首頁>>>技術(shù)>>>NGN

IMS與電信網(wǎng)絡的融合

2007/04/02

摘要 分析了電信網(wǎng)絡融合產(chǎn)生的原因及內(nèi)涵,對3GPP IMS做了簡單介紹,最后就IMS對電信網(wǎng)絡融合的作用做了分析說明。


1、電信網(wǎng)絡融合產(chǎn)生的背景

  傳統(tǒng)的固定網(wǎng)絡運營商和移動網(wǎng)絡運營商,由于各自網(wǎng)絡所特有的接入方式不同,因此在網(wǎng)絡建設(shè)上有不同的發(fā)展方向。傳統(tǒng)固定網(wǎng)絡運營商依然延續(xù)其傳統(tǒng)的雙絞線POTS接入方式,為企業(yè)和家庭用戶提供固定語音業(yè)務。隨著xDSL接入技術(shù)的到來,固定網(wǎng)絡運營商依然使用雙絞線為用戶提供寬帶接入業(yè)務。固定網(wǎng)絡運營商無法為用戶提供全方位的服務(尤其是移動中的業(yè)務),提供的固定方式的接入,用戶只能在固定的場所和終端上使用。

  傳統(tǒng)的移動網(wǎng)絡運營商無論是采用何種無線技術(shù),其接入特點是具有良好的用戶移動性。但是,相對于固定網(wǎng)絡xDSL接入的高速率、高帶寬,移動網(wǎng)絡所提供的各種無線接入方式均無法與之匹敵。

  隨著Internet的不斷普及,基于Internet的IP應用大量出現(xiàn),固定網(wǎng)絡用戶已經(jīng)不再滿足于使用雙絞線方式通過PC終端訪問Internet,而希望使用一個多功能的移動終端,無論移動到何處,也可以隨時隨地享受相同的IP多媒體業(yè)務,而不受接入手段的限制。此外,在業(yè)務結(jié)算方面,用戶也希望運營商可以提供統(tǒng)一的業(yè)務計費賬單,即在一張賬單上包括所有業(yè)務的計費詳單。

  同時,隨著IP技術(shù)的不斷發(fā)展以及在用戶中普及度的提高,運營商不得不對IP技術(shù)高度重視。此外,業(yè)內(nèi)市場競爭激烈,利潤值急速下降,也使運營商不得不尋找新的業(yè)務增長點。相對于傳統(tǒng)TDM信令的業(yè)務實現(xiàn)方式,基于IP技術(shù)的業(yè)務實現(xiàn)方式具有方便靈活、快速通用的特點,并且在網(wǎng)絡建設(shè)成本上也具有獨特的優(yōu)勢。因此,固定網(wǎng)絡運營商和移動網(wǎng)絡運營商紛紛把其下一代網(wǎng)絡(NGN)演進的方向,不約而同地指向了基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡。

  因此,可以看到,無論是從固定網(wǎng)絡和移動網(wǎng)絡演進的大方向上看,還是從用戶對電信業(yè)務融合的需求上看,為了滿足用戶對新興業(yè)務的需求,實現(xiàn)全方位立體化的貼身服務,提高用戶的忠誠度、降低轉(zhuǎn)網(wǎng)率、提高ARPU值、降低網(wǎng)絡建設(shè)和運營成本,創(chuàng)造一個融合的網(wǎng)絡一定是電信網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢。

2、電信網(wǎng)絡融合的含義

  融合是一個永恒的主題,其含義也非常廣泛。這里所說的電信網(wǎng)絡融合是固定網(wǎng)絡和移動網(wǎng)絡的融合FMC。網(wǎng)絡融合的含義是寬泛的,可以從多個層面、多個角度進行融合的思考。從電信運營的角度上,主要包括業(yè)務層面的融合、網(wǎng)絡層面的融合和運維支撐系統(tǒng)的融合。網(wǎng)絡融合的主要目標是用戶不論在固定環(huán)境中還是在移動環(huán)境中,都可以享受到相同的業(yè)務應用。

