運營商富通信終端技術及應用研究

張 凌，胡文勝，楊新章，嚴麗云

（1.中國電信股份有限公司廣東研究院 廣州510630；2.中國電信股份有限公司廣東分公司 廣州510081）

1 引言

移動互聯網的發展和智能終端的普及給傳統電信運營商帶來了巨大的挑戰。用戶可以通過純數據通道接入互聯網，使用話音、視頻、即時通信等業務。單說國內，從米聊到微信，再到基于地址本的微視服務，無不存在侵蝕運營商既有市場的可能，加劇了運營商的管道化。

另一方面，運營商也面臨著前所未有的機遇。隨著運營商3G網絡的完善以及智能終端定制化和滲透度的發展，促使用戶的通信行為發生了很大的改變，越來越多的人將時間花在瀏覽社區網站和微博上，并且希望在通信過程中可根據自己的需要靈活地在多媒體信息、文件傳輸和話音/視頻等功能間切換或自由組合，基于社區化形式進行分享、溝通和互動。龐大的用戶群永遠是運營商的核心優勢。運營商在掌握了用戶、網絡兩大優勢的基礎上，如果實現“終端+應用”的整合滲透，將會贏得巨大的發展。

富通信（rich communication service,RCS）技術正迎合了這一契機。富通信是在IMS（IP multimedia subsystem，IP多媒體系統）的體系架構上，通過提供整套基于增強型地址本的呈現、即時通信、視音頻呼叫、群組聊天、文件傳送等在線通信應用，為用戶提供可互通、融合、豐富的通信體驗。富通信是運營商從用戶真正的溝通需求出發，將通信業務與移動互聯網業務結合，并深植終端，來應對移動互聯網挑戰的整體解決方案。

2 富通信技術介紹

2.1 富通信標準體系

富通信標準組于2007年5月成立，2008年7月加入GSMA標準組織。GSMA RCS成員包括全球超過百家的電信運營商、網絡設備制造商、終端制造商以及應用提供商，形成產業聯盟，以期在全世界范圍內實現RCS商用，從而打造全球移動用戶社區，實現不同運營商用戶間的互聯互通。我國3家電信運營商均加入了GSMA RCS組織，是重要的成員單位[1]。

目前RCS已發布了6個版本，如圖1所示。

2.2 富通信系統架構

RCS業務是在IMS網絡架構的基礎上，向固定寬帶接入用戶、LTE用戶和CDMA用戶提供增強型多媒體通信的業務能力。具體的網絡架構如圖2所示。

（1）業務層

提供富通信業務，重點布署IM/Presence服務器、地址本服務器、多媒體電話業務服務器等業務能力服務器，并提供和社交網絡的互通以及開發者接口。

（2）控制層

富通信完全基于IMS的控制層，控制層的功能實體完全遵從原有的IMS架構和設備規范。

（3）接入層

富通信網絡的接入層要求能夠支持固定寬帶網絡的接入、CDMA分組域的接入和LTE網絡的接入。

RCS業務可提供非常寬泛的終端范疇，結合智能終端已經提供和不斷擴展的能力范圍，可以演繹出豐富的應用場景。

3 終端實現富通信業務場景

3.1 隨時隨地的智能通信

RCS使得用戶能夠在瀏覽終端地址本的時候，直接感受到區別于靜態的傳統地址本的一些實時信息，使隨時隨地的智能通信成為可能。比如，用戶可以看到本機地址本的聯系人中，哪些是具有RCS屬性并在線的，哪些正在使用電腦而哪些正在使用手機，哪些正在使用具有高清攝像頭的手機，哪位現在正在心情不好，哪位今天剛好生日等。用戶可以根據這些呈現信息和能力指示，向合適的人發起更加具有可達性的智能的通信應用。

同時，用戶可以將自己的身份設置為工作標識、私人標識、網絡標識等，以便分別與同事和生意伙伴、好友以及不太熟悉的社交網絡朋友進行對話。所有這些標識都登記在同一個用戶身份下，可以同時登錄到系統中。用戶往外撥打電話時，可以根據溝通的對象自由選擇使用哪個標識進行通話，而不像現在需要更換一個號碼或者一張SIM卡。

