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愛(ài)立信基于IMS的固網(wǎng)移動(dòng)融合(FMC)解決方案

史健 2008/10/27

　　本文重點(diǎn)介紹了實(shí)現網(wǎng)絡(luò )融合的關(guān)鍵技術(shù)IMS，同時(shí)還介紹了愛(ài)立信的IMS解決方案，包括網(wǎng)絡(luò )架構、IMS業(yè)務(wù)及應用案例。 　　

　　FMC是指固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的融合。實(shí)現FMC是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程主要包括3個(gè)層面的融合：業(yè)務(wù)融合、終端融合和網(wǎng)絡(luò )融合。本文重點(diǎn)介紹了實(shí)現網(wǎng)絡(luò )融合的關(guān)鍵技術(shù)IMS，同時(shí)還介紹了愛(ài)立信的IMS解決方案，包括網(wǎng)絡(luò )架構、IMS業(yè)務(wù)及應用案例。

1. 引言

　　2004年7月，全球最大的六家電話(huà)公司組成了“固定移動(dòng)融合聯(lián)盟(FMCA)”，旨在為企業(yè)用戶(hù)和廣大消費者提供固定電話(huà)和移動(dòng)電話(huà)的一體化綜合服務(wù)。FMCA聯(lián)盟由英國B(niǎo)T公司牽頭成立，其他5名成員分別為巴西電信(BrasilTelecom)、韓國電信(KoreaTelecom)、NTT、RogersWireless和瑞士電信(Swisscom)。

　　FMC是指固網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)的融合，即Fixed Mobile Convergence。FMCA對FMC的定義如下：FMC是運營(yíng)商統一利用移動(dòng)和固定的資源及網(wǎng)絡(luò )為客戶(hù)提供電信服務(wù)的方式，服務(wù)的內容包括數據、語(yǔ)音、多媒體及其它運營(yíng)商可以提供的增值業(yè)務(wù)。

　　對FMC而言，網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)提供與接入技術(shù)和終端設備相獨立，業(yè)務(wù)控制完全從呼叫控制中分離出來(lái)。從用戶(hù)角度看，FMC的目的是使用戶(hù)通過(guò)不同的接入網(wǎng)絡(luò )，享受相同的服務(wù)，獲得相同的業(yè)務(wù)。其主要特征是用戶(hù)訂閱的業(yè)務(wù)與接入點(diǎn)和終端無(wú)關(guān)，也就是允許用戶(hù)從固定或移動(dòng)終端通過(guò)任何合適的接入點(diǎn)使用同一業(yè)務(wù)。

　　目前國際上很多標準化組織，如3GPP、TISPAN、FMCA和OMA等都提出了FMC的概念，并正在積極地推進(jìn)FMC的研究。針對FMC和IMS相關(guān)規范的開(kāi)發(fā)，各標準化組織進(jìn)行了密切合作。3GPP向IETF規范制訂工作提出需求

　　并采納IETF制訂的SIP、DIAMETER等協(xié)議，將其功能納入IMS系統，為公眾網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商制定呼叫控制域相關(guān)規范。3GPP中FMC相關(guān)的工作分為兩個(gè)層面：首先是對固網(wǎng)NGN的支持，即要求IMS同時(shí)支持各種固定接入方式和移動(dòng)接入方式;其次是與傳統電路域業(yè)務(wù)互通的問(wèn)題。在目前的IMS框架中，IMS業(yè)務(wù)都承載在分組域上，與電路域只是互通關(guān)系，包括對傳統電路域信令、承載和各種補充業(yè)務(wù)的支持。TISPAN針對NGN/FMC的需求, 主要從固定網(wǎng)的角度研究以IMS為核心控制系統的FMC目標網(wǎng)絡(luò )架構，制定了基于IMS的NGN/FMC相關(guān)規范，在3GPP與TISPAN的聯(lián)合工作下，TISPAN的IMS取得了不小的進(jìn)展。OMA采用IMS開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)引擎，并制定端到端業(yè)務(wù)引擎的規范 (如：PoC) ，而3GPP為滿(mǎn)足端到端業(yè)務(wù)引擎的要求而提供相應的網(wǎng)絡(luò )能力。

