IMS技術(shù)概念介紹

IMS技術(shù)概念　　

IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒體系統(tǒng),是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，它能夠滿(mǎn)足現(xiàn)在的終端客戶(hù)更新穎、更多樣化多媒體業(yè)務(wù)的需求。目前，IMS被認(rèn)為是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，也是解決移動(dòng)與固網(wǎng)融合，引入語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻三重融合等差異化業(yè)務(wù)的重要方式。但是，目前全球IMS網(wǎng)絡(luò)多數(shù)處于初級(jí)階段，應(yīng)用方式也處于業(yè)界探討當(dāng)中。

1.2、IMS的定位

　　IMS在3GPPRelease 5版本中提出，是對(duì)IP多媒體業(yè)務(wù)進(jìn)行控制的網(wǎng)絡(luò)核心層邏輯功能實(shí)體的總稱(chēng)。3GPP R5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)范和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）接入特性等；R7版本加強(qiáng)了對(duì)固定、移動(dòng)融合的標(biāo)準(zhǔn)化制訂，要求IMS支持?jǐn)?shù)字用戶(hù)線(xiàn)（xDSL）、電纜調(diào)制解調(diào)器等固定接入方式。

　　軟交換技術(shù)從1998年就開(kāi)始出現(xiàn)并且已經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)、商用等多個(gè)發(fā)展階段，目前已比較成熟。全球范圍早已有多家電信運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展了軟交換試驗(yàn)，發(fā)展至今，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。在軟交換技術(shù)已發(fā)展如此成熟的今天，IMS的出路在何方?又該如何發(fā)展和定位呢?首先需要對(duì)IMS和軟交換進(jìn)行較為全面的比較和分析。

　　如果從采用的基礎(chǔ)技術(shù)上看，IMS和軟交換有很大的相似性：都是基于IP分組網(wǎng)；都實(shí)現(xiàn)了控制與承載的分離；大部分的協(xié)議都是相似或者完全相同的；許多網(wǎng)關(guān)設(shè)備和終端設(shè)備甚至是可以通用的。

　　IMS和軟交換最大的區(qū)別在于以下幾個(gè)方面。

　　（1）在軟交換控制與承載分離的基礎(chǔ)上，IMS更進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)了呼叫控制層和業(yè)務(wù)控制層的分離；

　?。?）IMS起源于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，因此充分考慮了對(duì)移動(dòng)性的支持，并增加了外置數(shù)據(jù)庫(kù)——歸屬用戶(hù)服務(wù)器（HSS），用于用戶(hù)鑒權(quán)和保護(hù)用戶(hù)業(yè)務(wù)觸發(fā)規(guī)則；

　?。?）IMS全部采用會(huì)話(huà)初始協(xié)議（SIP）作為呼叫控制和業(yè)務(wù)控制的信令，而在軟交換中，SIP只是可用于呼叫控制的多種協(xié)議的一種，更多的使用媒體網(wǎng)關(guān)協(xié)議（MGCP）和H.248協(xié)議。

　　總體來(lái)講，IMS和軟交換的區(qū)別主要是在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架上。軟交換網(wǎng)絡(luò)體系基于主從控制的特點(diǎn)，使得其與具體的接入手段關(guān)系密切，而IMS體系由于終端與核心側(cè)采用基于IP承載的SIP協(xié)議，IP技術(shù)與承載媒體無(wú)關(guān)的特性使得IMS體系可以支持各類(lèi)接入方式，從而使得IMS的應(yīng)用范圍從最初始的移動(dòng)網(wǎng)逐步擴(kuò)大到固定領(lǐng)域。此外，由于IMS體系架構(gòu)可以支持移動(dòng)性管理并且具有一定的服務(wù)質(zhì)量（QoS）保障機(jī)制，因此IMS技術(shù)相比于軟交換的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在寬帶用戶(hù)的漫游管理和QoS保障方面。

1.3、IMS的發(fā)展與應(yīng)用

　　1.3.1、IMS標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

　　對(duì)IMS進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織主要有3GPP和高級(jí)網(wǎng)絡(luò)電信和互聯(lián)網(wǎng)融合業(yè)務(wù)和協(xié)議（TISPAN）。3GPP側(cè)重于從移動(dòng)的角度對(duì)IMS進(jìn)行研究，而TISPAN則側(cè)重于從固定的角度對(duì)IMS提出需求，并統(tǒng)一由3GPP來(lái)完善。

　　3GPP對(duì)IMS的標(biāo)準(zhǔn)化是按照R5版本、R6版本、R7版本……這個(gè)過(guò)程來(lái)發(fā)布的，IMS首次提出是在R5版本中，然后在R6、R7版本中進(jìn)一步完善。R5版本主要側(cè)重于對(duì)IMS基本結(jié)構(gòu)、功能實(shí)體及實(shí)體間的流程方面的研究；而R6版本主要是側(cè)重于IMS和外部網(wǎng)絡(luò)的互通能力以及IMS對(duì)各種業(yè)務(wù)的支持能力等。相比于R5版本，R6版本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生改變，只是在業(yè)務(wù)能力上有所增加。在R5的基礎(chǔ)上增加了部分業(yè)務(wù)特性，網(wǎng)絡(luò)互通規(guī)范以及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入特性等，其主要目的是促使IMS成為一個(gè)真正的可運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。R7階段更多的考慮了固定方面的特性要求，加強(qiáng)了對(duì)固定、移動(dòng)融合的標(biāo)準(zhǔn)化制訂。R5版本和R6版本分別在2002年和2005年被凍結(jié)，而R7版本也即將凍結(jié)。

