IMS的发展与展望

逸凡

<p><b>摘要</b>　本文分析了近期IMS（IP multimedia subsystem，IP多媒体子系统）发展的主要驱动因素，总结了IMS技术标准和网络部署的发展现状，通过综合归纳，指出了IMS近期发展的方向以及运营商部署IMS网络必须考虑的业务和技术问题。 </p><p><b>1、IMS发展的必然性 </b></p><p>　　2006年是IMS（IP multimedia subsystem，IP多媒体子系统）在中国快速发展的一年。在这一年中，中国电信、中国移动等各大国内运营商开始对IMS进行全方位测试，国内标准化组织在IMS组网技术、业务规范、协议标准方面展开全面研究，国内各设备制造商积极推出相应的IMS产品，利用IMS提供各种解决方案的研讨会纷至沓来。 </p><p>　　IMS的概念在2000年就由3GPP在R5中提出，几年来一直处在对架构、相关功能实体、流程、业务能力等方面的研究和完善阶段，之所以在近一两年内得到业界如此关注，作者认为有以下几个因素。 </p><p>　　（1）IMS部署范围正在逐步扩大 </p><p>　　近几年，特别是从2005年开始，越来越多的运营商和设备厂商开始接受IMS。进入2006年后，更是不断有运营商宣布开始试验和部署IMS网络。据统计，目前在全球范围内已有包括英国电信、法国电信、巴西电信在内的22家运营商开始试验和部署IMS，爱立信、诺基亚、西门子、北电网络、中兴通讯、华为、朗讯、NEC、索尼爱立信等多家公司推出了IMS商用解决方案。通过分析，作者认为目前已有8%的运营商在部署IMS，其中超过60%的运营商将在2007年左右开始部署IMS，范围遍及美洲、欧洲和亚洲。尽管IMS全球部署的规模都不大，网络架构也不是真正意义上的完整的IMS架构，但从中却可以看出各运营商对IMS战略性的关注以及国际上各主流设备商对IMS开发支持的力度。 </p><p>　　（2）软交换与IMS技术的互补性促进了对IMS的研究 </p><p>　　中国从1999年开始研究软交换，经过几年的研究、试点、完善，目前中国的软交换网络已经成为世界上最大的软交换网络，无论是在容量规模、业务规模还是用户规模上都堪称世界之首，多项基于软交换的文稿被ITU-T（国际电信联盟）采纳，树立了中国在国际通信技术领域的学术地位。所有这一切不仅标志着中国的电信网络技术研究、创新能力显著增强，也标志着中国的电话网成功进行了电路交换向分组交换的平滑演进。与此同时，IMS以其标准的体系架构、更加灵活的业务提供方式、统一的用户数据管理和接入方式松耦合等多种新的技术理念，促使运营商开始进一步思考：IMS与软交换是否为替代关系?IMS所倡导的理念是否能够真正实现?为此包括中国移动和中国电信在内的国内各大运营商纷纷开始进行IMS技术论证与试验。 </p><p>　　（3）对网络融合技术的高度关注带动了IMS的发展 </p><p>　　目前电信市场竞争日趋激烈，如何更好地实现以客户为中心的经营理念，通过综合的业务体验以及“一揽子”的统一服务体验来吸引和留住用户。如何以尽可能低的网络建设和运营维护成本，快速灵活地响应多变的市场需求，已经成为摆在电信运营商面前的严峻任务，网络融合为实现这一目标提供了可能。IMS是实现网络融合的重要技术基础，是实现网络在控制层面融合的首选技术，正是因为各运营商对网络融合的关注已经上升到战略高度，所以带动了IMS各项技术研究和论证的全面展开。 </p><p><b>2、IMS的发展现状和研究热点 </b></p><p>　　从国际标准成熟度来看。IMS已形成了多个阶段性标准。其中，可用于移动通信的IMS标准已基本成熟，3GPP（third generation partnership project，第三代合作伙伴计划）R5定义了IMS的基本框架，支持3G接入方式；3GPP R6的功能和接口定义的可操作更强，可支持3G和WLAN接入方式，还增补了多种应用业务标准规范。