
2.3 XDM模块
XDM模块主要负责管理RCS业务的相关文档，包括授权规则文档、订阅列表、用户联系人列表（Block列表，Revoke列表）等，并且接收相关文档变化的订阅和发送变化的通知，其主要参考标准为OMA的XML Document Management。
XDM通过XCAP协议的GET、PUT、DELETE方法实现对XML文档的获取、创建、修改、删除操作。
2.4 IM模块
即时消息模块主要负责增强消息功能，包括一对一聊天、即时群组聊天，主要参考标准为OMA SIMPLE IM[4]。
OMA规范将IM通信分为Session Mode、Large Message Mode、Pager Mode三种模式。Session Mode主要用于多方聊天，对消息大小没有限制。在RCS中，一对一聊天通过“One to One Session Mode messaging”实现，群组聊天通过“Ad-Hoc Session Mode messaging”实现。该模式在进行消息递送前需要首先建立会话，会话建立后使用MSRP进行消息递送。
Large Message Mode用于含有多媒体内容的大型消息的传递，即时消息的内容通过MSRP协议进行传送。此模式只建立SIP会话，不建立IM会话，消息传递完毕后立即拆除SIP会话。Pager Mode主要用于小型消息的发送和接收，使用SIP MESSAGE方式进行消息递送。Large Message Mode和Pager Mode模式今后可能用于RCS的短信、彩信业务。
文件传输是指在会话中或单独建立会话进行文件内容传输，实现过程与一对一聊天类似，由客户端使用MSRP协议进行点对点单向传输。
内容共享分为图片共享、视频共享两种类型，分别遵循GSMA IR.74 视频共享、GSMA IR.79图片共享标准。图片共享是在IMS核心网基础上的点对点业务，首先通过SIP信令建立会话，图片数据通过MSRP协议进行传输；而视频共享则通过SIP信令建立连接并使用RTP进行视频内容传输。
此外，一个可运营的RCS系统还包括IMS核心网（CSCF、HSS、CCF等）、BOSS系统、网络管理系统和用户终端等。IMS核心网与RCS系统通过SIP协议实现注册、鉴权、注销等信令的交互；通过与呈现模块交互实现呈现信息订阅、通知、呈现等功能；通过与IM模块交互实现聊天、文件传输等功能。BOSS系统通过SOAP或其他协议实现RCS系统的运营支撑管理，如业务受理、客户服务等。网管系统通过SNMP或其他协议实现RCS系统的故障、配置、计费、性能、安全管理（FCAPS）等功能[5]。
3 跨运营商的富通信系统互通
跨运营商的RCS互通可以通过标准的NNI（网络节点接口）机制，如GSMA PRD IR.90定义的IPX（IP Packet Exchange）实现。例如，图2中便是由IPX代理（IPX Proxy）处理运营商SP1、SP2之间信令和媒体流的传输，从而使不同终端类型的用户可以进行RCS互通。
为了实现互联互通，不同厂家的RCS系统还应在能力发现、视频共享、图片共享、消息等方面严格遵循UNI/NNI规范，如图3所示。
4 结束语
RCS构建在IMS网络之上，以增强型地址簿为业务触发方式，为用户提供丰富多彩的融合业务。本文通过对增强型地址簿、内容共享、文件传输、增强消息等RCS核心功能的分析，结合运营商运营的需求，提出了一种典型的可运营的富通信系统框架。文中重点阐述了框架中各模块的技术实现细节，并明确了富通信系统在跨运营商互通时的机制和技术要求。
随着移动互联网的发展，用户对通信业务和互联网业务无缝融合的需求日益旺盛。RCS也将逐步引入位置、语言翻译等互联网应用，并尝试通过API方式将业务能力开放给第三方，实现与基于Internet的社交网络互通。
参考文献：
[1] 赵慧玲.IMS的发展探讨[J].邮电设计技术，2010.04：1-4
[2] 鲁瑞，沈洋.RCS让沟通更简单[J].邮电设计技术，2010.4：14-17
[3] 柯卫，韩建亭，周文君.面向移动互联网的富通信业务体系架构及关键技术研究[J].电信科学，2011.7：16-22
[4] 李凤军，董振江，王宏伟.消息业务的演进及其总体框架[J].中兴通讯技术，2009.6：55-58
[5] 韩建亭，万象.全光网络下家庭网络多终端融合通信业务分析与实现方案研究[J].电信科学，2011.5：17-22
关键词： 全业务； IMS； 富通信； 增强型地址簿； 及时消息
中图分类号：TN919.8 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）10-01-03
0 引言
