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摘要:该文分析了以IMS为基础的固网移动融合技术,从各个角度分析了融合技术的发展和它与IMS网络间的关系。并且分析了IMS是如何对固网融合技术支持。首先介绍了IMS的基本概念,以及FMC,并把它分成了四种类型。 最后给出了以IMS实现固网移动融合的适用性。
关键词:IMS;融合技术;核心网络
中图分类号:TN915文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)36-10230-03
FMC Technology Based on IMS Research
GUO Ning
(Department of Software Engineering, Tongji University, Shanghai 200441, China)
Abstract: This paper presents a Fixed Mobile Convergence technology based on IMS in variety of perspectives. The main focus is the relationship of FMC and IMS, and especially how IMS supports FMC in different aspects. Introduced the basic conception of IMS, and FMC, and gives four types of convergence. And finally gives a conclusion of the fitness of IMS to implement FMC.
Key words: IMS; FMC; core network
“固网移动融合”(FMC)这个术语的语义比较模糊。在本文中,我将尽量澄清这个概念,通过区分不同类型的融合以及将IMS与它们分别对应。而IMS作为3G网络中核心网的一个重要部分,也将在本文中进行介绍。
1 IMS的基本概念和发展概况
IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式,它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。目前,IMS被认为是下一代网络的核心技术,也是解决移动与固网融合,引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。但是,目前全球IMS网络多数处于初级阶段,应用方式也处于业界探讨当中。
1.1 IMS-概述
IMS最初是由3GPP(第三代合作伙伴计划)组织制定的一项3G网络核心技术标准。现在这项标准已为ITU-T(国际电联标准化部门)和ETSI(欧洲电信标准化委员会)认可,被纳入下一代网络(NGN)的核心框架之中。它被认为是未来实现固定网和移动网融合(FMC)的重要技术基础。
IMS的体系结构分为业务层、控制层和链接层。业务层由应用(和内容)服务器组成,负责为用户提供增值服务。控制层由网络控制服务器组成,负责管理呼叫或会话的设定、修改和释放。在这些服务器中最重要的是具有呼叫会话控制功能(CSCF)的SIP服务器。在控制层中,还配置了计费、运营维护等多功能。边界网关负责与其他运营商网络或其他类型网络之间的互通。连接层由用于骨干网和接入网的路由器及交换机组成。
IMS符合下一代网络把呼叫控制和传输分离的要求;它基于SIP,与接入无关,符合网络向“多种终端——多种接入——统一控制核心网——多种应用的网络体系结构”演变的发展方向,使得多种业务能同时进行交互,以形成一个更加灵活的通信平台。不仅可以实现人到内容的多媒体通信,还能实现人到人的多媒体通信。IMS将最终融合固定网、移动网、企业网、无线网等各种网络,简化网络结构,支持更丰富的定制化业务。
1.2 IMS-发展历程
