wIMS的网络架构和部署策略.doc

wIMS的网络架构和部署策略.doc

《wIMS的网络架构和部署策略.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《wIMS的网络架构和部署策略.doc（5页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

wIMS的网络架构和部署策略

摘要

介绍了wIMS的概念和电信运营商引入wIMS的背景因素，wIMS的原理和网络架构，探讨了wIMS的部署策略和能力培养。

1 引言

wIMS即WebIMS，它是Web2.0和IMS（IP多媒体子系统）的融合。

通过WebIMS技术可以为运营商打造一个通信能力的开放平台。

它的核心是将电信的业务能力跟Web2.0的业务结合，产生各种新的以用户体验为中心的应用。

借助wIMS，可以帮助电信运营商拥抱互联网，不断推出创新和改进的业务，刺激用户的消费，实现从传统电信运营商向电信运营商2.0的飞跃。

同时，对于终端用户而言，wIMS可以提供更丰富的应用，并具有更好的用户体验。

对于应用开发人员而言，wIMS提供了开放的简单的接口（APIs），借助它们，可以快速地开发各种应用。

所以，wIMS是多赢的技术，是电信和互联网发展的方向。

2 互联网时代电信运营商的挑战和应对

2.1 电信运营商的挑战

过去的几年中，电信业正在发生重大的变化。

传统的电信网，是通过智能网提供多种业务给用户。

但是智能网提供业务较慢，只有了解电信网络的开发人员才能进行业务开发，大大限制了新业务的开发和部署速度。

电信运营商除了要应付其他运营商外，苹果、谷歌、微软等IT业的巨头业也正在抢夺传统的电信业务。

这种竞争源于互联网的兴起，特别是Web2.0的飞速发展。

以前单纯而清晰的终端、运营商、设备商的产业链正在被打破，传统的互联网企业、终端厂商还有运营商，都在暗中扩大自己的势力范围。

2.2 电信运营商的应对：

IMS，电信运营商2.0和wIMS

为了应对上述挑战，电信网中首先引入了IMS技术。

IMS是一个基于分组域、提供多媒体业务的体系架构。

IMS能解决基于IP部署电信业务所面临的主要问题，如服务质量、安全、计费、支付、网络互联互通等。

引入IMS，可以帮助运营商实现网络融合、快速部署多媒体业务。

如何应对Web2.0迅猛发展，如何将电信网络与互联网相结合，又成为了电信运营商面临的难题。

在这样的背景下，电信运营商2.0出现了。

电信运营商2.0是一种新的思考方式和新的电信商业模型，它要求运营商从“以网络为中心”向“以用户为中心”过渡。

此时运营商不再是最终业务提供的最佳人选，而应该充当为第三方业务提供引擎平台的角色。

基于这个思路，在IMS的基础上，引入WebIMS，借助开放的API，用互联网的方式调用通信业务能力，将通信业务能力跟互联网业务混搭，产生全新的业务体验。

3 wIMS的原理和网络架构

3.1 wIMS原理

WebIMS的核心思路是在IMS与应用（特别是基于Web2.0的应用）之间加入wIMS层。

其向下调用IMS提供的电信业务能力，向上提供暴露电信业务能力的API。

从而为运营商打造一个可以与互联网结合的、提供通信能力的开放电信平台。

3.2 wIMS网络架构

如图1所示，wIMS的网络架构可以分为6层。

图1 wIMS网络架构

（1）接入层

接入层负责在终端或者用户住宅和运营商的网络之间提供无线和有线的连接。

（2）公共核心层

公共核心层是基于IP的核心网，它为不同接入技术提供统一的集成功能，包括各种接入技术的互联互通、数据转发、漫游、策略控制等功能。

（3）业务控制层

是IMS核心网的节点，主要提供多媒体会话控制、鉴权、计费和互联互通等功能。

（4）业务引擎层

主要是由若干基于IMS的业务引擎组成。

通过这些业务引擎可以提供业务控制层所提供的能力之外的扩展能力，以增强上层应用的功能。

此外，这一层还包括一些非IMS的业务引擎，如短信、彩信、位置服务、内容下载、内容推送、流媒体播放等。

（5）wIMS层

这一层主要是wIMS中间件，它提供WebIMS网关的功能。

（6）应用层

主要是一些提供增值业务和具体应用的服务器。

在这些服务器上运行相应的业务逻辑，并通过wIMS层提供的API获取下层提供的电信能力，为终端用户提供相应的服务。

3.3 wIMS相关层次主要功能

在上述网络架构中，接入网和公共核心网是目前的电信网的主要部分，其原理、节点功能和关键技术与现网中的类似。

上面4层中的网络组件是为了支持网络融合和WebIMS新引入的部分。

其组件和接口如图2所示。

图2 wIMS相关层次详细架构

（1）IMS核心网

IMS是从3GPPR5最早引入的，并在3GPPR6，R7，R8规范中不断完善。

其中的IMS核心网由若干逻辑节点组成，主要包括：

●IMS控制节点：

CSCF。

主要提供会话控制，用户注册，SIP消息路由，计费，QoS控制，鉴权，业务控制等功能。

●数据库节点：

