IMS应用模式研究

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IMS是在3GPPR5版本的基础上提出的IP多媒体子系统。IMS是在承载网络的基础上附加的网络,用户通过无线接入网和3G核心网的分组域接入IMS。IMS主要采用SIP协议,可以向用户提供综合的话音、数据和多媒体业务。移动网络引入IMS的初衷是为移动用户提供多媒体业务,但是由于IMS的体系具有与接入的无关性、支持用户漫游等优点,这给用IMS实现网络融合带来了前所未有的契机。目前,3GPP、ITU-T和TISPAN等国际标准化组织都将IMS技术作为研究的重点,IMS技术已经成为NGN核心控制层发展的技术方向之一。国际、国内运营商已经开始进行IMS的实验,并逐步商用。本文将对IMS应用的模式进行分析和探讨。

IMS标准进展情况

IMS由3GPP标准组织在R5版本提出,R5版本主要定义IMS的核心结构、网元功能、接口和流程等内容,R5版本的IMS规范在2002年第三季度冻结;R6版本增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和WLAN接入等特性,R6版本已经在2005年第一季度冻结;目前,3GPPR7版本的规范正在制订,其加强了对固定、移动融合的标准化制订,要求IMS支持xDSL、cable等固定接入方式,同时IMS与电路域语音平滑切换的方案(VCC)也成为R7版本的研究热点。

TISPAN和ITU-T标准组织主要从固网的角度出发研究IMS的相关标准。IMS是TISPAN和ITU-T定义的NGN体系架构中的业务子系统之一,TISPANIMS是在3GPPR6IMS核心规范的基础上对功能实体和协议进行扩展,支持固定接入方式。目前,TISPAN对IMS支持固定宽带用户接入的架构已经制定完成,TISPAN和ITU-T在IMS领域研究的主要热点集中在IMS应用于固网时对SIP协议的要求,主要包括IMS网络实现PSTN/ISDN模拟(Simulation)业务的SIP协议流程、参数要求等,以及IMS网络与其他SIP网络互通(如软交换网络)的互通模型、互通流程和协议映射要求。在2006年日本的NGNGSI会议上,AT&T等运营商还提出了要求IMS网络能够支持PBX接入,要求ITU-T对IMS如何接入PBX、如何提供多用户的鉴权等技术问题进行研究。从目前的研究进度来看,IMS应用于移动的标准已经成熟,但是基于IMS的应用于固网的技术标准还处于发展阶段。由于有线和无线网络在网络带宽、资源管理和业务定位等方面存在差异,TISPAN和ITU-T在这些方面对IMS进行研究,由IMS标准的研究热点可以看出,随着IMS应用的逐渐临近,IMS的研究热点已经从架构进入到协议和技术方案等细节,这将大大促进IMS的产品化进程。

IMS的应用模式

目前,西门子、朗讯、爱立信、华为和诺基亚等公司都可以提供IMS产品,但目前的产品主要基于3GPPR5版本,大部分厂家承诺将在2006年提供基于3GPPR6版本的IMS商用设备。目前厂家的IMS产品只实现了部分TISPANIMS的功能,完全实现TISPANIMS的商用产品预计会晚些。各厂家IMS主要能够提供的业务包括:PoC、Presence、Videosharing等给移动终端提供的多媒体业务,以及给固定终端提供的IPCENTREX业务、部分PSTN基本业务和补充业务等。

目前,国际运营商都对IMS给予了高度关注,很多运营商已经开始对IMS技术进行试验,部分运营商开始进行商用部署。TIM、CSL、Cingular等移动运营商已经开始商用IMS设备,为移动用户提供实时视频共享、PoC及其它P2P的移动多媒体应用。Telefonica、KPN等固网运营商采用IMS设备在固网上为企业用户提供IPCentrex、企业用户呼叫管理、语音邮箱等业务,为宽带用户提供VoIP第二线、语音邮箱、一号通、用户呼叫自我管理等业务。综合运营商对IMS尤其关注,他们希望通过IMS实现网络融合,WiFiVoIP与WCDMA电路域语音的切换成为关注的热点。下面将对这三种应用模式进行详细的介绍。

