電信網(wǎng)絡與業(yè)務經(jīng)歷幾十年的蓬勃發(fā)展，各類新技術、新業(yè)務層出不窮，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(NGN)。隨著電信技術與業(yè)務的發(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)務的重要性越來越突出，但目前的網(wǎng)絡難以滿足人們對話音、數(shù)據(jù)與多媒體融合業(yè)務的要求，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)絡融合的必然性

用戶對業(yè)務的需求推動固定和移動網(wǎng)絡的融合。對用戶而言，有線網(wǎng)絡與無線網(wǎng)絡相結合，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。

固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡融合能為運營商節(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)務服務。傳統(tǒng)的固定網(wǎng)絡和移動網(wǎng)絡是兩張相互獨立的網(wǎng)，很多業(yè)務存在重疊的問題，致使運營維護費用高;當需要開發(fā)新業(yè)務時，即使同樣的業(yè)務也必須分別升級兩張網(wǎng)絡才能夠為移動網(wǎng)絡和固定網(wǎng)絡用戶分別提供新業(yè)務，致使新業(yè)務提供成本高。固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡融合之后將形成一張整體的網(wǎng)絡，運維成本將顯著降低，新業(yè)務的開發(fā)也只需要對統(tǒng)一的業(yè)務平臺進行一次升級就能夠同時為各類用戶提供業(yè)務。運營商能夠更加靈活地開展業(yè)務，為用戶提供整體解決方案，提供個性化服務，從而提高其市場競爭的能力。固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡融合是下一代網(wǎng)絡(NGN)發(fā)展的必然趨勢。固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡必然都會朝著全IP網(wǎng)絡的方向發(fā)展。在NGN體系架構下，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)絡體系結構、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)絡層和業(yè)務層的完全融合。

2、IMS及其系統(tǒng)架構

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)務的子系統(tǒng)，IMS是一個基于IP技術的、與接入無關的架構，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)務層、統(tǒng)一的呼叫會話控制等。IMS是在軟交換的基礎上進一步對業(yè)務/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無關。并且充分考慮了運營商實際運營需要，在網(wǎng)絡框架、QoS、安全、計費以及與其他網(wǎng)絡的互通方面都制定了相關規(guī)范。IMS架構有效結合了傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡的可控、可管理性與互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務提供靈活性，因此構成了一個靈活的，能提供各種業(yè)務的開放的，可控可管理的通信網(wǎng)絡。

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則著力于構建基于IMS的下一代融合網(wǎng)絡。

IMS體系結構如圖1所示。

圖1　IMS系統(tǒng)結構

在IMS體系結構中，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。主要的承載層設備有SGSN(GPRS業(yè)務支撐節(jié)點)、GGSN(網(wǎng)關GPRS業(yè)務支撐節(jié)點)以及MGW(媒體網(wǎng)關)。其中SGSN和GGSN可以重復利用現(xiàn)有網(wǎng)絡設備，不需要硬件升級，僅通過做相關配置就可以支持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，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)絡控制服務器組成，負責呼叫管理及會話設置、修改和釋放，所有IP多媒體業(yè)務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，歸屬用戶服務器)、MGCF等，這些網(wǎng)元執(zhí)行不同的角色，如信令控制服務器、數(shù)據(jù)庫、媒體網(wǎng)關服務器等，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，由應用服務器和內(nèi)容服務器組成，負責為用戶提供IMS增值業(yè)務，主要網(wǎng)元是一系列通過CAMEL、OSA/Parlay和SIP技術提供多媒體業(yè)務的應用平臺。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)務進行鑒權和管理。