NGN學習筆記5——IMS技術

landuochong

1.移動網(wǎng)絡的發(fā)展--引子

20世紀80年代，商業(yè)性移動通信網(wǎng)絡得到發(fā)展

第一代移動通信系統(tǒng)：TACS、NMT等模擬系統(tǒng)

第二代移動通信系統(tǒng)：GSM、IS-95、DECT、IS-136等數(shù)字系統(tǒng)，目前建設的2G移動網(wǎng)絡使用兩種主要技術，GSM網(wǎng)絡使用TDMA技術，大約占70%，IS-95網(wǎng)絡基于CDMA技術，大約占25%。

1992年開始對3G移動通信系統(tǒng)進行研究：R99、R4、R5、R6、R7、R8、R9……

2G (GSM), 基于電路交換

2.5G (GPRS), 引入分組交換

3G時代的到來

1992年ETSI發(fā)起對即將到來的3G移動通信系統(tǒng)進行研究。采用2GHz附近的頻率，支持多種空中接口：

• WCDMA——使用2GHz頻譜的寬帶碼分多址接入
• EDGE——用于GSM演進的增強數(shù)據(jù)傳輸速率
• CDMA2000（1xRTT）——多載波SCDMA系統(tǒng)，用于在與IS-95相同的頻帶上建設CDMA網(wǎng)絡
• TD-SCDMA——由中國提出

支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務，采用通用體系結構——UMTS（由3GPP負責制定），已有6個版本: 3GPP R99、R4、R5、R6、R7和R8

具體的：

3G (R99), 引入全新的UTRAN

3G (R4),電路域采用移動軟交換

3G (R5), 引入IMS域

3G (R6),引入WLAN接入

3G (R7), 功能增強：

• CSI (Combination of CS and IMS services)：研究如何將CS承載和IMS結合起來為用戶提供統(tǒng)一的業(yè)務，CS傳遞實時業(yè)務，IMS分組域傳遞非實時業(yè)務
• VCC (Voice Call Continuity)：解決CS域和IMS之間語音業(yè)務切換的連續(xù)性問題
• SMSIP: 研究如何通過IPCAN來提供短消息/多媒體消息業(yè)務
• FBI: IMS如何支持固定接入，借鑒TISPAN的研究成果
• LCS3: 如何在WLAN接入IMS的系統(tǒng)中提供定位業(yè)務
• E2EQos: 研究端到端的Qos機制，研究IMS中計費和策略控制框架的合并
• EC: 研究通過IMS如何提供緊急呼叫業(yè)務

 

2.IMS與現(xiàn)有通信系統(tǒng)之間的關系

標準化組織在IMS上的協(xié)作

 

3.IMS與軟交換

IMS在3GPPRelease 5版本中提出，是對IP多媒體業(yè)務進行控制的網(wǎng)絡核心層邏輯功能實體的總稱。3GPP R5主要定義IMS的核心結構，網(wǎng)元功能、接口和流程等內容：R6版本增加了部分IMS業(yè)務特性、IMS與其他網(wǎng)絡的互通規(guī)范和無線局域網(wǎng)（WLAN）接 入特性等；R7版本加強了對固定、移動融合的標準化制訂，要求IMS支持數(shù)字用戶線（xDSL）、電纜調制解調器等固定接入方式。

軟交換技術從1998年就開始出現(xiàn)并且已經(jīng)歷了實驗、商用等多個發(fā)展階段，目前已比較成熟。全球范圍早已有多家電信運營商開展了軟交換試驗，發(fā)展至今，軟 交換技術已經(jīng)具備了替代電路交換機的能力，并具備一定的寬帶多媒體業(yè)務能力。在軟交換技術已發(fā)展如此成熟的今天，IMS的出路在何方?又該如何發(fā)展和定位 呢?首先需要對IMS和軟交換進行較為全面的比較和分析。

如果從采用的基礎技術上看，IMS和軟交換有很大的相似性：都是基于IP分組網(wǎng)；都實現(xiàn)了控制與承載的分離；大部分的協(xié)議都是相似或者完全相同的；許多網(wǎng)關設備和終端設備甚至是可以通用的。

