IMS應(yīng)用及存在問題的探討
中國電信股份有限公司北京研究院 趙慧玲 于建港 2006/06/19
由于基于IP的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)技術(shù)給傳統(tǒng)電信運(yùn)營商帶來的挑戰(zhàn)，電信運(yùn)營商正在積極尋求能夠駕馭IP網(wǎng)絡(luò)的解決方案。NGN的體系架構(gòu)經(jīng)過千錘百煉試圖打造這樣一個美好的未來，使運(yùn)營商能夠控制和管理基于IP的網(wǎng)絡(luò)并具有業(yè)務(wù)管理的能力。讓網(wǎng)絡(luò)的體系具備融合的能力，在業(yè)務(wù)層面具有靈活擴(kuò)展和組合的能力，在用戶接入層面能夠進(jìn)行接入控制、標(biāo)識和管理。這樣一種體系架構(gòu)是NGN的內(nèi)涵所在。人們開始寄希望于IMS能夠給予這個承諾，并大膽開始了這種嘗試。IMS使移動和固定的融合成為可能，使基于IP的業(yè)務(wù)控制和管理成為可能，NASS和RACE使接入管理和控制成為可能。
從設(shè)備的開發(fā)方面看，國內(nèi)外主流廠商都在進(jìn)行IMS產(chǎn)品的開發(fā)，也提出了明確的產(chǎn)品計劃。這些計劃能否順利推進(jìn)，很大程度上受到標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程市場需求的限制，2006年應(yīng)用于移動的IMS設(shè)備可以投入商用，應(yīng)用于固網(wǎng)的IMS設(shè)備會晚些。
IMS是3GPP在R5版本提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，它的核心特點是采用基于SIP協(xié)議控制上層業(yè)務(wù)會話和與接入網(wǎng)的無關(guān)性，通過IMS可以提供的IP多媒體業(yè)務(wù)以及實時的VoIP業(yè)務(wù)，支持分組域業(yè)務(wù)的漫游。同時，在網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展趨勢下，3GPP、ETSI和ITU－T都在研究基于IMS的移動與固定網(wǎng)絡(luò)融合方案。目前，IMS的產(chǎn)品主要是基于3GPPR5版本的，大部分廠家承諾在2006年提供基于R6版本的IMS商用設(shè)備。
IMS的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程
IMS由3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織在R5版本提出，R5版本主要定義IMS的核心結(jié)構(gòu)、網(wǎng)元功能、接口和流程等內(nèi)容；R6版本增加了部分IMS業(yè)務(wù)特性、IMS與其他網(wǎng)絡(luò)的互通規(guī)范和WLAN接入等特性；R7版本加強(qiáng)了對固定、移動融合的標(biāo)準(zhǔn)化制訂，要求IMS支持xDSL、cable等固定接入方式，目前3GPPR5和R6版本已經(jīng)凍結(jié)。
TISPAN和FGNGN標(biāo)準(zhǔn)組織主要從固網(wǎng)的角度出發(fā)研究NGN的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。IMS是TISPAN定義的NGN體系架構(gòu)中的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之一，TISPANIMS是在3GPPR6IMS核心規(guī)范的基礎(chǔ)上對功能實體和協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展，支持固定接入方式。TISPAN的NGNR1標(biāo)準(zhǔn)在2005年底發(fā)布。IMS的技術(shù)特點是能夠支持業(yè)務(wù)漫游功能、靈活的業(yè)務(wù)觸發(fā)模式、集中用戶數(shù)據(jù)庫管理功能、QoS策略功能和統(tǒng)一認(rèn)證、鑒權(quán)功能。其長處是開放性好、標(biāo)準(zhǔn)化強(qiáng)；能夠控制和管理基于SIP的業(yè)務(wù)，并能夠進(jìn)行多種業(yè)務(wù)的組合，提供語音業(yè)務(wù)并不是IMS的長項。
IMS的主要應(yīng)用
目前IMS的應(yīng)用主要有以下幾種類型：
給移動用戶提供多媒體業(yè)務(wù)。Cingular、T－Mobile、TIM、CSL、Eurotel等移動運(yùn)營商均為此應(yīng)用模式。
