IMS融合业务网络架构加速TD-SCDMA发展

编者按：TD-SCDMA作为我国提出的3G标准经过多年的开发和完善已经逐渐成熟，而与此同时3GPP在R5版本中首先提出的采用SIP协议且与接入技术无关的IMS网络体系架构为移动业务的网络结构和应用模式也带来了前所未有的改变。随着3G业务种类的日渐丰富，在网络中提供对多媒体业务的支持能力成为TD-SCDMA网络发展的必然需求。IMS一方面可以丰富TD-SCDMA网络的业务种类，为用户引入新的移动业务应用；另一方面可以在很大程度上降低网络结构的复杂度，减少网络的运维成本、提高业务开展的灵活性，因此业界普遍将其视为3G核心网络演进的目标。朗讯公司《IMS融合业务网络架构加速TD-SCDMA发展》一文结合IMS的特点及其公司在该领域的成果介绍了IMS对TD-SCDMA网络的支持和影响，为运营商和相关技术人员提供了很好的参考。

摘 要 作为中国自己提出的3G标准，TD-SCDMA经过这几年的历练已经日益成熟，并得到业界的广泛认同和支持。而IMS融合业务体系架构可以加速TD-SCDMA的发展，为其业务开发部署属提供强大的引擎动力。本文主要从IMS可以帮助运营商更加灵活、快速地开发部署属多种无缝融合业务，为最终用户提供全新的“时尚生活”体验。这方面，本文还与大家深入探讨IMS业务代理(IMS Service Broker)、IMS业务策略管理引擎(Vortex)、智能综合业务网关(ISG)以及统一用户数据管理HSS，DataGrid，以及GupSter在TD-SCDMA融合网络上的应用。

关键词 TD-SCDMA IMS 融合

1 引言

　　TD-SCDMA（时分同步码分多址）作为中国首次提出的具有自主知识产权的3G国际标准，得到了中国政府、运营商以及制造商等各界同仁的关注和支持。在主研发机构和众多企业的共同努力下，近年来，TD-SCDMA技术取得了进一步的发展。首先，随着政府3G频谱规划的出台，TD-SCDMA获得了总共155M的频谱资源，为TD-SCDMA的发展储备了充足的频谱资源；其次，通过了信息产业部第一、二阶段的测试；另外，TD-SCDMA产业联盟的逐步形成和壮大也加快了TD-SCDMA产业链的发展和成熟。

　　与其他3G技术标准WCDMA，cdma2000相比较，TD-SCDMA有自己的技术特点和优势，比如，由于采用了上、下行时分的工作方式，TD-SCDMA的频谱效率比较高；方便采用智能天线和联合检测技术，可以使得TD-SCDMA容量得到较大的提升。但是，同时我们也看到TD-SCDMA有着自身的不足，起步较晚，产业链尚不完善，业务与应用没有得到市场验证。而WCDMA与cdma2000近几年来市场发展迅速，目前已部署属了超过290个商用网络，用户数超过3.2亿，手机终端以及业务应用更是数以百计，市场已然成熟。因而，TD-SCDMA面临着前所未有的压力和挑战，要在这日益激烈的3G市场竞争环境下发展和壮大，还需要在网络的构建以及业务应用的开发部属署方面取得领先，争取达到三足鼎立，后发而先至。在当前，IMS融合业务网络架构对于TD-SCDMA来说是一个不错的选择。

2 IMS简介

　　IMS(IP Mutimedia Subsystem)是3GPP在Release 5版本中提出的支持IP多媒体业务的子系统，是一个基于全IP分组传送的与接入无关的网络架构，如图1所示。它主要是由呼叫会话控制器(CSCF)、出口网关控制器(BGCF)、媒体网关控制器(MGCF)、归属用户服务器(HSS)、签约定位功能(SLF)、多媒体资源功能(MRF)等组成。它提供开放的业务接口，并保证了业务提供与网络控制相分离。



　　IMS的业务特征有多媒体特性、开放性、宽带化、个性化和智能化，并且IMS能够将多种业务能力混合并包装成各种崭新的用户感受的新业务，为人们提供新的工作生活方式。正是这种全IP融合业务的能力特征，使得IMS成为下一代网络构成的主体框架，在网络融合的发展趋势下，3GPP/3GPP2，ETSI TISPAN和ITU-T都在研究基于IMS的网络融合方案，使IMS成为基于SIP会话的通用平台，同时支持固定和移动的多种接入方式，实现全网络的融合。

