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IMS中會(huì )議業(yè)務(wù)的實(shí)現

盛云鵬 韓磊 2006/05/26

圖一：基于IMS網(wǎng)絡(luò )架構圖

　　S-CSCF（服務(wù)CSCF）：作為一個(gè)SIP Proxy用來(lái)控制呼叫和會(huì )話(huà)，并且監測何時(shí)以及怎樣控制增值業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯。S-CSCF提供了一個(gè)ISC（IMS Service Control interface）的統一的接口，該接口采用了SIP協(xié)議，這樣做避免了S-CSCF控制功能的復雜性，不同的業(yè)務(wù)接入到IMS時(shí)，只需要提供一個(gè)協(xié)議轉換功能實(shí)體來(lái)完成到ISC接口的協(xié)議轉換，因此可以方便地利用多種應用服務(wù)平臺開(kāi)展業(yè)務(wù)。

　　x-CSCF：可以是I-CSCF或者P-CSCF。IMS中的SIP信令路由經(jīng)過(guò)的元素。P-CSCF是接入網(wǎng)到IMS網(wǎng)絡(luò )的第一個(gè)接入點(diǎn)，從接入網(wǎng)中收到UA（User Agent）發(fā)來(lái)的SIP注冊和會(huì )話(huà)建立消息，轉發(fā)到歸屬域中的I-CSCF，再發(fā)至相應的S-CSCF。I-CSCF為每個(gè)呼叫靈活選擇相應的S-CSCF。

　　IMS其他網(wǎng)元：IMS中的其他網(wǎng)絡(luò )實(shí)體，如：MGCF、HSS、BGCF、MRFC、MRFP等，在這里沒(méi)有分別逐個(gè)列出。這些網(wǎng)絡(luò )元素執行IMS相應的功能，如：信令連接、承載連接、數據庫等等。

　　SIP AS：是一種應用服務(wù)器，用于提供各種各樣的增值業(yè)務(wù)。這里的AS可以是一個(gè)會(huì )議的AS，或者是游戲的服務(wù)器等等。本文要介紹的會(huì )議就是基于SIP AS來(lái)實(shí)現的。其他類(lèi)型的AS（如OSA AS等）不作介紹。

　　不同的網(wǎng)絡(luò )：用戶(hù)可以通過(guò)不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )接入方便地接入到IMS中，這里的網(wǎng)絡(luò )可以是各種各樣的網(wǎng)絡(luò )，可以是Internet、PLMN、WLAN、PSTN等，這就體現了IMS在網(wǎng)絡(luò )融合中所起的作用。用戶(hù)通過(guò)IMS中S-CSCF查詢(xún)用戶(hù)簽約檔案，激活用戶(hù)簽約的所有業(yè)務(wù)邏輯。具體業(yè)務(wù)由相應的SIP AS提供。

三、會(huì )議業(yè)務(wù)

　　會(huì )議業(yè)務(wù)可以實(shí)現多方用戶(hù)同時(shí)進(jìn)行通信。會(huì )議可以用于各種各樣的媒體流類(lèi)型的通信，如音頻、視頻和文本類(lèi)型的會(huì )議。由于會(huì )議所能提供的實(shí)時(shí)性和高質(zhì)量保證，使得更多基于會(huì )議業(yè)務(wù)的應用可以被人們所接收，如文件和白板的共享，游戲業(yè)務(wù)等等。

　　會(huì )議的類(lèi)型主要松耦合會(huì )議、完全分布式會(huì )議和緊耦合會(huì )議：

• 松耦合會(huì )議中每個(gè)參加者之間沒(méi)有信令連接關(guān)系，會(huì )議中沒(méi)有一個(gè)會(huì )議中心，通常這種會(huì )議可以利用SIP會(huì )話(huà)描述中的組播地址支持。



• 完全分布式會(huì )議中，每個(gè)參加者之間都建立信令連接，會(huì )議中同樣沒(méi)有會(huì )議中心。



• 緊耦合會(huì )議中，含有一個(gè)會(huì )議中心，每個(gè)會(huì )議參加者與該會(huì )議中心建立連接關(guān)系。會(huì )議中心執行各種各樣的會(huì )議控制功能，以及媒體混合功能。

