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[论文与期刊] RCS与MMTel的发展演进分析 [复制链接]

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发表于 2015-12-14 12:37:17 |显示全部楼层
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文:吴勇  爱立信通信(中国)有限公司

摘要:简单介绍了RCS与MMTel的功能和演进方案;详细阐述了最终用户业务和通信能力的分类,演进过程中RCS与MMTel的通信能力以及RCS与MMTel通信能力共存面临的问题。

1 RCS与MMTel功能简介
1.1 RCS

富通信套件(RCS)计划是一些业内企业联合发起的一项计划旨在迅速推广基于IMS的各类手机应用和业务,为终端用户提供互通、融合、丰富的通信体验。参与RCS计划的企业包括众多网络运营商以及网络和终端设备厂商,2008年8月,RCS计划从一个自由飘浮的行业组织融入到GSM协会中(GSMA)拥有自己的指导委员会。

RCS采用了一种实用方法来定义通信能力核心功能集,即采用和描述其他标准化组织(如3GPP、ETSI、OMA、GSMA)已经定义的现有业务和网络标准。

RCS计划分为几个阶段。RCS阶段1注重定义通信能力核心功能集 ,包括具备增强型在线状态功能的地址薄(包括网络备份功能)、增强型消息业务和富媒体(语音)呼叫业务。RCS阶段1(或1.0)的目标是将RCS通信能力集应用于3G(WCDMA)移动接入方式的用户。RCS阶段2.0增加了固网/宽带(仅限分组交换)接入方式,使用了和R1相同的业务功能集。

目前,RCS计划并未定义和规范详细的用户界面,而是强调基于用户业务用例的互联互通。此外,RCS还试图提供一套用户体验准则,这是让大众用户市场接受RCS业务体验的关键之一。

RCS计划的意图并不是建立一个新的通信能力标准,而是描述通信能力核心功能集,该功能集可以使用其他标准化组织(如3GPP、ETSI、OMA、GSMA)已经定义的现有通信标准来实现,旨在通过整合/聚合一系列(或多或少)基于IMS的现有通信能力来提供给用户多媒体通信体验。RCS的核心通信能力是具备增强型在线状态功能的统一通信地址薄,用户可以从中发起所有类型的通信。

RCS包含以下通信能力。

a)GSM视频共享(IR 74)。旨在实现语音呼叫期间的视频共享。

b)GSMA图像共享(IR 79)。旨在实现语音呼叫期间的图像共享。

c)OMA SIMPLE IM寻呼模式和OMA SIMPLE IM大消息模式。旨在实现SMS/MMS。

d)OMA SIMPLE IM会话模式和OMA SIMPLE IM大消息模式。旨在实现一对一聊天和一对多聊天。

e)OMA SIMPLE IM文件传送。旨在实现另一个会话期间或之外的文件传送。

f)OMA SIMPLE在线状态。旨在实现在线状态,用于发布和订阅与用户相关的在线状态数据和终端能力信息。

这些机遇IMS的业务可以丰富和完善现有的移动通信能力。

a)CS电话(由视频/图像共享业务增强)。

b)CS视频电话(通过能力信息实现)。

c)SMS/MMS(如果机遇IMS的通信发生故障,则退回到SMS)。

上述RCS定义的通信能力集可由图1描述。


1.2 MMTel

IMS多媒体电话(MMTel)是3GPP/TISPAN中定义的一种标准化的个人对个人对话通信方式。

MMTel通信能力集在TISPAN R1和3GPP R7中定义。这些标准化工作的目的是创建一种标准化、基于IMS的多媒体对话通信方式 ,这种方式可用于在1次通信中连接2个或更多用户,并提供业务的电信级可靠性可用性和完整性。简而言之,MMTel的设计目的是替代CS电话业务。包括PLMN和PSTN电话业务,同时提供在通信中加入多媒体业务的可能性。
MMTel包含以下通信能力。
a)MMTel全双工语音。旨在实现语音呼叫。
b)MMTel实时视频(单工、全双工、在线时与语音同步)。旨在实现视频呼叫和视频共享。
c)MMTel(实时)文本通信。旨在实现TTY。
对于MMTel而言,为了实现TTY,不计划在语音路径中使用一个CTM,而是使用1个专用的实时文本媒体流。在该最终用户业务中,文本被逐字符发送其间不与最终用户进行任何交互。

