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由于基于IP的網絡和業(yè)務技術給傳統(tǒng)電信運營商帶來的挑戰(zhàn)，電信運營商正在積極尋求能夠駕馭IP網絡的解決方案。NGN的體系架構經過千錘百煉試圖打造這樣一個美好的未來，使得運營商能夠控制和管理基于IP的網絡并具有業(yè)務管理的能力。并讓網絡的體系具備融合的能力，在業(yè)務層面具有靈活擴展和組合的能力，在用戶接入層面能夠進行接入控制、標識和管理。這樣一種體系架構是NGN的內涵所在。人們開始寄希望于IMS能夠給予這個承諾，并大膽開始了這種嘗試。IMS使移動和固定的融合成為可能，使基于IP的業(yè)務控制和管理成為可能，NASS和RACE使接入管理和控制成為可能。
從設備的開發(fā)看，國內外主流廠商都在進行IMS產品的開發(fā)，也提出了明確的產品計劃。這些路標能否按計劃實施，很大程度上受標準進程市場需求的限制，2006年應用于移動的IMS設備可以投入商用，應用于固網的IMS設備將會更晚些。本文將概述IMS的主要應用、技術特點，并探討應用的問題。
一、IMS的主要應用
目前IMS的應用主要有以下幾種類型。
給移動用戶提供多媒體業(yè)務，Cingular、T-Mobile、TIM、CSL、Eurotel等移動運營商均有此應用模式。
給企業(yè)用戶提供融合的企業(yè)應用，Sprint、Telefonica、SBC等運營商采用此方式為企業(yè)用戶提供IPCENTREX業(yè)務。
固定運營商給寬帶用戶提供VoIP業(yè)務，BellSouth、KPN、Telefonica等固定運營商采用此模式為寬帶用戶提供VoIP的第二線業(yè)務。
綜合運營商為用戶提供固定和移動融合的IMS。目前比較熱門的業(yè)務是Wi-Fi與移動網的業(yè)務切換。Cingualr（移動）和SBC（固定）計劃近期向企業(yè)提供Wi-FiVoIP與WCDMA電路域語音的切換，已經能夠實現Wi-Fi到WCDMA的單向切換。BT和FT近期完成類似業(yè)務的測試，但是實現方案有所不同。
目前IMS的應用情況具有如下特點。
主要在移動運營商已經開始商用，固網運營商主要處于實驗階段。大部分運營商著手進行IMS實驗，只有少部分運營商開始進行IMS商用。目前商用和實驗的IMS系統(tǒng)大部分集中于移動運營商。
移動運營商主要是用IMS在移動網絡的基礎上來提供POC、視頻共享等多媒體增值業(yè)務。
固定運營商對IMS的應用重點集中在給企業(yè)客戶提供IPCENTREX和公眾客戶的VoIP第二線業(yè)務。固定、移動綜合運營商希望通過統(tǒng)一的IMS核心網接入固定和移動用戶，對WCDMA與WLAN的語音切換業(yè)務十分關注。但目前IMS的融合應用還處于實驗階段，具體的應用模式還不十分明朗。
運營商的網絡演進策略與其定位是緊密相關的，美國運營商從市場的發(fā)展趨勢和企業(yè)定位出發(fā)，根據企業(yè)策略和自身的需求，裁減和改造網絡的架構，制定IMS的發(fā)展策略。
例如，Sprint的定位是引領全球的移動數據業(yè)務，成為媒體和信息業(yè)務的集成和提供商，因此選擇IMS作為數據業(yè)務的控制核心。Sprint在2005年之前，主要提供移動業(yè)務和企業(yè)寬帶業(yè)務，2004年底開始部署IMS為企業(yè)客戶提供IPCentrex業(yè)務。通過一年的實踐，現網應用證明了IMS的可用性。2005年中期，Sprint收購了NextTel，為了降低兩網的運維費用，Sprint重新定位IMS向移動和固網公眾用戶提供融合多媒體業(yè)務的核心控制網，計劃在2008年開始轉移iDEN用戶到IMS網。由于Ev-DO無法支持語音和數據業(yè)務的并發(fā)，因此Sprint很關注在移動網實現VoIP以及語音在Wi-Fi和3G網之間的切換。由于Sprint沒有本地寬帶接入和視頻媒體版權，因此與Cable公司合資為固定和移動用戶提供無差別的通信和多媒體娛樂業(yè)務。
由于Ev-DO無法支持語音和數據的并發(fā)業(yè)務，而HSDPA可以支持并發(fā)，因此Cingular部署了HSDPA無線網，采用差異化服務與Sprint和Version競爭，近期要部署IMS實現VideoSharing業(yè)務，一年后實現POC業(yè)務。
