IMS网络架构（精选七篇）
IMS网络架构 篇1
电力IP多媒体子系统(IP Multimedia Sub-system,IMS)通过其交换网络实现了语音、数据、视频等业务在IP网络上的统一承载,并通过业务、控制、承载的分离实现了新型应用的灵活部署,降低了应用对承载网络的耦合度。随着电力IMS网络上承载的应用的种类的增加,不同的应用对网络服务质量(Quality of Service,Qo S)的需求也趋于差异化,这需要IMS网络提高智能化程度,使之能够在对应用进行精确识别的前提下提供资源的动态灵活调配以满足个性化的需求。
通过对电力IMS的交换网络的架构的研究及分析,文章把公网运营商的智能管道架构引入IMS网络中,给出了一种电力IMS网络的智能管控架构。与现有IMS架构相比,该架构在呼叫建立的过程中就把应用的Qo S需求传递给策略控制实体,由实体根据网络状态、服务等级协议(Service-LevelAgreement,SLA)等信息制定应用的控制策略并下发到策略执行实体执行,保证重要应用的Qo S。在此基础上,文章还对控制过程的典型信息流转及所用到的策略控制技术进行了研究。
1 智能电力IMS网络研究现状及问题分析
1.1 研究现状
公网运营商IMS网络[1]自顶向下分为业务层、会话控制层和网络承载与接入层。业务层实现各种应用的业务逻辑,会话控制层主要完成应用的呼叫控制、业务触发、终端能力协商、网络互通等功能,网络承载与接入层完成各种接入网中用户的接入和对承载的控制。按照层次的划分,会话控制层主要负责应用交互过程中控制信息(包括会话建立、拆除等)的处理,而具体的应用信息则由网络层承载。尽管在IMS架构设计中引入了相应的策略决策功能(Policy Decision Function,PDF)实体并定义了其与呼叫会话控制功能(Call Session Control Function,CSCF)实体的接口使得会话控制实体可以通过它对承载网络进行Qo S控制,但运营商的实践大多数集中在终端能力的协商和呼叫的建立,很少涉及该环节。电力IMS网络按照公众IMS的理念设计,承载在电力综合数据网络上,通过虚拟专用网(Virtual Private Network,VPN)的划分实现与其他业务网络的隔离;由于网络带宽相对充裕,并未考虑采取Qo S保障措施保障IMS应用的服务质量。
智能管道的概念最初是为解决低价值“过顶(Over The Top,OTT)”业务对网络资源的过度占用所造成的投资/ 收入“剪刀差”问题由公网运营商提出的,随后,各大标准化组织提出了针对固、移、固/ 移融合的策略控制架构,包括下一代网络中的资源和准入控制功能(Resource and Admission Control Functions,RACF)架构、资源和准入控制子系统(Resource and Admission Control Sub-system,RACS)的功能架构、宽带策略控制体系(Broadband Policy Control Framework,BPCF)架构、策略和计费控制(Policy and Charging Control,PCC)架构等[2,3,4,5]。这些架构通过对业务流的感知识别实现了业务控制策略的灵活定制和资源的按需分配,保证了应用的Qo S。公网运营商的智能管道实践更多集中在多维感知,它基于感知结果为运营商及服务提供商制定有针对性的营销策略提供辅助依据。国家电网公司也在综合数据网上进行了智能管道的技术实践和应用试点,但尚未与具体应用相结合。
1.2 问题分析
综上所述,现有的电力IMS网络存在以下问题。
1)现有的架构未能将IMS网络与当前的策略控制架构有机结合,未形成对应IMS特定应用的Qo S保障流程;
2)IMS网络上承载的现有应用的种类较少,网络资源缺乏问题尚不突出,但需要考虑将来应用增加后出现的Qo S劣化问题。
2 智能电力IMS网络架构
智能电力IMS网络架构(见图1)融合了IMS网络架构与策略控制架构特点;除了传统IMS网络的3 层架构业务层、控制层和网络承载层以外,通过研究公网运营商策略控制架构的特点,它在控制层之内又增加了承载控制子层,并且将智能型网络的能力(包括策略控制能力、感知分析能力、流量调度能力等)以第三方能力控制服务器的形式供呼叫会话控制功能(Call Session Control Function,CSCF)调用,实现了会话控制与承载控制子层的有机结合,提升了网络的智能化程度。
2.1 功能实体
2.1.1 传统功能实体
智能型电力IMS网络的传统功能实体即电力IMS网络以下主要功能实体[6,7]。
1)呼叫控制。呼叫控制由P/I/S-CSCF组成,主要完成终端的鉴权、会话控制及业务触发。
2)网络互通。网络互通由媒体网关控制功能(Media Gateway Control Function, MGCF)、边界网关控制功能(Border Gateway Control Function,BGCF)、媒体网关(Media Gateway,MGW)组成,主要完成模拟电话的接入以及与传统交换网的互联互通。
3)媒体资源控制。媒体资源控制由多媒体资源控制器(Multimedia Resource Function Controller,MRFC)、多媒体资源处理器(Multimedia ResourceFunction Processor,MRFP)组成,解析来自S-CSCF及应用服务器(Application Server,AS)的会话发起协议(Session Initiation Protocol,SIP)资源控制命令,为彩固终端提供媒体资源。
4)用户管理。 用户管理由归属用户服务器(Home Subscriber Server,HSS)组成,保存用户标识、安全上下文、路由、业务签约等信息。
5)安全保障。 安全保障由网络地址转换(Network Address Translation,NAT)、应用层网关(Application Layer Gateway,ALG)和会话边界控制(Session Border Control,SBC)组成,完成公私网的IP地址转换以及网络安全保障功能。
6)应用服务。应用服务为IMS用户提供IMS增值业务。
2.1.2 新增功能实体
智能型电力IMS网络除以上传统功能实体外,结合公网策略控制架构,增加了以下功能实体。
1)能力开放服务。网络能力开放服务功能实体[8]实现了包括策略控制能力、感知分析能力、流量调度能力在内的多种网络能力的全生命周期管理,并通过协议适配和接口能力封装实现业务能力的统一开放。第三方应用可以通过统一、标准的接口实现对开放能力的调用。
能力开放服务实体由能力开放网关和配套的业务管理平台组成。能力开放网关负责业务逻辑的实际部署及执行;业务管理平台负责与用户或者业务开发者交互,进行业务能力的发布、签约、注册、升级等功能。相对于传统IMS架构的对PDF进行直接操作,部署专门的能力开放服务功能实体可以屏蔽由于遵从不同标准体系的策略控制实体带来的协议复杂性,同时对开放能力进行高度抽象,从而简化第三方应用使用能力时的复杂度。
2)能力控制服务器。 为满足电力IMS网络对应用Qo S的要求,经过对能力开放实体提供能力的组合配置,生成相应的网络能力控制服务器供S-CSCF调用以提供满足应用需求的网络资源。目前部署的能力控制服务器主要实现IMS会话建立过程中的呼叫接纳控制、网络资源控制等承载控制功能。