給企業(yè)用戶提供融合的企業(yè)應(yīng)用。Sprint、Telefonica、SBC等運(yùn)營商采用此方式為企業(yè)用戶提供IPCENTREX業(yè)務(wù)。
固定運(yùn)營商給寬帶用戶提供VoIP業(yè)務(wù)。BellSouth、KPN、Telefonica等固定運(yùn)營商采用此模式為寬帶用戶提供VoIP的第二線業(yè)務(wù)。
綜合運(yùn)營商為用戶提供的固定和移動融合的IMS，目前比較熱門的業(yè)務(wù)是WiFi與移動網(wǎng)的業(yè)務(wù)切換。Cingualr（移動）和SBC（固定）計劃近期向企業(yè)提供WiFiVoIP與WCDMA電路域語音的切換，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)WiFi到WCDMA的單向切換。BT和FT近期完成類似業(yè)務(wù)的測試，但是實現(xiàn)方案有所不同。
與IPTV結(jié)合提供視頻和消息類、會話類業(yè)務(wù)的組合業(yè)務(wù)，在今年GLOBALCOM2006展會上有許多這樣的應(yīng)用展出。目前IMS的應(yīng)用情況具有如下特點：
首先，移動運(yùn)營商已經(jīng)開始了IMS的商用，固網(wǎng)運(yùn)營商還處于實驗階段。大部分運(yùn)營商正著手進(jìn)行IMS實驗，只有少部分運(yùn)營商開始進(jìn)行IMS商用。目前商用和實驗的IMS系統(tǒng)大部分集中于移動運(yùn)營商。
其次，移動運(yùn)營商主要是用IMS在移動網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提供PoC、視頻共享等多媒體增值業(yè)務(wù)。
最后，固定運(yùn)營商對IMS的應(yīng)用重點集中在給企業(yè)客戶提供IPCENTREX和公眾客戶的VoIP第二線業(yè)務(wù)。
固定、移動綜合運(yùn)營商希望通過統(tǒng)一的IMS核心網(wǎng)接入固定和移動用戶，對WCDMA與WLAN的語音切換業(yè)務(wù)十分關(guān)注。但目前IMS的融合應(yīng)用還處于實驗階段，具體的應(yīng)用模式還不十分明朗。
運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略與其定位是緊密相關(guān)的，美國運(yùn)營商從市場的發(fā)展趨勢和企業(yè)定位出發(fā)，根據(jù)企業(yè)策略和自身的需求，裁減和改造網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，制訂IMS的發(fā)展策略。例如Sprint的定位是引領(lǐng)全球移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，成為媒體與信息業(yè)務(wù)的集成和提供商，因此選擇IMS作為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制核心。Sprint在2005年之前，主要提供移動業(yè)務(wù)和企業(yè)寬帶業(yè)務(wù)，2004年底開始部署IMS為企業(yè)客戶提供IPCentrex業(yè)務(wù)。通過一年的實踐，現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用證明了IMS的可用性。2005年中期，Sprint收購了NextTel，為了降低兩網(wǎng)的運(yùn)維費(fèi)用，Sprint重新定位IMS，向移動和固網(wǎng)公眾用戶提供融合多媒體業(yè)務(wù)的核心控制網(wǎng)，計劃在2008年開始轉(zhuǎn)移iDEN用戶到IMS網(wǎng)。由于EV－DO無法支持語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的并發(fā)，因此Sprint很關(guān)注在移動網(wǎng)實現(xiàn)VoIP以及語音在WiFi和3G網(wǎng)之間的切換。由于Sprint沒有本地寬帶接入和視頻媒體版權(quán)，因此與Cable公司合資為固定和移動用戶提供無差別的通信及多媒體娛樂業(yè)務(wù)。由于EV－DO無法支持語音和數(shù)據(jù)的并發(fā)業(yè)務(wù)，而HSDPA可以支持并發(fā)，因此Cingular部署了HSDPA無線網(wǎng)，采用差異化服務(wù)與Sprint和Verizon競爭，近期將部署IMS實現(xiàn)VideoSharing業(yè)務(wù)，一年后實現(xiàn)POC業(yè)務(wù)。