BellSouth作為固網運營商，受到移動網和VoIP公司的威脅，用戶轉網率提高，語音業(yè)務收入持續(xù)下降，因此目前特別關注Wi-Fi和WCDMA的語音無縫切換業(yè)務。由于BellSouth擁有衛(wèi)星電視DirectTV公司，因此語音業(yè)務與TV結合可以為用戶提供捆綁和融合的業(yè)務。
IMS可以提供和管理分組業(yè)務、實現多個網絡業(yè)務的交互、成為各運營商的網絡發(fā)展目標。目前階段，固定運營商對為固定用戶提供移動業(yè)務非常關注，比如語音和IPTV業(yè)務在Wi-Fi、3G網絡間的跨網漫游，而移動運營商則更關注利用多媒體業(yè)務的提供，如Videosharing等。
IMS為電信業(yè)務與企業(yè)應用結合提供了可能性，可以為企業(yè)客戶提供高價值的服務，比如消息、語音業(yè)務與Email和OA、ERP等的結合可以提供無縫的通信辦公系統(tǒng)。目前Sprint、Cingular等與IBM和Motorola開展合作，設備提供商Lucent與IBM、BEA等開展了合作，這種IT與電信業(yè)的合作將發(fā)揮各自的優(yōu)勢，成為未來電信業(yè)務發(fā)展的趨勢。
二、IMS的技術特點
1.與接入方式無關性－與各種接入都有關
3GPP在制定IMS標準時，設計思想是與具體的接入方式無關，即用戶不論從任何IP網絡都可以接入IMS。在R6和后續(xù)版本以及其它標準組織中，正在根據IMS的需求制定下一代接入網的標準。下一代接入網將具有根據業(yè)務分配鏈路資源、控制接入網的QoS、指定終端接入IMS的入口點等特點。目前固定接入層面還需進一步補充接入IMS的相關規(guī)定，完成接入認證的同時還需完成業(yè)務認證和用戶數據庫的管理，并在NASS和RASS標準成熟后才能應用。
2.支持分組域業(yè)務漫游
R99定義的3G網絡支持分組域漫游，即用戶數據包從拜訪地的SGSN漫游回歸屬地的GGSN，再接入Internet。采用這種漫游方式，運營商可以對流量漫游計費，但是上層業(yè)務無法感知用戶所處的位置，因此無法對業(yè)務漫游進行計費。因為通常業(yè)務漫游費率比流量漫游費率高，因此按業(yè)務漫游收費對運營商有利。IMS可以感知用戶的接入網位置，在話單中攜帶業(yè)務、歸屬地和拜訪地標識，計費系統(tǒng)可以根據這些內容對業(yè)務漫游計費。
3.支持多種計費方式
IMS加強和改造了分組域計費架構，提供基于時間、流量、內容、事件和業(yè)務多種計費方式。IMS還支持分組域的在線計費和后付費機制，解決了預付費用戶不能使用分組域業(yè)務的問題。運營商可以為用戶提供有針對性的多種計費方案，用戶對不同的服務選擇適合自己的計費方式。
4.差異化服務
IMS引入了策略控制功能，運營商可以制定本地的媒體和承載資源分配策略，通過授權控制IP接入網的資源。策略決策點（PDF）能確保按照SIP信令中的協(xié)商參數為媒體流激活承載，為業(yè)務保證其承載資源的QoS；根據用戶定購信息和SP與運營商簽署的服務協(xié)議提供QoS，為不同合作等級的SP提供差異化的服務，從而控制用戶和SP轉向有QoS保障的服務。
5.QoS保證
在R99中規(guī)定了WCDMA根據網絡資源和用戶定購信息，從無線接入網到核心網全程協(xié)商、分配、支持QoS。
6.統(tǒng)一認證
IMS架構提供了一個統(tǒng)一的業(yè)務接入授權認證入口，使得不同業(yè)務應用、不同號碼可以共用相同的安全承載，避免了在開放式IP環(huán)境中用戶鑒權機制的重復建設，也使SP可以專注于應用業(yè)務的開發(fā)。
7.集中用戶數據管理
IMS架構第一次實現了將個人用戶的移動網和固定網、電路域和分組域用戶數據的統(tǒng)一管理，與控制網和業(yè)務層有標準接口，不同應用簽約數據在網絡層次的集中化統(tǒng)一管理，并將業(yè)務數據維護點與用戶接入及業(yè)務提供點相獨立，降低了由用戶數據分散冗余所帶來的建設及運維開銷。
8.安全
IMS架構在網絡安全方面較全面和完善地進行了規(guī)范定義，提供了與電路域和GPRS類似的安全性，并且提供更多的安全選擇。
三、IMS在固網應用中需要解決的若干問題
固定、移動綜合運營商希望通過統(tǒng)一的IMS核心網接入固定和移動用戶，對WCDMA與WLAN的語音切換業(yè)務十分關注。但目前IMS的融合應用還處于實驗階段，具體的應用模式還不十分明朗。將IMS引入固網還有很多問題尚未解決。