a)MMTel(非实时)文本通信。旨在实现聊天。
b)MMTel文本通信有实时文本版本和非实时聊天版本。对于后者,在最终那个用户点击发送按钮后,文本通常作为整个段落被发送。
c)MMTel文件传送。旨在实现文件传送。
d)MMTel图像共享。旨在实现图像共享。
e)MMTel视频剪辑共享、MMTel音频剪辑共享。旨在实现视/音频剪辑共享。
所有通信能力对于某个终端设备而言均为可选支持。
除了多媒体通信能力之外,MMTel还可以使用1组补充业务丰富通信能力。为MMTel定义的补充业务模拟了当今PLMN/PSTN所支持的补充业务。这些补充业务主要包括以下几项。
a)主叫用户号码显示/限制(OIP/OIR)。
b)被叫用户号码显示/限制(TIP/TIR)。
c)通信转移(CDIV)。
d)通信保持(HOLD)。

e)通信禁止(CB)。
f)消息等待指示(MWI)。
g)会议(CONF)。
h)显示通信传送(ECT)。


2 RCS与MMTel的通信能力
2.1 最终用户业务和通信能力的分类

最终用户业务可以分为呼叫内业务和呼叫外业务。

呼叫内业务是基本的通信业务,也是通常用于语音呼叫的业务。该最终用户业务的对等方也是语音呼叫的对等方(以视频共享为例,可和与你通话的用户共享视频)。呼叫内业务可以使用补充业务,如可与1个显示呼叫传送的用户或1个语音会议中的全部用户共享视频。
呼叫外业务通常用于1个语音呼叫之外,但在某些情况下,呼叫外业务可以用于语音呼叫期间,但通常其对等方与语音呼叫的对等方不同(以聊天为例,可在与一个用户通话时向另一个用户发送短信)。
a)呼叫内业务包括语音呼叫、视频呼叫、视频共享、图像共享、TTY、视/音频剪辑共享、能力指示(可用于指示在1个语音呼叫期间是否开启视频共享等呼叫内业务)、
b)呼叫外业务包括SMS、MMS聊天、文件传送、在线状态、增强型地址簿、能力指示(可用于随时指示是否使用文件传送等呼叫外业务)。
通信能力可分为以下3类。
a)基于RTP的通信能力包括MMTel全双工语音、MMTel实时视频、MMTel(实时)文本通信、GSMA视频共享(IR 74)、CS电话和CS视频电话。由于基于RTP的通信能力包括需要具有基础传输网络的实时性的媒体类型,这意味着,该通信能力可以承受数据包丢失、但应最大程度减少端到端的延迟和抖动。这种媒体类型使用RTP/UDP/IP协议组发送。
b)基于MSRP的通信能力包括GSMA图像共享(IR 79)、MMTel图像共享、MMTel(非实时)文本通信、 OMA SIMPLE IM会话模式、OMA SIMPLE IM大消息模式、OMA SIMPLE IM文件传送、MMTel视/音频剪辑共享、MMTel文件传送。由于基于MSRP的通信能力包括不能承受数据包丢失的媒体类型,因此该传输路径必须能够重新传输丢失的数据包。这增加了端到端的延迟和抖动。这种媒体类型使用MSRP/TCP/IP协议组发送。
c)基于SIP/XCAP的通信能力包括OMA SIMPLE在线状态、OMA SIMPLE IM寻呼模式、CAB。由于基于SIP/XCAP的通信能力具有与基于MSRP的通信能力相同的特点,包括不能承受数据包丢失的媒体类型,因此该传输路径必须能够重新传输丢失的数据包。其区别在于,这种媒体类型可以使用控制协议SIP或使用XCAP/HTTP协议组在SIP对话外发送。


2.2 RCS与MMTel通信能力共存面临的问题
对于最终用户而言,1部装有RCS客户端的MMTel终端设备将提供2组几乎相同但不能完全互通的最终用户业务,其原因是MMTel和RCS旨在实现的最终用户业务集几乎相同,但是,MMTel通信能力和RCS定义的通信能力并不完全互通。
重叠的MMTel通信能力和RCS业务能力如下。
a)作为单工视频流被发送的MMTel实时视频和GSMA视频共享(IR 74)均用于实现视频共享。
b)MMTel图像共享、GSMA视频共享(IR 79)和OMA SIMPLE IM文件传送均用于实现图像共享。
c)MMTel(非实时)文本通信和OMA SIMPLE IM寻呼模式/大消息模式均用于实现聊天。
d)MMTel文件共享和OMA SIMPLE IM文件传送均用于实现文件传送。
e)MMTel音频剪辑共享、MMTel视频剪辑共享和OMA SIMPLE IM文件传送均用于实现视/音频剪辑共享。
除了上述重叠的能力之外,CS电话、CS视频电话、MMTel双工语音和MMTel实时视频(双工)均可用于实现语音呼叫和视频呼叫(支持CS、WCDMA和GSM的接入类型)。图2描述了这种重叠(至少对于1部同时具备PS和CS接入能力的终端设备而言这种情况会发生如1部WCDMA终端设备。



