眾所周知，下一代融合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)已成為通信業(yè)發(fā)展的必然趨勢，這不僅反映了用戶對操作簡單安全、業(yè)務(wù)個性化、便攜移動及有線與無線融合通信方式的迫切需求，也說明了“融合”將為運營商保持并提高其市場份額提供巨大的發(fā)展空間。

業(yè)務(wù)驅(qū)動是網(wǎng)絡(luò)演進的前提，技術(shù)驅(qū)動是網(wǎng)絡(luò)演進的保證。用戶對無縫融合通信方式的需求及運營商面臨的機遇都驅(qū)動傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向下一代融合方向演進，而IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)正是這種演進的技術(shù)保障。IMS打破了原有網(wǎng)絡(luò)封閉的業(yè)務(wù)提供模式，不僅能最大程度地保護電信運營商的利益，使當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)能平滑過渡到下一代網(wǎng)絡(luò)，也引導(dǎo)未來的移動多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展方向，它適用于基于IP的移動多媒體業(yè)務(wù)(如一鍵通(PoC)、即時通信(IM)等)，也兼容傳統(tǒng)語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)，是一個完全開放的業(yè)務(wù)構(gòu)架。

1. IMS是移動與固定融合的原動力

IMS是基于分組域(PS域)的IP多媒體子系統(tǒng)，它由3GPP在2002年啟動的R5規(guī)范中正式提出，隨后，IMS逐漸成為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合和業(yè)務(wù)融合的核心標(biāo)準(zhǔn)。IMS系統(tǒng)為提供豐富的業(yè)務(wù)建立了獨立于下層承載網(wǎng)絡(luò)、基于開放的SIP/IP協(xié)議以及可管理可控制的平臺。其主要特點如下：a)更加徹底分離的發(fā)展趨勢。b)呼叫協(xié)議統(tǒng)一。c)與接入方式無關(guān)。d)提供終端漫游特性。e)提供更好服務(wù)質(zhì)量和安全保證。

作為網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)架構(gòu)，IMS體系包括3個主要層次。

1)傳送及接入層

通過SIP信令建立會話，并提供承載服務(wù)(如傳送被分組打包的模擬語音等)。該層還包含媒體網(wǎng)關(guān)，用于實現(xiàn)VoIP媒體流與時分復(fù)用(TDM)之間的轉(zhuǎn)換。

2)會話及呼叫控制層

主要功能模塊之一的呼叫會話控制功能(CSCF)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)終端的注冊，并將SIP信令消息正確轉(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器。歸屬用戶服務(wù)器(HSS)用于維護每個終端用戶獨有的業(yè)務(wù)屬性。它是全網(wǎng)可用資源，用于判定哪些業(yè)務(wù)是可用的。

3)應(yīng)用層

支持各類話音和非話音網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器。用戶可以通過Web門戶直接訪問、禁用或啟用其選定的業(yè)務(wù)。

IMS通過上述3層架構(gòu)，將業(yè)務(wù)層與控制層完全分離，使IMS變成了真正意義的控制層設(shè)備。其自身不提供業(yè)務(wù)，只提供業(yè)務(wù)層必要的觸發(fā)、路由、計費等功能，業(yè)務(wù)完全由業(yè)務(wù)層提供。在這一開放的體系中，業(yè)務(wù)即可以在無線環(huán)境下使用，也可以在有線環(huán)境下使用。運營商可以很快集成和部署新業(yè)務(wù)。

2. IMS融合業(yè)務(wù)應(yīng)用

2.1　IMS融合業(yè)務(wù)趨勢

IMS業(yè)務(wù)變化如圖1所示。

圖1　IMS業(yè)務(wù)變化

在現(xiàn)有的移動增值業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，運營商為了快速部署和推出新業(yè)務(wù)，往往采用多個垂直、分散的業(yè)務(wù)體系，不同的網(wǎng)絡(luò)為用戶提供不同的業(yè)務(wù)，這導(dǎo)致了各種通用的網(wǎng)絡(luò)功能(如計費、路由、用戶管理等)重復(fù)建設(shè)，也不利于簡單、快速引入新業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)之間的互動。

