（计算机科学与技术专业论文）基于ims的多媒体会议关键技术的研究与设计.pdf

独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处， 本人签名：二牡 本人承担一切相关责任。 日期：趔墨：主：幺 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 垂i 聋 日期：冱墨：! ：笙 导师签名： i 堡些趟 日期：婴立：丝； 北京邮电大学硕士学位论文基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 摘要 i m s ( i pm u l t i m e d i as u b s y s t e m ) 是3 g p p ( t h et h i r dg e n e r a t i o n p a r t n e r s h i pp r o j e c t ) 在r e l e a s e5 版本提出的支持i p 多媒体业务的子系 统，核心是采用s i p ( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 ) 协议进行控制，实 现端到端的多媒体通信。i m s 与接入无关，可以提供固定与移动融合 的多媒体业务，被当前业界公认为未来融合的控制平台。 随着互联网宽带用户和移动高端用户的快速增长，同时对于效率 极低的传统电话会议的日益不满，市场对集成了多方视频、音频会议 和数据协作功能为代表的多媒体会议业务产生了旺盛的需求。用户期 望可以通过可视电话、安装在电脑上的视频、w e b 浏览器或者手机、 普通电话等终端，方便地和朋友、同事进行实时多方视频、音频、数 据通信。对于企业而言，通过视频、音频和即时通信功能的集成，将 会大大提高员工之间、和客户之间的沟通效率，会议从此将成为精确、 可控的高效交流方式。面对这种情形，传统网络架构下的现有会议已 经不能满足越来越多的此类需求，而i m s 作为一种可以融合多媒体 业务的网络架构，越来越受到运营商、业务提供厂商和开发厂商的关 注，并在通信行业的新业务试点中体现出了其融合的优势。因此，在 i m s 标准开放的业务体系架构下研究开发多媒体会议业务成为业界 日趋认同的解决方案。 论文的组织结构安排如下：首先在第一章介绍了i m s 网络的背 景、体系结构及业务提供架构，并简要介绍了多媒体会议业务和目前 国际标准组织3 g p p 、i e t f ( t h ei n t e r n e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e ) 对多媒 体会议业务的研究现状，并阐述了当前多媒体会议业务的h 3 2 3 实现 机制，包括基于h 3 2 3 协议的多媒体会议架构、基本通信控制过程和 会议控制机制，指出这种实现方式的不足之处。第二章从架构技术方 面对多媒体会议业务进行了研究和设计，基于目前各技术标准组织及 市场对多媒体会议业务的功能需求，在i e t f 提出的框架模型的基础 上，提出了可以充分发挥i m s 网络业务融合优势的组合多媒体会议 业务架构，并详细设计其内部模块功能实现、业务场景和业务流程。 第三章从多媒体会议控制技术入手，研究设计了基于s i p 协议的多媒 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 1 北京邮电大学硕士学位论文基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 体会议控制机制，提出了按照控制角色区分控制权限的用户控制机 制、按照媒体类型进行分类控制的媒体控制机制和融合多媒体会议业 务进行控制的会场控制机制，着重研究了根据x m p p ( e x t e n s i b l e m e s s a g i n g & p r e s e n c ep r o t o c 0 1 ) 协议设计的适合数据类业务( 如电子白 板、应用共享等业务) 控制的基于s i p + t c p ( x m l ) 的媒体控制协议。 第四章则针对i m s 网络下具体的多媒体应用服务器的功能实现需求， 研究了可以迅速开发部署业务的基于开放标准j a i ns l e e 的架构和 组件模型，并根据其事件分发模型设计了实现多媒体会议业务的关键 会场控制逻辑、事件控制模块和业务逻辑部署，总结了采用j a i n s l e e 架构实现业务的优势。最后基于上述几章的研究和设计，指出 了在i m s 网络下研究和设计多媒体会议业务时所涉及到的关键技术 问题，并提出了对未来多媒体会议业务前景的展望。 