Native RCS的技術架構研究與應用實踐

盧新奇，邵建

（中國移動通信集團江蘇有限公司，江蘇 南京 210012）

1 引言

為向移動手機用戶提供增強型的通信服務以提升電信運營商的市場競爭力，GSMA（GSM協(xié)會）2008年開始推進RCS（Rich Communication Suite，融合通信）的商用化工作。經(jīng)過近年的發(fā)展和商用實踐，RCS功能方面從最初的增強型消息拓展到涵蓋通話、消息、通訊錄等完整的富媒體通信服務；標準方面從RCS1.0標準升級到RCSe（增強型RCS）、RCS5.1等。

目前RCS已獲得了全球包括多家電信運營商、終端設備商和芯片廠商等組織的支持，據(jù)統(tǒng)計，全球已有超過40個電信運營商提供了RCS業(yè)務，如沃達豐在西班牙等多國推廣RCSe業(yè)務、韓國SK電信商用了Joyn品牌的RCS產(chǎn)品等；國內(nèi)如中國移動在今年已開展了“新通話、新消息、新聯(lián)系”為特征的RCS業(yè)務應用。

RCS的實現(xiàn)方式主要有APP和Native兩種，目前應用的RCS產(chǎn)品以APP方式為主，需要用戶下載和安裝才能使用。對比市場上的OTT產(chǎn)品如WhatsApp、WeChat（微信）等，RCS并不具有市場優(yōu)勢，如對用戶缺乏吸引力、用戶黏性低、產(chǎn)品活躍度低等問題突出，究其原因，主要包括如下3個方面：

◆RCS業(yè)務基于IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統(tǒng)）疊加AS（Application Server，應用服務器）設計，體系架構復雜，不能快速靈活地部署新業(yè)務。

◆對用戶的體驗關注不足，難以改變用戶的行為習慣。

◆協(xié)議標準復雜且推進慢，易失去市場先機。

綜上所述，只有采用差異化的技術架構、產(chǎn)品形態(tài)和功能設計，RCS才會有發(fā)展出路。

2 基于VoLTE的RCS業(yè)務功能架構

如圖1所示為新一代RCS業(yè)務系統(tǒng)的功能架構示意圖，其中現(xiàn)網(wǎng)IMS為全國的4G用戶提供VoLTE服務（LTE網(wǎng)絡的語音通話），同時面向各省的企業(yè)用戶（為主）提供VoIP業(yè)務；RCS業(yè)務系統(tǒng)與IMS網(wǎng)絡、LTE網(wǎng)絡、2G/3G網(wǎng)絡共用HSS（Home Subscriber Server，歸屬簽約用戶服務器），用于移動用戶簽約信息的存儲與接入鑒權；移動終端（支持Native RCS終端或者RCS APP）可通過WLAN、3G或4G移動網(wǎng)絡的接入RCS業(yè)務平臺，以使用如下以“新通話”、“新消息”和“新聯(lián)系”為核心的新型通信業(yè)務。

（1）新通話

在支持傳統(tǒng)的語音通話業(yè)務（如2G/3G呼叫、多方通話）和VoWiFi的基礎上，4G移動網(wǎng)絡基于VoLTE為用戶提供高清語音、視頻通話業(yè)務。

（2）新消息

圖1 新一代RCS業(yè)務系統(tǒng)的功能架構

拓展傳統(tǒng)的短信和即時消息功能，提供豐富多樣的“新消息”服務。

1）支持多種消息形態(tài)，如基于通訊錄一對一的消息、消息群發(fā)和群聊功能。

2）支持多種消息類型，如文本、語音、視頻、圖片、文件、表情、名片、位置信息等。

3）實現(xiàn)與2G/3G網(wǎng)絡的短信、彩信之間的互聯(lián)互通。

4）提供公眾賬號服務：公眾賬號作為企業(yè)、公益組織、第三方機構等面向公眾提供信息的發(fā)布渠道，用戶通過搜索、掃描二維碼等方式關注后，可與公眾賬號進行消息交互以獲得信息服務。

