IMS的POC技術(shù)探析

備受業(yè)界關(guān)注的PoC (Push to Falk over Cellular)手機(jī)對講業(yè)務(wù)在我國已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)營階段。開通該項(xiàng)業(yè)務(wù)的普通智能手機(jī)用戶，只要按下終端上的PoC功能鍵，就能夠與具有同樣業(yè)務(wù)功能的一部或多部手機(jī)進(jìn)行通話，而不需撥打一長串電話號碼。PoC業(yè)務(wù)比傳統(tǒng)手機(jī)呼叫更加方便快捷，是一種綜合話音和數(shù)據(jù)的個性化即時通信業(yè)務(wù)。

1 PoC的業(yè)務(wù)特性

PoC的業(yè)務(wù)特性可以概括為以下幾點(diǎn)：

(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(yè)務(wù)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(fā)言權(quán)，且講話時通話組中的其他人只能接聽。

(3)多種應(yīng)答模式：用戶可以選擇手動或自動應(yīng)答模式，也可以設(shè)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(jìn)行類似電話會議的交流。

(5)漫游：PoC利用的是IP網(wǎng)絡(luò)的包交換能力，服務(wù)不受地理位置的限制，可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)范圍漫游。

(6)呈現(xiàn)狀態(tài)(Presence)服務(wù)：類似即時通信軟件的界面和功能，用戶可設(shè)置“通話狀態(tài)”(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(fā)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(yè)務(wù)的增強(qiáng)功能：除了實(shí)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(fèi)開銷：PoC能夠節(jié)省大量網(wǎng)絡(luò)資源，所以價格低廉，且在線和離線分別計(jì)費(fèi)。

2 IMS體系結(jié)構(gòu)

IMS是一個開放的架構(gòu)體系，3GPP使用分層的方法對其設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)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(yè)務(wù)邏輯則由應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)。IMS核心系統(tǒng)是中間的控制層，它為業(yè)務(wù)提供會話控制功能。

IMS體系結(jié)構(gòu)中的重要實(shí)體結(jié)構(gòu)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(shí)體，負(fù)責(zé)對用戶多媒體會話進(jìn)行處理，并實(shí)現(xiàn)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(shè)備)接入IMS網(wǎng)絡(luò)的第一個連接點(diǎn)，所有來自或發(fā)給UE的SIP信令流，都由此經(jīng)過。P-CSCF負(fù)責(zé)會話路由、承載鑒權(quán)、SIP壓縮和解壓縮、IPSec安全關(guān)聯(lián)、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(diǎn)，也是IMS與其他PLMN的主要連接點(diǎn)。I-CSCF負(fù)責(zé)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(wǎng)絡(luò)內(nèi)部拓?fù)湫畔ⅰ?br />
S-CSCF(Scrying-CSCF，服務(wù)-CSCF)在IMS核心網(wǎng)中處于核心的控制地位，它與HSS交互，負(fù)責(zé)處理用戶的注冊鑒權(quán)、進(jìn)行路由決策、維持會話狀態(tài)并計(jì)費(fèi)。

2.2 HSS功能

IMS體系結(jié)構(gòu)中的HSS (Home Subscriber Server，歸屬簽約用戶服務(wù)器)是存儲用戶相關(guān)信息的中心數(shù)據(jù)庫，主要數(shù)據(jù)包括用戶身份、注冊信息、用戶鑒權(quán)、漫游授權(quán)、已分配的S-CSCF信息、以及業(yè)務(wù)觸發(fā)信息等。HSS知道用戶現(xiàn)在的位置和用戶指定的服務(wù)，而CSCF則可以向HSS詢問以獲取相關(guān)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(yīng)用服務(wù)器

AS(Application Server)是提供增值多媒體業(yè)務(wù)的實(shí)體，位于用戶的歸屬網(wǎng)絡(luò)中或者第三方的位置．這里的第三方指一個網(wǎng)絡(luò)或者一個獨(dú)立的AS。AS的主要功能是處理從IMS發(fā)來的SIP會話、發(fā)起SIP請求、發(fā)送計(jì)費(fèi)信息。AS擁有廣泛的增值多媒體業(yè)務(wù)，一個多業(yè)務(wù)的通話可能需要多個AS參與。