愛立信基于IMS的固網移動融合(FMC)解決方案
史健 2008/10/27
本文重點介紹了實現(xiàn)網絡融合的關鍵技術IMS，同時還介紹了愛立信的IMS解決方案，包括網絡架構、IMS業(yè)務及應用案例。
FMC是指固網和移動網絡的融合。實現(xiàn)FMC是一個漸進的過程，這個過程主要包括3個層面的融合：業(yè)務融合、終端融合和網絡融合。本文重點介紹了實現(xiàn)網絡融合的關鍵技術IMS，同時還介紹了愛立信的IMS解決方案，包括網絡架構、IMS業(yè)務及應用案例。
1. 引言
2004年7月，全球最大的六家電話公司組成了“固定移動融合聯(lián)盟(FMCA)”，旨在為企業(yè)用戶和廣大消費者提供固定電話和移動電話的一體化綜合服務。FMCA聯(lián)盟由英國BT公司牽頭成立，其他5名成員分別為巴西電信(BrasilTelecom)、韓國電信(KoreaTelecom)、NTT、RogersWireless和瑞士電信(Swisscom)。
FMC是指固網與移動網的融合，即Fixed Mobile Convergence。FMCA對FMC的定義如下：FMC是運營商統(tǒng)一利用移動和固定的資源及網絡為客戶提供電信服務的方式，服務的內容包括數據、語音、多媒體及其它運營商可以提供的增值業(yè)務。
對FMC而言，網絡的業(yè)務提供與接入技術和終端設備相獨立，業(yè)務控制完全從呼叫控制中分離出來。從用戶角度看，F(xiàn)MC的目的是使用戶通過不同的接入網絡，享受相同的服務，獲得相同的業(yè)務。其主要特征是用戶訂閱的業(yè)務與接入點和終端無關，也就是允許用戶從固定或移動終端通過任何合適的接入點使用同一業(yè)務。
目前國際上很多標準化組織，如3GPP、TISPAN、FMCA和OMA等都提出了FMC的概念，并正在積極地推進FMC的研究。針對FMC和IMS相關規(guī)范的開發(fā)，各標準化組織進行了密切合作。3GPP向IETF規(guī)范制訂工作提出需求
并采納IETF制訂的SIP、DIAMETER等協(xié)議，將其功能納入IMS系統(tǒng)，為公眾網絡運營商制定呼叫控制域相關規(guī)范。3GPP中FMC相關的工作分為兩個層面：首先是對固網NGN的支持，即要求IMS同時支持各種固定接入方式和移動接入方式;其次是與傳統(tǒng)電路域業(yè)務互通的問題。在目前的IMS框架中，IMS業(yè)務都承載在分組域上，與電路域只是互通關系，包括對傳統(tǒng)電路域信令、承載和各種補充業(yè)務的支持。TISPAN針對NGN/FMC的需求,
主要從固定網的角度研究以IMS為核心控制系統(tǒng)的FMC目標網絡架構，制定了基于IMS的NGN/FMC相關規(guī)范，在3GPP與TISPAN的聯(lián)合工作下，TISPAN的IMS取得了不小的進展。OMA采用IMS開發(fā)業(yè)務引擎，并制定端到端業(yè)務引擎的規(guī)范
(如：PoC) ，而3GPP為滿足端到端業(yè)務引擎的要求而提供相應的網絡能力。
2. 引入IMS是實現(xiàn)FMC的技術基礎
實現(xiàn)FMC是一個漸進的過程，這個過程主要包括3個層面的融合，即：
業(yè)務融合
業(yè)務融合是指可以使用不同終端設備，通過不同接入網絡在任意時間和地點可接入的業(yè)務，但業(yè)務標準是統(tǒng)一的。IMS 是和接入無關的技術，可支持固定和移動接入網絡，以及其它寬帶接入網絡，支持用戶通過固定終端，移動終端，SIP軟終端接入到統(tǒng)一標準的多媒體業(yè)務。
終端融合
終端融合是指提供可以同時在移動網和固定網上使用的單一移動終端或其它終端設備，這些設備通常稱作雙模手機或“組合電話”。
網絡融合
網絡融合指建設單一的核心網絡和相關控制處理及業(yè)務提供系統(tǒng)，同時用于固定接入網和移動接入網。
網絡融合是實現(xiàn)FMC的技術基礎，要求建設一張從接入到核心的全 IP多業(yè)務FMC承載網，來統(tǒng)一承載話音、數據、視頻以及信令流量，這樣一張IP承載網需要實現(xiàn)電信級高可靠性、高品質和差異化的QoS保證、高度的安全性、良好的可擴展性和易維護性、以及對原有的TDM和ATM網絡的平滑兼容性。
