运营商实现RCS多终端方案研究

2019-11-30王梦晓

电子技术与软件工程 2019年9期

文/王梦晓

随着智能穿戴设备和智能家居的广泛应用，用户拥有的智能设备原来越多，包括智能手机、智能电视、电脑、智能手表等，不同终端为用户实现随时随地通信提供了可能性，例如，用户在家时，可以使用智能电视进行通信，在办公室时，可以使用电脑进行通信，运动时，可以使用智能手表进行通信，出门时，可以使用智能手机进行通信。

与此同时，为了满足用户更丰富的业务体验，RCS（Rich Communication Suite，富媒体通信组件）应运而生。RCS是建立在IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem,IMS）基础上的应用系统，融合语音、消息、视频、呈现技术、社区网络等多种通信方式及功能，为用户提供融合、丰富的通信体验，被运营商视为未来沟通产品。

1 运营商多终端解决方案

在基于IMS的RCS多端方案中，涉及以下关键信息：

（1）Instance ID：终端标识，由终端厂商分配，用于唯一标识一个设备，对于运营商而言不感知。通常情况下，硬件设备（智能手表、智能音箱等）的Instance ID基本不变，应用软件程序（APP或PC等）Instance ID在在不同设备上不同，其生成方式会以UUID（通用唯一识别码，Universally Unique Identif i er）进行分配。

（2）IMPI：IP多媒体私有用户标识（IP Multimedia Private Identity），是由归属网络分配给IMS用户的身份标识，用于管理、注册、授权、计费，类似于移动网络中的IMSI号码或固定网络中的物理号码。IMPI通常用于标识用户和网络的签约，一个IMS用户可以有一个或多个私有用户标识。

（3）IMPU：IP多媒体公有用户标识（IP Multimedia Public Identity），是用户对外公布的标识，用于和其他用户进行通信。类似与移动网络中的MSISDN号码或固定网络中的逻辑号码。一个IMS用户可以有一个或多个公有用户标识。

通过上述元素的不同组合，形成不同的多终端解决方案。

1.1 方案1：使用instance标识终端（相同IMPI，相同IMPU，不同instanceID）

运营商在放号时，在HSS上为用户分配一个IMPI和IMPU，所有终端共用IMPI和IMPU，不同终端通过instanceID进行区分。该方案的特点是:

（1）多个终端使用相同的IMPI和IMPU注册，不同的instanceID和联系地址（IP+Port），各个终端的鉴权算法相同；

（2）SBC和CSCF要求支持多联系地址功能，由S-CSCF通过fork方式实现多端业务请求的分发；不同终端可以从不同的SBC上注册，汇集到同一个S-CSCF上注册。SBC和S-CSCF保留一个用户标识与多个联系地址的映射关系。

（3）签约规则（iFC）设置不同终端的业务请求触发到不同类型的AS中，例如，根据SIP请求中的Accept-Contact等头部进行触发。

（4）用户作为主叫使用任何一个终端发起业务请求时，IMS网络侧无特殊处理，被叫用户看到的是相同的发起方用户标识（IMPU）；用户作为被叫时，由被叫侧S-CSCF根据注册时记录的多个联系地址，使用fork功能同时或者顺序向多个端发送业务请求。

（5）一个用户多端之间的业务交互，通过给自己的用户标识发送业务请求实现。被叫终端检查业务发起的终端标识是否是本终端，如果是，需要丢弃此类请求。

1.2 方案2：使用IMPU标识终端（相同IMPI，不同IMPU，不同instanceID）

运营商在放号时，在HSS上为一个用户不同的终端分配不同的IMPU，多个终端共用同一个IMPI，不同终端有不同的instanceid。该方案的特点是:

（1）多个用户标识（IMPU）不作为隐式注册集，独立进行注册/注销操作，对于SBC和CSCF而言，是多个独立的用户，在SBC和CSCF上存储为不同的用户记录；不同终端可以从不同的SBC和不同的S-CSCF上完成注册。

（2）AS根据用户标识识别不同端，负责对多个端进行管理和业务处理，并执行针对多端的寻呼；在HSS上的签约规则可以为不同的终端设置不同的iFC触发规则，允许S-CSCF根据用户标识将不同终端的业务请求触发到不同AS。

（3）用户作为主叫时，使用任何一个终端发起业务请求，SBC和S-CSCF能根据不同用户标识独立进行路由和业务触发；主叫侧AS负责修改用户标识，使得被叫用户看到的是相同的发起方用户标识（IMPU）；用户作为被叫时，被叫侧AS根据设定策略，负责生成多个业务请求，发送给不同IMPU对应的终端；

（4）同一个用户多端之间的业务交互，可以通过给自己的不同终端IMPU发送业务请求，实现多个终端之间的交互。

1.3 方案3：使用IMPI+IMPU标识终端（不同IMPI，不同IMPU，不同instanceID）

运营商在HSS上为一个用户的不同的终端分配不同的IMPI和不同的IMPU，对应于不同终端的instanceid。该方案的特点是:

（1）不同端使用不同的用户标识（IMPU,IMPI），独立进行注册/注销操作，不同IMPI的鉴权算法可以不同，例如，对于使用USIM卡的终端可以使用IMS AKA方式，对于不使用USIM卡的终端（例如，手表、PC等）可以使用SIP Digest方式。

（2）每个终端设备的instanceID和联系地址（IP+Port）不同；不同终端可以在不同的SBC或不同的S-CSCF上完成注册，AS建立一个用户标识与一个终端之间的映射关系，负责对多个端进行管理和业务处理；在HSS上可以为不同的终端设置不同的iFC触发规则，允许将不同终端的业务请求触发到不同AS。

（3）用户作为主叫时，使用任意终端发起业务请求，请求中填写本端对应的IMPU，SBC和S-CSCF根据不同用户标识独立进行路由和业务触发，主叫侧AS可以修改用户标识，使得不同终端发起的业务请求中发起方用户标识相同；用户作为被叫时，被叫侧AS根据设定的策略生成多个业务请求，发送给不同IMPU对应的终端；

（4）同一个用户多端之间的业务交互，通过给自己的不同终端IMPU发送业务请求，实现多个终端之间的交互。