基于IP多媒體子系統(tǒng)的移動(dòng)業(yè)務(wù)

摘要　IP多媒體子系統(tǒng)的引進(jìn)為各種網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)融合提供了一個(gè)通用平臺(tái)，它采用開放接口模式，促進(jìn)了業(yè)務(wù)的多樣化、綜合化和個(gè)性化發(fā)展，開啟了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)業(yè)務(wù)融合的時(shí)代。文章介紹了IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)的特征，分析了其業(yè)務(wù)體系架構(gòu)，重點(diǎn)闡述了IMS支持的典型業(yè)務(wù)。

關(guān)鍵詞　IP多媒體子系統(tǒng)　應(yīng)用服務(wù)器　IMS業(yè)務(wù)

　　IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)是3GPP在R5版本中提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，其核心特點(diǎn)是采用會(huì)話初始化協(xié)議(SIP)和獨(dú)立于承載。目前，IMS支持2G、3G和WLAN三種接入方式。在網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展趨勢(shì)下，3GPP、ETSI和ITU-T都在研究基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合方案，目的是使IMS成為基于IMS會(huì)話的通用平臺(tái)，同時(shí)支持固定和移動(dòng)等多種接入方式，實(shí)現(xiàn)固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的融合。IMS給人們帶來的直接好處是能提供端到端的多媒體通信，將豐富多彩的Internet業(yè)務(wù)直接移植到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)也方便新業(yè)務(wù)的開發(fā)，能降低運(yùn)營成本，促進(jìn)業(yè)務(wù)快速發(fā)展。

1、IMS的主要特征

a)控制功能/承載能力、呼叫/會(huì)晤、應(yīng)用/服務(wù)分離，通過分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸話音、視頻、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)。

b)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)網(wǎng)、電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)融合，可無縫集成于無線網(wǎng)絡(luò)和固網(wǎng)中，最大限度地實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一的無縫漫游。

c)業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)分離，并提出一個(gè)開放的可編程環(huán)境，方便運(yùn)營商和業(yè)務(wù)提供商根據(jù)市場(chǎng)需求快速開發(fā)業(yè)務(wù)。

d)基于SIP協(xié)議的分組網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)能方便地實(shí)現(xiàn)各種異結(jié)構(gòu)的互通。

e)具有通用移動(dòng)性，即終端移動(dòng)性、用戶移動(dòng)性和業(yè)務(wù)移動(dòng)性。終端移動(dòng)性表示終端移動(dòng)時(shí)用戶仍能使用業(yè)務(wù)，用戶移動(dòng)性表示用戶可以在任意終端使用業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)移動(dòng)性表示用戶可在任何地點(diǎn)任何終端使用移動(dòng)業(yè)務(wù)。

2、IMS的業(yè)務(wù)體系架構(gòu)分析

2.1　IMS業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)的差異

　　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)采用垂直的開發(fā)模式，與下層網(wǎng)絡(luò)關(guān)系緊密，不同業(yè)務(wù)分別進(jìn)行業(yè)務(wù)接入、網(wǎng)絡(luò)搭建、業(yè)務(wù)控制和業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)，甚至包括業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)等主要的網(wǎng)絡(luò)單元也必須建立獨(dú)立的運(yùn)營系統(tǒng)。開發(fā)新業(yè)務(wù)十分復(fù)雜，必須熟悉其承載網(wǎng)絡(luò)情況，不利于第三方提供商的業(yè)務(wù)開展。IMS采用水平業(yè)務(wù)提供方式，將呼叫控制與業(yè)務(wù)應(yīng)用水平展開，業(yè)務(wù)與下層網(wǎng)絡(luò)耦合松散。網(wǎng)絡(luò)層、控制層和業(yè)務(wù)應(yīng)用分工清晰，第三方提供商無需了解其下層網(wǎng)絡(luò)情況，只需具備應(yīng)用編程接口(API)和SIP知識(shí)就能提供服務(wù)。

2.2　IMS的業(yè)務(wù)架構(gòu)

　　IMS的業(yè)務(wù)架構(gòu)采用業(yè)務(wù)層與控制層分離的原則，并提供開放接口，允許第三方業(yè)務(wù)提供商為網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。IMS的業(yè)務(wù)架構(gòu)分為業(yè)務(wù)控制層、業(yè)務(wù)能力服務(wù)器層和應(yīng)用服務(wù)器(AS)層3層(見圖1)。{{分頁}}

圖1　IMS的業(yè)務(wù)架構(gòu)

