2.1 IMS需求

在IMS概念出現(xiàn)之前，運(yùn)營商所面臨的形式并不樂觀。基于電路交換的語音市場(chǎng)已經(jīng)普及，但是運(yùn)營商已經(jīng)發(fā)現(xiàn)只依靠語音業(yè)務(wù)很難獲取較大的利潤；另外，基于分組交換的業(yè)務(wù)還沒有大范圍展開，所以運(yùn)營商也無法從分組交換獲取很多利潤。

在這種情況下，運(yùn)營商就需要一種嶄新的方式來提供更加有吸引力的分組交換業(yè)務(wù)，希望通過移動(dòng)因特網(wǎng)來吸引更多的用戶。為此，3GPP引入了IMS，設(shè)備制造商和運(yùn)營商都開始設(shè)計(jì)IMS架構(gòu)。

IMS的目標(biāo)是：

● 在技術(shù)上結(jié)合最新的發(fā)展趨勢(shì)；

● 使移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)典范真正實(shí)現(xiàn)；

● 創(chuàng)建一個(gè)公共平臺(tái)來開發(fā)各種多媒體業(yè)務(wù)；

● 創(chuàng)建一種新機(jī)制來增加利潤。

根據(jù)IMS目標(biāo)，我們來了解一下3GPP IMS的設(shè)計(jì)需求。在這些需求中，IMS被定義為一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，或者系統(tǒng)架構(gòu)，它并不是一種業(yè)務(wù)，而是通過該架構(gòu)可以向終端用戶靈活地提供各種不同的IP多媒體業(yè)務(wù)。該架構(gòu)需要滿足以下需求：

● 支持IP多媒體會(huì)話的建立；

● 支持業(yè)務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）協(xié)商機(jī)制；

● 支持因特網(wǎng)與電路交換網(wǎng)的互操作；

● 支持漫游；

● 在向用戶傳送業(yè)務(wù)方面，支持運(yùn)營商的強(qiáng)控制能力；

● 支持快速業(yè)務(wù)創(chuàng)建而無須標(biāo)準(zhǔn)化。

3GPP TS 22.228版本Release 6增加了除GPRS外從其他網(wǎng)絡(luò)接入的新需求，被稱為IMS的接入獨(dú)立性，因?yàn)镮MS提供了對(duì)不同接入網(wǎng)絡(luò)的支持。

（1）IP多媒體會(huì)話

IMS可以實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)。有一種業(yè)務(wù)是非常重要的：即音頻和視頻通信，該業(yè)務(wù)需求強(qiáng)調(diào)了IMS必須能夠支持通過分組交換網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)多媒體會(huì)話。多媒體是指多種媒體類型同時(shí)存在的業(yè)務(wù)，媒體類型這里是指音頻和視頻。

盡管多媒體通信在以前的3GPP Release中已經(jīng)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，但是這些多媒體通信都基于電路交換網(wǎng)絡(luò)而非分組交換網(wǎng)。

（2）業(yè)務(wù)質(zhì)量（QoS）

通過對(duì)需求的分析我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，IMS的需求中包含對(duì)某種業(yè)務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）的協(xié)商，它是IMS的一項(xiàng)重要特征。

特定會(huì)話的QoS由很多因素決定，例如，可以基于用戶簽約信息或者當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)能夠分配給用戶的最大帶寬等。IMS允許運(yùn)營商來控制用戶所獲得的QoS，這樣運(yùn)營商便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同用戶的差分服務(wù)。

（3）互操作

支持與因特網(wǎng)的互操作是一個(gè)明顯的需求，因?yàn)樵贗MS發(fā)起多媒體會(huì)話中，有上百萬的目的點(diǎn)為因特網(wǎng)，通過要求與因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互操作，多媒體會(huì)話的潛在數(shù)量會(huì)迅猛增加。

IMS也需要與電路交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互操作，例如，PSTN或者現(xiàn)存的移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。IMS終端會(huì)連接到電路域，也會(huì)連接到分組域。所以，當(dāng)用戶想呼叫PSTN或者蜂窩電話時(shí)，IMS終端會(huì)選擇電路域。

（4）漫游

漫游支持是一個(gè)通用需求，因?yàn)樵诘诙苿?dòng)電話中就有該需求，用戶必須能夠在不同網(wǎng)絡(luò)間漫游。很明顯，IMS繼承了該需求，所以用戶可以在不同的國家之間實(shí)現(xiàn)漫游。前面也提到了IMS在漫游時(shí)的一個(gè)重要特性就是歸屬地服務(wù)性，即雖然發(fā)生了漫游，但是需要通過漫游地連接到歸屬網(wǎng)絡(luò)，由歸屬網(wǎng)絡(luò)來提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)。

（5）業(yè)務(wù)控制

運(yùn)營商通常希望可以對(duì)傳送給用戶的業(yè)務(wù)實(shí)施一定的策略，可將這些策略分為以下幾類：

● 可應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)中所有用戶的通用策略；

● 應(yīng)用到特定用戶的單獨(dú)策略。

第一類策略是指可以應(yīng)用到全網(wǎng)所有用戶的策略。例如，運(yùn)營商可以限制高帶寬音頻編解碼器的使用，如G.711編碼器。相反，應(yīng)盡量鼓勵(lì)使用低帶寬的編解碼器，如自適應(yīng)多速率（Adaptive Multiple Rate，AMR）編碼器。

第二類策略是指為一組特定用戶而定制的策略。例如，用戶使用IMS時(shí)可能簽約不使用視頻。IMS終端一般都支持視頻能力，但是如果用戶想發(fā)起視頻會(huì)話，那么運(yùn)營商將阻止該會(huì)話的建立。該策略是基于單用戶基礎(chǔ)，它取決于用戶簽約信息。

（6）快速業(yè)務(wù)生成

業(yè)務(wù)生成需求對(duì)IMS架構(gòu)的設(shè)計(jì)有很大的影響，快速業(yè)務(wù)生成需求表明IMS業(yè)務(wù)不需要標(biāo)準(zhǔn)化。

該需求在蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中是一個(gè)里程碑，因?yàn)樵谶^去每種業(yè)務(wù)都是標(biāo)準(zhǔn)化的或者是私有的。但是即使是標(biāo)準(zhǔn)化的，也不能保證漫游到其他網(wǎng)絡(luò)可以使用該業(yè)務(wù)。讀者可能有這樣的體驗(yàn)：當(dāng)GSM用戶漫游到其他國家時(shí)，將不支持呼轉(zhuǎn)到語音郵箱。

引入IMS的一個(gè)重要目標(biāo)就是減少新業(yè)務(wù)引入時(shí)間。在過去，業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化和互操作測(cè)試會(huì)帶來業(yè)務(wù)引入的遲滯。IMS通過標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)能力而非業(yè)務(wù)來減少業(yè)務(wù)引入延時(shí)。

（7）多種接入方式

IMS要求能夠支持多種接入方式。IMS是IP網(wǎng)絡(luò)，所以原則上任何支持IP的接入網(wǎng)都可以接入IMS。例如，可以通過WLAN、ADSL和HFC或者電纜調(diào)制解調(diào)器接入IMS。

3GPP致力于開發(fā)GSM的演進(jìn)方案，在IMS的第一個(gè)版本中（Release 5）只關(guān)注了GPRS接入方式，而在后續(xù)的Release中，3GPP增加了對(duì)其他接入方式的考慮。