近年来，随着3G、移动互联网、三网融合的快速发展，新业务不断涌现，全业务运营已经成为全球电信业的发展趋势。为了能够满足用户日益增长的业务需求，我国三大运营商都在积极展开全业务网络建设，IMS技术凭借融合、开放的网络架构和丰富的多媒体业务支撑能力成为了全业务网络的建设重点。
IMS（IP Multimedia Subsystem）即IP多媒体子系统，由3GPP标准组织在R5版本提出，该版本主要定义了IMS的核心结构、网元功能、接口和流程等内容，后续版本对IMS进行了进一步完善。国际标准化组织，如3GPP、TISPAN、3GPP2、ITU-T等，均将IMS定义为未来的核心控制架构[1]。为了推动IMS在移动领域和互联网领域的应用，GSMA根据现有标准（例如3GPP，ETSI，OMA标准）制定出一个基于IMS的、可实施互通的核心业务集——富通信套件（RCS：Rich Communication Suite）。目前业界已把RCS作为移动终端的基本业务能力，通过增强型地址簿、增强型融合消息等功能提升用户的IMS业务体验，全面推进IMS的应用。
1 RCS的核心功能
RCS是Rich Communication Suite（富通信套件）的缩写。它构建在IMS网络之上，以增强型地址簿作为业务的触发点，综合了语音、多媒体共享等多种沟通方式，能为用户提供业务能力指示、社交呈现信息、视频呼叫、IM聊天、文件传输、图片及视频共享等功能。
RCS是根据现有的3GPP、ETSI、OMA等标准制定的一个可实施互通、基于IMS的业务集，其核心功能在GSMA RCS R1版本中定义[1-2]，主要包括以下几个方面。
⑴ Enhanced Address Book（增强型地址簿）
增强地址簿对传统手机本地地址簿的功能进行了扩展，除了提供电话号码、通讯地址等传统信息外，还提供更丰富的联系人信息，如用户的图片、忙闲状态等。而且，增强地址簿还可以提供联系人的在线状态及业务能力，方便用户直接从手机增强地址簿中使用包括视频呼叫、文件传输、视频/图片共享、即时聊天等通信功能。
⑵ Content Sharing（内容共享）
内容共享是指用户能够在会话（如语音呼叫）过程中交换不同种类的内容，如视频或图片。内容共享服务可由主叫、被叫的任意一方发起。内容共享的终止不会导致前期会话的结束；但是前期会话的终止将自动结束该内容共享。
⑶ File transfer（文件传输）
用户能够在正在进行的会话过程中或未建立会话的情况下与联系人交换不同类型的文件。在正在进行的消息或者语音会话中，主叫方和被叫方都能发起文件传输，并且文件传输的结束不会终止正在进行中的会话；会话（如语音呼叫）的结束也不会导致正在进行的文件传输的终止。
⑷ Enhanced Messaging（增强消息）
增强消息在传统实时消息的基础上进行了拓展，以简化和统一多个消息媒介，为用户提供统一的消息业务。用户可以灵活的选择使用短信、彩信或者即时通信等形式，也可以识别和接受来自不同通信设备（移动电话、PC）的业务。
除了短信和彩信功能外，RCS向用户提供聊天功能，包括一对一聊天以及群组聊天。在聊天服务中交换的消息可以包含文本内容和多媒体内容。
2 可运营的富通信系统框架
虽然GSMA定义了RCS业务的功能需求，但并未给出一个可实际运营的完整技术实现体系。为了实现上述功能，本文提出了一种可运营的富通信系统框架，主要包括EAB（增强型地址簿）模块、PS（呈现）模块、IM（即时消息）模块、XDM（XML文档管理）模块，以及网管和BOSS系统等，如图1所示。
2.1 EAB模块
增强型地址簿模块负责存储、管理用户的增强型地址簿，并完成与用户终端的同步功能，其主要参考标准为OMA的Presence SIMPLE、DS Protocol。
增强型地址簿是RCS的核心，它使用SIMPLE的呈现数据模型描述呈现和业务能力信息。根据实现方式的不同，业务能力发现可以分为基于OMA PRESENCE的方式和基于SIP OPTIONS的方式，运营商至少支持其中的一种。PRESENCE方式由IMS呈现业务引擎通过PRESENCE SUBSCRIPTION来实现；SIP OPTIONS方式则通过联系人终端之间的SIP OPTIONS消息查询RCS联系人所具有的通信能力，通常用于图像或视频共享情形。
运营商还可根据自身需要部署网络地址簿。网络地址簿为用户提供了在网络中存储和管理地址簿的功能，并支持与用户的本地地址簿同步。目前主流的通讯录同步协议有SyncML和XCAP两种[3]。SyncML协议是国际上普遍使用的，有较多系统和客户端支持的同步协议；XCAP协议是IETF定义的XML配置访问协议，可用于实现同步，目前已有较多的跟随者。RCS的网络地址簿功能基于OMA DS（Data Sync），采用SyncML协议将用户终端中的本地地址簿数据备份到网络侧服务器，并允许用户将先前备份的数据下载到终端。 2.2 PS模块