关键词：i m ss i px m p p 多媒体会议 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 s t u d ya n dd e s i g no fk e yt e c h n o l o g yo f m u 加m e d i ac o n f e r e n c eb a s e d0 ni m s a b s t r a c t i pm u l t i m e d i as u b s y s t e mi sas u b s y s t e mi n t r o d u c e db v3 g p pi ni t s r e l e a s e5v e r s i o no ft h ef u t u r en e t w o r ka r c h i t e c t u r et op r o v i d es u p p o r to f i pm u l t i m e d i as e r v i c e s i t sc o r et h e s i si st ou s es i p ( s e s s i o ni n i t i a t i o n p r o t o c 0 1 ) t oc o n t r o lt h es e s s i o n st oi m p l e m e n tt h ee n dt oe n dm u l t i m e d i a c o m m u n i c a t i o n i m sh a sn or e l a t i o n s h i pw i t ha c c e s sm e t h o d ，a n dc a n p r o v i d ef i x e d m o b i l ec o n v e r g e n ts e r v i c e s o ，i m si sr e g a r d e da st h e c o n v e r g e n tc o n t r o lp l a t f o r mi nt h ef u t u r ei n d u s t r y a st h er a p i dg r o wo ft h ec u s t o m e r sw h ou s ei n t e r n e ta n dh i g h l e v e l m o b i l et e r m i n a l s ，t h eu n s a t i s f a c t i o nf o rt h ei n e f f i c i e n tt r a d i t i o n a l t e l e p h o n ec o n f e r e n c eh a sr i s e n a n dt h er e q u i r e m e n tf o rt h ei n t e g r a t e d m u l t i p a r t yv i d e o ，a u d i oa n dd a t ac o n f e r e n c eh a sb r o u g h tu p t h eu s e r s e x p e c tt h a tt h e yc a nh a v er e a l t i m em u l t i - p a r t yc o m m u n i c a t i o ni n t e g r a t e d w i t ha u d i o ，v i d e oa n dd a t am e d i aw i t ht h e i rc o l l e g u e so rf r i e n d sb yt h e v i d e op h o n e ，v i d e os e t u po nc o m p u t e r , w e bb r o w s e r , m o b i l ep h o n ea n d c o m m o nt e r m i n a l a n df o re n t e r p r i s e s ，t h e yc a nd e e p l yi m p r o v et h e c o m m u n i c a t i o ne i c i e n c yw i t h i ne m p l o y e e so rw i t ht h e i rc u s t o m e r sb y t h ei n t e g r a t i o no fa u d i o ，v i d e oa n dd a t am e d i a a n dc o n f e r e n c ew i l l b e c o m ea ne x a c ta n de f e i c i e n tc o m m u n i c a t i o nt 0 0 1 i nf a c eo ft h e s e r e q u i r e m e n t s ，t h et r a d i t i o n a ln e t w o r ka r c h i t e c t u r eh a sn o ts a t i s f i e dt h i s r e q u i r e m e n t i m s w h i c hi s r e g a r d e d a sa c o n v e r g e n t m u l t i m e d i a a r c h i t e c t u r ea n dp e r f o r m sl a r g ea d v a n t a g e si nt h en e wc o m m u n i c a t i o n s e r v i