运营商富通信终端技术及应用研究

张 凌，胡文胜，杨新章，严丽云

（1.中国电信股份有限公司广东研究院 广州510630；2.中国电信股份有限公司广东分公司 广州510081）

1 引言

移动互联网的发展和智能终端的普及给传统电信运营商带来了巨大的挑战。用户可以通过纯数据通道接入互联网，使用话音、视频、即时通信等业务。单说国内，从米聊到微信，再到基于地址本的微视服务，无不存在侵蚀运营商既有市场的可能，加剧了运营商的管道化。

另一方面，运营商也面临着前所未有的机遇。随着运营商3G网络的完善以及智能终端定制化和渗透度的发展，促使用户的通信行为发生了很大的改变，越来越多的人将时间花在浏览社区网站和微博上，并且希望在通信过程中可根据自己的需要灵活地在多媒体信息、文件传输和话音/视频等功能间切换或自由组合，基于社区化形式进行分享、沟通和互动。庞大的用户群永远是运营商的核心优势。运营商在掌握了用户、网络两大优势的基础上，如果实现“终端+应用”的整合渗透，将会赢得巨大的发展。

富通信（rich communication service,RCS）技术正迎合了这一契机。富通信是在IMS（IP multimedia subsystem，IP多媒体系统）的体系架构上，通过提供整套基于增强型地址本的呈现、即时通信、视音频呼叫、群组聊天、文件传送等在线通信应用，为用户提供可互通、融合、丰富的通信体验。富通信是运营商从用户真正的沟通需求出发，将通信业务与移动互联网业务结合，并深植终端，来应对移动互联网挑战的整体解决方案。

2 富通信技术介绍

2.1 富通信标准体系

富通信标准组于2007年5月成立，2008年7月加入GSMA标准组织。GSMA RCS成员包括全球超过百家的电信运营商、网络设备制造商、终端制造商以及应用提供商，形成产业联盟，以期在全世界范围内实现RCS商用，从而打造全球移动用户社区，实现不同运营商用户间的互联互通。我国3家电信运营商均加入了GSMA RCS组织，是重要的成员单位[1]。

目前RCS已发布了6个版本，如图1所示。

2.2 富通信系统架构

RCS业务是在IMS网络架构的基础上，向固定宽带接入用户、LTE用户和CDMA用户提供增强型多媒体通信的业务能力。具体的网络架构如图2所示。

（1）业务层

提供富通信业务，重点布署IM/Presence服务器、地址本服务器、多媒体电话业务服务器等业务能力服务器，并提供和社交网络的互通以及开发者接口。

（2）控制层

富通信完全基于IMS的控制层，控制层的功能实体完全遵从原有的IMS架构和设备规范。

（3）接入层

富通信网络的接入层要求能够支持固定宽带网络的接入、CDMA分组域的接入和LTE网络的接入。

RCS业务可提供非常宽泛的终端范畴，结合智能终端已经提供和不断扩展的能力范围，可以演绎出丰富的应用场景。

3 终端实现富通信业务场景

3.1 随时随地的智能通信

RCS使得用户能够在浏览终端地址本的时候，直接感受到区别于静态的传统地址本的一些实时信息，使随时随地的智能通信成为可能。比如，用户可以看到本机地址本的联系人中，哪些是具有RCS属性并在线的，哪些正在使用电脑而哪些正在使用手机，哪些正在使用具有高清摄像头的手机，哪位现在正在心情不好，哪位今天刚好生日等。用户可以根据这些呈现信息和能力指示，向合适的人发起更加具有可达性的智能的通信应用。

同时，用户可以将自己的身份设置为工作标识、私人标识、网络标识等，以便分别与同事和生意伙伴、好友以及不太熟悉的社交网络朋友进行对话。所有这些标识都登记在同一个用户身份下，可以同时登录到系统中。用户往外拨打电话时，可以根据沟通的对象自由选择使用哪个标识进行通话，而不像现在需要更换一个号码或者一张SIM卡。

