基于全IP核心网络架构的IMS[转帖]

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一，IMS技术特点。二，IMS的优势和面临的问题。三，网络融合中IMS的作用。四，IMS标准和产品成熟度。

　　IMS的技术特点。从IMS的网络架构上看，IMS采用了分层的网络架构，在业务这层可以通过3GPP提供的多种业务接口和业务提供的技术，可以支持标准、开放的接口。IMS的核心网络主要是用于会话和呼叫控制，提供多媒体的业务环境。它的协议是基于Internet，并且是借鉴了Internet的成功经验，可以促进网络的融合。同时，IMS的网络满足通信网络的安全、计费和漫游以及QoS方面的需求。从3GPP2的MMD的网络架构和功能上来看，与IMS是非常相同，基本上是相同的。IMS接入网络提供的是用户对网络的接入，向终端用户提供移动性管理，可以接入IMS技术的接入网络，由于IMS有网络独立性的功能，所以目前可以接入IMS系统的网络有WLAN、3GPP2的分组网络，还有固定网络。IMS的特点是呼叫和会话控制采用了SIP，底层采用IPV6。IMS在IP的分组网络上实现了对用户的接入和移动式的管理，会话控制上能够提供单到单或者是单到多的业务逻辑，也解决了媒体资源的控制和协商。同时IMS也充分考虑了对传统业务，对补充业务后向的支持。因此可以说IMS的架构和功能是满足了NGN所提出的话音数据业务的承载统一，业务独立于网络，兼容现有的业务和终端这三大基本特点。另外，IMS也提供了良好的漫游特性和对底层网络的独立性。目前IMS的网络协议是基于IETF已有的标准，并且增加了必要的扩展。包括SIP、Diameter和COPS等。IMS全网络采用IPV6的网络地址。

　　IMS的另一大特点是由归属网络控制，从而能够强化网络运营商对于网络的控制，尤其是计费和服务质量的管理。归属网络是管理用户的注册、漫游和业务提供，同时通过这种绑定的机制，IMS控制核心网络资源的提供维护和计费。计费方式也提供了实时和非实时，同时在不同的层面进行计费信息的采集。IMS提供的QoS的机制，端到端QoS框架和影射参数一整套QoS体系。但是应该看到在IMS网络之上的这些业务最后提供给终端用户的业务质量还是决定于承载IMS的数据分组网络，IMS只是一个控制的网络，由承载网络的服务质量、承载网络能力最终决定了业务的质量。

　　IMS提供了完整的安全机制。安全的功能包括鉴权认证、信令一致性保护以及加密。在IMS核心网采用的是IPSec技术。接入网安全的方案可能根据不同的采用的接入网络有关。移动的分组网络接入IMS时，还是沿用SIM卡的鉴和信令保护。另外，IMS系统还提供了端到段的策略。

　　IMS的优势和面临的问题。

　　IMS的优势：1，IMS由于采用的是分组网络，对于数据业务的支持有着天然的优势，适应于新业务的高速宽带和低成本的需要。2，由于采用了SIP协议，能够提供终端到终端和终端到服务器直接的通信。SIP协议业务的灵活和扩展能力也是比较强大的。IMS的终端由于直接支持SIP，所以它的终端智能是比较高的，从而导致业务拓展也比较容易。3，IMS系统不是一个简单的SIP网络，它加强了对用户和业务的控制，从而运营商可以掌握资源的使用。4，IMS和接入网络之间的独立性。5，IMS整合了各种业务平台，通过一个统一的IMS系统，这样有利于各种业务平台之间的兼容。IMS和目前国际化标准组织OMA共同开发业务平台，从而为IMS系统增值。6，IMS因为采用的是IP的承载网络，向全IP网络架构迈进了一步。

　　I MS面临的问题：1，IMS上出现的业务相对来说比较单一，IMS的驱动力从当前来看还是不足的。IMS是否能够承载现有的业务，有没有必要现有的业务移植到IMS网络上，可行性怎么样都是值得研究的。2，IMS的服务质量和安全都是构建在下层的一个承载网络之上，所以本质上这些服务质量和安全仍然依赖于下层的IP网络去解决QoS和可靠性的问题。3，IMS从标准的角度来说非常复杂，从协议的角度来看，使用众多的协议和接口。这种灵活性在有业务扩展的优点之外，另一方面也造成了系统之间的互通和兼容性，可能在初期会成为一个问题。4，固定网络接入IMS是一个IMS R73GPP标准的特性。新的特性应该说是IMS备受关注的一个功能，但是由于标准化的进程，R7很难在预期的时间内完成，所以也应该说这也会影响IMS应用的进程。5，IMS本身由于3GPP是一个不断发展的过程，所以有不同的版本，从第五版本到第七版本。另外，在不同的标准化组织，例如3GPP、3GPP2和TISPAN等都对IMS系统提出了不同的需求，这也会导致IMS版本的差异，甚至会导致一定的分裂。这也有可能造成将来兼容性的问题。