　　TD-SCDMA是3GPP在R4标准版本中定义的一种3G无线接入技术，将遵循3GPP的结构标准，因而，在核心网络和业务开发平台上，IMS为支持TD-SCDMA已作好了标准技术的准备。

3 朗讯IMS助力TD-SCDMA

　　众所周知，朗讯科技在CDMA扩频通信技术方面有着无可比拟的经验与优势，可以在产品研发、芯片技术、网络规划与优化，以及HSDPA/HSUPA，MIMO等新技术方面帮助TD-SCDMA取得成功。同时，朗讯还是IMS融合业务网络的积极倡导者与技术领头羊领跑，在构建IMS网络方面有着全面的解决方案以及丰富的经验。尤其是在IMS的业务开发部属署上，朗讯科技有着先进的解决方案，主要表现在：为了更加灵活、快速地提供多种业务以及无缝引进第三方的业务功能，同时为终端客户创造全新的“时尚生活”体验，在IMS标准架构的基础上，朗讯在核心控制层和应用层之间提出和实现了业务驱动层。该层包括朗讯业务代理、朗讯策略管理引擎、智能综合业务网关以及数据融合设备。而这些技术都可以沿用到TD-SCDMA上，为TD-SCDMA的腾飞装上强劲的动力引擎。

　　朗讯与TD-SCDMA结缘已有五，六年的光景。在2000年左右，朗讯贝尔实验室的专家组便已跟大唐李世鹤博士进行多方面的交流，之后贝尔实验室在基础研究，在技术跟踪，在国际标准方面和国内标准方面做了很多研究。朗讯已经加入TD-SCDMA产业大军的进程，致力于TD-SCDMA的成功商用，已经与一些厂商探讨合作的可能性，其中包括大唐移动。朗讯与大唐移动已经就双方产品的IOT测试达成一致。朗讯将专注于先进的核心网络产品（包括CS与PS），大唐移动将专注于UTRAN部分。

　　朗讯的IMS业务驱动层可以实现以下四个方面的目标：

　　●终端用户业务的透明性：即实现会话管理、数据访问及终端应用的透明性。借助于业务驱动层，用户在使用不同的接入设备时将会获得相同的体验。朗讯的IMS业务驱动层将会使得运营商更灵活地定制终端用户的业务，使得用户可以方便地管理多媒体会话和在不同的应用之间自由切换，并使数据信息可以得到有效地共享和统一管理。

　　●永远在线：永远在线功能对于终端用户有着重要意义。朗讯IMS业务驱动层的Vortex策略管理架构将会使得IMS网络更好地支持永远在线功能。

　　●灵活性：IMS业务驱动层将会使得运营商可以更灵活快捷地实现混合业务的部署和定制，相关功能被嵌入到业务代理中，使得运营商可以快速地实现多个IMS应用的合并；Vortex策略管理模块可以利用高级语言定义关键指标例如费率调整策略、短消息管理策略等；DataGrid实现了与呼叫处理相关的用户数据的统一管理，并可以通过单点接入方式访问利用不同应用服务器上的用户的数据资源。

　　●降低成本：朗讯的IMS业务驱动层减少了部署新业务所需的投资。例如业务代理可以实现对多个应用服务器的复用，而不需要改变应用服务器本身。DataGrid单元使得用户利用统一接口访问各个应用服务器上的数据，Vortex减少了网络策略调整所需的成本。同时，朗讯的IMS业务驱动层大大降低缩短了部署新业务所需要的时间，使得运营商可以更快地从这些新业务中获得赢利。

　　IMS业务驱动层包括以下几个重要的功能单元（见图2）：



　　●智能业务网关ISG：基于Parlay/OSA国际标准，为数量众多的第三方业务开发提供一个平行的、开放的、可管理的业务开发平台。在这个平台上，隐藏了同时也保护了运营商复杂的底层网络，允许第三方业务开发者获取相关的网络及用户信息，使用主流编程语言来开发电信业务。可以说，ISG提供了安全访问运营商核心网络能力的机制，如果没有ISG，这种访问对运营商以外的第三方来说是非常困难的，甚至是不可能的。因而，ISG对于3G运营商开发部属署、维护管理、认证计费成千上万种的第三方业务应用来说，是至关重要的。