3)策略决策。策略决策功能实体与3GPP的PCC架构中的策略与计费规则功能(Policy and Charging Rule Function,PCRF)、TISPAN的RACS架构中的基于业务的策略决策功能(Service Policy Decision Function,SPDF)/ 各种资源和接纳控制功能(Resource and Admission Control Function,x-RACF)等功能实体等同,主要通过与网络层的策略执行实体进行交互实现流量调度、感知分析、策略控制的决策功能。它通过能力开放实体的翻译接收来自应用的网络资源控制请求并通过与策略执行实体、HSS、网管系统等运维支撑系统的交互形成并下发最终的策略控制决策。
4)策略执行。策略执行通过在现有网络设备上集成相应的板卡或者部署独立的设备如深度报文检测(Deep Packet Inspection,DPI)分析设备来实现。策略执行实体负责收集特定感知信息并上传给策略决策实体作为形成最终控制决策的重要输入,同时,接收策略决策实体发送的控制决策实现最终的Qo S控制执行、流量调度执行功能。
2.2 接口协议
智能型电力IMS网络架构分为2 部分:传统IMS架构和智能策略控制架构。智能策略控制架构如图1 右半部分所示,包括能力控制服务器、能力开放、策略决策和策略执行实体。智能策略控制架构是借鉴现有各标准化组织的策略控制架构并结合电力信息网络的特点进行抽象得出的。由于IMS网络、策略控制体系的标准化程度都已很高,因此文章仅对两者之间的一些特殊接口予以说明。
1)S-CSCF与能力控制服务器的接口。该接口将IMS网络与网络资源策略控制进行有机结合;考虑到IMS网络的标准化,把开放的网络能力以第三方服务器的形式引入到IMS网络中。该接口对应于IMS架构的ISC参考点,使用的接口协议为SIP协议。
2)能力控制服务器和能力开放服务的接口。中国电信联合国内外知名网络设备制造商、研究院联合制定的网络智能能力增强架构(Network Intel-ligent Capability Enhancement,NICE)[9]定义了能力开放平台与能力服务功能之间的参考点Ph,使用的接口协议为SOAP/REST。
3)能力开放服务与策略决策的接口。该接口分别对应于NICE架构中的参考点Cp(策略决策实体中的策略控制功能)、Fs(策略决策实体中的感知分析功能)和Ps(策略决策实体中的流量调度功能)。由于NICE架构并未定义参考点所使用的具体协议,因此采用3GPP的PCC架构中定义的接口协议Diameter。
4)策略决策与策略执行的接口。该接口分别对应于NICE架构中的参考点Ce(策略决策实体中的策略控制功能与策略执行实体中的策略执行功能)、Fi(策略决策实体中的感知分析功能与策略执行实体中的感知信息收集功能)和Se(策略决策实体中的流量调度功能和策略执行实体中的流量调度执行功能),由于NICE架构并未定义参考点所使用的具体协议,因此采用3GPP的PCC架构中定义的接口协议Diameter。
3 智能电力IMS网络资源控制实现方案
3.1 资源控制流程
依据文章第3 部分定义的功能实体,下面以一个典型的网络资源控制流程为例说明智能IMS网络中各实体是如何协作的。
智能IMS网络资源控制流程[10]如图2 所示。为了叙述的简洁性,在图2 中已将能力开放网关和业务管理平台合并成能力服务器一个实体。智能IMS网络资源控制具体流程描述如下。
1)P-CSCF收到会话初始消息后,对消息中包含的参数的合法性进行检查,保存必要的头域信息,对消息进行必要的改写后转发给S-CSCF。
2)S-CSCF收到从P-CSCF转发来的会话初始消息后,从业务信令消息中提取所请求的业务参数(如带宽、业务类别)进行媒体授权检查,然后将业务(其中包含媒体流描述和相关业务Qo S参数)触发到提供接纳控制和资源控制的能力服务器以进行Qo S资源授权和预留。
3)能力服务器对会话媒体流所请求的Qo S资源进行授权,授权过程包括检查会话所请求的资源和服务器中为该S-CSCF定义的策略是否一致,通过后将业务能力请求转发给能力开放实体,能力开放实体将来自能力服务器的能力请求适配为对应策略决策实体的请求消息并向相应的实体转发。
4)策略决策实体根据资源请求信息进行接纳控制并分配请求资源。资源授权和接纳控制基于资源请求信息、当前网络资源的使用情况、业务签约信息等,同时,策略决策实体确定是否需要在策略执行实体上设置媒体流策略,如需要,策略决策实体就向执行实体下发相应的控制指令进行资源的预留。
5)策略执行实体回送操作指令执行结果。
6)策略决策实体将策略决策结果(是否接纳该呼叫、资源预留是否成功)以资源请求响应消息的形式通过能力开放实体返回给能力服务器。
7)能力服务器把能力执行结果返回给S-CSCF。
8)S-CSCF根据能力服务器的执行结果决定后续是拒绝本次会话连接请求还是继续调用其他的应用服务器,并把请求响应最终结果通过P-CSCF返回给用户。
3.2 资源控制实现方案
电力IMS网络目前以MPLS VPN[11]的方式承载在综合数据网上,由于承载在IMS网络上的应用的种类及数量有限,在网络设备上尚未配置专门针对IMS应用的网络资源控制措施。
智能IMS交换网络通过静态配置网络资源(带宽、调度优先级)的方式保证汇聚层的资源,通过终端与网络的交互来控制特定业务应用的Qo S。
IMS交换网络的终端按照Qo S协商能力分为3 种类型:无Qo S协商能力的普通终端(如通过IAD接入的模拟电话)、有业务平面Qo S协商能力的SIP电话(能发送包含会话描述协议(SessionDescription Protocol,SDP)信息的消息)和有传送平面Qo S协商能力的终端(如支持RSVP协议的UTMS UE)。
前2 种终端发起IMS会话请求时,由CSCF从SIP请求消息中的SDP字段信息获取应用的Qo S请求参数或者根据应用签约信息自动生成有关的参数并把该参数发送给策略决策实体,策略决策实体在接收到应用Qo S请求后进行接纳控制和资源控制。策略决策实体工作过程如图3 所示,具体流程说明如下。
1)基于应用签约信息进行应用授权判断:通过则转2),不通过则转5);
2)基于当前网络资源的使用情况,应用Qo S请求判断是否有足够的资源接纳本次呼叫,是则转3),否则转6);
3)进行相应的资源预留并向相应的策略执行实体发送门控、分组标记和带宽分配策略;
4)更新网络资源状态;
5)返回执行结果,结束;
6)基于应用签约信息获取应用的抢占优先级,当新申请应用的优先级高于已有应用的优先级时转7),否则转5);
7)选择欲拆除的应用,拆除相应的应用,转3)。
对于第3 种类型的终端,策略决策实体初始阶段只进行应用的授权,授权通过后会为终端分配授权令牌。终端采用路径耦合Qo S信息直接向传送层发起Qo S资源预留请求,请求中有分配的令牌,处于网络边界的策略执行实体收到请求后向策略决策实体请求资源预留和接纳控制,策略决策实体收到请求后进行相应的策略决策。
4 结语
IMS应用于中国电信的网络架构 篇2
1 IMS标准的提出
