基于IMS的业务发展探讨

IMS（IPMultimediaSubsystem）是IP多媒体子系统，最初由3GPP为移动网络定义的，在NGN的框架下，IMS同时支持固定接入和移动接入，目前IMS技术正在走向成熟。

固定移动融合（FMC）是一大趋势，软交换/IMS、DSL/FTTH等技术应运而生，把核心网、接入网、传送网、业务平台以及终端等逐渐统一，将最终形成一个融合的下一代网络。IMS被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。3GPP、ETSI和ITU-T等组织都在研究基于IMS的网络融合方案，目的是使IMS成为基于SIP的通用平台，同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固网和移动网的融合。

1、背景

下一代网络演进过程中，出现了移动化、宽带化和IP化的发展方向，首先是语音业务朝着移动化、IP化发展，而VoIP的快速增长，给电信运营商语音收入造成了很大冲击。并且互联网用户迅猛发展，业务走向宽带化，最后是一切IP化，无论是移动还是宽带将离不开IP化技术。同时，用户对通信业务有了更高的期望，用户不仅要求有稳定的语音通信，而且还要求能够进行数据和多媒体的多种方式通信。要满足用户的这些需求，运营商需要建立强大的基础运营支撑网络，能够快速增加新的业务，提高服务的渗透度，减少用户的流失，保持自身的核心竞争力。

IP化、移动化、多业务融合，NGN和3G在满足用户需求上有诸多公共点，如何在业务层面实现互通还需要技术上的融合。软交换技术的出现使人们一度考虑核心控制层的融合可以采用软交换技术，但是由于固定和移动的软交换功能、协议差异较大，使软交换成为控制层融合焦点的可能性减小。3GPP在R5版本中提出了IMS标准。IMS具有分布式、与接入无关，以及标准开放的业务控制接口等特点，并且IMS采用了与固定宽带软交换相同的协议（SIP）和类似的架构。

随着基于SIP的IMS技术在移动网络的出现，与固网宽带软交换基于SIP的应用不谋而合。移动网络引入IMS的初衷是提供移动多媒体业务，但由于IMS采用了与固定宽带软交换相同的协议（SIP）和类似的架构，并且IMS的体系具有与接入的无关性、支持用户漫游等优点，给利用IMS实现网络融合带来了前所未有的契机。

IMS的提出，让NGN变得更加清晰。IMS被当前业界公认为未来融合的控制平台，备受各大标准组织、设备提供商以及运营商的关注。目前，IMS在3GPP、3GPP2、ETSI、ITU-T等标准组中都占有一席之地，相关标准制定和完善正在紧张进行中，世界各大设备提供商纷纷推出IMS的商用或试验产品，部分运营商也开始进行IMS业务的试商用或试验。IMS将逐渐成为下一代网络的核心控制层。但目前全球IMS网络多数处于初级阶段，应用方式也处于业界探讨当中。

2、IMS系统

IMS本身具有接入无关性，可以支持固网和移动用户的接入，所以IMS是通信融合的核心模块。基于IMS和SIP技术，移动网络和固网之间的界限将淡化至消失，用户可以通过互动终端访问、创建、消费和分享数字内容。NGN核心网络将使用IP协议，让新的服务概念和固定网、移动网之间的融合成为可能，用户可以享受更加丰富的业务。

IMS定义了传送层、控制层和业务层结构。控制层基于SIP，与下面的传送层和上面的业务层之间具有开放的接口，允许运营商采用单一的核心网，横跨固定网与移动网提供VoIP、多媒体消息等基于SIP的业务。IMS符合NGN把呼叫控制与传送分离的要求，是软交换的延伸，在软交换的基础上对控制功能作进一步分离，形成一个更加高度灵活的通信平台。

在NGN的框架中，终端和接入网络是各种各样的，而其核心网络只有一个IMS，它的核心特点是采用SIP协议及与接入的无关性。在IMS系统中，采用SIP协议进行端到端的呼叫控制。SIP对IP电话系统信令提出了完整的解决方案，在设计上借鉴了互联网的标准和协议的设计思想，遵循简练、开放、兼容和可扩展的原则，结构比较简单，其特点能适应移动终端进行可视电话业务的要求。

