IMS業(yè)務(wù)架構(gòu)研究

　　摘 要：3GPP在UMTS R5中提出的IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）采用無(wú)線技術(shù)，能使任何移動(dòng)用戶能隨時(shí)隨地享用到Internet業(yè)務(wù)，UMTS前面版本中提出的PS域也可提供實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)，但PS域是在沒(méi)有QoS條件下，提供盡力而為的服務(wù)，這樣導(dǎo)致了實(shí)時(shí)多媒體會(huì)話的質(zhì)量難以保證。R5中提出的IMS在以下三個(gè)方面進(jìn)行了改善：QoS、計(jì)費(fèi)和對(duì)不同業(yè)務(wù)的融合，為進(jìn)一步在PS域上開(kāi)展新業(yè)務(wù)提供了很好的平臺(tái)基礎(chǔ)。本文主要對(duì)IMS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析，包括實(shí)現(xiàn)IMS處理多媒體會(huì)話控制的各種功能單元，并在此基礎(chǔ)上研究了IMS的業(yè)務(wù)框架。
關(guān)鍵字：IP多媒體子系統(tǒng) CSCF 業(yè)務(wù)體系架構(gòu) ISC接口 AS（應(yīng)用服務(wù)器）

一、IMS系統(tǒng)概述

　　IMS是基于UMTS核心網(wǎng)分組域（PS域）上的，用PS域來(lái)傳輸呼叫控制信令，并負(fù)責(zé)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是獨(dú)立于CS域的，但保持與CS域的互通。IMS建立了對(duì)呼叫/會(huì)話進(jìn)行控制的軟交換平臺(tái)，控制信令在經(jīng)過(guò)SGSN、GGSN節(jié)點(diǎn)后，就會(huì)與媒體平面的消息分開(kāi)，信令消息將在CSCF間根據(jù)用戶配置進(jìn)行傳送，媒體消息則在信令選擇的路徑上傳送。3GPP在定義IMS時(shí)，并沒(méi)有對(duì)節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，而更多的是定義了很多功能，這些功能間由標(biāo)準(zhǔn)接口來(lái)連接。其在核心網(wǎng)絡(luò)中位置如圖1所示。詳圖見(jiàn)2005第三期雜志

二、IMS網(wǎng)絡(luò)單元分析

　　下面詳細(xì)分析IMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)看：由于IMS是在PS域的基礎(chǔ)上架構(gòu)的，如果網(wǎng)絡(luò)是基于IP的，呼叫控制的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)CSCF、HSS來(lái)實(shí)現(xiàn)，但考慮到現(xiàn)存的各種CS域網(wǎng)元，便通過(guò)一些互通實(shí)體BGCF、MGCF、MGW、SGW等來(lái)實(shí)現(xiàn)與PSTN/CS域的通信，而為了實(shí)現(xiàn)多方通信，便增加了MRF媒體資源功能。

1. IMS呼叫控制功能

　�。�1）CSCF（Call Session Control Function，呼叫會(huì)話控制功能）IMS中最重要的功能實(shí)體是呼叫會(huì)話控制功能（CSCF），負(fù)責(zé)對(duì)用戶多媒體會(huì)話進(jìn)行處理，其功能包括多媒體會(huì)話控制、地址翻譯以及對(duì)業(yè)務(wù)協(xié)商進(jìn)行服務(wù)轉(zhuǎn)換等。CSCF在IMS中實(shí)現(xiàn)了多媒體呼叫中主要的軟交換控制功能，可以看作IETF架構(gòu)中的SIP Server，用于完成呼叫網(wǎng)關(guān)功能、呼叫業(yè)務(wù)觸發(fā)功能和路由選擇功能，根據(jù)各自不同的功能分為以下三種：

①P-CSCF（Proxy-CSCF）

　　此單元是接入網(wǎng)到IMS的最先連接點(diǎn)，位于訪問(wèn)域中。從SIP觀點(diǎn)看，P-CSCF是作為一個(gè)出界、入界的SIP代理服務(wù)器。P-CSCF從接入網(wǎng)中收到UA（User Agent）發(fā)來(lái)的SIP注冊(cè)和會(huì)話建立消息，轉(zhuǎn)發(fā)到歸屬域中的I-CSCF，再發(fā)至相應(yīng)的S-CSCF，反之也是。P-CSCF不會(huì)對(duì)SIP的INVITE消息中請(qǐng)求的URL進(jìn)行修改，僅將收到的請(qǐng)求消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。其內(nèi)部的策略判決功能（PDF）模塊對(duì)多媒體業(yè)務(wù)的QoS要求進(jìn)行策略判決。