IMS和軟交換最大的區(qū)別在于以下幾個方面。

（1）在軟交換控制與承載分離的基礎上，IMS更進一步的實現(xiàn)了呼叫控制層和業(yè)務控制層的分離；
（2）IMS起源于移動通信網(wǎng)絡的應用，因此充分考慮了對移動性的支持，并增加了外置數(shù)據(jù)庫——歸屬用戶服務器（HSS），用于用戶鑒權和保護用戶業(yè)務觸發(fā)規(guī)則；
（3）IMS全部采用會話初始協(xié)議（SIP）作為呼叫控制和業(yè)務控制的信令，而在軟交換中，SIP只是可用于呼叫控制的多種協(xié)議的一種，更多的使用媒體網(wǎng)關協(xié)議（MGCP）和H.248協(xié)議。
總體來講，IMS和軟交換的區(qū)別主要是在網(wǎng)絡構架上。軟交換網(wǎng)絡體系基于主從控制的特點，使得其與具體的接入手段關系密切，而IMS體系由于終端與核心側 采用基于IP承載的SIP協(xié)議，IP技術與承載媒體無關的特性使得IMS體系可以支持各類接入方式，從而使得IMS的應用范圍從最初始的移動網(wǎng)逐步擴大到 固定領域。此外，由于IMS體系架構可以支持移動性管理并且具有一定的服務質量（QoS）保障機制，因此IMS技術相比于軟交換的優(yōu)勢還體現(xiàn)在寬帶用戶的 漫游管理和QoS保障方面。

 

3.IMS的特點和體系結構

1）特點：

• 采用分層的架構，便于網(wǎng)絡演進和業(yè)務部署：接入層、承載層、會話控制層、業(yè)務應用層
• 接入無關性，提供優(yōu)越的融合特性：核心功能與接入技術無關
• 基于SIP的會話控制，具備良好的多媒體業(yè)務支持能力
• 采用分布式開放性的體系結構，提供良好的可擴展性：開放的業(yè)務控制接口，擁有SIP的靈活和可擴展性
• 統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)管理（HSS）
• 歸屬網(wǎng)絡服務控制，提供一致的用戶通信體驗
• 基于iFC（初始過濾規(guī)則）的業(yè)務觸發(fā)機制，實現(xiàn)呼叫控制和業(yè)務邏輯的分離

2）分層體系結構：

 

3）功能實體簡要歸類

a)會話管理和路由類

• 服務呼叫會話控制功能S-CSCF
• 詢問呼叫會話控制功能I-CSCF
• 代理呼叫會話控制功能S-CSCF

b）數(shù)據(jù)庫

• 歸屬用戶服務器HSS
• 用戶定位功能SLF

c）網(wǎng)間配合實體

• 出口網(wǎng)關控制功能BGCF
• 媒體網(wǎng)關控制功能MGCF
• IP多媒體媒體網(wǎng)關功能IM-MGW
• 信令網(wǎng)關SGW

d）服務

• 應用服務器AS
• 媒體資源控制功能
• 媒體資源處理功能

e）支撐實體

• 拓撲隱藏功能 THIG
• 安全網(wǎng)關SEG
• 策略決策功能

f）計費

 

4.功能實體詳解

1）應用服務器

AS位于用戶的歸屬網(wǎng)絡或第三方網(wǎng)絡

• 負責提供應用邏輯和應用的運行環(huán)境
• 處理和影響從IMS發(fā)來的SIP會話
• 發(fā)起SIP請求
• 發(fā)送計費信息給CCF和OCS

根據(jù)提供業(yè)務的方式不同，AS分三類

• SIP AS：提供基于SIP的多媒體業(yè)務，如Presence
• OSA AS：由第三方提供基于OSA API開發(fā)的應用
• CSE：提供傳統(tǒng)的智能網(wǎng)業(yè)務

