本文详细介绍了TISPAN对IMS子系统的标准情况以及最新进展,并给出了在IMS子系统标准化上TISPAN和3GPP之间的主要差异。
1、概述
IP多媒体子系统(IMS)由第3代移动通信合作计划(3GPP)组织在R5版本中提出,是对IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称。现在通常提到的IMS实际有狭义和广义两种概念,狭义特指3GPPR5版本以后的网络核心控制层所涉及的逻辑功能实体,广义是对基于IMS网络架构的统称。本文从狭义角度出发,侧重对网络核心控制部分相关内容的描述。
对IMS进行标准化的国际标准组织主要有3GPP和TISPAN。3GPP侧重于从移动的角度对IMS进行研究,而TISPAN则侧重于从固定的角度对IMS提出需求,并统一由3GPP完善,最终实现IMS对固定接入和移动接入的统一控制。本文主要详细介绍TISPAN的相关研究情况。
2、TISPANIMS相关标准化情况
TISPAN全称是TelecommuniCAtionandInternetconverged Services and Protocols for Advanced Networking,2003年9月成立,专门对NGN进行研究和标准化工作。TISPAN分为八个工作组分别负责业务、体系、协议、号码与路由、服务质量、测试、安全、网络管理方面的研究和标准化工作,主要的研究领域又分成多个研究项目分别进行,如NGN、FMMS(Fixed Multimedia Short message)等。
TISPAN是国际上成立较早的专门针对NGN进行研究的标准组织,并且对IMS的研究直接基于3GPPRelease7,在国际NGN标准研究方面已经产生了非常重要的影响。
TISPAN的工作方式和3GPP类似,采用分阶段发布不同版本的方式,目前已经发布了R1版本相关规范,并正在开展R2阶段的研究工作。
(1)R1阶段
架构方面,TISPAN采用3GPPR7(见TS23.228v.7.2.0)定义的IMS架构,并针对固定的特殊要求进行了相关修订;提出了网络附着子系统(NASS)和资源控制子系统(RACS);对整个体系架构所包含的子系统和功能实体间的接口进行了定义;定义了基于IMS的PSTN/ISDN仿真子系统(PES)的实现方案等。协议方面,对3GPP已经定义的相关接口协议,针对固定的特殊需求进行了相关的修订;定义了NASS与外部接口的协议;定义了RACS和外部接口的协议。业务方面,定义了传统电信网络中补充业务在IMS架构中的实现等等。
(2)R2阶段
目前还主要处于需求分析阶段,比较受关注的项目有RACSR2版本的研究、网络电视(IPTV)、固定移动融合(FMC)、家庭网络、PES架构的完善。目前这些项目的进展不大。迫于各种压力,在最近召开的TISPAN10Ter会议上,TISPAN明确架构的研究工作可以不受需求分析方面进展情况的约束和限制,可在开展工作的同时逐步完善。
2.1R1阶段IMS相关标准
TISPAN中和IMS功能体系架构相关的标准主要有三个:
1)IMS功能架构
对应的标准:ETSIES282007:“Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networks(TISPAN):IP Multimedia Subsystem(IMS);Functional Architecture”。
2)IP多媒体子系统(IMS)
ETSIES282006:“Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking(TISPAN);IP Multimedia Subsystem(IMS);Stage 2”[3GPP TS 23.228 v.7.2.0,modified]。
3)基于IMS的PSTN/ISDN仿真子系统功能架构
ETSITS182012:“Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networks(TISPAN);IMS-based PSTN/ISDN Emulation Subsystem(PES);Functional Architecture”。
2.1.1IMS功能架构
在ETSIES282007中,主要给出了IMS子系统所包含的功能实体,IMS子系统相关的功能实体之间的内部接口以及这些功能实体和IMS子系统外部功能实体之间的接口。图1是TISPAN IMS子系统所包含的功能实体。
图1 NGNTISPANIMS的结构
1)呼叫会话控制功能(CSCF)
CSCF负责建立、监视、支持和释放多媒体会话和管理用户的业务交互,CSCF可以作为代理CSCF(P-CSCF)、服务CSCF(S-CSCF)、查询CSCF(I-CSCF)。P-CSCF是用户终端到IMS的第一个接触点;S-CSCF真正处理会话;I-CSCF是到被叫用户所有会话的接触点。和3GPP有所不同,TISPAN所定义的P-CSCF嵌入了ALG功能并增加了和NASS之间的接口。
2)媒体网关控制功能(MGCF)
MGCF控制中继媒体网关,包括分配、修改和释放媒体网关的资源,同时和CSCF以及电路交换网进行通信并执行ISUP协议和SIP协议之间的转换,还支持SIP到非会话类的SS7信令之间的协议转换。
3)多媒体资源功能控制器(MRFC)
MRFC解析来自AS的信息(经S-CSCF传送),相应的控制MRFP,并和MRFP一起提供多路会议桥、回铃音和编解码转换。
4)中断网关控制功能(BGCF)
BGCF确定将呼叫接续到哪一个PSTN网络,即确定相关的MGCF。
2.1.2IP多媒体子系统(IMS)
ETSIES282007是针对固定接入对IMS的特殊需求,基于IMS R7版本(具体是3GPP TS 23.228 v.7.2.0)所作的修订。
NGN中IMS子系统和3GPP中IMS子系统之间的差异和需要扩展的功能实体主要有:
1)P-CSCF
P-CSCF和PDF之间的接口为Gq接口,该接口只适用于具有一定资源管理能力的IP-CAN,并且假设终端设备可以明确地发出资源预留请求,但是固定终端一般不支持主动发出资源预留请求这种方式,所以在TISPAN中专门定义了P-CSCF和RACS之间接口为Gq’接口,通过该接口可以支持网络侧发起的资源预留请求。
同时TISPAN还在P-CSCF上增加了ALG功能,以便支持NA(P)T功能,保证位于不同地址域的终端之间媒体信息能够正常进行交互。
接入安全方面,TISPAN提出了NASS绑定的解决方案,在采用NASS绑定的终端和P-CSCF之间不需要启用IPSec安全机制。P-CSCF需要根据接入方式、端口和信令协议上的差异进行判断,确认和用户终端之间是否需要启动IPSec安全机制。如果确认不需要则P-CSCF还需要扩展相关的功能以便和NASS中的CLF进行交互获得用户终端的接入线绑定信息。而在3GPP中,P-CSCF和用户终端必须要启用IPSec安全机制,所以在NGN中P-CSCF扩展相关的功能进行判断,并需要和NASS中的CLF进行交互。