主要功能：

◆ 把UE發(fā)來(lái)的SIP注冊(cè)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給I-CSCF，該I-CSCF由UE提供的域名決定；

◆ 把UE發(fā)來(lái)的SIP消息轉(zhuǎn)發(fā)給S-CSCF，該S-CSCF由P-CSCF在UE發(fā)起注冊(cè)流程時(shí)得到。

②I-CSCF（Interrogating-CSCF）

　　此單元位于歸屬域中，是從訪問(wèn)域到歸屬域的入口點(diǎn)，也是IMS與其他PLMN的主要連接點(diǎn)，能屏蔽用戶信息和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，是可選節(jié)點(diǎn)。可將I-CSCF看作SIP Proxy，用來(lái)給每個(gè)呼叫靈活選擇相應(yīng)的S-CSCF，向HSS請(qǐng)求，查找HSS中的用戶屬性來(lái)確定是由哪個(gè)（些）S-CSCF來(lái)為該用戶服務(wù)；另外若有多個(gè)S-CSCF來(lái)完成負(fù)載分擔(dān)，I-CSCF就是用來(lái)完成這些S-CSCF的分配，可能基于輪詢或者其他機(jī)制。主要功能：

◆ 注冊(cè)功能：為用戶指定一個(gè)S-CSCF來(lái)執(zhí)行SIP注冊(cè)。

◆ 對(duì)消息流的處理功能：從HSS中獲取S-CSCF的地址，轉(zhuǎn)發(fā)SIP請(qǐng)求；將其他網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的SIP請(qǐng)求路由到S-CSCF。

③S-CSCF（Serving-CSCF）

　　與I-CSCF一起位于歸屬域中，是整個(gè)IMS的控制核心、IMS會(huì)話管理的執(zhí)行節(jié)點(diǎn)，控制呼叫和業(yè)務(wù)的相關(guān)狀態(tài)，與SCP中的應(yīng)用服務(wù)器互通。

　　可看作是SIP Registrar 和SIP Proxy，用來(lái)接受用戶注冊(cè)，進(jìn)行URI分析和重定向路由、觸發(fā)應(yīng)用服務(wù)器以及完成呼叫的控制和接續(xù)。維持了用戶位置和用戶SIP地址的綁定，S-CSCF包含有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)上所需的狀態(tài)信息，以協(xié)助進(jìn)行IMS網(wǎng)絡(luò)的注冊(cè)、會(huì)話控制和業(yè)務(wù)支持。

主要功能：

◆ 注冊(cè)功能：作為一個(gè)注冊(cè)機(jī)，接收注冊(cè)請(qǐng)求后，通過(guò)HSS使注冊(cè)請(qǐng)求生效。

◆ 對(duì)消息流的處理：對(duì)已注冊(cè)的會(huì)話終端進(jìn)行會(huì)話控制，可作為Proxy-Server，接收請(qǐng)求后，進(jìn)行內(nèi)部的處理或轉(zhuǎn)發(fā)，也可作為UA，中斷或發(fā)起SIP事務(wù)。

◆ 與業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行交互，提供多媒體業(yè)務(wù)。

呼叫控制流程：

◆ 當(dāng)代表主叫終端時(shí)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出為被叫用戶提供服務(wù)的I-CSCF地址，判斷若在另一網(wǎng)絡(luò)，把SIP請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給該網(wǎng)絡(luò)的I-CSCF；若呼叫要路由到PSTN電路域，則轉(zhuǎn)發(fā)給BGCF。

◆ 當(dāng)代表被叫終端時(shí)，若用戶在歸屬網(wǎng)中，把SIP請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到P-CSCF；若用戶在訪問(wèn)域中，就將SIP請(qǐng)求發(fā)給I-CSCF；當(dāng)呼叫要路由到PSTN/CS域，就將SIP呼叫轉(zhuǎn)給BGCF。

