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IMS体系结构中的业务创建

IMS是国际公认的NGN和3G标准之一,满足多厂商互操作性和漫游功能,具备负载控制、计费管理和安全功能。它可与现有话音和数据网络完美集成,并引入了IT领域的多种主要特性。因此IMS当之无愧地成为了“固定――移动网络融合”以及基于使用价值收费的下一代多媒体业务的主要支持标准。

 

日常生活场景

Anna从机场出来,在出租车中拨打同事Andrew的手机,想对一个重要建筑项目交换一下意见。Anna激活了电话的视频模式以便向Andrew确切展示她所谈到的事物。

 

Andrew一边在他的手机上浏览这些图像一边与Anna讨论如何以最好的方式开展工作。Anna又从她的好友列表中选择了项目工作组,查看可以在线提供帮助的人,并同时启动了PTT(push to talk)群组对话功能,邀请了另两位同事加入。

 

John打开了一个演示文稿与其他同事分享。Anna在路上用移动电话参与会议,一到办公室后就立即切换到了电脑上。

 

IMS在Anna与同事之间的交流中起到了什么作用?

 

这次交流从传统的电话开始,在对话期间由于需要展示和分享实物所以呼叫转入了视频模式。当用户需求发生改变时这项服务以现有通信方式为基础添加了更丰富的内容来满足用户需求。

 

这些服务不指定接入类型或终端。使用固话和移动设备都可以参与视频会议。IMS通过支持与接入类型无关的业务一致性来进行这种整合。借助图片、图像、视频电话和组合多媒体业务,用户可以使用任何通信媒体组合改变其通信模式。

 

IMS体系架构概述

要想做到这些,IMS体系架构(图1)是必须的。

                    图1 IMS分层体系结构简图

 

业务应用层由应用和内容服务器组成,负责为用户提供增值业务。如IMS标准中规定的通用业务使能模块(如呈现管理和组群列表管理)可以像执行SIP应用服务器中的业务一样进行部署。

 

控制层由网络控制服务器组成,负责管理呼叫或会话设置、修改和释放。这些服务器中最重要的是CSCF(呼叫会话控制功能),也就是常说的SIP服务器。而且该层还包括多种支持功能如监控、计费以及运营维护功能。边界网关负责与其他运营商网络和/或其他类型的网络之间的互通。

 

连接层由用于骨干和接入网络的路由器及交换机组成。

 

业务创建和实施

在IMS网络出现之前,每项业务都像一个孤岛,拥有自己的专用业务节点。连接业务的唯一方法(比如业务组合)是通过互通协议连接。在没有任何通用业务和控制框架的情况下,每项新业务都可能需要从起点开始重新设计和实施。

 

随着IMS体系结构的引入,很多功能都可能重新用于快速业务创建和实施。IMS业务存在于应用服务器中,这意味着他们属于IMS应用层(确定业务控制的各方面)。比如IMS可以确定如何路由业务请求,支持哪个协议,如何计费,以及所支持业务组合等。

 

单个应用服务器可以提供多项业务比如电话和消息业务。在一个应用服务器中部署多项业务可降低IMS核心控制层中CSCF的工作负载。

 

公共功能

IMS通过采用水平体系结构进一步推动了分层体系结构概念的发展,在水平体系结构中,业务使能和公共功能都可以重新用于多种应用。IMS中的水平体系结构还特别对互操作性和漫游做出了规定并提供了负载控制、计费和安全管理等功能。

 

采用IMS水平体系结构,运营商无需再使用传统的垂直“烟囱”方式来部署新业务。如图2所示。

图2  IMS如何支持运营商摆脱垂直的“烟囱”式业务实施方式,而选择带有公共功能的水平分层体系结构

 

构建和维护传统网络结构(为了支持新业务功能需要计费管理、状态管理、组群和列表管理、路由和监控等方面的配合)是非常昂贵和复杂的。在IMS出现之前的网络中,必须为每项业务独立实施每一层,而且为了实现互通性,必须重复投资大量网络和终端设备。

 

IMS提供大量公共的通用结构和实施功能模块,而且这些通用功能模块可以重新用于网络中所有业务。这些公共功能包括组群/列表管理、呈现管理、监控、运营管理、目录、计费和业务部署等。

 

通过重新利用IMS提供的通用基础设施、支持标准和能力不仅可以加速和简化业务创建和交付流程,还可以最大程度地降低运营商的运营支出和资本支出。

 

IMS的另一项优势是实施各业务所需的运营管理能力更加通用,而不是要求针对每种业务都需要完全不同的专业运营能力。

 

业务使能

IMS采用基于通用使能组件“一次编写,多次使用”的方法,非常便于多媒体业务的创建和实施。IMS体系结构中这些主要元素就是所谓的业务使能组件。它们代表着可以重复使用的通用业务创建模组。为流行业务应用开发的业务使能组件可以成为“全局使能模组”,并自动包含在新型应用和业务中。