由于有眾多手機終端廠商和運營商的推動，RCS應用將會很容易地預設在智能終端中，用戶打開手機地址本就能得到實時的聯系人狀態和業務能力，可以隨時隨地和好友進行IM聊天、內容共享、文件傳輸等。

3.2 多終端呈現及業務交互

目前RCS支持的終端涵蓋了小到手機屏幕，大到PC屏幕乃至電視巨屏，并且其標準中明確涵蓋家庭用戶和企業的需求。RCS可實現多屏互動，分場合地呈現系統提供的內容和服務，并且利用各種終端之間的信息交互，形成多屏一體化的用戶體驗。

RCS允許同一個用戶的多個RCS終端同時登錄和在線，并同時進行業務收發。用戶可以選擇用手機、PC或家庭一體機中的任何一個終端接受某個會話請求，例如當主叫方發起視頻共享業務時，如被叫擁有多個RCS設備且同時在線，可選擇由任意一個終端接受請求，進行視頻共享。

用戶可以在終端之間進行業務的無縫切換，例如在家時接到一個視頻會議請求，并選擇了電視屏幕來參與，到某一時刻需要離開家去上班，可以把該會話無縫地轉移到手機上，即使手機不支持攝像頭也可以話音的形式繼續參與，直到到達辦公室打開PC后接著展開視頻討論。

利用終端的業務能力指示，RCS可以實現感知用戶工作和生活狀態的切換，按使用模式自動啟用不同的策略，如自動將大屏定位為多媒體體驗的載體，將小屏，特別是移動屏，定位為信息交互的載體，充分發揮不同類型智能終端的優勢。

3.3 視聽新媒體領域的拓展

通話時提供文本聊天、文件和實時視頻共享；聊天時提供話音和視頻共享、文件傳輸、圖片共享……RCS的業務交互能力將有助于運營商向視聽新媒體的拓展。用戶可以利用隨身的智能終端隨時創造大量的內容，并隨時進行內容的傳播。

借助智能終端越來越發達的視頻攝取能力、編解碼能力甚至深加工能力，RCS為用戶提供了視聽媒體內容的制造；RCS基于增強型地址本的包括圖片、Flash、視頻等的交互手段，帶來了媒體內容的幾何級數傳播。

電信運營商相比廣電運營商有天然的優勢，其擁有眾多移動通信用戶。RCS創造機會將簡單通信用戶轉換為視聽新媒體的多屏用戶，并有望依靠運營商互聯互通實現海量內容的全球傳播。

4 關鍵技術及終端要求

RCS客戶端軟件架構如圖3所示。

從圖3可以看到，RCS的核心功能模塊基于智能終端硬件和操作系統，充分調用了終端本身的管理能力、協議控制能力和媒體處理能力，并結合終端自帶功能及UI層面提供交互。

從終端角度看，RCS的實現與以下幾個關鍵技術密切關聯。

（1）與終端操作系統深度結合

RCS以客戶端形式運行在智能終端，目前可適配的操作 系 統 包 括Windows XP、Windows 7、Android、Windows Mobile，并有望支持iOS和Mango。為在全球范圍內實現基于手機號碼的不同運營商RCS業務之間的互通，RCS客戶端適配各種操作系統，并保證跨平臺應用的一致性。

RCS具有終端支持的天然屬性，RCS客戶端被完全整合進設備中，即可實現以下幾點：

·RCS客戶端定制在智能終端上，作為終端操作系統的一部分或被操作系統直接調用，做到開機即開啟；

·開機后向網絡注冊的同時，以號碼方式向RCS服務器進行注冊鑒權；

·Option等消息交互在注冊鑒權后自動執行，好友狀態、位置等信息在打開本機地址本時直接呈現；

·RCS應用作為本地程序可以直接運行；

·RCS應用與操作系統進程相結合，按需啟動功能進程可以節省資源消耗，節約耗電。

在RCS推廣初期，需要提供符合各操作系統版本的下載程序，供已面世的手機下載，并能夠在首次運行后提供開機即啟動的設置。

（2）以終端地址本為核心

RCS增強型地址本在終端本地地址本的基礎上增加了RCS業務和狀態信息。實現增強型地址本的系統加構如圖4所示。

客戶端第一次登錄使用，通過地址本同步模塊與融合地址本（converged address book，CAB）服務器以SyncML(synchronization markup language)進行數據同步，完成本地地址本的數據上傳。用戶修改本地地址本信息后，客戶端再次登錄后會檢測本地地址本中的變化，進行增量同步。

