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(xiàn)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(gòu)、IMS業(yè)務(wù)及應(yīng)用案例。
FMC是指固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的融合。實(shí)現(xiàn)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(xiàn)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(gòu)、IMS業(yè)務(wù)及應(yīng)用案例。
1. 引言
2004年7月，全球最大的六家電話公司組成了“固定移動(dòng)融合聯(lián)盟(FMCA)”，旨在為企業(yè)用戶和廣大消費(fèi)者提供固定電話和移動(dòng)電話的一體化綜合服務(wù)。FMCA聯(lián)盟由英國(guó)BT公司牽頭成立，其他5名成員分別為巴西電信(BrasilTelecom)、韓國(guó)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(duì)FMC的定義如下：FMC是運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)一利用移動(dòng)和固定的資源及網(wǎng)絡(luò)為客戶提供電信服務(wù)的方式，服務(wù)的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、多媒體及其它運(yùn)營(yíng)商可以提供的增值業(yè)務(wù)。
對(duì)FMC而言，網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)提供與接入技術(shù)和終端設(shè)備相獨(dú)立，業(yè)務(wù)控制完全從呼叫控制中分離出來(lái)。從用戶角度看，F(xiàn)MC的目的是使用戶通過(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(guó)際上很多標(biāo)準(zhǔn)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(duì)FMC和IMS相關(guān)規(guī)范的開(kāi)發(fā)，各標(biāo)準(zhǔn)化組織進(jìn)行了密切合作。3GPP向IETF規(guī)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(tǒng)，為公眾網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商制定呼叫控制域相關(guān)規(guī)范。3GPP中FMC相關(guān)的工作分為兩個(gè)層面：首先是對(duì)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(tǒng)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(duì)傳統(tǒng)電路域信令、承載和各種補(bǔ)充業(yè)務(wù)的支持。TISPAN針對(duì)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(tǒng)的FMC目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，制定了基于IMS的NGN/FMC相關(guān)規(guī)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(guī)范
(如：PoC) ，而3GPP為滿足端到端業(yè)務(wù)引擎的要求而提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)能力。
2. 引入IMS是實(shí)現(xiàn)FMC的技術(shù)基礎(chǔ)
實(shí)現(xiàn)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)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)，支持用戶通過(guò)固定終端，移動(dòng)終端，SIP軟終端接入到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備，這些設(shè)備通常稱作雙模手機(jī)或“組合電話”。
網(wǎng)絡(luò)融合
網(wǎng)絡(luò)融合指建設(shè)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(tǒng)，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(xiàn)FMC的技術(shù)基礎(chǔ)，要求建設(shè)一張從接入到核心的全 IP多業(yè)務(wù)FMC承載網(wǎng)，來(lái)統(tǒng)一承載話音、數(shù)據(jù)、視頻以及信令流量，這樣一張IP承載網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)電信級(jí)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(kuò)展性和易維護(hù)性、以及對(duì)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(xiàn)FMC的技術(shù)基礎(chǔ)，而IMS作為基于SIP會(huì)話的通用平臺(tái)，同時(shí)支持固定和移動(dòng)的多種接入方式，實(shí)現(xiàn)固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的融合，因此IMS成為眾多運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)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(tǒng)，是一個(gè)在PS域上的多媒體控制平臺(tái)，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(yīng)用提供一個(gè)通用的業(yè)務(wù)平臺(tái)，引入IMS成為業(yè)界公認(rèn)的向FMC演進(jìn)的重要一步。3GPP
R5主要定義IMS的核心結(jié)構(gòu)，網(wǎng)元功能、接口和流程等內(nèi)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(guī)范和無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)接入特性等;R7版本加強(qiáng)了對(duì)固定、移動(dòng)融合的標(biāo)準(zhǔn)化制訂，要求IMS支持?jǐn)?shù)字用戶線(xDSL)、電纜調(diào)制解調(diào)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(yīng)了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)，OMA組織對(duì)于許多新業(yè)務(wù)(如PoC，Presence，IM等)的標(biāo)準(zhǔn)制定也都基于IMS，在未來(lái)的全I(xiàn)P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(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)FMC的首選技術(shù)。隨著IMS技術(shù)和產(chǎn)品的逐漸成熟，全球已經(jīng)有很多運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始了IMS的商用，還有一些運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。從目前的商用和測(cè)試情況看，移動(dòng)運(yùn)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(chǔ)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(yīng)用重點(diǎn)集中在給企業(yè)客戶提供IP-CENTREX和公眾客戶的VoIP業(yè)務(wù)。固定運(yùn)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)用戶提供融合的企業(yè)的應(yīng)用(IP-CENTREX業(yè)務(wù))，以及向固定寬帶用戶(例如ADSL用戶)提供VoIP應(yīng)用。還有一種應(yīng)用是融合的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在WLAN和3G的融合，以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的無(wú)縫連接。在這種方式下，用戶使用一個(gè)WLAN/WCDMA的雙模移動(dòng)終端，在WLAN的覆蓋區(qū)內(nèi)，一般優(yōu)先使用WLAN接入，因?yàn)檫@種方式用戶使用業(yè)務(wù)的資費(fèi)更低，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬更充足。當(dāng)離開(kāi)WLAN的覆蓋區(qū)后，終端切換到WCDMA網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音在WLAN和WCDMA之間的連續(xù)性。
