慧聪网首页所有行业资讯中心企业管理商务指南展会访谈行业研究博客慧聪吧找供应找求购免费注册立即登录加入买卖通即时沟通网站导航

IMS与FMC的关系

2006/6/21/11:22 来源:通信世界网 作者:文军
    一、固定/移动融合

   FMC的产生原因

    1.IP技术和WLAN/WiMAX接入对固定/移动网络融合的影响

    传统的固定网络和移动网络,由于各自面对的接入方式的不同,因此,在网络建设方面有着各自的技术特点以及不同的网络发展方向。

    比如,传统PSTN运营商,延续其传统的双绞线POTS接入方式,为企业和家庭用户提供的是固定语音业务。随着ISDN技术的产生,固网运营商可以为用户提供128Kbit/s的数据接入服务,而新的ADSL/Cable接入技术的到来,固网运营商则可以为用户提供更高的接入速率。但是,无论上述哪种接入方式,固网为用户提供的都是固定方式的接入,用户缺乏普遍的移动性,只能在固定的场所和终端上使用,固网无法为用户提供全方位的服务,尤其是提供移动中的业务。

    而传统的蜂窝移动运营商,无论是采用GSM/UMTS技术,还是CDMA技术,其接入特点是具有较好的用户移动性,但是,相对于固网接入的ADSL(最高下行8Mbit/s)/Cable(最高下行38Mbit/s)的高速率、高带宽,无论是UMTS的384kbit/s,还是CDMAEV-DO的2.4Mbit/s,还是最新的HSDPA(最高14.4Mbit/s)接入技术,均无法与之匹敌,因此,尽管先天具备了较好的用户移动性,但是在接入速率上,蜂窝移动系统依然无法与固定网络竞争。

    随着Internet的产生和普及,基于IP技术的各种多媒体应用,如雨后春笋一般出现,MSN、Skype、Email等应用如火如荼,在短短的3-4年内,Internet迅速培养了大量的用户群体。

    这种现象为固网运营商和移动网运营商提供了许多有意义的启示,即基于IP技术的多媒体应用,将是争取用户、提高ARPU值的核心竞争力。同时,相对于传统TDM信令的业务实现方式,基于IP技术的业务实现方式具有方便灵活、快速通用的特点,因此,固网运营商和移动网运营商纷纷把其网络演进的方向,不约而同地指向了基于IP技术的网络。比如,固网的下一代核心网NGN,就是基于IP协议和开放接口的软交换技术,而移动网的下一代核心网R4版本,也引入了移动软交换技术,和IP方式承载的信令和语音,在其R5的版本里,更是新引入了一个全新的IP网络—IMS(IP多媒体子系统),为移动用户提供IP多媒体业务。

    因此,从网络演进的大方向上看,无论是固网运营商,还是移动网运营商,其下一代网络的基础和业务的实现方式,已经不谋而合。

    与此同时,随着802.11b(2.4GHz,11Mbit/s)、802.11a(5.8GHz,54Mbit/s)、802.11g(2.4GHz,54Mbit/s)WiFi技术的快速大规模商用,其高接入带宽和方便快速部署的特点,已经引起了固网/移动运营商的高度关注。尽管WiFi的覆盖范围有限(300英尺/92米),但是,用WiFi来覆盖热点地区,为用户提供无线固定接入和游牧方式接入,是性价比较好的接入手段。

    而基于802.16e的WiMax,相对于802.11系列的WiFi,则具有更好的覆盖(30英里)、更强的穿透性、更高的传输速率(75Mbit/s)、更好的电池效率等特性。同时,在原有WiFi固定和游牧方式基础上,也具备了较好的移动性,因此,被业内普遍认为是固网、移动网接入方式的较好补充。

    因此,随着IP技术和WiFi/WiMAX技术的成熟,原有固网/移动网的边界已经开始模糊,业务已经开始互相渗透,网络融合的内部条件已经成熟!

    2.最终用户对业务的需求,是固定/移动融合的强大外因

    随着繁多的IP多媒体应用在Internet上的出现,广大最终用户已经不再满足于使用PC终端访问Internet,而希望使用一个多功能的移动终端,无论移动到何处,处于何种接入方式下,Cellular移动蜂窝系统、WiFi/WiMAX覆盖、室内ADSL/Cable接入,均可使用原有的通讯业务,如语音业务和短信业务,同时,也可以随时随地享受相同的IP多媒体业务,而不受接入手段的限制。此外,在业务结算方面,用户也希望运营商可以提供统一的业务计费账单,即在一张账单上包括所有业务的计费详单。

    因此,用户对业务融合的需求,不仅需要实现终端层面的融合,也需要实现业务层面的融合。对于固定、移动运营商而言,为了满足用户对业务融合的需求,实现全方位立体化的贴身服务,提高用户的忠诚度,降低转网率,提高ARPU值,就必须创造一个融合的网络环境。