IMS是下一代“融合”的原動力，其“多種終端-多種網(wǎng)絡(luò)-多種應(yīng)用”的水平業(yè)務(wù)體系為運營商創(chuàng)造了一個業(yè)務(wù)、控制、終端分離的環(huán)境，使運營商能跨越不同終端和網(wǎng)絡(luò)，快速引入新業(yè)務(wù)，融合綁定不同業(yè)務(wù)。在用戶獲得全新通信體驗的同時，運營商也獲得可觀的收入。

2.2　IMS應(yīng)用現(xiàn)狀及分析

為滿足新業(yè)務(wù)快速推廣、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及資源建設(shè)的需求，目前大部分運營商都在著手進行IMS實驗，只有少部分運營商開始進行IMS商用部署。IMS在業(yè)務(wù)能力上能夠提供基于會話的多媒體會議、一鍵通、組管理、即時消息等業(yè)務(wù)。在融合和組合的業(yè)務(wù)中，IMS可以提供信道狀態(tài)信息(CSI)(移動電路域與IMS域協(xié)作業(yè)務(wù))，如視頻共享(Video Sharing)、語音呼叫連續(xù)性業(yè)務(wù)(VCC)、成員間通信業(yè)務(wù)(如即時通信、多方通話等)。

移動運營商主要關(guān)注用IMS在移動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上提供PoC、視頻共享等多媒體增值業(yè)務(wù)。固網(wǎng)運營商重點放在用IMS為企業(yè)客戶提供IP CENTREX和為公眾客戶的VoIP第二線業(yè)務(wù)。固網(wǎng)移動綜合運營商則更關(guān)注通過統(tǒng)一的IMS核心網(wǎng)接入固定和移動用戶。目前，全球大部分商用的IMS網(wǎng)絡(luò)都處于初級階段。#p#

3. 業(yè)務(wù)融合面臨的問題

融合已成為用戶和運營商(特別是全業(yè)務(wù)運營商)自身發(fā)展的內(nèi)在需求，而IMS被認(rèn)為是當(dāng)前實現(xiàn)融合的最理想的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。有關(guān)統(tǒng)計表明，IMS系統(tǒng)已在全球部署了30多個項目，包括西班牙Tele-fonica、丹麥TDC、澳大利亞COMMANDER等固網(wǎng)運營商等。意大利電信的IMS系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化。在中國，IMS也得到運營商的高度關(guān)注，但融合應(yīng)用還處于實驗階段，具體的應(yīng)用模式還不明確。要將IMS引入固網(wǎng)，運營商還有很多問題尚未解決。

1)軟交換平滑演進問題

軟交換技術(shù)的主要優(yōu)勢是能提供成熟的語音業(yè)務(wù)，它已具備了替代電路交換機的能力，并具備一定的寬帶多媒體業(yè)務(wù)能力。軟交換和IMS的設(shè)計理念都是基于IP，實現(xiàn)承載與業(yè)務(wù)的分離，在功能上也有重疊部分。但IMS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，具有靈活的業(yè)務(wù)應(yīng)用，并具有一定的QoS保障機制，因此，IMS在提供會話型多媒體業(yè)務(wù)方面的能力及寬帶用戶的漫游管理方面更勝一籌。然而，IMS接入窄帶用戶，提供公共交換電話網(wǎng)(PSTN)仿真業(yè)務(wù)的能力還處于研究階段，支持綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)業(yè)務(wù)、V5接入等傳統(tǒng)PSTN接入方式尚未開始研究，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。

2)SIP協(xié)議兼容問題

在IMS網(wǎng)絡(luò)中采用的SIP協(xié)議對互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)定義的SIP協(xié)議進行了擴展。如果IMS同時支持固定和移動用戶，則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)。因此，要注意擴展的SIP協(xié)議與原有SIP協(xié)議的兼容問題。

3)用戶接入問題

基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合只考慮了業(yè)務(wù)層的融合，并沒有解決位置管理等接入網(wǎng)的問題，因此，IMS并沒有完全實現(xiàn)與接入的無關(guān)性。為了達(dá)到提供實時業(yè)務(wù)的能力，作為IMS體系架構(gòu)的一部分，網(wǎng)絡(luò)附屬子系統(tǒng)(NASS)必須完成對用戶附著于接入網(wǎng)絡(luò)的管理。而目前NASS只研究了無線局域網(wǎng)(WLAN)和非對稱數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)的接入，很多基本功能(如對用戶漫游的支持、用戶室內(nèi)設(shè)備(CPE)配置接口及位置管理等)還未實現(xiàn)。從總體來看，現(xiàn)有ADSL接入網(wǎng)絡(luò)離基于IMS的下一代網(wǎng)絡(luò)要求還有相當(dāng)?shù)木嚯x。