IMS是IP多媒体子系统的缩写。3GPP和ETSI TISPAN都是较早研究基于IMS的系统架构的国际标准化组织。不同组织研究IMS的侧重点不同, 3GPP侧重于移动网方面, 而TISPAN在3GPP研究的基础上更加侧重固网方面来研究IMS。IMS (IP Multimedia Subsystem) 最早是3GPP在Release 5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统, 并在Release6与Release 7版本中得到了进一步完善。它的核心特点是与接入的无关性和使用SIP协议。IMS是一个基于IP的多媒体控制平台, 支持会话类和非会话类多媒体业务, 为未来的多媒体应用提供一个通用的服务平台。3GPP版本演进如图1所示。
IMS是一个基于IP的标准系统, 且不区分接入方式, 它可以将语音和数据网络业务整合, 无论是固定网络PSTN, ISDN, 互联网, 还是移动网络的GSM, CDMA。接入IMS系统的各种类型的客户端都可以建立对等的IP通信, 并能获得所需的服务质量。此外, 除了会话管理, 系统还提供了保障业务所必要的功能, 如注册, 安全, 计费, 负荷控制, 漫游。总之, IMS形成IP核心网络的核心。
2 IMS的特点
(1) 接入无关性:IMS从终端到网络都是基于IP的, 正是这种端到端的IP联通性才使IMS真正的与接入无关。可以融合多种固定及移动的接入方式, 业务提供的连续性多样性得以保证。
(2) 采用SIP协议:IMS从终端到核心设备都采用SIP协议进行信令交互, 实现了端到端的信令互通。这一特点使网络的业务提供具有更大的灵活性。
(3) 归属地控制:IMS系统由归属网络来完成呼叫及业务控制, 业务提供的一致性得以保证。有利于私有业务扩展, 促进当地运营商提供更加多样的服务。
(4) 业务提供能力:区别于竖井式的传统的业务部署模式, 业务与控制完全分离。开放的业务提供模式有利于业务融合, 可以更加灵活快速的提供业务应用。
(5) 安全机制:多种安全接入机制共存, 部署安全域间信令保护机制, 部署网络拓扑隐藏机制。
(6) 统一策略控制:统一的Qo S和计费策略控制机制。
3 IMS系统架构及应用
3.1 电信IMS网络架构及业务开展
面对竞争激烈市场竞争, 中国电信的网络肩负着更多使命, 而IMS将能够为中国电信用户提供更加优秀的业务体验。诸如IP多媒体电话、统一Centrex、多媒体彩铃、融合一号通、多媒体会议、即时消息、传真业务、高清视频会议、紧急呼叫等业务, 都可以通过IMS系统来提供, 如图2所示。
IMS技术对控制层功能做了进一步分解, 实现了业务与控制的完全的分离, 使网络架构更为开放、灵活, 所以IMS实际上比传统软交换更“软”。
3.2 IMS系统架构
由图3看出, IMS网络包括业务层、控制层和终端层, 各层之间协议接口开放, 整个网络有完善的多媒体业务控制能力和丰富的业务提供能力, 且网络以IP网为承载, SIP协议为基础。可以1X/HRPD、WLAN、LAN、x DSL和光纤等多种方式接入, 也可以与PSTN和C网电路域互联, 支持传统POTS电话接入。
3.2.1 业务层网络
IMS业务层网络主要是由应用服务器组成, 用于向IMS用户提供各种增值业务, 并执行IMS业务能力的开放, 支持自营业务、第三方业务等多种业务提供方式。目前在IMS域中主要有三种业务提供方式:SIP-AS提供方式、Parlay网关提供、SCP提供。
3.2.2 控制层网络
这部分是系统主要实现的部分, 主要完成IMS用户管理、网间互通、业务触发等处理, 同时也完成IMS业务和传统的PSTN、PLMN等网络的互联互通。
3.2.3 终端网元
IMS接入和终端设备接入IMS网络, 是IMS业务能力的延伸。IMS的接入和终端设备应包括:
硬终端:指可通过x DLS、PON、WLAN、LAN等方式接入的实体终端, 可提供语音及多媒体业务。
SIP IAD:采用SIP协议, 支持传统POSTS话机接入及LAN接入, 容量较小。
SIP AG:采用SIP协议, 支持传统POSTS话机接入及x DSL接入, 容量较大。
PON:采用SIP协议, 光纤到户, 支持传统POSTS话机接入及LAN接入。
H248 AG/IAD:采用H.248协议, 通过AGCF进入IMS网络。
IP软终端:支持SIP协议, 通过x DSL、WLAN、LAN各种方式接入IMS网络的一种软件客户端, 通常安装在个人PC等设备上;软客户端具备移动性。WEB客户端也是软终端的一种形式。
IMS移动终端:支持SIP协议并且采用1x或EVDO方式接入IMS网络的移动终端。
双模终端:双模终端也属于移动终端, 支持SIP协议, 同时支持1x/EVDO、1x/WLAN等双模接入方式。
3.2.4 网管与运营支撑网元
IMS网络的网管与运营支撑网元主要如下:
OMC:与网管中心相连, 负责IMS各网元的配置管理及监控。
计费网关 (CCF) :与计费中心相连, 负责离线计费。
OCS:负责对IMS网络用户的在线计费。
业务开通网关:负责业务开通, 翻译业务支撑系统传来的各种开通请求, 并有序发给个IMS网元执行。
3.3 IMS在天津电信的应用及规划
智能化、融合化、宽带化、扁平化是核心网络进一步发展的目标。灵活、快速、方便地提供固移融合业务及多媒体业务的能力是运营商所必须具备的, 而IMS网络正是具备了以上能力, 是网络进一步发展的必经之路。
随着IMS标准的不断完善, 其商用已具备条件。四大运营商都从2006年开始进行IMS实验室测试和外场测试, 2007年各个运营商对IMS的技术储备就已经基本完成。
天津电信从2012年开始建造商用的IMS网络, 天津IMS网络的引入将主要补足全业务运营环境下的网络短板, 拓展丰富多种接入方式, 推动业务平台整合, 增强业务提供能力, 打破目前纵向式的业务开发模式, 并提高对增值业务的管控能力。未来网络演进发展思路如图4:
初期:小规模集中部署IMS网络, 积极开展光进铜退工作, IMS网络重点承载以FTTH为代表的宽带语音;加大现网PSTN端局退网改造力度, IMS网络逐步承接原由传统交换机承载的窄带类语音;积极开展以视频通话、融合视频会议、多媒体彩铃彩振等为主的视频类业务。
中期:传统PSTN交换机完全退网, 用PON替换全部接入IMS网络;移动分组域直接接入至IMS网络, 实现用户向移动宽带域的迁移;固网软交换、移动软交换以承载固网、C网窄带语音业务为主;整个核心网演进为IMS与软交换并存的1+1网络架构, 实现网络的IP化和扁平化。
远期:固网软交换SS演进为AGCF, 实现在接入侧不做大的改造前提下将固网软交换下的用户全部接入IMS;移动软交换MSCe演进为核心控制域的一个移动接入控制功能实体ICS (m AGCF) , 整个CS域接入到IMS网络中;固网、C网、IMS的用户数据融合到统一的用户数据中心, HSS演进为USPP统一管理全网用户。
2013年上班年, 天津电信已完成IMS系统工程施工及验收测试工作, 下半年开始进行小规模商用。
4 结束语
IMS作为一种网络框架结构的标准已日渐完善, 而中国电信也根据其标准和自身网络特点制定了自己的组网规范并已实现商用。总之IMS是未来电信网进一步发展和演进的方向, 它提供的丰富的业务能力将使电信网的发展展开新的篇章。
摘要：IMS被认为是下一代网络的核心技术, 也是解决移动与固网融合, 引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式, 基于此简要介绍了IMS的基本架构, 并着重介绍了其在中国电信中的应用及网络结构。
关键词：IMS,网络架构,中国电信
参考文献
[1]张小平.IMS应用于中国电信的组网策略[J].山西电子技术, 2012 (01) .