国际第三代移动通信组织3GPP一直在进行它称为IP多媒体子系统IMS的标准化研究。在3GPP的文件R5中,IMS是UMTS核心网络中提供端到端多媒体业务和集群多媒体业务的中心。在3GPP的R6中,IMS已经被定义为支持所有IP接入网的多媒体业务核心网,可以支持任何一种移动的或固定的、有线的或无线的IP-CAN(IP Connectivity Access Networks),包括W-CDMA,CDMA2000,Ethernet,xDSL以及Wireless LAN等等。
IMS由控制多媒体会话的网络实体组成,在UMTS中IMS是提供IP多媒体服务的核心。IP多媒体服务使用GPRS网络来进行传输。网络提供者同时为IP多媒体服务提供传输实体和网络控制实体。网络结构同时允许为第三方提供附加的IP多媒体服务。
在UMTS版本5或更高的版本中,新增加的主要内容就是添加了两个全新的具有重要能力的IMS。第一,增加类似呼叫状态控制功能(CSCF)的新的网络实体来提供基本的IP多媒体服务,例如在两个用户间的多媒体会话的发起。第二,相互兼容已经发展到可以提炼一些网络实体能力的阶段,例如开放业务接入(OSA)服务能力。利用基本的IP多媒体服务和网络提供的能力,OSA服务能力的功能被期望能够激励第三方新的IP多媒体服务的产生。
一个IMS包括一个或多个CSCF、媒体网关控制功能(MGCF)、IMS媒体网关、多媒体资源功能处理器(MRFC)、订阅位置功能、中断网关控制功能(BGCF)和应用服务器。我们下面解释IMS如何实现其主要功能和如何为UMTS增加支持多媒体业务。
IPv6--IMS的信令和会话业务都是通过IP承载的,但是,并不是任何版本的IP都是可以使用的,IMS要求只有IPv6才能在IMS域中使用。虽然这将使UMTS这一全球第一商业系统广泛地发展IPv6,但是这仍将是一个大胆的要求,因为:
IMS中的IP寻址与分组域骨干网中使用的(例如IPv4)和电路域中使用的是不同的,所以IPv6和IPv4互通的问题需要解决。
用于移动台接入IP多媒体服务的IP寻址范围必须在IMS寻址域内,这个寻址域是在建立好IP连接时激活的PDP上下文中安排好的。IP地址可以从服务域而不是归属域的GGSN中获得,从路由的效率来考虑,这是一个优点。
呼叫/会话控制--CSCF使用SIP在呼叫控制中发挥了核心作用。CSCF可以比作电路域语音通话中移动交换中心的信令部分和控制部分。除了语音通信之外,它还能支持多媒体会话。SIP是在移动台和CSCF之间、CSCF之间、CSCF和MGCF之间、CSCF和应用服务器之间有关信令方面的协议。CSCF起到了很多作用:作为代理CSCF(P-CSCF),这是移动台和IMS连接最初的一点;作为提供服务的CSCF(S-CSCF),可以用于会话控制;作为询问CSCF(I-CSCF),这是网络中各个移动台的有关IMS信令的一个主要的连接点。
PSTN互通--当会话的一端为IMS用户,而会话的另一端是公共电话交换网用户时,网络需要四个新的功能实体-IMS媒体网关、MGCF、信令网关和BGCF。BGCF具有支持PSTN与PS域之间的呼叫的功能。媒体网关用来完成在两端用不同格式编码的媒体信号的翻译。MGCF控制IMS媒体网关,提供在基于SIP的和基于ISUP信令之间应用级的信令翻译,并且与S-CSCF进行通信。传输级的在基于IP的和基于SS7的信令翻译由SGW完成。BGCF识别网络和网络中的MGCF,并确定进入PSTN的位置。
处理用户签订的信息和用户状态的信息--归属用户服务器(HSS)是主要的数据库,它存储用户签订的业务信息和本地信息。它可以被考虑为一个增强型GSM网络中的归属位置寄存器。因为在网络中有几个HSS存在,在注册和会话建立过程中,为了找到有目标用户信息的HSS,用户位置功能被CSCF询问。用户位置功能不需要在单一的HSS环境下实现,因为CSCF知道哪一个HSS会被使用。
