技术新知 IMS技术简介

　　 

    随着运营商全业务经营越来越近，中国的运营商都有或者都将有两张以上的网络来提供同质业务。例如，取得3G牌照后的中国电信和网通，将会通过移动网、小灵通和固定网来提供话音业务和数据业务。由于各个网络之间相互独立，势必成为竞争关系。

在这种情况下，网络融合也成为目前网络技术的一个热门话题。电信专家希望找到一种技术，来将各种接入技术的网络资源融合在一起，提供统一的业务。例如，将移动网络、小灵通和固定网络资源整合起来提供话音数据业务，这样就改变了目前这些网络之间相互竞争的关系，是他们成为一种互补的关系。要达到这样的网络融合目的，就需要一种网络控制技术。这个网络控制技术独立于接入网络，独立于上层的应用。

    目前，各个标准组织一致认为IMS具备这样的能力来实现网络的融合。

    IMS（IP多媒体子系统）最初是3GPP组织制定的3G网络核心技术标准，目前已被ITU－T和ETSI（欧洲电信标准化委员会）认可，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作为3GPP在版本中提出的IP多媒体架构，到目前为止有R5、R6和R7三个版本。提出了全IP的网络架构，采用SIP协议进行控制，实现移动性管理、多媒体会话信令和载体业务传输，实现端到端的IP业务。

    IMS全业务网络分成了四个部分：IMS核心控制部分、应用层、接入层以及传统TDM/R4网络互通层面。

    IMS核心控制部分包括这个网络单元包含CSCF、HSS、PDF等部件，提供用户的统一认证、呼叫的控制、策略管理、漫游和计费等功能。IMS网络选择SIP协议作为呼叫控制协议；认证机制采用移动网络常用的AKA挑战应答认证机制；数据库的查询采用在RADIUS协议基础上开发的Diameter协议；在网络安全方面采用IPSec技术和TLS安全传送协议。所有这些协议都是Internet通用的标准协议标准。IMS不同于传统软交换的一个关键地方就是在核心控制成面引入HSS（原籍用户服务器）。这一点继承蜂窝移动通信系统特有的网络技术，沿用原籍网络和访问网络的概念，采用移动性管理技术以及集中设置的网络数据库支持用户漫游和切换。

    应用层面

    该层面为用户提供多媒体业务，它独立于网络的接入层、核心控制层存在，保证业务开发和提供的独立性。

    接入层面IMS作为控制核心层面，用户可以通过 GPRS、UMTS、WMN/WLAN和 CDMA、DSL、接入业务网，这些网络统称为IP-CAN.

    互连互通层面在与固定与移动电话网互通方面，采用基于网关的互通方案，同样有信令网关（SGW）、媒体网关（MGW）、媒体网关控制器（MGCF）等网元，而且在MGCF及MGW也采用IETF和ITU－T共同制订的H.248协议。

    IMS技术的特点

    IMS是一个核心控制层，接入IMS网的接入网是IP-CAN，即接入网可以是任何IP网：WCDMA网、CDMA2000网，WLAN或者ADSL，Cable 都可以接入到IMS域。IMS提供的核心控制层面与接入无关，这样才可以真正的实现FMC.

    IMS可以实现号码与人的绑定，不管用户采用什么样的终端进行通信，使用哪种接入网进行通信，IMS都可以用一个号码来标识这个用户。并且用户可以同时注册在多个不同类型的终端上实现一号通。

    IMS网络结构中，应用层面与接入网络无关，业务层面通过开放的接口与IMS控制层面相连。这种结构使业务开发商可以非常独立的开发业务然后通过IMS提供给各种接入环境下的用户。大大加快了业务开发速度。

    IMS域具有漫游的特性，不管用户从哪里接入网络都可以通过IMS漫游或者GGSN漫游的方式回到家乡的CSCF提供服务。

    IMS具有控制网络资源使用的能力，用户对网络资源的控制受到IMS的限制。

    IMS能对业务进行有效而灵活的计费，能提供会话的业务类别、业务流量、业务时段等基本信息，供运营商制订不同的计费策略。

    IMS在网络融合中的作用

    虽然IMS是针对移动通信而提出的，但在实现网络融合愿望的驱动下，IMS已经扩展到固网通信领域。

    目前TISPAN工作组推荐的NGN的体系结构，采用基于IMS架构的NGN.

