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IMS－網絡融合的聚焦點
作者：中國電信股份有限公司北京研究院 趙慧玲 邢燕霞 1.概述 IMS（IPMutimediaSubsystem）是3GPP在Release5版本提出的支持IP多媒體業務的子系統，它的核心特點是采用SIP協議和與接入的無關性，目前IMS支持2G和3G的移動接入方式，還不能支持固定接入方式。 在網絡融合的發展趨勢下，3GPP、ETSI和ITU-T都在研究基于IMS的網絡融合方案，目的是使IMS成為基于SIP會話的通用平臺，同時支持固定和移動的多種接入方式,實現固網和移動網的融合。 2. 3GPP的研究進展 3GPP定義的IMS的框架結構如圖包括CSCF(CallServerControlFunction)、MGCF(Media Gateway Control Function)、IMS-MGW(IMS-Media GateWay)、MRFC(Multimedia Resource Function Controller)、MRFP(Multimedia Resource Function Processor)、BGCF（Breakout Gateway Control Function）等功能實體。其中CSCF是整個網絡的核心，支持SIP協議處理SIP會話。 P-CSCF是UE接入IMS系統的入口，實現了在SIP協議中的Proxy和User Agent功能；MGCF和IMS-MGW是與CS域和PSTN互通的功能實體，分別負責控制信令和媒體流的互通；MRFC和MRFP是實現多方會議的功能實體，控制層面的MRFC通過H.248控制MRFP；BGCF是IMS域與外部網絡的分界點，它來選擇在哪里跟CS域或PSTN互聯。 IMS充分考慮了運營商實際運營的需求，在網絡框架、QoS、安全、計費以及和其他網絡的互通方面都制定了相關規范。目前的版本為Release6版本，預計將于2004年9月凍結。與Release5相比，Release6版本的網絡框架基本沒有改變，只是將PDF(Policy Decision Function)從P-CSCF中分離出來，二者之間的接口定義為Gq接口。在QoS 方面, 3GPP已經定義了端到端的QoS概念和框架結構，具體到IMS的QoS問題主要集中在Gq接口和Go接口（GGSN和PDF之間的接口），QoS策略基于SIP會話中請求的參數,端到端的QoS要求則分段映射到網絡的各個層面。安全方面, 3GPP定義的IMS的安全包括接入安全、一致性保護、SIP信令的安全、用戶鑒權和合法監聽等幾個方面，目前每部分都有相關的規范。計費方面，目前IMS支持在線計費和離線計費兩種框架，分別適應實時計費和非實時計費的要求?；贗P流的計費是目前計費領域的一個比較活躍的話題，其目的主要是要支持基于內容、基于QoS等多種的計費方式，以適應將來3G運營需要的多種計費模式，基于IP流的計費已經形成了相關規范?；ネǚ矫?3GPP已經制定了和PSTN、CS域以及其他IP多媒體系統的互通,網絡互通的框架結構和與傳統電路交換網絡的協議互通都已經完成定義，但在SIP協議和BICC/IUSP協議的映射方面還沒有定義，擬采用ITU-T的Q.1912。與IETF SIP系統的互通正在研究，還沒有制定規范。 目前3GPP對于IMS的研究有幾個熱點，首先是如何盡早實現IMS的問題，在IMS規范制定初期，考慮到IPV4的地址資源非常緊張，因此要求IMS內使用IPV6。但是由于IPV6技術和商用情況的限制，很多國家提出使用IPV4盡早實現IMS的要求,但使用IPV4可能存在安全問題,3GPP目前正在研究使用IPV4的解決方案，以便盡早實現IMS。 第二個研究熱點是對固網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。雖然IMS的呼叫控制采用IETF的SIP協議，但針對移動接入的特點進行了相應的增強和舍棄，主要體現在登記、鑒權和會話策略等方面，具體消息流程和IETF的規定有一些差別,這是IMS不支持固定接入的一個主要原因。目前3GPP已經和ETSITISPAN組成聯合工作組，研究針對NGN的IMS增強和對IMS產生的影響，包括要求Gq接口應加以擴展來支持NGN接入的研究。 第三個研究熱點是電路域承載問題，在目前的IMS框架中，IMS業務都承載在分組域上，與電路域只是互通關系。但是考慮到實際運營需求，IP承載存在QoS問題，因此有些公司建議將IMS中實時性要求較高的會話級業務承載在電路域上。在最近兩次3GPP全會上，這個問題的討論很多。針對這方面的提案目前大都屬于功能需求方面，包括研究的前提、終端間互通的需求、所支持的會話方案、對UE的需求、對演進方案的設想和建議以及基本的實現架構等等。目前還沒有具體的實施方案和相關的規范。 3. ETSITISPAN的研究進展 ETSITISPAN目前研究的焦點是如何在短期內實現NGN，總體上TISPAN_NGN的核心網包含的范圍很廣，它涵蓋了多種子系統，其中包括基于SIP的核心網。