IP多媒体子系统IMS设计和实现 计算机专业VIP免费

IP多媒体子系统IMS1.前言在经历了十几年的高速发展后，移动运营商越来越认清了一条重要的规律，那就是电信业务必须不断地发展以不断满足经济发展以及人们生活、工作和娱乐的通信和信息需求。目前，Yahoo!Messenger和腾讯QQ等多媒体业务早已风靡全球。然而，它们是建立在固定Internet网络良好能力的基础上的，没有任何通信和接入的质量保证，因此，迅速开发移动IP多媒体业务是当前电信运营商的当务之急。IMS的全称是“IPMultimediaSubsystem”，即基于IP的多媒体系统，也称IP多媒体子系统。IMS系统为下一代基于IP的移动网络提供了面向分组数据包交换的多媒体服务及平台。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。(IMS的概念引入)2.IMS的定位(技术特点和结构组成)IMS在3GPP(国际第三代移动通信组织)Release5版本中提出，，旨在提供增强型IP服务的一个全方位框架，是对IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称。它的初衷是以目前的全球移动系统通信（GSM）核心网络为基础，重点开发面向第三代移动系统的通信规范，及支持该系统的无线电接入技术。后来经过修改，其任务又涉及GSM规范及其相关无线电接入技术的维护与开发工作。R5主要定义IMS的核心结构，网元功能、接口和流程等内容；R6版本增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和无线局域网（WLAN）接入特性等；R7版本加强了对固定、移动融合的标准化制订，要求IMS支持数字用户线（xDSL）、电缆调制解调器等固定接入方式。软交换技术从1998年就开始出现并且已经历了实验、商用等多个发展阶段，目前已比较成熟。全球范围早已有多家电信运营商开展了软交换试验，发展至今，软交换技术已经具备了替代电路交换机的能力，并具备一定的宽带多媒体业务能力。在软交换技术已发展如此成熟的今天，IMS的出路在何方?又该如何发展和定位呢?首先需要对IMS和软交换进行较为全面的比较和分析。如果从采用的基础技术上看，IMS和软交换有很大的相似性：都是基于IP分组网；都实现了控制与承载的分离；大部分的协议都是相似或者完全相同的；许多网关设备和终端设备甚至是可以通用的。IMS和软交换最大的区别在于以下几个方面。（1）在软交换控制与承载分离的基础上，IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离；（2）IMS起源于移动通信网络的应用，因此充分考虑了对移动性的支持，并增加了外置数据库——归属用户服务器（HSS），用于用户鉴权和保护用户业务触发规则；（3）IMS全部采用会话初始协议（SIP）作为呼叫控制和业务控制的信令，而在软交换中，SIP只是可用于呼叫控制的多种协议的一种，更多的使用媒体网关协议（MGCP）和H.248协议。总体来讲，IMS和软交换的区别主要是在网络构架上。软交换网络体系基于主从控制的特点，使得其与具体的接入手段关系密切，而IMS体系由于终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议，IP技术与承载媒体无关的特性使得IMS体系可以支持各类接入方式，从而使得IMS的应用范围从最初始的移动网逐步扩大到固定领域。此外，由于IMS体系架构可以支持移动性管理并且具有一定的服务质量（QoS）保障机制，因此IMS技术相比于软交换的优势还体现在宽带用户的漫游管理和QoS保障方面。（将软交换同IMS相比较，意在帮助理解IMS）一个IMS包括一个或多个CSCF（呼叫会话控制功能）、MGCF（媒体网关控制功能）、IMS媒体网关、MRFC（多媒体资源功能处理器）、SLF（订购关系定位功能）、中断网关控制功能和应用服务器。图IMS分层体系结构IMS主要使用了如下组件：归属用户服务、呼叫会话控制功能、安全网关、IP媒体服务器、及应用服务器。归属用户服务(HSS)主要存储用户和服务相关的数据，如用户身份、注册信息、接入参数和服务触发（service-triggering）信息等。HSS还具备：用户定位功能――定位分组和公共陆地移动网络（PLMN）的用户地址，并存储客户所使用的电话类型，及使用服务时所在位置等信息...