隨著運營商全業務經營越來越近,中國的運營商都有或者都將有兩張以上的網絡來提供同質業務。例如,取得3G牌照后的中國電信和網通,將會通過移動網、小靈通和固定網來提供話音業務和數據業務。由于各個網絡之間相互獨立,勢必成為競爭關系。在這種情況下,網絡融合也成為目前網絡技術的一個熱門話題。電信專家希望找到一種技術,來將各種接入技術的網絡資源融合在一起,提供統一的業務。例如,將移動網絡、小靈通和固定網絡資源整合起來提供話音數據業務,這樣就改變了目前這些網絡之間相互競爭的關系,是他們成為一種互補的關系。要達到這樣的網絡融合目的,就需要一種網絡控制技術。這個網絡控制技術獨立于接入網絡,獨立于上層的應用。
目前,各個標準組織一致認為IMS具備這樣的能力來實現網絡的融合。
IMS(ip多媒體子系統)最初是3GPP組織制定的3G網絡核心技術標準,目前已被ITU-T和ETSI(歐洲電信標準化委員會)認可,納入NGN(下一代網絡)的核心標準框架,并被認為是實現未來FMC(固定/移動網絡融合)的重要技術基礎。
IMS作為3GPP在版本中提出的IP多媒體架構,到目前為止有R5、R6和R7三個版本。提出了全IP的網絡架構,采用SIP協議進行控制,實現移動性治理、多媒體會話信令和載體業務傳輸,實現端到端的IP業務。
IMS全業務網絡分成了四個部分:IMS核心控制部分、應用層、接入層以及傳統TDM/R4網絡互通層面。
IMS核心控制部分包括這個網絡單元包含CSCF、HSS、PDF等部件,提供用戶的統一認證、呼叫的控制、策略治理、漫游和計費等功能。IMS網絡選擇SIP協議作為呼叫控制協議;認證機制采用移動網絡常用的AKA挑戰應答認證機制;數據庫的查詢采用在RADIUS協議基礎上開發的Diameter協議;在網絡安全方面采用IPSec技術和TLS安全傳送協議。所有這些協議都是Internet通用的標準協議標準。IMS不同于傳統軟交換的一個要害地方就是在核心控制成面引入HSS(原籍用戶服務器)。這一點繼續蜂窩移動通信系統特有的網絡技術,沿用原籍網絡和訪問網絡的概念,采用移動性治理技術以及集中設置的網絡數據庫支持用戶漫游和切換。
應用層面
該層面為用戶提供多媒體業務,它獨立于網絡的接入層、核心控制層存在,保證業務開發和提供的獨立性。
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、接入業務網,這些網絡統稱為IP-CAN.
互連互通層面在與固定與移動電話網互通方面,采用基于網關的互通方案,同樣有信令網關(SGW)、媒體網關(MGW)、媒體網關控制器(MGCF)等網元,而且在MGCF及MGW也采用IETF和ITU-T共同制訂的H.248協議。
IMS技術的特點
IMS是一個核心控制層,接入IMS網的接入網是IP-CAN,即接入網可以是任何IP網:WCDMA網、CDMA2000網,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,這樣才可以真正的實現FMC.
IMS可以實現號碼與人的綁定,不管用戶采用什么樣的終端進行通信,使用哪種接入網進行通信,IMS都可以用一個號碼來標識這個用戶。并且用戶可以同時注冊在多個不同類型的終端上實現一號通。
IMS網絡結構中,應用層面與接入網絡無關,業務層面通過開放的接口與IMS控制層面相連。這種結構使業務開發商可以非常獨立的開發業務然后通過IMS提供給各種接入環境下的用戶。大大加快了業務開發速度。
IMS域具有漫游的特性,不管用戶從哪里接入網絡都可以通過IMS漫游或者GGSN漫游的方式回到家鄉的CSCF提供服務。
IMS具有控制網絡資源使用的能力,用戶對網絡資源的控制受到IMS的限制。
IMS能對業務進行有效而靈活的計費,能提供會話的業務類別、業務流量、業務時段等基本信息,供運營商制訂不同的計費策略。
IMS在網絡融合中的作用
雖然IMS是針對移動通信而提出的,但在實現網絡融合愿望的驅動下,IMS已經擴展到固網通信領域。
目前TISPAN工作組推薦的NGN的體系結構,采用基于IMS架構的NGN.
在TISPAN的NGN架構中,主要使用3GPP的IMS的核心網絡作為核心控制系統,并在3GPP規范的基礎上對IMS系統進行擴展以支持xDSL等固定接入方式。由于有線和無線網絡在網絡帶寬、終端鑒權、位置信息和資源治理等多方面存在差異,TISPAN將在這些方面加以擴展,實現固定接入。
未來網絡的融合主要體現在控制層的融合上。控制層的融合采用IMS技術,當然3GPP <div align="right">和R6的IMS還主要是針對移動接入網,在R7中增加了固網接入的支持后,IMS可以真正成為融合的控制層面。</div>
R7的版本其最大的特性就是固定網絡的接入。應該說R7的版本是未來IMS作為核心網絡,作為固定和移動網絡或者是作為NGN核心網絡的一個基礎的版本。向固網接入邁出的第一步,就是VCC(Voice Call Continuity )技術,用來實現GSM/UMTS/WLAN之間的無縫切換控制。
雖然目前,IMS被作為網絡融合的技術被多方接受,但是IMS在標準乃至商品的成熟性等問題仍有很多問題。 但是IMS究竟向網絡融合邁出了堅實的一步,讓我們拭目以待,IMS真正承擔起網絡融合的重任。
北電IMS網絡融合系統
早在6年以前,北電就開始基于SIP的多媒體業務的開發,北電基于SIP協議的多媒體控制和業務平臺MCS5200就是北電IMS平臺的基礎,在這個基礎之上北電開發了CSCF和應用服務器AS5200.同時在北電的HLR的基礎之上開發HSS.
北電在SIP技術和VoIP技術的研發上始終處于領先地位,目前為止我們已經在全球部署了40多個基于SIP技術的網絡。這些網絡都是準IMS網絡,非常輕易升級為標準的IMS網絡。
北電目前是在VoIP部署最廣泛的設備制造商,全球部署了兩千萬個VoIP端口。這些網絡部署都對將來正式大規模商用IMS奠定了基礎。
北電的IMS系統具有很好的兼容性,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務供給商來進行業務整合的測試,我們具有100多個合作伙伴,覆蓋業務平臺、終端設備。這些系統更與電IMS核心控制平臺實現了互聯互通。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等豐富的業務。
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個應用開發商的應用服務器進行了互通測試,其中包含很多中國的應用服務器供給廠商,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新實驗室,與運營商一起進行IMS技術和業務的開發和測試。北電和IBM還建立了聯合實驗室,通過這個聯合實驗室環境,可以大大簡化運營商在網絡部署和業務開的周期。
北電即將商用的VCC(Voice Call Continuity)實現方案,可以實現GSM/UMTS/WLAN之間的無縫切換。北電網絡Wireless Mobility Gateway 6000 (WMG 6000)是這解決方案的要害網絡部件,這個設備符合3GPP R7規范,為3G和WLAN的無縫整合提供了核心控制層面的保證。這個技術的部署可以大大降低運營商部署3G網絡的成本。這個技術的實現,可以真正做到各種無線接入網的融合,向FMC邁進了堅實的一步。
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