而可同时为固网SIP用户和移动网用户提供的、可控的IMS标准还处于初级阶段，这主要体现在ETSI TISPAN R1（欧洲电信标准协会，面向高级网络的电信与互联网融合业务与协议，版本1）标准刚刚发布，而ETSI TISPAN R2标准、3GPP R7标准仍在研究过程中。 </p><p>　　从目前运营商试验部署的侧重点来看，移动运营商主要是将IMS与现有移动网配合，提供PoC（push to talk over cellular，手机一键通）、视频共享等多媒体增值业务。例如，中国移动在对设备厂商进行第一期IMS实验室测试的基础上。继续开展“IMS业务体验环境”的测试并计划在全国试点开展IMS业务测试。固网运营商主要采用IMS为固网企业客户提供IP Centrex业务，为公众客户提供VoIP第二线业务，固网移动综合运营商希望通过统一的IMS核心网接入固定和移动用户。此外，还有许多运营商关注用IMS技术实现传统PSTN的退网替换问题。 </p><p>　　近期IMS研究热点主要有以下几个方面： </p><p>　　（1）IMS国际标准趋于统一 </p><p>　　不同组织制定的IMS标准之间的相互引用越来越密切，TISPAN R1引用了3GPP R5标准，而3GPP R7、R8标准将借鉴TISPAN R1的研究成果。此外，OMA（开放移动联盟）标准被直接引用作为IMS业务层的相关标准。与此同时，将IMS标准制定组织本身进行联合统一的呼声越来越高。考虑到TISPAN与3GPP在IMS标准制定领域工作的相似性以及制定固网移动融合IMS技术标准的需要，已经由3GPP和ETSI TISPAN发起成立了一个临时特别工作组。称为3GPP OP（organizational partner）ad hoc小组，目的是协调管理TISPAN与3GPP两个组织的联合协作，基于现有的3GPP IMS标准，制定全球通用的、可同时用于移动、固网、固网移动融合的IMS标准。其成员包括ATIS（alliance for telecommunications industry solutions，美国电信行业解决方案联盟）、ARIB（association of radio industries and businesses，日本无线工业及商贸联合会）、CCSA（China communications standards association，中国通信标准化协会）、TTA（telecommunications technology association，韩国信息通信技术协会）、TTC（telecommunications technology committee，日本电信技术委员会）等，并且已邀请了3GPP2/TIA（telecommunications industry association，美国通信工业协会）、CableLabs、WiMAX论坛等参加，并准备邀请ITU-T加入进来，预计将在2007年上半年明确人员，组织整合、细化计划。 </p><p>　　（2）对当前基于固网移动融合控制理念的IMS标准的继续完善仍是重点 </p><p>　　通过IMS实现固网移动IP多媒体业务的统一控制是目前业界普遍认同的一个理念，IMS国际标准制定工作将继续重点研究以下内容： </p><p>　　●IMS支持多种固定、移动、无线接入方式的研究。除了进一步完善现有3G、WLAN、xDSL接入外，将继续考虑对WiMAX、FTFx等接入方式的支持。 </p><p>　　●电路域与IMS域的协作（CSI）问题。其实质是不同业务分别由两个网络提供，实时类业务由CS域提供，非实时业务由IMS域提供，最终在终端实现不同业务的协同，这些功能对终端能力的要求较高。 </p><p>　　●跨网络的语音呼叫连续性（VCC）问题。