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[VoLTE] Native RCS的技术架构研究与应用实践 [复制链接]

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发表于 2016-7-16 22:32:54 |显示全部楼层
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中国移动通信集团江苏有限公司   卢新奇,邵建
《移动通信》2015年15期

部分内容:

1  引言
为向移动手机用户提供增强型的通信服务以提
升电信运营商的市场竞争力,GSMA(GSM协会)
2008年开始推进RCS(Rich Communication Suite,
融合通信)的商用化工作。经过近年的发展和商用
实践,RCS功能方面从最初的增强型消息拓展到涵盖
通话、消息、通讯录等完整的富媒体通信服务;标
准方面从RCS1.0标准升级到RCSe(增强型RCS)、
RCS5.1等。
目前RCS已获得了全球包括多家电信运营商、终
端设备商和芯片厂商等组织的支持,据统计,全球已
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2015.15.006 中图分类号:TN929.52 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2015)15-0029-04
引用格式:卢新奇,邵建. Native RCS的技术架构研究与应用实践[J]. 移动通信, 2015,39(15): 29-32.
有超过40个电信运营商提供了RCS业务,如沃达丰
在西班牙等多国推广RCSe业务、韩国SK电信商用了
Joyn品牌的RCS产品等;国内如中国移动在今年已开
展了“新通话、新消息、新联系”为特征的RCS业务
应用。
RCS的实现方式主要有APP和Native两种,目前
应用的RCS产品以APP方式为主,需要用户下载和安
装才能使用。对比市场上的OTT产品如WhatsApp、
WeChat(微信)等,RCS并不具有市场优势,如对用
户缺乏吸引力、用户黏性低、产品活跃度低等问题突
出,究其原因,主要包括如下3个方面:
◆RCS业务基于IMS(IP Multimedia Subsystem,
IP多媒体子系统)叠加AS(Application Server,应用
服务器)设计,体系架构复杂,不能快速灵活地部署
“融合通信”专题
30 2015年第15期
新业务。
◆对用户的体验关注不足,难以改变用户的行为
习惯。
◆协议标准复杂且推进慢,易失去市场先机。
综上所述,只有采用差异化的技术架构、产品形
态和功能设计,RCS才会有发展出路。
2  基于VoLTE的RCS业务功能架构
如图1所示为新一代RCS业务系统的功能架构示
意图,其中现网IMS为全国的4G用户提供VoLTE服务
(LTE网络的语音通话),同时面向各省的企业用户
(为主)提供VoIP业务;RCS业务系统与IMS网络、
LTE网络、2G/3G网络共用HSS(Home Subscriber
Server,归属签约用户服务器),用于移动用户签约
信息的存储与接入鉴权;移动终端(支持Native RCS
终端或者RCS APP)可通过WLAN、3G或4G移动网
络的接入RCS业务平台,以使用如下以“新通话”、
“新消息”和“新联系”为核心的新型通信业务。
(1)新通话
在支持传统的语音通话业务(如2G/3G呼叫、多
方通话)和VoWiFi的基础上,4G移动网络基于VoLTE
为用户提供高清语音、视频通话业务。
(2)新消息
拓展传统的短信和即时消息功能,提供丰富多样
的“新消息”服务。
1)支持多种消息形态,如基于通讯录一对一的消
息、消息群发和群聊功能。
2)支持多种消息类型,如文本、语音、视频、图
片、文件、表情、名片、位置信息等。
3)实现与2G/3G网络的短信、彩信之间的互联互
通。
4)提供公众账号服务:公众账号作为企业、公益
组织、第三方机构等面向公众提供信息的发布渠道,
用户通过搜索、扫描二维码等方式关注后,可与公众
账号进行消息交互以获得信息服务。
5)消息云存储:向用户提供消息的云备份与恢复
功能。
(3)新联系
拓展传统的手机通讯录功能,提供便捷实用的
“新联系”服务。
1)提供丰富的联系人类型,如新增“我”、公
众账号和群,其中的“我”为RCS用户提供个人信息
管理和移动业务办理的入口,如设置和发布本人的头
像、名片等个人信息;访问网上营业厅查询电子账
单、办理移动业务/套餐等。
2)联系人实时状态的查看与更新:如“开会
中”、“不方便接听电话”等联系人自设置的状态提
示让好友一目了然。
3)黑名单设置功能:屏蔽黑名单
联系人的通话和消息。
4)云存储服务,实现对手机本地
联系人信息的云端备份与恢复。
新一代的RCS业务系统的主要有
2种建设方案,一是基于现网已建设
的IMS系统提供业务接入,如接入鉴
权、会话控制、媒体网关、IP短信互
通、号码翻译/地址解析等功能;二是
为RCS业务接入新建专用的IMS网络
(如图1中示例),现网IMS只为RCS
终端提供VoLTE业务。2种方案的RCS
业务平台的功能架构都是一样的,第
二种方案更适用于在RCS系统全国集 图1  新一代RCS业务系统的功能架构
“融合通信”专题
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中新建、统一接入服务的场景下,与现网系统只需要
