基于IMS的固网移动融合解决方案
2010-12-05
作者:宋国栋 丽娜
来源:中兴通讯
一、 固网移动融合已成为行业主流趋势
众所周知,固网移动融合(FMC)的概念早在20世纪90年代初移动电话刚刚兴起的时候就被提出,但受到技术、市场需求、运营体制以及管制政策等多种因素的影响,一直缺乏强劲的发展动力。如今,随着用户对随时随地接入通信服务、享受一致的通信体验需求的增加,以及面对激烈的市场竞争,运营商对提高用户忠诚度和降低运营成本有了更高的追求,使得融合得到了运营商前所未有的重视,也从来没有像今天这样为企业和大众市场所需要。FMC允许用户通过任何终端接入各种通信、信息和娱乐服务,而不必考虑这些业务所依附的底层网络或用户的位置,从而为用户提供完美的无缝通信体验。
固网移动融合带给运营商“开源”、“节流”的双重好处:一方面能够使运营商实现业务的差异化,降低用户离网率,增加用户对业务的使用量,提高ARPU值;另一方面,适应网络演进的发展趋势,能够简化网络的结构与层次,降低运营维护和业务营销服务成本。因此,固网移动融合正在被越来越多的运营商视为赢得竞争的“利器”,以及面向下一代网络的重要发展战略。
二、IMS--业界公认的固网移动融合体系架构
固网移动融合包括业务层、控制层、传送层、接入层、终端以及支撑系统等多个层面的融合,其核心是实现以IP为中心的网络融合和以客户为中心的服务融合。从控制层来看,网络核心层的融合是固网移动融合的理想架构。基于IMS的NGN体系架构勾画了固网移动融合的美好前景,IMS也当之无愧地成为众多运营商构建融合的下一代网络的首选技术。
IMS(IP Multimedia Subsystem)是3GPP在Release 5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统,是一个在PS域上的多媒体控制平台,其核心特点是采用SIP协议和与接入的无关性,成为业界公认的多媒体业务控制和网络融合平台,是向All IP Network 业务提供体系演进的重要一步。ITU-T、TISPAN等国际标准化组织都在3GPP IMS 的基础上对IMS 体系架构进行扩展,以支持xDSL等固定接入方式。因此,IMS 已经成为固定和移动网络核心控制层融合的重要技术发展方向。
IMS 体系结构如图1所示。IMS域采用了控制与承载分离的架构,其中CSCF 主要负责会话控制和路由功能,包括P-CSCF、I-CSCF 和S-CSCF;HSS、SLF 负责用户数据的存贮和查找;BGCF、MGCF、IM-MGW主要负责网间的互通功能;MRFC 和MRFP主要负责媒体资源的控制和提供。
图1 IMS网络架构图
IMS具有如下技术特点:
(1)基于IP承载。IMS 的功能实体和参考点之间全部采用IP 进行承载。
(2)实现完全的业务和控制的分离。IMS中所有的业务都由应用服务器来实现,S-CSCF根据用户的初始过滤规则将业务触发到应用服务器,由应用服务器来实现业务和呼叫的控制。IMS中所有的业务独立于控制层,所有业务都可以作为能力引擎被其他业务调用。此外,IMS采用了基于SIP参数的过滤规则业务触发机制,提高了业务触发的灵活性。
(3)归属网络进行呼叫控制。IMS要求用户从拜访地接入到网络后,必须回到归属地进行用户的注册、呼叫控制和业务触发。这种控制方式有利于运营商对网络的控制和管理,尤其是计费和服务质量的管理。
(4)为终端提供漫游特性。IMS中引入了P-CSCF 功能实体,终端无论是漫游到外地,还是到其他运营商的网络中,都能通过拜访地或拜访网络的P-CSCF接入到IMS中,从而建立用户终端与其归属HSS及S-CSCF的信令通路。 [NextPage]
(5)策略控制和QoS保证。IMS中提出了策略控制和QoS保证的机制,终端在会话建立时协商媒体的能力并提出QoS需求,要求在会话建立之前由策略控制单元为会话预留资源,策略控制单元在传送层为媒体流预留资源,从而在传送层保证QoS。
