基于IMS的业务融合技术及应用

【摘要】IMS是构建在分组域核心网之上、以SIP为控制协议的多媒体业务系统，是目前国内三大运营商热衷的技术，也是三网融合之路上的又一新星。基于IMS的业务融合，现阶段主要通过现有移动网或固网将呼叫通过锚定方式转接到IMS核心网，再由IMS核心网触发业务平台实现。

一、引言

全业务经营是各运营商今后发展的重点，智能化、融合化、宽带化、扁平化是核心网络进一步发展的目标。

IP多媒体网络（以下简称IMS）是基于IP的多媒体业务与会话控制核心网络。IMS各网元间的接口为基于SIP协议的开放接口，其灵活性和标准化为支持广泛业务提供可能，为此IMS支持各种融合业务的公共平台，不依赖于任何接入技术和接入方式，同时IMS具有解决业务嵌套的能力，解决了业务增多之后的嵌套问题。因此IMS已被业界认同为实现固定移动融合（全业务）的网络解决方案。

本文从IMS网络架构入手，对基于IMS的业务融合方案、应用及关键的锚定技术进行研究。

二、IMS网络架构

IMS网络的结构如图1所示：

IMS网络由业务层、控制层、终端组成，不同层面之间采用开放接口协议，提供以IP为承载的、基于SIP协议的多媒体会话业务的控制能力和业务提供能力，支持1x/HRPD、WLAN、xDSL、LAN、光纤接入、支持传统POTS电话的接入，并可以与移动网、固定电话网以及其他网络互通。

IMS业务层网络完成IMS业务的提供、执行IMS业务能力的抽象与开放。各IMS业务能力之间可以相互调用，并且能够开放给自营业务平台，还能够通过业务能力开放网关开放给第三方业务平台。业务能力开放网关的开放方式包括WebService接口开放、Mashup平台开放、Widget组件形式开放等。

三、基于IMS的业务融合

业务融合指用户可以通过不同接入手段而使用网络所有业务。业务融合主要受市场竞争和对业务需求驱动。业务融合的最终目标是使用任何终端设备，选择一个最适合用户所处位置和需求的网络，实现任何业务的能力。业务融合使通信更容易和方便，既扩大了用户的活动空间，又节省费用。融合的目的就是结合各种网络的优势，在基本业务的基础上提供丰富多彩的增值业务。

目前基于IMS的业务融合方案为：为不同的控制层引入统一的业务层。从用户体验，也就是从终端上来看，融合或者说集成更加深入，拥有多种终端的用户从不同的接入网都能使用相同或相近的业务。由于业务层（包括业务提供层和业务管理层）的融合并且引入了IMS，互联互通主要会在IMS和其他各种接入网络的媒体和信令控制层之间进行。本身支持IP的终端可以选择连接IMS网络，也可以选择连接其他IP网络，如软交换和Internet等；本身不支持IP的终端仍然通过传统网络使用业务。即：在此阶段IMS不能管理所有的接入网，但在和其他多种网络需要互通的时候，IMS可以在其中扮演网关（信令和媒体转换）的角色。IMS可以被看作是支持IP多媒体业务的、功能强大的智能网，为IMS管理的所有用户终端（UE）都提供统一的业务。但由于IMS并不能管理全部的UE，因此在和其他域的互通过程中IMS的能力会受到限制，而UE在跨越不同的接入网时也会感到业务的不连续，甚至不能使用。

四、融合技术应用

通过IMS的业务融合技术，运营商可以通过移动网、固定电话网、宽带接入网等多种网络为用户提供统一业务。

应用场景一：移动网用户通过锚定AS与固网用户实现融合业务。

实现过程为：当现网移动用户或者固网用户签约IMS域业务时，移动用户采用Anchor AS锚定方式，固网用户采用SHLR锚定方式，用户的全部呼叫消息都要路由IMS网络，由IMS域网元（业务AS、CSCF、MGCF等）执行各种业务处理逻辑。IMS作为客户端触发业务平台。

应用场景二：IMS软终端呼叫移动网手机（与固网POS机、IMS软终端同时绑定同振业务）的虚拟网、点击拨号的多业务嵌套。

这三个业务的使用场景分析如下：同振为被叫业务；虚拟网为主叫业务；点击拨号在软终端发起呼叫时为主叫业务；点击拨号在手机为被叫时为被叫业务（软终端不会直接作为被叫）。由于有点击拨号业务嵌套，从业务逻辑看，点击拨号业务必须是主叫的第一个业务和被叫的最后一个触发业务。由于同时要做点击拨号业务触发，基于WIN协议的局限性，此场景不能在移动网进行虚拟网触发；同时由于目前固网无法触发点击拨号软终端，因此此场景只能在IMS域做触发。

该场景多业务嵌套流程如下：IMS软终端发起呼叫；IMS根据主叫软终端的业务属性，触发点击拨号平台，点击拨号将主叫号码改为对外号码，继续接续；IMS根据主叫软终端的业务属性，触发第二个业务-虚拟网业务平台，虚拟网业务平成主被叫长短号变换，继续接续；呼叫走入被叫流程，IMS查询HSS得到被叫业务属性，触发同振业务；IMS根据被叫手机的业务，触发第二个被叫业务-点击拨号，点击拨号触发同振，被叫软终端振铃；IMS将呼叫转至移动网，最终接续被叫手机；IMS将呼叫转至固网，最终将呼叫接续到被叫固话。

五、融合关键技术

基于IMS的业务融合关键技术是在呼叫过程中实现了呼叫锚定（Call Anchoring）。锚定就是将各种传统接入方式的终端用户的呼叫通过某种方式路由到IMS域，使这些用户能够享受IMS业务的过程。对于运营商来说，锚定业务可以极大的提高竞争力，在IMS网络演进过程中占据有利地位，同时节约更多的成本；对于用户来说，可以不用更换号码提前享受IMS丰富的业务，如融合Centrex、VCC等。移动网锚定过程由锚定AS将被叫号码改变为指定的路由码，将原被叫号码存放于原被叫信息中，由GMGW或者GMSC通过话路路由方式将呼叫接续到MGCF进入IMS域。基于ANSI和SIP协议，锚定服务器在组网上作为端设备同时接入CS域和IMS域，在网络中的位置如图2所示：

配合IMS计费模块包括两个方面：配合锚定用户主

叫计费、配合锚定用户被叫计费。对于有特殊计费要求的锚定业务，锚定AS上需要配置业务的相关信息，锚定AS根据主被叫的关系，将计费前缀添加在被叫号码前发给计费系统。

六、结束语

IMS以其业务、控制、承载完全分离的水平架构，集中的用户属性和标准开放的业务接口、灵活的IP多媒体业务提供等特性，成为移动网和固网业务融合的基础。基于IMS的业务融合符合整个通信网络和业务融合的方向。IMS架构的引入，使各业务平台和各控制层核心网间、业务平台内能力组件间以及业务平台间的接口标准化。基于IMS的业务融合技术，为全业务运营商降低了部署3G网络的成本并增强了核心层的控制和业务支持。

参考文献

[1]马瑞. IMS锚定技术.华为技术有限公司，2010.5

[2] Gonzalo Camarillo，张同须等译. 3G IP多媒体子系统IMS―――融合移动网与因特网.北京：人民邮电出版社，2006