可以使用各种不同的应用服务器,包括基于SIP的应用服务器和OSA应用服务器,这些应用服务器可以实现各种服务,例如语音提示服务和预付费服务。支持多种服务的应用服务器还可以促进新的业务的产生。在这两种情况下,SIP为S-CSCF的信令服务,然而,在一个OSA应用服务器的例子中,一个OSA容量服务器应该插入在OSA应用服务器和S-CSCF之间。
多方会议-媒体资源功能处理器(MRFP)和媒体资源功能控制器(MRFC)支持多方多媒体会议,并能体现媒体资源(例如,语音提示功能)的实际能力。MRFP处理和混合实际的媒体流,MRFC控制MRFP的媒体流资源。
其他问题-在设计和标准化UMTS的过程中,产生了很多复杂的问题。例如,在2000年底才确定下来一个用户的服务控制由它的归属网络来执行,并且,当用户漫游到国外网络时,这个功能仍然适用,但是,因为存在仅仅由归属域控制产生的潜在的劣势,例如,归属域的过载和处理分组上的延迟,所以由访问域进行控制的问题也已经开始考虑了。而且,关于支持由访问域和归属域通过IMS共同控制的问题,3GPP已经讨论了一段时间了。然而支持两种模式必定会使网络结构更加复杂。因此,3GPP最终决定使用归属域来控制,但是,以后可能会重新进行这一问题的讨论。
2 固网移动融合的概念和分类
固定移动融合(FMC)是指网络业务提供与接入技术和终端设备相独立。从用户角度看,FMC的目的是使用户通过不同接入网络,享受相同服务,获得相同业务,主要特征是用户订阅的业务与接入点和终端无关,也就是允许用户从固定或移动终端通过任何合适的接入点使用同一业务。FMC可以使用户在一个终端、一个帐单的前提下,在办公室或家里使用固定网络进行通信,而在户外,则通过无线/移动网络进行通信。FMC同时还包含了这样一个概念,就是在固定网络和移动网络之间,终端能够无缝漫游,对用户而言,这也意味着简单和方便。
FMC提出的直接动因在于下述几个因素:移动电话及IP电话大量分流固定电话,人们期望充分发掘固网资源潜力、延长固网生存期;无论固定还是移动网,其同质或异质竞争日益加剧、价格战愈演愈烈、增量不增收现象日益严重;随着全球信息化的推进,以及人类生活、工作方式的改变,人们不再仅满足于传统语言通信,对数据、多媒体、视频类业务提出了更多、更紧迫的需求。
2.1 设备融合
这类融合必须依赖于设备连接单个或独立网络的能力,无论是用固网还是移动的接入方式(例如WiFi和GSM/UMTS)。
通用移动接入(UMA),在3GPP里也称作通用接入网(GAN),是这类融合的一种解决方案,因为它允许添加对移动核心网的IP访问,同时保持多级信令栈,以提供各标准之间,例如WiFi和蜂窝接入之间的交接。UMA/GAN需要接入网中有专门的基站来新添加对移动核心网的访问。
IMS的语音呼叫连续性(VCC)规范支持类似的功能,但这里的交接是通过在IMS核心网和移动核心网间的切换来实现的。与VCC的一个问题是,语音服务是跨越两个不同的核心网(IMS和预IMS移动核心支持),这可能会导致问题,因为增值服务应当在统一或者至少在两个相干网络中执行。3GPP IMS的集中服务(ICS)也许可以解决这个问题,它可以为IMS和预IMS移动核心网的定位增值语音服务到单个IMS电话服务器中的(TAS)中。
总体而言,设备融合严重依赖于双模设备,同时也需要相关市场的渗透。它可能也面临诸如用户体验和电池消耗之类的技术问题。注意这是唯一一类依赖于设备通过不同方式接入到网络的能力的融合。
2.2 服务融合
服务融合依赖于服务实现中的融合支持。通常,固网和移动设备分别通过他们不同的访问方式访问他们各自的网络。通过允许服务在不同接入技术和设备中一起发布,这样特别的实现使服务具有融合性。这通常意味着移动和固网之间身份的联合,对融合型服务的使用,以及对固网移动OSS/BSS功能的强化,以发布一套一致的条款和总的账单。
这种方法的缺点是服务要被一个一个地作成具有融合性,无论是总体上基于服务的实现,还是与一个专门的,例如处理固网/移动联合共享的服务档案,这样的融合性框架整合。这类融合也许要支持会成本很高,且难以演进,有时也许会因技术为题而受限。
2.3 网络融合
