• 新網(wǎng)絡(luò)需求旺盛
• IMS的由來
  　　IMS：獨辟蹊徑
• IMS的優(yōu)勢
  　　移動管理
  　　服務(wù)質(zhì)量
  　　服務(wù)控制
  　　標(biāo)準(zhǔn)接口
• IMS網(wǎng)絡(luò)組件
  　　歸屬用戶服務(wù)
  　　呼叫會話控制功能
  　　安全網(wǎng)關(guān)
  　　IP媒體服務(wù)器
  　　應(yīng)用服務(wù)器
• 選擇正確的IMS平臺
• 滿足IMS的技術(shù)要求
• Dialogic的作用
• 面向未來
• 術(shù)語縮寫
• 了解更多信息

• 手機多媒體視頻――在《芝加哥論壇報》最近刊登的文章《手機電影已近眼前》中，Eric Gwinn報道了兩場"專為手機制作的電影"的新電影節(jié)――稱這樣的手機影片短小、幽默、而且充滿了精彩的特寫鏡頭。每天會有數(shù)百萬計電影觀眾使用手機來興致勃勃地欣賞如此短小的電影嗎？
  
  


• 網(wǎng)絡(luò)游戲應(yīng)用――游戲玩家是否愿意將手機作為互動網(wǎng)絡(luò)游戲（如Quake*或Halo 2*）的"首選平臺"？



• 三重服務(wù)――過去，住宅電話（語音）、娛樂（視頻）和互聯(lián)網(wǎng)（數(shù)據(jù)）等服務(wù)的提供商總是互不相干，而且其基礎(chǔ)設(shè)施也各不相同。網(wǎng)絡(luò)運營商能否通過恰當(dāng)?shù)膬r格和上述三種服務(wù)的恰當(dāng)組合，留住老客戶并吸引新客戶？

　　由于沒有任何服務(wù)開發(fā)團體（無論能力如何）能夠絕對肯定地回答這些問題，所以一個具備這些能力的動態(tài)環(huán)境就顯得至關(guān)重要：

• 迅速開發(fā)和部署有市場前景的新服務(wù)



• 增加資源以滿足成功服務(wù)的增長需要



• 減少或全部取消不成功服務(wù)的資源

　　IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）之所以再度引起網(wǎng)絡(luò)運營商的濃厚興趣，是因為它能夠提供模塊化、靈活的服務(wù)，并能夠快速地實現(xiàn)上市�？鐭o線、有線和電纜網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的IMS是一個基于IP和SIP等開放標(biāo)準(zhǔn)的框架。IMS有望能以較低的成本和最低限度的網(wǎng)絡(luò)混亂，幫助網(wǎng)絡(luò)運營商實現(xiàn)向服務(wù)提供商的轉(zhuǎn)變。

IMS的由來

　　IMS是在多個電信標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)合推動下，通過第三代合作伙伴計劃（3GPP*）開發(fā)，旨在提供增強型IP服務(wù)的一個全方位框架。IMS的初衷是以目前的全球移動系統(tǒng)通信（GSM）核心網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，重點開發(fā)面向第三代移動系統(tǒng)的通信規(guī)范，及支持該系統(tǒng)的無線電接入技術(shù)。后來經(jīng)過修改，其任務(wù)又涉及GSM規(guī)范及其相關(guān)無線電接入技術(shù)的維護與開發(fā)工作。

　　到目前為止，IMS已成功發(fā)布兩個"階段"成果，即眾所周知的Release 5和Release 6，并且該規(guī)范已詳細(xì)勾勒出一個跨無線、有線和電纜網(wǎng)絡(luò)的IP/SIP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)架構(gòu)框架。

IMS：獨辟蹊徑

　　與其它在IP上簡單提供的電路服務(wù)不同，采用IMS框架的運營商可以在IP上建立一個開放的服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，進而簡單地部署豐富的媒體通信服務(wù)。

IMS可以滿足網(wǎng)絡(luò)和用戶的如下要求：

• 提供人與人的實時IP多媒體通信，如語音或視頻電話；以及人機通信，如游戲、視頻點播和網(wǎng)上沖浪等。


• 全面集成各種實時通信，如即時流傳輸和即時聊天，及其它非實時多媒體。


• 支持多種服務(wù)和應(yīng)用的互動，例如，視頻會議和游戲或者實時視頻和即時通訊。


• 輕松地提高通信會話體驗，例如，通過"單擊"將即時通訊會話轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音會話。