2. 引入IMS是實(shí)現FMC的技術(shù)基礎

　　實(shí)現FMC是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程主要包括3個(gè)層面的融合，即：

　　業(yè)務(wù)融合

　　業(yè)務(wù)融合是指可以使用不同終端設備，通過(guò)不同接入網(wǎng)絡(luò )在任意時(shí)間和地點(diǎn)可接入的業(yè)務(wù)，但業(yè)務(wù)標準是統一的。IMS 是和接入無(wú)關(guān)的技術(shù)，可支持固定和移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò )，以及其它寬帶接入網(wǎng)絡(luò )，支持用戶(hù)通過(guò)固定終端，移動(dòng)終端，SIP軟終端接入到統一標準的多媒體業(yè)務(wù)。

　　終端融合

　　終端融合是指提供可以同時(shí)在移動(dòng)網(wǎng)和固定網(wǎng)上使用的單一移動(dòng)終端或其它終端設備，這些設備通常稱(chēng)作雙模手機或“組合電話(huà)”。

　　網(wǎng)絡(luò )融合

　　網(wǎng)絡(luò )融合指建設單一的核心網(wǎng)絡(luò )和相關(guān)控制處理及業(yè)務(wù)提供系統，同時(shí)用于固定接入網(wǎng)和移動(dòng)接入網(wǎng)。

　　網(wǎng)絡(luò )融合是實(shí)現FMC的技術(shù)基礎，要求建設一張從接入到核心的全 IP多業(yè)務(wù)FMC承載網(wǎng)，來(lái)統一承載話(huà)音、數據、視頻以及信令流量，這樣一張IP承載網(wǎng)需要實(shí)現電信級高可靠性、高品質(zhì)和差異化的QoS保證、高度的安全性、良好的可擴展性和易維護性、以及對原有的TDM和ATM網(wǎng)絡(luò )的平滑兼容性。

　　IMS 的引入

　　網(wǎng)絡(luò )融合是實(shí)現FMC的技術(shù)基礎，而IMS作為基于SIP會(huì )話(huà)的通用平臺，同時(shí)支持固定和移動(dòng)的多種接入方式，實(shí)現固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的融合，因此IMS成為眾多運營(yíng)商實(shí)現網(wǎng)絡(luò )融合的首選技術(shù)。

　　IMS是3GPP在Release5版本提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統，是一個(gè)在PS域上的多媒體控制平臺，其核心特點(diǎn)是采用SIP協(xié)議和與接入的無(wú)關(guān)性，為未來(lái)的多媒體應用提供一個(gè)通用的業(yè)務(wù)平臺，引入IMS成為業(yè)界公認的向FMC演進(jìn)的重要一步。3GPP R5主要定義IMS的核心結構，網(wǎng)元功能、接口和流程等內容;R6版本增加了部分IMS業(yè)務(wù)特性、IMS與其他網(wǎng)絡(luò )的互通規范和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)接入特性等;R7版本加強了對固定、移動(dòng)融合的標準化制訂，要求IMS支持數字用戶(hù)線(xiàn)(xDSL)、電纜調制解調器等固定接入方式。


　　Figure 1 IMS 支持多種接入技術(shù)