[2]杨广铭, 黄卓君.中国电信IMS承载组网规范[Z].中国电信集团, 2010 (01) .
IMS架构创造运营业美好未来 篇3
“中华电信”的困局
处在竞争十分激烈的中国台湾电信市场, 即使是身为老大的“中华电信”近几年也遭遇着业务发展受阻、转型之路不畅的难题。
“中华电信”提供着覆盖全台湾的固定、移动和IPTV业务, 为广大用户提供GSM、WCDMA、卫星通信和智能网络服务。2006年, “中华电信”的收入开始停滞不前, 且面临价格削减、移动替代固定以及VoIP进入固定业务领域的竞争。尽管移动市场中激烈的竞争和新兴的MVNO产品也在减缓移动收入的增长, 但迅速缩减的固定业务利润让中华电信更为担心。
与此同时, 电信监管部门也给予“中华电信”不小的压力。当时新成立的台湾通讯传播委员会责令下调收费标准和实施本地环路开放。而后, 中华电信又被勒令允许内容竞争对手访问其视频下载平台。
在市场竞争和监管非对称管制双重重压下, “中华电信”开始制定新的策略。
建设基于IMS的下一代网络
“中华电信”决定升级其技术并新增宽带和视频等业务, 以抵御成熟的固定网络市场日益加剧的竞争。它制定了以下一代网络 (NGN) 基础设施为中心的积极投资策略, 旨在借助新的固定和移动技术开辟新的收入来源, 抵消固定业务的损失。即前文所提到的“五年NGN复兴计划”。
“中华电信”选择推出基于IP的光纤到户/楼的网络和HSDPA网络以实现全台湾覆盖。为了转型为通信服务提供商, “中华电信”邀请诺基亚西门子通信协助建立一个高效灵活的融合网络来实现这一业务目标, 该网络核心为固定移动融合解决方案, 其中IMS为水平控制层, 部署的都是诺基亚西门子通信的相关系列产品。
作为“中华电信”过去多年在WCDMA上的惟一供应商和长期合作伙伴, 诺基亚西门子通信凭借丰富的经验无疑赢得了“中华电信”的信任。而诺基亚西门子通信的下一代网络将可支持“中华电信”为用户提供IP融合业务和解决方案, 利用新的业务机遇实现收入增长, 实现广泛连接、融合和成本削减, 快速提供创意独特的服务。
建设“中华电信”下一代网络的第一个挑战是将原有的网络——移动、PSTN/ISDN、数据/IP和多媒体点播网络集成到一个完全水平的、分层的平台内。这种新的网络维护起来更加轻松, 并可灵活适应未来的多媒体应用。因此项目第一阶段必须实施一个IP多媒体子系统 (IMS) , 并优先考虑创建面向VoIP业务的应用。借助基于IMS的下一代网络, “中华电信”将能够快捷地推出所有基于SIP的多媒体业务。
此外, 在首批支持RCS的手机于2009年第三季度上市后, “中华电信”将可以在其移动网络上提供多彩通信。
该平台可提高光纤网络的带宽容量, 支持“中华电信”集成语音、视频和数据的各种组合, 其中包括实时、互动和按需业务。多媒体点播、HDTV、家庭安保、企业高速网络连接、VPN业务, 这些高端产品将带来更多收入。而借助集成终端设备, 包括支持语音呼叫连续的双模手机, 用户将能够经济便捷地享受所有固定移动融合服务。
在为“中华电信”项目服务过程中, 诺基亚西门子通信的本地化能力得到了充分的体现:为“中华电信”提供IMS网络建设及集成服务的团队是诺基亚西门子通信大中国区的售后服务力量;同时诺基亚西门子通信在台湾地区的业务开发中心, 也将为“中华电信”提供增值业务的存储、互操作性测试、设计等支持, 使后者获得真正的端到端解决方案。
对此, “中华电信”台湾北区分公司总裁黄子汉博士评价道:“诺基亚西门子通信可为我们提供范围广泛的高质量产品, 充分展示了其能力和承诺。在项目建设阶段, 诺基亚西门子通信本地团队和‘中华电信’的合作非常愉快。”
在第一阶段成功建设实施的基础上, 未来, “中华电信”和诺基亚西门子通信还将继续长期合作, 进行计划的第二阶段、第三阶段甚至更长远合作。
全球经验对国内形成强大支撑
“中华电信”只是诺基亚西门子通信众多成功案例中较新较突出的一个。目前诺基亚西门子通信拥有全球第一的IMS商用案例数, 并已与主流运营商合作超过30个成功商用案例, 超过50个试验网络。
2009年初, 北美最大的运营商之一Verizon也高调宣布采用诺基亚西门子通信的IMS解决方案, 不仅为其集团客户提供丰富的多媒体业务, 而且为其正在建设的、计划于2010年投入运营的LTE网络提供统一的业务控制。
在近期国内某运营商已进行到后期的IMS测试中, 诺基亚西门子通信同样表现优异, 在核心平台、关键业务、特色业务、接入网络等多项测试中, 均名列前茅, 绝大部分测试都达到了100%的通过率, 很快就将参与到该运营商的大规模集采中。
基于IMS的IPTV系统架构研究 篇4
1、基于IMS的IPTV系统架构
IPTV是一种整合了语音、视频与数字服务, 利用高带宽与高速因特网接入的传输技术。它利用因特网协议、以低廉的价格为居民与商业用户提供数字电视服务。
IPTV服务包括商业级别的电视多播、交互式多媒体视频点播、三网融合、VOIP及网页/电子邮件访问, 远远超出了传统的有线电视服务。它将会成为下一代因特网服务中的杀手级应用, 将会为运营商创造可观的新的增值机遇。
IPTV拥有与传统电视服务完全不同的体系架构, 它利用“推送”方式来使得多媒体内容被推送给用户。IPTV是基于用户的选择、需求及兴趣的, 因此遵循推送与牵引的方式, 它利用发送、回转与停止等传统有线电视网络所没有的功能使得运营商与用户双向互动。
IPTV与IMS平台的整合是一种降低经营成本和投资成本的有效方法。当前, IMS已经被广泛的认为是未来NGN服务及传送的一个重要的平台之一。在改进中的ETSI TISPAN NGN R2规范中, IMS还被用于支持IPTV服务。ETSI TISPAN扩展了其NGN R1体系结构来容纳non-IMS, 而且基于IMS条件下的IPTV这一概念也囊括在其NGN R2规范中。基于IMS的IPTV体系架构指出IPTV的功能应建立在IMS子系统的基础上、要确保IMS功能能够得到重用以及基于SIP的服务初始化和控制机能。
正如在图1-1中所示, 用户设备利用IPTV应用服务器 (包括服务控制功能) 来进行相互通信。在这一过程中, 用户通过不同的接口来达到不同的目的, 利用Gm接口来到达IMS核心以获得会议管理目的, 直接利用Ut接口来完成服务细节的配置, 或者通过Xa接口来进行服务选择功能的交互。
2、基于IMS的IPTV功能模块介绍
2.1 IPTV应用服务器平台