BellSouth作為固網(wǎng)運(yùn)營商，受到移動網(wǎng)和VoIP公司的威脅，用戶轉(zhuǎn)網(wǎng)率提高，語音業(yè)務(wù)收入持續(xù)下降，因此目前特別關(guān)注WiFi和WCDMA的語音無縫切換業(yè)務(wù)。由于BellSouth擁有衛(wèi)星電視DirectTV公司，因此語音業(yè)務(wù)與TV結(jié)合可以為用戶提供捆綁和融合的業(yè)務(wù)。
IMS可以提供和管理分組業(yè)務(wù)、實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的交互，成為各運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展目標(biāo)。目前，固定運(yùn)營商對為固定用戶提供移動業(yè)務(wù)非常關(guān)注，比如語音和IPTV業(yè)務(wù)在WiFi、3G網(wǎng)絡(luò)間的跨網(wǎng)漫游，而移動運(yùn)營商則更關(guān)注利用多媒體業(yè)務(wù)的提供，如Videosharing等。
IMS為電信業(yè)務(wù)與企業(yè)應(yīng)用結(jié)合提供了可能，可以為企業(yè)客戶提供高價值的服務(wù)，比如消息、語音業(yè)務(wù)與Email和OA、ERP等的結(jié)合可以提供無縫的通信辦公系統(tǒng)。目前，Sprint、Cingular等與IBM和Motorola開展合作，設(shè)備提供商Lucent與IBM、BEA等開展了合作，這種IT與電信業(yè)的合作將發(fā)揮各自的優(yōu)勢，成為未來電信業(yè)務(wù)發(fā)展的趨勢。
IMS在固網(wǎng)應(yīng)用中需要解決的若干問題
固定、移動綜合運(yùn)營商希望通過統(tǒng)一的IMS核心網(wǎng)接入固定和移動用戶，對WCDMA與WLAN的語音切換業(yè)務(wù)十分關(guān)注。但目前IMS的融合應(yīng)用還處于實驗階段，具體的應(yīng)用模式還不十分明朗。將IMS引入固網(wǎng)還有很多問題尚未解決。
軟交換和IMS的關(guān)系
軟交換技術(shù)的主要優(yōu)勢是可以提供成熟的語音業(yè)務(wù)，軟交換技術(shù)已經(jīng)具備了替代電路交換機(jī)的能力，并具備一定的寬帶多媒體業(yè)務(wù)能力。IMS技術(shù)的主要優(yōu)勢是IMS體系架構(gòu)可以支持移動性管理，基于SIP協(xié)議，具有業(yè)務(wù)應(yīng)用的靈活性，并具有一定的QoS保障機(jī)制，因此IMS在寬帶用戶的漫游管理和業(yè)務(wù)能力方面更具有優(yōu)勢。IMS接入窄帶用戶提供PSTN仿真業(yè)務(wù)的能力還處于研究階段，支持ISDN業(yè)務(wù)、V5接入等傳統(tǒng)PSTN接入方式還沒有開始研究，因此IMS距離完全繼承PSTN網(wǎng)絡(luò)能力提供PSTN業(yè)務(wù)還有相當(dāng)?shù)木嚯x。
用戶接入問題
IMS并沒有實現(xiàn)完全的與接入的無關(guān)性，由于有線與無線接入方式的不同而導(dǎo)致傳輸帶寬的不同，無線接入方式由于帶寬資源有限所以要求P－CSCF支持SIP的壓縮，而對于有線接入方式則沒有這種要求。因此不同接入方式對于IMS的功能實體的要求有所差異。基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合考慮了業(yè)務(wù)層的融合，并沒有解決位置管理等接入網(wǎng)的問題，接入層是指為用戶提供接入的網(wǎng)絡(luò)層面，它比傳統(tǒng)接入網(wǎng)的概念更寬、延伸更廣。接入層的融合可以豐富用戶獲取業(yè)務(wù)的途徑、實現(xiàn)隨時隨地的業(yè)務(wù)接入，并獲得無間斷的高質(zhì)量的業(yè)務(wù)體驗。為了達(dá)到這種業(yè)務(wù)提供能力，NASS（網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)）完成對用戶附著于接入網(wǎng)絡(luò)的管理，包括用戶驗證和網(wǎng)絡(luò)地址分配、位置管理。需要指出的是，NASS目前只研究了WLAN和ADSL的接入，NASS對用戶漫游的支持還不完善，NASS對CPE的配置接口有待進(jìn)一步定義�，F(xiàn)有的ADSL網(wǎng)絡(luò)只是實現(xiàn)了簡單的用戶鑒權(quán)認(rèn)證和地址分配，NASS所要求的其它基本功能如位置管理等還沒有實現(xiàn)。從NASS與NGN其它功能實體之間的關(guān)系來看，目前的ADSL接入網(wǎng)絡(luò)還沒有實現(xiàn)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)、資源控制系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)。從總體來看，現(xiàn)有ADSL接入網(wǎng)絡(luò)離NGN對接入網(wǎng)的要求還有相當(dāng)?shù)木嚯x。