 

IMS中有大量业务使能组件,但最重要的两个是呈现业务管理和组群列表管理。

 

呈现管理
呈现管理业务支持程序可帮助一组用户来了解他们能够与组群当中其他哪些用户进行通信以及采用何种通信方式。它可以支持个人与个人以及其他通信方式的转换比如在连接(激活地址簿)之前支持用户互相“查看”或对方用户重新在线时收到通知。

 

组群列表管理
组群列表管理业务使能组件允许用户创建和管理基于网络的组群定义(用于在网络任何地点中访问业务)。这一使能组件中有一些通用功能用于通知组群定义所做出的改变。组群管理的应用实例包括:个人好友列表;“屏蔽”列表;公共/专用组群(如轻松定义虚拟专网服务的业务包);接入控制列表;公共或专用聊天组群等。

 

业务实施

IMS在个人业务实施方面采用比传统网络更加面向用户的方法。

 

在IMS出现之前用户只能通过专用业务规范、独立的接入点访问个人业务。

 

业务服务器的控制往往是基于专有协议的。业务体系结构也以单一类别业务为中心,可扩充性只限于同一类别业务。

 

借助于IMS,用户可以通过动态关联、以用户数据为中心、业务层独立并且标准的接入点CSCF访问个人业务。用户在登录时,或者系统收到发送自用户的请求时,会将CSCF资源动态分配给用户。到应用服务器的路由控制是与业务独立且标准化的方式。业务体系结构以用户为中心具有高度的可扩充性。

 

简单地访问业务

IMS大大简化了运营商和用户在鉴权中的登录过程。

 

在IMS出现之前,每种业务通常使用各自的方法对用户鉴权。这些方法通常是基于不同标准或专有协议的。为了减少对用户反复鉴权,只得采用较低级别的鉴权来替代。运营商需要引入一种特殊的单点登陆(SSO)服务,以避免访问多个业务时需要重新鉴权。

 

用户一旦通过IMS业务鉴权,即可访问所有授权使用的IMS业务。CSCF会在用户登录时处理鉴权。当它收到业务请求时,SIP应用服务器(AS)可以验证已鉴权的用户。

 

便于使用

面向最终用户的最重要接口之一是联络方列表。该列表不仅会列出用户的联络信息,也会显示用户可以访问的终端和业务。当最终用户登录到移动电话或PC软件客户端时,系统会自动更新到用户的最新状态。

 

业务互操作性

IMS使运营商之间的联系能够得到多方面的利用。IMS在运营商之间可为每种业务建立统一的互通关系,而不是针对每种业务开发不同的互通网关和协议。

 

现在,当一个用户想接入另一个用户的业务时(比如查询对方状态或位置),就必须路由到另一个用户的业务逻辑中,并向另一个用户的运营商发出请求。此外,这也会涉及面对专有业务的网络间接口、路由、业务接入点和安全措施,所以也需要特定的运营商之间的业务开放协议。

 

IMS一旦到位,访问其他用户的业务将属于IMS标准网络之间的问题,这对于所有的IMS个人业务普遍适用(如图3所示)。路由请求中将不包括对用户的运营商具体业务发出的请求。

 

运营商之间的网络间接口如果建立在IMS体系架构上,就可利用运营商之间的通用业务协议、路由、业务网络接入点和安全措施。

          图3 采用IMS后,运营商业务互操作性的差别

 

在终端中创建业务

IMS业务需要用户设备中具备IMS/SIP客户端(包括GUI、业务逻辑、路由和查找发现功能) ,以便能够与网络侧服务器通信――在某种意义上就是对网络中的业务逻辑进行映射。IMS/SIP终端通过许多应用都可重新使用通用核心功能,并且这些应用可以并存于同一个用户设备上。由于通用核心功能的存在,将会显著减小部署新业务时所需的额外工作量。

 

在用户终端中采用IMS/SIP逻辑,意味着这种体系结构可真正跨越端到端结构。

 

与传统网络配合

今天的运营商网络可提供众多业务,IMS业务能够与这些业务完美的配合,从而避免了客户流失,同时也可普及新的业务以及充分利用现有的投资。这对于运营商至关重要。传统网络和IMS业务之间的协作,会根据每个域和用户终端所实际支持业务的不同而变化。任何协作都必须以用户的体验为关注前提。

 

例如,IMS中的呈现业务必须支持不同的呈现业务服务器域之间的配合,使不同的用户可以注册到其他人的同种业务服务器,并将它们加入自己的联络列表。

 

另一个重要的协作案例发生在IMS和现有的智能网络(IN)业务(例如虚拟专网)之间。例如这可以使IMS业务使用现有的缩位号码计划:SIP AS会查询IN VPN的完整号码以完成呼叫。

 

如欲了解更多爱立信IMS解决方案,请登陆www.ericsson.com.cn《解决方案》和《技术》栏目。