  2.1 業(yè)務層面的融合

  從業(yè)務層面的融合來看,主要表現(xiàn)在為不同接入方式的用戶提供統(tǒng)一的業(yè)務使用環(huán)境和更加豐富多彩的綜合電信業(yè)務,例如給用戶提供統(tǒng)一賬單、統(tǒng)一的用戶號碼、統(tǒng)一的業(yè)務應用等。目前,業(yè)界討論較多的是業(yè)務交付平臺(SDP)的概念,SDP的目的是將網(wǎng)絡的功能進行抽象后提供給業(yè)務的開發(fā)者,并通過網(wǎng)絡抽象層和網(wǎng)絡暴露層提供不同的開放程度,從而實現(xiàn)對業(yè)務開發(fā)者的控制。SDP還處于研究階段,其功能框架還在不斷地完善,實現(xiàn)統(tǒng)一的業(yè)務平臺將經(jīng)歷一個逐步演進的過程。在實現(xiàn)基于SDP的統(tǒng)一業(yè)務平臺之前,業(yè)務層融合可以通過多種技術(shù)手段來實現(xiàn)。比如基于智能網(wǎng)而實現(xiàn)的融合、共用業(yè)務引擎或者共用應用服務器實現(xiàn)業(yè)務層面的融合。業(yè)務層面的融合不僅可以實現(xiàn)業(yè)務的跨網(wǎng)使用,同時也改變了業(yè)務的運營和管理模式。這種融合有利于運營商降低業(yè)務開發(fā)和部署的成本,加快業(yè)務提供速度,提高網(wǎng)絡運行效率。

  2.2 網(wǎng)絡層面的融合

  網(wǎng)絡層面的融合從NGN的分層網(wǎng)絡架構(gòu)上來看,包括控制層的融合、傳送層的融合、接入層的融合以及終端設(shè)備層的融合。

  控制層提供呼叫的控制功能,包括呼叫建立、路由選擇和資源管理等功能。隨著網(wǎng)絡的不斷演進,軟交換技術(shù)先后被引入到固定網(wǎng)絡和移動網(wǎng)絡,實現(xiàn)了控制、承載和業(yè)務的分離。由于IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)與接入技術(shù)無關(guān)的特性,為網(wǎng)絡融合在控制層面的實現(xiàn)提供了可能性,因此IMS是網(wǎng)絡融合在控制層面的一種具體實現(xiàn)。目前,基于IMS的網(wǎng)絡融合得到了設(shè)備廠商和運營商的廣泛支持。3GPP、ITU以及TISPAN標準組織都在研究基于IMS的融合,并制定相應的標準。

  傳送層是指為上層業(yè)務提供公共承載的網(wǎng)絡層面,它是一個基于分組交換的網(wǎng)絡,提供統(tǒng)一的業(yè)務數(shù)據(jù)和控制信令的傳輸承載,目前主要以IP技術(shù)為發(fā)展方向。因此,傳送層的融合主要體現(xiàn)為IP承載網(wǎng)的統(tǒng)一。目前,幾乎所有的運營商在考慮網(wǎng)絡演進時,都是朝著全IP方向進行的。

  接入層的融合主要是指固定接入方式和移動接入方式的融合。比如英國電信已經(jīng)商用的Bluephone方案中就將BlueTooth與GSM在網(wǎng)絡側(cè)做了融合,用戶經(jīng)由雙模終端在室外通過GSM網(wǎng)絡接入到PLMN核心網(wǎng)絡,在室內(nèi)通過BlueTooth經(jīng)ADSL網(wǎng)絡接入PLMN核心網(wǎng),用戶可以享受更低的資費?傊,接入層的融合應能夠體現(xiàn)固定接入方式和移動接入方式的互補,發(fā)揮各自的優(yōu)勢。共同為用戶提供“無處不在”的業(yè)務體驗和高質(zhì)量、低價格的服務。

