三网融合的技术-

三网融合的技术-

IMS及其应用中应注意的问题

王培国郑军

（成都军区）

摘要：随着通信与信息技术及用户需求的发展，电话网、广播电视网、计算机网三网融合是大势所趋，IMS为三网融合提供了很好的技术支撑。本文综述了IMS

的概念、IMS的版本目标与特点及IMS的发展现状，指出了开发与应用IMS过程中

应注意的几个问题。

关键词：三网融合IMS NGN

1 引言

目前规模最大的三大网是电话网、广播电视网、计算机网，它们都各有自己的优点和不足。计算机网络虽能很好地支持数据业务，但实时性（QoS，服务质量）不能保证；电话网虽可高质量地支持话音业务，但带宽和数据能力不够，虽有部分智能网业务，但目前还达不到计算机网络的智能水平。广播电视网虽然实时性和宽带能力均很好，但不能双向通信。为此，业界提出了下一代网络（NGN ，Next Generation Network）的概念，NGN是网络界为了描述未来电信网共同使用的一个新概念，实际上它好像一把大伞，将各通信与信息网融合为一体，但是其融合的含义不是指各网络在物理上的兼并合一，而是指高层业务应用的融合，即技术上互相渗透，网络层上实现互通，应用层上使用相同的协议，但运行和管理是分开的。其目标是通过各种通信网资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效网络，满足用户在任何时间、任何地点，以可接受的质量和费用，安全地享受多种业务，如声音、数据、图像、影像等。目前，NGN中有一种实现三网融合的重要技术- IMS

(IPMultimediaSystem，IP多媒体子系统)，IMS为未来的多媒体应用提供一个通用的业务平台，向全IP网业务体系的网络融合迈进了重要一步。

2 IMS的概念与网络架构

IMS是由所有能提供多媒体服务的核心网功能实体组成的，包括了与信令和承载相关的功能实体的集合。IP多媒体业务是基于IETF定义的会话控制能力之上和利用PS域及多媒体承载来实现的。为了实现接入的独立性和支持无线终端与Internet互操作的平滑性，IP多媒体子系统尽量采用与IETF一致的因特网标准，它定义的接口也跟IETF的因特网标准尽可能地一致，如采用了IETF的SIP协议。IP多媒体核心网子系统使PLMN的运营商能给他们的用户提供基于因特网的应用、服务和协议的多媒体业务。这里并不是要把这些业务变成IP多媒体子系统的标准，而是为了让PLMN的运营商和第三方的业务提供者来发展这些业务。IP多媒体核心网子系统能集中语音、图像、消息、数据和基于Web的技术来为无线

IMS网络架构图

IMS系统根据逻辑管理功能分为控制平面和用户平面。图中IM CN为IP多媒体核心网，IP-CAN为IP接入网，虚线为信令传输通道，实线为用户平面数据通道。IP 多媒体子系统中包括呼叫会话控制功能(CSCF)、归属用户服务器(HSS)、媒体网关(MGW)/媒体网关控制功能(MGCF)、出口网关控制功能(BGCF)等模块。通用分组无线服务(GPRS)是全球移动通信系统(GSM)和通用移动通信系统(UMTS)网络的分组交换(PS)域，它通过分组数据协议(PDP)上下文给附着的用户设备(UE)提供IP连接。

IMS的核心处理模块是CSCF，按功能又分为三个逻辑实体：代理呼叫控制功能(P-CSCF)、查询呼叫控制功能(I-CSCF)、服务呼叫控制功能(S-CSCF)。P-CSCF是UE 接入IMS多媒体核心网时信令所经过的第一个接入点，它的作用类似于SIP代理器，负责验证请求、处理和转发双向SIP信令。I-CSCF的功能是提供到归属网络的入口，将归属网络的拓扑对其它网络隐藏起来，并可通过HSS灵活选择S-CSCF。S-CSCF包含有网络运营者所需要的状态信息，负责进行IMS网络的会话管理，如协助注册、会话控制和业务支持等。HSS是用户和业务的数据库，主要存放用户认证信息、签约用户的Profile及动态信息、网络策略规则和设备标识寄存器信息等。其中网络策略规则在应用服务于某个用户时对申请的资源、QoS等进行决策。MGCF为该分组域与其他电路域的互联提供控制信令以控制MGW。BGCF主要实现呼叫路由功能，负责选择IMS网络与PSTN(或CS域)互通的网络，生成呼叫详细记录等。

3 IMS的版本目标与技术特点

IMS（IP多媒体子系统）整体框架初次于2002年在3GPP3GPP（3rd Generation Partnership Project，即第三代合作伙伴计划）在R5版本提出，其目的是通过开放的业务接口和SIP （Session Initiation Protocol，会话初始协议）促进多媒体业务的发展，R6版本主要针对移动接入网；R7完成了固定宽带接入的相关工作，包括了ADSL的接入方式，

同时还使电路域和IMS域更加紧密地结合，R8主要针对Commom IMS、IMS支持企业网、Cable接入等方面进行规定，目前R9正在制定中。IMS技术正在被其他一些国际标准化组织所接受，并以此为基础补充、完善、构架下一代网络(NGN)。

IMS全业务网络分成了四个部分：IMS核心控制部分、应用层、接入层以及传统TDM/R4网络互通层面。IMS与下层IP接入网络相互独立，基于的是SIP协议，支持IPv6，负责多媒体业务的会话控制，提供QoS保障和计费管理，因此用IMS实现不同制式系统间的网络融合很受关注。

IMS技术具有以下特点：

（1）IMS是一个核心控制层，接入IMS网的接入网是IP-CAN，即接入网可以是任何IP网：WCDMA网、CDMA2000网、WLAN或者ADSL、Cable 都可以接入到IMS 域。IMS提供的核心控制层面与接入无关，这样才可以真正地实现FMC（Fixed-Mobile Convergence，固网与移动网的融合）。

（2）IMS可以实现号码与人的绑定，不管用户采用什么样的终端进行通信，使用哪种接入网进行通信，IMS都可以用一个号码来标示这个用户，并且用户可以同时注册在多个不同类型的终端上实现一号通。

（3）IMS网络结构中，应用层面与接入网络无关，业务层面通过开放的接口与IMS 控制层面相连。这种结构使业务开发商可以非常独立地开发业务，然后通过IMS提供给各种接入环境下的用户，大大加快了业务开发速度。IMS域具有漫游的特性，不管用户从哪里接入网络，都可以通过IMS漫游或者GGSN（Gateway GPRS Support Node，GPRS 网关支持节点）漫游的方式回到家乡的CSCF（Call Session Control Function，呼叫会话