网络融合依赖于核心网支持使用不同接入技术的不同类型的设备的能力。一个单独的IMS核心网也许可以支持不同类型的接入技术,如GSM, UMTS, LTE, Femtocells, WiFi, xDSL, FTTH, 电路交换的固网接入和电缆,以及相应的使用它们的设备。
基于IMS的网络融合要求设备具有连接到IMS的功能,无论是通过本地或内部支持,还是通过本地网关,还是通过网络网关。另一方面,它并不要求设备支持多种不同的接入技术(如WiFi和GSM/UMTS)。
孤立地看,网络融合,基本上是降低成本的功能,因为它避免了部署网络接入特定的核心网络,从而削减了经营者的资本开支和运营成本。固定和移动设备还可以利用与不同的服务记录相关联的用户标识,并提供访问差别服务或服务实现。
然而,网络融合也可以被看作是对实施业务融合的支持,因为它意味着支持同样的(IMS)协议的设备(或通过网关),以及一个通过独特的核心网络对应用程序服务器的统一访问。基于IMS的网络融合,因此可以被用来以更符合成本效益和简化的方式支持服务融合。
网络融合目前是一个强有力的IMS驱动者,它可以使运营商在新式或旧式的接入技术之间部署新的接入技术(如WiMax, LTE)或针对特定的融合服务(如企业FMC,融合的信息收发)。
此外,基于IMS的网络融合也可以被看作是迈向用户融合这个最终目标的一步。
2.4 用户融合
基本概念:用户融合依赖于一个独特的融合性订阅的支持,它也许使用了融合的用户标识(例如在固网和移动设备间共享的用户标识)。它建立并扩展于网络融合之上。
在这个方法里,运营商在HSS里定义了一个独特的用户档案,它可能包括融合的标识,分离的固定和移动标识(如果需要的话),和特定于接入的信息,如认证方法和证书。
在最高级的场景里,用户可以从多个固定或移动设备上同时注册同一个用户标识(如sip:john.smith@operator.com)。存储于HSS上的服务档案和相关的共享标识支持融合性的接入和IMS应用服务器,它将一个融合性的用户档案和这个标识关联起来。在这个方法里,每个部署于IMS框架上并和一个融合的标识相关联的服务事实上已经是融合状态,因为它可以通过各种设备和各种接入访问。
包含了融合标识的SIP请求可以被IMS核心网络(可能还有应用层)智能的处理,通过一系列策略,包括向多个设备振铃或发送请求(如短信),来选择最合适的一个。这也许是通过多个标准,如用户偏好,设备能力,以及更多动态信息,如是否在线。
其他有趣的功能包括会话移动性(目前在IETF和3GPP开发中),它允许将一个设备上正在进行的会话传送到另一个上,以及将多媒体会话的不同部分发送到不同的设备上的可能,如将的语音/视频会话的视频部分发送到电视上,而将声音部分发送到手机上。
3 结论
该文给出了IMS与FMC的相关概念并进行了分析。可以看出,IMS能够支持所有类型的融合:设备融合,服务融合,网络融合以及用户融合。
在本文的观点中,设备融合和服务融合有一定限制,属于战略性的呼吁,而这源于它们的成本上的限制。并且,为了支持它们,IMS也许是唯一可用的框架,相比其他而言,它不需要对现有投入进行大的调整。
IMS在固网移动融合技术上的真正好处在于,网络和用户融合是运营商的规划路线图中的一部分。这些目标为了设备和服务融合调整了对IMS的使用,作为与网络和用户融合组合的长远战略的第一步。网络融合本身可被用来作为向用户融合的过渡,它将是IMS中真正具有革命性的一个领域。再加上它支持多媒体通信的功能,可以与服务相结合,并且将Internet与电信领域融合到一起。
参考文献:
[1] Arkko J,Kuijpers G,Soliman H,Loughney J,Wiljakka J.Internet Protocol Version6(IPv6) for Some Second and Third Generation Cellular Hosts.RFC 3316, Internet Engineering Task Force,April 2003.