  終端設(shè)備層的融合主要體現(xiàn)在雙模終端和多模終端,實現(xiàn)固定網(wǎng)絡和移動網(wǎng)絡之間的無縫漫游與切換。融合終端的方案與融合業(yè)務方案密切相關(guān),融合終端的業(yè)務能力與具體的方案密切相關(guān),甚至需要運營商參與業(yè)務定制。

  2.3 運維支撐系統(tǒng)的融合

  運維支撐系統(tǒng)的融合主要是指運營管理支撐系統(tǒng)和網(wǎng)管系統(tǒng)的融合。

  運營管理支撐系統(tǒng)的融合主要包括融合的計費賬務系統(tǒng)、融合的結(jié)算系統(tǒng)和融合的充值平臺。運營管理支撐系統(tǒng)融合的關(guān)鍵特性是要高度的系統(tǒng)集成化,把各式各樣分離的業(yè)務系統(tǒng)融合、串聯(lián)起來,形成統(tǒng)一的整體,實現(xiàn)內(nèi)部業(yè)務流程和外部業(yè)務流程的順暢通達和統(tǒng)一協(xié)調(diào),進而實現(xiàn)用戶層面的統(tǒng)一計費、統(tǒng)一賬單和業(yè)務捆綁,從而整體提升企業(yè)管理水平、運營效率和服務能力。

  運維支撐系統(tǒng)融合的另外一種實現(xiàn)方式是用綜合的網(wǎng)管系統(tǒng)管理多種網(wǎng)絡,綜合網(wǎng)管系統(tǒng)通過一個網(wǎng)管系統(tǒng)就能對互聯(lián)的不同網(wǎng)絡實施各種管理和控制,從而實現(xiàn)對全網(wǎng)的綜合管理,實現(xiàn)全網(wǎng)故障分析和故障定位、全網(wǎng)性能綜合分析等功能。這樣既便于維護、使用,也可以提高該系統(tǒng)的利用率。但是考慮到已有網(wǎng)管系統(tǒng)的建設(shè)缺乏統(tǒng)一部署、管理機構(gòu)分散等問題,建設(shè)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的難度很大。不過,中國電信已經(jīng)在積極部署實施綜合網(wǎng)管系統(tǒng)項目。

  可以看到,融合的運維支撐系統(tǒng)不僅能給用戶帶來更多的方便,也能給用戶提供更多的實惠,增加用戶的忠誠度。

3、3GPP IMS的簡介

  隨著Internet IP技術(shù)的不斷普及,電信運營商更多地關(guān)注著IP多媒體業(yè)務的發(fā)展。但是,對于傳統(tǒng)電信運營商來說,Internet的運營和商業(yè)模式一開始就不是好的贏利模式。在這個商業(yè)模式里面,電信運營商僅僅扮演了提供IP管道的角色。這樣就出現(xiàn)電信運營商在帶寬的建設(shè)投入與業(yè)務收入不成比例的現(xiàn)象,最終將使電信運營商難以維持生存。在高度全球化和高度競爭的時代,一方面要減低運營成本,另一方面要不斷開拓新的業(yè)務收入來源,這迫使電信運營商們一直在追求和找尋一種新一代的網(wǎng)絡,企圖以此滿足這兩方面的要求。而IMS技術(shù)的出現(xiàn)正好滿足了電信運營商的需求,已經(jīng)成為近年來最熱門的技術(shù)話題。