(6)与接入的无关性。在IMS中,无论用户采用有线还是无线方式接入网络,IMS 并不负责用户终端到网络的数据通道的建立,该工作由接入网络完成;IMS 只负责在用户的数据通道建立后通过SIP 协议完成主被叫双方的呼叫建立,从而实现各种媒体形式的呼叫通信及相关的多种多媒体业务。
下一代网络是业务驱动型和分层的全开放网络,基于统一协议,通过网络的融合实现业务的快速提供,并为用户带来丰富的业务体验。IMS为运营商步入下一代网络提供了现实的技术基础。IMS满足运营商对可管可控的下一代IP网络的需求,通过业务与控制分离、业务接口开放统一,为运营商提供快速部署新业务的途径。而IMS接入无关的特性、对新接入技术的良好支持程度,可以完全承担起运营商网络融合和演进的重任。
三、 中兴通讯固网移动融合解决方案
中兴通讯凭借在通信行业的领先技术优势,基于对网络演进和客户需求的深刻理解,经过不懈的研究,推出了一个基于IMS体系,包容WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、WLAN、WiMax、CABLE、xDSL以及传统2G移动接入的融合网络解决方案。中兴通讯基于IMS的固网移动融合解决方案可提供接入层、承载层、控制层、业务层、用户数据层的全套网络设备,涵盖了3GPP/3GPP2和TISPAN所定义的所有功能模块。解决方案体系架构如图2所示,包括IMS核心控制设备、应用服务器、用户数据管理、运营支撑系统、互通设备、媒体资源服务器、策略服务器等,可同时为基于固定和移动接入的IMS用户服务。
图2 中兴通讯基于IMS的固网移动融合解决方案组网图
中兴通讯IMS解决方案支持IMS AKA、HTTP Digest、NASS-IMS Bundled和Early IMS等多种用户鉴权机制,能够完成在线计费和离线计费,支持基于内容、基于QoS等多种计费方式。
中兴通讯IMS系统所有网元采用统一的网管系统,从两个层面对各网元进行管理,即NE层和网络层。每个NE有本地网管功能,实现对相应NE的日常O&M;网络层网管提供NetNumenTM统一解决方案,实现对所有网元的综合管理,包括Topology、Fault、Performance、Configuration、 Security等功能。
概括来看,中兴通讯基于IMS的固网移动融合解决方案主要具有如下特点:
● 提供IMS全系列网元功能,具备全系统、端到端的一站式解决方案;
● 基于ETSI/3GPP/3GPP2/TISPAN/ITU-T/OMA等国际标准;
● IMS网元与固定、移动软交换网元基于中兴通讯统一的全IP硬件平台,支持平滑演进,保护运营商投资,提供全业务解决能力;
● 完善的网络融合支持能力,综合统一的业务平台,统一的用户数据管理系统,统一的核心网络;
● 丰富的业务提供能力,短消息/即时消息业务、语音/多媒体彩铃业务、多媒体影像业务、多媒体会议业务等;
● 良好的可扩展性,可满足从1万用户数到1000万用户数的不同规模网络建设需求;
● 灵活的组网能力,提供集中处理到全分布处理的不同组网需求;
● 多种接入类型的支持,GPRS、EDGE、UMTS 、CDMA2000 (1x,EV)、xDSL、LAN、WLAN 等;
● 终端支持能力,多样的多媒体终端解决方案,开放的终端平台。
四、 结束语
中兴通讯从1999年开始研究下一代核心网络,并在中国市场率先实现基于Call Server的多媒体应用系统。从2002年开始研发下一代IP宽带应用平台,并将公司的战略产品向该平台移植。到2005年,中兴通讯下一代宽带平台已经在全球得到广泛的应用。基于此,中兴通讯基于IMS的固网移动融合解决方案有其自身的特殊优势:
● 从产品技术角度看,通用的下一代宽带IP平台是中兴通讯核心网产品的统一平台,该平台已经为全球100多个运营商提供服务;
● 从解决方案和服务能力看,广阔的中国电信市场锻炼了中兴通讯的设备互通能力、客户化定制和快速响应能力,为中兴通讯在业界赢得了良好的声誉。