　　TD-SCDMA作为3G移动技术的新进者，更要在业务的种类、质量上有所超越，这种基于Parlay/OSA标准的智能业务网关ISG可以很好地配合TD-SCDMA为第三方业务开发达搭建理想的业务开发平台。

　　●业务代理(Service Broker)：主要实现IMS网络中的业务能力交互管理功能(SCIM)。它位于S-CSCF和应用服务器之间。业务代理提供面向对象的、基于Java的编程环境，使得运营商可以快速地实现业务逻辑的部署，控制多种应用服务器的交互，不需要对应用服务器做任何改进就能实现多种业务的捆绑。业务代理是实现混合并发业务管理的重要功能模块。

　　●Vortex策略管理架构：Vortex提供了一个通用的、高效率的策略管理架构，它通过面向对象的、基于规则的高级语言定义网络中的关键策略。Vortex的功能可以分为两个方面：一是实现终端用户应用的个性化。Vortex可以为不同的用户群体和不同的市场类型提供业务定制能。二是使得运营商更加灵活地实现会话控制功能。Vortex可以判断呼叫过程中的会话属性（例如判断费率），并对呼叫过程产生影响（例如周期性的调整业务的QOS参数）。Vortex引擎实现了应用逻辑和策略逻辑的分离，使得运营商可以更方便快捷地调整网络行为。

　　●DataGrid和GUPster：实现了对于IMS下一代网络中用户档案的高效管理。Data Grid提供了数据集成功能，支持采用单点接入方式到不同的网元（如IMS用户档案数据库、应用档案数据库、Qchat PTT服务器、位置、在线及Anypath语音/多媒体服务器、终端用户地址服务器等）去访问和更新用户档案数据。Data Grid既支持标准的电信协议如Diameter，Sh接口，同时也支持标准的数据管理协议如LDAP，ODBC/JDBC，SOAP/XML/XPath等。

　　而GUPster功能与DataGrid类似，只不过DataGrid应用于同一网络内部，而GUPster系统提供跨网络、跨组织的用户档案信息的共享功能，使那些存贮在不同ISP、门户网站和企业中的用户档案数据可以在安全和尊重个人隐私的原则下得到统一管理。GUPster 提供了对于位于不同网络中的应用数据的统一管理。通常情况下，为了和不同的接入网络和终端设备通信相连，每个应用服务器必须同时支持多个相应的协议和数据格式，而每个终端用户也必须在不同的应用服务器上分别去存贮和管理自己的相关信息。如果利用Gupster，每个应用服务器只需要支持一种统一的通信协议和数据格式，而终端用户也只需要在GUPster接点上管理自己的信息即可。应用服务器与接入网络之间的接口数量从NxM减少到Nx1（N为应用服务器的总数，M为接入网络的数量）。GUPster系统大大方便了IMS混合业务应用的实现。

　　朗讯科技所提出的IMS业务驱动层解决方案，可以有效地支持混合业务模式。我们可以想象把PoC、即时消息和Presence等新兴的业务组合在一起，创造出前所未有的极具吸引力的业务应用，达到1+1+1›3的效果。正是由于有了IMS这样强有力的工具，配合以功能强大的朗讯IMS业务驱动层，运营商将容易地实现如此复杂的业务与应用，并进行准确有效地计费，最终创造价值。

　　另外从最终用户的角度出发，IMS融合网络可为其带来其他网络技术所无法支持的各种灵活多样的混合业务，比如，统一号码、统一账单、多种终端；激活电话本多种业务共享统一用户通信地址列表；支持各种多媒体宽带业务；以及多种业务应用间的互动，正如朗讯科技所提出的“时尚生活”混合业务模式。

4 结束语

　　在通信市场发展的今天，市场驱动已经逐渐取代了技术驱动，运营商更多考虑的是如何更快捷、更简便捷、更经济地发展业务，而IMS正是应对这种需求的必然产物。经过多年的准备，TD-SCDMA已经形成规模发展，朗讯科技盼望能将自己在CDMA扩频通信方面以及在IMS建网方面的经验与成就应用到TD-SCDMA中，与大家共创3G美好未来。
作者：朗讯科技（中国）有限公司 夏海敏 何其锐    来源：中国电信网