IMS技術(shù)簡介

隨著運營商全業(yè)務(wù)經(jīng)營越來越近，中國的運營商都有或者都將有兩張以上的網(wǎng)絡(luò)來提供同質(zhì)業(yè)務(wù)。例如，取得3G牌照后的中國電信和網(wǎng)通，將會通過移動網(wǎng)、小靈通和固定網(wǎng)來提供話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。由于各個網(wǎng)絡(luò)之間相互獨立，勢必成為競爭關(guān)系。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)融合也成為目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個熱門話題。電信專家希望找到一種技術(shù)，來將各種接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)資源融合在一起，提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)。例如，將移動網(wǎng)絡(luò)、小靈通和固定網(wǎng)絡(luò)資源整合起來提供話音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，這樣就改變了目前這些網(wǎng)絡(luò)之間相互競爭的關(guān)系，是他們成為一種互補(bǔ)的關(guān)系。要達(dá)到這樣的網(wǎng)絡(luò)融合目的，就需要一種網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。這個網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)獨立于接入網(wǎng)絡(luò)，獨立于上層的應(yīng)用。

目前，各個標(biāo)準(zhǔn)組織一致認(rèn)為IMS具備這樣的能力來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的融合。

IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）最初是3GPP組織制定的3G網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目前已被ITU－T和ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化委員會）認(rèn)可，納入NGN（下一代網(wǎng)絡(luò)）的核心標(biāo)準(zhǔn)框架，并被認(rèn)為是實現(xiàn)未來FMC（固定/移動網(wǎng)絡(luò)融合）的重要技術(shù)基礎(chǔ)。

IMS作為3GPP在版本中提出的IP多媒體架構(gòu)，到目前為止有、R6和R7三個版本。提出了全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用SIP協(xié)議進(jìn)行控制，實現(xiàn)移動性管理、多媒體會話信令和載體業(yè)務(wù)傳輸，實現(xiàn)端到端的IP業(yè)務(wù)。IMS體系結(jié)構(gòu)如圖1所示:

IMS體系結(jié)構(gòu)

IMS全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)分成了四個部分：IMS核心控制部分、應(yīng)用層、接入層以及傳統(tǒng)TDM/R4網(wǎng)絡(luò)互通層面。

IMS核心控制部分

IMS核心控制部分包括這個網(wǎng)絡(luò)單元包含CSCF、HSS、PDF等部件，提供用戶的統(tǒng)一認(rèn)證、呼叫的控制、策略管理、漫游和計費等功能。IMS網(wǎng)絡(luò)選擇SIP協(xié)議作為呼叫控制協(xié)議；認(rèn)證機(jī)制采用移動網(wǎng)絡(luò)常用的AKA挑戰(zhàn)應(yīng)答認(rèn)證機(jī)制；數(shù)據(jù)庫的查詢采用在RADIUS協(xié)議基礎(chǔ)上開發(fā)的Diameter協(xié)議；在網(wǎng)絡(luò)安全方面采用IPSec技術(shù)和TLS安全傳送協(xié)議。所有這些協(xié)議都是Internet通用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。IMS不同于傳統(tǒng)軟交換的一個關(guān)鍵地方就是在核心控制成面引入HSS（原籍用戶服務(wù)器）。這一點繼承蜂窩移動通信系統(tǒng)特有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，沿用原籍網(wǎng)絡(luò)和訪問網(wǎng)絡(luò)的概念，采用移動性管理技術(shù)以及集中設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫支持用戶漫游和切換。

應(yīng)用層面

該層面為用戶提供多媒體業(yè)務(wù)，它獨立于網(wǎng)絡(luò)的接入層、核心控制層存在,保證業(yè)務(wù)開發(fā)和提供的獨立性。

接入層面
IMS作為控制核心層面，用戶可以通過 GPRS、UMTS、WMN/WLAN和 CDMA、DSL、接入業(yè)務(wù)網(wǎng)，這些網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱為IP-CAN。

互連互通層面
在與固定與移動電話網(wǎng)互通方面，采用基于網(wǎng)關(guān)的互通方案，同樣有信令網(wǎng)關(guān)（SGW）、媒體網(wǎng)關(guān)（MGW）、媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGCF）等網(wǎng)元，而且在MGCF及MGW也采用IETF和ITU－T共同制訂的H.248協(xié)議。

IMS技術(shù)的特點

IMS是一個核心控制層，接入IMS網(wǎng)的接入網(wǎng)是IP-CAN，即接入網(wǎng)可以是任何IP網(wǎng)：WCDMA網(wǎng)、CDMA2000網(wǎng)，WLAN或者ADSL，Cable 都可以接入到IMS域。IMS提供的核心控制層面與接入無關(guān)，這樣才可以真正的實現(xiàn)FMC。

IMS可以實現(xiàn)號碼與人的綁定，不管用戶采用什么樣的終端進(jìn)行通信，使用哪種接入網(wǎng)進(jìn)行通信，IMS都可以用一個號碼來標(biāo)識這個用戶。并且用戶可以同時注冊在多個不同類型的終端上實現(xiàn)一號通。

IMS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用層面與接入網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，業(yè)務(wù)層面通過開放的接口與IMS控制層面相連。這種結(jié)構(gòu)使業(yè)務(wù)開發(fā)商可以非常獨立的開發(fā)業(yè)務(wù)然后通過IMS提供給各種接入環(huán)境下的用戶。大大加快了業(yè)務(wù)開發(fā)速度。