c et r i a l ，a t t r a c t sm o r ea n dm o r ea t t e n t i o nf r o mt h eo p e r a t o r , s e r v i c e p r o v i d e r sa n ds e r v i c ed e v e l o p e r s s ot or e s e a r c ha n dd e v e l o pm u l t i m e d i a c o n f e r e n c es e r v i c ei ns t a n d a r da n do p e ni m sa r c h i t e c th a sb e c o m et h e 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 3 北京邮电大学硕士学位论文 基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 e x c e l l e n ts o l u t i o nt h e s ed a y s t h ea r t i c l ei so r g a n i z e dl i k et h i s ：i nt h ee x o r d i u mo ft h ef i r s tc h a p t e r , w ef i r s t l yi n t r o d u c et h eb a c k g r o u n d ，f e a t u r e sa n dm a i nf u n c t i o n a l i t i e so f i m s ，a l o n gw i t ht h ep r e s e n tr e s e a r c hs t a t u sf o rm u l t i m e d i ac o n f e r e n c e s e r v i c eo fi n t e m a t i o n a ls t a n d a r do r g a n i z a t i o ns u c ha s3 g p pa n di e 卫f t h e nw ee x p l a i nt h ep r e s e n tm u l t i m e d i ac o n f e r e n c ei m p l e m e n t a t i o n b a s e do nh 3 2 3i n c l u d i n gt h ea r c h i t e c t u r e 。b a s i cc o m m u n i c a t i o nc o n t r o l a n dc o n f e f e n c ec o n t r o lm e c h i n i c s ma n dp r o v i d et h ed i s a d v a n t a g e t h e s e c o n dc h a p t e rr e s e a r c h e st h ea r c h i t e c t u r eo ft h ec o n f e r e n c es e r v i c e t h e n w er e s e a r c ht h er e q u i r e m e n tf r o mt h es t a n d a r do r g a n i z a t i o na n dt h e m a r k e t ，p r o v i d eac o n v e r g e n ts e r v i c ea r c h i t e c t u r ew h i c hc a nu t i l i z et h e a d v a n t a g eo fi m sn e t w o r kb a s eo nt h ei e 耶f r a m e w o r k a n dd e s i g nt h e i n t e n a lf u n c t i o n a lm o d u l e sa n ds e r v i c es c e n a r i of l o wi np a r t i c u l a r i nt h e t h i r dc h a p t e r , w er e s e a r c ha n dd e s i g nt h em e d i ac o n t r o lp r i n c i p l e ，u s e r c o n t r o lp r i n c i p l e ，a n dc o n f e r e n c ec o n t r o lp r i n c i p l eb a s e do ns i pp r o t o c 0 1 a l s ow ep r o v i d et h ec o n t dr o l eb a s e du s e rc o n t r o lm e c h n i s c m ，m e d i a t y p eb a s e dm e d i ac o n t r o lm e c h n i s c ma n dc o n