    二、3GPP IMS简介

    IMS是3GPPRelease5新定义的IP多媒体子系统,制定当初的目标是为UMTS/WCDMA的无线接入方式,提供一个可控制的,有QoS保证机制,使用统一业务接口的并且兼容现有的CAMEL和ParlayAPI 接口的多媒体业务支持平台。

    目前,3GPPRel6的IMS已经在2004年12月截稿,Rel7的IMS尚未冻结。

    参见图1“3GPP R6 IMS网络参考图。”



    从3GPPIMS的框架体系结构上看,虽然最初只针对SGSN/GGSN方式的接入,但是,它对上层应用支持的良好的通用性、基于SIP协议的IP多媒体业务实现方式、IP技术接入手段的无关性以及统一用户管理、鉴权认证、QoS控制和计费,已经满足了固定/移动融合的基本要求。

    具有IMS能力的终端设备,无论是移动终端、固定终端还是多模终端,内置IMS客户端和SIP协议栈,可以针对新的IMS应用服务器下载不同的应用客户端,即“即插即用”的新业务引入方式,从而减少终端对于新业务依赖性。

    三、3GPP IMS对固定/移动融合的支持

    固定/移动融合的建设,不仅要考虑用户终端层面的融合,还要考虑网络控制层面的融合以及应用层面的融合。

    从用户终端层面上看,支持固定/移动融合,需要引入双模或多模终端,即Cellular、WiFi、WiMAX及Bluetooth等支持多种接入技术的终端。3GPPIMS对固定/移动融合,在终端层面上,需要在该双模或多模终端上内置SIP的客户端和协议栈。

    从网络控制层面上看,支持固定/移动融合,无论是固定还是移动接入方式,都需要采用相同的业务实现模式、统一的用户管理、统一的鉴权认证、统一的计费以及统一的业务平台接口。3GPPIMS对固定/移动融合,体现在使用基于SIP的呼叫流程,通过HSS为IMS用户提供用户管理,鉴权认证,通过ISC接口与IMS应用服务器实施业务的互操作。

    从业务应用层面上看,支持固定/移动融合,即使用统一的业务平台为各种接入方式提供相同的业务,用户不会因为接入方式的改变,而影响到对业务的使用。3GPPIMS对固定/移动融合,该层面上,体现在IMS应用服务器对用户的接入方式的无关性。

    从目前的技术发展来看,主要有两种思路,一种基于UMA技术,另一种基于IMS技术。两种方式相比,各有特点。UMA是通过WLAN接入方式,通过UNC接入到2G的电路域MSC上,用户在UMA系统下,其行为就如同普通的电路域终端一样,只不过其空中的业务承载为VoIP方式。UMA实施起来比较方便,对2G电路域核心网没有特殊要求,可以像无线的室内分布系统一样,将用户在家庭或企业内部的语音业务,由固网分流到移动网。IMS方式相对于UMA较为复杂,但是可实现的功能强大,本文论述的内容主要针对基于IMS的固定/移动融合思路。

    1.基于IMS的固话业务仿真和模拟

    对于利用IP技术实现PSTN/ISDN固话业务仿真(PSTN/ISDNEmulation)的实现方式,目前在业界,尤其是在传统固网运营商和固网标准化组织内部,存在着两种思路:一种是利用固网软交换作为仿真子系统,即CSbasedPES;另外一种是扩展3GPP IMS原有框架以实现PSTN/ISDN固话业务仿真,即IMS based PES。

    利用固网软交换作为仿真子系统,其优点在于固网软交换设备目前已较为成熟,可以很快地商用部署并且完全继承传统PSTN/ISDN业务,但是,这种方式也有一定的缺点。由于软交换网络与IMS核心网是两种截然不同的体系,两者之间没有融合关系,仿真子系统很难统一到IMS体系框架中去,二者无法实现网络控制层面的统一和融合,也难以实现统一的多媒体业务提供。尤其是对于可能获得移动牌照的固网运营商而言,无论是新建还是升级蜂窝移动网络,IMS是其网络演进的必然方向。如果采用通过CSbasedPES的方式提供固话仿真业务,那么,作为一个全业务运营商而言,不得不需要同时建设、维护和发展两张网(固网软交换网络和IMS网络)来服务于自己的用户。比如,当用户在户外使用视频业务时,使用移动终端访问IMS核心网上的视频业务平台;而当用户处于家庭或企业范围内时,若要使用固定终端使用视频业务,则需要通过固网软交换访问位于固网软交换之上相关业务平台。但是,由于固网软交换和IMS是两个独立的体系和不同的业务实现机制,运营商不得不为这两个体系分别搭建业务平台及用户管理和计费结算系统等。

