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IMS的POC技術探析

[03-20 06:39:01]   來源:http://www.9642634.live  通信電路   閱讀:9649

 

概要:成員之間都可以通過該功能進行類似電話會議的交流。(5)漫游:PoC利用的是IP網絡的包交換能力,服務不受地理位置的限制,可實現全網絡范圍漫游。(6)呈現狀態(Presence)服務:類似即時通信軟件的界面和功能,用戶可設置“通話狀態”(在線、隱身或離線),并更改好友屬性等。(7)多方PoC會話:單個PoC終端可同時處于多個PoC會話中。PoC具有并發會話功能,用戶不會掛起任何一個會話。(8)接入列表(Access List)管理:支持接受成員列表和拒絕成員列表。(9)對已有業務的增強功能:除了實時語音通信外,PoC同時可支持通話群組成員之間的文本傳送、彩信傳送、在線游戲等。(10)低廉的話費開銷:PoC能夠節省大量網絡資源,所以價格低廉,且在線和離線分別計費。2 IMS體系結構IMS是一個開放的架構體系,3GPP使用分層的方法對其設計,可以實現業務與控制相分離、呼叫控制與媒體傳輸相分離,其承載由底層的傳輸層提供.業務邏輯則由應用層實現。IMS核心系統是中間的控制層,它為業務提供會話控制功能。IMS體系結構中的重要實體結構如圖1所示。2.1 CSCF功能CSCF (Call Session Control Function,呼叫會話控制功能)是IMS的核心控制實體,負責對用戶多媒體會話

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備受業界關注的PoC (Push to Falk over Cellular)手機對講業務在我國已經進入運營階段。開通該項業務的普通智能手機用戶,只要按下終端上的PoC功能鍵,就能夠與具有同樣業務功能的一部或多部手機進行通話,而不需撥打一長串電話號碼。PoC業務比傳統手機呼叫更加方便快捷,是一種綜合話音和數據的個性化即時通信業務。

1 PoC的業務特性

PoC的業務特性可以概括為以下幾點:

(1)即按即說:用戶可以從通訊錄中選擇個人或通話群組,按下PoC功能鍵開始通話。該業務的呼叫延遲非常短,通常不超過2秒。

(2)半雙工通信:講話需要申請發言權,且講話時通話組中的其他人只能接聽。

(3)多種應答模式:用戶可以選擇手動或自動應答模式,也可以設置為自動拒絕模式。

(4)支持一對一會話和群組會話:公司或家庭成員之間都可以通過該功能進行類似電話會議的交流。

(5)漫游:PoC利用的是IP網絡的包交換能力,服務不受地理位置的限制,可實現全網絡范圍漫游。

(6)呈現狀態(Presence)服務:類似即時通信軟件的界面和功能,用戶可設置“通話狀態”(在線、隱身或離線),并更改好友屬性等。

(7)多方PoC會話:單個PoC終端可同時處于多個PoC會話中。PoC具有并發會話功能,用戶不會掛起任何一個會話。

(8)接入列表(Access List)管理:支持接受成員列表和拒絕成員列表。

(9)對已有業務的增強功能:除了實時語音通信外,PoC同時可支持通話群組成員之間的文本傳送、彩信傳送、在線游戲等。

(10)低廉的話費開銷:PoC能夠節省大量網絡資源,所以價格低廉,且在線和離線分別計費。

2 IMS體系結構

IMS是一個開放的架構體系,3GPP使用分層的方法對其設計,可以實現業務與控制相分離、呼叫控制與媒體傳輸相分離,其承載由底層的傳輸層提供.業務邏輯則由應用層實現。IMS核心系統是中間的控制層,它為業務提供會話控制功能。