④基于SIP的各單元接口

　　IMS中呼叫控制的具體接口如圖2所示，其中各CSCF間接口為Mw，CSCF與其他網(wǎng)絡(luò)接口為Mm，CSCF與MGCF接口為Mg。各接口采用的協(xié)議均是基于對(duì)話的SIP。

　�。�2）HSS（Home Subscriber Server，歸屬簽約用戶服務(wù)器）HSS是集中的用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，存放著用戶的認(rèn)證信息、用戶的業(yè)務(wù)信息、用戶的漫游信息等等。HSS也用來(lái)記錄用戶的原始計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)，并提供給分揀系統(tǒng)出賬單。HSS是由歸屬位置寄存器（HLR）和鑒權(quán)中心（AUC）演進(jìn)而來(lái)，保存了用戶文件和現(xiàn)在正由哪個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)對(duì)這個(gè)用戶服務(wù)的有關(guān)信息。它也支持用戶認(rèn)證和授權(quán)功能（AAA）。HSS使用的Cx接口是惟一一個(gè)不基于IETF的協(xié)議，而是基于IP的（類似于DNS）。

　　網(wǎng)絡(luò)可能配有多個(gè)HSS，這時(shí)需要配置SLF（Subscriber Location Function，簽約用戶位置功能），SLF是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)，將用戶地址映射到HSS，以用戶地址作為SLF的輸入，請(qǐng)求獲得包含了該用戶配置信息的HSS作為輸出。HSS和SLF都執(zhí)行Diameter協(xié)議，作為認(rèn)證和鑒權(quán)的應(yīng)用。

（3）基于IP的網(wǎng)絡(luò)單元間的通信流程

　　如果所處的環(huán)境是所有會(huì)話均在支持IP的終端上進(jìn)行的，那么僅需要CSCF和HSS就夠了，其通信流程如圖3所示。(詳圖請(qǐng)見(jiàn)2005第三期雜志)

2. IMS與現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)互通節(jié)點(diǎn)

　　實(shí)際上所處的環(huán)境中，并非所有會(huì)話均在支持IP的終端上進(jìn)行，還有很長(zhǎng)的與現(xiàn)存PSTN和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡時(shí)期，所以IMS提供了與現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)互通的節(jié)點(diǎn)，主要有：

（1）MGCF（Media Gateway Control Function，媒體網(wǎng)關(guān)控制功能）

　　控制一個(gè)或多個(gè)IM-MGW中媒體信道的連接，管理PSTN承載和IP流間的連接，從CSCF那里收到SIP消息，確定IM-MGW要建立什么內(nèi)容，并創(chuàng)建適當(dāng)?shù)腎SUP消息，送到T-SGW。

　　MGCF根據(jù)被叫號(hào)碼和來(lái)話情況選擇CSCF，并完成PSTN與IMS之間的呼叫控制協(xié)議轉(zhuǎn)換。主要是將IP消息轉(zhuǎn)換成ISUP或Megaco消息。

（2）BGCF（Breakout Gateway Call Function，出口網(wǎng)關(guān)控制功能）

　　BGCF主要實(shí)現(xiàn)呼叫路由功能，用來(lái)選擇與PSTN/CS域切入點(diǎn)相連的網(wǎng)絡(luò)，收到S-CSCF請(qǐng)求，為呼叫選擇適當(dāng)?shù)腜STN接口點(diǎn)。

①若發(fā)現(xiàn)該接口點(diǎn)與自己在同一網(wǎng)絡(luò)，則選一個(gè)MGCF，由MGCF來(lái)負(fù)責(zé)與PSTN交互。

②若發(fā)現(xiàn)接口點(diǎn)在另一網(wǎng)絡(luò)時(shí)，BGCF會(huì)把會(huì)話信令轉(zhuǎn)發(fā)給另一網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的BGCF。

（3）IM-MGW（IP Multimedia-MGW，IP多媒體媒體網(wǎng)關(guān)控制器）在MGCF控制下完成資源控制，通過(guò)回波消除器和碼轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)媒體轉(zhuǎn)換和幀協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，將媒體從一個(gè)形式轉(zhuǎn)換到另一個(gè)形式，UMTS中一般是PSTN的PCM和基于IP的編解碼格式。

