IMS业务与其用户体验

　　摘 要: 在讨论对NGN的要求的基础上，简要介绍了IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）体系和原理，着重叙述了IMS能提供的业务以及用户使用这些业务后的体验。

　　关键词：NGN IMS sip

　　一、引言

　　关于下一代网络（NGN），现在已讨论很多了。经过近十年的热烈争论，关于采用以IP技术为主构成下一代网络已没有什么争议了，但对如何实现NGN，首先是对NGN有什么要求，仍在讨论中，这里也提一些自己的看法。

　　对广大用户而言，希望NGN能提供各种各样的通信业务，包括传统的电话，还有日新月异的大量多媒体通信业务，希望提供质量优异、使用方便、价格便宜的业务，希望提供满足个人需要的个性化业务（在个人所需要的时间、地点、提供所希望的信息），还希望快速提供新业务。

　　对于电信运营商而言，希望NGN为之增加收入、减少投入、保护已有投资，如能建立一个统一的多业务网络，而不再是目前这样多业务多网络（多网并存）的状况，显然是十分有利的。因为这样可增加用户所需的许多增值业务，满足用户的需求，收入也会显著增加；由于采用一个统一的网络，采用一个统一的运维机制，就会减少大量的运维费用的投入，大大减少了建设网络费用的投入；如能充分利用现有网络，利用以软件升级为主的方式构建这个统一网络，则可节约大量的网络基建费用，保护大量已有网络投入的资金。

　　可见，不论是用户还是电信运营商，都十分迫切希望开发和建立一个统一的多业务网络，使用户享有优质便宜的多种业务和个性化业务，使运营商增加收入，减少投入。这些也是对NGN的要求。

　　在明确对NGN的要求基础上，最近几年，3GPP和3GPP2提出的基于SIP的IMS的讨论，受到了全球通信界的广泛关注。有的专家认为“IMS将可能最终替代软交换，成为统一的业务平台”。个人认为，这个评价并不过分，因为它为NGN的具体实现打下了良好基础。

　　目前，IMS主要应用于移动网络，它采用统一的SIP、开放的接口、分层的功能，分布式的结构，适用于提供与接入方式无关的多媒体业务，正在向有线和无线网络融合方向发展。

　　二、IMS体系简介

　　IMS采用SIP，能提供多媒体业务的业务体系，该体系由应用层、呼叫控制层和传送、接入层组成。

　　SIP是用来在IP网络中建立、修改、终止多媒体会话的。SIP是一个应用层的协议，它运用于各种传输规程之上，产生和管理IP终端（用户代理）之间的会话。用户代理之间利用会话描述协议（SDP）协商所使用的媒体类型（如话音、视频等）、编解码器类型（如G.711、H.26x等）、实时传输协议（RTP）承载了IP和UDP包的媒体流。SIP使用更复杂的会话管理，以产生传送、转发、会议等业务，虽然SIP并不提供任何业务，但它与应用服务器的交互，提供了大量促使多种业务迅速产生的基本功能。

　　SIP引入了统一的资源标志，叫做SIP URI，它是路由SIP消息的基础，就像电子邮件地址，电话号码一样。

　　会话控制器执行SIP注册，应用业务控制（与应用服务器交互）、路由、AAA（鉴权、授权、付费）、会话控制（会话建立、修改、资源利用终止会话）、媒体资源的接入和安全等功能。

　　IMS会话呼叫控制器、电话应用服务器、媒体资源控制器等均为软件模块，它们都可在软交换机的平台上予以实现，只有多种应用服务器及媒体资源是独立的实体。因此，IMS体系基本上可利用现有网络及软件升级予以实现，这就可保护已有投资，节省运营商的投入。

　　三、IMS终端用户的业务体验

　　大量事实表明，不是技术决定业务，而是业务决定技术。ISDN、ATM技术的相继淡出市场，IP技术和互联网业务的超出人们预料的发展，可看出：通信业务的能否发展，不在于技术的复杂程度，归根到底是用户能否接受，用户对业务有否切身体验。如果使用某种业务，用户感到方便、直观、易于使用、无缝连接、透明，即用户有了良好的业务体验，那么用户就愿意使用它，并为它付费。互联网上的浏览网页，下载文件等web业务之所以广泛地受到欢迎，就因为用户经使用后，有了这些良好的业务体验。这就是成功的例证。

　　1. 动态的多媒体会话控制

　　现在的电路交换（CS）域和分组交换（PS）域业务不能完全实现类似Web的用户体验，IMS却具有为电信运营商提供类似Web业务的能力。CS域内只允许用户在每次会话中只使用一种类型的业务，例如一个终端用户正在话音呼叫的同时，希望发送即时消息给对方，他就必须结束或暂停该话音呼叫，以便从同一个移动终端传送即时消息。如果采用PS域的GPRS，技术上并行发送IP会话是可能的，但受到带宽、QoS及付费等的限制。