    在TISPAN的NGN架构中，主要使用3GPP的IMS的核心网络作为核心控制系统，并在3GPP规范的基础上对IMS系统进行扩展以支持xDSL等固定接入方式。由于有线和无线网络在网络带宽、终端鉴权、位置信息和资源管理等多方面存在差异，TISPAN将在这些方面加以扩展，实现固定接入。

    未来网络的融合主要体现在控制层的融合上。控制层的融合采用IMS技术，当然3GPP <div align="right">和R6的IMS还主要是针对移动接入网，在R7中增加了固网接入的支持后，IMS可以真正成为融合的控制层面。</div>

    R7的版本其最大的特性就是固定网络的接入。应该说R7的版本是未来IMS作为核心网络，作为固定和移动网络或者是作为NGN核心网络的一个基础的版本。向固网接入迈出的第一步，就是VCC（Voice Call Continuity ）技术，用来实现GSM\UMTS\WLAN之间的无缝切换控制。

    虽然目前，IMS被作为网络融合的技术被多方接受，但是IMS在标准乃至商品的成熟性等问题仍有很多问题。 但是IMS毕竟向网络融合迈出了坚实的一步，让我们拭目以待，IMS真正承担起网络融合的重任。

    北电IMS网络融合系统

    早在6年以前，北电就开始基于SIP的多媒体业务的开发，北电基于SIP协议的多媒体控制和业务平台MCS5200就是北电IMS平台的基础，在这个基础之上北电开发了CSCF和应用服务器AS5200.同时在北电的HLR的基础之上开发HSS.

    北电在SIP技术和VoIP技术的研发上始终处于领先地位，目前为止我们已经在全球部署了40多个基于SIP技术的网络。这些网络都是准IMS网络，非常容易升级为标准的IMS网络。

    北电目前是在VoIP部署最广泛的设备制造商，全球部署了两千万个VoIP端口。这些网络部署都对将来正式大规模商用IMS奠定了基础。

    北电的IMS系统具有很好的兼容性，北电全球具有6个IMS开放实验室，这些开放实验室提供给业务供应商来进行业务整合的测试，我们具有100多个合作伙伴，覆盖业务平台、终端设备。这些系统更与电IMS核心控制平台实现了互联互通。因此通过北电的IMS，运营商可以向用户提供V-CRBT、IP Centrex、Conference、IM、POC等丰富的业务。

    在中国的北京，我们也建立起了IMS实验室，在这个实验室里我们成功的与近10个应用开发商的应用服务器进行了互通测试，其中包含很多中国的应用服务器供应厂商，例如东信北邮的多媒体彩铃平台。在这个实验室里我们还完成了中的IMS第一阶段测试工作，取得了很好的成绩。

    北电还有两个与客户合作的创新实验室，与运营商一起进行IMS技术和业务的开发和测试。北电和IBM还建立了联合实验室，通过这个联合实验室环境，可以大大简化运营商在网络部署和业务开的周期。

    北电即将商用的VCC（Voice Call Continuity）实现方案，可以实现GSM\UMTS\WLAN之间的无缝切换。北电网络Wireless Mobility Gateway 6000 （WMG 6000）是这解决方案的关键网络部件，这个设备符合3GPP R7规范，为3G和WLAN的无缝整合提供了核心控制层面的保证。这个技术的部署可以大大降低运营商部署3G网络的成本。这个技术的实现，可以真正做到各种无线接入网的融合，向FMC迈进了坚实的一步。

原文转自：http://www.ltesting.net