v e r g e n ts e r v i c ec o n t r o l m e c h n i s c m a n dw ee m p h a s i z eo ne x p l a i n i n gt h es i pw i t ht c p ( x m l ) m e d i ac o n t r o lp r o t o c o lf i tf o rt h ed a t as e r v i c es u c ha sw h i t eb o a r d a p p l i c a t i o ns h a r es e r v i c eb a s e do nt h ex m p pp r o t o c 0 1 t h ef o u r t hc h a p t e r r e s e a r c h e st h ej a i ns l e ea r c h i t e c t u r ea n dc o m p o n e n tm o d u l ew h i c hc a n r a p i d l yd e v e l o pa n dd e p l o ys e r v i c e ，t h e nd e s i g n a n dr e a l i z et h ek e y c o n f e r e n c ec o n t r o ls e r v i c e ，e v e n tc o n t r o lm o d u l ea n ds e r v i c ed e p l o y m e n t o ft h em u l t i m e d i ac o n f e r e n c ei nt h i so p e ne v e n t m o d u l et e c h n o l o g y s t a n d a r d a t1 a s t w es u m m a r i z et h ek e yt e c h n o l o g yi nt h er e s e a r c ha n d d e s i g nm u l t i m e d i ac o n f e r e c eb a s e do ni m sn e t w o r k ，a n dp r o v i d et h e o u t l o o ko ft h ef u t u r em u l t i m e d i ac o n f c r e n c e k e y w o r d s ：i m s ，s i p , x m p p , m u l t i m e d i as e r v i c e 4 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 第一章绪论 1 1i p 多媒体子系统( i m s ) 简介 电信行业的技术变化，不仅促使了下一代网络的发展，也导致了传统业务，如 语音业务和数据通信业务的融合。随着技术的发展、管制的放松和市场的需求， 固定移动融合( f m c ，f i x e d m o b i l ec o n v e r g e n c e ) 已经逐渐成为现实，i m s t l l ( i p m u l t i m e d i as u b s y s t e m ，i p 多媒体子系统) 作为下一代网络与业务融合的核心，是 3 g p p ( t h et h i r dg e n e r a t i o np a r t n e r s h i pp r o j e c t ) 在r 5 中提出的支持口多媒体业务 的子系统，是一个独立于接入技术的基于i p 的标准体系，采用s i p ( s e s s i o n i n i t i a l i z a t i o np r o t o c o l ，会话初始化协议) 呼叫控制机制来创建、管理和终结各种类 型的多媒体业务，显著特点是通信与接入方式无关，控制功能与承载能力分离、 呼叫与会话分离、应用与服务分离、业务与网络分离，体现了未来网络融合的概 念，将弥合各种网络之间的间隙，使用户能够在各种网络间自如地移动和切换， 享受语音、游戏、即时消息和呈现等多媒体服务，并且不会降低服务的质量和使 用体验。 1 1 1i m s 的背景 随着社会进步和电信技术的飞速发展，人们的通信需求日益丰富多样，新的 技术和业务的出现，也不断推动电信网络和电信产业的发展，这对电信运营商来 说既是机会也面临很大的挑战。口的引入是网络提供和业务提供分离，在提供 更加灵活多样业务的同时，也减弱了运营商对业务的控制能力，而固定、移动融 合，各类丰富语音、数据业务融合的趋势势不可挡，亟需一种可为运营商提供技 术保障的网络架构出现。i m s 就是基于此需求，为电信运营商提供的一个可控制 的网络，并在其上提供应用服务。i m s 的根本目的是在口的承载平台上给运营 商一个控制工具，保证用户能够得到相应的服务质量保证、服务等级保证，保证 运营商可以按照提供给第三方的资源、服务等级、服务质量的不同，收取不同的 费用。此外，i m s 把所有的话音、宽带、窄带、业务放在同一个有控制的口平 台上来，在这个基础上无论是固网接入，还是移动接入，都有一个无缝的服务。