　　當(dāng)前IMS的重要性正與日俱增，這是因為網(wǎng)絡(luò)運營商需要將傳統(tǒng)的服務(wù)，如語音呼叫和短信服務(wù)（SMS）和數(shù)據(jù)服務(wù)，如電子郵件、上網(wǎng)和即時通訊（IM）進行融合。正如電纜提供商正在探索著同時推出視頻服務(wù)和電信服務(wù)一樣，網(wǎng)絡(luò)運營商也在嘗試著提供視頻服務(wù)，以保持競爭力。此外，客戶也期待著服務(wù)的融合，而IMS正好為網(wǎng)絡(luò)運營商提供了一個難得的機遇。

IMS的優(yōu)勢

　　IMS具有諸多優(yōu)勢，尤為明顯的有四點：移動管理、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)控制和開發(fā)商界接口。

移動管理

　　IMS可以在IP基礎(chǔ)設(shè)施范圍內(nèi)的任何地理位置，搜索用戶并建立會話。它有一個組件負(fù)責(zé)保存用戶數(shù)據(jù)，及用戶（或服務(wù)器）之間的搜索與通信。它還有另外一個組件負(fù)責(zé)協(xié)助建立和管理會話，并轉(zhuǎn)發(fā)IMS網(wǎng)絡(luò)之間的訊息。這兩個組件共同實現(xiàn)了高效的移動管理。

服務(wù)質(zhì)量

　　服務(wù)質(zhì)量（QoS）是IP電信系統(tǒng)的一個常見問題。由帶寬不足和其它原因引發(fā)的有損質(zhì)量的因素，如延遲、波動、數(shù)據(jù)包丟失和回聲等，會使傳輸質(zhì)量難以接受。

　　IP語音（VoIP）之所以能夠迅速普及，是因為開發(fā)面世的QoS機制能夠控制這些不利因素，以保持一定的質(zhì)量水平。IMS融入了控制實時移動IP通信質(zhì)量的特殊機制，可通過控制此處數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)和與其互動來確保質(zhì)量的可接受性。

服務(wù)控制

　　移動服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜，因為提供商必須提供各種不同的服務(wù)，以高效地滿足廣大客戶的要求。因此提供商必須能夠一目了然地對這些服務(wù)進行管理、控制和計費。

　　在優(yōu)化服務(wù)交付方面，IMS側(cè)重的是提供服務(wù)的效率。當(dāng)客戶訪問移動提供商的IMS網(wǎng)絡(luò)時，網(wǎng)絡(luò)會提供一份個人資料以供下載。一旦系統(tǒng)擁有了這份資料，就會知道客戶有權(quán)使用的服務(wù)范圍，就可以決定這些服務(wù)的執(zhí)行順序，如果有必要，還可以獲得網(wǎng)絡(luò)上提供這些服務(wù)的應(yīng)用服務(wù)器資料。借助這一相對簡單的系統(tǒng)，移動運營商就可以控制和管理極大型網(wǎng)絡(luò)中極其復(fù)雜的服務(wù)交付工作。

標(biāo)準(zhǔn)接口

　　由于IMS采用的是標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)來支持部署增強的IP服務(wù)，因此第三方可以獨立為任何IMS部署開發(fā)各種服務(wù)。這有利于實現(xiàn)更大范圍的服務(wù)集成、互操作性和漫游，也有利于創(chuàng)新者形成強大的網(wǎng)絡(luò)以解決服務(wù)提供商的各種要求。

IMS網(wǎng)絡(luò)組件

　　為獲得上述優(yōu)勢，IMS主要使用了如下組件：歸屬用戶服務(wù)、呼叫會話控制功能、安全網(wǎng)關(guān)、IP媒體服務(wù)器、及應(yīng)用服務(wù)器。圖1是這些組件及其它IMS網(wǎng)絡(luò)組件的圖解。

歸屬用戶服務(wù)

　　歸屬用戶服務(wù)（HSS）主要存儲用戶和服務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，如用戶身份、注冊信息、接入?yún)?shù)和服務(wù)觸發(fā)（service-triggering）信息等。HSS還具備：

• 用戶定位功能――定位分組和公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)（PLMN）的用戶地址，并存儲客戶所使用的電話類型，及使用服務(wù)時所在位置等信息。
  


• 身份驗證功能――存儲移動用戶的密鑰并可為每名用戶生成動態(tài)密碼。

　　HSS通常存儲了高達(dá)每名用戶10 KB的內(nèi)容。所以一個支持100萬名用戶的HSS可能就需要64位線性尋址能力，以便能夠快速地存取內(nèi)存高速緩存中的信息。