IP TV应用服务器平台包括具有个人定制服务投递功能的IPTV服务器和具有服务控制功能的IPTV服务器。
2.2 IPTV媒体控制与传送平台
IPTV媒体控制与传送平台包括MCFs (媒体控制功能模块) 与MDFs (媒体传送功能模块) 。
MCFs主要的职能为:选择相关的MDFs, 应用策略组来对内容进行分配及管理, 映射内容识别码及内容定位来回应MDFs, 在分配及传送网中进行存储管理, 与UE (终端设备) 进行交互 (例如利用RTSP命令来处理视频记录) 并且收集服务使用率的统计信息。
MDFs的主要职能是:处理媒体流的传送, 处理、编码及发送编码 (如果有必要的话) 媒体来得到多种媒体格式, 存储多次使用的内容或用户特定的内。
2.3 IMS核心域
IMS核心域被用来发送完整的SIP信令, 它的主要实体是HSS (归属用户服务器) 与CSCF (Call Session Control Function, 呼叫会话控制功能) 。CSCF执行以下三种类型的功能:
服务CSCF (S-CSCF) :执行会话控制和维护每一个IMS会话状态;
代理CSCF (P-CSCF) :连接IMS终端的第一个节点并代表终端, IMS终端和P-CSCF之间需要建立安全关联SA, 并需要进行信令压缩;
询问CSCF (I-CSCF) :I-CSCF查询HSS, 使用Cx接口来获取用户的位置, 然后路由分配给它的S CSCF的SIP请求。
3、基于IMS的IPTV系统架构的优点
通过部署和重用现有的IMS功能来支持IPTV服务, 可以提供:
(1) 用户订阅管理, 用户配置文件集权, 灵活的用户策略及服务的个性化;
(2) 便利地会话管理, 路由, 服务触发机制及服务编号功能;
(3) 方便实施服务质量 (QoS) 与承载控制;
(4) 统一的计费和收费;
(5) 漫游支持。
4、结语
对于电信运营商来说, IPTV解决方案的标准化, 通过实施IPTV业务来减少OPEX (运营成本) 和CAPEX (资本性支出) 是非常重要的。相信在不久的将来运营商会加快IMS网络的部署, 有效地将通信服务与电视服务相结合, 从而使网络向着一个统一的服务平台进行发展。
摘要：简要阐述了IMS (IP多媒体子系统) , 然后介绍了基于IMS的IPTV系统架构。对IPTV、IMS和IPTV网络融合进行了研究。
IMS网络架构 篇5
除了110, 还有一个救命电话叫6995“来救救我”。“6995”是“来救救我”的谐音, 是2013年云南省保山市在网格化服务管理实践中, 保山市委市政府与保山移动公司共同开发的一个网格化服务管理信息平台。平台将现代手机通信技术与传统的社会治安综合治理群防群治“十户联防”相结合, 创建的信息平台在网格内将10至20户持有手机的村民、村干部、警务人员等分群编组, 实现群组内手机语音同步呼叫和信息同步发送, 实时接收, “一呼多应”, 该平台可以和基层综合服务平台和云南省综治信息系统平台实现对接。当群众遇到入室盗窃、抢劫抢夺等不法侵害时, 直接拨打“6995”, 也是一个电话短号, 民警接到报警电话后, 迅速出警, 附近群众会及时赶赴现场, 减少不法侵害给群众带来的损失, 达到了警民互动的目的。
1平台技术分析
由系统管理平台及硬件设备终端组成, 基于通信网络, 由运营商管理后台、接警分中心平台、个人用户管理平台构成, 可接收设备终端发出信息, 并自动联防报警, 以语音、WEB、短信方式通知组员。
1.1成熟的IMS平台
2010年保山移动IMS平台上线投入使用, IMS平台可同时支持固定接入和移动接入, 采用SIP协议进行端到端的呼叫控制, 提供的服务已经覆盖全市, 是平台实现全市覆盖的环境保障。
1.2稳定高效的数据库应用技术
SQL Server是微软公司推出的关系型数据库管理系统, 可提供电信级的数据管理, 数据库引擎为数据提供了更安全可靠的存储功能, 为平台构建和管理高可用和高性能的数据应用提供保障。
1.3成熟的应用工具
平台采用.NET进行开发, .NET是微软的新一代技术平台, 是目前主流的开发工具, 可快速构建互联互通的应用系统。1.4全面兼容手机终端
平台整合IMS平台, 实现2G3G4G手机的全面接入, 使最终用户使用手机即可接入平台。
2平台整体架构
针对6995的业务发展要求设计了两级报警及使用流程。分别为:普通村民的使用流程, 户长、组长、村级管理使用流程。根据中国移动IMS规范开发IMS接入程序, 根据SIP, RTP规范实现电话呼入呼出、DTMF检测, 电话会议功能。设计短信代码易接入平台的下行流程, 实验检测交互的成功率。
2.1接入方式
通过IMS接入方式, 可实现至少300路/S的报警同时受理, 可实现300路/S的同时群组会议的支持, 可实现报警、群组会议的电话录音, 无断线率真达99.9%, 符合平台需求。
通过参数确认、参数配置及接入测试, 实现以条IMS专线接入短号为6995;完成报警受理、群组会议的电话录音功能;对包括3G4G手机, 普通2G, 移动固话所有终端测试, 保证全部能接入;用户在内网中直接输入地址就可以进入登陆页面, 输入用户名、密码、验证码就可以登陆系统。
2.2信息平台
(1) 承载平台。确定服务器性能、容量, 运用DELL服务器, 部署好服务器站点, 检测掉包率。
经检测, 服务器能访问IMS系统, 实现多组多方通话, 通过100人分组同时拨测, 均可正常报警及通话, 掉包率<0.1%。
(2) 数据库平台。通过SQL SRVER 2008数据库, 确定本系统后台程序建立各张数据表的名称以及表的作用, 系统管理表主要包括短信接收表, 主要负责接收到上行短信后存放的表;短信发送表, 主要负责下行短信存放表;短信转发表, 主要负责对上行短信处理后, 存放目的接收号码、源发送号码、短信内容等信息的表, 短信中心模块根据短信转发表对短信进行转发;搭建完成数据表;检测数据库稳定性。
数据库表主要实现报警数据的处理、接收、保存, 用户注册信息的存储等功能。共创建数据表超过80个, 稳定性90%以上。
(3) 程序平台。所有.NET程序必须的环境:.Net Frame Work4.0, 调试工具:Microsoft Visual Studio 2010, 搭建运行环境IIS7.5、Sqlserver2008, 检验平台运行情况。