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 7 北京邮电大学硕士学位论文基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 1 1 2i m s 的网络架构及主要功能实体 i m s 作为3 g p p 在i 巧版本中提出的口多媒体架构，到目前为止有r 5 、r 6 和 r 7 、r 8 四个版本。l 巧提出了全i p 的网络架构，采用s i p 协议进行控制，实现移 动性管理、多媒体会话信令和载体业务传输以及端到端的p 业务。r 6 、r 7 、 r 8 版本，在网络架构方面已没有太大的变更，主要是对计费架构、支持多种 接入、策略控制和与c s 域话音、承载互通方面进行研究。i m s 架构f 1 1 如图1 ： 图1i m s 整体架构图 对图i 中主要网元和功能实体介绍如下【1 j ： 1 ) 呼叫会话控制功能服务器( c s c f ，c a l ls e s s i o nc o n t r o lf u n c t i o n ) ：c s c f 包 含代理c s c f ( p c s c f ) ，服务c s c f ( s - c s c f 3 和拜访c s c f ( i - c s c f ) 功能。 p c s c f 是i m s 系统中l i e 接入的第一个接入点；p c s c f 作为网络实体置 于i m s 访问网，访问网的运营商可通过p c s c f 影响u e 到其归属网的呼叫 控制。s c s c f 控制网络中的会话状态。所有用户相关的业务由s c s c f 控 制。 萄媒体网关控制功能( m g c f ，m e d i ag a t e w a yc o n t r o lf u n c t i o n ) ：完成呼叫状 态及m g w 上的媒体信道连接的控制，与c s c f 进行通信，依据遗留网络入 呼叫的路由编码选择c s c f ，完成遗留网络和i m s 之间的协议转换。 3 ) 媒体资源功能控制器( m r f c ，m e d i ar e s o u r c ef u n c t i o nc o n t r o l l e r ) ：控制 8 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 m r f p 上的媒体资源，完成a s 及s c s c f 来的信息解释( 仞j 如会话识别) 并 相应控制m r f p ，生成c d r s ( c a l ld a t ar e c o r d s ) 。 4 ) 媒体资源功能处理器( m r f p ，m e d i ar e s o u r c ef u n c t i o np r o c e s s o r ) ：对m b 参考点的承载进行控制，提供资源供m r f c 控制，对输入媒体流进行混合( 如 多方呼叫) ，作为媒体流的来源( 如多媒体通告) ，媒体流的处理( 如音频编 解码转换，媒体分解) ，权限控制( 如对会议环境下的共享资源的接入权限 进行管理) 。 5 ) 归属用户服务器( h s s ，h o m es u b s c r i b e rs e r v e r ) ：h s s 在i m s 系统中取代 h l r ( h o m el o c a t i o nr e g i s t e r ) a u c ( a u t h e n t i c a t i o nc e n t e r ) ，它是一个给定 用户的主数据库，包含用户相关信息的网络实体来支持网络其它实体控制呼 叫和会话。 6 ) 签约位置功能( s l f ，s u b s c r i p t i o nl o c a t o rf u n c t i o n ) ：s l f 保存用户的h s s 地址。此功能在同一p l m n ( p u b l i cl a n dm o b i l en e t w o r k ) 中设置多于1 个h s s 时需要。 7 )出口网关控制功能( b g c f ，b o r d e rg a t e w a yc o n t r o lf u n c t i o n ) ：主要实现呼 叫路由功能，为呼叫选择适当的p s t n 接口点，若发现该接口点与自己在同 一网络，则选择本网络的m g c f 与p s t n 交互，若发现接口点在另一i m s 网络时，b g c f 将会话信令转发给另一网络相应的b g c f 。 8 ) 应用服务器( a s ，a p p l i c a t i o ns e r v e r ) ：在i m s 中引入了应用服务器的功能。 这可能是一个o s a ( o p e ns e r v i c ea c c e s s ) 网关，或者一个i m s s f ( i p m u l t i m e d i a s e r v i c e ss w i t c h i n gf u n c t i o n ) ( 通过c a p 连接c a m e l 服务环境) 或者是一个单纯的s i p 应用服务器。 