基于IMS的多媒體彩振業(yè)務(wù)的設計與實(shí)現

　　1 引言
　　IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem，IMS)是由3GPP在Release 5版本提出，旨在提供增強型IP服務(wù)的全方位框架，是對IP多媒體業(yè)務(wù)進(jìn)行控制的網(wǎng)絡(luò )核心層邏輯功能實(shí)體的總稱(chēng)。IMS基于會(huì )話(huà)初始協(xié)議(Session Initiation Protocol，SIP)，支持各種融合業(yè)務(wù)的公共平臺，并且不依賴(lài)于任何接入技術(shù)。IMS不僅能夠滿(mǎn)足用戶(hù)對移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求，還能滿(mǎn)足終端客戶(hù)更新穎與多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求。IMS提供了一個(gè)完整的架構提供多媒體業(yè)務(wù)，可以同時(shí)支持固定和移動(dòng)多種接入方式。目前IMS被認為是下一代網(wǎng)絡(luò )的核心技術(shù)，也是解決移動(dòng)固網(wǎng)融合，引入語(yǔ)音、數據、視頻三重融合等差異化業(yè)務(wù)的首要方式。
　　本技術(shù)方案描述的IMS域多媒體振鈴業(yè)務(wù)屬于主叫定制的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)感受則由被叫用戶(hù)體驗。業(yè)務(wù)用戶(hù)可以為某一位或某一組被叫用戶(hù)設定不同的個(gè)性化振鈴媒體，如音頻、視頻、圖片、文本和電子名片。當主叫呼叫被叫時(shí)，被叫終端振鈴過(guò)程中，被叫將從網(wǎng)絡(luò )接收到主叫預設的包含了多種媒體信息的個(gè)性化振鈴，并將多媒體振鈴展現給被叫用戶(hù)。
　　2 業(yè)務(wù)背景描述
　　隨著(zhù)電信市場(chǎng)競爭的日趨激烈，運營(yíng)商話(huà)音業(yè)務(wù)利潤不斷下降，同時(shí)傳統的話(huà)音和短信等業(yè)務(wù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足用戶(hù)日趨多樣化與個(gè)性化的要求。面對嚴峻的市場(chǎng)形勢，運營(yíng)商必須尋找新的業(yè)務(wù)增長(cháng)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)更多的增值業(yè)務(wù)。IMS多媒體彩振業(yè)務(wù)就是在這種大背景下產(chǎn)生的一種新的移動(dòng)增值業(yè)務(wù)。
　　在傳統的PSTN(Public Switched Telephone Network)以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中，一個(gè)呼叫的最終目的是讓兩個(gè)用戶(hù)進(jìn)行交談。通常，主叫用戶(hù)發(fā)起呼叫后用戶(hù)交談并不會(huì )立即開(kāi)始(甚至可能最終沒(méi)有開(kāi)始)，等待時(shí)間一般是幾秒到幾十秒，這完全取決于被叫用戶(hù)何時(shí)應答。在被叫應答之前，被叫的用戶(hù)終端會(huì )播放振鈴音。IMS多媒體振鈴業(yè)務(wù)就是個(gè)性化振鈴音的一個(gè)應用實(shí)例。
　　在早期的固話(huà)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )時(shí)代，被叫用戶(hù)的振鈴音完全是由系統默認設置。隨著(zhù)終端功能的發(fā)展，振鈴可以由被叫用戶(hù)設置為手機中存儲的音頻或視頻文件。而多媒體彩振業(yè)務(wù)的出現，使得使用多媒體振鈴業(yè)務(wù)的主叫用戶(hù)為被叫設置包括音頻、視頻、圖片、文本以及電子名片在內的多種振鈴媒體。
　　多媒體振鈴是一個(gè)全新的移動(dòng)增值業(yè)務(wù)，它不僅將原本由被叫設置振鈴音擴展到由主叫設置，同時(shí)也大大地擴展了振鈴媒體文件的類(lèi)型，由原來(lái)單一的音、視頻文件擴展到圖片、文本以及電子名片以及各種媒體文件的組合。多媒體彩振業(yè)務(wù)能為用戶(hù)提供更加個(gè)性化與多樣化的業(yè)務(wù)體驗，相信在不遠的將來(lái)彩振業(yè)務(wù)就能得到市場(chǎng)充分的認可，并帶來(lái)巨大的商業(yè)利益。
　　3 技術(shù)實(shí)現
　　3.1 IMS系統組網(wǎng)
　　IMS網(wǎng)絡(luò )由業(yè)務(wù)層、控制層、終端層以及網(wǎng)管計費網(wǎng)元組成，不同層面之間采用開(kāi)放接口協(xié)議，提供以IP為承載的、基于SIP協(xié)議的多媒體會(huì )話(huà)業(yè)務(wù)的控制能力和業(yè)務(wù)提供能力，支持1x/HRPD(High Rate Packet Data)，WLAN(Wireless Local Area Networks)，xDSL(Digital Subscribe Line)，LAN(Local Area Network)，光纖接入，支持傳統固定電話(huà)的接入，并可以與CDMA(Code Division Multiple Access)網(wǎng)絡(luò )電路域、PSTN/軟交換系統以及其它網(wǎng)絡(luò )互通。IMS網(wǎng)絡(luò )相對于軟交換網(wǎng)絡(luò )而言增加了一個(gè)外置的數據庫：歸屬用戶(hù)服務(wù)器(Home Subscriber Server，HSS)，用于用戶(hù)鑒權和保存用戶(hù)業(yè)務(wù)觸發(fā)規則。所有業(yè)務(wù)運行在控制層以上，通過(guò)SIP消息與呼叫會(huì )話(huà)控制功能(Call Session Control Function，CSCF)進(jìn)行業(yè)務(wù)控制的交互。
　　圖1所示為IMS網(wǎng)絡(luò )結構圖，介紹了IMS網(wǎng)絡(luò )中各網(wǎng)元的位置以及其它網(wǎng)元之間的交互，下面按照結構圖對每個(gè)層面的主要功能實(shí)體進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述。
圖1 IMS網(wǎng)絡(luò )結構圖
　　(2)控制層：IMS控制層主要完成會(huì )話(huà)控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認證、計費、業(yè)務(wù)觸發(fā)等功能。IMS控制層得主要功能實(shí)體如下：