SIP会话使用SIP用户代理、SIP注册服务器、SIP代理服务器和SIP重定向服务器4个主要组件。这些系统通过传输包括SDP协议（用于定义消息的内容和特点）的消息来完成SIP会话。下面概括性地介绍各个SIP组件及其在此过程中的作用：SIP用户代理（UA）是终端用户设备，用于创建和管理SIP会话的移动电话、多媒体手持、PC、PDA等设备上。用户代理客户机发出消息，用户代理服务器对消息进行响应。SIP注册服务器是包含域中所有用户代理的位置的数据库。在SIP通信中，这些服务器会检索参与方的IP地址和其他相关信息，并将其发送到SIP代理服务器。SIP代理服务器接受SIPUA的会话请求并查询SIP注册服务器，获取收件方UA的地址信息。然后，将会话邀请信息直接转发给收件方UA（如果它位于同一域中）或代理服务器（如果UA位于另一域中）。SIP重定向服务器允许SIP代理服务器将SIP会话邀请信息定向到外部域。SIP重定向服务器可以与SIP注册服务器和SIP代理服务器同在一个硬件上。

IMS借鉴软交换网络技术，采用基于网关的互通方案，包括信令网关（SGW）、媒体网关（MGW）、媒体网关控制器（MGCF）等，而且在MGCF及MGW也采用IETF和ITU-T共同制订的H.248/MEGACO协议。这样的设计使得IMS系统的终端可以是移动终端，也可以是固定电话终端、多媒体终端、PC机等，接入方式可以是无线WLAN或有线LAN、DSL等技术。

3、IMS业务

近两年的时间，运营商与设备厂商对IMS倾注了空前的关注，通信展上，IMS成为展示的一大热点。IMS在不同的程度上被认同为下一代网络（NGN）的核心、传输新的IP业务的主要机制、固网和移动网络完全融合的基础以及电信运营商用来对抗互联网上IP电话挑战的对策。

目前，手机厂商已经在新款手机中集成IMS功能，一些厂商也在开发基于PC机的IMS客户端。在业务创新的驱动下，IMS可带动应用开发、内容提供、网络平台、系统软件、终端设备、芯片设计及设备制造等为核心的信息产业价值链。一些主要的设备厂商、主流IT提供商已开始致力于开发IMS构架。

IMS综合业务方案提供业务主要包括：PoC（PTToverCellular）对讲类业务，可以提供Ad-hoc会话、预定义群组会话、聊天等功能。PoC业务是一种语音服务，可使用户在很短的呼叫时间内方便地与一组联系人通话，类似于网上聊天的群组功能。用户手机上可以显示群组中每个用户的状态，群组的建立可以跨越地域的限制。目前这种应用已经发展到比较成熟的阶段，一些手机上已实现了该功能。

多媒体通信类业务，如视频共享业务、信息共享等。除了传统的语音信息之外，可以进行图片、视频和文件等数据的共享和传输，从而进行内容更加丰富具体的信息交换。使用视频共享，用户可以在手机通话的同时在手机上观看实况录像或视频片段的多媒体服务。视频图像可以在通话的两个电话间发送，通话双方都能看到同一视频图像并就此讨论，并可以在不中断通话的同时结束视频共享。目前已经有一些手机集成了视频共享服务这一业务。

Messaging业务，主要提供即时消息的功能，同时可以作为消息网关和其他消息系统互通（SMS，MMS）。语音、图片、视频都可以作为短信载体发送，利用网络的高速数据优势来完成多媒体消息的提交、存储和转发等功能。

网络融合业务，包括在移动电话和PC及固定电话之间的通信业务。IMS可将不同网络如固网、移动网和企业网融合为全IP。另外，它还可为不同的无线网技术如GSM、CDMA和WLAN建立通用的核心。目前，一些厂商已推出基于IMS的手机，可通过固定网络拨打电话，当用户在室外处于移动状态时，该机为普通的移动电话；当用户在家中或办公室，就可以通过室内接入点将通话无缝地转到固定宽带网络上。

UM（统一消息）业务，根据用户的意愿、位置等信息，提供消息的转换等功能。

Conference业务，运行用户在线召集、召开语音，消息类的多媒体会议，为用户提供各种会议操作和丰富的业务体验。

IMS作为未来移动、固网融合的发展方向，正吸引着越来越多运营商、厂商的关注，也使NGN的概念更加清晰、实现更加迅速，并将为用户带来更加丰富多彩的业务。