可以通過CAB服務器將增強型地址本數據同步備份到統一通信錄系統。

CAB服務器根據同步得到的聯系人數據、該用戶的手機號碼完成雙向好友匹配，通知狀態呈現（presence）服務器進行相關好友的授權和訂閱。CAB服務器支持第一次全量同步和地址本變更的增量同步后的好友匹配。

地址本同步成功，CAB服務器匹配到好友后，會通過Notify消息通知客戶端好友列表信息，客戶端收到該消息后即可在好友列表顯示或者在本地地址本中標識出好友，顯示好友狀態。

對于終端必須支持如下功能：

·支持第一次用戶登錄全量通過SyncML向CAB服務器同步地址本數據；

·支持檢測用戶本地地址本變化，并增量通過SyncML向CAB服務器同步地址本數據；

·支持根據收到的好友變更Notify消息刷新好友列表或者在本地地址本中顯示好友信息；

·支持訂閱好友變更列表信息、發布狀態信息、收到狀態更新后刷新本地好友狀態。

（3）充分利用終端的業務能力

RCS 2.0和3.0版本采用Simple Presence機制進行業務能力指示，而為推進商用RCS-e版本使用更為簡化的點對點SIP Options消息來交互終端業務能力指示，終端將向用戶聯系人列表中的所有RCS-e聯系人發送SIP Options消息，請求業務能力執行。

Options Tag參數進行了增強，包括IM/Chat、文件傳輸、圖片共享、視頻共享、社交呈現信息、業務能力信息、運營商自有業務等。這些增強保證了終端能夠支持的功能被予以完整正確的指示，并且充分考慮了運營商自有業務的實現，做了一定的預留。

終端業務能力未來肯定不局限于只支持聊天、視頻等，隨著終端能力的增強，甚至終端可支持豐富的外設，可以更多增強的參數來指示更為豐富的業務。例如，用戶A將SIM卡插入新換的支持聯機體感游戲的手機中并開機，新的業務能力指示伴隨著A的登錄、Notify和Option消息，他的好友B能夠在地址本中看到A現在支持聯機體感游戲，B向A發出邀請建立會話，A和B甚至能夠同步進行一場虛擬戰機表演。

（4）終端UI層面提供一致性用戶體驗

RCS確保客戶擁有簡單直接的途徑來使用豐富的話音和信息服務，RCS的關鍵口號是：就是這么方便，就是這么好用。這對終端UI層面的設計提出了很高的要求。

RCS得到通用以及互聯互通的前提是：不論用戶使用什么樣的智能終端設備，RCS業務使用的交互方式和可操作性是一樣的。不能因為用戶更換了手機或是從手機操作切換到PC操作，發起視頻的按鈕就由軟鍵變成了硬鍵甚至找不到了，聯系人的狀態從地址本直接呈現變成了按住聯系人圖標右鍵才能出現等。雖然不同設備的操作方式可能存在鍵盤、鼠標、觸屏的不同，但是基本的人機交互行為模式應該是固定的、易識別的、全球統一的。

RCS提供的豐富應用還需要有UI層面豐富的、吸引人的表現。例如即時消息可以采用滾動或者冒泡的形式，與互聯網的流行趨勢盡量一致。可以借助RCS多媒體支持的長項，利用聲、光、動態實時卡片等表現形式提示用戶各種不同的信息類型，在增強UI娛樂性的同時吸引用戶使用RCS業務。

在“挾持”終端地址本的同時考慮占領用戶桌面，以內容為基礎將終端本地應用和RCS應用整合到桌面，以動態的實時顯示提醒用戶使用，這也許是RCS在多屏應用上得到普及的一個很好的方向。

5 電信運營商實現富通信的發展策略

目前富通信已經形成了包括電信運營商、網絡設備制造商、終端制造商以及應用提供商在內的產業聯盟，并且已經出現電信運營商主導的勢頭。這使得電信運營商有機會實現從端開始的全產業鏈的掌控。