呼叫會話控制功能

　　呼叫會話控制功能由幾個"子組件"組成，它們負(fù)責(zé)處理所有與建立和結(jié)束呼叫相關(guān)的信令，以及基本的SIP訊息交換。CSCF還可以處理控制IP媒體本身的信令，以及會話初始化管理等。這些子組件包括代理CSCF（P-CSCF）、詢問CSCF（I-CSCF）和服務(wù)CSCF（S-CSCF）。

圖1. IMS網(wǎng)絡(luò)組件

• 通過查詢HSS來實現(xiàn)初步的安全保護


• 驗證SIP訊息


• 執(zhí)行IPSec完整性保護，以創(chuàng)建可信的訊息


• 壓縮訊息以減少延遲


• 創(chuàng)建計費信息

　　目前，P-CSCF一般位于歸屬網(wǎng)絡(luò)中，未來也許會被移植到被訪問網(wǎng)絡(luò)。

詢問CSCF

　　詢問CSCF是歸屬網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第一連結(jié)點，I-CSCF負(fù)責(zé)聯(lián)系HSS以便為具體用戶確定服務(wù)-CSCF的位置。I-CSCF可能會提供一個拓?fù)潆[藏網(wǎng)際網(wǎng)關(guān)（THIG），它可以通過加密SIP訊息中的一些內(nèi)部IP地址和其它網(wǎng)絡(luò)信息，幫助保護IMS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?br>
　　I-CSCF通常位于歸屬網(wǎng)絡(luò)。如果使用THIG，則I-CSCF一般位于被訪問網(wǎng)絡(luò)。

服務(wù)CSCF

　　服務(wù)CSCF負(fù)責(zé)處理終端之間的所有SIP信令，并執(zhí)行如下功能：

• 提供SIP路由，具體是將公共用戶身份（目前是電話號碼，將來也許會改變）轉(zhuǎn)換為終端IP地址，并向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送訊息


• 保持會話的暢通，將用戶地址（例如，用戶設(shè)備的IP地址）與SIP記錄地址（公共用戶身份）緊密相連


• 控制會話


• 阻止未授權(quán)用戶使用服務(wù)

S-CSCF總是位于歸屬網(wǎng)絡(luò)。

安全網(wǎng)關(guān)

　　安全網(wǎng)關(guān)是電信網(wǎng)絡(luò)之間，以及企業(yè)與電信網(wǎng)絡(luò)之間的通信通道。它主要控制訊息在NAT服務(wù)器和防火墻的出入，也可能會承擔(dān)一些其它的安全功能，如數(shù)據(jù)包過濾等。此外，安全網(wǎng)關(guān)還具備以下功能：

• 強化IMS域之間的安全政策


• 保護出入IMS域的控制平面訊息


• 設(shè)置并維護IPSec安全關(guān)聯(lián)（SA）

IP媒體服務(wù)器

　　IP媒體服務(wù)器具備所有的流媒體功能，可提供豐富的多媒體訊息：如視頻、語音和文本。它負(fù)責(zé)管理相關(guān)的編碼器（編碼/解碼）和流媒體的代碼轉(zhuǎn)換工作，以及回聲消除、聲音偵測和聲音生成等工作。

　　IP媒體服務(wù)器還能夠提供流倍增和流廣播，以滿足會議應(yīng)用的需要，它還可以連結(jié)至電路交換網(wǎng)絡(luò)。

應(yīng)用服務(wù)器

　　應(yīng)用服務(wù)器為IMS網(wǎng)絡(luò)提供多媒體服務(wù)，它主要提供所有其它IMS組件如SIP Servlet的訪問權(quán)限。應(yīng)用服務(wù)器也可用來部署新服務(wù)，由于IMS采用模塊化架構(gòu)，因此只需更換或升級應(yīng)用服務(wù)器即可完成新服務(wù)部署。這樣的戰(zhàn)略完全不同于之前的垂直模式，在垂直模式中，服務(wù)總是作為單點解決方案來部署，每項服務(wù)都使用自己的一套專有設(shè)備。

　　應(yīng)用服務(wù)器可以位于歸屬網(wǎng)絡(luò)，也可以位于第三方網(wǎng)絡(luò)，如果位于第三方網(wǎng)絡(luò)，它們就不能與HSS接合。因為應(yīng)用服務(wù)器屬于OSA應(yīng)用服務(wù)器，所以它們可以安全地從外部網(wǎng)絡(luò)接入IMS并連接到GSM CAMEL服務(wù)器。

選擇正確的IMS平臺

　　過去，模塊化基礎(chǔ)設(shè)施一直普遍存在于分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，其標(biāo)準(zhǔn)化和靈活性所帶來的價值已得到充分的證明。但是，通信網(wǎng)絡(luò)所采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，所以業(yè)界過去幾年一直都在努力創(chuàng)建一個可用性高、可靠性可達(dá)"5個9"（即99.999％）以及性能出眾的基礎(chǔ)設(shè)施，以滿足電信設(shè)備的需要。