(4) 业务流程。针对6995的业务发展要求设计了两级报警及使用流程。分别为:普通村民的使用流程, 户长、组长、村级管理使用流程;根据中国移动IMS规范开发IMS接入程序, 根据SIP, RTP规范实现电话呼入呼出、DTMF检测, 电话会议功能;设计短信代码易接入平台的下行流程;实验检测交互成功率。
(5) 平台组网。通过6995运营平台、接警分中心平台、村务管理平台、接口系统等, 实现6995短号报警、实现短信平台接入, 平台管理维护监控成功达100%。
3平台效果
6995平台检测后, 平台实现了村务管理、平安建设、平安联防、信息共享四大功能, 至系统上线运营以来, 成功接收报警数据超过60000条, 系统运行稳定, 实现了最终的目标。
4结语
自“6995”网格化服务管理信息平台应用以来, 让保山市的市民感受到了科技对产生活的改变, 感受到了“同在一个村 (社区) 、就是一家人”的和谐氛围, 实现了“家庭琐事不出户、邻里纠纷不出格、矛盾纠纷不上交”的良好局面。2013年, 全市公安机关刑事案件立案数下降5.8%, 严重影响群众安全感的八类案件破案率上升11.1%, 在全省群众安全感和政法队伍执法满意度测评中, 分别位居全省第3位和第2位, 信访总量连续三年下降, 综治工作连续两年获先进州市称号。
从解决山区群众“远在深山无人帮”, 有灾、有难政府职能部门和社会力量救援“远水难解近渴”问题, 到依托信息全方位服务基层、联系群众、服务群众, 不仅只是一种服务方式的变化、服务对象的拓展, 更是一次联系群众、服务群众理念的变迁。我们将不断完善和提升“6995”网格化服务管理信息平台建设, 让“6995”信息平台从治安联防、警民互动、农户互帮、生产互助逐步向市场信息发布、党务公开、政务公开、政策宣传、技术咨询等领域拓展, 实现功能全覆盖, 为人民群众解决最后一公里困难。目前, 保山市“6995”信息平台用户已达92万多户, 而且正在逐步壮大发展。
摘要：针对主流通信运营商能力开放现状, 结合政府6995平安信息平台, 对平台的搭建和运行进行了细致研究, 对6995平安信息平台的推广和使用有着重要的意义。
关键词：IMS,6995,平安信息,平台
参考文献
[1]王芸, 彭昭, 江皓.IMS能力开放架构研究[J].电信科学, 2010 (8A)
IMS网络架构 篇6
1 IMS技术与标准进展
1.1 IMS技术概述
IMS (IP Multimedia Sub-system）技术即IP多媒体子系统技术，由3GPP标准组织在R5版本基础上提出，是在基于IP的网络上提供多媒体业务的通用网络架构。R5版本主要定义了IMS的核心结构、网元功能、接口和流程等内容；R6版本对IMS进行了完善，增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和WLAN接入等特性；R7加强了对固定、移动融合的标准化制定，要求IMS支持xDSL、Cable等固定接入方式。目前已被ITU-T和ETSI（欧洲电信标准化委员会）认可，是纳入NGN（下一代网络）的核心标准框架，并被认为是实现未来FMC（固定/移动网络融合）的重要技术基础。IMS是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。目前，IMS被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。
但自从IMS在2005年高调推出以来，其在全球的推广轨迹一波三折，国外不少主流运营商对于究竟如何引入IMS、在何种层面上引入IMS、怎样才能把IMS的能力转化为运营的商业价值这些问题上存在不少争议，在争议的同时，对于IMS的探索与实践一直没有停止，现已在通信领域很多层面展开。
1.2 IMS标准的进展
从IMS全球标准化体系工作来看，国际上IMS相关标准组织主要有3GPP、3GPP2、TISPAN和ITU-T，它们分别从不同的出发点对IMS进行了系统的研究，IMS的相关技术标准都采用了分阶段分版本的发布方式。3GPP是IMS标准的发起者和主要贡献者，到目前为止3GPP已发布了R5/R6/R7三个标准版本，R8版本的制定工作已启动。3GPP2主要是基于3GPP的IMS Core定义了MMD，主要考虑CDMA网络的接入，已经公布了Rev0和RevA版本，目前正在制定RevB版本。TISPAN从固网接入为出发点，定义了支持固网的IMS体系架构，已发布了R1版本，目前已展开R2版本的工作。ITU-T的IMS架构和ETSI TISPAN的基本相同，从支持固定接入方式的角度对IMS提出各种需求，目前正在开展IMS和IPTV融合架构的标准化研究工作。
另外，还有一些国际标准化化组织IETF、WiMAX、Cable Lab、MSF等从不同的角度对IMS提供支持和贡献。IETF主要负责SIP、Diameter等协议的规范和扩展，WiMax、Cable Lab、MSF、ATIS正在考虑IMS对各种不同接入方式的支持。
1.3 IMS技术体系
IMS由呼叫状态控制功能CSCF (Call Session Control Function）、媒体网关控制功能MGCF (Media Gateway Control Function）、媒体网关MGW (Media Gateway）、归属地用户服务器HSS (Ho m e Subscriber Server）等功能实体组成。CSCF的种类包括P-CSCF (Proxy-CACF，代理CSCF）、I-CSCF (Interrogating CSCF，查询CSCF）和S-CSCF (Serving CSCF，服务CSCF），本质上它们都是SIP服务器，处理SIP信令，3GPP定义的IMS体系如图1所示。
P-CSCF是UE联系IMS的初始点，是UE在被访问域（漫游时）首先要访问的点，进出的SIP消息都要通过P-CSCF。P-CSCF相当于SIP协议定义的边界代理服务器。
I-CSCF的功能是提供到归属网络的入口，将归属网络的拓扑图对其它网络隐藏起来，并通过HSS为特定用户找出相应的S-CSCF。它是用户终端漫游或者外来任务进入本地服务提供商网络中的联系点。当I-CSCF接到一个请求时，它将把请求路由到相应的S-CSCF。
S-CSCF给用户提供服务。当终端注册时，它同本地域的S-CSCF联系，本地S-CSCF向用户提供用户预定的服务。这样的好处是用户即使漫游到不支持某项业务的网络也能像在本地一样得到需要的服务。