　　在TISPAN定義的NGN體系架構(gòu)中，IMS是業(yè)務(wù)部件之一。TISPANIMS是在3GPPR6IMS核心規(guī)范的基礎(chǔ)上對(duì)功能實(shí)體和協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展的，支持固定接入方式。TISPAN的工作方式和3GPP相似，都是分階段發(fā)布不同版本。目前，TISPAN已經(jīng)發(fā)布了R1版本相關(guān)規(guī)范，從固定的角度向3GPP提出對(duì)IMS的修改建議；R2版本目前還處于需求分析階段。

　　TISPAN在許多文檔中都直接應(yīng)用了3GPP的相關(guān)文檔內(nèi)容，而3GPPR7版本中的很多內(nèi)容又都是在吸收了TISPAN的研究成果的基礎(chǔ)上形成的，所以一方對(duì)文檔內(nèi)容的修改都將直接影響另一方。此外，部分先進(jìn)的運(yùn)營(yíng)商（如德國(guó)電信、英國(guó)電信和法國(guó)電信）已經(jīng)明確了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)融合的戰(zhàn)略目標(biāo)，并開(kāi)始特別關(guān)注基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合研究。各大設(shè)備廠(chǎng)商也加大了對(duì)IMS在固網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的研究，正積極參與并大力推進(jìn)基于IMS的NGN的標(biāo)準(zhǔn)化工作。因此各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)一致的問(wèn)題還需要進(jìn)一步探討。

　　1.3.2、IMS的主要應(yīng)用

　　1.3.2.1、IP媒體業(yè)務(wù)類(lèi)型

　　IMS是一個(gè)在分組域（PS）上的多媒體控制/呼叫控制平臺(tái)，IMS使得PS具有電路域（CS）的部分功能，支持會(huì)話(huà)類(lèi)和非會(huì)話(huà)類(lèi)的多媒體業(yè)務(wù)。IMS為未來(lái)的多媒體應(yīng)用提供了一個(gè)通用的業(yè)務(wù)平臺(tái)，典型的業(yè)務(wù)如呈現(xiàn)、消息、會(huì)議、一鍵通等等。將不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行分組可以得到以下一些類(lèi)型。

　?。?）信息類(lèi)業(yè)務(wù)，這類(lèi)業(yè)務(wù)對(duì)用戶(hù)來(lái)講已經(jīng)非常熟悉，而且目前為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了良好的收益，IMS的信息類(lèi)業(yè)務(wù)將帶給用戶(hù)更多的選擇，在享用這些信息類(lèi)業(yè)務(wù)的同時(shí)，用戶(hù)可以隨心所欲而且費(fèi)用低廉的使用其他媒介，比如視頻和聲音等，同時(shí)可以靈活的選用實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)或非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行溝通。

　　（2）多媒體呼叫話(huà)音業(yè)務(wù)，這類(lèi)業(yè)務(wù)可以給用戶(hù)在原有的話(huà)音業(yè)務(wù)操作和應(yīng)用上帶來(lái)全新的體驗(yàn)。

　?。?）增強(qiáng)型呼叫管理，可以實(shí)現(xiàn)讓用戶(hù)自己來(lái)控制業(yè)務(wù)，讓用戶(hù)的溝通更加靈活。

　?。?）群組業(yè)務(wù)，將不同的通信媒介聚合起來(lái)，為用戶(hù)提供新的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，而且IMS還可以對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行新的開(kāi)發(fā)和組合；突破傳統(tǒng)的一對(duì)一的通信方式限制，可以提供基于群組的通信方式。

　?。?）信息共享，常見(jiàn)的郵件攜帶附件的溝通模式可以完成部分的信息共享功能，但是在許多情況下顯得不夠靈活，所以實(shí)時(shí)在線(xiàn)的信息共享通信應(yīng)運(yùn)而生，多個(gè)用戶(hù)可以實(shí)時(shí)處理同一個(gè)數(shù)據(jù)文件。

　?。?）在線(xiàn)娛樂(lè)，移動(dòng)終端可以直接和信息資源互聯(lián)，IMS方式可以更好地呈現(xiàn)信息的更新和溝通，并可以隨著用戶(hù)需求的增長(zhǎng)對(duì)信息進(jìn)行必要的過(guò)濾；對(duì)于用戶(hù)的在線(xiàn)游戲，IMS可以為用戶(hù)提供從單機(jī)游戲到多用戶(hù)在線(xiàn)參與的在線(xiàn)娛樂(lè)方式，同時(shí)用戶(hù)還可以采用多種多媒體來(lái)溝通交流。