IMS的QoS架构和控制机制

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国家广电总局广播科学研究院张为东

随着下一代网络技术的发展，IMS由于能够提供更加丰富的多媒体业务，已经成为运营商关注的焦点。QoS是IMS的关键技术之一，本文从IMS端到端的QoS的概念出发，分析研究IMS中基于策略的QoS架构和控制机制。

IMS的QoS是IMS需要重点考虑的问题，它决定了网络是否可以满足商用的要求。如果IMS的服务质量达不到媒体会话的要求，那么许多多媒体业务将无法在IMS系统上正常运行。研究和探讨IMS的QoS，对IMS的发展有着重大的意义。本文论述了IMS的QoS体系架构和控制机制，分析了当前的服务模型以及不足。

IMS的QoS体系架构

IMS中的QoS体系架构是一种基于策略的QoS架构，策略是运营商定义的一种基于应用层业务类型和服务方式，用来管理网络资源、提供高服务质量的管理方法。如图1所示，IMS中基于策略的QoS体系架构中涉及到了很多功能实体，如UE、P-CSCF、PDF、GGSN、SGSN、PEP等。

UE：3GPP的移动终端，具有应用层和传输层的QoS协商能力，通过发送SIP信令流与P-CSCF交互来协商应用层的QoS，通过激活PDP上下文来协商传输层的QoS。

P-CSCF：代理呼叫会话控制功能，它是用户访问IMS网络的入口点，负责多媒体会话中被访问网络的资源预留和QoS控制，执行与PDF交互功能和媒体监管功能。

PDF：策略决策功能，可为所有的分组域业务提供基于策略的QoS控制。在会话建立阶段，P-CSCF发起多媒体会话请求，PDF将从应用层参数中获得的QoS信息映射到IP承载层QoS参数中去，生成SIP会话的授权令牌，该令牌可以跨越多个PDP上下文（每个PDP上下文中包含一组QoSprofile）,UE将用此令牌来激活PDP上下文，预留所需的各种媒体资源，以实现IP承载层的资源管理和应用层需要的服务。

PDP:策略判决点,根据从GGSN得到的策略信息进行策略决策，一般位于策略服务器上。

GGSN：GPRS网关服务节点，作为IP骨干网和接入网的边缘路由器，采用COPS协议通过Go接口与PDP进行交互得到策略信息，根据策略信息执行相应的QoS管理。GGSN采用网关功能模块进行基于策略的接纳控制，通过分类和流量控制等机制确保只有经过PDF授权的IP流分配资源并打开媒体流通道并允许使用，对未被授权的IP流则关闭通道不予传输。

PEP：策略执行点,它有两个功能：一是基于策略的接纳控制，使IP流所使用的资源不超过应用层授权资源所限制的范围；二是对IP流进行基于策略的QoS资源授权控制管理。PEP包含了三个功能模块：IP承载服务管理器、翻译/映射功能和UMTS承载服务器。