2）CSCF——Call Session Control Function

IMS系統(tǒng)中完成呼叫控制功能的核心組件，主要功能：信令路由，會話管理，資源分配，安全認證，業(yè)務觸發(fā)，計費控制。

a）P-CSCF：代理呼叫會話控制功能

IMS系統(tǒng)中用戶的第一個接觸點 ，主要功能：

• 作為SIP Proxy，在UE和S/I-CSCF間轉發(fā)SIP請求和響應信令消息
• 異常會話釋放/注冊時，充當SIP UA發(fā)起SIP事務
• 檢測緊急會話
• 向CCF（計費采集功能）提供計費信息
• SIP信令完整性和機密性保護
• SIP消息的壓縮和解壓
• 向S-CSCF訂閱注冊事件包
• 執(zhí)行媒體監(jiān)管
• 維護會話計時器

b）I-CSCF：問詢呼叫會話控制功能

運營商歸屬網(wǎng)絡中為所有連接到該運營商網(wǎng)絡的用戶的連接提供的一個聯(lián)系點，主要功能：

• 注冊階段指定S-CSCF
• 獲取S-CSCF的名字
• 前轉SIP消息和響應給S-CSCF
• 向CCF提供計費信息
• 拓撲隱藏功能

c）S-CSCF：服務呼叫會話控制功能

IMS的核心所在，位于歸屬網(wǎng)絡，提供注冊和呼叫控制服務，主要功能：

• 注冊服務功能
• 基于AKA的認證
• 從HSS下載用戶信息和業(yè)務數(shù)據(jù)
• 消息路由和轉發(fā)
• 會話控制功能
• 與業(yè)務平臺交互
• E.164號碼與SIP URI之間的轉換
• 維護會話計時器、執(zhí)行媒體監(jiān)管、支持緊急呼叫
• 向CCF或OCS提供計費信息

d）HSS：歸屬用戶服務器

IMS中所有與用戶和業(yè)務相關數(shù)據(jù)的主要存儲器，主要數(shù)據(jù)包括:用戶身份、注冊信息、接入?yún)��?shù)、業(yè)務觸發(fā)信息。

HSS功能包括三部分：

• IMS功能
• CS域HLR/AUC功能
• PS域HLR/AUC功能

e）MRF：媒體資源功能，多用于多方會話

MRFC：媒體資源功能控制器--對IMS域內部的媒體資源進行控制，通過H.248協(xié)議維護、控制MRFP中的媒體資源，與S-CSCF交互，間接接受AS的控制，向CCF或OCS提供計費信息。

MRFP：媒體資源功能處理器--對IMS域內部的媒體資源進行處理，接受MRFC的控制：H.248，完成對媒體流的編解碼、轉換、混合和播放等功能。

f）網(wǎng)關功能

• BGCF：外出網(wǎng)關控制功能--負責在IMS與PSTN/CS域互通時候選擇到CS域的出口的位置，即選擇MGCF或BGCF
• MGCF：媒體網(wǎng)關控制功能--IMS用戶與CS用戶互通的控制網(wǎng)關，控制IMS-MGW中媒體信道的連接，選擇CSCF，進行協(xié)議轉換：SIP與ISUP，并與SGW交互
• IMS-MGW：IMS媒體網(wǎng)關功能--在IMS與CS間提供用戶平面鏈路，在MGCF的控制下，完成媒體協(xié)議轉換、回聲消除、轉碼等功能
• SGW：信令網(wǎng)關--SIP與SS7之間的轉換，支持SIGTRAN

 

5.參考點

• ISC：S-CSCF與AS平臺之間，提供IMS業(yè)務控制機制的重要接口，基于SIP協(xié)議，傳送AS提供的業(yè)務相關的SIP消息。
• Cx：CSCF與HSS之間，提供S-CSCF分配、路由查詢、認證授權、業(yè)務過濾控制等功能，基于Diameter協(xié)議。
• Gm：UE與P-CSCF之間，基于SIP協(xié)議，完成注冊、呼叫控制、事務處理等功能。
• Mw：CSCF與CSCF之間，基于SIP協(xié)議，完成注冊、呼叫控制、事務處理等功能。
• Mg：MGCF與CSCF之間，基于SIP協(xié)議，負責將邊緣功能MGCF連接到IMS上。
• Mr：CSCF與MRFC之間，基于SIP協(xié)議，支持S-CSCF與MRFC之間的交互，是IMS域內實現(xiàn)多方會議的通道。
• Mp：MRFC與MRFP之間，MRF內部通道，兼容H.248/Megaco，支持MRFC對MRFP提供的資源的控制。
• Mn：MGCF與IMS-MGW之間，采用H.248，用于控制用戶平面資源。
• Mi：CSCF與BGCF之間，基于SIP協(xié)議，是IMS域內部與CS域互通的通道。
• Mj：BGCF與MGCF之間，基于SIP協(xié)議，是IMS內部與CS域互通的通道。
• Sh：HSS與AS（SIP AS及OSA AS）之間，基于Diameter協(xié)議，完成數(shù)據(jù)處理、訂購通知。
• Si：HSS與CAMEL SE之間，采用MAP協(xié)議，傳輸CAMEL訂購關系信息。

