電信網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)經(jīng)歷幾十年的蓬勃發(fā)展，各類新技術(shù)、新業(yè)務(wù)層出不窮，為用戶提供了方便快捷、安全可靠的通信環(huán)境，同時也促進了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。移動通信從模擬到數(shù)字，從2G、2.5G到即將來臨的3G;固網(wǎng)通信從電路交換、IP到下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)。隨著電信技術(shù)與業(yè)務(wù)的發(fā)展和社會信息化水平的日益提高，數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)的重要性越來越突出，但目前的網(wǎng)絡(luò)難以滿足人們對話音、數(shù)據(jù)與多媒體融合業(yè)務(wù)的要求，難以實現(xiàn)人們在任何時間、任何地點、任何方式通信的美好愿望。

1、網(wǎng)絡(luò)融合的必然性

用戶對業(yè)務(wù)的需求推動固定和移動網(wǎng)絡(luò)的融合。對用戶而言，有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可以實現(xiàn)真正的隨時隨地溝通;在通信手段和通信方式上有了更多的選擇性和靈活性;同時還可以享受到融合所帶來的更多的新業(yè)務(wù)。

固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)融合能為運營商節(jié)省投資、降低運營成本、增強其差異化競爭能力，更方便為用戶提供全業(yè)務(wù)服務(wù)。傳統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)是兩張相互獨立的網(wǎng)，很多業(yè)務(wù)存在重疊的問題，致使運營維護費用高;當需要開發(fā)新業(yè)務(wù)時，即使同樣的業(yè)務(wù)也必須分別升級兩張網(wǎng)絡(luò)才能夠為移動網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)用戶分別提供新業(yè)務(wù)，致使新業(yè)務(wù)提供成本高。固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)融合之后將形成一張整體的網(wǎng)絡(luò)，運維成本將顯著降低，新業(yè)務(wù)的開發(fā)也只需要對統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺進行一次升級就能夠同時為各類用戶提供業(yè)務(wù)。運營商能夠更加靈活地開展業(yè)務(wù)，為用戶提供整體解決方案，提供個性化服務(wù)，從而提高其市場競爭的能力。固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)融合是下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)發(fā)展的必然趨勢。固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)必然都會朝著全IP網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。在NGN體系架構(gòu)下，固定和移動只是體現(xiàn)在接入方式的不同。PSTN將向固定軟交換網(wǎng)演進，而移動網(wǎng)絡(luò)則是沿著3GPP R99/R4/R5的道路演進。雖然目前固定NGN和移動NGN(即3G或B3G)的發(fā)展是獨立的，但兩者在演進過程中所遵從的分層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、所采用的許多通信協(xié)議和接口規(guī)范都相同或類似，尤其是IMS的發(fā)展有望實現(xiàn)兩者在核心網(wǎng)絡(luò)層和業(yè)務(wù)層的完全融合。

2、IMS及其系統(tǒng)架構(gòu)

IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)最初是3GPP在R5提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，IMS是一個基于IP技術(shù)的、與接入無關(guān)的架構(gòu)，它的主要特點是統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)，統(tǒng)一和開放的應用/業(yè)務(wù)層、統(tǒng)一的呼叫會話控制等。IMS是在軟交換的基礎(chǔ)上進一步對業(yè)務(wù)/應用與控制進行分離，并把用戶數(shù)據(jù)進行集中，真正做到了與接入技術(shù)無關(guān)。并且充分考慮了運營商實際運營需要，在網(wǎng)絡(luò)框架、QoS、安全、計費以及與其他網(wǎng)絡(luò)的互通方面都制定了相關(guān)規(guī)范。IMS架構(gòu)有效結(jié)合了傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的可控、可管理性與互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)提供靈活性，因此構(gòu)成了一個靈活的，能提供各種業(yè)務(wù)的開放的，可控可管理的通信網(wǎng)絡(luò)。

因為IMS具有上述種種優(yōu)點，目前3GPP、3GPP2、ETSI和ITU-T都已經(jīng)確定將IMS作為NGN核心網(wǎng)基于SIP會話子系統(tǒng)的基本框架，一致認為基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合是今后NCN發(fā)展的方向。

目前3GPP已經(jīng)定義了WLAN、ADSL接入IMS的規(guī)范，TISPAN和ITU-T則著力于構(gòu)建基于IMS的下一代融合網(wǎng)絡(luò)。

IMS體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　IMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在IMS體系結(jié)構(gòu)中，最底層為承載層。承載網(wǎng)是基于分組交換的，用于提供IMSSIP會話的接入和傳輸。主要的承載層設(shè)備有SGSN(GPRS業(yè)務(wù)支撐節(jié)點)、GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS業(yè)務(wù)支撐節(jié)點)以及MGW(媒體網(wǎng)關(guān))。其中SGSN和GGSN可以重復利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，不需要硬件升級，僅通過做相關(guān)配置就可以支持IMS。MGW是負責媒體流在IMS域和CS(電路交換)域互通的功能實體，主要解決語音互通問題。無論具體采用哪一種接入方式，只要基于IP技術(shù)，所有的IMS用戶信令就可以很好地傳送到控制層。

中間層為信令控制層，由網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器組成，負責呼叫管理及會話設(shè)置、修改和釋放，所有IP多媒體業(yè)務(wù)的信令控制都在這一層完成。主要的功能實體有CSCF、HSS(Home Subscriber Server，歸屬用戶服務(wù)器)、MGCF等，這些網(wǎng)元執(zhí)行不同的角色，如信令控制服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、媒體網(wǎng)關(guān)服務(wù)器等，協(xié)同完成信令層面的處理功能，如SIP會話的建立、釋放。這一層僅對IMS信令負責，最終的IMS業(yè)務(wù)流不經(jīng)過這一層，完全通過底層的承載層做路由實現(xiàn)端到端通信。

最上層為應用層，由應用服務(wù)器和內(nèi)容服務(wù)器組成，負責為用戶提供IMS增值業(yè)務(wù)，主要網(wǎng)元是一系列通過CAMEL、OSA/Parlay和SIP技術(shù)提供多媒體業(yè)務(wù)的應用平臺。運營商可以自行開發(fā)一些基于SIP的應用，通過標準SIP接口與IMS系統(tǒng)連接;如果運營商需要連接第三方SP的應用，IMS可以和標準的API，如OSAAPI連接，通過OSA/Parlay GW對第三方非信任的SP業(yè)務(wù)進行鑒權(quán)和管理。