基于IMS的業(yè)務(wù)發(fā)展探討

IMS（IPMultimediaSubsystem）是IP多媒體子系統(tǒng)，最初由3GPP為移動網(wǎng)絡(luò)定義的，在NGN的框架下，IMS同時支持固定接入和移動接入，目前IMS技術(shù)正在走向成熟。

固定移動融合（FMC）是一大趨勢，軟交換/IMS、DSL/FTTH等技術(shù)應(yīng)運而生，把核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、傳送網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺以及終端等逐漸統(tǒng)一，將最終形成一個融合的下一代網(wǎng)絡(luò)。IMS被認(rèn)為是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，也是解決移動與固網(wǎng)融合，引入語音、數(shù)據(jù)、視頻三重融合等差異化業(yè)務(wù)的重要方式。3GPP、ETSI和ITU-T等組織都在研究基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合方案，目的是使IMS成為基于SIP的通用平臺，同時支持固定和移動的多種接入方式，實現(xiàn)固網(wǎng)和移動網(wǎng)的融合。

1、背景

下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中，出現(xiàn)了移動化、寬帶化和IP化的發(fā)展方向，首先是語音業(yè)務(wù)朝著移動化、IP化發(fā)展，而VoIP的快速增長，給電信運營商語音收入造成了很大沖擊。并且互聯(lián)網(wǎng)用戶迅猛發(fā)展，業(yè)務(wù)走向?qū)拵Щ�，最后是一切IP化，無論是移動還是寬帶將離不開IP化技術(shù)。同時，用戶對通信業(yè)務(wù)有了更高的期望，用戶不僅要求有穩(wěn)定的語音通信，而且還要求能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)和多媒體的多種方式通信。要滿足用戶的這些需求，運營商需要建立強(qiáng)大的基礎(chǔ)運營支撐網(wǎng)絡(luò)，能夠快速增加新的業(yè)務(wù)，提高服務(wù)的滲透度，減少用戶的流失，保持自身的核心競爭力。

IP化、移動化、多業(yè)務(wù)融合，NGN和3G在滿足用戶需求上有諸多公共點，如何在業(yè)務(wù)層面實現(xiàn)互通還需要技術(shù)上的融合。軟交換技術(shù)的出現(xiàn)使人們一度考慮核心控制層的融合可以采用軟交換技術(shù)，但是由于固定和移動的軟交換功能、協(xié)議差異較大，使軟交換成為控制層融合焦點的可能性減小。3GPP在R5版本中提出了IMS標(biāo)準(zhǔn)。IMS具有分布式、與接入無關(guān)，以及標(biāo)準(zhǔn)開放的業(yè)務(wù)控制接口等特點，并且IMS采用了與固定寬帶軟交換相同的協(xié)議（SIP）和類似的架構(gòu)。

隨著基于SIP的IMS技術(shù)在移動網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，與固網(wǎng)寬帶軟交換基于SIP的應(yīng)用不謀而合。移動網(wǎng)絡(luò)引入IMS的初衷是提供移動多媒體業(yè)務(wù)，但由于IMS采用了與固定寬帶軟交換相同的協(xié)議（SIP）和類似的架構(gòu)，并且IMS的體系具有與接入的無關(guān)性、支持用戶漫游等優(yōu)點，給利用IMS實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合帶來了前所未有的契機(jī)。

IMS的提出，讓NGN變得更加清晰。IMS被當(dāng)前業(yè)界公認(rèn)為未來融合的控制平臺，備受各大標(biāo)準(zhǔn)組織、設(shè)備提供商以及運營商的關(guān)注。目前，IMS在3GPP、3GPP2、ETSI、ITU-T等標(biāo)準(zhǔn)組中都占有一席之地，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定和完善正在緊張進(jìn)行中，世界各大設(shè)備提供商紛紛推出IMS的商用或試驗產(chǎn)品，部分運營商也開始進(jìn)行IMS業(yè)務(wù)的試商用或試驗。IMS將逐漸成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心控制層。但目前全球IMS網(wǎng)絡(luò)多數(shù)處于初級階段，應(yīng)用方式也處于業(yè)界探討當(dāng)中。