IMS體系結構中的重要實體結構如圖1所示。



2.1 CSCF功能

CSCF (Call Session Control Function,呼叫會話控制功能)是IMS的核心控制實體,負責對用戶多媒體會話進行處理,并實現軟交換控制功能。CSCF可分為三類,一是P-CSCF;二是Z-CSCI;三是S-CSCF。P-CSCF (Proxy-CSCF,代理-CSCF)是UE(User Equipment,用戶設備)接入IMS網絡的第一個連接點,所有來自或發給UE的SIP信令流,都由此經過。P-CSCF負責會話路由、承載鑒權、SIP壓縮和解壓縮、IPSec安全關聯、以及與策略決策功能的交互等。

I-CSCF(Interrogating-CSCF,問詢-CSCF)位于歸屬域中,是從訪問域到歸屬域的入口點,也是IMS與其他PLMN的主要連接點。I-CSCF負責找到用戶位置信息以便確定路由,并分配S-CSCF給用戶,同時也能夠隱藏IMS網絡內部拓撲信息。

S-CSCF(Scrying-CSCF,服務-CSCF)在IMS核心網中處于核心的控制地位,它與HSS交互,負責處理用戶的注冊鑒權、進行路由決策、維持會話狀態并計費。

2.2 HSS功能

IMS體系結構中的HSS (Home Subscriber Server,歸屬簽約用戶服務器)是存儲用戶相關信息的中心數據庫,主要數據包括用戶身份、注冊信息、用戶鑒權、漫游授權、已分配的S-CSCF信息、以及業務觸發信息等。HSS知道用戶現在的位置和用戶指定的服務,而CSCF則可以向HSS詢問以獲取相關信息。例如I-CSCF可以用來為用戶選擇最適合的S-CSCF信息。

2.3 AS應用服務器

AS(Application Server)是提供增值多媒體業務的實體,位于用戶的歸屬網絡中或者第三方的位置.這里的第三方指一個網絡或者一個獨立的AS。AS的主要功能是處理從IMS發來的SIP會話、發起SIP請求、發送計費信息。AS擁有廣泛的增值多媒體業務,一個多業務的通話可能需要多個AS參與。

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4.2 PoC相關協議

PoC會話控制和其他信號傳輸都基于SIP(Session Initiation Protocol,會話發起協議),可用來創建、修改及終止一個或多個參與者參加的會話進程,是一種文本型請求響應協議。

語音流量傳輸是基于RTP/RTCP (Real Time實時傳輸協議/實時傳輸控制協議)的流承載方式。RTP作為PoC語音傳輸協議,可傳送語音包;RTCP則可對RTP會話質量進行裁決。

XCAP(XML Configuration Access Protocol,XML配置訪問協議)用來將客戶信息上傳到服務器。此外,OMA還定義了TBCP協議,可用于實現PoC媒體流的分發和發言權的控制。

5 PoC業務流程

5.1 PoC的注冊流程

PoC的注冊流程有四步。第一是客戶端向P-CSCF發送攜帶相關注冊信息(公共用戶標識、私有用戶標識、歸屬網絡域名、UE IP地址等)的REGISTER請求;

第二是在P-CSCF接收到注冊請求之后,檢查發起方的歸屬域名,以發現到其歸屬網絡的人口點I-CSCF,并將REGISTER請求消息轉發給此I-CSCF;

接下來是I-CSCFNHSS查詢此用戶是否允許注冊,如果允許,HSS將向I-CSCF返回選中的S-CSCF;

最后,I-CSCF將注冊消息轉發給S-CSCF,然后經過鑒權后,再由S-CSCF從HSS下載用戶的相關信息,然后返回200 OK,至此,注冊過程全部結束。

5.2 PoC會話建立流程

PoC會話是利用VoIP技術實現的半雙工語音業務,當一人講話時,通話組中其他人只能聽。通話雙方的兩部終端設備共用一個頻道進行呼叫和接聽,用戶講話時才占用信道,接聽時只監聽信道。圖3所示是該會話過程中的主要PoC實體流程圖。其流程的建立可按以下步驟進行:

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