由于有众多手机终端厂商和运营商的推动，RCS应用将会很容易地预设在智能终端中，用户打开手机地址本就能得到实时的联系人状态和业务能力，可以随时随地和好友进行IM聊天、内容共享、文件传输等。

3.2 多终端呈现及业务交互

目前RCS支持的终端涵盖了小到手机屏幕，大到PC屏幕乃至电视巨屏，并且其标准中明确涵盖家庭用户和企业的需求。RCS可实现多屏互动，分场合地呈现系统提供的内容和服务，并且利用各种终端之间的信息交互，形成多屏一体化的用户体验。

RCS允许同一个用户的多个RCS终端同时登录和在线，并同时进行业务收发。用户可以选择用手机、PC或家庭一体机中的任何一个终端接受某个会话请求，例如当主叫方发起视频共享业务时，如被叫拥有多个RCS设备且同时在线，可选择由任意一个终端接受请求，进行视频共享。

用户可以在终端之间进行业务的无缝切换，例如在家时接到一个视频会议请求，并选择了电视屏幕来参与，到某一时刻需要离开家去上班，可以把该会话无缝地转移到手机上，即使手机不支持摄像头也可以话音的形式继续参与，直到到达办公室打开PC后接着展开视频讨论。

利用终端的业务能力指示，RCS可以实现感知用户工作和生活状态的切换，按使用模式自动启用不同的策略，如自动将大屏定位为多媒体体验的载体，将小屏，特别是移动屏，定位为信息交互的载体，充分发挥不同类型智能终端的优势。

3.3 视听新媒体领域的拓展

通话时提供文本聊天、文件和实时视频共享；聊天时提供话音和视频共享、文件传输、图片共享……RCS的业务交互能力将有助于运营商向视听新媒体的拓展。用户可以利用随身的智能终端随时创造大量的内容，并随时进行内容的传播。

借助智能终端越来越发达的视频摄取能力、编解码能力甚至深加工能力，RCS为用户提供了视听媒体内容的制造；RCS基于增强型地址本的包括图片、Flash、视频等的交互手段，带来了媒体内容的几何级数传播。

电信运营商相比广电运营商有天然的优势，其拥有众多移动通信用户。RCS创造机会将简单通信用户转换为视听新媒体的多屏用户，并有望依靠运营商互联互通实现海量内容的全球传播。

4 关键技术及终端要求

RCS客户端软件架构如图3所示。

从图3可以看到，RCS的核心功能模块基于智能终端硬件和操作系统，充分调用了终端本身的管理能力、协议控制能力和媒体处理能力，并结合终端自带功能及UI层面提供交互。

从终端角度看，RCS的实现与以下几个关键技术密切关联。

（1）与终端操作系统深度结合

RCS以客户端形式运行在智能终端，目前可适配的操作 系 统 包 括Windows XP、Windows 7、Android、Windows Mobile，并有望支持iOS和Mango。为在全球范围内实现基于手机号码的不同运营商RCS业务之间的互通，RCS客户端适配各种操作系统，并保证跨平台应用的一致性。

RCS具有终端支持的天然属性，RCS客户端被完全整合进设备中，即可实现以下几点：

·RCS客户端定制在智能终端上，作为终端操作系统的一部分或被操作系统直接调用，做到开机即开启；

·开机后向网络注册的同时，以号码方式向RCS服务器进行注册鉴权；

·Option等消息交互在注册鉴权后自动执行，好友状态、位置等信息在打开本机地址本时直接呈现；

·RCS应用作为本地程序可以直接运行；

·RCS应用与操作系统进程相结合，按需启动功能进程可以节省资源消耗，节约耗电。

在RCS推广初期，需要提供符合各操作系统版本的下载程序，供已面世的手机下载，并能够在首次运行后提供开机即启动的设置。

（2）以终端地址本为核心

RCS增强型地址本在终端本地地址本的基础上增加了RCS业务和状态信息。实现增强型地址本的系统加构如图4所示。

客户端第一次登录使用，通过地址本同步模块与融合地址本（converged address book，CAB）服务器以SyncML(synchronization markup language)进行数据同步，完成本地地址本的数据上传。用户修改本地地址本信息后，客户端再次登录后会检测本地地址本中的变化，进行增量同步。

