基于IMS的固网移动融合

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摘要　介绍了固网移动融合（FMC）的基本概念，并结合相关国际组织在FMC领域的研究进展，阐述了基于IMS系统的FMC的技术特点，最后分析了在我国实施FMC的基本情况并展望了FMC业务的美好未来。
1、引言
　　IMS（IP多媒体子系统）技术的出现，使得所有相关的业务都可以构建在IP技术之上来实现，特别是用户标识和认证模式都趋向统一，这就使得核心网络在向用户提供业务时，对于用户所采用的接入技术越来越不敏感。基于IMS的网络融合描绘了一个美好的网络发展前景；固网移动的融合（FMC）已成为通信行业的未来发展趋势之一，因此受到了业界的广泛关注。
　　FMC是指网络的业务提供与接入技术和终端设备相独立。从用户角度看，FMC的目的是使用户通过不同接入网络，享受相同的服务，获得相同的业务。其主要特征是用户订阅的业务与接入点和终端无关，也就是允许用户从固定或移动终端通过任何合适的接入点使用同一业务。换句话说，FMC可以使得用户在同一个终端、同一个账单的前提下，在办公室或家里使用固定网络进行通信；而在户外，则通过无线/移动网络进行通信。另外，FMC同时也包含了这样一个概念，就是在固定网络和移动网络之间，终端能够无缝漫游。
2、主要国际组织对FMC的研究概况
　　在网络融合的发展趋势下，ITU-T，ETSI TISPAN和3GPP都在研究网络融合方案，目的是使网络能同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固网和移动网的融合。
　　2.1　ITU-T当前在FMC方面的研究和进展
　　ITU-T的FMC研究目前主要由Q6/SG13，Q5/SG19，Q2/SG19协同开展工作。当前在FMC方面的进展主要包括以下几个方面：
　　（1）由6/13，2&5/19制订了Rec.FMC-REQ（FMC基本需求），主要描述FMC的基本特征，业务需求，网络能力，FMC演进场景和网络环境。在一个给定的网络配置中，向终端用户提供业务和应用的能力，与固定或移动接入技术无关而且与用户的位置独立。计划于2007年第2季度完成。
　　（2）由5/19，6/13制订了Rec.FMC-IMS（基于IMS的固网移动融合），这个规范的主要内容是描述FMC是基于IMS网络，并使用有线和无线接入技术。即使用IMS的网络架构，使得用户终端使用固定/移动接入网时都能使用相同的业务，并保证业务连续性。计划于2007年11月完成。
　　（3）由Q6/13，5/19制订了Rec.FMC-PAU（使用PSTN作为UMTS固定接入网络的FMC业务场景），主要描述通过使用PSTN作为UMTS网络的固定接入网的FMC业务的业务特征、实现架构、能力需求以及通过IN实现PAU业务的信令要求。计划于2007年第2季度完成。
　　（4）Q.1761，即固定网和IMT-2000系统融合的需求和原理。主要描述了使用固定网络作为IMT-2000网络的固定接入网的需求，也阐述了FMC的框架和对固定终端的能力需求。在该规范中规定，FMC是一种机制，通过这种机制，一个IMT-2000用户能够通过一个固定网络，按照他的签约选项和接入技术的能力，获得基本语音业务和其他业务。
　　2.2　ETSI TISPAN在FMC方面的研究和进展
　　ETSI TISPAN负责研究固定网络以及电路交换网络到分组交换网络的融合，在融合的框架下同时为电路交换业务和分组业务提供服务。也就是说，TISPAN主要从固定网的角度，研究以IMS为核心控制系统的FMC目标网络架构，并引入PSTN/ISDN仿真子系统完成与传统网络的互通。从收集和分析FMC需求、关注FMC的应用场景、使用这些应用场景来推理出高层的需求/能力以及确定各种接入方式等方面来侧重研究。
　　在3GPP与TISPAN的联合工作下，TISPAN NGN的IMS取得了不小的进展。到目前为止，NGN R1第一轮版本已经发布，其中不仅涉及到网络架构，包括PES，IMS-based PES，NASS，RACS，用户数据管理以及计费等，也涉及了相关协议。
　　2.3　3GPP在FMC方面的研究和进展
　　目前，3GPP FMC的相关工作体现在R7中的FBI和与传统网络互通的要求。FBI是3GPP为研究支持固定接入方式对IMS核心及其相关网络功能和实体产生影响进行技术预研的项目，FBI从接入层面研究了FMC对IMS的影响，解决了主要的关键技术问题。
　　3GPP中FMC相关的工作分为两个层面：首先是对固网NGN的支持，即要求IMS同时支持各种固定接入方式和移动接入方式；其次是与传统电路域业务互通的问题。在目前的IMS框架中，IMS业务都承载在分组域上，与电路域只是互通关系。包括对传统电路域信令、承载和各种补充业务的支持。
　　另外，3GPP在IMS领域正在研究的课题还包括CS和IMS切换（VCC）、双模终端的终呼路由选择（CSI）、IMS提供紧急呼叫（IMS Emergency Call）、在IMS上提供多媒体业务以及QoS和计费策略框架的融合（PCC）等。
3、基于IMS的FMC的技术特点
　　FMC主要包含以下几个层次的融合：业务的融合，如语音，短信，Presence，多媒体业务以及VPN等；终端的融合，如电话，智能电话，PDA，手提电脑等；网络的融合，如接入网和核心网等。本文重点探讨核心网络的融合。
　　3.1　IMS技术特点和总体发展情况
　　IMS是3GPP在R5版本中提出的支持IP多媒体业务的子系统，它的核心特点是采用SIP协议和与接入的无关性，IMS为未来的多媒体应用提供一个通用的业务平台，它是向全IP网迈进的重要一步。IMS适合作为基于SIP会话的通用平台，同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固网和移动网的融合。
　　IMS能够提供大部分新业务所需要的基础部件和功能部件，满足注册、会话建立、安全、计费、网管等基础功能需求。另外，IMS不仅支持3G网的接入，而且支持GPRS/CDMA 1X接入，甚至还支持ADSL和WLAN接入等。
　　IMS的提出顺应了通信网络发展的趋势，在未来的全IP网络中，IMS无疑会是最为重要的部分。可以看到，OMA组织对于许多新业务（如PoC，Presence，XDM，IM等）的标准制定也都基于IMS。因此可以说，IMS是移动核心网的发展方向，是部署新业务的基石。
　　3.2　基于IMS的FMC
　　在ITU-T Q.FMC-IMS中，基于IMS的FMC的网络架构参见图1。