　　業(yè)務(wù)控制層：提供服務(wù)呼叫會(huì)話控制功能(S-CSCF)。S-CSCF是呼叫和會(huì)話控制器，它通過Cx接口從歸屬用戶服務(wù)器(HSS)下載用戶服務(wù)配置信息，并根據(jù)其過濾規(guī)則選擇相應(yīng)的服務(wù)器類型，提供各種增值業(yè)務(wù)。S-CSCF使用統(tǒng)一的IMS業(yè)務(wù)控制(ISC)接口與各種業(yè)務(wù)平臺(tái)相連接，ISC的引入降低了S-CSCF的復(fù)雜度，使不同業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器都能執(zhí)行相同的接口行為，接入到IMS中，為IMS提供業(yè)務(wù)。

　　業(yè)務(wù)能力服務(wù)器層：由于S-CSCF和ISC采用SIP協(xié)議，而無論是傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯的客戶化應(yīng)用(CAMEL)業(yè)務(wù)環(huán)境還是開放業(yè)務(wù)體系(OSA)API都不支持SIP，所以需要引入業(yè)務(wù)能力層作為中間過渡層。業(yè)務(wù)能力層有多媒體域業(yè)務(wù)交換功能(IM-SSF)和OSA業(yè)務(wù)能力服務(wù)器(SCS)2個(gè)功能實(shí)體。CAMEL通過CAMEL應(yīng)用部分(CAP)接入到網(wǎng)絡(luò)中，要接入到IMS須通過IM-SSF對(duì)CAP和SIP進(jìn)行轉(zhuǎn)換。OSA SCS充當(dāng)S-CSCF與OSA應(yīng)用服務(wù)器之間的網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)OSA API與ISC接口信令的映射，使IMS能通過SIP方式執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)OSA業(yè)務(wù)能力特征(SCF)。SIP應(yīng)用服務(wù)器與ISC接口一樣，都采用SIP，可直接與S-CSCF相連，無需經(jīng)過SCS層。

　　應(yīng)用服務(wù)器(AS)層：提供業(yè)務(wù)邏輯，用來支持用戶各種業(yè)務(wù)屬性，可位于歸屬網(wǎng)絡(luò)或第三方業(yè)務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)所支持業(yè)務(wù)類型的不同分為以下3種服務(wù)器：

a)SIP應(yīng)用服務(wù)器(SIP AS)：完成Internet業(yè)務(wù)，在原有的CAMEL和OSA業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，UMTS R5增加了SIP AS，使豐富多彩的Internet業(yè)務(wù)能直接移植到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中。由于IMS業(yè)務(wù)控制(ISC)采用了SIP，故可直接與S-CSCF相連，S-CSCF能以SIP服務(wù)器的方式直接調(diào)用這些業(yè)務(wù)，減少了信令轉(zhuǎn)換。SIP基于C/S模式，是一種多媒體會(huì)話的應(yīng)用層控制信令，完成雙方或多方多媒體會(huì)話的創(chuàng)建、修改和終止等工作，提供IP電話和基于IP的多媒體會(huì)話業(yè)務(wù)。其業(yè)務(wù)邏輯的提供可通過腳本語言、SIP-CGI或API(如Servlet等)編程實(shí)現(xiàn)。

b)OSA應(yīng)用服務(wù)器：完成基于OSA API開發(fā)的第三方業(yè)務(wù)。UMTS定義了由OSA允許第三方業(yè)務(wù)提供商進(jìn)行新業(yè)務(wù)的開發(fā)，由OSA提供的安全API接入U(xiǎn)MTS，使用網(wǎng)絡(luò)性能，而不再受限于運(yùn)營商提供的業(yè)務(wù)。不同的應(yīng)用提供商可以通過開放的網(wǎng)絡(luò)訪問接口獲得底層網(wǎng)絡(luò)的承載能力，并進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。

c)CAMEL服務(wù)環(huán)境：完成傳統(tǒng)的移動(dòng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。 {{分頁}}

3、IMS支持的移動(dòng)業(yè)務(wù)

