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IMS中會議業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)

盛云鵬 韓磊 2006/05/26

圖一：基于IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

　　S-CSCF（服務(wù)CSCF）：作為一個SIP Proxy用來控制呼叫和會話，并且監(jiān)測何時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ISC（IMS Service Control interface）的統(tǒng)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(fù)雜性，不同的業(yè)務(wù)接入到IMS時，只需要提供一個協(xié)議轉(zhuǎn)換功能實(shí)體來完成到ISC接口的協(xié)議轉(zhuǎn)換，因此可以方便地利用多種應(yīng)用服務(wù)平臺開展業(yè)務(wù)。

　　x-CSCF：可以是I-CSCF或者P-CSCF。IMS中的SIP信令路由經(jīng)過的元素。P-CSCF是接入網(wǎng)到IMS網(wǎng)絡(luò)的第一個接入點(diǎn)，從接入網(wǎng)中收到UA（User Agent）發(fā)來的SIP注冊和會話建立消息，轉(zhuǎn)發(fā)到歸屬域中的I-CSCF，再發(fā)至相應(yīng)的S-CSCF。I-CSCF為每個呼叫靈活選擇相應(yīng)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，在這里沒有分別逐個列出。這些網(wǎng)絡(luò)元素執(zhí)行IMS相應(yīng)的功能，如：信令連接、承載連接、數(shù)據(jù)庫等等。

　　SIP AS：是一種應(yīng)用服務(wù)器，用于提供各種各樣的增值業(yè)務(wù)。這里的AS可以是一個會議的AS，或者是游戲的服務(wù)器等等。本文要介紹的會議就是基于SIP AS來實(shí)現(xiàn)的。其他類型的AS（如OSA AS等）不作介紹。

　　不同的網(wǎng)絡(luò)：用戶可以通過不同類型的網(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(xiàn)了IMS在網(wǎng)絡(luò)融合中所起的作用。用戶通過IMS中S-CSCF查詢用戶簽約檔案，激活用戶簽約的所有業(yè)務(wù)邏輯。具體業(yè)務(wù)由相應(yīng)的SIP AS提供。

三、會議業(yè)務(wù)

　　會議業(yè)務(wù)可以實(shí)現(xiàn)多方用戶同時進(jìn)行通信。會議可以用于各種各樣的媒體流類型的通信，如音頻、視頻和文本類型的會議。由于會議所能提供的實(shí)時性和高質(zhì)量保證，使得更多基于會議業(yè)務(wù)的應(yīng)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。

　　會議的類型主要松耦合會議、完全分布式會議和緊耦合會議：

• 松耦合會議中每個參加者之間沒有信令連接關(guān)系，會議中沒有一個會議中心，通常這種會議可以利用SIP會話描述中的組播地址支持。



• 完全分布式會議中，每個參加者之間都建立信令連接，會議中同樣沒有會議中心。



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

圖二：會議中的功能實(shí)體圖

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

• 會議參加者：在基于SIP的會議中，會議的參加者可以分為participant（普通的會議參加者）和moderator（會議主席）。他們具有的權(quán)限不同：participant可以申請加入會議，或者申請某種媒體資源；moderator有更多的權(quán)限，能夠在會議過程中管理主持會議，比如決定是否允許新的用戶的接入，對用戶申請的媒體資源的批準(zhǔn)等等。
  
  participant可以是自己主動要求加入會議，或者是被通知邀請加入會議的。而moderator可以是提前指定的，如果沒有指定，則moderator是會議創(chuàng)建者。
  
  
• 會議中心：是一個會議的核心。它可以看作是一個SIP UA，并且通過一個URI（如：conference123@example.net）標(biāo)識來表示一個會議。會議中心負(fù)責(zé)維持和所有的會議參加者之間的信令關(guān)系，來確認(rèn)會議參加者連接到會議中。同時，會議中心還會執(zhí)行會議策略（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型的媒體流混合處理，然后將處理后的結(jié)果媒體流分發(fā)到會議參加者。這里的媒體傳輸可以使用RTP協(xié)議。
  