[2] 3GPP2.Multi-Media Domain Overview.TS X.S0013-000,3rd Generation Partnership Project 2 (3GPP2).
关键词:IMS;融合技术;核心网络
中图分类号:TN915文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)36-10230-03
FMC Technology Based on IMS Research
GUO Ning
(Department of Software Engineering, Tongji University, Shanghai 200441, China)
Abstract: This paper presents a Fixed Mobile Convergence technology based on IMS in variety of perspectives. The main focus is the relationship of FMC and IMS, and especially how IMS supports FMC in different aspects. Introduced the basic conception of IMS, and FMC, and gives four types of convergence. And finally gives a conclusion of the fitness of IMS to implement FMC.
Key words: IMS; FMC; core network
“固网移动融合”(FMC)这个术语的语义比较模糊。在本文中,我将尽量澄清这个概念,通过区分不同类型的融合以及将IMS与它们分别对应。而IMS作为3G网络中核心网的一个重要部分,也将在本文中进行介绍。
1 IMS的基本概念和发展概况
IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式,它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。目前,IMS被认为是下一代网络的核心技术,也是解决移动与固网融合,引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。但是,目前全球IMS网络多数处于初级阶段,应用方式也处于业界探讨当中。
1.1 IMS-概述
IMS最初是由3GPP(第三代合作伙伴计划)组织制定的一项3G网络核心技术标准。现在这项标准已为ITU-T(国际电联标准化部门)和ETSI(欧洲电信标准化委员会)认可,被纳入下一代网络(NGN)的核心框架之中。它被认为是未来实现固定网和移动网融合(FMC)的重要技术基础。
IMS的体系结构分为业务层、控制层和链接层。业务层由应用(和内容)服务器组成,负责为用户提供增值服务。控制层由网络控制服务器组成,负责管理呼叫或会话的设定、修改和释放。在这些服务器中最重要的是具有呼叫会话控制功能(CSCF)的SIP服务器。在控制层中,还配置了计费、运营维护等多功能。边界网关负责与其他运营商网络或其他类型网络之间的互通。连接层由用于骨干网和接入网的路由器及交换机组成。
IMS符合下一代网络把呼叫控制和传输分离的要求;它基于SIP,与接入无关,符合网络向“多种终端——多种接入——统一控制核心网——多种应用的网络体系结构”演变的发展方向,使得多种业务能同时进行交互,以形成一个更加灵活的通信平台。不仅可以实现人到内容的多媒体通信,还能实现人到人的多媒体通信。IMS将最终融合固定网、移动网、企业网、无线网等各种网络,简化网络结构,支持更丰富的定制化业务。
1.2 IMS-发展历程
