IMS

IMS簡(jiǎn)介

　　IMS（IP Multimedia Subsystem）是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、更多樣化多媒體業(yè)務(wù)的需求。

　　IMS即IP是由朗訊（Lucent）提出的下一代通信網(wǎng)（NGN）實(shí)現(xiàn)大融合方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)， 貝爾實(shí)驗(yàn)室在IMS關(guān)鍵領(lǐng)域的創(chuàng)新——業(yè)務(wù)增強(qiáng)層的各種專利技術(shù)，決定了朗訊IMS融合解決方案的先進(jìn)性。IMS解決方案相對(duì)于軟交換的解決方案有著非常多的優(yōu)勢(shì)，在NGN市場(chǎng)正占據(jù)越來(lái)越重要的角色。截至2003年，國(guó)際權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)組織普遍將IMS作為NGN網(wǎng)絡(luò)融合以及業(yè)務(wù)和技術(shù)創(chuàng)新的核心標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于大規(guī)模商用部署而言，IMS從技術(shù)本身已足夠成熟。IMS不僅可以實(shí)現(xiàn)最初的VoIP業(yè)務(wù)，更重要的是IMS將更有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源、用戶資源及應(yīng)用資源進(jìn)行管理，提高網(wǎng)絡(luò)的智能，使用戶可以跨越各種網(wǎng)絡(luò)并使用多種終端，感受融合的通信體驗(yàn)。IMS作為一個(gè)通信架構(gòu)，開(kāi)創(chuàng)了全新的電信商業(yè)模式，拓展了整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間。在北美五大電信運(yùn)營(yíng)商中，迄今已有四家部署了朗訊的IMS技術(shù)，對(duì)于無(wú)線和有線融合有著極為重要的象征性意義，標(biāo)志著IMS在全球的部署進(jìn)入到一個(gè)新的階段。當(dāng)然此項(xiàng)技術(shù)系統(tǒng)生長(zhǎng)依然將注意力放在基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)服務(wù)上，實(shí)現(xiàn)全球的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一還有很多需要改變的地方。

IMS百科

　　IMS（IP Multimedia Subsystem）是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、更多樣化多媒體業(yè)務(wù)的需求。

　　IMS即IP是由朗訊（Lucent）提出的下一代通信網(wǎng)（NGN）實(shí)現(xiàn)大融合方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)， 貝爾實(shí)驗(yàn)室在IMS關(guān)鍵領(lǐng)域的創(chuàng)新——業(yè)務(wù)增強(qiáng)層的各種專利技術(shù)，決定了朗訊IMS融合解決方案的先進(jìn)性。IMS解決方案相對(duì)于軟交換的解決方案有著非常多的優(yōu)勢(shì)，在NGN市場(chǎng)正占據(jù)越來(lái)越重要的角色。截至2003年，國(guó)際權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)組織普遍將IMS作為NGN網(wǎng)絡(luò)融合以及業(yè)務(wù)和技術(shù)創(chuàng)新的核心標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于大規(guī)模商用部署而言，IMS從技術(shù)本身已足夠成熟。IMS不僅可以實(shí)現(xiàn)最初的VoIP業(yè)務(wù)，更重要的是IMS將更有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源、用戶資源及應(yīng)用資源進(jìn)行管理，提高網(wǎng)絡(luò)的智能，使用戶可以跨越各種網(wǎng)絡(luò)并使用多種終端，感受融合的通信體驗(yàn)。IMS作為一個(gè)通信架構(gòu)，開(kāi)創(chuàng)了全新的電信商業(yè)模式，拓展了整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間。在北美五大電信運(yùn)營(yíng)商中，迄今已有四家部署了朗訊的IMS技術(shù)，對(duì)于無(wú)線和有線融合有著極為重要的象征性意義，標(biāo)志著IMS在全球的部署進(jìn)入到一個(gè)新的階段。當(dāng)然此項(xiàng)技術(shù)系統(tǒng)生長(zhǎng)依然將注意力放在基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)服務(wù)上，實(shí)現(xiàn)全球的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一還有很多需要改變的地方。

