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西門(mén)子IMS——領(lǐng)先的多媒體業(yè)務(wù)演進(jìn)平臺

2005/12/22

一、IMS的概念

　　IMS（IPMultimediaSubsystem）即IP多媒體子系統，是由負責制訂WCDMA標準的國際化組織3GPP在R5中定義的。IMS的提出為下一代基于IP的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )提供了面向分組數據包交換的多媒體服務(wù)及平臺，它的核心特點(diǎn)是基于SIP協(xié)議和接入的無(wú)關(guān)性。由于采用SIP作為核心控制協(xié)議，并通過(guò)SIP進(jìn)行業(yè)務(wù)管理，IMS可以使運營(yíng)商充分利用SIP的優(yōu)勢，更快速更靈活地開(kāi)發(fā)管理移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。

二、IMS體系架構及核心部件

　　3GPPIMS體系采用了分層的網(wǎng)絡(luò )結構，如圖1所示。

3GPPR5：IMS的分層網(wǎng)絡(luò )架構　　

最底層為承載層，用于提供IMS SIP會(huì )話(huà)的接入和傳輸。從技術(shù)角度來(lái)看，承載網(wǎng)必須是基于分組交換的，通常包括3GPP 分組網(wǎng)、IP VPN等。圖中以移動(dòng)分組網(wǎng)的承載方式為例，描述了IMS用戶(hù)通過(guò)手機進(jìn)行IMS會(huì )話(huà)的方式，主要的承載層設備有SGSN、GGSN，以及媒體網(wǎng)關(guān)MGW。SGSN和GGSN可以完全重用現網(wǎng)設備，不需要硬件升級，僅通過(guò)做相關(guān)配置就可以支持IMS了。MGW是負責媒體流在IMS域和CS域互通的功能實(shí)體，主要解決話(huà)音互通問(wèn)題。無(wú)論具體采用哪一種接入方式，只要基于IP技術(shù)，所有的IMS用戶(hù)信令就可以很好地傳送到控制層。

中間層為信令控制層，所有IP多媒體業(yè)務(wù)的信令控制都在這一層完成。主要的功能實(shí)體有CSCF（Call Session Control Function）、HSS（Home Subscriber Server）、MGCF（Media Gateway Control Function）等，這些網(wǎng)元通過(guò)執行不同的角色，如信令控制服務(wù)器、數據庫、媒體網(wǎng)關(guān)服務(wù)器等，協(xié)同完成信令層面的處理功能，如SIP會(huì )話(huà)的建立、釋放。需要指出的是，這一層僅對IMS信令負責，最終的IMS業(yè)務(wù)流是不經(jīng)過(guò)這一層的，而是完全通過(guò)底層承載層做路由實(shí)現端到端通信。

最上面一層是應用層，用于提供IMS業(yè)務(wù)，主要網(wǎng)元是一系列通過(guò)CAMEL、OSA/Parlay和SIP技術(shù)提供多媒體業(yè)務(wù)的應用平臺。運營(yíng)商可以在自行開(kāi)發(fā)一些基于SIP的應用，通過(guò)標準SIP接口與IMS系統連接；如果運營(yíng)商需要連接第三方SP的應用，IMS可以和標準的API，如OSA API連接，通過(guò)OSA/Parlay GW對第三方非信任的SP業(yè)務(wù)進(jìn)行鑒權和管理等。

　　可以看出，IMS其實(shí)是部署在GGSN等接入網(wǎng)關(guān)之后的一個(gè)新的核心網(wǎng)絡(luò )“域”(一個(gè)由許多網(wǎng)元組成的新的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )體系)。在IMS域包含的功能實(shí)體中，HSS和CSCF是IMS內部負責呼叫控制的主要網(wǎng)元。CSCF可以說(shuō)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的核心，支持SIP協(xié)議處理SIP會(huì )話(huà)。按邏輯功能來(lái)分，CSCF可以分為以下三類(lèi)。

P-CSCF(Proxy)是用戶(hù)終端接入IMS系統的入口，實(shí)現SIP協(xié)議中的Proxy和User Agent功能。

I-CSCF(Interrogating)根據用戶(hù)信息通過(guò)查詢(xún) HSS為用戶(hù)選擇正確的S-CSCF，同時(shí)向S-CSCF 發(fā)送呼叫請求。

S-CSCF(Serving)用于完成網(wǎng)絡(luò )中所有的會(huì )話(huà)處理，包括對用戶(hù)認證鑒權，并觸發(fā)相應的業(yè)務(wù)。如果說(shuō)CSCF是IMS系統中最重要的實(shí)體，那么S-CSCF就是重中之重。

　　HSS在IMS系統中作為用戶(hù)信息存儲的數據庫，包含了IMS用戶(hù)鑒權和會(huì )話(huà)建立所需的所有用戶(hù)數據。HSS的功能可以包含HLR、Radius、DNS等，其中用于用戶(hù)信息存儲的服務(wù)器叫做UMS（用戶(hù)移動(dòng)性服務(wù)器）。HSS是用戶(hù)信息的主存儲數據庫包含用戶(hù)的個(gè)人檔案信息，認證/授權信息，用戶(hù)位置信息、功能屬性/業(yè)務(wù)等等。HSS負責保存用戶(hù)相關(guān)的業(yè)務(wù)處理能力列表，該表用于為每一個(gè)注冊用戶(hù)確定一個(gè)合適的S-CSCF。HSS并不負責保存應用特定的信息，應用服務(wù)器會(huì )負責保存這些信息。HSS必需保存足夠的信息用于適時(shí)觸發(fā)或連接應用服務(wù)器。