IMS 的引入
網絡融合是實現(xiàn)FMC的技術基礎，而IMS作為基于SIP會話的通用平臺，同時支持固定和移動的多種接入方式，實現(xiàn)固網和移動網的融合，因此IMS成為眾多運營商實現(xiàn)網絡融合的首選技術。
IMS是3GPP在Release5版本提出的支持IP多媒體業(yè)務的子系統(tǒng)，是一個在PS域上的多媒體控制平臺，其核心特點是采用SIP協(xié)議和與接入的無關性，為未來的多媒體應用提供一個通用的業(yè)務平臺，引入IMS成為業(yè)界公認的向FMC演進的重要一步。3GPP
R5主要定義IMS的核心結構，網元功能、接口和流程等內容;R6版本增加了部分IMS業(yè)務特性、IMS與其他網絡的互通規(guī)范和無線局域網(WLAN)接入特性等;R7版本加強了對固定、移動融合的標準化制訂，要求IMS支持數字用戶線(xDSL)、電纜調制解調器等固定接入方式。
Figure 1 IMS 支持多種接入技術
IMS的提出順應了通信網絡發(fā)展的趨勢，OMA組織對于許多新業(yè)務(如PoC，Presence，IM等)的標準制定也都基于IMS，在未來的全IP網絡中，IMS無疑是部署新業(yè)務的基石，IMS正成為眾多運營商實現(xiàn)FMC的首選技術。隨著IMS技術和產品的逐漸成熟，全球已經有很多運營商開始了IMS的商用，還有一些運營商在進行相關的測試。從目前的商用和測試情況看，移動運營商為了豐富移動網絡的業(yè)務，在移動網絡的基礎上用IMS來提供PoC、即時消息、視頻共享等多媒體增值業(yè)務，應用重點集中在給企業(yè)客戶提供IP-CENTREX和公眾客戶的VoIP業(yè)務。固定運營商出于網絡演進和業(yè)務的需要，通過IMS為企業(yè)用戶提供融合的企業(yè)的應用(IP-CENTREX業(yè)務)，以及向固定寬帶用戶(例如ADSL用戶)提供VoIP應用。還有一種應用是融合的應用，主要體現(xiàn)在WLAN和3G的融合，以實現(xiàn)語音業(yè)務的無縫連接。在這種方式下，用戶使用一個WLAN/WCDMA的雙模移動終端，在WLAN的覆蓋區(qū)內，一般優(yōu)先使用WLAN接入，因為這種方式用戶使用業(yè)務的資費更低，數據業(yè)務的帶寬更充足。當離開WLAN的覆蓋區(qū)后，終端切換到WCDMA網絡，從而實現(xiàn)語音在WLAN和WCDMA之間的連續(xù)性。
IMS體系架構
基于3GPP的IMS體系架構具有如下技術特點：
基于IP承載，IMS的功能實體和各參考點之間全部采用IP進行承載。
實現(xiàn)業(yè)務和控制的完全分離。IMS中所有業(yè)務都由應用服務器(Application Server)來實現(xiàn)，S-CSCF根據用戶數據中的觸發(fā)條件將業(yè)務觸發(fā)到應用服務器，由應用服務器來實現(xiàn)業(yè)務的控制。同時還定義了業(yè)務引擎來提供應用服務器開發(fā)環(huán)境，開放第三方業(yè)務接口，因此業(yè)務的開放性更高，更有利于新業(yè)務的快速實施。
歸屬網絡的CSCF進行呼叫控制。IMS要求用戶從拜訪地接入網絡后，必須回到歸屬地進行用戶的注冊、呼叫控制和業(yè)務觸發(fā)。這種控制方式有利于運營商對網絡的控制和管理，尤其是計費和服務質量的管理。
為終端提供漫游特性。IMS中引入P-CSCF功能實體，終端無論是漫游到外地還是到其它運營商的網絡中，都能通過拜訪地或拜訪網絡地的P-CSCF接入到IMS中，從而建立用戶終端與其歸屬HSS和S-CSCF之間的SIP信令通路。
策略控制和QoS保證。IMS中提供策略控制和QoS保證機制，終端在會話建立時協(xié)商媒體能力并提出QoS要求，要求在會話建立之前由策略控制單元為會話預留資源，策略控制單元在傳輸層為媒體流預留資源，從而在傳輸層保證QoS。
與接入方式無關。在IMS中，無論用戶采用固定還是移動接入方式，都由接入網絡完成用戶終端到網絡的數據通道的建立，IMS只負責在用戶與網絡的數據通道建立后通過SIP協(xié)議完成主、被叫之間的呼叫建立。