4)數(shù)據(jù)庫融合問題

全面的用戶數(shù)據(jù)是融合業(yè)務(wù)的重要技術(shù)條件。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的展開和支撐系統(tǒng)(BOSS)的成熟，用戶種類逐漸由PSTN和軟交換窄帶用戶拓展到3G移動用戶、軟交換SIP用戶以及寬帶(IMS)用戶，如何在滿足不同傳送需求的基礎(chǔ)上有效管理海量數(shù)據(jù)存儲變得至關(guān)重要。必須建立統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)庫，集中管理用戶數(shù)據(jù)信息，為網(wǎng)絡(luò)層甚至業(yè)務(wù)層提供用戶和業(yè)務(wù)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

5)網(wǎng)絡(luò)運維問題

傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)是一個開放性網(wǎng)絡(luò)，運營商對于其所承載的業(yè)務(wù)只能進行有限控制，大多只能根據(jù)時長或流量收取基本通道費。而對于全IP連接的IMS網(wǎng)絡(luò)來說。提升用戶體驗、提高運營商收益是由更高的網(wǎng)絡(luò)運維要求來保障的。因此，QoS、安全、基于流的計費這三類IMS關(guān)鍵技術(shù)還有待進一步完善，不同廠家之間、終端與平臺之間的互通也還需要加強。#p#

4. IMS下一代融合的解決方案

融合是一個漫長的過程，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和下一代網(wǎng)絡(luò)會以各自特有的方式繼續(xù)共存。為此，大多運營商聯(lián)合設(shè)備供應(yīng)廠商共同推出的IMS解決方案大都傾向于按階段、分步驟實現(xiàn)的策略。目前，國外的朗訊、愛立信、諾基亞、西門子等公司及國內(nèi)的公司都推出了IMS的解決方案(見表1)。

表1　各主流設(shè)備商IMS解決方案　　

朗訊推出的IMS解決方案的融合演進分為3個時期：初期充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)資源，將不同終端提供的業(yè)務(wù)進行捆綁，通過拓展品牌帶動業(yè)務(wù)增長。中期改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，融合網(wǎng)絡(luò)功能，提高運營效率，降低運營成本，采用IP/多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)融合網(wǎng)絡(luò)、智能光網(wǎng)絡(luò)解決方案等。步入后期，隨著基于IMS架構(gòu)體系的成熟，用戶可體驗到無縫的下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)業(yè)務(wù)，運營商也將從新的多媒體融合業(yè)務(wù)收入及用戶忠誠度中提高受益。#p#

5. 運營商引入IMS的策略

目前，國內(nèi)外運營商都在進行電信網(wǎng)以及自身角色的轉(zhuǎn)型，從以“話音、價格”為核心的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)提供商轉(zhuǎn)型為以“綜合應(yīng)用”為核心的新型信息服務(wù)提供商，轉(zhuǎn)型的重點應(yīng)是電信技術(shù)與IP技術(shù)的融合，這正是IMS倍受推崇的原因。然而，必須認(rèn)識到IMS與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的巨大差異，尤其對于中國這樣龐大的網(wǎng)絡(luò)，除了在技術(shù)層面對IMS進行研究外，對于IMS網(wǎng)絡(luò)如何運營還需要進行更多的探索和研究。

1)從用戶使用習(xí)慣看

由于目前大部分IMS業(yè)務(wù)具有互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的影子，因此，要將用戶視線從免費的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)吸引到有償?shù)腎MS業(yè)務(wù)上，運營商需要在具體運營中不斷探索，了解IMS特有的商業(yè)模式。

建議移動運營商針對以下3類目標(biāo)用戶考慮引入IMS：a)對普通個人用戶，通過引入IMS實現(xiàn)PoC、Video Sharing、Presence等具有市場前景的移動新業(yè)務(wù)，滿足其對移動新業(yè)務(wù)的需求。b)對使用移動駐地網(wǎng)寬帶接入的個人用戶，可考慮通過引入IMS實現(xiàn)IM、VoIP等業(yè)務(wù)及混合業(yè)務(wù)，將業(yè)務(wù)延伸到固定網(wǎng)絡(luò)，分流固網(wǎng)話務(wù)以創(chuàng)收。c)對集團客戶，搭建、管理和運營集團客戶全業(yè)務(wù)平臺，能很好滿足集團用戶對混合業(yè)務(wù)的需求。