对接互通,而不需要复杂的改造或扩容工作。
3 Native RCS的核心技术
如果仅依靠用户(手机)自主下载和安装APP的
方式来发展RCS业务,在没有丰富的业务功能和良好
的用户体验的前提下,与OTT业务相比并没有市场竞
争力。Native RCS是终端(手机)在生产线上就集成
了RCS功能,在保留了用户传统通信习惯的前提下,
通过升级手机上现有的通话、短信和通讯录三大基础
通信入口,为移动用户提供丰富的通信服务。
3.1 软件架构方案
Native RCS在手机的AP(主应用芯片)内实现,
直接集成于手机的操作系统软件内,如图2所示为
Native RCS的整体软件架构,主要包括底层库、框架
层和应用层。
图2 Native RCS的软件架构
◆底层Libraries库,实现RCS的基础协议栈如SIP
(Session Initiation Protocols,会话初始协议/用于会
话控制)、MSRP(Message Session Relay Protocol,
消息会话传递协议/用于即时消息通信)、网络层通信
等;同时封装手机相关硬件芯片的调用接口,如视频
编解码接口(实现如视频压缩编码、视频解码)、音
频处理接口等。VoLTE功能一般由手机通信芯片封装
实现,与RCS融合。
◆业务框架层,封装并提供独立的业务功能模
块,如IM(即时消息)、Presence(状态呈现)、
Profile(用户注册管理)等;同时可通过Open API或
SDK方式对外开放RCS的能力调用。
◆应用层,通过升级或替换传统的通讯录、电话、
消息等系统应用,为用户提供RCS的功能操作界面。
3.2 Native RCS与VoLTE的融合
VoLTE功能模块在手机的通信芯片内承载,其
有独立的IMS协议栈和专用的IMS APN(接入点名
称),可建立有QoS保障的PDN(分组数据网络)连
接;Native RCS驻留在手机的AP(应用芯片)内,
一般使用自带的IMS协议栈,因而手机侧一般提供2
个IMS协议栈以同时支持VoLTE和RCS功能。如图3所
示,当RCS和VoLTE接入同一个IMS网络时,手机内双
IMS协议栈易导致重复注册(当RCS、VoLTE使用同一
个IMS账号)、手机的流量增加、手机耗电快、影响
电池寿命等问题。
图3  手机侧双IMS协议栈
如图4所示,当由同一个IMS网络提供服务时,在
通信芯片内可提供一个共用的IMS协议栈,位于应用
芯片的操作系统和通信芯片之间,以实现终端单一的
IMS网络注册,该IMS协议栈支持VoLTE的信令控制,
也支持RCS的协议控制功能。手机内置的Native RCS
调用API接口通过WLAN、3G/4G接入IMS网络实现
图4 Native RCS与VoLTE共IMS协议栈
“融合通信”专题
32 2015年第15期
RCS服务,RCS和VoLTE的信令消息可以使用相同QoS
的无线承载。
4 Native RCS的应用实践及未来展望
目前中国移动已推出了自主品牌的融合通信产
品,以面向个人的“小溪”和面向企业的“一起”为
代表。“小溪”产品基于Android操作系统以Native
RCS方式呈现,或基于Android和iOS操作系统以RCS
APP方式呈现,为个人移动用户提供即时消息(包括
富媒体消息、群聊、公众账号等)和多媒体通信业务
(如点对点的音视频通话、语音会议),目前已在江
西、湖北等省推广应用。“一起”产品为企业提供了
一体化的办公解决方案,主要包括企业通讯录、电话
会议、邮箱服务、MAS(Mobile Agent Server,移动
代理服务器)服务等。
Native RCS拥有良好的用户体验,在提供“新通
话”、“新消息”和“新联系”的通信服务基础上,
未来可面向用户、商户、企业/机构等开展垂直市场的
深化运营。
◆以面向个人用户的公众账号为例,其相当于一
个基于HTML5页面的轻应用,RCS根据实际需求可开
发接入多样化的应用,如关注某个公众账号,可以提
供天气查询、水电煤气费用查询与缴纳、机票酒店预
定等涵盖个人生活方面的所有服务,用户不必下载安
装多个APP应用。
◆以面向商户的移动广告需求为例,未来基于用户
位置信息的大数据分析,可向用户推送移动广告服务。
◆以面向企业的信息化需求为例,基于RCS的开
放能力,可帮助企业定制个性化的融合通信产品,提
升企业用户的市场竞争力,同时发展电信运营商的
RCS用户。
5  结束语
截至2015年6月底,国内的4G用户已达到了2.25
亿,这为RCS的发展提供了良好的条件。Native RCS
占据了终端侧的用户入口,有开放性、便捷性和优异
体验等方面的优势;同时电信运营商在电子渠道、网
络QoS保障、VoLTE等方面具有天然的优势,因而电
卢新奇:硕士毕业于东南大学,现任职
于中国移动通信集团江苏有限公司,负
责江苏移动创新产品研发管理,牵头江
苏移动创新产品的核心技术、市场策略
等方面的研究工作,重点研究方向包括
融合通信、家庭终端产品、用户体验研
究等。
邵建:硕士毕业于北京邮电大学,现任
中国移动通信集团江苏有限公司移动业
务产品项目经理,重点负责物联网、家
庭业务等方向的技术研究和新产品研发
工作,同时负责前沿技术、市场政策的
研究与应用,包括LTE、物联网、移动
互联网等方向。
作者简介
信运营商应用推广Native RCS,为移动用户提供新一
代的富媒体通信业务,未来市场大有可为。
参考文献:
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