  IMS是3GPP在2002年3月完成的R5版本的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)上引入的。在R5核心網(wǎng)上最初引入IMS的出發(fā)點是為了在移動網(wǎng)上以最大的靈活性提高IP多媒體業(yè)務而設(shè)計一個業(yè)務體系框架。IMS作為3GPP在R5版本中提出的IP多媒體架構(gòu),到目前為止有R5、R6和R7三個版本。3GPP R6的IMS已經(jīng)在2004年12月進行了凍結(jié)。R6版本在網(wǎng)絡架構(gòu)方面與R5版本沒有太大的變更,主要是更改計費架構(gòu),支持WLAN接入等,如圖1所示。正在制定的R7版本,3GPP主要考慮支持通過CS域承載IMS話音、通過PS域提供緊急服務、提供基于WLAN的IMS話音與GSM網(wǎng)絡的電路域的互通、提供xDSL和CableModem等固定接入方式。

圖1 3GPP R6網(wǎng)絡參考圖

  3GPP IMS體系架構(gòu)由于其良好的開放性和全分布式架構(gòu),能做到控制與業(yè)務分離、與接入無關(guān)和支持移動性管理,所以一經(jīng)推出就得到了業(yè)界的廣泛認可。

  IMS的目的是建立與接入無關(guān)、能被移動網(wǎng)絡與固定網(wǎng)絡共用的融合核心網(wǎng),即能夠為使用2.5G、3G、WLAN和固定寬帶等不同接入手段的用戶提供融合的業(yè)務。但固定接入與移動接入終究有不同的特征(如不同的認證鑒權(quán)手段、不同的編號方式、不同的安全策略、對移動性管理的不同要求、不同的運營管理模式和不同的業(yè)務特性等),所以要將基于移動通信發(fā)展起來的IMS體系應用到固定網(wǎng)絡中還需要進行大量的改進,標準化工作依然任重而道遠。移動通信界提出的IMS與固定網(wǎng)絡通信界提出的軟交換的基本思想和目標是一致的,都希望建立基于IP的融合與開放的網(wǎng)絡平臺。從標準化和技術(shù)成熟度來看,基于軟交換構(gòu)建固定的NGN更為現(xiàn)實,難度也較小,國內(nèi)外已開展了大量的商用試驗;而從技術(shù)趨勢來看,開放與融合程度更高的IMS則代表了未來的發(fā)展方向,代表著FMC的趨勢,更有前途。

4、3GPP IMS對電信網(wǎng)絡融合的支持

  目前,業(yè)界已經(jīng)一致認為IMS將是未來核心網(wǎng)的發(fā)展方向;贗MS的電信網(wǎng)絡融合之所以得到認同,主要是因為IMS兼有兩個基本點:技術(shù)融合的匯聚點(IP)和業(yè)務融合的匯聚點(多媒體)。

  IMS對電信網(wǎng)絡融合的支持主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

  4.1 使用SIP控制協(xié)議

  基于SIP的控制協(xié)議能跨越媒體和設(shè)備實現(xiàn)呼叫控制,支持豐富的媒體格式,可動態(tài)增/刪媒體流,容易實現(xiàn)不同網(wǎng)絡間的互聯(lián)互通以及實現(xiàn)更加豐富的業(yè)務特性。同時,SIP還可以支持智能向應用和終端側(cè)發(fā)展,減輕網(wǎng)絡的負擔,業(yè)務提供和會話控制分層,業(yè)務和會話控制網(wǎng)絡的關(guān)聯(lián)減少,方便業(yè)務開展。SIP將從根本上改變通信服務提供方式以及用戶的通信消費習慣,集成視音頻電話、消息、Web、電子郵件、同步瀏覽、會議等業(yè)務為一體的新的通信方式,將給電信業(yè)帶來創(chuàng)新,為FMC提供基礎(chǔ)。

  4.2 與接入不相關(guān)性

  IMS使用分組交換功能,可以與各種網(wǎng)絡互通,比如cdma2000、GPRS、UMTS和WLAN等。控制層和業(yè)務層之間的開放接口使得來自不同接入網(wǎng)絡的呼叫/會話可以進行統(tǒng)一的處理。