 

6.IMS的主要協(xié)議

主要是SIP，SDP，H.248/Megaco，Diameter。

1）IMS對SIP的擴展

SIP壓縮：SigComp

安全

CSCF路由

網(wǎng)絡發(fā)起的呼叫釋放

RFC3455定義了專用于3GPP IMS的SIP頭
P-Charging-Vector
P-Charging-Function-Address
P-Visited-Network-ID
P-Access-Network-Info
P-Associated-URI

2）Diameter協(xié)議

Diameter是IETF開發(fā)的用于認證、授權和計費（AAA）的協(xié)議，基于遠程撥入用戶認證服務（RADIUS）協(xié)議構建而成。

Diameter基本協(xié)議基于RFC3588，客戶/服務器協(xié)議，傳遞Diameter數(shù)據(jù)單元、協(xié)商能力集、處理錯誤并提供可擴展性，基于TCP或SCTP進行傳輸。

Diameter應用：定義了特定應用的功能和數(shù)據(jù)單元，有Diameter移動IP應用和Diameter SIP應用，應用于IMS系統(tǒng)。

3）Diameter SIP應用

定義了一個被SIP服務器用來實現(xiàn)對不同SIP資源進行授權的應用。

應用的接口：

• Cx：I/S-CSCF與HSS之間
• Dx：SLF與I-CSCF之間
• Sh：HSS與SIP AS及OSA AS之間
• Dh：SLF與AS之間

命令：

 

7.IMS標識

1）IMS用戶標識：私有用戶身份和公共用戶身份

a）私有用戶身份：

由歸屬網(wǎng)絡運營商定義的具有唯一性的全球身份，可用于在歸屬網(wǎng)絡中從網(wǎng)絡的角度唯一地標識用戶。私有用戶身份并不是標識用戶本身，而是標識了用戶與 運營商的訂購/簽約關系，主要用于注冊過程中對用戶進行認證，也可以用于計費和管理目的。存儲在ISIM (身份模塊) 應用中，采用NAI (網(wǎng)絡接入標識符) 的形式： form_user@realm 。

b）公共用戶身份：

IMS網(wǎng)絡中的用戶身份，用于請求與其他用戶進行通信時使用的身份，可以被公布到號碼簿、主頁等上，ISIM中至少要存儲一個公共用戶身份。通過注 冊過程在網(wǎng)絡中注冊，網(wǎng)絡不對公共用戶身份進行認證，公共用戶身份的兩種形式：SIP URI sip:joe.doer@rims.example.com  、 tel URL tel:+358 50 1234567。

公共用戶身份與私有用戶身份之間的關系：

c）公共業(yè)務身份：

公共業(yè)務身份，對AS提供的業(yè)務進行標識，由用戶根據(jù)需要在AS中創(chuàng)建，使用之前不需要進行注冊。采用SIP URI形式，如標識消息列表業(yè)務的公共業(yè)務身份：sip:messagelist_joe@ims.example.com

d）網(wǎng)絡實體標識：

處理SIP路由的網(wǎng)絡節(jié)點通過SIP URI標識，例子： sip:finland.scscf@ims.example.com。

2）IMS身份模塊——ISIM

ISIM是位于UICC上的應用，用于存儲由運營商提供的IMS專用數(shù)據(jù)。

 

 

8.IMS的業(yè)務控制機制

1）IMS 用戶配置

用戶與運營商確定訂購關系時，由運營商給用戶分配IMS用戶配置，永久存儲在HSS中。

 

2）初始過濾規(guī)則

初始過濾規(guī)則用來表示業(yè)務觸發(fā)信息，描述了S-CSCF何時將到來的SIP消息進一步路由到一個特定的應用服務器。

初始過濾規(guī)則的創(chuàng)建：

初始過濾規(guī)則在用戶獲得IMS訂購關系時創(chuàng)建

創(chuàng)建初始過濾規(guī)則需要考慮的問題：觸發(fā)點是什么？當觸發(fā)點被匹配時，正確的AS是什么？各初始過濾規(guī)則的優(yōu)先級是什么？如果應用服務器沒有應答，應該怎么做？

初始過濾規(guī)則的結構：

3）IMS業(yè)務提供

IMS本身不是業(yè)務，而是基于SIP的控制體系，IMS業(yè)務觸發(fā)由S-CSCF完成。IMS為業(yè)務的提供提供了必要的方法，包含3個步驟：

• 定義可能的業(yè)務或業(yè)務集
• 在用戶注冊時，以初始過濾規(guī)則的形式創(chuàng)建用戶特定的業(yè)務配置數(shù)據(jù)
• 根據(jù)業(yè)務配置數(shù)據(jù)中的初始過濾規(guī)則將到達S-CSCF的SIP請求轉發(fā)給AS

4）AS的選擇與AS的行為

AS的選擇（業(yè)務控制）：S-CSCF下載初始過濾規(guī)則，注冊階段完成；S-CSCF進行業(yè)務控制，選擇AS；存在多個過濾規(guī)則時，需要進行多次業(yè)務控制。

AS的可能行為：UAC、UAS、Proxy Server、Redirect Server、B2BUA。

 

9.IMS的典型流程

1）P-CSCF的發(fā)現(xiàn)

a）使用DHCP和DNS發(fā)現(xiàn)P-CSCF：IP-CAN作為DHCP中繼代理，通過DHCP機制給出P-CSCF的域名或IP地址

b）使用PDP上下文激活信令發(fā)現(xiàn)P-CSCF

2）用戶注冊/注銷

注冊：特點是歸屬域注冊，注冊前后及注冊期間的信息存儲：

a）用戶初始注冊：

b）用戶刷新注冊/注銷：

c）隱性注冊

通過一次注冊過程注冊多個公共用戶身份的機制。需先在HSS中定義隱性注冊集，通過訂閱/通知機制，UE可以獲得隱性注冊的公共用戶身份。

d）多個UE共享單個公共用戶身份進行通信

前提：IMS支持多個UE注冊相同的公共用戶身份

多個UE共享單個公共用戶身份的方法：

• 基于用戶定義的優(yōu)先級
• 基于SIP的Forking機制（順序、并行）

3）會話建立

漫游移動發(fā)起端MO：

歸屬移動發(fā)起端MO：

漫游移動終止端MT：

歸屬移動終止端MT：

4）會話建立（S-CSCF到S-CSCF）

a）會話的發(fā)起和終止由不同的網(wǎng)絡運營商來服務

b）會話的發(fā)起和終止由相同網(wǎng)絡運營商來服務

c）IMS會話建立

d）PSTN->IMS

e）IMS-> PSTN

 

 

附：IMS典型網(wǎng)絡互通架構

 

 

網(wǎng)絡類型1：演進ISP

提供電話、VoD和標準ISP業(yè)務，通過熱點也完成對無線的接入，所有的業(yè)務最終都由IMS進行控制。

 

網(wǎng)絡類型2：傳統(tǒng)電信運行商

其中一部分是軟交換與PSTN互通，其中的應用服務器可以被其他網(wǎng)絡結構使用。

 

網(wǎng)絡類型3：3GPP移動網(wǎng)絡

主要是接入方式的不同，GERAN或UTRAN。

 

網(wǎng)絡類型4：WIMAX

這里沒有IMS域，它是由一些SIP服務器等完成相應功能的。

 

以下是摘自http://blog.ixpub.net/html/96/12690296-146875.html的一篇關于IMS和軟交換的對比，寫的不錯：

一、       業(yè)務提供方式對比 1.     軟交換業(yè)務架構

由于軟交換并未完全實現(xiàn)業(yè)務與控制的分離，因此傳統(tǒng)的基本業(yè)務和一些補充業(yè)務仍然是通過軟交換來實現(xiàn)（方式一）。但對于更多的增值業(yè)務，軟交換還提供了多種方式進行業(yè)務提供，如圖 1 所示。

圖 1 　軟義換多方式業(yè)務提供示意圖

方式二：智能網(wǎng)業(yè)務方式。業(yè)務邏輯在 SCP 中駐留和運行，軟交換設備實現(xiàn)業(yè)務交換功能（ SSP ）觸發(fā)智能業(yè)務到智能網(wǎng) SCP ，與 SCP 配合實現(xiàn)智能網(wǎng)提供的業(yè)務。

方式三： SIP 應用服務器 方式。由運營商提供 SIP 應用服務器，其中的業(yè)務邏輯可直接訪問和控制軟交換設備提供的網(wǎng)絡能力，通常實現(xiàn)運營商的自營業(yè)務。

方式四：第三方應用服務器方式。由運營商或者第三方服務提供商提供 Parlay 應用服務器，而運營商提供業(yè)務能力網(wǎng)關， Parlay 應用服務器中的業(yè)務邏輯通過業(yè)務能力網(wǎng)關間接訪問和控制軟交換設備提供的網(wǎng)絡能力，多用于運營商與第三方合作的業(yè)務，也可用于運營商自營業(yè)務。

2.   IMS 業(yè)務架構

       在 IMS 系統(tǒng)中，實現(xiàn)了業(yè)務與控制的完全分離，所有的業(yè)務都是通過應用服務器來提供的，業(yè)務邏輯駐留于應用服務器中，用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲 在 HSS ，如圖 2 所示。圖中的應用服務器包括三類： SIP 應用服務器， OSA 應用服務器及 IM-SSF 。 SIP 應用服務器 (SIP AS) 用于實現(xiàn)基于 SIP 的增值應用； SIP/OSA 應用服務器 (SIP/OSA AS) 通過 OSA 業(yè)務能力服務器（ OSA SCS ）與 IMS 核心網(wǎng)進行交互；而 IM-SSF 用于支持 IMS 用戶使用 現(xiàn)有智能網(wǎng)的能力。目前 IM-SSF 支持使用 CAMEL 的業(yè)務能力，為考慮固定網(wǎng)絡的智能網(wǎng)業(yè)務， IM-SSF 的功能可以擴展到對 INAP 的支持。

 

圖 2 　 IMS 業(yè)務架構

在這一架構中， IMS 的核心網(wǎng)元 S-CSCF 只通過 ISC 接口與應用平臺交互，從而使得業(yè)務接口和觸發(fā)方式得以標準 化，進而獲得更好的開放性。對三種應用服務器的具體應用如下：

（ 1 ）基于 SIP 的應用服務器 （ SIP AS ）

SIP 應用服務器和 S-CSCF 之間直接利用 SIP 及其擴展的呼叫信令協(xié)議，因此不需要進行呼叫信令協(xié)議之間的轉換工作。另外由于基于 SIP 可以非常方便的實現(xiàn)語音 、數(shù)據(jù)以及視頻 等多媒體類的會話，因此基于 SIP 的應用服務器可以高效率的提供各種新型的融合業(yè)務。

（ 2 ）基于 OSA 的應用服務器 （ OSA SCS ）

在對第三方應用方面， IMS 采用 Parlay/OSA API 。在 Parlay/OSA API 中，提供給應用的網(wǎng)絡功能實體被定義為若干業(yè)務能力特征（ SCF ）的集合，由業(yè)務能力服務器（ SCS ）支持，這些 SCF 為應用開發(fā)提供了必要的網(wǎng)絡接入 功能。第三方應用服務器通過 Parlay/OSA API 和 SCS 相連接，而 OSA SCS 則在第三方應用服務器和 S-CSCF 之間負責 API 和 ISC 之間的映射。