IMS域具有漫游的特性，不管用戶從哪里接入網(wǎng)絡(luò)都可以通過IMS漫游或者GGSN漫游的方式回到家鄉(xiāng)的CSCF提供服務(wù)。

IMS具有控制網(wǎng)絡(luò)資源使用的能力，用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的控制受到IMS的限制。

IMS能對業(yè)務(wù)進(jìn)行有效而靈活的計費，能提供會話的業(yè)務(wù)類別、業(yè)務(wù)流量、業(yè)務(wù)時段等基本信息，供運營商制訂不同的計費策略。
IMS在網(wǎng)絡(luò)融合中的作用

雖然IMS是針對移動通信而提出的，但在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合愿望的驅(qū)動下，IMS已經(jīng)擴(kuò)展到固網(wǎng)通信領(lǐng)域。

目前TISPAN工作組推薦的NGN的體系結(jié)構(gòu)，采用基于IMS架構(gòu)的NGN。

在TISPAN的NGN架構(gòu)中，主要使用3GPP的IMS的核心網(wǎng)絡(luò)作為核心控制系統(tǒng)，并在3GPP規(guī)范的基礎(chǔ)上對IMS系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展以支持xDSL等固定接入方式。由于有線和無線網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)帶寬、終端鑒權(quán)、位置信息和資源管理等多方面存在差異，TISPAN將在這些方面加以擴(kuò)展，實現(xiàn)固定接入。

未來網(wǎng)絡(luò)的融合主要體現(xiàn)在控制層的融合上?？刂茖拥娜诤喜捎肐MS技術(shù)，當(dāng)然3GPP 和R6的IMS還主要是針對移動接入網(wǎng)，在R7中增加了固網(wǎng)接入的支持后，IMS可以真正成為融合的控制層面。

R7的版本其最大的特性就是固定網(wǎng)絡(luò)的接入。應(yīng)該說R7的版本是未來IMS作為核心網(wǎng)絡(luò)，作為固定和移動網(wǎng)絡(luò)或者是作為NGN核心網(wǎng)絡(luò)的一個基礎(chǔ)的版本。向固網(wǎng)接入邁出的第一步，就是VCC（Voice Call Continuity ）技術(shù)，用來實現(xiàn)GSMUMTSWLAN之間的無縫切換控制。

雖然目前，IMS被作為網(wǎng)絡(luò)融合的技術(shù)被多方接受，但是IMS在標(biāo)準(zhǔn)乃至商品的成熟性等問題仍有很多問題。 但是IMS畢竟向網(wǎng)絡(luò)融合邁出了堅實的一步，讓我們拭目以待，IMS真正承擔(dān)起網(wǎng)絡(luò)融合的重任。

北電IMS網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)

早在6年以前，北電就開始基于SIP的多媒體業(yè)務(wù)的開發(fā)，北電基于SIP協(xié)議的多媒體控制和業(yè)務(wù)平臺MCS5200就是北電IMS平臺的基礎(chǔ)，在這個基礎(chǔ)之上北電開發(fā)了CSCF和應(yīng)用服務(wù)器AS5200。同時在北電的HLR的基礎(chǔ)之上開發(fā)HSS。

北電在SIP技術(shù)和VoIP技術(shù)的研發(fā)上始終處于領(lǐng)先地位，目前為止我們已經(jīng)在全球部署了40多個基于SIP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)都是準(zhǔn)IMS網(wǎng)絡(luò)，非常容易升級為標(biāo)準(zhǔn)的IMS網(wǎng)絡(luò)。

北電目前是在VoIP部署最廣泛的設(shè)備制造商，全球部署了兩千萬個VoIP端口。這些網(wǎng)絡(luò)部署都對將來正式大規(guī)模商用IMS奠定了基礎(chǔ)。

北電的IMS系統(tǒng)具有很好的兼容性，北電全球具有6個IMS開放實驗室，這些開放實驗室提供給業(yè)務(wù)供應(yīng)商來進(jìn)行業(yè)務(wù)整合的測試，我們具有100多個合作伙伴，覆蓋業(yè)務(wù)平臺、終端設(shè)備。這些系統(tǒng)更與電IMS核心控制平臺實現(xiàn)了互聯(lián)互通。因此通過北電的IMS，運營商可以向用戶提供V-CRBT、IP Centrex、Conference、IM、POC等豐富的業(yè)務(wù)。

在中國的北京，我們也建立起了IMS實驗室，在這個實驗室里我們成功的與近10個應(yīng)用開發(fā)商的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行了互通測試，其中包含很多中國的應(yīng)用服務(wù)器供應(yīng)廠商，例如東信北郵的多媒體彩鈴平臺。在這個實驗室里我們還完成了中的IMS第一階段測試工作，取得了很好的成績。

北電還有兩個與客戶合作的創(chuàng)新實驗室，與運營商一起進(jìn)行IMS技術(shù)和業(yè)務(wù)的開發(fā)和測試。北電和IBM還建立了聯(lián)合實驗室，通過這個聯(lián)合實驗室環(huán)境，可以大大簡化運營商在網(wǎng)絡(luò)部署和業(yè)務(wù)開的周期。