　　本質(zhì)說(shuō)明

　　本質(zhì)上說(shuō)是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)技術(shù)植根于移動(dòng)領(lǐng)域，最初是3GPP為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定義的，而在NGN的框架下，IMS應(yīng)同時(shí)支持固定接入和移動(dòng)接入。涵蓋IMS增強(qiáng)特性的3GPPR6已經(jīng)基本凍結(jié)，這標(biāo)志著IMS技術(shù)已經(jīng)走向成熟。在NGN的框架中，終端和接入網(wǎng)絡(luò)是各種各樣的，而其核心網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)IMS，它的核心特點(diǎn)是采用SIP協(xié)議和與接入的無(wú)關(guān)性。順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)IP化的趨勢(shì)，IMS系統(tǒng)采用SIP協(xié)議進(jìn)行端到端的呼叫控制。IP技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，是Internet的主導(dǎo)技術(shù)，它能方便而靈活地提供各種信息服務(wù)，并能根據(jù)客戶的需要快捷地創(chuàng)建新的服務(wù)。但是IP技術(shù)的一個(gè)最突出特性就是“盡力而為”，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院陀?jì)費(fèi)控制方面，卻顯得力不從心，而且只考慮固定接入方式。傳統(tǒng)的基于電路交換的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，雖然具有接入的靈活性，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行語(yǔ)音的交換，但由于無(wú)法支持IP技術(shù)，所以只能形成一種垂直的業(yè)務(wù)展開(kāi)方式，不同業(yè)務(wù)應(yīng)用的互操作性較低，而且需要較多的業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。不同的業(yè)務(wù)分別進(jìn)行業(yè)務(wù)接入、網(wǎng)絡(luò)搭建、業(yè)務(wù)控制和業(yè)務(wù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，甚至包括業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)等主要的網(wǎng)絡(luò)單元也必須建立獨(dú)立的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。所以，直到現(xiàn)在電信業(yè)務(wù)的主流仍然是話音業(yè)務(wù)。新業(yè)務(wù)的部署，在的狀態(tài)下很容易招致更大的風(fēng)險(xiǎn)和成本增加。在這種情況下，不論是移動(dòng)網(wǎng)還是固定網(wǎng)均在向基于IP的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。然而要將IP技術(shù)引入到電信級(jí)領(lǐng)域，就必須考慮到運(yùn)營(yíng)商實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的需求，需要IMS網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)元功能、接口協(xié)議、QoS和安全、計(jì)費(fèi)等方面全面支持固定的接入方式。從的研究看，SIP是具有簡(jiǎn)單性、兼容性、模塊化設(shè)計(jì)和第三方控制性從而成為基于Internet通信市場(chǎng)的主流協(xié)議。所以基于SIP的IMS框架通過(guò)最大限度重用Internet技術(shù)和協(xié)議、繼承蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)特有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和充分借鑒軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使其能夠提供電信級(jí)的QoS保證、對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行有效而靈活的計(jì)費(fèi)，并具有了融合各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)的強(qiáng)大能力。這樣，利用IMS系統(tǒng)，電信運(yùn)營(yíng)商可以低成本地進(jìn)入其向往已久的移動(dòng)領(lǐng)域，而移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商則可以在保證其原有的語(yǔ)音和短信業(yè)務(wù)質(zhì)量不受影響的前提下，輕松引入全新的豐富的多媒體業(yè)務(wù)，即所謂的全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。至于接入的無(wú)關(guān)性，是指IMS借鑒軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用基于網(wǎng)關(guān)的互通方案，包括信令網(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/MEGACO協(xié)議。這樣的設(shè)計(jì)使得IMS系統(tǒng)的終端可以是移動(dòng)終端，也可以是固定電話終端、多媒體終端、PC機(jī)等，接入方式也不限于蜂窩射頻接口，可以是無(wú)線的WLAN，或者是有線的LAN、DSL等技術(shù)。另外，由于IMS在業(yè)務(wù)層采用軟交換網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放式業(yè)務(wù)提供構(gòu)架，可以完全支持基于應(yīng)用服務(wù)器的第三方業(yè)務(wù)提供，這意味著運(yùn)營(yíng)商可以在不改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、不投入任何的設(shè)備成本條件下，輕松地開(kāi)發(fā)新的業(yè)務(wù)，進(jìn)行應(yīng)用的升級(jí)。