HSS (Home Subscriber Server）相当于2G网络中的HLR，存储了与一个单独用户相关的S-CSCF和相应的用户简介。因此它知道用户现在的位置和用户指定的服务。CSCF可以向HSS询问以获得这些信息。HSS和CSCF之间交互用的是Cx接口，它不是IETF制定的，当也是基于IP的。
2 IMS的技术业务方案
IMS技术对控制层功能做了进一步分解, 实现了会话控制实体CSCF (Call Session Control Function) 和承载控制实体MGCF (Media Gateway Control Function) 在功能上的分离, 使网络架构更为开放、灵活, 所以IMS实际上比传统软交换更“软”。
IMS以其业务、控制、承载完全分离的水平架构，集中的用户属性和接入无关等特性，一方面解决了目前软交换技术还无法解决的问题，如用户移动性支持、标准开放的业务接口、灵活的IP多媒体业务提供等；另一方面，其接入无关性，也使得IMS成为固定和移动网络融合演进的基础，也是广电话音网选择此类技术的主要因素。IMS业务架构如图2所示，IMS的目的是建立与接入无关、能被移动网络与固定网络共用的融合核心网。
在无线接入技术方面，IMS除了GSM/GPRS和WCD M A之外，W L A N通过SIP-Proxy也可以接入。此外，固定网络的LAN和xDSL接入技术也可以接入到IMS。IMS还提供了与ISDN/PSTN传统电路交换网络的互联机制。这样，IMS提供服务的终端除了移动终端之外，还包括固定的电话终端、多媒体智能终端、PC机的软终端等。
I M S能够为使用不同接入手段的用户提供融合的业务，但固定接入与移动接入终究有不同的特征，所以要将基于移动通信发展起来的IMS体系应用到固网中还需要进行大量的改进，标准化工作依然任重而道远。广电话音网提出的IMS与固网通信界提出的软交换的基本思想和目标是一致的，都希望建立基于IP的融合与开放的网络平台。
3 基于IMS的广电话音网业务策略
基于IMS技术，利用广电现有有线网络架构，可提供并不局限于以下新业务：
(1) PoC（一键通话）
PoC业务也称“一键通”业务，指的是利用Vo IP技术实现的“点到点”和“点到多点”的话音通信业务。PoC业务在同一时间只有一人能够讲话，以便于群体交流，主叫方只要按一个按键就可以向一个人或一组人发起通话，不用拨号，电话立即接通，并迅速建立通话组。
(2) Push-to-view（一键可视通话）
Push-to-view是PoC业务的增强，不仅可以支持话音，还支持半双工的视频通信。广电有线网是建设可视电话的重要基础，在电视机终端提供可视电话，更多的面向家庭用户，也是三网融合的业务融合。
(3) Conference（会议管理）
会议管理的核心是会议中心，会议负责人可以创建、结束会议，限定参加成员的听/说权限；会议参加者可监看参加者的信息、会议装置。Conference还支持会议日志的网络存储以及提供会议预约功能，包括定时预约（即媒体服务器在约定的时间自动呼叫每一个计划中的参加者）和状态预约（即一旦所有计划中参与者的Presence状态都显示为空闲，媒体服务自动邀请会议参加者建立会议）。
(4) Video Sharing（视频共享）
视频图像可以在通话的两个终端间发送，通话双方都能看到同一视频图像并就此讨论，并可以在不中断通话的同时结束视频共享。
(5) Messaging（消息）
广电话音网应用IMS实现的Messaging功能可以承载任何媒体类型的消息，分为Instant Message（即时消息）和Deferred Message（延时消息），其中Instant Massage又包含两种模式，page mode（消息模式，每条消息之间独立，支持离线消息，若发送失败则返回失败回执）和session mode（聊天模式，参加会话的每个客户都必须在线，以在电视机终端的实时聊天窗口显示本次聊天的所有信息）。
(6）统一消息
广电话音网的统一消息服务将不同媒体的信息，如语音留言、短消息、多媒体消息、即时消息、电子邮件、传真等数据存储在一个集成的接收箱中统一管理，接收方则可以在自己方便的任何时刻、任何地点以任意方式连接到系统的服务器，获取所有信息，还可以实现文本信息到语音、视频的转换。
(7) Presence（状态呈现）
用户可以设置自己的状态信息，如在线、离线、就餐、会议、可以聊天、可以游戏等，信息的形式可以是文字、话音、图像等。
(8) Group组群列表管理
通过group功能用户可以将联系人分为“家庭、同事、合作伙伴、亲友”等组群，并进行添加、移动、删除、搜索联系人和创建、重命名、删除组群等操作。此外，用户还可以参加若干公共组群，如“某公司全体成员”、“某高尔夫俱乐部”等。
(9) White Board（白板）
白板功能是视频、图片共享功能的延伸，任一方可以在终端上向白板写入并发送到对方的电视机终端上，在双方电视机终端同步显示，协助协同工作。
4 IMS的广电话音网系统架构
IMS体系结构和CSCF的设计利用了软交换技术，实现了业务与控制相分离、呼叫控制与媒体传输相分离。IMS虽然是3GPP为移动用户接入多媒体服务而开发的系统，但由于它全面融合了IP域的技术，并在开发阶段就和其它组织进行密切合作，使得IMS实际已经不仅仅局限于只为移动用户进行服务，支持多种接入是IMS体系结构固有的功能，如果为多媒体业务扩展了接入方式感知控制和业务逻辑，那么IMS会为接入厂商提供最佳的方法来实施真正的固网融合业务，这将有助于所实施的业务与所选设备及其网络接入方法的特性和能力相适应。因此广电话音网可基于IMS结构，结合现有有线电视网络，接入形成到户的广电话音网系统。
如图3所示，在基于IMS的广电话音网体系结构中，最底层为承载层，用于提供IMSSIP会话的接入和传输，承载网必须是基于分组交换的。图中以移动分组网的承载方式为例，描述了IMS用户通过手机进行IM S会话的方式，主要的承载层设备有SGSN (GPRS业务支撑节点）、GGSN（网关GPRS业务支撑节点）以及MGW（媒体网关）。其中SGSN和GGSN可以重复利用现网设备，不需要硬件升级，仅通过做相关配置就可以支持IMS。MGW是负责媒体流在IMS域和CS（电路交换）域互通的功能实体，主要解决语音互通问题。无论具体采用哪一种接入方式，只要基于IP技术，所有的IMS用户信令就可以很好地传送到控制层。
