基于IMS的業(yè)務(wù)融合技術(shù)及應(yīng)用

【摘要】IMS是構(gòu)建在分組域核心網(wǎng)之上、以SIP為控制協(xié)議的多媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)，是目前國內(nèi)三大運(yùn)營商熱衷的技術(shù)，也是三網(wǎng)融合之路上的又一新星。基于IMS的業(yè)務(wù)融合，現(xiàn)階段主要通過現(xiàn)有移動網(wǎng)或固網(wǎng)將呼叫通過錨定方式轉(zhuǎn)接到IMS核心網(wǎng)，再由IMS核心網(wǎng)觸發(fā)業(yè)務(wù)平臺實現(xiàn)。

一、引言

全業(yè)務(wù)經(jīng)營是各運(yùn)營商今后發(fā)展的重點，智能化、融合化、寬帶化、扁平化是核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步發(fā)展的目標(biāo)。

IP多媒體網(wǎng)絡(luò)（以下簡稱IMS）是基于IP的多媒體業(yè)務(wù)與會話控制核心網(wǎng)絡(luò)。IMS各網(wǎng)元間的接口為基于SIP協(xié)議的開放接口，其靈活性和標(biāo)準(zhǔn)化為支持廣泛業(yè)務(wù)提供可能，為此IMS支持各種融合業(yè)務(wù)的公共平臺，不依賴于任何接入技術(shù)和接入方式，同時IMS具有解決業(yè)務(wù)嵌套的能力，解決了業(yè)務(wù)增多之后的嵌套問題。因此IMS已被業(yè)界認(rèn)同為實現(xiàn)固定移動融合（全業(yè)務(wù)）的網(wǎng)絡(luò)解決方案。

本文從IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)入手，對基于IMS的業(yè)務(wù)融合方案、應(yīng)用及關(guān)鍵的錨定技術(shù)進(jìn)行研究。

二、IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

IMS網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1所示：

IMS網(wǎng)絡(luò)由業(yè)務(wù)層、控制層、終端組成，不同層面之間采用開放接口協(xié)議，提供以IP為承載的、基于SIP協(xié)議的多媒體會話業(yè)務(wù)的控制能力和業(yè)務(wù)提供能力，支持1x/HRPD、WLAN、xDSL、LAN、光纖接入、支持傳統(tǒng)POTS電話的接入，并可以與移動網(wǎng)、固定電話網(wǎng)以及其他網(wǎng)絡(luò)互通。

IMS業(yè)務(wù)層網(wǎng)絡(luò)完成IMS業(yè)務(wù)的提供、執(zhí)行IMS業(yè)務(wù)能力的抽象與開放。各IMS業(yè)務(wù)能力之間可以相互調(diào)用，并且能夠開放給自營業(yè)務(wù)平臺，還能夠通過業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)開放給第三方業(yè)務(wù)平臺。業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)的開放方式包括WebService接口開放、Mashup平臺開放、Widget組件形式開放等。

三、基于IMS的業(yè)務(wù)融合

業(yè)務(wù)融合指用戶可以通過不同接入手段而使用網(wǎng)絡(luò)所有業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)融合主要受市場競爭和對業(yè)務(wù)需求驅(qū)動。業(yè)務(wù)融合的最終目標(biāo)是使用任何終端設(shè)備，選擇一個最適合用戶所處位置和需求的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)任何業(yè)務(wù)的能力。業(yè)務(wù)融合使通信更容易和方便，既擴(kuò)大了用戶的活動空間，又節(jié)省費(fèi)用。融合的目的就是結(jié)合各種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，在基本業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上提供豐富多彩的增值業(yè)務(wù)。

目前基于IMS的業(yè)務(wù)融合方案為：為不同的控制層引入統(tǒng)一的業(yè)務(wù)層。從用戶體驗，也就是從終端上來看，融合或者說集成更加深入，擁有多種終端的用戶從不同的接入網(wǎng)都能使用相同或相近的業(yè)務(wù)。由于業(yè)務(wù)層（包括業(yè)務(wù)提供層和業(yè)務(wù)管理層）的融合并且引入了IMS，互聯(lián)互通主要會在IMS和其他各種接入網(wǎng)絡(luò)的媒體和信令控制層之間進(jìn)行。本身支持IP的終端可以選擇連接IMS網(wǎng)絡(luò)，也可以選擇連接其他IP網(wǎng)絡(luò)，如軟交換和Internet等；本身不支持IP的終端仍然通過傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)使用業(yè)務(wù)。即：在此階段IMS不能管理所有的接入網(wǎng)，但在和其他多種網(wǎng)絡(luò)需要互通的時候，IMS可以在其中扮演網(wǎng)關(guān)（信令和媒體轉(zhuǎn)換）的角色。IMS可以被看作是支持IP多媒體業(yè)務(wù)的、功能強(qiáng)大的智能網(wǎng)，為IMS管理的所有用戶終端（UE）都提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)。但由于IMS并不能管理全部的UE，因此在和其他域的互通過程中IMS的能力會受到限制，而UE在跨越不同的接入網(wǎng)時也會感到業(yè)務(wù)的不連續(xù)，甚至不能使用。

四、融合技術(shù)應(yīng)用

通過IMS的業(yè)務(wù)融合技術(shù)，運(yùn)營商可以通過移動網(wǎng)、固定電話網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)為用戶提供統(tǒng)一業(yè)務(wù)。