5）消息云存儲：向用戶提供消息的云備份與恢復功能。

（3）新聯(lián)系

拓展傳統(tǒng)的手機通訊錄功能，提供便捷實用的“新聯(lián)系”服務。

1）提供豐富的聯(lián)系人類型，如新增“我”、公眾賬號和群，其中的“我”為RCS用戶提供個人信息管理和移動業(yè)務辦理的入口，如設置和發(fā)布本人的頭像、名片等個人信息；訪問網(wǎng)上營業(yè)廳查詢電子賬單、辦理移動業(yè)務/套餐等。

2）聯(lián)系人實時狀態(tài)的查看與更新：如“開會中”、“不方便接聽電話”等聯(lián)系人自設置的狀態(tài)提示讓好友一目了然。

3）黑名單設置功能：屏蔽黑名單聯(lián)系人的通話和消息。

4）云存儲服務，實現(xiàn)對手機本地聯(lián)系人信息的云端備份與恢復。

新一代的RCS業(yè)務系統(tǒng)的主要有2種建設方案，一是基于現(xiàn)網(wǎng)已建設的IMS系統(tǒng)提供業(yè)務接入，如接入鑒權、會話控制、媒體網(wǎng)關、IP短信互通、號碼翻譯/地址解析等功能；二是為RCS業(yè)務接入新建專用的IMS網(wǎng)絡（如圖1中示例），現(xiàn)網(wǎng)IMS只為RCS終端提供VoLTE業(yè)務。2種方案的RCS業(yè)務平臺的功能架構都是一樣的，第二種方案更適用于在RCS系統(tǒng)全國集中新建、統(tǒng)一接入服務的場景下，與現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)只需要對接互通，而不需要復雜的改造或擴容工作。

3 Native RCS的核心技術

如果僅依靠用戶（手機）自主下載和安裝APP的方式來發(fā)展RCS業(yè)務，在沒有豐富的業(yè)務功能和良好的用戶體驗的前提下，與OTT業(yè)務相比并沒有市場競爭力。Native RCS是終端（手機）在生產(chǎn)線上就集成了RCS功能，在保留了用戶傳統(tǒng)通信習慣的前提下，通過升級手機上現(xiàn)有的通話、短信和通訊錄三大基礎通信入口，為移動用戶提供豐富的通信服務。

3.1 軟件架構方案

Native RCS在手機的AP（主應用芯片）內(nèi)實現(xiàn)，直接集成于手機的操作系統(tǒng)軟件內(nèi)，如圖2所示為Native RCS的整體軟件架構，主要包括底層庫、框架層和應用層。

圖2 Native RCS的軟件架構

◆底層Libraries庫，實現(xiàn)RCS的基礎協(xié)議棧如SIP（Session Initiation Protocols，會話初始協(xié)議/用于會話控制）、MSRP（Message Session Relay Protocol，消息會話傳遞協(xié)議/用于即時消息通信）、網(wǎng)絡層通信等；同時封裝手機相關硬件芯片的調(diào)用接口，如視頻編解碼接口（實現(xiàn)如視頻壓縮編碼、視頻解碼）、音頻處理接口等。VoLTE功能一般由手機通信芯片封裝實現(xiàn)，與RCS融合。

◆業(yè)務框架層，封裝并提供獨立的業(yè)務功能模塊，如IM（即時消息）、Presence（狀態(tài)呈現(xiàn)）、Profile（用戶注冊管理）等；同時可通過Open API或SDK方式對外開放RCS的能力調(diào)用。