可以通过CAB服务器将增强型地址本数据同步备份到统一通信录系统。

CAB服务器根据同步得到的联系人数据、该用户的手机号码完成双向好友匹配，通知状态呈现（presence）服务器进行相关好友的授权和订阅。CAB服务器支持第一次全量同步和地址本变更的增量同步后的好友匹配。

地址本同步成功，CAB服务器匹配到好友后，会通过Notify消息通知客户端好友列表信息，客户端收到该消息后即可在好友列表显示或者在本地地址本中标识出好友，显示好友状态。

对于终端必须支持如下功能：

·支持第一次用户登录全量通过SyncML向CAB服务器同步地址本数据；

·支持检测用户本地地址本变化，并增量通过SyncML向CAB服务器同步地址本数据；

·支持根据收到的好友变更Notify消息刷新好友列表或者在本地地址本中显示好友信息；

·支持订阅好友变更列表信息、发布状态信息、收到状态更新后刷新本地好友状态。

（3）充分利用终端的业务能力

RCS 2.0和3.0版本采用Simple Presence机制进行业务能力指示，而为推进商用RCS-e版本使用更为简化的点对点SIP Options消息来交互终端业务能力指示，终端将向用户联系人列表中的所有RCS-e联系人发送SIP Options消息，请求业务能力执行。

Options Tag参数进行了增强，包括IM/Chat、文件传输、图片共享、视频共享、社交呈现信息、业务能力信息、运营商自有业务等。这些增强保证了终端能够支持的功能被予以完整正确的指示，并且充分考虑了运营商自有业务的实现，做了一定的预留。

终端业务能力未来肯定不局限于只支持聊天、视频等，随着终端能力的增强，甚至终端可支持丰富的外设，可以更多增强的参数来指示更为丰富的业务。例如，用户A将SIM卡插入新换的支持联机体感游戏的手机中并开机，新的业务能力指示伴随着A的登录、Notify和Option消息，他的好友B能够在地址本中看到A现在支持联机体感游戏，B向A发出邀请建立会话，A和B甚至能够同步进行一场虚拟战机表演。

（4）终端UI层面提供一致性用户体验

RCS确保客户拥有简单直接的途径来使用丰富的话音和信息服务，RCS的关键口号是：就是这么方便，就是这么好用。这对终端UI层面的设计提出了很高的要求。

RCS得到通用以及互联互通的前提是：不论用户使用什么样的智能终端设备，RCS业务使用的交互方式和可操作性是一样的。不能因为用户更换了手机或是从手机操作切换到PC操作，发起视频的按钮就由软键变成了硬键甚至找不到了，联系人的状态从地址本直接呈现变成了按住联系人图标右键才能出现等。虽然不同设备的操作方式可能存在键盘、鼠标、触屏的不同，但是基本的人机交互行为模式应该是固定的、易识别的、全球统一的。

RCS提供的丰富应用还需要有UI层面丰富的、吸引人的表现。例如即时消息可以采用滚动或者冒泡的形式，与互联网的流行趋势尽量一致。可以借助RCS多媒体支持的长项，利用声、光、动态实时卡片等表现形式提示用户各种不同的信息类型，在增强UI娱乐性的同时吸引用户使用RCS业务。

在“挟持”终端地址本的同时考虑占领用户桌面，以内容为基础将终端本地应用和RCS应用整合到桌面，以动态的实时显示提醒用户使用，这也许是RCS在多屏应用上得到普及的一个很好的方向。

5 电信运营商实现富通信的发展策略

目前富通信已经形成了包括电信运营商、网络设备制造商、终端制造商以及应用提供商在内的产业联盟，并且已经出现电信运营商主导的势头。这使得电信运营商有机会实现从端开始的全产业链的掌控。