（4）T-SGW（Signal Gateway，信令網(wǎng)關(guān)）

　　完成傳輸層的信令轉(zhuǎn)換，不對(duì)應(yīng)用層消息解釋，僅對(duì)底層的SCTP進(jìn)行解釋，保證信令正確路由。IMS中多數(shù)通信都是基于IP的，僅在與PSTN和現(xiàn)存的移動(dòng)網(wǎng)互通的信令路徑上不是，PSTN目前只能理解SS7，T-SGW就是將SS7向IP轉(zhuǎn)換（即SCTP/IP和SS7 MTP間），如果將來(lái)MGCF能支持SS7，就不再需要SGW了。

（5）互通時(shí)的通信流程

　　移動(dòng)終端發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求消息，來(lái)建立一個(gè)業(yè)務(wù)，從SGSN到GGSN，該請(qǐng)求被發(fā)送給S-CSCF（經(jīng)P-CSCF和I-CSCF），由S-CSCF來(lái)確定如何建立通信鏈路。

①與PSTN互通

　　若S-CSCF判定呼叫要傳往PSTN，則將INVITE消息轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)內(nèi)的BGCF，BGCF依據(jù)Local Policy來(lái)選擇互通發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)，若判斷互通發(fā)生在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，BGCF會(huì)選擇MGCF來(lái)執(zhí)行互通，若不在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，傳給該網(wǎng)中的BGCF，由MGCF來(lái)控制MGW轉(zhuǎn)換媒體，并執(zhí)行互通。流程圖如圖4所示。

②與承載互通

　　IMS上的語(yǔ)音承載需與其他網(wǎng)絡(luò)互通，由MGW來(lái)支持，該MGW需能支持雙方的編解碼轉(zhuǎn)換。與CS網(wǎng)（PSTN、ISDN、PLMN的CS域）互通，是支持AMR到G.711實(shí)現(xiàn)的。

3. IMS多方會(huì)話功能單元

　　如果遇到多方會(huì)話時(shí)，加入了MRF模塊。MRF分為MRFC（Media Resource Function - Controller Part，多媒體資源功能控制部分）和MRFP（Media Resource Function - Process Part，多媒體資源功能處理部分），分別完成媒體流的控制和承載功能，根據(jù)S-CSCF和/或應(yīng)用服務(wù)器的調(diào)用，MRFC通過(guò)H.248和RTSP協(xié)議控制MRFP完成相應(yīng)的媒體流編解碼、轉(zhuǎn)換、混合和播放。

　�。�1）MRFC（Media Resource Function Controller Part）控制MRFP中的媒體流資源，翻譯來(lái)自應(yīng)用服務(wù)器和S-CSCF的信息。

　　（2）MRFP（Media Resource Function Process Part）控制Mb接口點(diǎn)的承載，處理多媒體流（如語(yǔ)音編碼的轉(zhuǎn)換、媒體流分析等），在多方會(huì)議時(shí)，混合輸入的媒體流。

三、IMS組網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析

　　為了表示其具有自組網(wǎng)能力，可以將其組件分處在三個(gè)邏輯區(qū)域：歸屬域（Home Network）、訪問(wèn)域（Visit Network）和網(wǎng)關(guān)域（Gateway Network）。

1. IMS歸屬域與訪問(wèn)域

　　網(wǎng)關(guān)域的功能非常簡(jiǎn)單，就是完成IMS和話音交換網(wǎng)（PSTN、PLMN以及MSC-S域等等）的互通。媒體網(wǎng)關(guān)MGW完成媒體流的轉(zhuǎn)換，即PCM媒體流到RTP媒體流的編解碼轉(zhuǎn)換，并在媒體網(wǎng)關(guān)控制器MGC的控制下完成呼叫的接續(xù)，控制協(xié)議采用的是H.248或者M(jìn)GCP，它也要同時(shí)處理來(lái)自話音交換網(wǎng)的ISUP信息和來(lái)自IMS的SIP信息，并完成被叫定位，路由分析等相關(guān)事件；信令網(wǎng)關(guān)SGW使基于MTP的ISUP（SCCP）信息能在IP網(wǎng)上轉(zhuǎn)送到MGC，通常采用的是ISUP（SCCP）/M3UA/SCTP/IP方式。