其中i m s 各个参考点可以用表1 表示： 表1i m s 参考点汇总表 参考点包括的实体功能协议类型 g mu e ，p c s c f 用于u e 和c s c f 之间消息的交换 s i p m wp c s c f ，i - c s c f ， 用于c s c f 之间消息的交换 s i p s c s c f i s c s - c s c f ，i c s c f ， 用于c s c f 与a s 之间消息的交换 s i p a s 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 9 北京邮电大学硕二e 学位论文基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 c xi c s c f ，s c s c f ，用于i - c s c f s c s c f 和h s s 之间d i a m e t e r h s s 的通信 d xi c s c f ，s c s c f ， i - c s c f s c s c f 使用这个参考点d i a m e t e r s l f在多h s s 环境中查找正确的h s s s hs i p a s ，o s a s c s ，用于s i p a s o s a s c s 和h s s 之间d i a m e t e r h s s 信息的交换 d h s 口a s ，o s a ，s c f ， a s 使用这个参考点在多h s s 环境 d i a m e t e r i m s s f ，h s s 中查找正确的h s s m mi c s c f ，s c s c f ， 用于i m s 网络和外部i p 网络之间未定义 外部球网络的消息交换 m g m g c f i c s c fm g c f 将i s u p 信令转换成s i p 信s i p 令，并转发给i - c s c f m is c s c f - b g c f 用于s c s c f 和b g c f 之间的消息s 口 交换 m j b g c f m g c f用于同一个i m s 网络中b g c f 和s i p m g c f 之间的信息交换 m kb g c f b g c f用于不同的i m s 网络中b g c f 和 s i p m g c f 之间的信息交换 m rs c s c f ，m r f c用于s c s c f 和m r f c 之间的信s i p 息交换 m p m r f c ，m r f p用于m r f c 和m r f p 之间的信息h 2 4 8 交换 m bm r f p ，外部口网用于m r f p 和外部实体的媒体流 r t p 络 交换 m nm g c f ，i m m g w用于用户平面资源的控制h 2 4 8 u t u e ，a s ( s i p a s ，使u e 能够管理与其服务相关的h t t p o s ac s c ，i m s s f )信息 从l m s 的整体架构和标准接口可以看出，它定义了一个与接入无关的框架， 该架构具备良好的开放性，而且基于s i p 协议的特点使其能够处理的业务类型 更为丰富，可以很好地满足运营商网络的多业务需求。此外，i m s 实现了端到端 1 0 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 的口多媒体通信，不同于传统的多媒体业务是人到内容或人到服务器的通信方 式，而是直接的人到人的多媒体通信方式，能够降低运营商对各类服务器的投资， 节省运营费用和网络资源，更加灵活的提供具有良好用户体验的业务。 1 1 3i m s 的业务架构 在业务提供方式上，i m s 采用水平业务控制架构，将网络控制层与业务层相 分离，使第三方业务提供商无须具备下层网络知识就可以提供业务服务，与当前 普遍采用的开放性业务结构一致，都是三层结构，如图2 所示。第一层是服务呼 叫会话控制功能( s - c s c f ) ，第二层是业务能力服务器( s c s ) ，第三层是应用服 务器( a s ) 。 图2i m s 的通用业务架构 i m s 业务架构各层的功能如下： ( 1 ) s c s c f 层是呼叫和会话的控制器，它通c x 接口从归属用户服务器( h s s ) 下载用户服务配置信息，并根据其过滤规则来选择相应的服务器类型，提供各种 增值业务。s c s c f 使用统一的i m s 业务控伟t j o s c ) 接口与各种业务平台相连接， 使不同的业务应用服务器都能执行相同的接口行为。 ( 2 ) s c s 层主要充当协议转换器的作用。它有两个功能实体：m 多媒体业务 切换功能( i m s s f ) 和开放业务接口业务能力服务器( o s a s c s ) ，其中，i m s s f 用于c a m e l 与i m s 业务控制i s c 接口交互时，对c a p 和s i p 信令进行相互转 换。而o s a - s c s 则充当s c s c f 与o s a 应用服务器之间网关的功能，负责o s a a p i 与s i p 之间的转换。