融合數(shù)據(jù)庫
提供融合業(yè)務(wù)的重要技術(shù)條件是具有豐富的用戶數(shù)據(jù)，應(yīng)探索融合數(shù)據(jù)庫的體系架構(gòu)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、支撐系統(tǒng)（BOSS）的成熟以及3G網(wǎng)絡(luò)的引入，用戶數(shù)據(jù)不僅包括PSTN、PHS及軟交換窄帶用戶的用戶數(shù)據(jù)，還將存在大量的軟交換SIP用戶的數(shù)據(jù)，以及3G移動用戶、寬帶（IMS）用戶的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量和種類明顯增多，數(shù)據(jù)存儲和傳送需求不同，如何更加有效地管理和利用這些資源將變得至關(guān)重要，因此有必要建立一個統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)層面，集中管理所有的用戶數(shù)據(jù)信息，為網(wǎng)絡(luò)層甚至業(yè)務(wù)層提供用戶及業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)層面和業(yè)務(wù)層面在邏輯上應(yīng)是統(tǒng)一的、集中的，在物理上可以是分散的、獨(dú)立的。
SIP協(xié)議能力擴(kuò)展后的兼容性
在IMS網(wǎng)絡(luò)中采用的SIP協(xié)議對IETF定義的SIP協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)展。例如由于無線傳輸資源的帶寬有限，要求支持SIP消息的壓縮；由于無線接入的引入使呼叫建立時間增加，要求SIP的基礎(chǔ)定時器由500ms改成2s。如果IMS同時支持固定和移動用戶，需要支持固定和移動不同能力級的SIP協(xié)議，并且要求IMS網(wǎng)絡(luò)能夠識別終端的接入方式，根據(jù)不同的接入方式選用不同的協(xié)議參數(shù)。所以對于擴(kuò)展的SIP協(xié)議要注意與原有SIP協(xié)議的兼容問題。
業(yè)務(wù)平臺的整合
需要理清IMS的業(yè)務(wù)平臺與現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺的關(guān)系，從長遠(yuǎn)來看，融合業(yè)務(wù)和基于SIP的多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)在IMS的業(yè)務(wù)平臺上提供。
業(yè)務(wù)定位
需要明確和定位什么多媒體業(yè)務(wù)需要在IMS架構(gòu)上開放，什么業(yè)務(wù)在Internet上提供。
IMS是未來網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)，其體系架構(gòu)增強(qiáng)了對基于IP流的可控和可管理性，代表了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢。但目前IMS正處于技術(shù)發(fā)展的初級階段，并未規(guī)模商用，因此預(yù)計固網(wǎng)運(yùn)營商將在2007～2008年引入IMS。IMS的引入與接入、承載、控制、業(yè)務(wù)、支撐等網(wǎng)絡(luò)的各層面相關(guān)，同時也給終端改造、寬帶的發(fā)展策略、運(yùn)營模式帶來挑戰(zhàn)，因此各運(yùn)營商要因地制宜地根據(jù)需求加以選擇。實現(xiàn)融合是一個長期的目標(biāo)，涉及的因素很多。IMS只是在網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)層面提供了融合技術(shù)的可能性，但還要認(rèn)真研究其可行性、經(jīng)濟(jì)性、復(fù)雜性和可管理性。
人民郵電報
相關(guān)鏈接: