統(tǒng)一IMS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展分析
趙慧玲 張園 2011/03/25
摘要：重點(diǎn)介紹了統(tǒng)一IMS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究進(jìn)展，包括統(tǒng)一IMS系列標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)背景、標(biāo)準(zhǔn)研制情況、并對(duì)統(tǒng)一IMS需求、架構(gòu)和組網(wǎng)的主要技術(shù)進(jìn)行了歸納總結(jié)，同時(shí)結(jié)合目前中國運(yùn)營商IMS網(wǎng)絡(luò)的部署情況和國際IMS標(biāo)準(zhǔn)制定的熱點(diǎn)，對(duì)統(tǒng)一IMS標(biāo)準(zhǔn)下一步的制定給出了建議。
1.概述
從長遠(yuǎn)的發(fā)展看，IMS將是固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)共同的核心業(yè)務(wù)控制，IMS適合基于SIP的業(yè)務(wù)控制。 IMS將在光進(jìn)銅退、提升多媒體業(yè)務(wù)能力方面發(fā)揮重要作用。
核心網(wǎng)由電路域、分組域和多媒體域組成。隨著無線網(wǎng)絡(luò)向LTE的過渡，電路域主要由軟交換技術(shù)控制，而分組域由分組核心演進(jìn)（EPC）構(gòu)成。EPC的主要功能是提升分組域DPI的能力，對(duì)分組域的流量進(jìn)行優(yōu)化；提升分組域差異化計(jì)費(fèi)的能力，IMS主要承擔(dān)多媒體域的控制重任。三者互相配合，將最大可能地發(fā)揮核心網(wǎng)的作用。
在國內(nèi)，隨著3G市場(chǎng)的啟動(dòng)以及固定和移動(dòng)融合步伐的加快，三大運(yùn)營商也開始將IMS引入現(xiàn)網(wǎng)，積極進(jìn)行IMS的業(yè)務(wù)發(fā)展，開展標(biāo)準(zhǔn)化工作和試驗(yàn)。不過，不同的運(yùn)營商采取的策略、步驟略有不同�？梢哉f，IMS的市場(chǎng)前景非常樂觀。
IMS最早由3GPP 在R5版本中提出，其最初的目標(biāo)是解決3G網(wǎng)絡(luò)中多媒體業(yè)務(wù)的提供問題。由于IMS具備控制與承載分離、控制與業(yè)務(wù)分離、支持多種接入方式等下一代網(wǎng)絡(luò)的特性，逐步獲得了包括TISPAN、3GPP2、ITU-T等標(biāo)準(zhǔn)化組織的關(guān)注和認(rèn)可，并被確定為固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提供融合多媒體業(yè)務(wù)的核心架構(gòu)之一。2007年之前，各標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)IMS的研究各有側(cè)重并相對(duì)獨(dú)立。從2007年開始，為了使IMS能夠更加協(xié)調(diào)發(fā)展，3GPP分別與TISPAN和3GPP2達(dá)成了在3GPP R8版本中統(tǒng)一進(jìn)行common IMS研究的共識(shí)。
在國內(nèi)，CCSA一直在進(jìn)行IMS技術(shù)的跟蹤研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作，但初期重點(diǎn)開展的是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IMS標(biāo)準(zhǔn)的研究。隨著固網(wǎng)運(yùn)營商引入IMS的需求越來越強(qiáng)烈，運(yùn)營商全業(yè)務(wù)運(yùn)營的趨勢(shì)越來越明朗，CCSA TC3和TC5從2006年12月開始聯(lián)合開展了統(tǒng)一接入固定、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的IMS（統(tǒng)一IMS）系列標(biāo)準(zhǔn)的制定。截至2009年，CCSA發(fā)布了《統(tǒng)一IMS的需求（第一階段）》、 《統(tǒng)一IMS的功能體系架構(gòu)（第一階段）》、《統(tǒng)一IMS組網(wǎng)總體技術(shù)要求（第一階段）》和部分統(tǒng)一IMS業(yè)務(wù)的系列標(biāo)準(zhǔn)，隨后又制定和發(fā)布了統(tǒng)一IMS設(shè)備規(guī)范、協(xié)議規(guī)范和業(yè)務(wù)規(guī)范等。目前，已經(jīng)發(fā)布了以下統(tǒng)一IMS系列標(biāo)準(zhǔn)。