圖二：會(huì )議中的功能實(shí)體圖

　　會(huì )議中的功能實(shí)體如圖二所示。一個(gè)完整的會(huì )議中包含以下的功能實(shí)體：會(huì )議參加者、會(huì )議中心、媒體混合器、會(huì )議策略服務(wù)器、會(huì )議訂閱服務(wù)器和會(huì )議策略。

• 會(huì )議參加者：在基于SIP的會(huì )議中，會(huì )議的參加者可以分為participant（普通的會(huì )議參加者）和moderator（會(huì )議主席）。他們具有的權限不同：participant可以申請加入會(huì )議，或者申請某種媒體資源；moderator有更多的權限，能夠在會(huì )議過(guò)程中管理主持會(huì )議，比如決定是否允許新的用戶(hù)的接入，對用戶(hù)申請的媒體資源的批準等等。
  
  participant可以是自己主動(dòng)要求加入會(huì )議，或者是被通知邀請加入會(huì )議的。而moderator可以是提前指定的，如果沒(méi)有指定，則moderator是會(huì )議創(chuàng )建者。
  
  
• 會(huì )議中心：是一個(gè)會(huì )議的核心。它可以看作是一個(gè)SIP UA，并且通過(guò)一個(gè)URI（如：conference123@example.net）標識來(lái)表示一個(gè)會(huì )議。會(huì )議中心負責維持和所有的會(huì )議參加者之間的信令關(guān)系，來(lái)確認會(huì )議參加者連接到會(huì )議中。同時(shí)，會(huì )議中心還會(huì )執行會(huì )議策略（利用SIP 協(xié)議）。
  
  
• 媒體混合器（Mixer）：主要功能是將接收到的各種類(lèi)型的媒體流混合處理，然后將處理后的結果媒體流分發(fā)到會(huì )議參加者。這里的媒體傳輸可以使用RTP協(xié)議。
  
  
• 會(huì )議策略服務(wù)器（CPS）：會(huì )議策略服務(wù)器是一個(gè)邏輯上的功能實(shí)體，主要是用來(lái)操作管理會(huì )議策略。它可以其他相關(guān)的非SIP協(xié)議（如CPCP或者其他協(xié)議）來(lái)執行對會(huì )議策略的管理。CPS可能是實(shí)際物理上并不存的實(shí)體。
  
  
• 會(huì )議訂閱通知服務(wù)器：事實(shí)上會(huì )議訂閱通知服務(wù)器是由會(huì )議中心分離出來(lái)的一個(gè)邏輯功能。主要是為了提供用戶(hù)訂閱會(huì )議狀態(tài)的業(yè)務(wù)，并且當會(huì )議狀態(tài)改變時(shí)，通知這些訂閱用戶(hù)。如，有新的用戶(hù)加入或者離開(kāi)會(huì )議。
  
  
• 會(huì )議策略：是控制一個(gè)會(huì )議的規則的完整的集合。會(huì )議策略可以在會(huì )議創(chuàng )建之前或者會(huì )議創(chuàng )建時(shí)被制定，用來(lái)指導會(huì )議中心主持和管理一個(gè)會(huì )議。

圖三：會(huì )議的邏輯架構圖

　　緊耦合會(huì )議的邏輯架構圖如圖三所示。會(huì )議中的核心是“會(huì )議中心（conference focus）”，每一個(gè)會(huì )議都有一個(gè)會(huì )議中心，由一個(gè)URI標識，用戶(hù)通過(guò)聯(lián)系這個(gè)URI參加到一個(gè)會(huì )議中去。會(huì )議中心和用戶(hù)之間的拓撲結構為星性結構。會(huì )議中心為用戶(hù)提供并維持一個(gè)信令連接，并且可以執行會(huì )議策略，實(shí)現對會(huì )議的控制和管理。

　　2、會(huì )議舉例

　　1） 會(huì )議流程：

　　下面通過(guò)一個(gè)會(huì )議例子來(lái)介紹會(huì )議業(yè)務(wù)中的關(guān)鍵的流程。

　　首先，假設某個(gè)運營(yíng)商提供會(huì )議業(yè)務(wù)，并且給出一個(gè)公共業(yè)務(wù)標識（PSI），該PSI是一個(gè)SIP AS的URI，如conference-factory1@ example.net。用戶(hù)A想要創(chuàng )建一個(gè)會(huì )議，就可以向該PSI發(fā)出SIP請求。具體流程如圖四所示：