（ 3 ）基于智能網(wǎng)的業(yè)務服務器 （ IM-SSF ）

現(xiàn)有的移動智能網(wǎng)以及固定智能網(wǎng)都已經(jīng)提供了豐富的智能網(wǎng)業(yè)務，并且有著龐大的用戶群，為了兼容已有的網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)技術和服務提供的平滑過渡， IMS 需要接入現(xiàn)有的智能網(wǎng)，并且還可以實現(xiàn)將現(xiàn)有智能網(wǎng)的業(yè)務延伸到 IMS 用戶。目前通過 IM-SSF 接入現(xiàn)有移動智能網(wǎng) CAMEL 已經(jīng)完備。從 CAMEL 角度來看， IM SSF 是智能網(wǎng)的服務交換節(jié)點 SSP ，相當于 CAMEL 中業(yè)務交換功能 SSF 和呼叫控制功能 CCF 。 IM SSF 在 S-CSCF 和 CAMEL 之間實現(xiàn) SIP 消息和 CAP 信令的映射。為支持固定智能網(wǎng)， IM-SSF 需要支持 INAP 協(xié)議，相關的研究還正在進行中。

 

       從上面的分析可以看出，軟交換和 IMS 都可以實現(xiàn)智能網(wǎng)提供業(yè)務和應用服務器提供業(yè)務，并且都可以開放接口給第三方使用，供第三方開發(fā)業(yè)務。但是由于軟交換與不同的業(yè)務平臺之間采用的接口不同，而 IMS 則統(tǒng)一采用 ISC 接口，另外對于 IMS ，由于 3GPP ， OMA 等組織形成了大量的基于應用服務器的業(yè)務規(guī)范，并可以作為業(yè)務引擎，供其他的業(yè)務調用。因此 IMS 在業(yè)務提供的方便性、靈活性以及擴展性等方面都顯示出了優(yōu)勢。

二、       業(yè)務觸發(fā)機制對比 1.   軟交換觸發(fā)機制

       軟交換觸發(fā)機制有兩類：

（ 1 ）基于智能網(wǎng)的觸發(fā)機制

軟交換可作為 SSP ，根據(jù)用戶的主叫屬性以及被叫屬性（ DP 點觸發(fā)）完成業(yè)務觸發(fā)，在 SCP 或者應用服務器的智能業(yè)務邏輯控制下實現(xiàn)智能業(yè)務。

（ 2 ）基于應用服務器的觸發(fā)機制

        根據(jù)用戶的 profile 或呼叫相關信息觸發(fā)到應用服務器。應用服務器提供標準接口與前端服務器連接 , 接受來自前端服務器的業(yè)務觸發(fā)信息和交互業(yè)務處理過程的信息。業(yè)務觸發(fā)信息可能包括鑒權信息（如主叫號碼、賬號、密碼）、發(fā)起方主機 IP 地址、被叫號碼、業(yè)務標識、業(yè)務配置信息。

2.   IMS 觸發(fā)機制

       IMS 的業(yè)務觸發(fā)機制是基于 iFC(Initial Filter Criteria) 實現(xiàn)的。業(yè)務的觸發(fā)在 S-CSCF 中完成，業(yè)務數(shù)據(jù)在注冊階段從 HSS 中下載到 S-CSCF 中，包括 Initial Filter Criteria 。在收到用戶會話請求后， S-CSCF 首先檢查 Initial Filter Criteria 中的觸發(fā)標準是否滿足，然后再進行到用戶的路由 和呼叫控制。如果滿足則通過 ISC 接口的 SIP 消息，將業(yè)務觸發(fā)到對應的業(yè)務平臺。業(yè)務平臺然后根據(jù)業(yè)務的既定邏輯流程，通過 SIP 消息對 S-CSCF 中的業(yè)務進行后續(xù)控制。

 

       從上述分析可以看出，軟交換的業(yè)務觸發(fā)機制表現(xiàn)為多樣性，既有基于傳統(tǒng)智能網(wǎng)模式的又有基于用戶業(yè)務數(shù)據(jù)的。而對于基于應用服務器的業(yè)務，軟交換與 IMS 的業(yè)務觸發(fā)機制有很多的相似之處，但由于軟交換在標準化方面的局限性，造成了業(yè)務觸發(fā)方面無法規(guī)范化，也就決定了其在實際應用中只能由設備供應商自行提供解決 方案 。相比較， IMS 就提供了比較完善的標準化，從而使得業(yè)務實現(xiàn)和互通更加規(guī)范統(tǒng)一。

