武瑩

摘 要：IP多媒體子系統(tǒng)是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，它能夠滿足現(xiàn)在的終端客戶更新穎、更多樣化的業(yè)務(wù)需求。文章重點分析了IMS系統(tǒng)的框架組成及其特點，并對典型應(yīng)用做了簡要概括。最后總結(jié)出IMS為當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)向下一代網(wǎng)絡(luò)平滑過渡提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：IMS；框架；應(yīng)用

1 引言

IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）是3GPP在R5版本中提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，其核心特點是采用SIP協(xié)議和獨立于承載。目前，IMS支持2G和3G的移動接入方式。在網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展趨勢下，3GPP、ETSI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會話的通用平臺，同時支持固定和移動等多種接入方式，實現(xiàn)固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)的融合。

從用戶角度看，IMS業(yè)務(wù)提供端到端、端到內(nèi)容的通信，包括語音、文字、圖像、視頻或這些任意組合的多種模式，采用高可控性和個性化方式實現(xiàn)用戶間通信。從中國鐵通角度看，IMS的水平業(yè)務(wù)架構(gòu)推進了分層架構(gòu)概念，其業(yè)務(wù)使能和各種通用功能可以被多個業(yè)務(wù)重復(fù)使用，使業(yè)務(wù)的提出和開展更加靈活豐富。

2 IMS系統(tǒng)框架構(gòu)成

IMS的主要功能實體包括呼叫控制服務(wù)器（CSCF）、媒體網(wǎng)關(guān)控制服務(wù)器（MGCF）、IP多媒體媒體網(wǎng)關(guān)控制器（IM-MGW）、多媒體資源功能（MRF）和出口網(wǎng)關(guān)控制功能（BGCF）等。

CSCF作用是完成人呼叫網(wǎng)關(guān)功能、呼叫業(yè)務(wù)觸發(fā)功能和路由選擇功能，是最主要的軟交換控制實體；MGCF作用是根據(jù)被叫號碼和來話情況選擇CSCF，完成PSTN與MS之間呼叫控制協(xié)議轉(zhuǎn)換，并控制IM—MGW媒體通道的呼叫狀態(tài)；IM-MGW功能與電路交換媒體網(wǎng)關(guān)（CS-MGW）類似，與MGCF一起完成資源控制，通過回波消除器和碼轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)媒體轉(zhuǎn)換和幀協(xié)議轉(zhuǎn)換功能；MRF分為多媒體資源功能控制器（MRFC）和多媒體資源功能處理器（MRFP），分別完成媒體流控制和承載功能；BGCF主要作用是在與PSTN通信時完成信令轉(zhuǎn)發(fā)功能。

手機用戶通過網(wǎng)關(guān)BGCF服務(wù)節(jié)點（GGSN）連接到IMS網(wǎng)絡(luò)。對于IMS網(wǎng)絡(luò)來說，該設(shè)備發(fā)揮了IP路由器的作用，把用戶通過PS域聯(lián)系起來。用戶設(shè)備（UE）接入可以選擇蜂窩技術(shù)和Wi-Fi或者是同時包含這兩種方式的接入方式，當(dāng)然，也支持直接的無線IP設(shè)備。傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)相互到達則需要通過一個或幾個電路交換（CS）網(wǎng)關(guān)。

在IMS框架中，新服務(wù)的部署是以SIP應(yīng)用服務(wù)器（SIP-AS）的形式出現(xiàn)的。到達這些服務(wù)器最初是通過SIP消息，由S-CSCF識別出明確的應(yīng)用需求，基于觸發(fā)的機制，通過配置IFC（InitialFilterCriteria：初始過濾規(guī)則）把消息轉(zhuǎn)寄到正確的SIP-AS來實現(xiàn)的。例如，彩鈴業(yè)務(wù)的實現(xiàn)就是通過這種方法觸發(fā)到彩鈴AS來實現(xiàn)這個服務(wù)的。我們可以部署一個或幾個彩鈴服務(wù)器，只要是將來需要彩鈴服務(wù)的應(yīng)用都可以利用它來實現(xiàn)。我們可以想象在商業(yè)部署中，可以部署數(shù)十個甚至上百個不同的SIP-AS服務(wù)器來提供豐富多彩的服務(wù)。

3 IMS系統(tǒng)特點

3.1 統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)控制核心

由CSCF統(tǒng)一完成用戶的認證鑒權(quán)、基于歸屬地的會話處理以及業(yè)務(wù)觸發(fā)功能。與具體的接入方式無關(guān)。它簡化了網(wǎng)絡(luò)組織，為降低運營管理成本、構(gòu)建融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、提升業(yè)務(wù)提供能力奠定了基礎(chǔ)。

3.2 以客戶為中心

HSS服務(wù)器是IMS體系架構(gòu)中的重要功能實體，它存儲了IMS中所有與用戶和服務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括用戶身份、注冊信息、接入?yún)?shù)、業(yè)務(wù)觸發(fā)信息等。是運營商實現(xiàn)統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)管理，增強業(yè)務(wù)提供的靈活性.提高用戶的忠誠度。實現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)為中心向以客戶為中心轉(zhuǎn)變的技術(shù)基礎(chǔ)。

3.3 更加安全可靠

QoS、計費等涉及IP環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)實際運營的技術(shù)難點正在逐步完善。有利于增加運營商對多媒體業(yè)務(wù)的掌控能力。

4 主要應(yīng)用

4.1 在移動網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

這類應(yīng)用是移動運營商為了豐富移動網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)而開展的，主要是在移動網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上用IMS來提供POC、即時消息、視頻共享等多媒體增值業(yè)務(wù)。應(yīng)用重點集中在給企業(yè)客戶提供IP CENTREX和公眾客戶的VOlP第二線業(yè)務(wù)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)演進和業(yè)務(wù)的需要

通過IMS為企業(yè)用戶提供融合的企業(yè)的應(yīng)用（IP CENTREX業(yè)務(wù)），以及向固定寬帶用戶（例如ADSL用戶）提供VOlP應(yīng)用。

4.3 通信網(wǎng)絡(luò)融合的應(yīng)用

主要體現(xiàn)在WLAN和3G的融合，以實現(xiàn)語音業(yè)務(wù)的連續(xù)性。在這種方式下，用戶擁有一個WLAN/WCDMA的雙模終端，在WLAN的覆蓋區(qū)內(nèi)，一般優(yōu)先使用WLAN接入，因為這種方式用戶使用業(yè)務(wù)的資費更低，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬更充足。當(dāng)離開WLAN的覆蓋區(qū)后，終端自動切換到WCDMA網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)語音在WLAN和WCDMA之間的連續(xù)性。目前，這種方案的商用較少，但是許多運營商都在進行測試。

5 結(jié)束語

IMS的提出順應(yīng)了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢在未來的全lP網(wǎng)絡(luò)中，IMS將會是最為重要的部分。IMS的提出還最大程度的保護了電信運營商的利益它完全兼容目前的移動網(wǎng)與固定網(wǎng)，使當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)能平滑的過渡到下一代網(wǎng)絡(luò)中去。

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