　　三，网络融合中IMS所起到的作用。

　　目前国际上在固定网络与移动网络融合的问题上有三个组织走到比较前面。首先，ITU—T。它专门研究NGN下一代网络，特别是固网和移动网络融合的问题。FG的任务马上就要完成了，提出了总体的框架来描述下一代的网络NGN，但是这个框架应该说并不是从一个具体的技术上进行了限定，还是一个比较大的框架，所以，后续的工作还需要在NGN相应的工作组里再继续。另外一个进展更加快的标准化组织是ETSI的TISPAN这个组织，TISPAN和3GPP合作，非常成效地做出了从固定网络接入IMS网络，有非常大的进展。北美的ATIS组织也提出了它们自己NGN的网络架构，主要也是基于TISPAN和ITUT的架构。

　　从我国的CCIC标准化组织来看，目前也有相应的NGN方面的研究，并且开始进行一些总体架构方面的标准化工作。TISPAN和3GPP在NGN方面的合作应该是大家所瞩目的一个焦点，目前3GPP的SA1、SA2和CT1、CT3、CT4子工作已经与TISPAN共同展开了具体的研究。TISPAN首先提出将于3GPP一起以IMS为基础构建NGN的核心网络，并且这两个组织通过非常密切的关系、密切的合作，已经取得了一些成绩。

　　下面这张图是TISPAN跟3GPP的进展图。TISPAN的NGN的R1是第一个NGN的版本，它描述了未来网络的架构，解决了一些包括固定和移动网络的融合，以及整个网络相应的架构的基本功能等等。这个最初的计划是在9月份完成，希望在今年年底前完成。与此同时，由于引用了3GPP的IMS的标准，所以它与3GPPIMS方面的工作密切相关，与NGN的R1相对应的版本是R7的版本也计划在今年年底冻结。应该看到这个工作的进度表应该还是非常苛刻。所以，从目前的进展情况来看，有可能出现推迟。

　　这是TISPAN提出来以IMS为核心网络的NGN的架构。应该看到固定网络以IMS为核心网络的未来网络架构有许多问题，许多课题需要解决。在分析和总结了IMS技术以后，这些问题应该说非常有必要列出来，包括如何支持固定网络现有的业务，固定网络中因为固话的终端没有用户的SIM卡，用户的标识、安全问题如何解决，都需要IMS网络进行考虑。另外，计费的要求对固定网络和移动网络也有不同，计费从TISPAN的角度也提出了一些新的要求。另外像服务质量、资源分配以及IP的版本都是值得考虑的问题。到外部网络的接入和对IMS SIP协议的影响，以及Gq的接口，现在这些问题都已经在TISPAN和SIMS中联合研究，并且取得了一些成果。应该说在R1最后完成的时候，这些问题都应该得到一定的解决。

　　3GPP2由于未来网络发展研究的时候是采用了3GPP IMS的架构，可以看到3GPP2和3GPP，也就是我们现有的G网和C网，未来网络可能都朝同一个方向发展，就是采用了IMS的网络架构。但是应该看到3GPP2所提出的IMS网络和3GPP有所不同，主要是跟3GPP当前网络的架构和功能以及实体有一定的区别，所以在终端漫游，在鉴权以及标识等方面都会有一定的区别，这可能就导致了3GPP IMS网络在初期和3GPP是两个版本，未来应该尽量避免差异出现。

　　IMS标准和产品的成熟度。国际上IMS的标准主要是有三个版本，分别是3GPP定义的R5、R6、R7。这三个版本，最初R5提供的是一个基本的框架和功能，是IMS的第一个版本。随着R6的出现，它就更好地解决了IMS与外部网络的互通和IMS支持各种业务的能力，从而使得IMS网络真正是一个可以运营、可以使用的一个技术。R7的版本其最大的特性就是固定网络的接入。所以，应该说R7的版本是未来IMS作为核心网络，作为固定和移动网络或者是作为NGN核心网络的一个基础的版本。目前R7的版本标准还没有完成，它的计划应该是在今年的年底，但是可能这个时间还会进一步推迟。

　　IMS国内的标准目前应该可以看到，在IMS和NGN研究方面的工作已经开展了很长时间，但目前标准化工作刚刚起步。目前有两个标准化组织，CCSA TC5中的第九工作组是IMS标准主要的起草组织，还有一个第三组主要负责IMS安全相关的研究。第七主要是负责和IMS未来业务相关的研究。CCSA的TC3主要是负责跟未来网络下一代网络NGN相关的研究工作。从目前看到和未来一段时间内看到的进展，CT5的第九组会尽快完成IMS总体的预研报告，明年开始对IMS的设备和接口的标准化工作。第三组已经完成了IMS安全的规范，第七组也已经出台了一系列的业务标准。

　　作为IMS和NGN研究工作的一部分，固定网络接入IMS，IMS与软交换互通等课题实际上是在两个组织中共同展开。

　　目前标准和产品的成熟度。IMSR5和R6的标准基本上完成了。对于IMS来说R5是一个基础，R6在功能上更能够完成OMA提出的新业务。在网络上互通兼容性增强，因此基于R5和R6的IMS的产品应基本可以满足市场的要求。目前已经有IMS的产品，今年年底部分声称有IMS的产品，目前市场上现有IMS的产品还是一些比较早期的产品，或者不是完全符合IMS标准的产品，可能要等到今年年底时有更加符合标准的产品出现。预计今年年底或者是明年年初可能会有类似产品的出现。但是一个支持固定和移动网络融合的产品出现，由于标准化的进程，估计还会等到更长的一段时间。