　　IMS则不同，它可使用灵活得多的易于使用的会话模式，利用IMS业务体系，终端用户可启动：一个会话中的多种业务、多个会话中的同步业务、必须多个会话中的多个不相关业务，总之，可动态地进行会话控制。

　　（1）多业务—单个会话

　　例如：甲要求一个话音/视频呼叫给其朋友乙，但乙当时只接受了该话音呼叫；后来乙决定在呼叫会话中增加视频，于是视频分量被加在现有会话中，还可同时增加其他业务。

　　（2）同步业务—多个会话

　　例如：甲使用按键拨号，以浏览网页、查阅航班表，与此同时，甲又有些关于航班的问题，于是又使用按键拨号，按通航班服务中心的服务人员，询问有关部分。

　　（3）不相关业务—多个会话

　　例如：甲和乙之间在聊天，这时丙打电话给甲，要求一个话音的会话。

　　2. 一次注册、融合的业务收费

　　在传统的通信业务环境中，每一种业务，必须单独注册，以便被鉴权，有否资格使用该业务，如果有N种业务，则要注册N次，即用户十分不便。IMS业务环境就不同了，它只需一次注册，不问你使用多少种业务。

　　用户付费也类似地，在IMS业务体系中，用户对多种业务只需采用一次付费，即采用融合的付费方式，这对用户是很方便的。

　　四、IMS新业务

　　由于IMS是基于SIP的，而SIP的主要功能是IP会话的呼叫控制，其特点之一是灵活性好，因而IMS能支持大量的新的通信业务，主要可分为3类：用户—用户，多用户和服务器—用户，还有一些智能业务。

　　1. 用户—用户业务

　　IMS能提供许多实时和非实时的通信业务，诸如内容丰富的话音业务（VoIP）、可视电话、聊天会话、按钮谈话（PTT）等。

　　PTT（Push-to-Talk，按钮电话）是一种双向通信业务，和移动通信的全双工方式（即双方可同时边讲边听的方式）相比，PTT是半双工的，即一方讲话时，另一方只能听。某人想讲话时先要按下话机上相应的PTT后讲话，讲完就释放该按钮。听者听完消息后，然后和对方一样，按PTT按钮讲话。见图5。

　　（1）甲按下PTT按钮，并利用手机讲话；

　　（2）IMS复制该消息，并发向甲的PTT集群表上有关朋友；

　　（3）甲的朋友按下PTT按钮、回话。

　　PTT通常只是一种十分短暂的消息，它的内容通常是具有指令性，即时性的，这是一项十分吸引人的业务。例如，公司经理不必对每一员工呼叫，只须利用PTT向有关职工下达有关指令，告知紧急事件等，对于分布各地的员工更有用。由于其价格低（与传统话音通信比），即时的话音连接（没有呼叫建立的时延）、以及集群呼叫能力等可有广泛应用。

　　PTT还可与呈现（Presence）和即时消息（Instant Message）结合，效果更好。

　　IMS则使这种基本业务增强，叫做ECLI（Enhanced Call Line Identification，增强的呼叫在线标志），使用户获得许多个性化的“呼叫卡”消息，该卡可包含大量个人定制的图像、文件、音乐、话音、动画等，当用户呼叫或被呼叫时，它可显示于其它用户的手机上。

　　此外，用户可制作多种不同的呼叫卡，然后规定滤波准则，以确定何种显示卡应被显示。滤波准则可包括呼叫/被呼叫人员，每天的呼叫时间，事件触发器（如呼叫被回答、忙音、呼叫终止等）以及这些准则的混合等，见图6。

　　（1）从乙得到一个呼叫，看到乙在该呼叫之前，当时及以后的定制ECLI页；

　　（2）乙看到甲所定制的在该呼叫之前，当时及以后的ECLI页。

　　2. 多用户业务

　　多用户业务在IMS中要使用一种专门的媒体服务器叫做媒体资源功能（Multimedia Resource Function，MRF）。IMS可提供不少新的一对多、多对多的多用户业务，包括多媒体会议、集群聊天会话、多用户PTT业务等。

　　（1）多媒体会议

　　语音会议、基于Web的多媒体会议（如微软的NetMeeting），以及包括白板文件共享的视讯会议已经被广泛采用。IMS则提供利用移动手机的彩色的具有QoS保证的多媒体会议，它可具有如下功能。

　　●预约和计划：用户可拨号预约参加会议，也可自动预约（即媒体服务器呼叫每一个计划中的参加者，然后在约定的时间建立自动的会议呼叫），此外用户可选择与呈现业务结合的会议，即媒体服务自动邀请会议参加者，一旦他们的呈现状态显示他们是可以参加后，就可进行会议建立。

　　●会议控制和监看：会议主席可动态地控制会议参数，如限定有关人员，某些参加者不发言，只是听和看，某些参加者只听不看不发言等，会议参加者可监看参加者的姓名、电话号码、终端类型和基本的会议装置等。