移动网的应用模式

IMS是在3GPPR5中引入的,主要为移动用户提供多媒体业务,IMS基于移动网络的标准已经成熟,并逐步开始商用。IMS在移动网的应用主要是在分组域的基础上提供业务,用户通过无线接入网和3G核心网的分组域接入IMS,IMS向移动用户提供多媒体业务。

由于移动网络无线资源有限,用IMS在分组域承载语音会占用较多的无线资源,造成语音质量下降等QoS问题,因此对于话音及补充业务仍然在电路域承载,IMS主要定位于在分组域的基础上提供多媒体业务。目前,IMS在移动网提供的业务主要包括PoC、Videosharing、即时消息等多媒体业务。

固网的应用模式

由于IMS与接入的无关性,IMS也可以接入固网宽带用户,为用户提供业务。用户的SIP终端、SIPIAD可以通过xDSL、以太网、cable或WLAN等接入方式接入到IMS网络,通过应用服务器为企业用户提供IPCentrex、企业用户呼叫管理、语音邮箱等业务,为宽带用户提供VoIP第二线、语音邮箱、一号通、用户呼叫自我管理等业务。

虽然TIPSAN、ITU-T等国际标准化组织已经开始研究用IMS提供窄带POTS终端的接入、提供PSTN/ISDN仿真的业务能力,但IMS在提供PSTN/ISDN仿真的业务能力方面存在不足,需要对功能实体进行扩展、对SIP协议进行扩展来支持PSTN仿真的业务能力,这都对IMS提出了更高的要求。因此,目前的IMS网络在固网中主要定位于为固网宽带用户提供PSTN的模拟业务和IP多媒体业务。

FMC的应用模式

由于IMS与接入无关的特性,所以其天然就可以实现固定和移动用户的综合接入。综合运营商希望采用固定和移动融合的IMS,实现FMC。目前,综合运营商都比较关注用IMS实现网络融合,比较热门的业务是WiFi与移动网的业务切换。美国和欧洲的很多运营商计划近期用IMS向企业提供WiFiVoIP与WCDMA电路域语音的切换。用户使用WCDMA和WiFi的双模终端,当用户位于公众网络时,通过WCDMA无线网络接入3G电路域,享受语音基本业务和补充业务。当用户漫游到企业WLAN的覆盖范围内,用户终端通过WLAN接入到IMS网络,用IMS网络来提供VoIP的语音业务。目前这种应用模式受到许多综合运营商的关注,3GPP也在制订WCDMA和WiFi双模终端语音切换的规范。

IMS应用情况分析

通过对目前IMS应用情况进行分析可以看出IMS的应用情况具有如下特点:

·移动运营商已经开始商用,固网运营商还处于实验阶段。大部分运营商着手进行IMS实验,只有少部分运营商开始进行IMS商用。目前商用和实验的IMS系统大部分集中于移动运营商。

·移动运营商主要是用IMS在移动网络的基础上提供POC、视频共享等多媒体增值业务。

·固定运营商对IMS的应用重点集中在给企业客户提供IPCENTREX和公众客户的VoIP第二线业务。

·固定、移动综合运营商希望通过统一的IMS核心网接入固定和移动用户,对WCDMA与WLAN的语音切换业务十分关注。具体的应用模式还有待明确。

·运营商的IMS应用都是单厂家、单系统的应用,IMS产品的互通性还有待验证,并且目前的IMS应用还没有引入QoS控制机制。

IMS作为NGN控制层发展的重要技术,固定和移动运营商都对此给予了高度的关注,特别是基于IMS的网络融合更成为业界研究的热点,QoS和系统互通等技术问题将成为影响IMS应用的关键问题。

来源:IMS


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