图1　基于IMS的FMC的网络架构示意

　　可以看出，本体系架构是基于统一的IMS平台在固定网和移动网上开展业务，IMS平台用于在附着到不同网络上的终端间根据可达性、用户喜好或用户的请求来传送业务。也可用于在不同接入网间传送业务，为可以附着在固定网也可以附着在移动网上的多模终端连续提供业务。
　　通过移动性管理协议也可以用传输层的切换替代业务层的切换，这种切换需要公共的分组交换核心网，这个核心网可以在不同接入网间传送对网络附着以及附着的QoS上下文的鉴权。
　　从电路交换移动网的角度来看，本体系结构也可以提供在IMS控制的分组交换网和CS移动网之间的业务连续性，专门的PS/CS融合功能模块（PS/CS convergence functions）起到桥接IMS核心网和CS核心网的作用。虽然在图中画在两个网络之间，当重用CS接口时，它也可以包含在IMS网络之中。
4、我国FMC的相关情况
　　我国FMC发展的主要驱动力来自于运营商，运营商通过部分地实现融合业务，逐渐向全业务运营商转变，以便提高企业在市场上的竞争力和业务收入，我国FMC整体的研究思路是从市场的发展需求来探讨如何将现有的网络升级成融合的网络。固定网运营商希望借助固网资源，快速发展移动业务（可采用捆绑销售的方式），并整合小灵通业务。因此，目前中国的固网运营商积极推动FMC-PAU（即把PSTN作为UMTS接入部分）的研究，使得FMC-PAU成为FMC的一种业务形式，并将在网络转型期被广泛使用。另外，移动运营商也希望能借助FMC，在现网不做大的改造之前，进入固网集团客户市场。
　　但是，目前我国FMC发展还面临一些问题，如对FMC缺乏系统、全面的认识和实践；网络方面更重视核心网，更重视FMC的网络意义，而忽视用户体验；另外，由于我国的现状是各运营商分业运营，这样在体制上就阻碍了FMC业务的开展和网络的发展；尚未形成全业务竞争环境，对FMC的发展存在一定程度的制约；再有，在产业能力方面也对FMC的发展客观上造成了一定的限制。
　　尽管一些国外运营商已经开通了FMC业务，融合的通信产品与服务正在日益成为通信业的一个既成事实，许多国际知名的电信运营商在过去几年里也都启动了FMC服务，例如英国电信的“BTFusion”、日本NTT DoCoMo等。但FMC不仅是一项技术问题，而且也涉及到政策环境、监管体制、产业链等多个方面的问题。
　　总之，基于IMS的FMC不仅包括网络融合、业务融合、管理支撑平台融合，还包括运营管理方式融合以及管制政策融合等各个方面的融合，它不会一蹴而就，而是一个长期发展的过程，核心网是FMC的第一步，逐渐扩展到边缘。在我国FMC的发展也将是一个分阶段的过程，比如，可以根据网络对用户在不同接入手段之间的漫游和切换的支持能力，将FMC的发展分为两个阶段：
　　第一阶段：不太强调不同接入技术间的切换，接入上的变化主要由终端感知和触发；
　　第二阶段：提供在不同接入手段间的漫游和切换。
5、结束语
　　基于IMS的FMC已成为通信行业的未来发展趋势之一，它将极大地丰富人们的通讯体验，为人们相互交流信息开创新的局面，如可以在家里、办公室、火车上等不同场合，使用同一个终端，借用不同的网络环境，随时访问网页、阅读电子邮件、看电影、参加电视会议、并可随时把自己的所见所闻与好朋友共享等。虽然在我国FMC的发展将是一个长期的过程，但我们可以结合国情，在电信产业转型期，有效地推动FMC向着切实可行的方向快速发展。