三、西門(mén)子領(lǐng)先的IMS解決方案

　　西門(mén)子IP多媒體子系統名為IMS@vantage，它完全遵循3GPP規范，提供了一個(gè)支持語(yǔ)音/多媒體數據業(yè)務(wù)集成的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )控制平臺，能為運營(yíng)商以最經(jīng)濟快捷的方式提供多媒體應用及開(kāi)發(fā)環(huán)境。

　　由于IMS與接入無(wú)關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)，IMS@vantage支持各種接入方式，如無(wú)線(xiàn)接入中的WLAN、GPRS、WCDMA/TD-SCDMA等，這些無(wú)線(xiàn)資源都能作為用戶(hù)接入技術(shù)與IMS系統連接。此外，西門(mén)子目前也實(shí)現了在固定接入方式下的多種應用。

　　IMS@vantage可以提供豐富的多模式移動(dòng)業(yè)務(wù)：對于實(shí)時(shí)的用戶(hù)端到端的移動(dòng)業(yè)務(wù)，如增強的語(yǔ)音業(yè)務(wù)和視頻電話(huà)，西門(mén)子IMS通過(guò)一系列的關(guān)鍵機制如會(huì )話(huà)談判和管理、業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)和移動(dòng)管理等實(shí)現用戶(hù)端到端的通信業(yè)務(wù)；此外，移動(dòng)運營(yíng)商還可以通過(guò)西門(mén)子IMS系統提供非實(shí)時(shí)的用戶(hù)端到端業(yè)務(wù)，如聊天和即時(shí)消息(IM)；多用戶(hù)業(yè)務(wù)，如多媒體會(huì )議和聊天室；用戶(hù)端到服務(wù)器端業(yè)務(wù)，如動(dòng)態(tài)PUSH業(yè)務(wù)。

　　西門(mén)子IMS@vantage的多媒體開(kāi)發(fā)執行環(huán)境，可提供靈活的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)模式，協(xié)助運營(yíng)商成為真正的移動(dòng)應用業(yè)務(wù)提供商(MASP)。

根據國際標準進(jìn)行規范化開(kāi)發(fā)，比如PoC(Push-to-Talk over Cellular)業(yè)務(wù)就是根據OMA / MENSA組織的規范進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

設備商根據運營(yíng)商的要求進(jìn)行開(kāi)發(fā)，比如考慮到運營(yíng)商希望結合PoC和IM的應用，因此西門(mén)子基于SIMPLE進(jìn)行IMPS功能的開(kāi)發(fā)，以便通過(guò)IMS平臺實(shí)現業(yè)務(wù)的綜合。

設備商與運營(yíng)商合作開(kāi)發(fā)，比如Photo Share業(yè)務(wù)是由西門(mén)子與Telia Sonera（北歐運營(yíng)商）合作開(kāi)發(fā)的基于IMS的業(yè)務(wù)。

運營(yíng)商自主開(kāi)發(fā)，運營(yíng)商亦可以利用IMS提供的開(kāi)放接口和標準的SIP業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)平臺，根據市場(chǎng)需求自主開(kāi)發(fā)IMS業(yè)務(wù)。

　　雖然IMS是R5定義的標準，但是，西門(mén)子一直致力于IMS在移動(dòng)現網(wǎng)的應用和開(kāi)發(fā)，為移動(dòng)運營(yíng)商提供領(lǐng)先的技術(shù)和解決方案：

保證移動(dòng)運營(yíng)商利用當前GPRS網(wǎng)絡(luò )獲取更大的利潤；

用最小的投資在UMTS網(wǎng)絡(luò )部署之前開(kāi)通多媒體業(yè)務(wù)；

實(shí)現一個(gè)與接入技術(shù)無(wú)關(guān)的，向UMTS技術(shù)簡(jiǎn)單漸進(jìn)的演進(jìn)過(guò)程。

四、IMS全球發(fā)展狀況

　　眾多業(yè)內人士都認識到第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )將提高移動(dòng)接入網(wǎng)帶寬，使提供多媒體新業(yè)務(wù)成為可能。然而運營(yíng)商也認識到，如果部署新的具有吸引力的、令人滿(mǎn)意的IP移動(dòng)業(yè)務(wù)，僅依靠高的接入速率是遠遠不夠的，于是把目光紛紛聚集在了IMS上，希望能通過(guò)IMS來(lái)迅速靈活地提供豐富多彩的未來(lái)多媒體業(yè)務(wù)，同時(shí)給移動(dòng)運營(yíng)商帶來(lái)高的投資收益率。

　　此外，由于標準化方案的固有特性使得IMS成為一個(gè)可重用的業(yè)務(wù)平臺。大多數情況下，新業(yè)務(wù)的創(chuàng )建和配置，通常只是在一個(gè)SIP服務(wù)器上進(jìn)行開(kāi)發(fā)配置，并在客戶(hù)端導入相應的插件。IMS能夠提供大部分新業(yè)務(wù)所需要的基礎部件和功能件，滿(mǎn)足注冊、會(huì )話(huà)建立、安全、計費、網(wǎng)管等基礎功能需求。運營(yíng)商發(fā)現通過(guò)IMS可以大幅度地節省CAPEX和OPEX開(kāi)銷(xiāo)，特別是對于多業(yè)務(wù)共存這種復雜業(yè)務(wù)環(huán)境。

　　西門(mén)子擁有相當全面的IMS產(chǎn)品線(xiàn)和全球領(lǐng)先的商用部署經(jīng)驗。自2002年西門(mén)子在戛納GSM大會(huì )上展出了全球第一個(gè)IMS演示系統以來(lái)，已經(jīng)與30多家運營(yíng)商建立了IMS試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng)，并贏(yíng)得了4份IMS商用合同。西門(mén)子的IMS解決方案正在使運營(yíng)商和終端用戶(hù)超前享受著(zhù)多媒體業(yè)務(wù)帶來(lái)的豐富體驗。

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