基于IMS的業務融合技術及應用

【摘要】IMS是構建在分組域核心網之上、以SIP為控制協議的多媒體業務系統，是目前國內三大運營商熱衷的技術，也是三網融合之路上的又一新星。基于IMS的業務融合，現階段主要通過現有移動網或固網將呼叫通過錨定方式轉接到IMS核心網，再由IMS核心網觸發業務平臺實現。

一、引言

全業務經營是各運營商今后發展的重點，智能化、融合化、寬帶化、扁平化是核心網絡進一步發展的目標。

IP多媒體網絡（以下簡稱IMS）是基于IP的多媒體業務與會話控制核心網絡。IMS各網元間的接口為基于SIP協議的開放接口，其靈活性和標準化為支持廣泛業務提供可能，為此IMS支持各種融合業務的公共平臺，不依賴于任何接入技術和接入方式，同時IMS具有解決業務嵌套的能力，解決了業務增多之后的嵌套問題。因此IMS已被業界認同為實現固定移動融合（全業務）的網絡解決方案。

本文從IMS網絡架構入手，對基于IMS的業務融合方案、應用及關鍵的錨定技術進行研究。

二、IMS網絡架構

IMS網絡的結構如圖1所示：

IMS網絡由業務層、控制層、終端組成，不同層面之間采用開放接口協議，提供以IP為承載的、基于SIP協議的多媒體會話業務的控制能力和業務提供能力，支持1x/HRPD、WLAN、xDSL、LAN、光纖接入、支持傳統POTS電話的接入，并可以與移動網、固定電話網以及其他網絡互通。

IMS業務層網絡完成IMS業務的提供、執行IMS業務能力的抽象與開放。各IMS業務能力之間可以相互調用，并且能夠開放給自營業務平臺，還能夠通過業務能力開放網關開放給第三方業務平臺。業務能力開放網關的開放方式包括WebService接口開放、Mashup平臺開放、Widget組件形式開放等。

三、基于IMS的業務融合

業務融合指用戶可以通過不同接入手段而使用網絡所有業務。業務融合主要受市場競爭和對業務需求驅動。業務融合的最終目標是使用任何終端設備，選擇一個最適合用戶所處位置和需求的網絡，實現任何業務的能力。業務融合使通信更容易和方便，既擴大了用戶的活動空間，又節省費用。融合的目的就是結合各種網絡的優勢，在基本業務的基礎上提供豐富多彩的增值業務。

目前基于IMS的業務融合方案為：為不同的控制層引入統一的業務層。從用戶體驗，也就是從終端上來看，融合或者說集成更加深入，擁有多種終端的用戶從不同的接入網都能使用相同或相近的業務。由于業務層（包括業務提供層和業務管理層）的融合并且引入了IMS，互聯互通主要會在IMS和其他各種接入網絡的媒體和信令控制層之間進行。本身支持IP的終端可以選擇連接IMS網絡，也可以選擇連接其他IP網絡，如軟交換和Internet等；本身不支持IP的終端仍然通過傳統網絡使用業務。即：在此階段IMS不能管理所有的接入網，但在和其他多種網絡需要互通的時候，IMS可以在其中扮演網關（信令和媒體轉換）的角色。IMS可以被看作是支持IP多媒體業務的、功能強大的智能網，為IMS管理的所有用戶終端（UE）都提供統一的業務。但由于IMS并不能管理全部的UE，因此在和其他域的互通過程中IMS的能力會受到限制，而UE在跨越不同的接入網時也會感到業務的不連續，甚至不能使用。

四、融合技術應用

通過IMS的業務融合技術，運營商可以通過移動網、固定電話網、寬帶接入網等多種網絡為用戶提供統一業務。

應用場景一：移動網用戶通過錨定AS與固網用戶實現融合業務。

實現過程為：當現網移動用戶或者固網用戶簽約IMS域業務時，移動用戶采用Anchor AS錨定方式，固網用戶采用SHLR錨定方式，用戶的全部呼叫消息都要路由IMS網絡，由IMS域網元（業務AS、CSCF、MGCF等）執行各種業務處理邏輯。IMS作為客戶端觸發業務平臺。

應用場景二：IMS軟終端呼叫移動網手機（與固網POS機、IMS軟終端同時綁定同振業務）的虛擬網、點擊撥號的多業務嵌套。

這三個業務的使用場景分析如下：同振為被叫業務；虛擬網為主叫業務；點擊撥號在軟終端發起呼叫時為主叫業務；點擊撥號在手機為被叫時為被叫業務（軟終端不會直接作為被叫）。由于有點擊撥號業務嵌套，從業務邏輯看，點擊撥號業務必須是主叫的第一個業務和被叫的最后一個觸發業務。由于同時要做點擊撥號業務觸發，基于WIN協議的局限性，此場景不能在移動網進行虛擬網觸發；同時由于目前固網無法觸發點擊撥號軟終端，因此此場景只能在IMS域做觸發。

該場景多業務嵌套流程如下：IMS軟終端發起呼叫；IMS根據主叫軟終端的業務屬性，觸發點擊撥號平臺，點擊撥號將主叫號碼改為對外號碼，繼續接續；IMS根據主叫軟終端的業務屬性，觸發第二個業務-虛擬網業務平臺，虛擬網業務平臺完成主被叫長短號變換，繼續接續；呼叫走入被叫流程，IMS查詢HSS得到被叫業務屬性，觸發同振業務；IMS根據被叫手機的業務，觸發第二個被叫業務-點擊撥號，點擊撥號觸發同振，被叫軟終端振鈴；IMS將呼叫轉至移動網，最終接續被叫手機；IMS將呼叫轉至固網，最終將呼叫接續到被叫固話。

五、融合關鍵技術

基于IMS的業務融合關鍵技術是在呼叫過程中實現了呼叫錨定（Call Anchoring）。錨定就是將各種傳統接入方式的終端用戶的呼叫通過某種方式路由到IMS域，使這些用戶能夠享受IMS業務的過程。對于運營商來說，錨定業務可以極大的提高競爭力，在IMS網絡演進過程中占據有利地位，同時節約更多的成本；對于用戶來說，可以不用更換號碼提前享受IMS豐富的業務，如融合Centrex、VCC等。移動網錨定過程由錨定AS將被叫號碼改變為指定的路由碼，將原被叫號碼存放于原被叫信息中，由GMGW或者GMSC通過話路路由方式將呼叫接續到MGCF進入IMS域。基于ANSI和SIP協議，錨定服務器在組網上作為端設備同時接入CS域和IMS域，在網絡中的位置如圖2所示：

配合IMS計費模塊包括兩個方面：配合錨定用戶主

叫計費、配合錨定用戶被叫計費。對于有特殊計費要求的錨定業務，錨定AS上需要配置業務的相關信息，錨定AS根據主被叫的關系，將計費前綴添加在被叫號碼前發給計費系統。

六、結束語

IMS以其業務、控制、承載完全分離的水平架構，集中的用戶屬性和標準開放的業務接口、靈活的IP多媒體業務提供等特性，成為移動網和固網業務融合的基礎。基于IMS的業務融合符合整個通信網絡和業務融合的方向。IMS架構的引入，使各業務平臺和各控制層核心網間、業務平臺內能力組件間以及業務平臺間的接口標準化。基于IMS的業務融合技術，為全業務運營商降低了部署3G網絡的成本并增強了核心層的控制和業務支持。

參考文獻

[1]馬瑞. IMS錨定技術.華為技術有限公司，2010.5

[2] Gonzalo Camarillo，張同須等譯. 3G IP多媒體子系統IMS———融合移動網與因特網.北京：人民郵電出版社，2006