　　IMS的提出順應了通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的趨勢，OMA組織對于許多新業(yè)務(wù)(如PoC，Presence，IM等)的標準制定也都基于IMS，在未來(lái)的全IP網(wǎng)絡(luò )中，IMS無(wú)疑是部署新業(yè)務(wù)的基石，IMS正成為眾多運營(yíng)商實(shí)現FMC的首選技術(shù)。隨著(zhù)IMS技術(shù)和產(chǎn)品的逐漸成熟，全球已經(jīng)有很多運營(yíng)商開(kāi)始了IMS的商用，還有一些運營(yíng)商在進(jìn)行相關(guān)的測試。從目前的商用和測試情況看，移動(dòng)運營(yíng)商為了豐富移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的基礎上用IMS來(lái)提供PoC、即時(shí)消息、視頻共享等多媒體增值業(yè)務(wù)，應用重點(diǎn)集中在給企業(yè)客戶(hù)提供IP-CENTREX和公眾客戶(hù)的VoIP業(yè)務(wù)。固定運營(yíng)商出于網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)和業(yè)務(wù)的需要，通過(guò)IMS為企業(yè)用戶(hù)提供融合的企業(yè)的應用(IP-CENTREX業(yè)務(wù))，以及向固定寬帶用戶(hù)(例如ADSL用戶(hù))提供VoIP應用。還有一種應用是融合的應用，主要體現在WLAN和3G的融合，以實(shí)現語(yǔ)音業(yè)務(wù)的無(wú)縫連接。在這種方式下，用戶(hù)使用一個(gè)WLAN/WCDMA的雙模移動(dòng)終端，在WLAN的覆蓋區內，一般優(yōu)先使用WLAN接入，因為這種方式用戶(hù)使用業(yè)務(wù)的資費更低，數據業(yè)務(wù)的帶寬更充足。當離開(kāi)WLAN的覆蓋區后，終端切換到WCDMA網(wǎng)絡(luò )，從而實(shí)現語(yǔ)音在WLAN和WCDMA之間的連續性。

　　IMS體系架構


　　基于3GPP的IMS體系架構具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

　　基于IP承載，IMS的功能實(shí)體和各參考點(diǎn)之間全部采用IP進(jìn)行承載。

　　實(shí)現業(yè)務(wù)和控制的完全分離。IMS中所有業(yè)務(wù)都由應用服務(wù)器(Application Server)來(lái)實(shí)現，S-CSCF根據用戶(hù)數據中的觸發(fā)條件將業(yè)務(wù)觸發(fā)到應用服務(wù)器，由應用服務(wù)器來(lái)實(shí)現業(yè)務(wù)的控制。同時(shí)還定義了業(yè)務(wù)引擎來(lái)提供應用服務(wù)器開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)放第三方業(yè)務(wù)接口，因此業(yè)務(wù)的開(kāi)放性更高，更有利于新業(yè)務(wù)的快速實(shí)施。

　　歸屬網(wǎng)絡(luò )的CSCF進(jìn)行呼叫控制。IMS要求用戶(hù)從拜訪(fǎng)地接入網(wǎng)絡(luò )后，必須回到歸屬地進(jìn)行用戶(hù)的注冊、呼叫控制和業(yè)務(wù)觸發(fā)。這種控制方式有利于運營(yíng)商對網(wǎng)絡(luò )的控制和管理，尤其是計費和服務(wù)質(zhì)量的管理。

　　為終端提供漫游特性。IMS中引入P-CSCF功能實(shí)體，終端無(wú)論是漫游到外地還是到其它運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )中，都能通過(guò)拜訪(fǎng)地或拜訪(fǎng)網(wǎng)絡(luò )地的P-CSCF接入到IMS中，從而建立用戶(hù)終端與其歸屬HSS和S-CSCF之間的SIP信令通路。

　　策略控制和QoS保證。IMS中提供策略控制和QoS保證機制，終端在會(huì )話(huà)建立時(shí)協(xié)商媒體能力并提出QoS要求，要求在會(huì )話(huà)建立之前由策略控制單元為會(huì )話(huà)預留資源，策略控制單元在傳輸層為媒體流預留資源，從而在傳輸層保證QoS。

　　與接入方式無(wú)關(guān)。在IMS中，無(wú)論用戶(hù)采用固定還是移動(dòng)接入方式，都由接入網(wǎng)絡(luò )完成用戶(hù)終端到網(wǎng)絡(luò )的數據通道的建立，IMS只負責在用戶(hù)與網(wǎng)絡(luò )的數據通道建立后通過(guò)SIP協(xié)議完成主、被叫之間的呼叫建立。

3. 愛(ài)立信的IMS解決方案

　　愛(ài)立信IMS體系架構


　　愛(ài)立信的IMS是一個(gè)端到端的解決方案，基于3GPP、OMA和TISPAN等標準化組織的IMS體系結構，包括IMS公共核心部分，業(yè)務(wù)服務(wù)器和業(yè)務(wù)引擎以及支持系統。愛(ài)立信IMS解決方案同時(shí)還包括專(zhuān)業(yè)服務(wù)，特別是系統集成和解決方案管理，這是每個(gè)IMS系統實(shí)施的關(guān)鍵部分。IMS公共核心部分和業(yè)務(wù)部分作為IMS解決方案的模塊，運營(yíng)商可以根據自己的商業(yè)戰略及業(yè)務(wù)需求選擇相應模塊來(lái)構建自己的IMS解決方案，從而實(shí)現固網(wǎng)移動(dòng)融合。