5.1 终端深度定制

RCS的最终展现是在用户的智能终端上，用户的直接体会也来源于终端。可以说终端和用户的交互效果决定了RCS的被接受程度。

RCS客户端预设在手机中，开机即运行，其登录鉴权的进程无须用户感知和等待，号码为用户标识的机制使得用户不需要输入和机械记忆。相比于目前大量的互联网应用仍然需要用户主动下载、尝试数种输入以避免账号冲突、重启手机需要再次登录、更换手机需要重新安装等诸多不便，实现RCS的终端深度定制将使用户更易接受和更广泛使用。而RCS应用本身的特点决定其并不会像其他植入程序和广告一样引起用户的本能抗拒。RCS应用是与终端本地能力结合的，其对地址本的增强和对通信信息能力的增强对用户是完全无加扰的。

目前电信运营商与终端生产厂商已经建立起深度合作的关系，从网络制式、定制服务到套餐方式等方面都已培养起自己的庞大拥趸。利用这个优势，电信运营商将会更加方便地实现RCS终端的定制。

5.2 实现互联互通

电信运营商之间RCS 业务的互联互通和终端互操作性是RCS竞争优势所在。电信运营商已经拥有了庞大的通信用户，通过运营商之间的互联互通，可以建立庞大的通信社区，树立电信运营商在提供融合通信业务方面的优势。

电信运营商RCS业务的提供基于其IMS网络能力，但如果局限在本网内RCS的业务发展，将会受限于用户群的归属划分。电信运营商可以通过互通网关或第三方IPX（internetwork packet exchange protocol，互联网分组交换协议），实现跨IMS网络的RCS业务与其他运营商间的互联互通。作为重要节点的互通网关，需要实现解析网外用户号码、协议转换与互通、路由解析与转发、媒体编码转换、安全及管理等功能。

业务互联互通的实现需要相应规范的缜密制定、终端用户交互的统一体验以及运营商之间的协同测试。随着互联互通的实现，富通信业务的用户覆盖将带来无法预估的社区经济效应。

5.3 发展社区经济

运营商可以借RCS业务发展机会进军互联网社区领域。虽然社交网络服务已从群雄逐鹿的时代日臻成熟和垄断化，但目前互联网上各种社交软件由不同SP提供和开发，用户使用时需要分别注册，不同社交软件之间很难实现互联互通。基于手机的社交软件也已经出现，但未能与手机终端进行充分集成和融合，用户与好友之间的通信还需要转到手机通信录通过电信网完成。

RCS则直接基于手机通信录，在此基础上直接扩展话音、视频、即时消息、文件传送等通信服务，并有望以全球50多亿移动用户为基础，基于全球互连性和互操作性构建一个最庞大的“社交网络”。在这个首先以量制胜的社交网络上进行内容的探索，更容易做到“星星之火，可以燎原”的发展态势，并且这是一个真实化的社区，内容的掌控将会更加透明。这个社区的应用可以天然调用运营商的通信能力，信息的传播可以超越互联网传播速度。这些都有利于运营商有序操控、发展社区经济。

6 结束语

GSMA在2012年2月底强势推出5.0规范，确保话音、信息和所有未来通信服务能够不断地在现有及全IP LTE网络上推出。同时，GSMA宣布建立一个面向消费者的新品牌Joyn，代表着普遍、安全、服务质量和互联性，该品牌将提供给运营商使用，以便树立富通信服务全球统一的形象[2]。

目前HTC、Nokia、Samsung、Sony、LG、华为、中兴等一流手机制造商都已宣布其手机将支持富通信，Acme Packet、Alcatel-Lucent、Ericsson、Nokia Siemens Networks、华为、Mavenir等基础架构厂商也支持富通信服务。多家运营商承诺将在2012年推出富通信商业服务。

可见，从标准组织推动、智能终端支持、网络发展演进到用户需求驱动，RCS已经完聚天时地利人和。随着网络的演进、智能终端的发展和用户群的增长，富通信终端将会发挥出巨大的影响力。

1 黄倩.GSMA RCS标准化进展研究.通信技术与标准,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