IMS體系架構(gòu)
基于3GPP的IMS體系架構(gòu)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(xiàn)業(yè)務(wù)和控制的完全分離。IMS中所有業(yè)務(wù)都由應(yīng)用服務(wù)器(Application Server)來(lái)實(shí)現(xiàn)，S-CSCF根據(jù)用戶數(shù)據(jù)中的觸發(fā)條件將業(yè)務(wù)觸發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器，由應(yīng)用服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)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(yīng)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要求用戶從拜訪地接入網(wǎng)絡(luò)后，必須回到歸屬地進(jìn)行用戶的注冊(cè)、呼叫控制和業(yè)務(wù)觸發(fā)。這種控制方式有利于運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制和管理，尤其是計(jì)費(fèi)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(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中，都能通過(guò)拜訪地或拜訪網(wǎng)絡(luò)地的P-CSCF接入到IMS中，從而建立用戶終端與其歸屬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(jī)制，終端在會(huì)話建立時(shí)協(xié)商媒體能力并提出QoS要求，要求在會(huì)話建立之前由策略控制單元為會(huì)話預(yù)留資源，策略控制單元在傳輸層為媒體流預(yù)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)完成用戶終端到網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通道的建立，IMS只負(fù)責(zé)在用戶與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)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(gòu)
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(biāo)準(zhǔn)化組織的IMS體系結(jié)構(gòu)，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(tǒng)。愛(ài)立信IMS解決方案同時(shí)還包括專業(yè)服務(wù)，特別是系統(tǒng)集成和解決方案管理，這是每個(gè)IMS系統(tǒng)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(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)自己的商業(yè)戰(zhàn)略及業(yè)務(wù)需求選擇相應(yīng)模塊來(lái)構(gòu)建自己的IMS解決方案，從而實(shí)現(xiàn)固網(wǎng)移動(dòng)融合。
Figure 3 愛(ài)立信IMS體系架構(gòu)
愛(ài)立信IMS業(yè)務(wù)
目前3GPP、TISPAN和OMA等標(biāo)準(zhǔn)化組織已對(duì)一些應(yīng)用定義了相應(yīng)的規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了終端用戶與運(yùn)營(yíng)商之間的互操作性，使這些應(yīng)用商業(yè)化。作為全球領(lǐng)先的電信廠商，愛(ài)立信能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商提供在IMS領(lǐng)域的全套解決方案。愛(ài)立信根據(jù)規(guī)范已實(shí)現(xiàn)商用的IMS業(yè)務(wù)包括：
多媒體電話業(yè)務(wù)(Multimedia Telephony)
消息業(yè)務(wù)(Messaging)
步話機(jī)業(yè)務(wù) (PoC)
視頻共享業(yè)務(wù) (Video share)
呈現(xiàn)狀態(tài)服務(wù)與數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)(Presence Group and Data Management)
除了提供標(biāo)準(zhǔn)的IMS業(yè)務(wù)外，愛(ài)立信還提供一系列部分標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備制造商，目前在全球簽署了54份IMS系統(tǒng)商用合同和80份IMS系統(tǒng)測(cè)試合同。全球已有二十多個(gè)IMS系統(tǒng)投入商用運(yùn)營(yíng)，其中包括中國(guó)網(wǎng)通的IMS多媒體電話系統(tǒng)(IMS
Multimedia Telephony)，臺(tái)灣遠(yuǎn)傳電信的基于IMS的FMC系統(tǒng)等均采用愛(ài)立信IMS解決方案，并由愛(ài)立信提供系統(tǒng)集成服務(wù)。
臺(tái)灣遠(yuǎn)傳電信擁有GSM和WCDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，占有三分之一臺(tái)灣移動(dòng)市場(chǎng)份額。由于移動(dòng)通信市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的有限的利潤(rùn)空間，遠(yuǎn)傳電信期望IMS成為將來(lái)的利潤(rùn)來(lái)源。遠(yuǎn)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，提供整合的無(wú)線上網(wǎng)與通話服務(wù)。支持統(tǒng)一帳單，家用WiFi話機(jī)，3G/WiFi雙模手機(jī)，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(yùn)營(yíng)商ArmenTel公司選為其IMS解決方案的供應(yīng)商和系統(tǒng)集成商。由于近期并購(gòu)了Golden
Telecom，VimpelCom成為真正的FMC運(yùn)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(tǒng)展示了多項(xiàng)創(chuàng)新業(yè)務(wù)，包括移動(dòng)，固定用戶及SIP
IMS 用戶的短號(hào)碼撥號(hào)，會(huì)議電話，面向企業(yè)用戶的移動(dòng)辦公通信解決方案。
4. 結(jié)束語(yǔ)
基于IMS的FMC已得到全球的認(rèn)同，隨著中國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)的普及，多業(yè)務(wù)、融合化的無(wú)縫通信成為用戶的迫切需求，為IMS大規(guī)模商用推廣創(chuàng)造了良好環(huán)境，愛(ài)立信作為IMS設(shè)備提供商既迎來(lái)了新的商機(jī)也面臨新的挑戰(zhàn)。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(yàn)，為中國(guó)運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建能夠提供全業(yè)務(wù)的融合的下一代網(wǎng)絡(luò)貢獻(xiàn)力量。
主要術(shù)語(yǔ)和縮寫(xiě)
- FMC Fixed Mobile Convergence 固定移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合
- IMS IP Multimedia Subsystem IP 多媒體子系統(tǒng)
- SIP Session Initiation Protocol 會(huì)話初始協(xié)議
- PS Packet Switch 分組交換
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