  
• 會議策略服務(wù)器（CPS）：會議策略服務(wù)器是一個邏輯上的功能實(shí)體，主要是用來操作管理會議策略。它可以其他相關(guān)的非SIP協(xié)議（如CPCP或者其他協(xié)議）來執(zhí)行對會議策略的管理。CPS可能是實(shí)際物理上并不存的實(shí)體。
  
  
• 會議訂閱通知服務(wù)器：事實(shí)上會議訂閱通知服務(wù)器是由會議中心分離出來的一個邏輯功能。主要是為了提供用戶訂閱會議狀態(tài)的業(yè)務(wù)，并且當(dāng)會議狀態(tài)改變時，通知這些訂閱用戶。如，有新的用戶加入或者離開會議。
  
  
• 會議策略：是控制一個會議的規(guī)則的完整的集合。會議策略可以在會議創(chuàng)建之前或者會議創(chuàng)建時被制定，用來指導(dǎo)會議中心主持和管理一個會議。

圖三：會議的邏輯架構(gòu)圖

　　緊耦合會議的邏輯架構(gòu)圖如圖三所示。會議中的核心是“會議中心（conference focus）”，每一個會議都有一個會議中心，由一個URI標(biāo)識，用戶通過聯(lián)系這個URI參加到一個會議中去。會議中心和用戶之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星性結(jié)構(gòu)。會議中心為用戶提供并維持一個信令連接，并且可以執(zhí)行會議策略，實(shí)現(xiàn)對會議的控制和管理。

　　2、會議舉例

　　1） 會議流程：

　　下面通過一個會議例子來介紹會議業(yè)務(wù)中的關(guān)鍵的流程。

　　首先，假設(shè)某個運(yùn)營商提供會議業(yè)務(wù)，并且給出一個公共業(yè)務(wù)標(biāo)識（PSI），該P(yáng)SI是一個SIP AS的URI，如conference-factory1@ example.net。用戶A想要創(chuàng)建一個會議，就可以向該P(yáng)SI發(fā)出SIP請求。具體流程如圖四所示：

圖四：創(chuàng)建會議

　　AS在接收到這個SIP INVITE請求之后，就會為該會議請求分配一個會議中心，并返回183響應(yīng)表示會話正在進(jìn)行，會議中心的URI（如：conf1234@example.net）包含在該響應(yīng)中。然后用戶和會議中心之間按照SIP會話建立的流程繼續(xù)進(jìn)行，這當(dāng)中可能會使用到一些SIP擴(kuò)展方法，如：PRACK、UPDATE等，通過這些方法完成媒體的協(xié)商和所需資源的預(yù)留。

　　 用戶參加會議。其他的用戶可以有兩種方法加入到這個會議。

　　a) 用戶A發(fā)出邀請；

　　i) 當(dāng)用戶A向用戶B發(fā)出邀請時，A可以選擇直接發(fā)送一個REFER請求到用戶B，請求中的“Refer-To”消息頭參數(shù)設(shè)為會議中心的URI：conf1234@example.net，用戶B可以通過這個URI直接聯(lián)系會議中心；

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

　　b) 會議中心發(fā)出邀請。

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

　　會議進(jìn)行過程中。會議中心可以主持會議中的“公共的會話”，這時所有的會議參加者都可以參與；另外，也可以根據(jù)某些用戶具體的需要建立“私下的會話”，這時只在特定的用戶之間進(jìn)行會話，不會影響到公共的會話。

　　會議的參加者可以通過向“會議中心”發(fā)送Bye請求，隨時離開會議。而“會議中心”也可以移除某個用戶，這可以根據(jù)會議策略或者是具有特殊權(quán)限用戶（一般是會議的創(chuàng)建者）提出的要求。當(dāng)某個用戶離開會議之后，相關(guān)的資源就被移除。