    在3GPPIMS体系架构下的PSTN/ISDN仿真子系统,其优点是仿真子系统可以与移动接入方式一起共享IMS的统一业务平台,用户管理和计费结算等功能。因此,这样的网络建设,对于一个全业务运营商是最为有效的,尤其对移动运营商而言,在为移动用户建设IMS网络时,通过WiFi/WiMAX的接入方式覆盖用户家庭和企业,在通过基于IMS的固话仿真子系统,可以将用户的传统固话业务分流到其IMS网络中。由于目前3GPPRel6的IMS尚不支持PSTN/ISDN仿真子系统,需要对IMS网络作相应的功能扩展,新增新的网络单元和接口,因此,从时间上看,相对于前者CS based PES较为成熟的可实施性,IMS based PES的许多标准化工作正在进行,真正可投入商用的时间相对滞后。

    2.WLAN/WiMAX接入至IMS

    实施固定/移动融合的另外一种接入方式,是将WLAN/WiMAX这类新兴的无线固定接入方式引入到3GPPIMS体系中。WLAN/WiMAX技术的快速大规模商用,其高接入带宽和方便快速部署的特点,已经引起了固网/移动运营商的高度关注。用WLAN/WiMAX来覆盖家庭、企业和热点地区,为用户提供无线固定接入和游牧方式接入。而当VoIPoverWLAN/WiMAX终端和Cellular/WLAN/WiMAX双模终端大量出现,用户使用双模终端的商用模式,则更加加速了固定/移动融合的步伐。

    WLAN接入到3GPP体系框架的课题,是在3GPPRel6中开始讨论的。在TR22.934 的业务需求描述中,定义了WLAN接入3GPP系统的6种互联互通业务的场景,即用户统一的计费话单和服务;基于3GPP的接入控制和计费方式;WLAN共享3GPP的分组域业务,如基于IMS的IP多媒体业务;WLAN/Cellular双模用户业务的连续性和无缝切换;WLAN与电路域业务的互联互通。

    TS23.234中关于“Roaming WLAN Inter-working 参考模型“的描述,见图2。



    目前,将WiMAX接入到3GPP框架下的讨论已经开始。标准化组织WiMAXForum、3GPP和IETF之间正在建立专门的课题,着手WiMAX接入IMS的标准化工作,研究WiMAX接入IMS时的网络安全、资源管理、用户标识、鉴权认证及业务计费等问题。

    WiMAX接入IMS的基本框架,见图3。



    四、摩托罗拉IMS系统对固定/移动融合支持

    1.积极倡导IMS的多接入方式

    鉴于IMS对快速实现IP多媒体业务,对相关业务的QoS保证,用户统一管理和认证,以及统一业务平台和计费系统等诸多优势,摩托罗拉一直积极倡导IMS的多接入方式,并在此基础上支持固定/移动融合。

    目前,摩托罗拉IMS系统不仅可以支持CDMA1X/EV-DO和GPRS/UMTS的无线方式接入,还正在致力于WLAN接入和固定宽带Cable及xDSL等方式的接入。

    对于WiMAX接入IMS系统,摩托罗拉正在积极参与相关的标准化工作,并可以为用户提供WiMAX接入IMS的端到端全套设备。

    2.基于IMS的无缝移动

    目前,摩托罗拉正在致力于针对不同用户的不同无缝移动解决方案,其中,基于IMS的无缝移动是面向运营商级一种解决方案。当全业务运营商同时部署Cellular无线蜂窝系统和WLAN/WiMAX时,摩托罗拉基于IMS的无缝移动解决方案,可以实现用户穿越WLAN/WiMAX和Cellular覆盖时的业务无差别体验,用户正在进行的VoIP业务和其他IP业务,不受不同接入方式切换的影响。因此,对于最终用户来说,使用一个多模终端,即可以在不同的覆盖环境下享受相同的IMS多媒体业务;而对于全业务运营商而言,使用相同的IMS网络,既可以为原有的移动接入方式提供多媒体业务,也可以同时为多种固定接入方式提供相同的业务,这样不仅拓展了运营商提供业务的空间,给最终用户全方位的服务,也在网络建设、运营维护及计费结算等方面具有巨大的优势。

    五、总结

    基于IMS的固定/移动融合,可以满足不同运营商对业务拓展的不同要求,因此,从网络发展的大方向而言,在IMS上实现固定/移动融合,将是众望所归。目前,各个标准化组织正在根据不同类型运营商的不同需求,对IMS进行针对性的扩展和定制。我们有理由相信,2006-2007年将是IMS起步发展的关键时期。

    摩托罗拉正在和许多电信厂商,运营商和标准化组织一起,致力于IMS相关的研究,开发和实施,并且已经开始在部分运营商网内部署IMS预商用系统,以满足不同运营商固定/移动融合的业务需求,在此基础上,摩托罗拉将坚定不移地实施无缝移动的战略。

我要评论

】 【打印