三、       業(yè)務實現(xiàn)流程對比

       盡管基于軟交換和基于 IMS 都可以提供寬帶多媒體類的業(yè)務，但由于軟交換在提供寬帶多媒體業(yè)務方面缺乏相關的規(guī)范，因此現(xiàn)有的各種業(yè)務多是廠家基于自己的平臺進行開發(fā)的，并對協(xié)議進行了私有擴展，業(yè)務之間的互通性較差。而在 IMS 網(wǎng)絡架構下，由于 IMS 的業(yè)務規(guī)范好，各種部件的標準化程度高，因此業(yè)務之間的互通性好。下面以目前最常用的即時消息（ IM ）和狀態(tài)呈現(xiàn) (Presence) 兩種業(yè)務的流程說明 其區(qū)別：

1.   基于軟交換的業(yè)務流程示例

       以國內某主流軟交換提供廠商為例，在其基于軟交換實現(xiàn)寬帶多媒體業(yè)務時，用戶與業(yè)務應用服務器采用 HTTP 和 SIP 兩種消息的進行交互。對于數(shù)據(jù)業(yè)務采用 HTTP 協(xié)議，用戶可使用 Web 客戶端，最大程度實現(xiàn)業(yè)務的可達性，另外可通過 HTTPS ，實現(xiàn)安全 的傳輸機制。對于媒體業(yè)務采用 SIP ，完成與呼叫相關的業(yè)務處理。為完成用戶與應用服務器之間消息的實時傳送，該廠商對 HTTP 協(xié)議進行了修改，實現(xiàn)用戶 Web 瀏覽器與應用服務器之間建立一條持續(xù)的 HTTP 連接（ Persistent HTTP connection ）。采用這種方式實現(xiàn)即時消息和狀態(tài)通知的流程如圖 3 、 4 所示：

圖 3 　基于軟交換的業(yè)務 流程示意：即時消息

 

圖 4 基于軟交換的業(yè)務流程示意：狀態(tài)通知

2.   基于 IMS 的業(yè)務流程示例

       對于基于 IMS 提供的業(yè)務，由于目前業(yè)務的標準化程度高，特別是 IMSinOMA Enabler 規(guī)范的實施，更好的協(xié)調了 OMA 與 3GPP/3GPP2 的 IMS 之間的合作關系，目前已經(jīng)發(fā)布了 Presence ， PoC ， XDMS 等一系列符合 IMSinOMA 框架的規(guī)范，成為業(yè)界遵循的標準。例如對于即時消息，在 SIP 消息中定義了 Message 消息可以直接用于即時消息的傳遞，具體流程如圖 5 所示：

 

圖 5 基于 IMS 的業(yè)務流程示意：即時消息 （ Page-Mode ）

         對于 Presence 業(yè)務，則規(guī)定了狀態(tài)訂閱使用 SIP 的 SUBSCRIBE 消息，狀態(tài)更新使用 SIP 的 PUBLISH 消息，狀態(tài)更新通知使用 SIP 的 NOTIFY 消息。如果用戶的狀態(tài)有更新，則通過 PUBLISH 消息更新自己的狀態(tài)信息到 Presence 服務器；用戶希望知道好友的狀態(tài)，需要首先到 Presence 服務器訂閱好友的狀態(tài)， Presence 服務器對用戶進行權限檢查，如果好友允許該用戶知道自己的狀態(tài)信息，好友的狀態(tài)變化后， Presence 服務器再把狀態(tài)變化信息通知給用戶。業(yè)務流程如下面的圖 6 、 7 所示：

 

圖 6 基于 IMS 的業(yè)務流程示意：發(fā)布狀態(tài) （ Publish ）

 

圖 7 基于 IMS 的業(yè)務流程示意：訂閱 / 通知狀態(tài)變化 （ Subscriber/Notify ）

 

       因此從業(yè)務流程上可以看出，盡管基于軟交換與基于 IMS 都使用了 SIP 協(xié)議，但在使用的信令消息上有一定的區(qū)別。另外在具體的信令消息參數(shù)上也有所不同