　　訪問(wèn)域包含SIP客戶端和P-CSCF（Proxy CSCF），P-CSCF其本質(zhì)是一個(gè)SIP Proxy，其作用是受理所有SIP客戶端的注冊(cè)和呼叫，根據(jù)主叫/被叫的SIP URI去找到其相應(yīng)的歸屬域，完成注冊(cè)過(guò)程和呼叫接續(xù)。多個(gè)P-CSCF可以共同存在用來(lái)完成負(fù)載分擔(dān)，在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，可以根據(jù)該區(qū)域內(nèi)活動(dòng)用戶數(shù)目（包括本地用戶和漫游用戶）來(lái)配置P-CSCF的數(shù)量。

　　歸屬域?qū)��?yīng)于SIP URI（SIP：user@domain）中的domain，一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)domain都應(yīng)該有自己的歸屬域，但是對(duì)于用戶數(shù)目不多的domain來(lái)說(shuō)，其實(shí)幾個(gè)domain可以共享一套歸屬域設(shè)備，這也意味著運(yùn)營(yíng)商可以將歸屬域設(shè)備租用給企業(yè)用戶，因此企業(yè)用戶不需要購(gòu)置相對(duì)昂貴的歸屬域設(shè)備。

　　采用這種分為訪問(wèn)域和歸屬域的結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)在于，由歸屬域來(lái)提供業(yè)務(wù)特征，這就意味著移動(dòng)終端不受限于訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的性能，避免了像當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的提供非常受MSC配置的影響。

2. 從訪問(wèn)域和歸屬域來(lái)看的數(shù)據(jù)流程

　　從移動(dòng)終端到SGSN，經(jīng)GGSN發(fā)到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，可能是另一個(gè)R5網(wǎng)的GGSN，或者是到PSTN的MGW，或者是基于IP的Internet，而將CSCF全部旁路掉。

　　可見(jiàn)，在IMS中還是信令與用戶數(shù)據(jù)不同路的方式來(lái)進(jìn)行通信的。具體流程如圖6所示。(詳圖請(qǐng)參見(jiàn)2005第三期雜志)

四、IMS業(yè)務(wù)體系介紹

　　3GPP標(biāo)準(zhǔn)為業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)提供了三種機(jī)制，即針對(duì)IP業(yè)務(wù)的CAMEL功能、開(kāi)放業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱OSA）和會(huì)話初始協(xié)議（簡(jiǎn)稱SIP），并在不同的版本中給出了相應(yīng)的定義。在UMTS R5中，開(kāi)放、融合的業(yè)務(wù)架構(gòu)改變了業(yè)務(wù)提供和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)模式，這種改變可快速提供新業(yè)務(wù)。在以往的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)模式中，業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)是一種“垂直型”模型，與下層網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合：

（1）業(yè)務(wù)的發(fā)布與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同的網(wǎng)絡(luò)可能需要發(fā)布不同的版本；

（2）不同的網(wǎng)絡(luò)之間，業(yè)務(wù)交互困難，業(yè)務(wù)融合難度大；

（3）業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，投資收益低，不利于第三方開(kāi)發(fā)。

IMS引入了新型業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)模式，業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)呈現(xiàn)“水平型”結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)與下層網(wǎng)絡(luò)松耦合：

（1）符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)，可發(fā)布于任何網(wǎng)絡(luò)，只需一個(gè)版本；

（2）具有快速、易用、靈活、動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)環(huán)境；

（3）通過(guò)SIP、API（如Parlay），使業(yè)務(wù)間具有良好的集成關(guān)系；

（4）開(kāi)發(fā)難度和周期大大減少，投資收益高，第三方開(kāi)發(fā)者只需要了解SIP、API，而不需深入了解電信網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。

1. IMS支持的業(yè)務(wù)架構(gòu)

　　為了適應(yīng)下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與控制分離的原則，IMS必須提供開(kāi)放的接口來(lái)接入各種業(yè)務(wù)服務(wù)器，允許各種業(yè)務(wù)提供商通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口向網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。