HSS，SLF。

主要功能是保存和管理用户数据，提供鉴权和业务相关的数据给CSCF。

●互联互通节点：

MGCF，IM-MGW，SBC。

主要负责和其他网络（如PSTN，PLMN，其他VoIP网络）的互联互通，并将各种接入网引入IMS核心网。

●多媒体资源节点：

MRF。

主要负责提供和控制多媒体的资源（如录音通知、会议电话等）。

●地址和号码翻译节点：

DNS/ENUM。

主要负责域名和IP地址之间的翻译，以及用户的E.164号码与公有标示（PuclicUserID）之间的翻译。

（2）IMS业务引擎

IMS提供的业务引擎主要有状态呈现、群组管理、即时消息、会议电话、视频共享、多媒体电话、融合消息等。

这些业务引擎可以为上层应用提供相应的业务能力，如借助呈现业务和群组管理引擎提供的能力，应用可以轻松地调用好友的状态信息，并进行群组通信，而不必在每个应用中都加入这部分代码。

这种网络架构更加水平化，也更容易开发（开发人员不必关心电信网的细节）和部署新的应用（各个应用中有相当一部分功能可以由已经部署的业务引擎完成）。

这些引擎节点主要通过ISC（IMSServiceControl，IMS业务控制）接口或者直接使用SIP协议与下层的CSCF通信。

（3）wIMS中间件

wIMS中间件提供wIMS网关功能，是实现WebIMS的关键组件。

其主要作用是将电信业务能力暴露，即提供一些API给上层以快速接入下层的各种业务引擎，使用下层IMS网络提供的电信能力。

通常业务引擎的功能可以通过若干通信协议接入，即可以不通过wIMS中间件来直接访问，但是这些协议绝大多数是电信领域专用的，一般的开发人员是不熟悉的。

引入wIMS中间件后，可以通过提供REST风格的OpenAPI或者其他API来暴露业务能力给开发人员。

借助wIMS中间件，运营商可以给开发者提供以下信息：

状态信息（包括位置信息、呈现信息、设备能力、终端类型、终端状态等）、通信业务能力（包括语音呼叫、视频呼叫、短信、彩信、即时消息、WAP-PUSH、流媒体播放等）、识别和认证信息（包括电话号码，IP地址，SIP地址，短号码，鉴权/认证，加密，保护）、计费和支付信息等。

（4）Web应用服务器

这些服务器提供各种微件（Widget），Web2.0应用服务和其他各种第三方的应用。

其中，微件可以快速部署到现在的互联网上，并提供接入电信业务的能力（如Facebook微件，Flickr图片共享微件、地理留言板微件、可置于个人博客和门户网站的通信微件等）。

而其他个人、家庭、企业应用，以及各种第三方应用，也都可以通过wIMS提供的API，获得电信网的特定能力。

4 wIMS的部署策略

wIMS的网络架构和技术原理与传统的电信网络差别较大，作为运营庞大网络、支持大量用户的电信运营商，应该分步骤进行网络改造和升级，以降低对现网的影响、保护已有投资。

对于一个传统的固网运营商或者2G，3G移动运营商，其部署wIMS的步骤可以分为以下几步：

（1）部署全业务宽带接入网络，打造全IP网络

为了支持互联网和多媒体业务，网络首先支持高速数据传输，即所谓的宽带网络。

其次，运营商应该为IMS引入做好必要的准备，如网络的全IP改造，包括接入网和分组核心网的IP化。

（2）部署IMS网络

通过引入基本的IMS网络来提供一些基于IMS的标准服务（如呈现业务，多媒体电话业务等）、融合服务（如固定移动网络融合）和一些定制的基于IMS的多媒体业务。

（3）部署wIMS中间件

引入wIMS层，以提供开放的电信API给业务开发人员，吸引更多的开发人员，特别是Web应用开发人员来开发创新的、以用户为中心的业务，并将这些业务与互联网业务混搭。

5 网络技术人员的wIMS能力准备

电信运营商2.0，IMS，wIMS是电信技术发展、电信和互联网融合、全业务运营中的关键技术，其原理、网络架构、实现机制和传统的电信网有很大的区别。

为了迎接基于这些新技术、新网络架构的网络设计、网络部署、节点维护和网络优化，广大电信技术人员应该尽快提升自己的能力，掌握wIMS的技术原理。

爱立信中国学院，作为专业的电信业培训服务提供者，始终走在技术的前沿，并为电信技术人员提供科学、快捷的培训方案（见图3）。

结合电信人员的技术背景和WebIMS的特点，爱立信中国学院为电信人员量身打造了从电信运营商2.0到WebIMS的技术培训课程和培训路径。

这些培训在爱立信内部已经大规模展开，并收到了良好的效果。

图3 wIMS培训流程

6 结束语

微件化、混搭风、社会化、用户β版的Web2.0技术极大地促进了应用的繁荣。

在这样的市场环境下，电信运营商的致胜策略必然对广大开发者带来创新与收入。

WebIMS通过提供开放的电信API为上层应用提供了一个通信能力的开放平台；通过向互联网开放运营商的能力，可以实现互联网与通信网络业务的融合和通信能力与Web应用的混搭（Mashup）；同时，通过建立良好的WebIMS商业模式（包括零售模式、批发模式、广告模式及其组合），可以吸引互联网开发者入驻，开发适合市场的各种“杀手级应用”。