　　●文件共享和白板功能：会议参加者可观看并处理有关文件，会议室白板则有助于产生会议创意，与会者参与会议文件的制订。

　　●完全的多媒体功能：会议可包括视频、音频以及会议中的集群或1对1聊天会话，即时消息等，这些多媒体功能应保证QoS。

　　（2）集群聊天会话

　　短消息（SMS）业务正在显著增长，集群聊天则进一步增加了SMS功能，它实现了3个或更多用户进行实时的文件消息的会话。

　　移动的集群聊天会话是基于文件的进行移动消息的会话，特别是它与IMS支持的按钮拨号和呈现功能相结合，就更具有吸引力。

　　IMS支持3个或更多用户的实时集群通信功能主要是通过MRF（媒体资源功能）实现的，其核心即集群聊天业务。

　　3. 服务器—用户业务

　　以SIP为基础的IMS业务体系还支持一种创新的业务，即服务器—用户业务，例如点击拨号、点击聊天、动态的按钮业务等。

　　（1）点击拨号（Click to Dial）

　　点击拨号是这样一种业务：当用户用鼠标点击目标或屏上按钮时，就会建立人与被点击对象之间的会话。例如，甲正观看某电信运营商的网页，而对付费感到有些问题，他就点击“关于你付费的问题”按钮，于是甲与运营商业务服务中心人员之间就建立了语音的会话。IMS支持的点击拨号则可支持任何形式媒体（如话音、视频、聊天、文件、会议等）的会话，也可用于顾客业务的网页显示，也可与移动游戏、ECLI等结合。

　　它在IMS中是通过应用服务器触发了第3方的呼叫控制功能实现的。

　　（2）动态按钮业务（Dynamic Push Service）

　　动态按钮业务使用户接收到有用的和所希望的个性化信息，只要用户按下相应的基于多种个性化因素的按钮，诸如用户的呈现状态、几何位置、设备类型、优先使用的媒体、内容等。动态按钮业务可以是通用的，也可以是特定的感兴趣的业务（如足球按钮业务）。例如，甲是一个某俱乐部的足球迷，他可以预约在某时间某位置（呈现功能）观看某场足球赛。这样，IMS的服务器就知道了甲何时在线，何时何处希望观看某场比赛，并于该预约时间、地点使甲实现了自己作为球迷的愿望。如果后来，甲正在购物，IMS的按钮业务检测到甲的正靠近俱乐部的位置信息，该业务就向甲推出一种即时消息，告诉他俱乐部正在半价销售一种特定的足球体育用品。显然这种业务对个人、对企业都是具有吸引力的。

　　（3）呈现业务（Presence）

　　“呈现”是关于人、物体或事件的当前状态的信息，一般说，这些业务是基于提供友人或熟人的在线/联机状态的动态信息。由于移动手机是通常每天紧紧地放在人身上的，因而手机更适于提供和接收呈现功能。IMS支持的呈现业务提供的信息可以是多种媒体的（如话音、视频、文件等）。

　　者、注视者。呈现者向呈现服务器提供其多种动态信息（例如何时、何地可参加何种会议），呈现服务器则将这些呈现信息进行处理（如保证隐私权、对注视者的鉴权等）、存储，并送给有权获得这些信息的注视者。

　　例如，呈现业务可提供给股票证券跟踪者，使他能及时获得事先设定的某种股票价格的信息，并及时地出售。

　　（4）即时消息（Instant Message，IM）

　　即时消息是这样一种业务，它使用户实时地送出某些消息给另一些用户。由于IM具有实时性，它通常并不存储于网络节点上，IM消息的内容通常是一种文件消息，IMS支持的IM业务则可能是HTML页、图片、歌曲、视频流等，它完全可以和呈现业务结合起来。

　　IM通常有两种模式：单独的寻呼模式和基于会话的模式，前者类似于移动通信中的短消息（SMS）业务，但具有实时性，后者则是一个现有会话的一部分，建立于SIP INVITE（邀请）请求的基础上。

　　4. IM-SSF的智能电话业务

　　IMS还支持一些智能电话业务，在IMS体系中的IM-SSF（IP多媒体-业务切换功能）是一种应用服务器，它提供了SIP消息与传统智能网（IN）的互通，从而IMS支持IP电话接入一号通业务，800业务、本地号码可携（Local Number Portability）业务等智能业务。例如一号通业务，即用户可有若干事先指定的位置（诸如在家庭、在办公室、在父母处等），该用户只需利用一个统一的号码，就可自动地找到该用户。这也是一种个性化业务。

　　五、 结束语

　　IMS可为用户提供大量多媒体业务，可让用户感受良好的用户体验，IMS可为电信运营商增加收入、减少投入、保护现有投资，因而IMS的发展成功是可以预期的。IMS也可为多媒体通信业务下一步的发展提供新的思路，IMS能满足用户不断发展的需求，它将是NGN的基础。

----《中国多媒体视讯》

作者：南京邮电大学 毕厚杰