2、IMS系統(tǒng)

IMS本身具有接入無關(guān)性，可以支持固網(wǎng)和移動用戶的接入，所以IMS是通信融合的核心模塊�；�于IMS和SIP技術(shù)，移動網(wǎng)絡(luò)和固網(wǎng)之間的界限將淡化至消失，用戶可以通過互動終端訪問、創(chuàng)建、消費和分享數(shù)字內(nèi)容。NGN核心網(wǎng)絡(luò)將使用IP協(xié)議，讓新的服務(wù)概念和固定網(wǎng)、移動網(wǎng)之間的融合成為可能，用戶可以享受更加豐富的業(yè)務(wù)。

IMS定義了傳送層、控制層和業(yè)務(wù)層結(jié)構(gòu)�？刂茖踊�于SIP，與下面的傳送層和上面的業(yè)務(wù)層之間具有開放的接口，允許運營商采用單一的核心網(wǎng)，橫跨固定網(wǎng)與移動網(wǎng)提供VoIP、多媒體消息等基于SIP的業(yè)務(wù)。IMS符合NGN把呼叫控制與傳送分離的要求，是軟交換的延伸，在軟交換的基礎(chǔ)上對控制功能作進(jìn)一步分離，形成一個更加高度靈活的通信平臺。

在NGN的框架中，終端和接入網(wǎng)絡(luò)是各種各樣的，而其核心網(wǎng)絡(luò)只有一個IMS，它的核心特點是采用SIP協(xié)議及與接入的無關(guān)性。在IMS系統(tǒng)中，采用SIP協(xié)議進(jìn)行端到端的呼叫控制。SIP對IP電話系統(tǒng)信令提出了完整的解決方案，在設(shè)計上借鑒了互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的設(shè)計思想，遵循簡練、開放、兼容和可擴(kuò)展的原則，結(jié)構(gòu)比較簡單，其特點能適應(yīng)移動終端進(jìn)行可視電話業(yè)務(wù)的要求。

SIP會話使用SIP用戶代理、SIP注冊服務(wù)器、SIP代理服務(wù)器和SIP重定向服務(wù)器4個主要組件。這些系統(tǒng)通過傳輸包括SDP協(xié)議（用于定義消息的內(nèi)容和特點）的消息來完成SIP會話。下面概括性地介紹各個SIP組件及其在此過程中的作用：SIP用戶代理（UA）是終端用戶設(shè)備，用于創(chuàng)建和管理SIP會話的移動電話、多媒體手持、PC、PDA等設(shè)備上。用戶代理客戶機(jī)發(fā)出消息，用戶代理服務(wù)器對消息進(jìn)行響應(yīng)。SIP注冊服務(wù)器是包含域中所有用戶代理的位置的數(shù)據(jù)庫。在SIP通信中，這些服務(wù)器會檢索參與方的IP地址和其他相關(guān)信息，并將其發(fā)送到SIP代理服務(wù)器。SIP代理服務(wù)器接受SIPUA的會話請求并查詢SIP注冊服務(wù)器，獲取收件方UA的地址信息。然后，將會話邀請信息直接轉(zhuǎn)發(fā)給收件方UA（如果它位于同一域中）或代理服務(wù)器（如果UA位于另一域中）。SIP重定向服務(wù)器允許SIP代理服務(wù)器將SIP會話邀請信息定向到外部域。SIP重定向服務(wù)器可以與SIP注冊服務(wù)器和SIP代理服務(wù)器同在一個硬件上。

IMS借鑒軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用基于網(wǎng)關(guān)的互通方案，包括信令網(wǎng)關(guān)（SGW）、媒體網(wǎng)關(guān)（MGW）、媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGCF）等，而且在MGCF及MGW也采用IETF和ITU-T共同制訂的H.248/MEGACO協(xié)議。這樣的設(shè)計使得IMS系統(tǒng)的終端可以是移動終端，也可以是固定電話終端、多媒體終端、PC機(jī)等，接入方式可以是無線WLAN或有線LAN、DSL等技術(shù)。

3、IMS業(yè)務(wù)