s i p 应用服务器与i s c 可直接通过s i p 进行交互，无需 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 1 1 北京邮电大学硕士学位论文 基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 通过业务能力服务器层。 ( 3 ) 应用服务器层提供业务逻辑，用来支持用户的各种业务属性，可位于归 属网络或第三方业务提供商网络。根据所支持业务类型的不同分为以下三种服务 器： s i p 应用服务器：支持i n t e r a c t 业务。在原有c a m e l 和o s a 业务的基 础上，u m t sr 5 增加了s i p a s ，使丰富多彩的i n t e m e t 业务能直接移植 到移动通信网络中来。 o s a 应用服务器：支持基于o s a a p i 开发的第三方业务。 c a m e l 服务环境：支持传统的移动智能网业务。 因此，基于i m s 网络提供的多媒体会议应用服务器可以具备更加灵活的设 计方案。 1 2 多媒体会议业务现状及研究进展 1 , 2 1 多媒体会议业务概述 多媒体会议( m u l t i m e d i ac o n f e r e n c e ) 是指两个或两个以上不同地方的个 人或群体通过传输线路及多媒体设备，将声音、图像及数据资料互传，达到即时 且互动的沟通，从而完成会议目的的业务。多媒体会议是集通信、计算机技术、 多媒体技术于一体的远程异地通信方式，在召开多媒体会议时，处于两地或多个 不同地点的与会代表，既可以听到参与方的声音，又能看到参与方的形象，同时 还能与其他参与方共享各类数据业务如电子白板、应用共享等，使每个与会者达 到身临其境的体验效果。 传统的电话会议、视频会议随着互联网宽带用户和移动高端用户的快速增 长，已经日趋显示出功能单一和效率低下的不足。用户期望通过可视电话、安装 在p c 上的视频、w e b 浏览器或者手机、普通电话等终端，方便地和朋友、同事 进行实时多方视频、音频、数据通信。对于企业而言，通过视频、音频和即时通 信功能的集成，将会大大提高员工之间、和客户之间的沟通效率，会议从此将成 为精确、可控的高效交流方式。此外，企业通过集成数据协作功能的视频、音频 会议取代实地和传统语音会议，可以大大节省员工的参会时间和会议成本。因此， 市场对集成了多方视频、音频会议和数据协作功能为代表的多媒体会议业务产生 了旺盛的需求。这就对运营商在业务提供方面提出了更高的要求，不但要为商务 用户提供音视频会议业务，还要支持集成了诸如地址簿，即时消息，数据传输， p r e s e n c e 和好友列表等强大的即时通信功能，并且要保证各种终端用户端到端 的高质量通信效果。 1 2 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 1 2 2 多媒体会议业务研究进展 多媒体会议是传统的电信增值服务，目前参与会议业务标准化工作的组织主 要是i e t f ( t h e n t e r n e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e ) 和3 g p p 。i e t f 主要针对基于s i p 协议的会议服务器设计，研究了s i p 多方会议的框架结构【2 】【3 1 、s i p 特定事件通 知机制、会议状态s i p 事件包1 4 】定义等，同时对于s i p 协议在各类业务中的扩展 使用提出参考性建议。3 g p p 对基于i m s 的会议机制和基于s i p 和s d p 的多媒 体呼叫控制协议【5 】进行了研究，在i m s 中使用s i p 定义了会场的控制协议【l l 【6 1 ， 对会议的控制流程、成员参会的管理方面作出规范，为该业务在i m s 域的引入 和互通奠定了基础。 1 2 2 1i e t f 的研究 i e t f 中会议业务相关的主要工作组包括：c e n t r a l i z e dc o n f e r e n c i n g ( x c o n ) 、 m u l t i p a r t ym u l t i m e d i a s e s s i o nc o n t r o l ( m m u s i c ) 、s e s s i o ni n i t i a t i o n p r o p o s a l i n v e s t i g a t i o n ( s 球p 矾g ) 。 x c o n 工作组的工作主要是定义集中式多媒体会议 7 1 ( t i g l l t l y c o u p l e d m u l t i m e d i ac o n f e r e n c e ) 相关的系列协议，其多媒体会议解决方案集成了较强的 安全和授权需求。集中式多媒体会议定义了一个中心的控制和授权节点( 会议中 心) ，可以强制特定的媒体和成员关系，并提供准确的与会者名单，而媒体的混 合功能不必集中实现。该工作组定义的多媒体会议方案综合考虑了私密性、安全 性和授权机制，包括允许与会者对除了会议拥有者外的所有与会者隐藏自己，或 对某些或所有与会者采用匿名方式。