国际第三代移动通信组织3GPP一直在进行它称为IP多媒体子系统IMS的标准化研究。在3GPP的文件R5中,IMS是UMTS核心网络中提供端到端多媒体业务和集群多媒体业务的中心。在3GPP的R6中,IMS已经被定义为支持所有IP接入网的多媒体业务核心网,可以支持任何一种移动的或固定的、有线的或无线的IP-CAN(IP Connectivity Access Networks),包括W-CDMA,CDMA2000,Ethernet,xDSL以及Wireless LAN等等。
IMS由控制多媒体会话的网络实体组成,在UMTS中IMS是提供IP多媒体服务的核心。IP多媒体服务使用GPRS网络来进行传输。网络提供者同时为IP多媒体服务提供传输实体和网络控制实体。网络结构同时允许为第三方提供附加的IP多媒体服务。
在UMTS版本5或更高的版本中,新增加的主要内容就是添加了两个全新的具有重要能力的IMS。第一,增加类似呼叫状态控制功能(CSCF)的新的网络实体来提供基本的IP多媒体服务,例如在两个用户间的多媒体会话的发起。第二,相互兼容已经发展到可以提炼一些网络实体能力的阶段,例如开放业务接入(OSA)服务能力。利用基本的IP多媒体服务和网络提供的能力,OSA服务能力的功能被期望能够激励第三方新的IP多媒体服务的产生。
一个IMS包括一个或多个CSCF、媒体网关控制功能(MGCF)、IMS媒体网关、多媒体资源功能处理器(MRFC)、订阅位置功能、中断网关控制功能(BGCF)和应用服务器。我们下面解释IMS如何实现其主要功能和如何为UMTS增加支持多媒体业务。
IPv6--IMS的信令和会话业务都是通过IP承载的,但是,并不是任何版本的IP都是可以使用的,IMS要求只有IPv6才能在IMS域中使用。虽然这将使UMTS这一全球第一商业系统广泛地发展IPv6,但是这仍将是一个大胆的要求,因为:
IMS中的IP寻址与分组域骨干网中使用的(例如IPv4)和电路域中使用的是不同的,所以IPv6和IPv4互通的问题需要解决。
用于移动台接入IP多媒体服务的IP寻址范围必须在IMS寻址域内,这个寻址域是在建立好IP连接时激活的PDP上下文中安排好的。IP地址可以从服务域而不是归属域的GGSN中获得,从路由的效率来考虑,这是一个优点。
呼叫/会话控制--CSCF使用SIP在呼叫控制中发挥了核心作用。CSCF可以比作电路域语音通话中移动交换中心的信令部分和控制部分。除了语音通信之外,它还能支持多媒体会话。SIP是在移动台和CSCF之间、CSCF之间、CSCF和MGCF之间、CSCF和应用服务器之间有关信令方面的协议。CSCF起到了很多作用:作为代理CSCF(P-CSCF),这是移动台和IMS连接最初的一点;作为提供服务的CSCF(S-CSCF),可以用于会话控制;作为询问CSCF(I-CSCF),这是网络中各个移动台的有关IMS信令的一个主要的连接点。
PSTN互通--当会话的一端为IMS用户,而会话的另一端是公共电话交换网用户时,网络需要四个新的功能实体-IMS媒体网关、MGCF、信令网关和BGCF。BGCF具有支持PSTN与PS域之间的呼叫的功能。媒体网关用来完成在两端用不同格式编码的媒体信号的翻译。MGCF控制IMS媒体网关,提供在基于SIP的和基于ISUP信令之间应用级的信令翻译,并且与S-CSCF进行通信。传输级的在基于IP的和基于SS7的信令翻译由SGW完成。BGCF识别网络和网络中的MGCF,并确定进入PSTN的位置。
处理用户签订的信息和用户状态的信息--归属用户服务器(HSS)是主要的数据库,它存储用户签订的业务信息和本地信息。它可以被考虑为一个增强型GSM网络中的归属位置寄存器。因为在网络中有几个HSS存在,在注册和会话建立过程中,为了找到有目标用户信息的HSS,用户位置功能被CSCF询问。用户位置功能不需要在单一的HSS环境下实现,因为CSCF知道哪一个HSS会被使用。
可以使用各种不同的应用服务器,包括基于SIP的应用服务器和OSA应用服务器,这些应用服务器可以实现各种服务,例如语音提示服务和预付费服务。支持多种服务的应用服务器还可以促进新的业务的产生。在这两种情况下,SIP为S-CSCF的信令服务,然而,在一个OSA应用服务器的例子中,一个OSA容量服务器应该插入在OSA应用服务器和S-CSCF之间。
