2.1 IMS需求
在IMS概念出現之前,運營商所面臨的形式并不樂觀。基于電路交換的語音市場已經普及,但是運營商已經發現只依靠語音業務很難獲取較大的利潤;另外,基于分組交換的業務還沒有大范圍展開,所以運營商也無法從分組交換獲取很多利潤。
在這種情況下,運營商就需要一種嶄新的方式來提供更加有吸引力的分組交換業務,希望通過移動因特網來吸引更多的用戶。為此,3GPP引入了IMS,設備制造商和運營商都開始設計IMS架構。
IMS的目標是:
● 在技術上結合最新的發展趨勢;
● 使移動互聯網典范真正實現;
● 創建一個公共平臺來開發各種多媒體業務;
● 創建一種新機制來增加利潤。
根據IMS目標,我們來了解一下3GPP IMS的設計需求。在這些需求中,IMS被定義為一種網絡架構,或者系統架構,它并不是一種業務,而是通過該架構可以向終端用戶靈活地提供各種不同的IP多媒體業務。該架構需要滿足以下需求:
● 支持IP多媒體會話的建立;
● 支持業務質量(Quality of Service,QoS)協商機制;
● 支持因特網與電路交換網的互操作;
● 支持漫游;
● 在向用戶傳送業務方面,支持運營商的強控制能力;
● 支持快速業務創建而無須標準化。
3GPP TS 22.228版本Release 6增加了除GPRS外從其他網絡接入的新需求,被稱為IMS的接入獨立性,因為IMS提供了對不同接入網絡的支持。
(1)IP多媒體會話
IMS可以實現多種業務。有一種業務是非常重要的:即音頻和視頻通信,該業務需求強調了IMS必須能夠支持通過分組交換網來實現多媒體會話。多媒體是指多種媒體類型同時存在的業務,媒體類型這里是指音頻和視頻。
盡管多媒體通信在以前的3GPP Release中已經進行了標準化,但是這些多媒體通信都基于電路交換網絡而非分組交換網。
(2)業務質量(QoS)
通過對需求的分析我們會發現,IMS的需求中包含對某種業務質量(Quality of Service,QoS)的協商,它是IMS的一項重要特征。
特定會話的QoS由很多因素決定,例如,可以基于用戶簽約信息或者當前網絡狀態能夠分配給用戶的最大帶寬等。IMS允許運營商來控制用戶所獲得的QoS,這樣運營商便可以實現對不同用戶的差分服務。
(3)互操作
支持與因特網的互操作是一個明顯的需求,因為在IMS發起多媒體會話中,有上百萬的目的點為因特網,通過要求與因特網實現互操作,多媒體會話的潛在數量會迅猛增加。
IMS也需要與電路交換網實現互操作,例如,PSTN或者現存的移動蜂窩網絡。IMS終端會連接到電路域,也會連接到分組域。所以,當用戶想呼叫PSTN或者蜂窩電話時,IMS終端會選擇電路域。
(4)漫游
漫游支持是一個通用需求,因為在第二代移動電話中就有該需求,用戶必須能夠在不同網絡間漫游。很明顯,IMS繼承了該需求,所以用戶可以在不同的國家之間實現漫游。前面也提到了IMS在漫游時的一個重要特性就是歸屬地服務性,即雖然發生了漫游,但是需要通過漫游地連接到歸屬網絡,由歸屬網絡來提供相應的業務。
(5)業務控制
運營商通常希望可以對傳送給用戶的業務實施一定的策略,可將這些策略分為以下幾類:
● 可應用到網絡中所有用戶的通用策略;
● 應用到特定用戶的單獨策略。
第一類策略是指可以應用到全網所有用戶的策略。例如,運營商可以限制高帶寬音頻編解碼器的使用,如G.711編碼器。相反,應盡量鼓勵使用低帶寬的編解碼器,如自適應多速率(Adaptive Multiple Rate,AMR)編碼器。
第二類策略是指為一組特定用戶而定制的策略。例如,用戶使用IMS時可能簽約不使用視頻。IMS終端一般都支持視頻能力,但是如果用戶想發起視頻會話,那么運營商將阻止該會話的建立。該策略是基于單用戶基礎,它取決于用戶簽約信息。
(6)快速業務生成
業務生成需求對IMS架構的設計有很大的影響,快速業務生成需求表明IMS業務不需要標準化。
該需求在蜂窩網絡設計中是一個里程碑,因為在過去每種業務都是標準化的或者是私有的。但是即使是標準化的,也不能保證漫游到其他網絡可以使用該業務。讀者可能有這樣的體驗:當GSM用戶漫游到其他國家時,將不支持呼轉到語音郵箱。
引入IMS的一個重要目標就是減少新業務引入時間。在過去,業務的標準化和互操作測試會帶來業務引入的遲滯。IMS通過標準化業務能力而非業務來減少業務引入延時。
(7)多種接入方式
IMS要求能夠支持多種接入方式。IMS是IP網絡,所以原則上任何支持IP的接入網都可以接入IMS。例如,可以通過WLAN、ADSL和HFC或者電纜調制解調器接入IMS。
3GPP致力于開發GSM的演進方案,在IMS的第一個版本中(Release 5)只關注了GPRS接入方式,而在后續的Release中,3GPP增加了對其他接入方式的考慮。