其核心是如何以IMS为无缝语音切换的控制核心，实现跨IMS和电路域的语音呼叫连续性，同时继续深入考虑更为细致灵活的移动性管理问题。 </p><p>　　●对传统电话网补充业务的仿真问题。这个是所有传统运营商都十分关注的问题，一方面它涉及用户体验是否降低，另一方面在许多国家和地区，特别是欧洲，电信监管部门对运营商在提供新技术、新网络的过程中，能否对原有业务有效兼容有明确的监管政策，因此一些运营商希望对IMS能否合理继承PSTN原有的补充业务进行深入研究。 </p><p>　　（3）对IMS理念外延范围的拓展是新热点 </p><p>　　IMS的经典理念是实现固定移动IP多媒体业务的统一控制，然而，IP多媒体业务并不是运营商关注的惟一业务，如何向家庭网络和IPTV等业务领域拓展，并力争将IP多媒体业务、家庭网络和IPTV以及其他应用业务揉合形成一个整体，已经成为运营商普遍关注的热点问题。TISPAN等国际标准组织，已经开展了前期研究，考虑能否将实现IP多媒体业务的IMS体系架构进行拓展以实现业务能力的拓展和多业务协作等问题。如目前已经并行开展了基于IMS的IPTV体系架构和非基于IMS的IPTV体系架构研究（如数字视频广播）等。 </p><p>　　（4）基于现有网络技术设备条件，部署前期IMS并实现业务和网络的平滑过渡是必须解决的实际问题 </p><p>　　IMS是一套以SIP为核心的、完整系统的网络架构体系，本质上是以SIP为主体，同时要求终端、接入、承载、业务和运营支撑等多方面网络协作配合。然而，符合IMS体系要求的完善的体系架构不可能一蹴而就，如何基于现有不完善的技术设备条件部署前期的IMS网络，以尽快发挥新技术优势，将是近期研究重点。此外，还要解决现有的大量的非IMS技术体系的网络和业务如何向IMS平滑过渡的问题。 </p><p>　　针对这个问题，一种解决思路是在现有IMS国际标准体系中对如何支持非IMS的部分进行小的修补，如ETSI TISPAN等正在研究的EarlyIMS问题，目标是如何实现将2．5代移动通信终端接入IMS时的终端用户鉴权；另一种解决思路是吸收IMS体系的优秀思想，但同时对IMS未涉及的非SIP网络和业务进行标准化，如Verizon在2006年8月联合思科、朗讯、摩托罗拉、北电和高通等提出了A-IMS（advances to IMS）的思想，通过对IMS体系架构的大力扩展和补充，试图解决移动运营商实际面临的基于非SIP网络（如cdma2000 1x EV-DO）演进的平滑性问题。 </p><p><b>3、IMS下一步的关注焦点 </b></p><p>　　目前IMS的实际运营部署仍处于发展初期。在当前的电信市场环境下，预计以业务市场驱动为主、网络技术驱动为辅的IMS网络发展模式将是大多数运营商的理性选择。 </p><p>　　其中，在业务市场驱动方面，运营商应重点解决好下列问题：在高附加值的多媒体业务领域充分挖掘市场潜力；如何与互联网同类应用进行博弈以及引导用户进行业务体验习惯的平滑迁移等。 </p><p>　　在网络技术方面，业界应重点考虑下列本质性问题：以SIP为核心的IMS技术，其理想的能力范围应该有多大?除了解决固定移动IP多媒体业务的统一控制之外，是否有必要以及是否能够采用基于SIP的IMS体系架构来解决其他更为广泛的问题? </p><p>　　从运营商实际网络技术演进的角度，应重点考虑下列问题：从实现PSTN退网替换和提供多媒体业务两个角度，平衡好软交换技术与IMS技术的关系，平稳实现从现有非IMS业务和网络向IMS业务和网络的平滑过渡。 </p><p>　　在通信领域，一项新技术总是要经历从概念、膨胀、回落、实际应用这样一条路线。根据著名咨询公司Gartner的预测，IMS目前仍处于技术膨胀阶段的上升期，预计2～5年内将走向成熟。在技术神话破灭后，脚踏实地的反思和改进将有助于IMS真正商用。</p>