多方会议-媒体资源功能处理器(MRFP)和媒体资源功能控制器(MRFC)支持多方多媒体会议,并能体现媒体资源(例如,语音提示功能)的实际能力。MRFP处理和混合实际的媒体流,MRFC控制MRFP的媒体流资源。
其他问题-在设计和标准化UMTS的过程中,产生了很多复杂的问题。例如,在2000年底才确定下来一个用户的服务控制由它的归属网络来执行,并且,当用户漫游到国外网络时,这个功能仍然适用,但是,因为存在仅仅由归属域控制产生的潜在的劣势,例如,归属域的过载和处理分组上的延迟,所以由访问域进行控制的问题也已经开始考虑了。而且,关于支持由访问域和归属域通过IMS共同控制的问题,3GPP已经讨论了一段时间了。然而支持两种模式必定会使网络结构更加复杂。因此,3GPP最终决定使用归属域来控制,但是,以后可能会重新进行这一问题的讨论。
2 固网移动融合的概念和分类
固定移动融合(FMC)是指网络业务提供与接入技术和终端设备相独立。从用户角度看,FMC的目的是使用户通过不同接入网络,享受相同服务,获得相同业务,主要特征是用户订阅的业务与接入点和终端无关,也就是允许用户从固定或移动终端通过任何合适的接入点使用同一业务。FMC可以使用户在一个终端、一个帐单的前提下,在办公室或家里使用固定网络进行通信,而在户外,则通过无线/移动网络进行通信。FMC同时还包含了这样一个概念,就是在固定网络和移动网络之间,终端能够无缝漫游,对用户而言,这也意味着简单和方便。
FMC提出的直接动因在于下述几个因素:移动电话及IP电话大量分流固定电话,人们期望充分发掘固网资源潜力、延长固网生存期;无论固定还是移动网,其同质或异质竞争日益加剧、价格战愈演愈烈、增量不增收现象日益严重;随着全球信息化的推进,以及人类生活、工作方式的改变,人们不再仅满足于传统语言通信,对数据、多媒体、视频类业务提出了更多、更紧迫的需求。
2.1 设备融合
这类融合必须依赖于设备连接单个或独立网络的能力,无论是用固网还是移动的接入方式(例如WiFi和GSM/UMTS)。
通用移动接入(UMA),在3GPP里也称作通用接入网(GAN),是这类融合的一种解决方案,因为它允许添加对移动核心网的IP访问,同时保持多级信令栈,以提供各标准之间,例如WiFi和蜂窝接入之间的交接。UMA/GAN需要接入网中有专门的基站来新添加对移动核心网的访问。
IMS的语音呼叫连续性(VCC)规范支持类似的功能,但这里的交接是通过在IMS核心网和移动核心网间的切换来实现的。与VCC的一个问题是,语音服务是跨越两个不同的核心网(IMS和预IMS移动核心支持),这可能会导致问题,因为增值服务应当在统一或者至少在两个相干网络中执行。3GPP IMS的集中服务(ICS)也许可以解决这个问题,它可以为IMS和预IMS移动核心网的定位增值语音服务到单个IMS电话服务器中的(TAS)中。
总体而言,设备融合严重依赖于双模设备,同时也需要相关市场的渗透。它可能也面临诸如用户体验和电池消耗之类的技术问题。注意这是唯一一类依赖于设备通过不同方式接入到网络的能力的融合。
2.2 服务融合
服务融合依赖于服务实现中的融合支持。通常,固网和移动设备分别通过他们不同的访问方式访问他们各自的网络。通过允许服务在不同接入技术和设备中一起发布,这样特别的实现使服务具有融合性。这通常意味着移动和固网之间身份的联合,对融合型服务的使用,以及对固网移动OSS/BSS功能的强化,以发布一套一致的条款和总的账单。
这种方法的缺点是服务要被一个一个地作成具有融合性,无论是总体上基于服务的实现,还是与一个专门的,例如处理固网/移动联合共享的服务档案,这样的融合性框架整合。这类融合也许要支持会成本很高,且难以演进,有时也许会因技术为题而受限。
2.3 网络融合
网络融合依赖于核心网支持使用不同接入技术的不同类型的设备的能力。一个单独的IMS核心网也许可以支持不同类型的接入技术,如GSM, UMTS, LTE, Femtocells, WiFi, xDSL, FTTH, 电路交换的固网接入和电缆,以及相应的使用它们的设备。