在這樣的框架下，NGN可以實現基于SIP的業務、基于SIP-I協議傳統業務、以及基于RTSP的業務等。TISPANNGN核心網中基于SIP的核心網將采用3GPP定義的IMS平臺，并盡可能重用IMS Release 6的相關規范，但要求支持更多的接入方式，包括xDSL、WLAN、LAN、MAN等。 目前，ETSITISPAN正在制定NGN相關規范，命名為TISPAN_NGNRelease1，預計在2005年中完成整個Release 1，并在將來的Release中進行完善。TISPAN_NGN Release 1總體需求包括： 固定終端可以獲得3GPPIMS核心網提供的所有業務。 能夠全部或部分替代現有核心網提供PSTN/ISDN業務。 任何接入方式下都可以進行緊急呼叫。 可以通過NNI接口實現與IMS、因特網以及PSTN/ISDN完成互通。 在移動性方面支持用戶或終端的移動。 為用戶提供安全的可信賴的使用環境。 支持各種QoS的業務，具有QoS控制功能。 具有靈活的網絡架構，便于業務的開發和互操作，減少業務規范的數量。 支持向第三方業務提供者提供接口。 關于引入IMS的研究，TISPAN和3GPP的合作比較緊密，并成立了聯合工作組研究NGN-IMS相關問題。焦點問題主要包括以下兩個方面的問題：首先是用戶識別卡問題，在3GPP的規范中每個終端都有一個UICC（UniversalIntegratedCircuit Card）卡，可以實現多種應用,包括目前SIM卡的功能和支持其他應用的功能。TISPAN正在評估NGN終端中是否也需要一個UICC卡，目前還沒有形成統一意見,還需要在TISPAN內部繼續討論。第二個問題是針對IMS中的各種業務引擎的， TISPAN將采用3GPP中定義的各種業務引擎，包括Presence, Messaging, Group Management and Conferencing等業務引擎。關于Presence的應用，TISPAN傾向于除了電話以外的SIP電話以外的呼叫都采用URI標識，而3GPP中規定所有呼叫都使用URI標識，這還需要和3GPP進行協商。關于Group Management and Conferencing，TISPAN在研究NGN中是否需要定義MRFC和MRFP之間的接口，3GPP已經將其定義為采用H.248協議的接口；關于Messaging，TISPAN正在研究是否需要在媒體通道上設置NAT或防火墻，如果設置則需要一個Message Relay功能，但3GPP目前還沒有相應的規范。 以上是TISPAN針對IMS的研究熱點，此外TISPAN的相關工作組也在研究IMS的安全、計費、QoS等其他問題，安全方面，TISPAN的WG7和3GPP的SA3目前正在合作研究相關的問題以及具體解決方案，3GPP已經有一些規范，近期針對這方面的提案不多。計費方面，TISPAN認為可以采用3GPP定義的CDRs，沒有必要進行修改，但需要研究如何收集通過固定網絡接入時的數據信息，并反映到CDRs中。QoS問題主要集中在QoS分類和QoS映射方面，QoS的分類應可以實現和承載網絡之間的映射，并且固網NGN應支持這些分類和映射，TISPANWG5和3GPPSA2正在對此進行研究。IMS采用IPV4的問題，和3GPP的研究類似，TISPAN認為NGN-IMS需要支持IPV4，以便能夠在短期內實現IMS。 下一階段，TISPAN計劃的主要工作包制定NGNRelease1規范系列，IMSRelease 6版本規范將包含在其中，另一方面要繼續和3GPP的各個TSG溝通，將各個WG分別和TSG相對應進行工作,以便保持一致性。 4. ITU-TFGNGN的研究進展 2004年6月剛剛成立的ITU-TFGNGN（NGN專題組）也已經開始對IMS進行研究，涉及到IMS在業務和網絡框架方面。ITU-TFGNGN 將研究NGN業務需求 ，IMS Release 6中定義的業務將作為業務研究的起點，但同時強調業務應具有靈活的生成能力。 ITU-TFGNGN還將研究有關IMS的網絡融合技術： NGNIMS的框架結構應該是一個與接入技術無關的網絡，應盡可能多地支持各種接入技術，包括有線的和無線的各種技術。 對于基于SIP會話的業務將以IMS為基礎開展工作，并參考3GPP的一些列相關規范。 在FGNGN第一次會議中，建議為了完成FGNGN的既定目標,NGN中關于會話管理的核心網采用3GPPs的IMS,并基于這樣的假設開始工作，研究為了支持多種接入方式所需要的必要擴展?；?GPP已經定義的關于IMS的系列規范,FGNGN建議將這些規范列為NGNIMS的參考規范,標記為區域性標準組織的文件列表,將來其他參考文件也可以列入這個列表。 FGNGN 將重點研究固網和移動網絡的融合。 明確了NGN的Release 1 的業務應以IMS Release 6中定義的業務為起點。 總體看來，3GPP和TISPAN對于IMS的研究比較深入和具體，并且二者的合作比較緊密，但是在一些問題上還沒有明確的結論，規范的制定方面還有很多工作要做。從會議的文稿情況看，FGNGN對于IMS的研究剛剛開始，還處于功能需求研究階段。
