WiMAX接入IP多媒體子系統(tǒng)的研究

摘要　介紹了WiMAX技術(shù)和IMS技術(shù)，闡述了WiMAX接入IMS網(wǎng)絡(luò)中的必要性，然后引入了WiMAX接入IMS的典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最后分析了WiMAX接入IMS的關(guān)鍵技術(shù)。

1、引言

IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）是3GPP在R5版本提出的，支持會(huì)話類(lèi)和非會(huì)話類(lèi)多媒體業(yè)務(wù)，是未來(lái)多媒體應(yīng)用通用的業(yè)務(wù)使用平臺(tái)。IMS系統(tǒng)用PS域來(lái)傳輸呼叫控制信令，并負(fù)責(zé)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是獨(dú)立于CS域的，但保持與CS域的互通。IMS建立了對(duì)呼叫/會(huì)話進(jìn)行控制的軟交換平臺(tái)，控制信令在經(jīng)過(guò)SGSN和GGSN節(jié)點(diǎn)后，與承載平面的消息分開(kāi)，信令消息在CSCF間根據(jù)用戶配置進(jìn)行傳送，媒體消息則在信令選擇的路徑上傳送。IMS技術(shù)的核心特點(diǎn)是承載與控制分離、采用SIP協(xié)議以及與接入技術(shù)無(wú)關(guān)。

WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）標(biāo)準(zhǔn)，又稱(chēng)IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)或?qū)拵�無(wú)線接入（Broadband Wireless Access，BWA）標(biāo)準(zhǔn)，它是一項(xiàng)無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）技術(shù)，是針對(duì)微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標(biāo)準(zhǔn)。它用于將802.11a無(wú)線接入熱點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可連接公司與家庭等環(huán)境至有線骨干線路。它可作為線纜和DSL的無(wú)線擴(kuò)展技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶接入。

由于WiMAX技術(shù)能夠提供較高的空口帶寬，可有效補(bǔ)充目前2G/3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制，部署投資也相對(duì)更小，因此受到了越來(lái)越多的關(guān)注，運(yùn)營(yíng)商對(duì)WiMAX的興趣也越來(lái)越濃厚，目前國(guó)內(nèi)外的很多運(yùn)營(yíng)商已啟動(dòng)WiMAX的試驗(yàn)和部署。

然而，WiMAX網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的只是IP連接，雖然通過(guò)它用戶可以訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，但無(wú)法和移動(dòng)核心網(wǎng)融合，無(wú)法和IMS系統(tǒng)共用用戶的鑒權(quán)機(jī)制、計(jì)費(fèi)機(jī)制，也無(wú)法接入IMS系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)，更無(wú)法在IMS系統(tǒng)和WiMAX之間保持業(yè)務(wù)的連續(xù)性，這些都不利于運(yùn)營(yíng)商有效融合WiMAX網(wǎng)絡(luò)和IMS移動(dòng)核心網(wǎng)，也無(wú)法統(tǒng)一管理這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶。此外，IMS移動(dòng)用戶需要額外的WiMAX終端和用戶標(biāo)志，會(huì)給用戶使用WiMAX網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)不便，這些都不利于WiMAX技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。

可見(jiàn)，如果用WiMAX技術(shù)接入IMS網(wǎng)絡(luò)，則能有效補(bǔ)充其他無(wú)線接入技術(shù)的帶寬有限的缺陷，運(yùn)營(yíng)商將能更有效地運(yùn)營(yíng)WiMAX網(wǎng)絡(luò)，使其對(duì)IMS業(yè)務(wù)提供更好的補(bǔ)充。

2、WiMAX接入IMS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

WiMAX接入IMS有多種方式，包括WiMAX直接接入IMS子系統(tǒng)以及WiMAX通過(guò)3GPP的PS域接入IMS子系統(tǒng)等。從WiMAX直接接入IMS子系統(tǒng)，WiMAX和IMS網(wǎng)絡(luò)在商業(yè)行為上可以獨(dú)立，也可以為同一運(yùn)營(yíng)商提供。它們各自完成承載層面和業(yè)務(wù)層面的鑒權(quán)、授權(quán)、計(jì)費(fèi)，并在必要時(shí)互相通信交互信息。

WiMAX直接接入IMS子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示例參見(jiàn)圖1。圖1中，具有SIP能力的雙模終端，支持接入IMS網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也支持3G和WiMAX網(wǎng)絡(luò)。由WiMAX網(wǎng)絡(luò)為用戶終端提供接入IMS的IP-CAN。

圖1　WiMAX接入IMS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示例