基于IMS的网络融合要求设备具有连接到IMS的功能,无论是通过本地或内部支持,还是通过本地网关,还是通过网络网关。另一方面,它并不要求设备支持多种不同的接入技术(如WiFi和GSM/UMTS)。
孤立地看,网络融合,基本上是降低成本的功能,因为它避免了部署网络接入特定的核心网络,从而削减了经营者的资本开支和运营成本。固定和移动设备还可以利用与不同的服务记录相关联的用户标识,并提供访问差别服务或服务实现。
然而,网络融合也可以被看作是对实施业务融合的支持,因为它意味着支持同样的(IMS)协议的设备(或通过网关),以及一个通过独特的核心网络对应用程序服务器的统一访问。基于IMS的网络融合,因此可以被用来以更符合成本效益和简化的方式支持服务融合。
网络融合目前是一个强有力的IMS驱动者,它可以使运营商在新式或旧式的接入技术之间部署新的接入技术(如WiMax, LTE)或针对特定的融合服务(如企业FMC,融合的信息收发)。
此外,基于IMS的网络融合也可以被看作是迈向用户融合这个最终目标的一步。
2.4 用户融合
基本概念:用户融合依赖于一个独特的融合性订阅的支持,它也许使用了融合的用户标识(例如在固网和移动设备间共享的用户标识)。它建立并扩展于网络融合之上。
在这个方法里,运营商在HSS里定义了一个独特的用户档案,它可能包括融合的标识,分离的固定和移动标识(如果需要的话),和特定于接入的信息,如认证方法和证书。
在最高级的场景里,用户可以从多个固定或移动设备上同时注册同一个用户标识(如sip:john.smith@operator.com)。存储于HSS上的服务档案和相关的共享标识支持融合性的接入和IMS应用服务器,它将一个融合性的用户档案和这个标识关联起来。在这个方法里,每个部署于IMS框架上并和一个融合的标识相关联的服务事实上已经是融合状态,因为它可以通过各种设备和各种接入访问。
包含了融合标识的SIP请求可以被IMS核心网络(可能还有应用层)智能的处理,通过一系列策略,包括向多个设备振铃或发送请求(如短信),来选择最合适的一个。这也许是通过多个标准,如用户偏好,设备能力,以及更多动态信息,如是否在线。
其他有趣的功能包括会话移动性(目前在IETF和3GPP开发中),它允许将一个设备上正在进行的会话传送到另一个上,以及将多媒体会话的不同部分发送到不同的设备上的可能,如将的语音/视频会话的视频部分发送到电视上,而将声音部分发送到手机上。
3 结论
该文给出了IMS与FMC的相关概念并进行了分析。可以看出,IMS能够支持所有类型的融合:设备融合,服务融合,网络融合以及用户融合。
在本文的观点中,设备融合和服务融合有一定限制,属于战略性的呼吁,而这源于它们的成本上的限制。并且,为了支持它们,IMS也许是唯一可用的框架,相比其他而言,它不需要对现有投入进行大的调整。
IMS在固网移动融合技术上的真正好处在于,网络和用户融合是运营商的规划路线图中的一部分。这些目标为了设备和服务融合调整了对IMS的使用,作为与网络和用户融合组合的长远战略的第一步。网络融合本身可被用来作为向用户融合的过渡,它将是IMS中真正具有革命性的一个领域。再加上它支持多媒体通信的功能,可以与服务相结合,并且将Internet与电信领域融合到一起。
参考文献:
[1] Arkko J,Kuijpers G,Soliman H,Loughney J,Wiljakka J.Internet Protocol Version6(IPv6) for Some Second and Third Generation Cellular Hosts.RFC 3316, Internet Engineering Task Force,April 2003.
[2] 3GPP2.Multi-Media Domain Overview.TS X.S0013-000,3rd Generation Partnership Project 2 (3GPP2).