授权规则允许与会者或非与会者拥有一定的 角色( 如：发言者、主持人，拥有者) ，并可以通过另外的授权步骤来代表其他 的与会者。在会议中心和与会者之间，该工作组以s i p 作为参考的会话层信令协 议，也可以采用其他信令协议。该工作组和s i p p i n g 、m m u s i c 工作组存在密 切的合作关系。 s i p p i n g 工作组的主要工作是将s i p 应用在电话、多媒体相关的几个应用中， 并根据这些应用，对s i p 提出扩展性的需求l s l 。这些需求反过来会促使s i p 工作 组形成新的s i p 方法、报头或选项标签。s i p p i n g 的工作内容包括描述特定s i p 应用的功能需求；描述s i p 在解决实际问题中的方法；确定不同特定应用中公共 功能，以便重用；描述对s i p 协议扩展的新需求：帮助确定s i p 在i n t c r n e t 上新 的应用场剽引。 m m u s i c 工作组负责完成i n t e m e t 上的电话和多媒体会议的标准化工作。这 些协议现在已经成熟，许多已经被广泛用于开发中。该工作组现在致力于根据其 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 他工作组的新需求，修订这些协议。例如多媒体通信协议使用一个通用的功能来 标识媒体内容和会话描述：s d p ( s e s s i o nd e s c r i p t i o np r o t o c o l ，会话描述协议) 。 s d p 的大量使用导致了各种各样的扩展，为了支持现有的开发和应用，m m u s i c 将修订s d p 以适应r f c 标准化的需求，包括纠正一些b u g 并澄清当前的标准化 范围，对s d p 的各种扩展会继续修正s d p 的一些最紧要的缺陷。这些修正会限 制了s d p 在和面向连接的媒体流( 如t c p ，s c r p ) 关联中的应用，并提供s d p 对n a t ( n e t w o r k a d d r e s st r a n s l a t i o n ，网络地址转换1 和防火墙功能的支持，扩展 媒体会话安全密钥的交换。除此之外，m m u s i c 负责定义更多的s d p 功能项， 维护和修正r t s p 协议。m m u s i c 工作组和多媒体会议、口电话相关的i e t f 工 作组保持着密切的联系。 1 2 2 23 g p p 的研究 i m s 多媒体会议的呼叫控制协议遵循3 g p p t s 2 4 2 2 9 中的定义，并进行了部 分扩展。3 g p p 在t s2 4 2 2 9 中定义了i m s 基础服务，允许用户发起、修改和终 止基于s i p 的媒体会话，例如多方呼叫。虽然i m s 基础服务机制能够允许多方 呼叫，但是通过多媒体会议，可以在网络中提供能够实现更为复杂的多方通信服 务。 t s2 4 1 4 7 提供了i m s 多媒体会议的协议细节，该协议基于s i p ，s d p 和 二进制发言权控制协议( b i n a r yf l o o rc o n t r o lp r o t o c o l - - b f c p ) 。但是，对于完整 的i m s 会议服务所具备的会议策略控制( c o n f e r e n c ep o l i c yc o n t r 0 1 ) 机制在该版 本的i m s 会议规范中没有定义。由于i e t f 会议服务存在多种场景和特征 ( r f i 弭3 5 3 ) ，因此3 g p p 会议服务尽是i e t f 会议服务的子集。 i m s 关注的是基于s i p 的紧耦合的会议( 相对于松耦合、分布式的多方会议 而言) ，会议中有一个中央控制点，会议的参加者都与之存在连接，这个中央控 制点提供各种会议服务，包括媒体混合、编码转换和参加者列表通知等。在3 g p p 的会议服务定义中，相对于i e t f 在r f c 4 3 5 3 中定义的会议功能框架，均有相应 的网元功能实现。其中，多媒体会议的中心一会议策略服务器( c o n f e r e n c ep o l i c y s e r v e r ) 位于删r f c 中，媒体混合器位于m r f p 内。其中，a s m r f c 实现了 会议中心和会议通知服务的角色。同时，a s m r f c 可以实现会议参与者的角色， 执行的功能还包括控制m r f p 中的媒体流资源，解释来自a s 和s c s c f 的信息 ( 5 n 会话标识) ，并据此控制m r f p 生成c d r 等；m r f p 根据a s m r f c 的指示， 对音频、视频、数据等媒体流进行处理。 但是，在3 g p p 的研究中没有涉及m r f c 和m r f p 之间的协议和信令规范。 对于i m s 网络下需要提供的集成音视频及丰富数据功能的多媒体会议业务来说， 1 4 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 基于i m s 的多媒体会议关键技术的研究与设计 采用科学、合理、灵活