　　基于不同的應(yīng)用服務(wù)器，IMS業(yè)務(wù)可分為基于SIP的業(yè)務(wù)應(yīng)用、基于OSA的業(yè)務(wù)應(yīng)用和基于CAMEL的業(yè)務(wù)應(yīng)用3種類型。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)控制層，不管是基于哪種應(yīng)用服務(wù)器，都執(zhí)行相同的接口行為，且IMS業(yè)務(wù)系統(tǒng)不是單一的業(yè)務(wù)運(yùn)用平臺(tái)，而是運(yùn)營商未來業(yè)務(wù)綜合支撐和推廣的網(wǎng)絡(luò)單元，所以在IMS系統(tǒng)中，將這些業(yè)務(wù)稱作不同業(yè)務(wù)群組或業(yè)務(wù)分組會(huì)更恰當(dāng)一些。按照這個(gè)模式，將IMS業(yè)務(wù)應(yīng)用分為以下類型：

a)消息類業(yè)務(wù)：對(duì)用戶來講，此類業(yè)務(wù)已經(jīng)非常熟悉，目前也正為運(yùn)營商帶來良好的收益。IMS的消息類業(yè)務(wù)將帶給用戶更多選擇，用戶在使用消息類業(yè)務(wù)的同時(shí)，可以隨心所欲而且費(fèi)用低廉地使用其他媒介，比如視頻和聲音等，還可以靈活地選用實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)以溝通信息。

b)多媒體呼叫：話音業(yè)務(wù)經(jīng)常被認(rèn)為是唯一的“殺手應(yīng)用”，這或許是因?yàn)樵捯魳I(yè)務(wù)是移動(dòng)通信發(fā)展初期唯一的業(yè)務(wù)應(yīng)用。IMS可能不會(huì)帶來新的移動(dòng)用戶，但是可以給用戶在話音業(yè)務(wù)操作和應(yīng)用上帶來全新體驗(yàn)。

c)增強(qiáng)型呼叫管理：滿足客戶需求是對(duì)運(yùn)營商的第一要求，但是使客戶更加滿意的是讓用戶自己控制業(yè)務(wù)。IMS增強(qiáng)性的呼叫管理可以使用戶之間的溝通更加靈活。其他移動(dòng)增值業(yè)務(wù)的特色可能是為用戶提供更多選擇，但是話音業(yè)務(wù)管理服務(wù)可以讓用戶自己計(jì)劃和實(shí)現(xiàn)通信時(shí)間和方式。

d)群組業(yè)務(wù)：IMS將不同的通信媒介聚合起來，為用戶提供新的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，IMS還可以對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行新的開發(fā)和組合。傳統(tǒng)一對(duì)一通信方式仍然是主要通信方式，同時(shí)IMS突破限制，還可以提供基于群組的通信方式。表面上看僅僅在通信方式發(fā)生了變化，實(shí)際上這正是人類實(shí)際生活的交流方式在移動(dòng)通信領(lǐng)域的實(shí)現(xiàn)。用戶隨心所欲的選擇通信方式，大大提高了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的利用率，也必然能為運(yùn)營商的投入帶來巨大的利益回報(bào)。

e)信息共享：隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和用戶在移動(dòng)終端上獲取和處理信息的能力提高，信息分享將成為一個(gè)非常有價(jià)值的業(yè)務(wù)應(yīng)用。常見的郵件攜帶附件的溝通模式可以完成部分信息分享功能，但是在許多情況下顯得不夠靈活。所以實(shí)時(shí)在線的信息通信應(yīng)運(yùn)而生，多個(gè)用戶可以實(shí)時(shí)處理同一個(gè)數(shù)據(jù)文件，而無需郵件通知等傳統(tǒng)方式的溝通。

f)在線游戲：游戲在移動(dòng)終端上的應(yīng)用已經(jīng)非常普及，但是這種游戲不過是移動(dòng)終端下載的一個(gè)應(yīng)用程序。IMS可以為用戶提供從單個(gè)游戲進(jìn)入多用戶在線參與的在線娛樂方式，同時(shí)用戶還可以采用多種媒體溝通交流。

g)娛樂類：移動(dòng)終端可以直接與信息資源互聯(lián)，IMS方式可以更好地呈現(xiàn)信息的更新和溝通，并可以隨著用戶需求的增長(zhǎng)對(duì)信息進(jìn)行必要的過濾以滿足用戶需求。

h)移動(dòng)流媒體類業(yè)務(wù)：可以直接在終端實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電視服務(wù)和視頻分享服務(wù)等流媒體業(yè)務(wù)。

4、結(jié)束語

　　IMS的引進(jìn)方便了移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的開展，促進(jìn)了業(yè)務(wù)的多樣化、綜合化和個(gè)性化發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)了跨終端、跨網(wǎng)絡(luò)的端到端多媒體通信，開啟了一個(gè)新的電信時(shí)代。