近兩年的時間，運營商與設(shè)備廠商對IMS傾注了空前的關(guān)注，通信展上，IMS成為展示的一大熱點。IMS在不同的程度上被認(rèn)同為下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的核心、傳輸新的IP業(yè)務(wù)的主要機(jī)制、固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)完全融合的基礎(chǔ)以及電信運營商用來對抗互聯(lián)網(wǎng)上IP電話挑戰(zhàn)的對策。

目前，手機(jī)廠商已經(jīng)在新款手機(jī)中集成IMS功能，一些廠商也在開發(fā)基于PC機(jī)的IMS客戶端。在業(yè)務(wù)創(chuàng)新的驅(qū)動下，IMS可帶動應(yīng)用開發(fā)、內(nèi)容提供、網(wǎng)絡(luò)平臺、系統(tǒng)軟件、終端設(shè)備、芯片設(shè)計及設(shè)備制造等為核心的信息產(chǎn)業(yè)價值鏈。一些主要的設(shè)備廠商、主流IT提供商已開始致力于開發(fā)IMS構(gòu)架。

IMS綜合業(yè)務(wù)方案提供業(yè)務(wù)主要包括：PoC（PTToverCellular）對講類業(yè)務(wù)，可以提供Ad-hoc會話、預(yù)定義群組會話、聊天等功能。PoC業(yè)務(wù)是一種語音服務(wù)，可使用戶在很短的呼叫時間內(nèi)方便地與一組聯(lián)系人通話，類似于網(wǎng)上聊天的群組功能。用戶手機(jī)上可以顯示群組中每個用戶的狀態(tài)，群組的建立可以跨越地域的限制。目前這種應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到比較成熟的階段，一些手機(jī)上已實現(xiàn)了該功能。

多媒體通信類業(yè)務(wù)，如視頻共享業(yè)務(wù)、信息共享等。除了傳統(tǒng)的語音信息之外，可以進(jìn)行圖片、視頻和文件等數(shù)據(jù)的共享和傳輸，從而進(jìn)行內(nèi)容更加豐富具體的信息交換。使用視頻共享，用戶可以在手機(jī)通話的同時在手機(jī)上觀看實況錄像或視頻片段的多媒體服務(wù)。視頻圖像可以在通話的兩個電話間發(fā)送，通話雙方都能看到同一視頻圖像并就此討論，并可以在不中斷通話的同時結(jié)束視頻共享。目前已經(jīng)有一些手機(jī)集成了視頻共享服務(wù)這一業(yè)務(wù)。

Messaging業(yè)務(wù)，主要提供即時消息的功能，同時可以作為消息網(wǎng)關(guān)和其他消息系統(tǒng)互通（SMS，MMS）。語音、圖片、視頻都可以作為短信載體發(fā)送，利用網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)優(yōu)勢來完成多媒體消息的提交、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)等功能。

網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)，包括在移動電話和PC及固定電話之間的通信業(yè)務(wù)。IMS可將不同網(wǎng)絡(luò)如固網(wǎng)、移動網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)融合為全I(xiàn)P。另外，它還可為不同的無線網(wǎng)技術(shù)如GSM、CDMA和WLAN建立通用的核心。目前，一些廠商已推出基于IMS的手機(jī)，可通過固定網(wǎng)絡(luò)撥打電話，當(dāng)用戶在室外處于移動狀態(tài)時，該機(jī)為普通的移動電話；當(dāng)用戶在家中或辦公室，就可以通過室內(nèi)接入點將通話無縫地轉(zhuǎn)到固定寬帶網(wǎng)絡(luò)上。

UM（統(tǒng)一消息）業(yè)務(wù)，根據(jù)用戶的意愿、位置等信息，提供消息的轉(zhuǎn)換等功能。

Conference業(yè)務(wù)，運行用戶在線召集、召開語音，消息類的多媒體會議，為用戶提供各種會議操作和豐富的業(yè)務(wù)體驗。

IMS作為未來移動、固網(wǎng)融合的發(fā)展方向，正吸引著越來越多運營商、廠商的關(guān)注，也使NGN的概念更加清晰、實現(xiàn)更加迅速，并將為用戶帶來更加豐富多彩的業(yè)務(wù)。