呈现模块主要包括资源列表服务器（RLS）、IMS呈现服务器，主要参考标准为OMA的Presence SIMPLE。呈现服务器完成呈现信息（如可用性、肖像图标）的订阅、授权、存储、更新、发布等功能。它接收并存储发布者发布的呈现信息，当发布者的个人文档或呈现信息改变时通知观察者。
资源列表服务器则使用订阅列表来完成好友列表呈现信息的订阅。用户的订阅列表信息保存在RLS上，由用户自己维护。
2.3 XDM模块
XDM模块主要负责管理RCS业务的相关文档，包括授权规则文档、订阅列表、用户联系人列表（Block列表，Revoke列表）等，并且接收相关文档变化的订阅和发送变化的通知，其主要参考标准为OMA的XML Document Management。
XDM通过XCAP协议的GET、PUT、DELETE方法实现对XML文档的获取、创建、修改、删除操作。
2.4 IM模块
即时消息模块主要负责增强消息功能，包括一对一聊天、即时群组聊天，主要参考标准为OMA SIMPLE IM[4]。
OMA规范将IM通信分为Session Mode、Large Message Mode、Pager Mode三种模式。Session Mode主要用于多方聊天，对消息大小没有限制。在RCS中，一对一聊天通过“One to One Session Mode messaging”实现，群组聊天通过“Ad-Hoc Session Mode messaging”实现。该模式在进行消息递送前需要首先建立会话，会话建立后使用MSRP进行消息递送。
Large Message Mode用于含有多媒体内容的大型消息的传递，即时消息的内容通过MSRP协议进行传送。此模式只建立SIP会话，不建立IM会话，消息传递完毕后立即拆除SIP会话。Pager Mode主要用于小型消息的发送和接收，使用SIP MESSAGE方式进行消息递送。Large Message Mode和Pager Mode模式今后可能用于RCS的短信、彩信业务。
文件传输是指在会话中或单独建立会话进行文件内容传输，实现过程与一对一聊天类似，由客户端使用MSRP协议进行点对点单向传输。
内容共享分为图片共享、视频共享两种类型，分别遵循GSMA IR.74 视频共享、GSMA IR.79图片共享标准。图片共享是在IMS核心网基础上的点对点业务，首先通过SIP信令建立会话，图片数据通过MSRP协议进行传输；而视频共享则通过SIP信令建立连接并使用RTP进行视频内容传输。
此外，一个可运营的RCS系统还包括IMS核心网（CSCF、HSS、CCF等）、BOSS系统、网络管理系统和用户终端等。IMS核心网与RCS系统通过SIP协议实现注册、鉴权、注销等信令的交互；通过与呈现模块交互实现呈现信息订阅、通知、呈现等功能；通过与IM模块交互实现聊天、文件传输等功能。BOSS系统通过SOAP或其他协议实现RCS系统的运营支撑管理，如业务受理、客户服务等。网管系统通过SNMP或其他协议实现RCS系统的故障、配置、计费、性能、安全管理（FCAPS）等功能[5]。
3 跨运营商的富通信系统互通
跨运营商的RCS互通可以通过标准的NNI（网络节点接口）机制，如GSMA PRD IR.90定义的IPX（IP Packet Exchange）实现。例如，图2中便是由IPX代理（IPX Proxy）处理运营商SP1、SP2之间信令和媒体流的传输，从而使不同终端类型的用户可以进行RCS互通。
为了实现互联互通，不同厂家的RCS系统还应在能力发现、视频共享、图片共享、消息等方面严格遵循UNI/NNI规范，如图3所示。
4 结束语
RCS构建在IMS网络之上，以增强型地址簿为业务触发方式，为用户提供丰富多彩的融合业务。本文通过对增强型地址簿、内容共享、文件传输、增强消息等RCS核心功能的分析，结合运营商运营的需求，提出了一种典型的可运营的富通信系统框架。文中重点阐述了框架中各模块的技术实现细节，并明确了富通信系统在跨运营商互通时的机制和技术要求。
随着移动互联网的发展，用户对通信业务和互联网业务无缝融合的需求日益旺盛。RCS也将逐步引入位置、语言翻译等互联网应用，并尝试通过API方式将业务能力开放给第三方，实现与基于Internet的社交网络互通。
参考文献：
[1] 赵慧玲.IMS的发展探讨[J].邮电设计技术，2010.04：1-4
[2] 鲁瑞，沈洋.RCS让沟通更简单[J].邮电设计技术，2010.4：14-17
[3] 柯卫，韩建亭，周文君.面向移动互联网的富通信业务体系架构及关键技术研究[J].电信科学，2011.7：16-22
[4] 李凤军，董振江，王宏伟.消息业务的演进及其总体框架[J].中兴通讯技术，2009.6：55-58
[5] 韩建亭，万象.全光网络下家庭网络多终端融合通信业务分析与实现方案研究[J].电信科学，2011.5：17-22