圖四：創(chuàng )建會(huì )議

　　AS在接收到這個(gè)SIP INVITE請求之后，就會(huì )為該會(huì )議請求分配一個(gè)會(huì )議中心，并返回183響應表示會(huì )話(huà)正在進(jìn)行，會(huì )議中心的URI（如：conf1234@example.net）包含在該響應中。然后用戶(hù)和會(huì )議中心之間按照SIP會(huì )話(huà)建立的流程繼續進(jìn)行，這當中可能會(huì )使用到一些SIP擴展方法，如：PRACK、UPDATE等，通過(guò)這些方法完成媒體的協(xié)商和所需資源的預留。

　　 用戶(hù)參加會(huì )議。其他的用戶(hù)可以有兩種方法加入到這個(gè)會(huì )議。

　　a) 用戶(hù)A發(fā)出邀請；

　　i) 當用戶(hù)A向用戶(hù)B發(fā)出邀請時(shí)，A可以選擇直接發(fā)送一個(gè)REFER請求到用戶(hù)B，請求中的“Refer-To”消息頭參數設為會(huì )議中心的URI：conf1234@example.net，用戶(hù)B可以通過(guò)這個(gè)URI直接聯(lián)系會(huì )議中心；

　　ii) 或者A直接發(fā)送REFER請求到會(huì )議中心，請求中的“Refer-To”消息頭參數設為用戶(hù)B的URI，這時(shí)AS可以直接向B發(fā)出會(huì )議邀請。

　　b) 會(huì )議中心發(fā)出邀請。

　　需要注意的是b）類(lèi)邀請的觸發(fā)條件可以變化，可以不是用戶(hù)A直接發(fā)出REFER請求，而是用戶(hù)通過(guò)會(huì )議策略創(chuàng )建會(huì )議時(shí)，在將來(lái)某一時(shí)間點(diǎn)，由會(huì )議中心按照會(huì )議策略給出的呼出列表（dailed-out list）主動(dòng)發(fā)出請求邀請用戶(hù)B加入到會(huì )議中。

　　會(huì )議進(jìn)行過(guò)程中。會(huì )議中心可以主持會(huì )議中的“公共的會(huì )話(huà)”，這時(shí)所有的會(huì )議參加者都可以參與；另外，也可以根據某些用戶(hù)具體的需要建立“私下的會(huì )話(huà)”，這時(shí)只在特定的用戶(hù)之間進(jìn)行會(huì )話(huà)，不會(huì )影響到公共的會(huì )話(huà)。

　　會(huì )議的參加者可以通過(guò)向“會(huì )議中心”發(fā)送Bye請求，隨時(shí)離開(kāi)會(huì )議。而“會(huì )議中心”也可以移除某個(gè)用戶(hù)，這可以根據會(huì )議策略或者是具有特殊權限用戶(hù)（一般是會(huì )議的創(chuàng )建者）提出的要求。當某個(gè)用戶(hù)離開(kāi)會(huì )議之后，相關(guān)的資源就被移除。

　　一個(gè)會(huì )議的終止可以由“會(huì )議中心”執行，其觸發(fā)條件是：

• 會(huì )議策略指示終止會(huì )議
  
  
• 當使用conference factory URI創(chuàng )建會(huì )議時(shí)，會(huì )議的創(chuàng )建者離開(kāi)會(huì )議
  
  
• 會(huì )議的最后一個(gè)參加者離開(kāi)會(huì )議

　　當滿(mǎn)足上述條件時(shí)，移除所有的會(huì )議參加者，并刪除CPS中的會(huì )議策略。并且釋放分配的conference URI。

　　2） 會(huì )議過(guò)程中的管理

　　會(huì )議中的管理可以分為兩部分：一、會(huì )議的管理；二、會(huì )議的底層控制（floor control）。

　　會(huì )議的管理可以包含會(huì )議中的一般的管理，如：會(huì )話(huà)的創(chuàng )建和終止，會(huì )議的策略，會(huì )議的參加者，會(huì )議參加者的身份的鑒權，會(huì )議參加者的權限和優(yōu)先級等，另外還可以管理添加新的媒體（如：添加一個(gè)視頻到會(huì )議中去）。該部分管理可以通過(guò)SIP協(xié)議實(shí)現。

