3G架構中會議業(yè)務的實現(xiàn)

　　近年來，隨著第三代和第四代網(wǎng)絡的發(fā)展，網(wǎng)絡將向移動用戶提供最高達2Mbit/s的傳輸速率，并提供帶寬預留機制，多媒體會議業(yè)務的發(fā)展必將實現(xiàn)巨大的突破。特別是，3GPP在UMTS標準的R5規(guī)范開始在核心網(wǎng)引入IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），充分利用高傳輸速率提供綜合的多媒體業(yè)務。圖1所示為3G網(wǎng)絡架構的模塊圖。


圖1　3G網(wǎng)絡架構示意圖

　　3G網(wǎng)絡架構可以分為接入網(wǎng)（AN）和核心網(wǎng)（CN）兩部分。核心網(wǎng)又分為電路交換（CS）域和包交換(PS)域。IMS是基于PS域提供多媒體服務的子系統(tǒng)，使用SIP作為其信令協(xié)議。業(yè)務網(wǎng)（ServiceNetwork），用來提供并實現(xiàn)增值業(yè)務。核心網(wǎng)中的每一個元素均可通過查詢HSS（HOMESUBSCRIBERSERVER）來訪問各種業(yè)務。

　　本文在介紹SIP協(xié)議和IMS體系架構的基礎上，提出了一種在3G架構中實現(xiàn)多媒體會議業(yè)務的控制模型。

　　一、SIP

　　SIP（會話啟動協(xié)議）是用來創(chuàng)建、修改和結束多媒體會話的應用層控制協(xié)議。

　　SIP采用與HTTP類似的請求/響應協(xié)議過程和消息結構。SIP消息由標識消息類型和目標地址的起始行、攜帶消息參數(shù)的頭部以及承載任意附加信息的消息體三個部分組成。消息體中傳送的最重要的信息就是由SDP描述的媒體控制信息，供終端協(xié)商并建立媒體通道。

　　主要的SIP方法有INVITE、ACK、BYE和REGISTER，分別用來完成創(chuàng)建一個會話、創(chuàng)建確認、結束一個會話以及用戶位置的登記。如果要使用SIP構建一個會議服務，必須引入適當?shù)臄U展，比如使用SUBSCRIBE/NOTIFY方法允許用戶訂閱會議事件并接收訂閱事件的更新信息，使用REFER方法來完成第三方控制功能等。

　　二、IMS

　　在UMTSR5規(guī)范架構中，引入了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），使用SIP來建立并控制多媒體會話。IMS架構如圖2所示。


圖2　IMS分層架構圖

　　IMS是基于UMTS核心網(wǎng)PS域上的，用PS域來傳輸呼叫控制信令，并負責承載數(shù)據(jù)業(yè)務，是獨立于CS域的，但通過一些互通實體BGCF、MGCF、MGW、SGW等來保持與CS域的互通。IMS建立了對呼叫/會話進行控制的軟交換平臺，控制信令在經(jīng)過SGSN、GGSN節(jié)點后，就會與媒體平面的消息分開，信令消息將在CSCF（呼叫會話控制功能）間根據(jù)用戶配置進行傳送，媒體消息則在信令選擇的路徑上傳送。

　　三、會議模型

　　多媒體會議按照組織方式的不同可以分為以下三種模型。

　　1.多播會議

　　多播會議沒有中央節(jié)點，終端間不需要信令通信，加入媒體多播組即可加入會議，在這種情況下，從信令的角度來看會議的建立會簡單的多，但是需要使用其它協(xié)議來管理多播地址。

　　2.全分布式會議

　　也稱作端系統(tǒng)混合模型，每個節(jié)點都與其他所有節(jié)點保持聯(lián)系，沒有中央節(jié)點，主要缺陷是效率低，浪費帶寬，并且對終端要求高，難以組織大規(guī)模會議，難以控制。

　　3.集中式會議

　　集中式會議有中央控制節(jié)點，按照信令和媒體處理方式的不同可以分為信令和媒體都集中控制的會議以及信令集中控制、媒體分布處理的會議，按照發(fā)起方式的不同又可以分為撥入、撥出及Ad-Hoc等會議模式。撥入型會議的用戶可以通過訪問會議控制節(jié)點動態(tài)的加入會議，撥出型會議則需要通過Web等方式事先預定會議，由會議的中央控制節(jié)點邀請用戶加入會議。Ad-Hoc方式則可以將正在進行的SIP對話自動遷移至會議狀態(tài)，從而實現(xiàn)多方會談。

　　綜合以上幾種會議模型，本方案采用信令和媒體都集中控制的會議模型，如圖3所示。會議服務器和會議中的每個用戶都保持SIP信令聯(lián)系，并負責處理會議媒體的混合和分發(fā)等。


圖3　信令/媒體集中控制會議模型

　　四、會議業(yè)務架構介紹

　　本文提出的會議業(yè)務模型稱為C-MRF（Conference-MRF，會議MRF），使用JAINSIP接口實現(xiàn)。JAINSIPAPI定義了SIP協(xié)議棧底層到SIP實體層之間的接口，用于在SIP客戶端和SIP服務器之間的信息傳輸。

　　會議業(yè)務模型的結構如圖4所示，主要包括兩個部分。


圖4　會議業(yè)務模型C-MRF示意圖

　　1.C-MRFC（會議多媒體資源功能控制部分）

　　會議的中央控制節(jié)點，也可稱作會議Focus，完成SIP信令的控制功能，允許會議的創(chuàng)建和取消，允許用戶向會議注冊以及訂閱會議信息，并根據(jù)會議策略通過MEGACO/H.248命令控制C-MRFP完成會議媒體的處理。

　　2.C-MRFP（會議多媒體資源功能處理部分）

　　完成會議多媒體流的控制和處理，并和C-MRFC交互完成會議成員列表的更新。

　　C-MRFC有兩種工作模式，即撥入和撥出，因此該會議模型支持預約會議和即時會議兩種會議的創(chuàng)建。C-MRFC可以通過外部配置文件在兩種工作模式之間切換。雖然兩種工作模式均可以建立端到端的多媒體會話，但還是有所不同。

　　撥入模式是惟一具備動態(tài)提供事件通告能力的工作模式。如果某個會議成員希望接收會議狀態(tài)的所有更新信息，他必須通過發(fā)送SUBSCRIBE消息來訂閱會議事件包。當有成員加入和離開會議時，系統(tǒng)就會向訂閱者發(fā)生一個NOTIFY消息，消息中包含了當前的用戶列表。

　　撥出模式支持一個或多個預約式會議的創(chuàng)建，并且通過與數(shù)據(jù)庫交互獲得會議成員的所有信息。在撥出模式會議系統(tǒng)中，可以通過多種方式聯(lián)系會議成員，例如通過發(fā)送REFER請求或者INVITE請求邀請用戶加入會議。

　　音視頻流的混合功能由C-MRFP完成，C-MRFC和C-MRFP之間通過MEGACO/H.248協(xié)議進行交互。另外，除了音視頻流的處理模塊，C-MRFP還包含了純文本會話的處理模塊。

　　五、小結

　　本文介紹了多媒體會議業(yè)務在3G架構中的實現(xiàn)方法，提出了一種多媒體會議業(yè)務的控制模型。UMTS通過引入IMS來提供基于IP的多媒體業(yè)務，隨著3G網(wǎng)絡部署步伐的臨近，基于移動終端的多媒體會議業(yè)務必將得到廣泛的應用和推廣。


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