作為IP網(wǎng)絡(luò)中QoS保障機制之一的資源預(yù)留(RSVP)協(xié)議，對于統(tǒng)一的IMS系統(tǒng)能否支持多種前提類型(目前只有QoS一種)還有待于進一步驗證。
IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)是提供實時和非實時的IP多媒體業(yè)務(wù)的通用體系結(jié)構(gòu)，由于不限定下層接入技術(shù)等特點，它在固定、移動網(wǎng)絡(luò)融合的過程中受到廣泛關(guān)注。為了保證移動域IMS的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，RFC3312定義了在SIP會話建立過程中進行QoS資源預(yù)留的機制，本文就IMS會話中資源預(yù)留的實現(xiàn)過程進行了具體分析。
媒體協(xié)商和前提
媒體協(xié)商和對前提的處理是IMS中兩個密切相關(guān)的概念。在IMS中，兩個UE之間是通過媒體協(xié)商就會話中使用的媒體組合以及使用哪種編碼方式達成一致。為了兩個UE之間能相互協(xié)商，人們使用了SDP提供／應(yīng)答機制，該機制允許UE推遲SIP會話建立的完成，直到雙方都成功完成資源預(yù)留。這里對所有連接到IMS的UE都強制要求支持SIP和SDP的擴展。
在一般情況下，SIP僅交換一次提供／應(yīng)答之后就開始建立媒體連接了。但在IMS中，由于雙方的UE都必須準備接收所選擇的任何編碼類型，所以如果在第一次SDP應(yīng)答中對任何媒體包提供一種以上的編碼方案，那么就會產(chǎn)生第二次提供／應(yīng)答的交互，為每種媒體流選擇的編碼方案。否則需要在空中接口上按照較高帶寬的編碼方案預(yù)留資源，對于無線資源將是一種浪費。
IMS中的資源預(yù)留與SDP前提／應(yīng)答機制
建立媒體PDP上下文的過程稱為資源預(yù)留。對于雙方的UE而言，建立PDP上下文的執(zhí)行過程是相互獨立的。這意味著在資源被成功預(yù)留之前，根本無法保證所協(xié)商的媒體會話是否可以建立起來。因此，在確認本地和主叫側(cè)的資源預(yù)留都已成功之前，被叫側(cè)不應(yīng)振鈴。
為了做到這一點，雙方的UE在SDP提供／應(yīng)答的協(xié)商過程中彼此交換前提(precondition)。這些前提主要用于指示：當主叫UE處的資源預(yù)留成功后，要把一個SIPUPDATE請求發(fā)往被叫UE；被叫UE在未收到來自對方的SIPUPDATE請求同時自己也未成功地完成資源預(yù)留之前不應(yīng)振鈴。此外，前提還指示當某個特定的媒體流無法成功進行資源預(yù)留時應(yīng)該如何處理。
IMS會話建立中的QoS資源預(yù)留實例
QoS資源預(yù)留的完成過程如下：
第一次SDP提供／應(yīng)答交互
主叫UE在發(fā)往被叫UE的第一個INVITE請求中提供了媒體類型，并用前提特定的指示對消息進行了擴展。被叫用戶在支持前提機制的情況下對收到的第一個SDP提供給出了一個183(會話進行中)答復(fù)，答復(fù)中包含了自身的前提。
第二次SDP提供／應(yīng)答的交互(開始資源預(yù)留)
第二次SDP提供包含在主叫終端發(fā)送的PRACK請求中，用來聲明最終選擇的媒體類型和編碼方案。在明確了雙方媒體流QoS要求以及媒體流編碼方案的前提下，主叫UE開始進行資源預(yù)留。這里要注意的是，當遇到商定的媒體和編碼的QoS要求不同的情況時，主叫UE需要對預(yù)留的資源進行變更。第二次SDP應(yīng)答包含在被叫UE已回送的200(ok)中，此時被叫UE已開始進行資源預(yù)留了。
資源預(yù)留成功完成
主被叫的UE都開始進行資源預(yù)留以后，任何一方的UE都可能比對方先完成資源預(yù)留。無論哪種情況，被叫終端都必須在確定雙方都完成資源預(yù)留的前提下才能向主叫發(fā)送振鈴消息，即被叫方在完成資源預(yù)留的同時還要等待接收主叫方的確認消息。
主叫方一旦完成資源預(yù)留，就會發(fā)送一個SIPUPDATE請求給被叫方進行確認，請求中包含了第三次SDP提供，對預(yù)留資源的情況加以說明。
被叫方完成了資源預(yù)留后，又收到主叫方發(fā)來的UPDATE請求，此時被叫UE可以確定雙方都已成功完成資源預(yù)留，因此被叫終端發(fā)出了包含第三次SDP應(yīng)答信息的200(ok)響應(yīng)。
由此可見，所有資源預(yù)留狀態(tài)都已經(jīng)達到了所要求的狀態(tài)，對前提的協(xié)商已經(jīng)完成。一旦雙方都預(yù)留了資源，兩個UE之間就可以進行媒體交換了。此時被叫方確認雙方都已經(jīng)預(yù)留了足夠的資源收發(fā)音頻流，于是立即開始振鈴，同時對INVITE請求發(fā)出180(振鈴)響應(yīng)。
由于服務(wù)的多樣性以及對網(wǎng)絡(luò)資源的依賴程度決定了在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)QoS保障的復(fù)雜性。固定和移動IMS在業(yè)務(wù)能力方面的差異、體系架構(gòu)的差異、協(xié)議的差異等問題將成為IMS能否實現(xiàn)固定和移動網(wǎng)絡(luò)融合的關(guān)鍵問題。因此，作為IP網(wǎng)絡(luò)中QoS保障機制之一的資源預(yù)留(RSVP)協(xié)議，對于統(tǒng)一的IMS系統(tǒng)能否支持多種前提類型(目前只有QoS一種)還有待于進一步驗證。
IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)是提供實時和非實時的IP多媒體業(yè)務(wù)的通用體系結(jié)構(gòu)，由于不限定下層接入技術(shù)等特點，它在固定、移動網(wǎng)絡(luò)融合的過程中受到廣泛關(guān)注。為了保證移動域IMS的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，RFC3312定義了在SIP會話建立過程中進行QoS資源預(yù)留的機制，本文就IMS會話中資源預(yù)留的實現(xiàn)過程進行了具體分析。
媒體協(xié)商和前提
媒體協(xié)商和對前提的處理是IMS中兩個密切相關(guān)的概念。在IMS中，兩個UE之間是通過媒體協(xié)商就會話中使用的媒體組合以及使用哪種編碼方式達成一致。為了兩個UE之間能相互協(xié)商，人們使用了SDP提供／應(yīng)答機制，該機制允許UE推遲SIP會話建立的完成，直到雙方都成功完成資源預(yù)留。這里對所有連接到IMS的UE都強制要求支持SIP和SDP的擴展。
在一般情況下，SIP僅交換一次提供／應(yīng)答之后就開始建立媒體連接了。但在IMS中，由于雙方的UE都必須準備接收所選擇的任何編碼類型，所以如果在第一次SDP應(yīng)答中對任何媒體包提供一種以上的編碼方案，那么就會產(chǎn)生第二次提供／應(yīng)答的交互，為每種媒體流選擇的編碼方案。否則需要在空中接口上按照較高帶寬的編碼方案預(yù)留資源，對于無線資源將是一種浪費。
IMS中的資源預(yù)留與SDP前提／應(yīng)答機制
建立媒體PDP上下文的過程稱為資源預(yù)留。對于雙方的UE而言，建立PDP上下文的執(zhí)行過程是相互獨立的。這意味著在資源被成功預(yù)留之前，根本無法保證所協(xié)商的媒體會話是否可以建立起來。因此，在確認本地和主叫側(cè)的資源預(yù)留都已成功之前，被叫側(cè)不應(yīng)振鈴。
為了做到這一點，雙方的UE在SDP提供／應(yīng)答的協(xié)商過程中彼此交換前提(precondition)。這些前提主要用于指示：當主叫UE處的資源預(yù)留成功后，要把一個SIPUPDATE請求發(fā)往被叫UE；被叫UE在未收到來自對方的SIPUPDATE請求同時自己也未成功地完成資源預(yù)留之前不應(yīng)振鈴。此外，前提還指示當某個特定的媒體流無法成功進行資源預(yù)留時應(yīng)該如何處理。
IMS會話建立中的QoS資源預(yù)留實例
QoS資源預(yù)留的完成過程如下：
第一次SDP提供／應(yīng)答交互
主叫UE在發(fā)往被叫UE的第一個INVITE請求中提供了媒體類型，并用前提特定的指示對消息進行了擴展。被叫用戶在支持前提機制的情況下對收到的第一個SDP提供給出了一個183(會話進行中)答復(fù)，答復(fù)中包含了自身的前提。
第二次SDP提供／應(yīng)答的交互(開始資源預(yù)留)
第二次SDP提供包含在主叫終端發(fā)送的PRACK請求中，用來聲明最終選擇的媒體類型和編碼方案。在明確了雙方媒體流QoS要求以及媒體流編碼方案的前提下，主叫UE開始進行資源預(yù)留。這里要注意的是，當遇到商定的媒體和編碼的QoS要求不同的情況時，主叫UE需要對預(yù)留的資源進行變更。第二次SDP應(yīng)答包含在被叫UE已回送的200(ok)中，此時被叫UE已開始進行資源預(yù)留了。
資源預(yù)留成功完成
主被叫的UE都開始進行資源預(yù)留以后，任何一方的UE都可能比對方先完成資源預(yù)留。無論哪種情況，被叫終端都必須在確定雙方都完成資源預(yù)留的前提下才能向主叫發(fā)送振鈴消息，即被叫方在完成資源預(yù)留的同時還要等待接收主叫方的確認消息。
主叫方一旦完成資源預(yù)留，就會發(fā)送一個SIPUPDATE請求給被叫方進行確認，請求中包含了第三次SDP提供，對預(yù)留資源的情況加以說明。
被叫方完成了資源預(yù)留后，又收到主叫方發(fā)來的UPDATE請求，此時被叫UE可以確定雙方都已成功完成資源預(yù)留，因此被叫終端發(fā)出了包含第三次SDP應(yīng)答信息的200(ok)響應(yīng)。
由此可見，所有資源預(yù)留狀態(tài)都已經(jīng)達到了所要求的狀態(tài)，對前提的協(xié)商已經(jīng)完成。一旦雙方都預(yù)留了資源，兩個UE之間就可以進行媒體交換了。此時被叫方確認雙方都已經(jīng)預(yù)留了足夠的資源收發(fā)音頻流，于是立即開始振鈴，同時對INVITE請求發(fā)出180(振鈴)響應(yīng)。
由于服務(wù)的多樣性以及對網(wǎng)絡(luò)資源的依賴程度決定了在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)QoS保障的復(fù)雜性。固定和移動IMS在業(yè)務(wù)能力方面的差異、體系架構(gòu)的差異、協(xié)議的差異等問題將成為IMS能否實現(xiàn)固定和移動網(wǎng)絡(luò)融合的關(guān)鍵問題。因此，作為IP網(wǎng)絡(luò)中QoS保障機制之一的資源預(yù)留(RSVP)協(xié)議，對于統(tǒng)一的IMS系統(tǒng)能否支持多種前提類型(目前只有QoS一種)還有待于進一步驗證。