1.軟交換和IMS的關系
軟交換技術的主要優(yōu)勢是可以提供成熟的語音業(yè)務，軟交換技術已經具備了替代電路交換機的能力，并具備一定的寬帶多媒體業(yè)務能力。IMS技術的主要優(yōu)勢是IMS體系架構可以支持移動性管理，基于SIP協(xié)議，具有業(yè)務應用的靈活性，并具有一定的QoS保障機制，因此IMS在寬帶用戶的漫游管理和業(yè)務能力方面更具有優(yōu)勢。并且，IMS接入窄帶用戶提供PSTN仿真業(yè)務的能力還處于研究的初始階段，支持ISDN業(yè)務、V5接入等傳統(tǒng)PSTN接入方式還沒有開始研究，因此IMS距離完全繼承PSTN提供PSTN業(yè)務還有相當的距離。
2.用戶接入問題
IMS并沒有實現完全的與接入的無關性，由于有線與無線接入方式的不同而導致傳輸帶寬的不同，無線接入方式由于帶寬資源有限所以要求P-CSCF支持SIP的壓縮，而對于有線接入方式則沒有這種要求。因此，不同接入方式對于IMS的功能實體的要求有所差異�；贗MS的網絡融合考慮了業(yè)務層的融合，并沒有解決位置管理等接入網的問題，接入層是指為用戶提供接入的網絡層面，它比傳統(tǒng)接入網的概念更寬，延伸更廣。接入層的融合可以豐富用戶獲取業(yè)務的途徑、實現隨時隨地的業(yè)務接入，并獲得無間斷的高質量的業(yè)務體驗。為了達到這種業(yè)務提供能力，NASS（網絡附著子系統(tǒng)）完成對用戶附著于接入網絡的管理，包括用戶驗證和網絡地址分配、位置管理。需要指出的是，NASS目前只研究了WLAN和ADSL的接入，NASS對用戶漫游的支持還不完善，NASS對CPE的配置接口有待進一步定義。現有的ADSL網絡只是實現了簡單的用戶的鑒權認證和地址分配，NASS所要求的其它基本功能如位置管理等還沒有實現。從NASS與NGN其它功能實體之間的關系來看，目前的ADSL接入網絡還沒有實現與業(yè)務系統(tǒng)、與資源控制系統(tǒng)之間的相互關聯�？傮w來看，現有ADSL接入網絡離NGN對接入網的要求還有相當的距離。
3.融合數據庫，提供融合業(yè)務的重要技術條件是具有豐富的用戶數據，應探索融合數據庫的體系架構
隨著網絡技術、數據庫技術、支撐系統(tǒng)（BOSS）的成熟以及3G網絡的引入，用戶數據不僅包括PSTN、PHS及軟交換窄帶用戶的用戶數據，還將會存在大量的軟交換SIP用戶的數據以及3G移動用戶、寬帶（IMS）用戶的數據，數據量和種類明顯增多，數據存儲和傳送需求不同，如何更加有效的管理和利用這些資源也將變得至關重要，因此有必要建立一個統(tǒng)一的用戶數據層面，集中管理所有的用戶數據信息，為網絡層甚至業(yè)務層提供用戶及業(yè)務相關數據。用戶數據層面和業(yè)務層面在邏輯上應是統(tǒng)一的、集中的，在物理上可以是分散的和獨立的。
4.SIP能力擴展后的兼容性
IMS網絡中采用的SIP對IETF定義的SIP做了擴展。例如由于無線傳輸資源的帶寬有限，要求支持SIP消息的壓縮；由于無線接入的引入使呼叫建立時間增加，要求SIP的基礎定時器由500ms改成2s。如果IMS同時支持固定和移動用戶，需要支持固定和移動不同能力級的SIP，并且要求IMS網絡能夠識別終端的接入方式，根據不同的接入方式選用不同的協(xié)議參數。所以對于擴展的SIP要注意與原有SIP的兼容問題。
5.業(yè)務平臺的整合
需要理清IMS的業(yè)務平臺與現有業(yè)務平臺的關系，從長遠來看融合業(yè)務和基于SIP的多媒體業(yè)務應在IMS的業(yè)務平臺來提供。
6.業(yè)務定位
我們需要明確和定位什么多媒體業(yè)務需要在IMS架構上開放，什么業(yè)務在IP網上提供。
IMS是未來網絡的整體架構，其體系架構增強了對基于IP流的可控和可管理性，代表了網絡的發(fā)展趨勢。但目前IMS正處于技術發(fā)展的初級階段，并未規(guī)模商用，因此預計固網運營商將從2007～2008年引入IMS。IMS的引入與接入、承載、控制、業(yè)務、支撐等網絡的各層面相關，同時也對終端改造、寬帶的發(fā)展策略、運營模式帶來挑戰(zhàn)，因此各運營商需因地制宜地根據需求加以選擇。實現融合是一個長期的目標，涉及的因素很多。IMS只是在網絡和業(yè)務層面提供了融合技術的可能性，但還需要認真研究其可行性、經濟性、復雜性和可管理性。
----《通信世界》