　　鑒于模塊化基礎(chǔ)設(shè)施在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的成功經(jīng)驗，100多家通信業(yè)領(lǐng)先廠商已紛紛與標(biāo)準(zhǔn)化組織PICMG*聯(lián)手，以求合作創(chuàng)建出一個模塊化平臺架構(gòu)，即高級電信計算架構(gòu)（AdvancedTCA*或ATCA*），以專門滿足通信業(yè)向模塊化過渡的需要。

模塊化平臺架構(gòu)可以為TEM（電信設(shè)備制造商）提供以下明顯的優(yōu)勢：

• 降低開發(fā)成本并縮短產(chǎn)品上市時間――TEM可以全力以赴地打造差異化平臺，這樣不僅將大為縮短開發(fā)時間，而且還將大幅增加解決方案的價值。


• 廣泛的廠商生態(tài)系統(tǒng)形成極其靈活的供應(yīng)鏈――該供應(yīng)鏈可以提供針對各個集成層面的多種軟硬件產(chǎn)品。


• 堅定的平臺戰(zhàn)略――采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組件進行構(gòu)建，您將獲得出色的靈活性和可擴充性。

模塊化平臺架構(gòu)可以為服務(wù)提供商帶來下列優(yōu)勢：

• 通過創(chuàng)新服務(wù)縮短收入回報周期――當(dāng)TEM在基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模塊化基礎(chǔ)設(shè)施上進行構(gòu)建時，他們可以迅速為服務(wù)提供商提供大量特性豐富的解決方案。


• 提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴充性――基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的模塊化平臺可以快速響應(yīng)不斷變化的客戶要求。


• 從容應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)變革――要移植到融合的、全IP網(wǎng)絡(luò)，具有強大靈活性、基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和模塊化的網(wǎng)絡(luò)組件必不可少。

　　AdvancedTCA是理想的IMS架構(gòu)，真正滿足了TEM和服務(wù)提供商等的各種需求。

滿足IMS的技術(shù)要求

AdvancedTCA能夠滿足IMS組件的特殊要求。

• 高可用性――AdvancedTCA擁有一個先進的標(biāo)準(zhǔn)化高可用性框架，該框架支持冗余、機架管理和其它技術(shù)，可以最大限度地提高系統(tǒng)的正常工作時間，以滿足嚴(yán)格的"5個9"可用性要求。這樣的可用性在有些組件中尤其重要，如執(zhí)行所有呼叫路由的CSCF組件，保存關(guān)于用戶服務(wù)訪問權(quán)限數(shù)據(jù)的HSS，以及支持用戶獲得服務(wù)訪問權(quán)限的安全網(wǎng)關(guān)。


• SIP性能――AdvancedTCA提供了每插槽200瓦的強大動力，可有效應(yīng)用高性能處理器并進行適當(dāng)?shù)睦鋮s。這樣可實現(xiàn)較高的計算密度，對于SIP環(huán)境（如IMS）最大限度縮短呼叫建立時間至關(guān)重要。


• 豐富的媒體內(nèi)容和代碼轉(zhuǎn)換――AdvancedTCA有能力提供較高的計算密度，以支持主機媒體處理（HMP）處理語音和視頻等媒體。


• 視頻編碼和RTP加速――高級夾層卡（AdvancedMC或AMC）技術(shù)可提供額外的處理能力，以全面滿足媒體密集型環(huán)境的需要。


• 信令――AdvancedTCA處理板經(jīng)過AMC子板定制，可以在需要SS7或其它PSTN信令時，提供連接至傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的能力。


• 存儲――CSCF和HSS組件可能需要刀片式存儲設(shè)備，以便用戶能夠快速地獲取數(shù)據(jù)。AdvancedTCA支持跨基本或擴展交換接口的刀片式存儲架構(gòu)。


• 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫――由于HSS通常需要在內(nèi)存中保存10 GB以上的用戶信息以便迅速的存取，因此它需要現(xiàn)有的高性能處理器能夠提供更大的內(nèi)存池。AdvancedTCA通過線性64位尋址能力提供了這一能力。


• 控制與用戶數(shù)據(jù)分離――IMS可能需要多達(dá)四個獨立網(wǎng)絡(luò)，AdvancedTCA可以借助其靈活的GbE交換接口架構(gòu)來滿足這個要求。GbE交換架構(gòu)可以物理性地分區(qū)控制和使用數(shù)據(jù)，是提高安全性和實現(xiàn)高性能的一個關(guān)鍵因素。