　　IMS的業(yè)務(wù)框架是IMS系統(tǒng)比較成功的一個(gè)方面，通過(guò)基于SIP的ISC（Internal Service Control）接口，由S-CSCF與各種應(yīng)用服務(wù)器組成。由于IMS融合了語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，又結(jié)合了IP網(wǎng)的靈活性和SIP的可擴(kuò)展性，使得IMS支持的業(yè)務(wù)更加豐富。R5在業(yè)務(wù)方面除原有的CAMEL、OSA之外，新支持SIP AS。IMS的業(yè)務(wù)架構(gòu)要能適應(yīng)不同業(yè)務(wù)的接入要求，IMS業(yè)務(wù)架構(gòu)由S-CSCF以及各種應(yīng)用服務(wù)器組成，與當(dāng)前普遍采用的開(kāi)放性業(yè)務(wù)架構(gòu)一致，都是三層結(jié)構(gòu)：第一層是應(yīng)用服務(wù)器（AS）；第二層是業(yè)務(wù)能力服務(wù)器（SCS）；第三層是S-CSCF。業(yè)務(wù)可以在分布式架構(gòu)中開(kāi)發(fā)，如圖7所示。(詳圖請(qǐng)見(jiàn)2005第三期雜志)

（1）應(yīng)用服務(wù)器層

　　應(yīng)用服務(wù)器層：AS（Application Server）提供業(yè)務(wù)邏輯，用來(lái)支持用戶的各種業(yè)務(wù)屬性。根據(jù)所支持業(yè)務(wù)類型的不同分為以下三種：

　�、賁IP應(yīng)用服務(wù)器：完成Internet業(yè)務(wù)，由于ISC采用了SIP，故可直接于S-CSCF相連，CSCF能以SIP服務(wù)器的方式直接調(diào)用這些業(yè)務(wù)，減少了信令轉(zhuǎn)換。SIP基于C/S模式，是一種多媒體會(huì)話的應(yīng)用層控制信令，完成雙方或多方多媒體會(huì)話的創(chuàng)建、修改和終止等工作，以提供IP電話和基于IP的多媒體會(huì)話業(yè)務(wù)。其業(yè)務(wù)邏輯的提供可通過(guò)腳本語(yǔ)言、SIP-CGI或API（如Servlet等）編程實(shí)現(xiàn)。

　　②OSA應(yīng)用服務(wù)器：完成基于OSA API開(kāi)發(fā)的第三方業(yè)務(wù)。UMTS定義了OSA來(lái)允許第三方業(yè)務(wù)提供商進(jìn)行新業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)，由OSA提供的安全API來(lái)接入U(xiǎn)MTS，使用網(wǎng)絡(luò)的性能，而不再受限于運(yùn)營(yíng)商提供的業(yè)務(wù)。不同的應(yīng)用提供商就可以通過(guò)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)接口獲得底層網(wǎng)絡(luò)的承載能力，并進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

　　③CAMEL SE：完成傳統(tǒng)的移動(dòng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。

（2）業(yè)務(wù)能力服務(wù)器層

　　由于OSA API和CAMEL環(huán)境不支持基于SIP和擴(kuò)展SIP的ISC接口，所以出現(xiàn)了中間層——業(yè)務(wù)能力服務(wù)器層。

　�、貽SA SCS：完成OSA API與ISC接口的信令進(jìn)行映射。通過(guò)SIP方式執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)OSA業(yè)務(wù)能力特征（OSA SCF）

　�、贗M-SSF：其行為類似于傳統(tǒng)智能網(wǎng)的呼叫控制功能和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換功能，使現(xiàn)有的基于CAMEL業(yè)務(wù)環(huán)境的增值業(yè)務(wù)能繼續(xù)提供，并生成新的增值業(yè)務(wù)。SSF完成了CAP與SIP的轉(zhuǎn)換，是SIP和CAMEL間互通模塊。

（3）業(yè)務(wù)控制層S-CSCF

　　S-CSCF通過(guò)ISC接口與業(yè)務(wù)平臺(tái)相連，在S-CSCF看來(lái)，SIP AS、OSA SCS和IM-SSF都執(zhí)行相同的接口行為，ISC使得各種Server都能接入IMS。這里S-CSCF檢測(cè)是否并如何包含業(yè)務(wù)邏輯來(lái)提供增值業(yè)務(wù)。同時(shí)，S-CSCF使用Cx接口從HSS中提取用戶配置信息，再由S-CSCF使用ISC接口與不同業(yè)務(wù)平臺(tái)互相通信。