應(yīng)用場景一：移動網(wǎng)用戶通過錨定AS與固網(wǎng)用戶實現(xiàn)融合業(yè)務(wù)。

實現(xiàn)過程為：當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)移動用戶或者固網(wǎng)用戶簽約IMS域業(yè)務(wù)時，移動用戶采用Anchor AS錨定方式，固網(wǎng)用戶采用SHLR錨定方式，用戶的全部呼叫消息都要路由IMS網(wǎng)絡(luò)，由IMS域網(wǎng)元（業(yè)務(wù)AS、CSCF、MGCF等）執(zhí)行各種業(yè)務(wù)處理邏輯。IMS作為客戶端觸發(fā)業(yè)務(wù)平臺。

應(yīng)用場景二：IMS軟終端呼叫移動網(wǎng)手機(jī)（與固網(wǎng)POS機(jī)、IMS軟終端同時綁定同振業(yè)務(wù)）的虛擬網(wǎng)、點擊撥號的多業(yè)務(wù)嵌套。

這三個業(yè)務(wù)的使用場景分析如下：同振為被叫業(yè)務(wù)；虛擬網(wǎng)為主叫業(yè)務(wù)；點擊撥號在軟終端發(fā)起呼叫時為主叫業(yè)務(wù)；點擊撥號在手機(jī)為被叫時為被叫業(yè)務(wù)（軟終端不會直接作為被叫）。由于有點擊撥號業(yè)務(wù)嵌套，從業(yè)務(wù)邏輯看，點擊撥號業(yè)務(wù)必須是主叫的第一個業(yè)務(wù)和被叫的最后一個觸發(fā)業(yè)務(wù)。由于同時要做點擊撥號業(yè)務(wù)觸發(fā)，基于WIN協(xié)議的局限性，此場景不能在移動網(wǎng)進(jìn)行虛擬網(wǎng)觸發(fā)；同時由于目前固網(wǎng)無法觸發(fā)點擊撥號軟終端，因此此場景只能在IMS域做觸發(fā)。

該場景多業(yè)務(wù)嵌套流程如下：IMS軟終端發(fā)起呼叫；IMS根據(jù)主叫軟終端的業(yè)務(wù)屬性，觸發(fā)點擊撥號平臺，點擊撥號將主叫號碼改為對外號碼，繼續(xù)接續(xù)；IMS根據(jù)主叫軟終端的業(yè)務(wù)屬性，觸發(fā)第二個業(yè)務(wù)-虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺，虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺完成主被叫長短號變換，繼續(xù)接續(xù)；呼叫走入被叫流程，IMS查詢HSS得到被叫業(yè)務(wù)屬性，觸發(fā)同振業(yè)務(wù)；IMS根據(jù)被叫手機(jī)的業(yè)務(wù)，觸發(fā)第二個被叫業(yè)務(wù)-點擊撥號，點擊撥號觸發(fā)同振，被叫軟終端振鈴；IMS將呼叫轉(zhuǎn)至移動網(wǎng)，最終接續(xù)被叫手機(jī)；IMS將呼叫轉(zhuǎn)至固網(wǎng)，最終將呼叫接續(xù)到被叫固話。

五、融合關(guān)鍵技術(shù)

基于IMS的業(yè)務(wù)融合關(guān)鍵技術(shù)是在呼叫過程中實現(xiàn)了呼叫錨定（Call Anchoring）。錨定就是將各種傳統(tǒng)接入方式的終端用戶的呼叫通過某種方式路由到IMS域，使這些用戶能夠享受IMS業(yè)務(wù)的過程。對于運(yùn)營商來說，錨定業(yè)務(wù)可以極大的提高競爭力，在IMS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中占據(jù)有利地位，同時節(jié)約更多的成本；對于用戶來說，可以不用更換號碼提前享受IMS豐富的業(yè)務(wù)，如融合Centrex、VCC等。移動網(wǎng)錨定過程由錨定AS將被叫號碼改變?yōu)橹付ǖ穆酚纱a，將原被叫號碼存放于原被叫信息中，由GMGW或者GMSC通過話路路由方式將呼叫接續(xù)到MGCF進(jìn)入IMS域。基于ANSI和SIP協(xié)議，錨定服務(wù)器在組網(wǎng)上作為端設(shè)備同時接入CS域和IMS域，在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖2所示：

配合IMS計費(fèi)模塊包括兩個方面：配合錨定用戶主

叫計費(fèi)、配合錨定用戶被叫計費(fèi)。對于有特殊計費(fèi)要求的錨定業(yè)務(wù)，錨定AS上需要配置業(yè)務(wù)的相關(guān)信息，錨定AS根據(jù)主被叫的關(guān)系，將計費(fèi)前綴添加在被叫號碼前發(fā)給計費(fèi)系統(tǒng)。

六、結(jié)束語

IMS以其業(yè)務(wù)、控制、承載完全分離的水平架構(gòu)，集中的用戶屬性和標(biāo)準(zhǔn)開放的業(yè)務(wù)接口、靈活的IP多媒體業(yè)務(wù)提供等特性，成為移動網(wǎng)和固網(wǎng)業(yè)務(wù)融合的基礎(chǔ)。基于IMS的業(yè)務(wù)融合符合整個通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)融合的方向。IMS架構(gòu)的引入，使各業(yè)務(wù)平臺和各控制層核心網(wǎng)間、業(yè)務(wù)平臺內(nèi)能力組件間以及業(yè)務(wù)平臺間的接口標(biāo)準(zhǔn)化。基于IMS的業(yè)務(wù)融合技術(shù)，為全業(yè)務(wù)運(yùn)營商降低了部署3G網(wǎng)絡(luò)的成本并增強(qiáng)了核心層的控制和業(yè)務(wù)支持。

參考文獻(xiàn)

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[2] Gonzalo Camarillo，張同須等譯. 3G IP多媒體子系統(tǒng)IMS———融合移動網(wǎng)與因特網(wǎng).北京：人民郵電出版社，2006