　　功能實(shí)體

　　IMS的系統(tǒng)架構(gòu)由六部分組成：

　　業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)層與控制層完全分離，主要由各種不同的應(yīng)用服務(wù)器組成，除了在IMS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)（SIP-AS方式）外，還可以將傳統(tǒng)的窄帶智能網(wǎng)業(yè)務(wù)接入IMS網(wǎng)絡(luò)中（IM-SSF方式），并為第三方業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)提供標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放的應(yīng)用編程接口（OSA SCS方式），從而使第三方應(yīng)用提供商可以在不了解具體網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的情況下，開(kāi)發(fā)出豐富多彩的個(gè)性化業(yè)務(wù)。

　　運(yùn)營(yíng)支撐：由在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)（OCS）、計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)（CG）、網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）、域名系統(tǒng)（DNS）以及歸屬用戶服務(wù)器（HSS/SLF）組成，為IMS網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行提供支撐，包括IMS用戶管理、網(wǎng)間互通、業(yè)務(wù)觸發(fā)、在線計(jì)費(fèi)、離線計(jì)費(fèi)、統(tǒng)一的網(wǎng)管、DNS查詢、用戶簽約數(shù)據(jù)存放等功能。

　　控制層：完成IMS多媒體呼叫會(huì)話過(guò)程中的信令控制功能，包括用戶注冊(cè)、鑒權(quán)、會(huì)話控制、路由選擇、業(yè)務(wù)觸發(fā)、承載面QoS、媒體資源控制以及網(wǎng)絡(luò)互通等功能。

　　互通層：完成IMS網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的互通功能，包括公共交換電話網(wǎng)（PSTN）、公共陸地移動(dòng)網(wǎng)（PLMN）、其他IP網(wǎng)絡(luò)等。

　　接入和承載控制層：主要由路由設(shè)備以及策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能實(shí)體（PCRF）組成，實(shí)現(xiàn)IP承載、接入控制、QoS控制、用量控制、計(jì)費(fèi)控制等功能。

　　接入網(wǎng)絡(luò)：提供IP接入承載，可由邊界網(wǎng)關(guān)（A-SBC）接入多種多樣的終端，包括PSTN/ISDN用戶、SIP UE、FTTX/LAN以及Wimax/Wifi等。

　　IMS系統(tǒng)中涉及的主要功能實(shí)體有：

　　本地用戶服務(wù)器HSS（Home SubscriberServer）HSS在IMS中作為用戶信息存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)，主要存放用戶認(rèn)證信息、簽約用戶的特定信息、簽約用戶的動(dòng)態(tài)信息、網(wǎng)絡(luò)策略規(guī)則和設(shè)備標(biāo)識(shí)寄存器信息，用于移動(dòng)性管理和用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理。它是一個(gè)邏輯實(shí)體，物理上可以由多個(gè)物理數(shù)據(jù)庫(kù)組成。

　　呼叫會(huì)話控制功能CSCF（Call Session Control Function）CSCF是IMS的核心部分，主要用于基于分組交換的SIP會(huì)話控制。在IMS中，CSCF負(fù)責(zé)對(duì)用戶多媒體會(huì)話進(jìn)行處理，可以看作IETF架構(gòu)中的SIP服務(wù)器。根據(jù)各自不同的主要功能分為代理呼叫會(huì)話控制功能P．CSCF（Proxy CSCF）、問(wèn)詢呼叫會(huì)話控制功能I-CSCF（Interrogation CSCF）和服務(wù)呼叫會(huì)話控制功能S．CSCF（Serving CSCF），三個(gè)功能在物理上可以分開(kāi)，也可以獨(dú)立。

　　多媒體資源功能MRF（Multimedia Resource Function）MRF主要完成多方呼叫與多媒體會(huì)議功能。MRF由多媒體資源功能控制器MRFC（Multimedia Resource Function Controller）和多媒體資源功能處理器MRFP（Multimedia Resource Function Processor）構(gòu)成，分別完成媒體流的控制和承載功能。MRFC解釋從S．CSCF收到的SIP信令，并且使用媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議指令來(lái)控制MRFP完成相應(yīng)的媒體流編解碼、轉(zhuǎn)換、混合和播放功能。

　　網(wǎng)關(guān)功能網(wǎng)關(guān)功能主要包括：出IMS網(wǎng)關(guān)控制功能BGCF（Breakout Gateway ControlFunction）、媒體網(wǎng)關(guān)控制功能MGCF（Media Gateway Control Function）、IMS媒體網(wǎng)關(guān)IMS．MGW（IMS Media Gateway）和信令網(wǎng)關(guān)SGW（SignalingGateway）。