I-CSCF(Interrogating-CSCF)：各個(gè)IMS歸屬域的入口節點(diǎn)，負責用戶(hù)注冊的S-CSCF(Serving-CSCF)的指配和查詢(xún)。

E-CSCF(Emergency-CSCF)：IMS網(wǎng)絡(luò )處理緊急呼叫的功能實(shí)體。

AGCF(Access Gateway Control Function)：負責H.248方式接入的網(wǎng)元接入IMS。

MGCF(Media Gateway Control Function)和MGW(Media Gateway)：提供IMS與PSTN、軟交換、C網(wǎng)電路域互通時(shí)的信令控制和媒體轉換功能。

MRFC(Media Resource Control Function)：實(shí)現媒體控制功能，如放音和通知、媒體編碼格式轉換、Ad hoc會(huì )議等。

DNS(Domain Name System)：主要提供域名查詢(xún)服務(wù)，P-CSCF，S-CSCF，MGCF等設備可以直接查詢(xún)DNS獲得被叫或注冊用戶(hù)歸屬域的I-CSCF地址，通過(guò)查詢(xún)指定網(wǎng)元的標示得到該網(wǎng)元的實(shí)際IP地址。

IP軟終端：指支持IMS SIP協(xié)議并且通過(guò)xDSL，WLAN，LAN接入IMS網(wǎng)絡(luò )的一種軟件客戶(hù)端，通常安裝在個(gè)人PC等設備上。WEB客戶(hù)端也是軟終端的一種。

CCF(Content Charging Function)：負責離線(xiàn)計費，與計費中心連接。

業(yè)務(wù)開(kāi)通網(wǎng)關(guān)：負責業(yè)務(wù)開(kāi)通。

電信網(wǎng)技術(shù)