如果不对现有最终用户业务的重叠加以管理,则有可能出现分化问题。2种提供相同最终用户业务的解决方案可能导致IMS网络设备市场的分化,进而导致IMS终端设备市场的分化。


3 RCS与MMTel的演进
3.1 演进方案

对于最终用户而言,最初的MMTel和RCS终端将提供2组几乎相同但不能(完全)互通的最终用户业务。通信行业(运营商和厂商)需要联合发起一项旨在实现共存、互通和迁移的计划,讨论如何处理这些最终用户业务的功能重叠问题。该计划的目标是找到并提交一些解决方案,帮助FMC运营商推动RCS和MMTel沿着一条融合路径演进。
图3描述了固网和移动网演进过程中的消费者/个人用户本地细分市场,以及各个细分市场之间的推动力。初期,向VoIP和多媒体业务的演进将首先发生在固网中,移动网在其之后。所有细分市场将首先替换固网电话业务,某些市场还将包括多媒体增强业务。某些运营商可以同时运营多个不同的细分市场,其长期愿景通常是:演进至一个基于IMS的多媒体解决方案,并能实现固定移动网络融合。


从当前互通性较低的MMTel和RCS系统演进至最终的融合、统一、基于IMS的网络的路径步骤如下。
a)短期而言,在网络中并行部署MMTel和RCS。一般而言没有IPX、全局ENUM和基于SIP的NNI,并混合支持RCS 1.0、RCS 2.0和MMTel终端设备。RCS主要用于移动场景,MMTel主要用于固网场景。
b)中期而言,假设使用共同的基础设施在不同的运营商之间实现有效的互通。MMTel将在FMC场景中部署,并通过在MMTel终端设备中的能力交换和OMA-IM客户端实现共存/互通。RCS解决方案将把MMTel用于音频和视频业务,而RCS将开始支持FMC场景。
c)长期而言,RCS将在固网和移动网客户端都引入MMTel视频共享。MMTel和RCS解决方案将融合为基于IMS的统一的FMC目标网络。
图4示出的是高级的MMTel/RCS演进。


3.2 演进过程中RCS与MMTel的通信能力

目标网络有必要让更多的最终用户能够使用RCS中的MMTel业务通信能力。运营商应使用RCS中的OMA SIMPLE IM通信能力。在所有终端设备中实现基于OMA SIMPLE IM会话的用户消息业务功能。长期而言(移动网络),应采用OMA SIMPLE IM寻呼模式和大消息模式替代SMS和MMS,但并非替代最终用户业务。
还有必要处理重叠的通信能力,以避免运营商、网络厂商和终端设备厂商之间就如何实现最终用户业务而发生混淆。
应结合使用能力交换和描述功能来解决重叠通信能力的问题。基于SIP/XCAP的通信能力没有重叠,因而可用。
a)语音视频视频共享和TTY引入MMTel。

b)保持GSMA IR74和IR79,实现与移动RCS1.0终端设备的互通(通过能力交换)。
c)演进到在移动宽带中引入MMTel。
图5显示了同时具备PS和CS接入能力的终端设备的情况。


但同时,行业也在向全IP架构发展,因此有些运营商希望放弃使用CS电话、CS视频电话和SMS通信能力。在取消CS通信能力的同时也将取消IR74和IR79,因为IR74和IR79建立在3GPP交换电路和IMS组合业务(CSICS)技术规范的基础上。因此,可以放弃使用GSMA视频共享(IR74),并最终以MMTel通信能力替代。也可以放弃使用GSMA图像共享IR79,并以OMA SIMPLE IM文件传送替代、取消IR74/IR79的方法是能力交换。也就是说早期的RCS1.0应用将使用IR74/IR79来实现视频共享和图像共享,而RCS应用的后续版本可以使用1个MMTel客户端来实现视频共享,并使用OMA SIMPLE IM文件传送来实现图像共享。这可能将使整个行业在过渡期间既支持IR74/IR79,也支持MMTel和OMA SIMPLE IM文件传送。
图6显示了全IP终端设备的目标架构。


4 结束语
MMTel是RCS和RCS业务解决方案的PS电话部分。
a)在RCS中使用MMTel全双工语音和MMTel实时视频来实现语音呼叫和视频呼叫。
b)在RCS中使用MMTel来实现视频共享。

不应使用MMTel来实现文件传送、聊天和图像共享,而应使用OMA SIMPLE IM来实现这些最终用户业务。这将最大程度减少基于网络的互通问题,并避免重复开发。
使用RCS中的OMA SIMPLE IM,在所有终端设备中进行聊天期间,实现基于OMA SIMPLE IM会话的消息功能。长期而言,应采用OMA SIMPLE IM寻呼模式和大消息模式来替代SMS和MMS。


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