2)從融合趨勢看

IMS要投入實際運營還需長遠(yuǎn)規(guī)劃，建議運營商可以按階段有計劃的推進。

a)實驗準(zhǔn)備階段

在少數(shù)點進行IMS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的測試，使其成熟穩(wěn)定，要求能接入多種網(wǎng)絡(luò)用戶，能實現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)，并實現(xiàn)與現(xiàn)網(wǎng)及其基本業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通。檢驗?zāi)壳半A段IMS技術(shù)的可行性、業(yè)務(wù)可實現(xiàn)性、終端實用性、網(wǎng)絡(luò)可承載性，并完善QoS、網(wǎng)絡(luò)安全等分組網(wǎng)的關(guān)鍵問題。

b)市場導(dǎo)入階段

在熱點城市和中心地區(qū)，電路域網(wǎng)絡(luò)不再繼續(xù)擴展，開始擴展分組域網(wǎng)絡(luò)。運營商進行少量的IMS部署，使部分用戶能享受到一些非實時性的多媒體業(yè)務(wù)以及對帶寬要求不高的流媒體業(yè)務(wù)。在這一階段，IMS與現(xiàn)網(wǎng)并存，故可以考慮引入NeDS/CCCF網(wǎng)元或建立HSS與傳統(tǒng)HLR/AAA的聯(lián)系，實現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與IMS網(wǎng)絡(luò)之間的無縫漫游和切換。

c)發(fā)展建設(shè)階段

電路域網(wǎng)絡(luò)開始萎縮，分組域網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)擴張。此時開始對網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化和調(diào)整，實現(xiàn)業(yè)務(wù)統(tǒng)一、網(wǎng)管統(tǒng)一和用戶管理統(tǒng)一。具體來說，業(yè)務(wù)統(tǒng)一完成業(yè)務(wù)提供層面的融合，以便在IMS系統(tǒng)中管理和升級。網(wǎng)管統(tǒng)一則是管理工具的深化和統(tǒng)一。用戶管理統(tǒng)一便于對三網(wǎng)用戶進行統(tǒng)一管理和關(guān)聯(lián)，為將來的IMS用戶和傳統(tǒng)用戶納入IMS體系做準(zhǔn)備。

d)融合成熟階段

隨著全IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的實現(xiàn)，電路域網(wǎng)絡(luò)成為網(wǎng)絡(luò)的邊緣。移動網(wǎng)絡(luò)與固定網(wǎng)絡(luò)全面融合，實現(xiàn)綜合接入。在培養(yǎng)用戶多媒體業(yè)務(wù)使用習(xí)慣以及研究開放業(yè)務(wù)的架構(gòu)下，聯(lián)合第三方業(yè)務(wù)提供商，為用戶提供更多個性化的業(yè)務(wù)。此時，IPv6與IPv4得到混合應(yīng)用并且QoS、網(wǎng)絡(luò)安全、帶寬等問題得到解決。

3)從長遠(yuǎn)發(fā)展角度看

一方面，運營商應(yīng)以IMS為契機，積極參加IMS國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，提出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)規(guī)范，向具有核心競爭力的國際化電信運營商邁進。另一方面，以業(yè)務(wù)創(chuàng)新為驅(qū)動，以結(jié)合移動網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)兩者的產(chǎn)業(yè)鏈為出發(fā)點，進一步聯(lián)合應(yīng)用開發(fā)、終端設(shè)備及芯片設(shè)計等為核心的其他行業(yè)共同參與信息產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。

6. 結(jié)束語

作為下一代融合業(yè)務(wù)的首選網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，IMS給通信業(yè)界帶來了新的契機。它不僅使運營商有能力為客戶提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而且也能有效刺激APRU。然而也應(yīng)清醒認(rèn)識到，機遇總是與挑戰(zhàn)并存，盡管IMS代表了下一代網(wǎng)絡(luò)的前進方向，但目前仍處于實驗階段。因此，運營商對IMS部署將是一個復(fù)雜而長期的過程。

【編輯推薦】

1. 基于IMS實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合