需求、架構(gòu)和組網(wǎng)類標(biāo)準(zhǔn)有《統(tǒng)一IMS的需求（第一階段）》（YD/T 1929-2009）、《統(tǒng)一IMS的功能體系架構(gòu)（第一階段）》（YD/T 2007-2009）、《統(tǒng)一IMS組網(wǎng)總體技術(shù)要求（第一階段）》（YD/T 1930-2009）。
業(yè)務(wù)類標(biāo)準(zhǔn)有《基于統(tǒng)一IMS的業(yè)務(wù)技術(shù)要求 多媒體彩鈴業(yè)務(wù)（第一階段）》（YD/T 2008-2009）、《基于統(tǒng)一IMS的業(yè)務(wù)技術(shù)要求個(gè)性化振鈴音業(yè)務(wù)（第一階段）》（YD/T 2009-2009）、《基于統(tǒng)一IMS的業(yè)務(wù)技術(shù)要求 多媒體會(huì)議業(yè)務(wù)（第一階段）》（YD/T 2010-2009）、《基于統(tǒng)一IMS的業(yè)務(wù)技術(shù)要求呼叫等待與呼叫保持業(yè)務(wù)（第一階段）》（YD/T 2011-2009）、《基于統(tǒng)一IMS的業(yè)務(wù)技術(shù)要求惡意呼叫追蹤和匿名呼叫拒絕業(yè)務(wù) （第一階段）》（YD/T 2013-2009）、《基于統(tǒng)一IMS的業(yè)務(wù)技術(shù)要求呼叫前轉(zhuǎn)類業(yè)務(wù)（第一階段）》（YD/T 1931-2009）、《基于統(tǒng)一IMS的業(yè)務(wù)技術(shù)要求標(biāo)識(shí)顯示及限制類業(yè)務(wù)（第一階段）》（YD/T 1932-2009）、《基于統(tǒng)一IMS的業(yè)務(wù)技術(shù)要求 IP Centerex業(yè)務(wù)（第一階段）》（YD/T 1933-2009）。
設(shè)備類已經(jīng)公示、即將發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)有統(tǒng)一IMS查詢/服務(wù)會(huì)話控制設(shè)備（I-CSCF/S-CSCF）技術(shù)要求（第一階段）、統(tǒng)一IMS代理會(huì)話控制設(shè)備（P-CSCF）技術(shù)要求（第一階段）、統(tǒng)一IMS歸屬用戶服務(wù)器（HSS）設(shè)備技術(shù)要求（第一階段）。
隨著運(yùn)營商的重組和3G牌照的發(fā)放，國內(nèi)的三大運(yùn)營商都成為了全業(yè)務(wù)運(yùn)營商，統(tǒng)一IMS系列標(biāo)準(zhǔn)將成為運(yùn)營商IMS部署的重要技術(shù)依據(jù)。
2.統(tǒng)一IMS的需求
《統(tǒng)一IMS的需求（第一階段）》重點(diǎn)規(guī)定了統(tǒng)一IMS（第一階段）的需求，包括總體需求、網(wǎng)絡(luò)能力需求、支持的業(yè)務(wù)等內(nèi)容。
統(tǒng)一IMS（第一階段）應(yīng)支持的業(yè)務(wù)包括多媒體會(huì)話業(yè)務(wù)、視頻會(huì)議業(yè)務(wù)、IP Centrex業(yè)務(wù)、點(diǎn)擊撥號(hào)業(yè)務(wù)、多媒體彩鈴業(yè)務(wù)、個(gè)性化振鈴業(yè)務(wù)、消息業(yè)務(wù)、呈現(xiàn)業(yè)務(wù)、PoC業(yè)務(wù)、組和列表管理業(yè)務(wù)、CSI業(yè)務(wù)、傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)、緊急業(yè)務(wù)、合法偵聽業(yè)務(wù)等。
統(tǒng)一IMS應(yīng)支持的網(wǎng)絡(luò)能力包括支持的接入方式、支持的終端類型、認(rèn)證和授權(quán)方式、用戶數(shù)據(jù)的集中管理要求、IP多媒體會(huì)話控制、QoS管理要求、互通要求及計(jì)費(fèi)要求。
統(tǒng)一IMS應(yīng)支持的接入方式包括2G接入（包括GPRS、EDGE和CDMA 1X）、3G接入（包括2 GHz WCDMA、TD-SCDMA和cdma2000）、xDSL接入、WLAN 接入、LAN 接入。統(tǒng)一IMS不限于某一種接入方式，原則上，只要用戶可以獲得IP連接，無論使用何種接入網(wǎng)都可以接入統(tǒng)一IMS。
統(tǒng)一IMS應(yīng)支持的終端包括移動(dòng)終端、SIP硬終端、SIP軟終端。
統(tǒng)一IMS應(yīng)同時(shí)支持AKA、HTTP Digest（MD5）、Early IMS等認(rèn)證方式。
3.統(tǒng)一IMS的功能架構(gòu)
《統(tǒng)一IMS的功能體系架構(gòu)（第一階段）》重點(diǎn)定義了統(tǒng)一IMS的功能體系架構(gòu)、基本功能要求、安全要求、計(jì)費(fèi)要求和語音業(yè)務(wù)的連續(xù)性（VCC）要求等內(nèi)容。統(tǒng)一IMS的功能架構(gòu)如圖1所示。
統(tǒng)一IMS網(wǎng)絡(luò)主要包括以下功能實(shí)體。
a）會(huì)話控制類：S-CSCF、I-CSCF、P-CSCF、E-CSCF。
b）互通類：IBCF、TrGW、SGW、IMS-MGW、BGCF、MGCF。
c）媒體資源處理類：MRFC、MRFP。
d）用戶數(shù)據(jù)處理類：HSS、SLF。
e）號(hào)碼分析類：ENUM服務(wù)器、DNS服務(wù)器。
f）應(yīng)用服務(wù)器類：SIP-AS、OSA-SCS、IM-SSF。
4.統(tǒng)一IMS的組網(wǎng)技術(shù)要求
《統(tǒng)一IMS組網(wǎng)總體技術(shù)要求（第一階段）》規(guī)定了統(tǒng)一IMS網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)應(yīng)用層結(jié)構(gòu)、編號(hào)、漫游和游牧、路由細(xì)則、IMS網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的互通、網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量要求、網(wǎng)絡(luò)可靠性要求等內(nèi)容。
《統(tǒng)一IMS組網(wǎng)總體技術(shù)要求（第一階段）》對(duì)IMS應(yīng)用的場(chǎng)景進(jìn)行了描述，主要結(jié)合我國運(yùn)營商的實(shí)際需求，規(guī)定了以下3種場(chǎng)景。
場(chǎng)景一：包括固定接入+GPRS/EDGE+WCDMA接入。
場(chǎng)景二：包括固定接入+GPRS/EDGE+TD-SCDMA。
場(chǎng)景三：包括固定接入+CDMA 1X+cdma2000。
《統(tǒng)一IMS組網(wǎng)總體技術(shù)要求（第一階段）》提出了依據(jù)IMS用戶的規(guī)模和管理體制等因素，運(yùn)營商可以以省或大區(qū)為單位建設(shè)統(tǒng)一的IMS網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)模式。
由于IMS網(wǎng)絡(luò)采用分布式結(jié)構(gòu)，IMS網(wǎng)元設(shè)備處理能力較高，當(dāng)用戶數(shù)量較少時(shí)，可以考慮采用劃分大區(qū)的方式建設(shè)IMS網(wǎng)絡(luò)。即以大區(qū)為中心進(jìn)行IMS網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。主要在大區(qū)中心的省會(huì)城市集中設(shè)置S-CSCF、I-CSCF、HSS、媒體資源服務(wù)器等設(shè)備，覆蓋所在大區(qū)各省的IMS用戶。以大區(qū)為單位的IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。
圖2：以大區(qū)為單位的IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
圖3：以省為單位的IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
以省為單位劃分IMS域，即各省以省為單位進(jìn)行IMS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，在省會(huì)城市設(shè)置S-CSCF、I-CSCF、HSS、媒體資源服務(wù)器等網(wǎng)元設(shè)備，為全省的IMS用戶服務(wù)。負(fù)責(zé)接入固定用戶的P-CSCF和互通的MGW等設(shè)備需要設(shè)置在本地網(wǎng)。以省為單位的IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。
