移动通信网引入IMS的相关探讨

一、IMS|0">IMS概述

IMS(IPMultimediaSubsystem)是3GPP在Release5版本中提出的支持IP多媒体业务的子系统，它的核心特点是采用SIP协议和与接入的无关性。IMS是一个在PS域上面的多媒体控制/呼叫控制平台，支持会话类和非会话类多媒体业务，为未来的多媒体应用提供一个通用的业务使能平台，它是向All IP Network业务提供体系演进的一步。

二、为什么要引入IMS

为什么移动运营商需要部署建设IMS这个新的核心网络?IMS给用户带来了什么样的新业务和业务体验?回答这个问题的最好方法就是将IMS与现有的CS、PS核心网络进行对比。

CS域主要提供端到端的语音、可视电话和短消息等业务，随着运营商间竞争的加剧，这些基本业务变得越来越普通，需要通过新的差异化业务来吸引用户。PS域引入了IP传输和"永远在线"的能力，提供了新的数据业务，例如MMS，内容浏览等，但这些基于IP的数据业务却因为网络带宽、终端限制、贫乏的用户体验、不明朗的计费等因素而没有得到成功的应用。

而IMS是专为实时的、端到端的移动业务而设计的，例如richCAll、videotelephony，IMS通过一些关键性技术来实现这些端到端的通信业务，这些技术包括：会话协商和管理、QoS管理、移动性管理等。同时，IMS使得运营商还可以提供一些非实时性的端到端业务，例如chat、IM；多方业务，multimediaconferencing、chat rooms；服务器到用户的业务，dynamic push services、click to dial等。

可以说IMS是真正可以提升用户体验、提高运营商收益的核心网技术，这也是需要引入IMS的根本原因。

三、IMS的关键技术

1、IMS网络架构

IMS网络架构如图1所示。

图1 IMS网络架构图

IMS的框架结构包括CSCF(CallSessionControlFunction)、MGCF(Media Gateway Control Function)、IMS-MGW(IMS-Media GateWay)、MRFC(Multimedia Resource Function Controller)、MRFP (Multimedia Resource Function Processor)、BGCF(Breakout Gateway Control Function)等功能实体。其中CSCF是整个网络的核心，支持SIP协议处理SIP会话。P-CSCF是UE接入IMS系统的入口，实现了在SIP协议中的Proxy和UserAgent功能；MGCF和IMS-MGW是与CS域和PSTN互通的功能实体，分别负责控制信令和媒体流的互通；MRFC和MRFP是实现多方会议的功能实体，控制层面的MRFC通过H.248控制MRFP；BGCF是IMS域与外部网络的分界点，它选择在哪里跟CS域或PSTN互联。

2、IMS协议

IMS域中使用的主要协议有：SIP、Diameter、COPS。其中SIP主要用于呼叫和业务控制，Diameter主要用于AAA方面，COPS主要用于QoS授权。另外涉及到的相关协议还有：媒体相关协议-SDP/RTP/RTCP/RTSP、承载/QoS相关协议-IPv6/IPSec/RSVP等、传统域互通协议-H.248/BICC/ISUP等。

3、IMS的业务架构

IMS为业务开发商提供了开放的可编程环境，为运营商快速灵活的开发下一代新业务提供了一个开放的平台。IMS的业务架构是IMS系统比较成功的一个方面，通过基于SIP的ISC(InternalServiceControl)接口，由S-CSCF与各种应用服务器组成。由于IMS融合了语音和数据业务，又结合了IP网的灵活性和SIP的可扩展性，使得IMS支持的业务更加丰富。

R5在业务方面除原有的CAMEL、OSA之外，新支持SIPAS。IMS的业务架构如图2所示：

图2 IMS业务构架示意图

IMS的业务架构要能适应不同业务的接入要求，其业务架构由S-CSCF以及各种应用服务器组成，与当前普遍采用的开放性业务架构一致，都是三层结构：第一层是应用服务器(AS)；第二层是业务能力服务器(SCS)；第三层是S-CSCF。业务可以在分布式架构中开发。

4、IMS提供的业务

IMS根据在CSCF上的业务平台的类型，分别支持不同种类的业务：

(1)基于SIP的业务应用。

在IMS业务体系中，S-CSCF相当于是软交换的呼叫控制平台，IMS基于SIP的业务平台是通过专用的SIPAS实现的，实现IM(即时通信)、点击呼叫、Web800、Presence、会议电话、数字传真、多媒体消息、VOD、彩铃、彩名、可视电话等丰富的实时和非实时的多媒体业务。

(2)基于OSA的业务应用。

IMS支持PAR-LAY/OSA标准业务接口，不仅可以完美地实现传统的基本电信业务，如：呼叫前转、呼叫等待、多方通话、主叫显示、主叫显示限制、呼叫限制等，而且可以为第三方业务供应商提供标准接口，大大提高运营商提供新业务的能力。

(3)基于CAMEL的业务应用。

为保护运营商已有的投资，还提供了对传统智能网络的接口，其可以通过SIP/INAP/CAMEL/WIN接口接入SCP，支持传统的智能业务，如预付费、虚拟专网、