運營商實現RCS多終端方案研究

文/王夢曉

隨著智能穿戴設備和智能家居的廣泛應用，用戶擁有的智能設備原來越多，包括智能手機、智能電視、電腦、智能手表等，不同終端為用戶實現隨時隨地通信提供了可能性，例如，用戶在家時，可以使用智能電視進行通信，在辦公室時，可以使用電腦進行通信，運動時，可以使用智能手表進行通信，出門時，可以使用智能手機進行通信。

與此同時，為了滿足用戶更豐富的業務體驗，RCS（Rich Communication Suite，富媒體通信組件）應運而生。RCS是建立在IP多媒體子系統（IP Multimedia Subsystem,IMS）基礎上的應用系統，融合語音、消息、視頻、呈現技術、社區網絡等多種通信方式及功能，為用戶提供融合、豐富的通信體驗，被運營商視為未來溝通產品。

1 運營商多終端解決方案

在基于IMS的RCS多端方案中，涉及以下關鍵信息：

（1）Instance ID：終端標識，由終端廠商分配，用于唯一標識一個設備，對于運營商而言不感知。通常情況下，硬件設備（智能手表、智能音箱等）的Instance ID基本不變，應用軟件程序（APP或PC等）Instance ID在在不同設備上不同，其生成方式會以UUID（通用唯一識別碼，Universally Unique Identif i er）進行分配。

（2）IMPI：IP多媒體私有用戶標識（IP Multimedia Private Identity），是由歸屬網絡分配給IMS用戶的身份標識，用于管理、注冊、授權、計費，類似于移動網絡中的IMSI號碼或固定網絡中的物理號碼。IMPI通常用于標識用戶和網絡的簽約，一個IMS用戶可以有一個或多個私有用戶標識。

（3）IMPU：IP多媒體公有用戶標識（IP Multimedia Public Identity），是用戶對外公布的標識，用于和其他用戶進行通信。類似與移動網絡中的MSISDN號碼或固定網絡中的邏輯號碼。一個IMS用戶可以有一個或多個公有用戶標識。

通過上述元素的不同組合，形成不同的多終端解決方案。

1.1 方案1：使用instance標識終端（相同IMPI，相同IMPU，不同instanceID）

運營商在放號時，在HSS上為用戶分配一個IMPI和IMPU，所有終端共用IMPI和IMPU，不同終端通過instanceID進行區分。該方案的特點是:

（1）多個終端使用相同的IMPI和IMPU注冊，不同的instanceID和聯系地址（IP+Port），各個終端的鑒權算法相同；

（2）SBC和CSCF要求支持多聯系地址功能，由S-CSCF通過fork方式實現多端業務請求的分發；不同終端可以從不同的SBC上注冊，匯集到同一個S-CSCF上注冊。SBC和S-CSCF保留一個用戶標識與多個聯系地址的映射關系。

（3）簽約規則（iFC）設置不同終端的業務請求觸發到不同類型的AS中，例如，根據SIP請求中的Accept-Contact等頭部進行觸發。

（4）用戶作為主叫使用任何一個終端發起業務請求時，IMS網絡側無特殊處理，被叫用戶看到的是相同的發起方用戶標識（IMPU）；用戶作為被叫時，由被叫側S-CSCF根據注冊時記錄的多個聯系地址，使用fork功能同時或者順序向多個端發送業務請求。

（5）一個用戶多端之間的業務交互，通過給自己的用戶標識發送業務請求實現。被叫終端檢查業務發起的終端標識是否是本終端，如果是，需要丟棄此類請求。

1.2 方案2：使用IMPU標識終端（相同IMPI，不同IMPU，不同instanceID）

運營商在放號時，在HSS上為一個用戶不同的終端分配不同的IMPU，多個終端共用同一個IMPI，不同終端有不同的instanceid。該方案的特點是:

（1）多個用戶標識（IMPU）不作為隱式注冊集，獨立進行注冊/注銷操作，對于SBC和CSCF而言，是多個獨立的用戶，在SBC和CSCF上存儲為不同的用戶記錄；不同終端可以從不同的SBC和不同的S-CSCF上完成注冊。

（2）AS根據用戶標識識別不同端，負責對多個端進行管理和業務處理，并執行針對多端的尋呼；在HSS上的簽約規則可以為不同的終端設置不同的iFC觸發規則，允許S-CSCF根據用戶標識將不同終端的業務請求觸發到不同AS。

（3）用戶作為主叫時，使用任何一個終端發起業務請求，SBC和S-CSCF能根據不同用戶標識獨立進行路由和業務觸發；主叫側AS負責修改用戶標識，使得被叫用戶看到的是相同的發起方用戶標識（IMPU）；用戶作為被叫時，被叫側AS根據設定策略，負責生成多個業務請求，發送給不同IMPU對應的終端；

（4）同一個用戶多端之間的業務交互，可以通過給自己的不同終端IMPU發送業務請求，實現多個終端之間的交互。

1.3 方案3：使用IMPI+IMPU標識終端 （不同IMPI，不同IMPU，不同instanceID）

運營商在HSS上為一個用戶的不同的終端分配不同的IMPI和不同的IMPU，對應于不同終端的instanceid。該方案的特點是:

（1）不同端使用不同的用戶標識（IMPU,IMPI），獨立進行注冊/注銷操作，不同IMPI的鑒權算法可以不同，例如，對于使用USIM卡的終端可以使用IMS AKA方式，對于不使用USIM卡的終端（例如，手表、PC等）可以使用SIP Digest方式。

（2）每個終端設備的instanceID和聯系地址（IP+Port）不同；不同終端可以在不同的SBC或不同的S-CSCF上完成注冊，AS建立一個用戶標識與一個終端之間的映射關系，負責對多個端進行管理和業務處理；在HSS上可以為不同的終端設置不同的iFC觸發規則，允許將不同終端的業務請求觸發到不同AS。

（3）用戶作為主叫時，使用任意終端發起業務請求，請求中填寫本端對應的IMPU，SBC和S-CSCF根據不同用戶標識獨立進行路由和業務觸發，主叫側AS可以修改用戶標識，使得不同終端發起的業務請求中發起方用戶標識相同；用戶作為被叫時，被叫側AS根據設定的策略生成多個業務請求，發送給不同IMPU對應的終端；

（4）同一個用戶多端之間的業務交互，通過給自己的不同終端IMPU發送業務請求，實現多個終端之間的交互。

2 方案對比分析

從運營商運營RCS業務的多個維度，對上述方案進行了對比，具體如下：

（1）終端側改造：方案1（小），方案2（小），方案3（小）；

（2）IMS網絡側改造：方案1（大），方案2（中），方案3（小）；

（3）運營支撐系統改造：方案1（小），方案2（中），方案3（中）；

（4）運維支撐系統改造：方案1（大），方案2（小），方案3（小）；

（5）多端業務邏輯靈活度：方案1（低），方案2（高），方案3（高）；

（6）多端認證靈活度：方案1（低），方案2（低），方案3（高）。

3 結束語

隨著網絡技術的演進以及物聯網、智能穿戴、智能家居等領域的發展，用戶能夠控制的終端設備越來越多，運營商可以根據業務發展需要，從三種多端方案中選擇適合自身的可運營、可管理的解決方案。