對(duì)于IMS網(wǎng)絡(luò)的編號(hào)，《統(tǒng)一IMS組網(wǎng)總體技術(shù)要求（第一階段）》規(guī)定IMS用戶的歸屬網(wǎng)絡(luò)域名存儲(chǔ)在用戶的ISIM卡中。對(duì)于沒有ISIM的固定用戶，可以在固定終端上配置用戶的歸屬網(wǎng)絡(luò)域名。對(duì)于沒有ISIM卡的移動(dòng)用戶（特指使用SIM/USIM卡、R-UIM/CSIM卡的移動(dòng)用戶），可以在移動(dòng)終端上配置用戶的歸屬網(wǎng)絡(luò)域名，或者從移動(dòng)用戶的IMSI號(hào)碼導(dǎo)出歸屬網(wǎng)絡(luò)域名。IMS用戶的私有用戶標(biāo)識(shí)用于用戶接入IMS網(wǎng)絡(luò)的注冊(cè)、鑒權(quán)、認(rèn)證和計(jì)費(fèi)，私有用戶標(biāo)識(shí)應(yīng)保證唯一性。私有用戶標(biāo)識(shí)采用網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識(shí)符（NAI）的形式，即username@realm。
公有用戶標(biāo)識(shí)是用戶在IMS網(wǎng)絡(luò)中通信的標(biāo)識(shí)，公有用戶標(biāo)識(shí)用于SIP消息的路由。一個(gè)IMS用戶可以分配一個(gè)或多個(gè)公有用戶標(biāo)識(shí)，公有用戶標(biāo)識(shí)的格式可以采用SIP URI或者Tel URI的格式。
5.RCS
IMS開放式的架構(gòu)受到國內(nèi)外運(yùn)營商的關(guān)注，運(yùn)營商開始準(zhǔn)備將IMS的業(yè)務(wù)能力與IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相結(jié)合，如將IMS的語音和即時(shí)消息等通信能力與SNS網(wǎng)站結(jié)合，將IMS基于通信錄來提供會(huì)議、數(shù)據(jù)和視頻等業(yè)務(wù)，利用IMS的開放性提供與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的更加豐富靈活的業(yè)務(wù)。
而RCS在其中發(fā)揮著不可忽視的作用。RCS工作組于2007年成立，主要致力于推動(dòng)IMS實(shí)現(xiàn)商用，推動(dòng)IMS產(chǎn)業(yè)鏈快速成熟，快速應(yīng)用移動(dòng)新業(yè)務(wù)，為用戶提供可互通的、融合、豐富的通信體驗(yàn)。RCS工作組主要基于已有的標(biāo)準(zhǔn)（包括3GPP、ETSI、OMA、GSMA）制定出一個(gè)可實(shí)施、可互通、基于IMS的核心業(yè)務(wù)集，提出RCS的實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)并測(cè)試業(yè)務(wù)需求的滿足度、業(yè)務(wù)成熟度和業(yè)務(wù)互通性，推動(dòng)IMS業(yè)務(wù)快速實(shí)現(xiàn)商用。
RCS是在IMS的體系架構(gòu)之上，通過為用戶提供整套基于增強(qiáng)型通信錄的呈現(xiàn)、即時(shí)通信、視音頻呼叫、群組聊天、文件傳送等在線通信應(yīng)用，為用戶提供可互通、融合、豐富的通信體驗(yàn)。運(yùn)營商希望通過RCS來提供與MSN、QQ等相同的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，同時(shí)利用運(yùn)營商之間網(wǎng)絡(luò)互通的優(yōu)勢(shì)與互聯(lián)網(wǎng)提供商抗衡。GSMA專門成立了RCS組織來推進(jìn)運(yùn)營商之間的IMS網(wǎng)絡(luò)和多媒體業(yè)務(wù)的互通。目前，法國、西班牙、日本和韓國的多家運(yùn)營商都聯(lián)合開展了RCS的實(shí)驗(yàn)，因此，在IMS領(lǐng)域，RCS將成為未來研究的終端。CCSA也應(yīng)盡快開展RCS技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)的制定，推進(jìn)運(yùn)營商IMS網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通。
RCS1.0第一階段業(yè)務(wù)集主要包括增強(qiáng)型地址簿（提供用戶的狀態(tài)呈現(xiàn)和終端可用業(yè)務(wù)能力指示）、增強(qiáng)型呼叫（在通話過程中提供附加的視頻、圖像共享或文件傳輸）、增強(qiáng)型融合消息（在傳統(tǒng)短信、彩信的基礎(chǔ)上融合即時(shí)消息和聊天業(yè)務(wù)）、業(yè)務(wù)交互（業(yè)務(wù)交互允許用戶使用RCS終端更好地從一個(gè)業(yè)務(wù)無縫切換至另一個(gè)業(yè)務(wù)）等。