中间层为信令控制层，由网络控制服务器组成，负责管理呼叫或会话设置、修改和释放，所有IP多媒体业务的信令控制都在这一层完成。主要的功能实体有CSCF、HSS (Home Subscriber Server，归属用户服务器）、MGCF等，这些网元执行不同的角色，如信令控制服务器、数据库、媒体网关服务器等，协同完成信令层面的处理功能，如SIP会话的建立、释放。这一层仅对IMS信令负责，最终的IMS业务流不经过这一层，完全通过底层的承载层做路由实现端到端通信。
最上面一层是应用层，由应用和内容服务器组成，结合现有媒资管理系统升级后，负责为用户提供IMS增值业务，主要网元是一系列通过CAMEL、OSA/Parlay和SIP技术提供多媒体业务的应用平台。
广电建设话音网，提供话音服务，更重要的是利用自身资源优势，开发新的增值业务模式，尤其是基于可视通信服务的增值模式。如其视频共享业务是指用户在通话过程中，可根据需要实时分享电视机中的内容或是相关的视频、音频、图像等文件。这些文件可以是用户实时观看的电视内容，也可以是用户其他终端中已存储的内容。
5 结束语
基于以上分析我们看到，IMS拥有先进的网络架构、有良好的市场规模和发展前景，相关的设备运营商在推广上也态度积极，广电话音网建设在IMS中有着较为便利的基础条件和事机，同时考虑到IMS还处于技术发展的初级阶段，技术还没有真正成熟，其安全机制还有待完善，而且网络融合带来功能的复杂性，将对核心网络IMS提出新的要求。
摘要：为适应三网融合的推进, 创新业务形态、丰富服务内容是探索发展的一项重点, 广电话音业务是基于有线电视网络提供的国内IP业务, 本文介绍了IP多媒体子系统技术的技术体系和标准进展, 以及业务方案和业务策略, 并对其发展前景进行了分析。
浅析IMS网络与应用 篇7
IMS (IP Multimedia Subsystem) 即IP多媒体子系统。它是基于IP承载网, 采用SIP协议做为核心控制协议, 提供与接入无关的IP多媒体业务控制能力。
IMS被认为是下一代网络的核心技术, 传统软交换也是解决移动与固定网融合, 引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。基于SIP协议的IMS域, 为在3G网络上运行的IP业务提供了一个统一的会话管理机制。SIP协议为大部分的IP业务提供了一套简化了的统一会话控制机制, 这将有助于在移动网络开展不同的应用业务。IMS的接入无关性是指它除了可以应用在移动网络外, 也可应用在固网, GPRS, WLAN和所有IP网络。IMS域和分组域一起可以综合实现话音和数据结合的IP多媒体业务, 完全不依赖于电路域。
2 IMS网络架构
AS (Application Server) ——应用服务器, 为用户提供增值业务, 可处理从IMS发来的SIP会话, 可发起SIP请求吗, 发送计费信息给SCSCF和OCS。
CSCF实现会话控制和路由功能。它可分为P-CSCF (代理会话控制功能) 、I-CSCF (查询会话控制功能) 、S-CSCF (服务控制功能) 。
P-CSCF功能:终端接入IMS网络的入口点;产生CDR话单用户漫游/接入计费需求;将终端请求路由到正确的I-CSCF或S-CSCF。
S-CSCF功能:用户注册认证, 下载用户数据;完成本侧的呼叫会话控制, 业务触发。
I-CSCF功能:为注册用户选择S-CSCF。
HSS为归属用户服务器 (其功能类似于HLR) , 用于归属网络中储存用户签约信息, 如用户标识, 用户鉴权信息, 业务数据等信息。
3 IMS网络优势
⑴在软交换承载与控制分离基础上, IMS实现了呼叫控制与业务控制的完全分离;简化了网络结构, 降低网络冗余, 提高了网络复用IMS支持业务嵌套和复杂组合, 业务服务器之间松耦合、标准、开放的借口有利于业务之间的组合和调用。支持互联网风格的用户标识, 有利于实现与WEB业务的融合。
⑵IMS支持业务嵌套和复杂组合, 业务服务器之间松耦合、标准、开放的借口有利于业务之间的组合和调用。支持互联网风格的用户标识, 有利于实现与WEB业务的融合。可实现快速业务部署。
⑶IMS引入了策略控制功能, 运营商可以制定本地的媒体和承载资源分配策略, 通过授权控制IP接入网的资源。策略决策点能确保按照SIP信令中的协商参数为媒体流激活承载, 为业务保证其承载资源的Qo S;根据用户定购信息和SP与运营商签署的服务协议提供Qo S, 为不同合作等级的SP提供差异化的服务, 从而控制用户和SP转向有Qo S保障的服务。
⑷IMS具有更好的移动性, 支持多种制式的接入网络, 满足客户多样的接入需求。用户可以用一个统一的账户在不同的场所用不同的设备接入IMS网络
4 IMS应用
IMS应用主要集中在以下几个方面:
⑴为了丰富移动网络业务而开展的, 主要是在移动网络的基础上用IMS来提供Po C、即时消息、视频共享等多媒体增值业务, 应用重点是给企业用户提供 (IPCENTREX业务) 和公众客户的Vo IP第二线业务。
⑵固定运营商为了网络演进业务需要, 通过IMS为企业用户提供融合的企业应用 (IPCENTREX业务) , 向宽带用户提供Vo IP业务。
⑶综合运营商为用户提供的固定和移动融合的IMS, 目前比较热门的业务是Wi Fi与移动网的业务切换。目前联通多个省市已在部署IMS业务, 为企业用户提供融合通信服务 (融合Centrex、多媒体电话) 。Cingualr (移动) 和SBC (固定) 计划近期向企业提供Wi Fi Vo IP与WCDMA电路域语音的切换, 已经能够实现Wi Fi到WCDMA的单向切换。
5 结束语
IMS技术满足了网络向全球IP发展的要求, 解决了多网融合的需求, 将传统多种形式终端统一作为IMS的接入, 从而实现接入无关性, 将AS服务器引入到IMS网络, 作为IMS网络最高层, 利用不同的接入网络共享增值业务。
总之, IMS是未来电信网发展和演进的方向, 它将使电信网展开新的篇章。
摘要：通信行业竞争加剧, 用户对IP多媒体和个性化业务需求使得融合业务越来越迫切, IMS作为新一代核心网, 在接入宽带化和网络全IP化的背景下, IMS可以更好地支持语音、视频、数据融合应用。本文主要对IMS网络架构与应用进行了一些分析。
关键词：IMS,SIP,业务融合,多媒体业务
参考文献
[1] (芬) 波克申科, 等, 编.IMS:移动领域的IP多媒体概念和服务.