　　一個會議的終止可以由“會議中心”執(zhí)行，其觸發(fā)條件是：

• 會議策略指示終止會議
  
  
• 當(dāng)使用conference factory URI創(chuàng)建會議時，會議的創(chuàng)建者離開會議
  
  
• 會議的最后一個參加者離開會議

　　當(dāng)滿足上述條件時，移除所有的會議參加者，并刪除CPS中的會議策略。并且釋放分配的conference URI。

　　2） 會議過程中的管理

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

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

　　會議的底層控制：主要是為了更充分地利用公共的媒體資源。會議應(yīng)用（application）通常共享一些資源，比如：會議中的發(fā)言權(quán)、接入到有限帶寬的視頻信道，接入到一個共享的文件或者游戲“room”中去。底層控制則使得用戶能夠安全地接入到一個共享的實(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floor control協(xié)議結(jié)合SOAP或者SIP協(xié)議實(shí)現(xiàn)

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

　　3、計費(fèi)和安全

　　會議業(yè)務(wù)可以采取多種計費(fèi)方式，可以根據(jù)會議的規(guī)模（參加人數(shù)等因素），所采用的媒體的形式，會議的持續(xù)時間等進(jìn)行計費(fèi)。計費(fèi)的架構(gòu)遵從IMS的計費(fèi)架構(gòu)。會議業(yè)務(wù)計費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖五所示。

圖五：計費(fèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

　　IMS體系既支持在線計費(fèi)能力，也支持離線計費(fèi)能力。在線計費(fèi)就是線計費(fèi)系統(tǒng)與IMS實(shí)體進(jìn)行實(shí)時交互，并控制和監(jiān)視與業(yè)務(wù)使用有關(guān)的計費(fèi)過程。離線計費(fèi)主要是指在會話之后收集計費(fèi)信息，而且計費(fèi)系統(tǒng)不會實(shí)時地影響所使用的業(yè)務(wù)。所有的IMS網(wǎng)元都要求應(yīng)用離線計費(fèi)，而業(yè)務(wù)層面的AS同時要求應(yīng)用在線計費(fèi)。

　　圖中在線計費(fèi)時AS通過Rf接口將計費(fèi)信息發(fā)往OCS（Online Charging System），采用離線計費(fèi)時AS通過Ro參考點(diǎn)將計費(fèi)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(fèi)信息到OCS或CCF，并應(yīng)用DIAMETER協(xié)議的ACA消息從OCS或CCF接收應(yīng)答。

　　IMS中獨(dú)立的安全體系模型，可以為在其中開展的各項(xiàng)業(yè)務(wù)提供安全保證，詳細(xì)內(nèi)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開展多種多樣的會議業(yè)務(wù)。

　　4、應(yīng)用的擴(kuò)展

　　會議業(yè)務(wù)可以在IMS中靈活的開展，人們所熟悉的會議業(yè)務(wù)也將不再局限于傳統(tǒng)的電話會議業(yè)務(wù)。會議業(yè)務(wù)也可以結(jié)合各種其他的業(yè)務(wù)開展新的應(yīng)用模型。

　　例如：隨著移動網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，會議業(yè)務(wù)可以和3GPP中的組業(yè)務(wù)相結(jié)合，普通的用戶可以通過自己建立的好友的組，隨時進(jìn)行一個好友之間的聊天會議；或者，基于IMS的SIP應(yīng)用服務(wù)器的靈活性，可以在會議過程中提供即時語言翻譯功能，這就可以實(shí)現(xiàn)不同語言之間的會議。

四、總結(jié)

　　業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的融合并不是神話，基于IMS實(shí)現(xiàn)的會議業(yè)務(wù)，形式更加地靈活，內(nèi)容更加地豐富，應(yīng)用也更加地廣泛，將提供給用戶實(shí)實(shí)在在的業(yè)務(wù)。因此，會議業(yè)務(wù)的潛力需要進(jìn)一步深入的挖掘，相信在未來的網(wǎng)絡(luò)世界里，會議業(yè)務(wù)將會給用戶帶來更多的驚喜！


參考文獻(xiàn)

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[4] 3GPP TS 32.260: "Charging management; IP Multimedia Subsystem（IMS）charging ".
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[7] draft-ietf-sipping-conferencing-framework-05: A Framework for Conferencing with the Session Initiation Protocol
[8] draft-wu-sipping-floor-control-00: Use SIP and SOAP for conference floor control

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