5.1 終端深度定制

RCS的最終展現是在用戶的智能終端上，用戶的直接體會也來源于終端。可以說終端和用戶的交互效果決定了RCS的被接受程度。

RCS客戶端預設在手機中，開機即運行，其登錄鑒權的進程無須用戶感知和等待，號碼為用戶標識的機制使得用戶不需要輸入和機械記憶。相比于目前大量的互聯網應用仍然需要用戶主動下載、嘗試數種輸入以避免賬號沖突、重啟手機需要再次登錄、更換手機需要重新安裝等諸多不便，實現RCS的終端深度定制將使用戶更易接受和更廣泛使用。而RCS應用本身的特點決定其并不會像其他植入程序和廣告一樣引起用戶的本能抗拒。RCS應用是與終端本地能力結合的，其對地址本的增強和對通信信息能力的增強對用戶是完全無加擾的。

目前電信運營商與終端生產廠商已經建立起深度合作的關系，從網絡制式、定制服務到套餐方式等方面都已培養起自己的龐大擁躉。利用這個優勢，電信運營商將會更加方便地實現RCS終端的定制。

5.2 實現互聯互通

電信運營商之間RCS 業務的互聯互通和終端互操作性是RCS競爭優勢所在。電信運營商已經擁有了龐大的通信用戶，通過運營商之間的互聯互通，可以建立龐大的通信社區，樹立電信運營商在提供融合通信業務方面的優勢。

電信運營商RCS業務的提供基于其IMS網絡能力，但如果局限在本網內RCS的業務發展，將會受限于用戶群的歸屬劃分。電信運營商可以通過互通網關或第三方IPX（internetwork packet exchange protocol，互聯網分組交換協議），實現跨IMS網絡的RCS業務與其他運營商間的互聯互通。作為重要節點的互通網關，需要實現解析網外用戶號碼、協議轉換與互通、路由解析與轉發、媒體編碼轉換、安全及管理等功能。

業務互聯互通的實現需要相應規范的縝密制定、終端用戶交互的統一體驗以及運營商之間的協同測試。隨著互聯互通的實現，富通信業務的用戶覆蓋將帶來無法預估的社區經濟效應。

5.3 發展社區經濟

運營商可以借RCS業務發展機會進軍互聯網社區領域。雖然社交網絡服務已從群雄逐鹿的時代日臻成熟和壟斷化，但目前互聯網上各種社交軟件由不同SP提供和開發，用戶使用時需要分別注冊，不同社交軟件之間很難實現互聯互通。基于手機的社交軟件也已經出現，但未能與手機終端進行充分集成和融合，用戶與好友之間的通信還需要轉到手機通信錄通過電信網完成。

RCS則直接基于手機通信錄，在此基礎上直接擴展話音、視頻、即時消息、文件傳送等通信服務，并有望以全球50多億移動用戶為基礎，基于全球互連性和互操作性構建一個最龐大的“社交網絡”。在這個首先以量制勝的社交網絡上進行內容的探索，更容易做到“星星之火，可以燎原”的發展態勢，并且這是一個真實化的社區，內容的掌控將會更加透明。這個社區的應用可以天然調用運營商的通信能力，信息的傳播可以超越互聯網傳播速度。這些都有利于運營商有序操控、發展社區經濟。

6 結束語

GSMA在2012年2月底強勢推出5.0規范，確保話音、信息和所有未來通信服務能夠不斷地在現有及全IP LTE網絡上推出。同時，GSMA宣布建立一個面向消費者的新品牌Joyn，代表著普遍、安全、服務質量和互聯性，該品牌將提供給運營商使用，以便樹立富通信服務全球統一的形象[2]。

目前HTC、Nokia、Samsung、Sony、LG、華為、中興等一流手機制造商都已宣布其手機將支持富通信，Acme Packet、Alcatel-Lucent、Ericsson、Nokia Siemens Networks、華為、Mavenir等基礎架構廠商也支持富通信服務。多家運營商承諾將在2012年推出富通信商業服務。

可見，從標準組織推動、智能終端支持、網絡發展演進到用戶需求驅動，RCS已經完聚天時地利人和。隨著網絡的演進、智能終端的發展和用戶群的增長，富通信終端將會發揮出巨大的影響力。

1 黃倩.GSMA RCS標準化進展研究.通信技術與標準,2011(8):1～12

2 Mobile operators show increased momentum in rich communications.http://www.gsma.com/articles/mobile-operators-show-increasedmomentum-in-rich-communications/22537/,2012