◆應用層，通過升級或替換傳統(tǒng)的通訊錄、電話、消息等系統(tǒng)應用，為用戶提供RCS的功能操作界面。

3.2 Native RCS與VoLTE的融合

VoLTE功能模塊在手機的通信芯片內(nèi)承載，其有獨立的IMS協(xié)議棧和專用的IMS APN（接入點名稱），可建立有QoS保障的PDN（分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡）連接；Native RCS駐留在手機的AP（應用芯片）內(nèi)，一般使用自帶的IMS協(xié)議棧，因而手機側一般提供2個IMS協(xié)議棧以同時支持VoLTE和RCS功能。如圖3所示，當RCS和VoLTE接入同一個IMS網(wǎng)絡時，手機內(nèi)雙IMS協(xié)議棧易導致重復注冊（當RCS、VoLTE使用同一個IMS賬號）、手機的流量增加、手機耗電快、影響電池壽命等問題。

圖3 手機側雙IMS協(xié)議棧

圖4 Native RCS與VoLTE共IMS協(xié)議棧

如圖4所示，當由同一個IMS網(wǎng)絡提供服務時，在通信芯片內(nèi)可提供一個共用的IMS協(xié)議棧，位于應用芯片的操作系統(tǒng)和通信芯片之間，以實現(xiàn)終端單一的IMS網(wǎng)絡注冊，該IMS協(xié)議棧支持VoLTE的信令控制，也支持RCS的協(xié)議控制功能。手機內(nèi)置的Native RCS調(diào)用API接口通過WLAN、3G/4G接入IMS網(wǎng)絡實現(xiàn)RCS服務，RCS和VoLTE的信令消息可以使用相同QoS的無線承載。

4 Native RCS的應用實踐及未來展望

目前中國移動已推出了自主品牌的融合通信產(chǎn)品，以面向個人的“小溪”和面向企業(yè)的“一起”為代表。“小溪”產(chǎn)品基于Android操作系統(tǒng)以Native RCS方式呈現(xiàn)，或基于Android和iOS操作系統(tǒng)以RCS APP方式呈現(xiàn)，為個人移動用戶提供即時消息（包括富媒體消息、群聊、公眾賬號等）和多媒體通信業(yè)務（如點對點的音視頻通話、語音會議），目前已在江西、湖北等省推廣應用。“一起”產(chǎn)品為企業(yè)提供了一體化的辦公解決方案，主要包括企業(yè)通訊錄、電話會議、郵箱服務、MAS（Mobile Agent Server，移動代理服務器）服務等。

Native RCS擁有良好的用戶體驗，在提供“新通話”、“新消息”和“新聯(lián)系”的通信服務基礎上，未來可面向用戶、商戶、企業(yè)/機構等開展垂直市場的深化運營。

◆以面向個人用戶的公眾賬號為例，其相當于一個基于HTML5頁面的輕應用，RCS根據(jù)實際需求可開發(fā)接入多樣化的應用，如關注某個公眾賬號，可以提供天氣查詢、水電煤氣費用查詢與繳納、機票酒店預定等涵蓋個人生活方面的所有服務，用戶不必下載安裝多個APP應用。

◆以面向商戶的移動廣告需求為例，未來基于用戶位置信息的大數(shù)據(jù)分析，可向用戶推送移動廣告服務。

◆以面向企業(yè)的信息化需求為例，基于RCS的開放能力，可幫助企業(yè)定制個性化的融合通信產(chǎn)品，提升企業(yè)用戶的市場競爭力，同時發(fā)展電信運營商的RCS用戶。

5 結束語

截至2015年6月底，國內(nèi)的4G用戶已達到了2.25億，這為RCS的發(fā)展提供了良好的條件。Native RCS占據(jù)了終端側的用戶入口，有開放性、便捷性和優(yōu)異體驗等方面的優(yōu)勢；同時電信運營商在電子渠道、網(wǎng)絡QoS保障、VoLTE等方面具有天然的優(yōu)勢，因而電信運營商應用推廣Native RCS，為移動用戶提供新一代的富媒體通信業(yè)務，未來市場大有可為。

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