基于IMS的移动数据业务框架研究

发布时间:2007/9/8 0:00:00 访问次数:442

摘要　文章首先介绍了IMS提供的业务应用支持能力，重点描述了3GPP IMS的业务架构和OMA定义的OSE架构，并对两者之间的关系进行了分析，最后介绍了基于IMS能力的典型业务实现和相关协议，以及相关标准的进展情况。

在未来的3G移动通信网络中，基于IMS建立统一的多业务融合网络，提供与接入无关的更为丰富的多媒体业务，已经成为运营商的共识。在全球范围内，越来越多的移动运营商开始构建面向商用的IMS网络，并尝试提供新的服务应用。同时，很多固定网络运营商也越来越看重IMS的应用。IMS已经成为移动增值业务技术发展的重要因素。

IMS的基础业务不再赘述，本文将重点介绍基于IMS的移动增值业务架构，以说明IMS强大的业务开发能力。

1、IMS的业务支持架构

IMS技术最初是由3GPP提出的，是一种利用移动分组域网络如GPRS等作为承载的移动多媒体数据业务解决方案，同时满足了各种多媒体数据业务在安全、计费、移动性以及QoS等方面的需求。IMS系统可看作为多种多样的IMS业务提供的一个基础平台。IMS的基本协议主要基于IETF已有的标准，3GPP根据具体的业务和功能的需求进行了相应的扩展，主要协议包括SIP、Diameter、COPS等。

IMS标准方面，目前有多个组织致力于IMS标准的制定，目的是使IMS成为基于SIP会话的通用平台，同时支持移动和固定的多种接入方式，实现移动和固定网络的融合。3GPP、3GPP2定义IMS网元与接口等网络基础设施；OMA定义各种IMS业务，如即时消息、PoC等；“Parlay组织”则负责定义标准的API框架；IETF则定义了IMS下的SIP、SDP与其他协议；ETSI把IMS用作TISPAN NGN体系结构的基础，旨在为所有基于NGN的电信业务提供统一的结构。

为了适应下一代网络业务与控制分离的原则，IMS必须提供开放的接口来接入各种业务服务器，允许各种业务提供商通过标准的接口向网络提供服务。3GPP标准为IMS业务的开发提供了三种机制，即针对IMS业务的Camel功能、开放业务架构（OSA）和会话初始协议（SIP），并在不同的版本中给出了相应的定义。

IMS的业务框架是IMS系统比较成功的一个方面，通过基于SIP的ISC（Internal Service Control）接口，由S-CSCF与各种应用服务器功能实体组成，如图1所示：由于IMS融合了语音和数据业务，又结合了IP网的灵活性和SIP的可扩展性，使得IMS支持的业务更加丰富。IMS在业务方面除原有的Camel、OSA之外，还支持SIP应用服务器提供业务的方式。

图1　IMS业务提供框架

IMS中的业务提供是基于在用户归属域中的业务控制逻辑，所有消息都是通过在归属域中的S-CSCF进行路由的。在其基本业务提供框架中，S-CSCF可根据从HSS下载的触发信息，直接将SIP消息转发给相应的AS，完成将业务逻辑转换成业务配置的应用。

IMS的业务架构能够适应不同业务的接入要求，与当前普遍采用的开放性业务架构一致，都是自上而下的三层结构：第一层是应用服务器（AS）；第二层是业务能力服务器（SCS）；第三层是S-CSCF。业务可以在分布式架构中开发，如图2所示：

图2　IMS业务分层结构

（1）应用服务器层

在IMS体系结构中，作为会话控制主体的S-CSCF通过IP多媒体业务控制（ISC）接口与应用服务器通信获得各种服务和应用。应用服务器层（Application Server）提供业务逻辑，用来支持用户的各种业务属性。根据所支持业务类型的不同分为以下三种：

◆SIP应用服务器：包括业务能力交互作用管理器（SCIM）功能和其他应用服务器。应用服务器也可以访问其他应用服务器，实现应用实体之间的相互调用。当其他应用服务器位于归属网络之外时，应用服务器可作为其他应用服务器的网关功能。由于ISC采用了SIP，故可直接于S-CSCF相连，CSCF能以SIP服务器的方式直接调用这些业务，减少了信令转换。

◆OSA应用服务器：完成基于OSA API开发的第三方业务。第三方业务的提供商利用OSA API进行新业务的开发，由OSA提供的安全API来接入UMTS，使用网络的性能，而不再受限于运营商提供的业务。不同的应用提供商就可以通过开放的网络访问接口获得底层网络的承载能力，并进行应用开发。

◆Camel SE：即IM-SSF，主要用于接入传统智能网中的SCP，是一种特定类型的应用服务器，目的是保持智能网的特征（如触发检出点、Camel业务交换有限状态机等）并通过INAP/CAP与智能网交互，完成传统的移动智能网业务。

（2）业务能力服务器层

由于OSA API和Camel环境并不能直接支持基于SIP和扩展SIP的ISC接口，所以出现了中间层——业务能力服务器层。主要用于不同协议之间的映射。