3. 愛立信的IMS解決方案
愛立信IMS體系架構
愛立信的IMS是一個端到端的解決方案，基于3GPP、OMA和TISPAN等標準化組織的IMS體系結構，包括IMS公共核心部分，業(yè)務服務器和業(yè)務引擎以及支持系統(tǒng)。愛立信IMS解決方案同時還包括專業(yè)服務，特別是系統(tǒng)集成和解決方案管理，這是每個IMS系統(tǒng)實施的關鍵部分。IMS公共核心部分和業(yè)務部分作為IMS解決方案的模塊，運營商可以根據自己的商業(yè)戰(zhàn)略及業(yè)務需求選擇相應模塊來構建自己的IMS解決方案，從而實現(xiàn)固網移動融合。
Figure 3 愛立信IMS體系架構
愛立信IMS業(yè)務
目前3GPP、TISPAN和OMA等標準化組織已對一些應用定義了相應的規(guī)范，實現(xiàn)了終端用戶與運營商之間的互操作性，使這些應用商業(yè)化。作為全球領先的電信廠商，愛立信能夠為運營商提供在IMS領域的全套解決方案。愛立信根據規(guī)范已實現(xiàn)商用的IMS業(yè)務包括：
多媒體電話業(yè)務(Multimedia Telephony)
消息業(yè)務(Messaging)
步話機業(yè)務 (PoC)
視頻共享業(yè)務 (Video share)
呈現(xiàn)狀態(tài)服務與數據管理業(yè)務(Presence Group and Data Management)
除了提供標準的IMS業(yè)務外，愛立信還提供一系列部分標準化的自有業(yè)務和解決方案。
愛立信IMS成功案例
愛立信是全球領先的IMS設備制造商，目前在全球簽署了54份IMS系統(tǒng)商用合同和80份IMS系統(tǒng)測試合同。全球已有二十多個IMS系統(tǒng)投入商用運營，其中包括中國網通的IMS多媒體電話系統(tǒng)(IMS
Multimedia Telephony)，臺灣遠傳電信的基于IMS的FMC系統(tǒng)等均采用愛立信IMS解決方案，并由愛立信提供系統(tǒng)集成服務。
臺灣遠傳電信擁有GSM和WCDMA移動網絡，占有三分之一臺灣移動市場份額。由于移動通信市場的競爭導致的有限的利潤空間，遠傳電信期望IMS成為將來的利潤來源。遠傳電信基于IMS提供的大寬頻服務(Big
Broadband)面向中小企業(yè)和家庭用戶，提供整合的無線上網與通話服務。支持統(tǒng)一帳單，家用WiFi話機，3G/WiFi雙模手機，PC軟終端等特色。
今年年初，愛立信又被VimpelCom在亞美尼亞的運營商ArmenTel公司選為其IMS解決方案的供應商和系統(tǒng)集成商。由于近期并購了Golden
Telecom，VimpelCom成為真正的FMC運營商，愛立信為ArmenTel的解決方案將推出集成固定和移動網絡服務融合的下一代網絡。7月成功完成的演示系統(tǒng)展示了多項創(chuàng)新業(yè)務，包括移動，固定用戶及SIP
IMS 用戶的短號碼撥號，會議電話，面向企業(yè)用戶的移動辦公通信解決方案。
4. 結束語
基于IMS的FMC已得到全球的認同，隨著中國通信網絡的普及，多業(yè)務、融合化的無縫通信成為用戶的迫切需求，為IMS大規(guī)模商用推廣創(chuàng)造了良好環(huán)境，愛立信作為IMS設備提供商既迎來了新的商機也面臨新的挑戰(zhàn)。愛立信希望以領先的技術、產品與服務，借助在全球市場的豐富經驗，為中國運營商構建能夠提供全業(yè)務的融合的下一代網絡貢獻力量。
主要術語和縮寫
- FMC Fixed Mobile Convergence 固定移動網絡融合
- IMS IP Multimedia Subsystem IP 多媒體子系統(tǒng)
- SIP Session Initiation Protocol 會話初始協(xié)議
- PS Packet Switch 分組交換
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