  4.3 開放的業(yè)務環(huán)境

  IMS的業(yè)務除由運營商自己提供以外,還允許由第三方提供。IMS提供標準接口,開放網(wǎng)絡能力,而業(yè)務開發(fā)基于應用程序接口(API)而不是直接面對復雜的網(wǎng)絡協(xié)議,屏蔽了網(wǎng)絡協(xié)議的復雜性。為了給通信業(yè)務提供簡單的API,Parlay論壇和3GPP以及ETSI組織緊密合作,已經(jīng)制定電信網(wǎng)Parlay API,而Parlay API和SIP的互通是在屬于IMS應用層的開放業(yè)務接入-網(wǎng)關(guān)(OSA-GW)實現(xiàn)的。OSA-GW允許Parlay應用得到當前狀態(tài)以及呼叫狀態(tài)信息,建立拆除呼叫,處理呼叫分支。Parlay應用注冊到OSA-GW,接入使用網(wǎng)絡資源。

  4.4 提供一致的業(yè)務歸屬能力

  在CS域、PS域以及PSTN,業(yè)務提供能力都與用戶當前所在的設(shè)備有關(guān)系。在歸屬網(wǎng)絡,已經(jīng)開通的業(yè)務在漫游地設(shè)備并不一定能夠提供。IMS在這方面有很大的變化,所有業(yè)務處理信令都要回到歸屬網(wǎng)絡,業(yè)務環(huán)境也是由歸屬網(wǎng)絡提供的。IMS采用分層結(jié)構(gòu)的P-CSCF,I-CSCF和S-CSCF來對用戶信令作出歸屬地控制,支持用戶移動性,用戶無論漫游到任何地方,信令信息都會發(fā)送回歸屬網(wǎng)。此外,采用集中式的HSS數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)用戶一致的注冊和業(yè)務觸發(fā)功能。漫游用戶的所有業(yè)務都由拜訪地的P-CSCF路由到歸屬地,由歸屬地的S-CSCF控制用戶業(yè)務并根據(jù)用戶簽約數(shù)據(jù),將業(yè)務觸發(fā)到本網(wǎng)AS或者第三方的應用上,從而保障了業(yè)務的一致性、簡單性,使得用戶無論在何處接入,采用何種接入方式均可享受與在歸屬地一樣的業(yè)務感受,IMS向用戶提供了虛擬歸屬業(yè)務環(huán)境(VHE)的能力。

  當然,IMS技術(shù)的發(fā)展是一個逐步成熟和演進的過程,需要經(jīng)過一個階梯式漸進路線,才能一步一步向用戶提供日益完善的FMC業(yè)務,最終邁向FMC的最高境界。

5、總結(jié)

  基于IMS的電信網(wǎng)絡融合,可以滿足固定/移動運營商對業(yè)務拓展的不同要求。隨著每月固定網(wǎng)絡新增用戶數(shù)目的持續(xù)走低,固定網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)型越來越迫切。對于中國電信來說,積極研究并部署基于IMS的下一代網(wǎng)絡,將有助于實現(xiàn)運營的高效化、低成本化;能夠以客戶為中心提供個性化、綜合化、多樣化的電信業(yè)務;對網(wǎng)絡、業(yè)務和用戶實現(xiàn)可管理和可控制。這將有助于中國電信快速完成企業(yè)轉(zhuǎn)型的目標。

中國聯(lián)通網(wǎng)站



相關(guān)鏈接:
IPTV商用在即 AVS價值初顯 2007-04-02
Ofcom國際通信新技術(shù)和新業(yè)務市場研究報告 2007-04-02
IPTV擴張戰(zhàn)線 尋求深度競爭力 2007-03-30
IPTV并非是在IP網(wǎng)上模擬傳統(tǒng)電視節(jié)目 2007-03-30
2007年中國增值業(yè)務市場趨勢分析 2007-03-28

分類信息:  增值電信_與_融合通信  增值電信_與_VOIP  增值電信_與_電信  增值電信_與_移動
           增值電信_與_NGN及軟交換技術(shù)  融合通信_與_VOIP  融合通信_與_電信  融合通信_與_移動