　　Figure 3 愛(ài)立信IMS體系架構

　　愛(ài)立信IMS業(yè)務(wù)

　　目前3GPP、TISPAN和OMA等標準化組織已對一些應用定義了相應的規范，實(shí)現了終端用戶(hù)與運營(yíng)商之間的互操作性，使這些應用商業(yè)化。作為全球領(lǐng)先的電信廠(chǎng)商，愛(ài)立信能夠為運營(yíng)商提供在IMS領(lǐng)域的全套解決方案。愛(ài)立信根據規范已實(shí)現商用的IMS業(yè)務(wù)包括：

　　多媒體電話(huà)業(yè)務(wù)(Multimedia Telephony)

　　消息業(yè)務(wù)(Messaging)

　　步話(huà)機業(yè)務(wù) (PoC)

　　視頻共享業(yè)務(wù) (Video share)

　　呈現狀態(tài)服務(wù)與數據管理業(yè)務(wù)(Presence Group and Data Management)

　　除了提供標準的IMS業(yè)務(wù)外，愛(ài)立信還提供一系列部分標準化的自有業(yè)務(wù)和解決方案。

　　愛(ài)立信IMS成功案例

　　愛(ài)立信是全球領(lǐng)先的IMS設備制造商，目前在全球簽署了54份IMS系統商用合同和80份IMS系統測試合同。全球已有二十多個(gè)IMS系統投入商用運營(yíng)，其中包括中國網(wǎng)通的IMS多媒體電話(huà)系統(IMS Multimedia Telephony)，臺灣遠傳電信的基于IMS的FMC系統等均采用愛(ài)立信IMS解決方案，并由愛(ài)立信提供系統集成服務(wù)。

　　臺灣遠傳電信擁有GSM和WCDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )，占有三分之一臺灣移動(dòng)市場(chǎng)份額。由于移動(dòng)通信市場(chǎng)的競爭導致的有限的利潤空間，遠傳電信期望IMS成為將來(lái)的利潤來(lái)源。遠傳電信基于IMS提供的大寬頻服務(wù)(Big Broadband)面向中小企業(yè)和家庭用戶(hù)，提供整合的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)與通話(huà)服務(wù)。支持統一帳單，家用WiFi話(huà)機，3G/WiFi雙模手機，PC軟終端等特色。

　　今年年初，愛(ài)立信又被VimpelCom在亞美尼亞的運營(yíng)商ArmenTel公司選為其IMS解決方案的供應商和系統集成商。由于近期并購了Golden Telecom，VimpelCom成為真正的FMC運營(yíng)商，愛(ài)立信為ArmenTel的解決方案將推出集成固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )服務(wù)融合的下一代網(wǎng)絡(luò )。7月成功完成的演示系統展示了多項創(chuàng )新業(yè)務(wù)，包括移動(dòng)，固定用戶(hù)及SIP IMS 用戶(hù)的短號碼撥號，會(huì )議電話(huà)，面向企業(yè)用戶(hù)的移動(dòng)辦公通信解決方案。

4. 結束語(yǔ)

　　基于IMS的FMC已得到全球的認同，隨著(zhù)中國通信網(wǎng)絡(luò )的普及，多業(yè)務(wù)、融合化的無(wú)縫通信成為用戶(hù)的迫切需求，為IMS大規模商用推廣創(chuàng )造了良好環(huán)境，愛(ài)立信作為IMS設備提供商既迎來(lái)了新的商機也面臨新的挑戰。愛(ài)立信希望以領(lǐng)先的技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)，借助在全球市場(chǎng)的豐富經(jīng)驗，為中國運營(yíng)商構建能夠提供全業(yè)務(wù)的融合的下一代網(wǎng)絡(luò )貢獻力量。

　　主要術(shù)語(yǔ)和縮寫(xiě) 　　

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