　　AS和CSCF之間采用ISC通信，選擇采用單一的業(yè)務(wù)控制接口是為了避免增加S-CSCF的復(fù)雜性。AS通過(guò)VXML來(lái)調(diào)用MRFC，從而支配系統(tǒng)資源，來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)�，F(xiàn)在的AS一般基于J2EE規(guī)范，應(yīng)用可以是基于EJB的，通過(guò)SIP Servlet和SIP實(shí)體對(duì)話，通過(guò)HTTP Servlet和Web實(shí)體對(duì)話。

2. IMS業(yè)務(wù)提供框架

　　IMS中的業(yè)務(wù)提供是基于在歸屬域中的業(yè)務(wù)控制，如所有消息都是通過(guò)在歸屬域中的S-CSCF路由的。在其業(yè)務(wù)提供框架中，S-CSCF根據(jù)從HSS下載的觸發(fā)信息，直接將SIP消息轉(zhuǎn)發(fā)給AS，完成將業(yè)務(wù)邏輯轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)配置的應(yīng)用。

3. IMS三種支持業(yè)務(wù)分析

　　IMS提供的連在CSCF上的三種業(yè)務(wù)平臺(tái)，分別針對(duì)不同種類的業(yè)務(wù)提出的。

（1）基于SIP的業(yè)務(wù)應(yīng)用

　　SIP是由IETF提出的 IP 電話信令協(xié)議。主要目的是為了解決IP網(wǎng)中的信令控制，以及同軟交換的通信，從而構(gòu)成下一代的增值業(yè)務(wù)平臺(tái)，對(duì)電信、銀行、金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務(wù)。

　　在IMS業(yè)務(wù)體系中，S-CSCF相當(dāng)于是軟交換的呼叫控制平臺(tái)，IMS基于SIP的業(yè)務(wù)平臺(tái)是通過(guò)專用的SIP AS實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)IM（即時(shí)通信）、點(diǎn)擊呼叫、Web800、Presence、會(huì)議電話、數(shù)字傳真、多媒體消息、VOD、彩鈴、彩名、可視電話等豐富的實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的多媒體業(yè)務(wù)。

（2）基于OSA的業(yè)務(wù)應(yīng)用

　　IMS支持PARLAY/OSA標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)接口，不僅可以完美地實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的基本電信業(yè)務(wù)，如：呼叫前轉(zhuǎn)、呼叫等待、多方通話、主叫顯示、主叫顯示限制、呼叫限制等，而且可以為第三方業(yè)務(wù)供應(yīng)商提供標(biāo)準(zhǔn)接口，大大提高運(yùn)營(yíng)商提供新業(yè)務(wù)的能力。

（3）基于CAMEL的業(yè)務(wù)應(yīng)用

　　CAMEL業(yè)務(wù)是一種網(wǎng)絡(luò)特性而不是補(bǔ)充業(yè)務(wù)，它采用智能網(wǎng)的原理，通過(guò)增加智能網(wǎng)的功能模塊，即使當(dāng)用戶漫游出歸屬PLMN，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者也可以為用戶提供運(yùn)營(yíng)者特定的業(yè)務(wù)。為保護(hù)運(yùn)營(yíng)商已有的投資，IMS提供了對(duì)傳統(tǒng)的智能網(wǎng)絡(luò)的接口，可以通過(guò)SIP/INAP/CAMEL/WIN接口接入SCP，支持傳統(tǒng)的智能業(yè)務(wù)，如預(yù)付費(fèi)、虛擬專網(wǎng)、卡類業(yè)務(wù)等，目前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)、VPN等業(yè)務(wù)都是采用這種方式實(shí)現(xiàn)的，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)已有智能業(yè)務(wù)的完美繼承。

五、結(jié)束語(yǔ)

　　以上詳細(xì)介紹了IMS各個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能單元，IMS采用了SIP作為控制信令協(xié)議，規(guī)范了基于IP的多媒體業(yè)務(wù)的呼叫流程，但I(xiàn)MS并不對(duì)用戶之間的媒體流做任何控制，用戶之間可以自由協(xié)商，因而業(yè)務(wù)的類型更加豐富了，從而提供了分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。


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