• 保密與安全――TLS，SSL――要在高性能系統(tǒng)中實現(xiàn)各種安全特性通常需要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)處理器。AdvancedTCA系統(tǒng)可以輕松集成網(wǎng)絡(luò)處理器刀片，而且允許網(wǎng)絡(luò)處理器刀片以兩種方式存在：AMC子板，或者可以向靈活的分組背板中集成的獨立板卡。

Dialogic的作用

　　Dialogic長期以領(lǐng)導(dǎo)者的身份全力支持著工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，以便那些英明之士能夠籍此標(biāo)準(zhǔn)做出前瞻性的決策，以成功高效地部署其下一代網(wǎng)絡(luò)。這些標(biāo)準(zhǔn)幫助定義了與英特爾之模塊化通信平臺框架相一致的那些最新產(chǎn)品。該框架，即模塊化通信平臺框架涉及的內(nèi)容包括AdvancedTCA控制以及數(shù)據(jù)平面刀片和機箱，能夠持續(xù)優(yōu)化以實現(xiàn)最出色的IP網(wǎng)絡(luò)性能，以及Dialogic? 架構(gòu)處理器和Dialogic網(wǎng)絡(luò)處理器。

　　除推動標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品的開發(fā)之外，英特還組建了一個由150多家軟硬件開發(fā)商、集成商和解決方案提供商組成的全球性團體，以同力開發(fā)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)建模塊、平臺和解決方案。該團體就是Dialogic? 通信聯(lián)盟，它主要通過一個值得信賴的、基于Dialogic技術(shù)、處理器、產(chǎn)品和服務(wù)的生態(tài)供應(yīng)鏈，幫助廣大設(shè)備制造商選擇適合其解決方案需要的正確組件。聯(lián)盟各成員長期與Dialogic保持密切的合作，共同開發(fā)基于標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品與服務(wù)，以便TEM能夠在各個集成層面上擁有多種選擇，以加快產(chǎn)品的上市速度。

面向未來

　　在各電信服務(wù)提供商不斷向真正的融合網(wǎng)絡(luò)走近的同時，對于這個競爭異常激烈的行業(yè)，我們建議應(yīng)考慮一些這樣的主要戰(zhàn)略：

• 通過獨具特色的新服務(wù)增加ARPU。


• 迅速推出極具吸引力的新服務(wù)，以滿足更加多元化、工作步伐更快、且移動性更高的客戶群的要求。


• 拓展網(wǎng)絡(luò)服務(wù)并創(chuàng)造更多的客戶服務(wù)價值。


• 構(gòu)建靈活穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施，以便利用市場的新機遇，動態(tài)地提供諸如三重語音、視頻和數(shù)據(jù)服務(wù)等新服務(wù)。


• 在當(dāng)今瞬息萬變的市場中，保持競爭力并減少客戶流失。

　　IMS正在快速向前發(fā)展，并將成為解決這些挑戰(zhàn)的最佳選擇。結(jié)合采用Dialogic構(gòu)建模塊的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模塊化通信平臺的上市優(yōu)勢，IMS將能夠讓電信行業(yè)動態(tài)提供可帶來持續(xù)收益的增強服務(wù)。

術(shù)語縮寫

3GPP 第三代合作伙伴計劃
ARPU 每用戶平均收入
ATCA 高級電信計算架構(gòu)（AdvancedTCA）
CAMEL 移動增強邏輯定制應(yīng)用
CSCF 呼叫會話控制功能
GbE 千兆以太網(wǎng)
GSM 全球移動通信系統(tǒng)
HMP 主機媒體處理
HSS 歸屬用戶服務(wù)
IETF 互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組
IMS IP多媒體子系統(tǒng)
I-CSCF 詢問CSCF
IM 即時通訊
IP 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
IPSec IP安全性
MGCP 媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議
NAT 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換
OSA 開放服務(wù)架構(gòu)
P-CSCP 代理CSCF
PICMG PCI工業(yè)計算機制造商組織
PLMN 分組和公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)
PSTN 公用電話交換網(wǎng)
QoS 服務(wù)質(zhì)量
RTP 實時傳輸協(xié)議
SA 安全關(guān)聯(lián)
S-CSCF 服務(wù)CSCF
SIP 會話初始化協(xié)議
SMS 短信服務(wù)
SS7 7號信令系統(tǒng)
SSL 安全套接層
TEM 電信設(shè)備制造商
THIG 拓?fù)潆[藏網(wǎng)際網(wǎng)關(guān)
TLS 透明局域網(wǎng)服務(wù)
VoIP IP語音

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