　　會(huì )議的底層控制：主要是為了更充分地利用公共的媒體資源。會(huì )議應用（application）通常共享一些資源，比如：會(huì )議中的發(fā)言權、接入到有限帶寬的視頻信道，接入到一個(gè)共享的文件或者游戲“room”中去。底層控制則使得用戶(hù)能夠安全地接入到一個(gè)共享的實(shí)體或者資源中去。另外，它還為MRFP提供媒體流如何混合和如何被分發(fā)的信息。該部分可以通過(guò)floor control協(xié)議結合SOAP或者SIP協(xié)議實(shí)現

　　底層控制可以支持不同的底層控制策略，比如：moderator控制，或者自動(dòng)排隊（queue）先接入先服務(wù)規則。當moderator控制時(shí)，每一個(gè)底層可以由一個(gè)moderator進(jìn)行管理，在這一個(gè)底層中被管理的資源可以不止一種，如：發(fā)送一個(gè)聲音信道到語(yǔ)音信道中，接入到共享視頻信道中等。

　　3、計費和安全

　　會(huì )議業(yè)務(wù)可以采取多種計費方式，可以根據會(huì )議的規模（參加人數等因素），所采用的媒體的形式，會(huì )議的持續時(shí)間等進(jìn)行計費。計費的架構遵從IMS的計費架構。會(huì )議業(yè)務(wù)計費的網(wǎng)絡(luò )結構如圖五所示。

圖五：計費網(wǎng)絡(luò )結構圖

　　IMS體系既支持在線(xiàn)計費能力，也支持離線(xiàn)計費能力。在線(xiàn)計費就是線(xiàn)計費系統與IMS實(shí)體進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，并控制和監視與業(yè)務(wù)使用有關(guān)的計費過(guò)程。離線(xiàn)計費主要是指在會(huì )話(huà)之后收集計費信息，而且計費系統不會(huì )實(shí)時(shí)地影響所使用的業(yè)務(wù)。所有的IMS網(wǎng)元都要求應用離線(xiàn)計費，而業(yè)務(wù)層面的AS同時(shí)要求應用在線(xiàn)計費。

　　圖中在線(xiàn)計費時(shí)AS通過(guò)Rf接口將計費信息發(fā)往OCS（Online Charging System），采用離線(xiàn)計費時(shí)AS通過(guò)Ro參考點(diǎn)將計費信息發(fā)往CCF（Charging Collection Function）。在Rf和Ro接口，AS均使用DIAMETER協(xié)議的ACR消息發(fā)送計費信息到OCS或CCF，并應用DIAMETER協(xié)議的ACA消息從OCS或CCF接收應答。

　　IMS中獨立的安全體系模型，可以為在其中開(kāi)展的各項業(yè)務(wù)提供安全保證，詳細內容在這里不作深入的介紹。業(yè)務(wù)提供商可以放心地在基于IMS開(kāi)展多種多樣的會(huì )議業(yè)務(wù)。

　　4、應用的擴展

　　會(huì )議業(yè)務(wù)可以在IMS中靈活的開(kāi)展，人們所熟悉的會(huì )議業(yè)務(wù)也將不再局限于傳統的電話(huà)會(huì )議業(yè)務(wù)。會(huì )議業(yè)務(wù)也可以結合各種其他的業(yè)務(wù)開(kāi)展新的應用模型。

　　例如：隨著(zhù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的快速發(fā)展，會(huì )議業(yè)務(wù)可以和3GPP中的組業(yè)務(wù)相結合，普通的用戶(hù)可以通過(guò)自己建立的好友的組，隨時(shí)進(jìn)行一個(gè)好友之間的聊天會(huì )議；或者，基于IMS的SIP應用服務(wù)器的靈活性，可以在會(huì )議過(guò)程中提供即時(shí)語(yǔ)言翻譯功能，這就可以實(shí)現不同語(yǔ)言之間的會(huì )議。

四、總結

　　業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò )的融合并不是神話(huà)，基于IMS實(shí)現的會(huì )議業(yè)務(wù)，形式更加地靈活，內容更加地豐富，應用也更加地廣泛，將提供給用戶(hù)實(shí)實(shí)在在的業(yè)務(wù)。因此，會(huì )議業(yè)務(wù)的潛力需要進(jìn)一步深入的挖掘，相信在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )世界里，會(huì )議業(yè)務(wù)將會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)更多的驚喜！


參考文獻

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