區(qū)別于目前主流的融合通信產(chǎn)品，RCS的主要特點(diǎn)是：由運(yùn)營商運(yùn)營，能夠天然地與手機(jī)通信簿進(jìn)行捆綁，確保融合通信業(yè)務(wù)能在不同運(yùn)營商的終端用戶間互通，能夠深度集成社交應(yīng)用等。目前它的核心業(yè)務(wù)集包括增強(qiáng)型地址簿、增強(qiáng)型呼叫、增強(qiáng)型融合消息等。R1~R3版本已經(jīng)發(fā)布，R4版本正在制定和完善中。未來的發(fā)展趨勢(shì)包括RCS的框架化，如業(yè)務(wù)&能力API開放等，與社交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合和集成，以及企業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用等。在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，RCS并沒有重建新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而是在現(xiàn)有3GPP、ETSI、OMA等標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)選擇和技術(shù)增強(qiáng)。中國電信已于2010年8月加入RCS研究組，成為重要的成員單位。
6.中國運(yùn)營商對(duì)IMS的實(shí)踐
目前中國的三大運(yùn)營商都成為全業(yè)務(wù)運(yùn)營商，統(tǒng)一IMS成為其提供融合業(yè)務(wù)的核心技術(shù)，三大運(yùn)營商都積極開展了統(tǒng)一IMS的研究和實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)一IMS的部署和應(yīng)用在國內(nèi)也正在從試商用逐步邁向大規(guī)模商業(yè)部署。
中國移動(dòng)2008—2009年選擇在部分省份開展IMS現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，2010年在全網(wǎng)大規(guī)模部署IMS系統(tǒng)，中國移動(dòng)部署IMS系統(tǒng)主要是為固定接入的用戶提供多媒體電話和Centrex等業(yè)務(wù)。中國電信2009年在上海部署IMS系統(tǒng)，向北京、上海、江蘇和廣州4�。ㄊ校┑腃DMA用戶提供移動(dòng)視頻電話業(yè)務(wù)，并同時(shí)在廣州、上海、浙江、江蘇、福建、四川、山東、廣西等8個(gè)省開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；下一步準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開始IMS系統(tǒng)的部署，重點(diǎn)向光進(jìn)銅退用戶提供寬帶語音業(yè)務(wù)，同時(shí)考慮向用戶提供多媒體業(yè)務(wù)。中國聯(lián)通（原中國網(wǎng)通）于2006—2007年進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下4個(gè)廠家的IMS測(cè)試，并于2008年在北京、廣州、大連、濟(jì)南、鄭州等地開展了規(guī)模性的IMS試點(diǎn)工作。
同時(shí)，在國家三網(wǎng)融合的戰(zhàn)略下，廣電也希望利用IMS技術(shù)為用戶提供語音及多媒體業(yè)務(wù)。
因此，統(tǒng)一IMS系列標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為運(yùn)營商、設(shè)備制造商統(tǒng)一IMS開發(fā)、測(cè)試、部署的重要技術(shù)依據(jù)，在IMS產(chǎn)業(yè)推進(jìn)中發(fā)揮著重要的作用。
7.結(jié)束語
目前，我國運(yùn)營商已經(jīng)開始大規(guī)模部署IMS網(wǎng)絡(luò)。IMS網(wǎng)絡(luò)部署之后，如何在IMS網(wǎng)絡(luò)上提供豐富的業(yè)務(wù)將逐步成為運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)。目前基于IMS的RCS已成為國際標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)熱點(diǎn)。
郵電設(shè)計(jì)技術(shù)
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