IMS/FMC

苏刚 http://www.acmepacket.com

2005年加入西门子通信开始为IMS工作，到今年已经是第六个年头，很高兴现在围绕IMS工作的人越来越多，所以在这里把相关的学习资源进行更新。

推荐的书籍增加到5本，
1, The IMS: IP Multimedia Concepts and Services in the Mobile Domain by Miikka Poikselka, Georg Mayer, Hisham Khartabil and Aki Niemi.  
2, The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS): Merging the Internet and the Cellular Worlds by Gonzalo Camarillo, Miguel A. Garcia-Martin.
这两本书都已经出到第三版了，是系统学习IMS的好书。
3, Converging NGN Wireline and Mobile 3G Networks with IMS by Rebecca Copeland
这是第一本从固定移动融合，特别是固网演进角度介绍IMS的好书。
4, IMS: A Development and Deployment Perspective by Khalid Al-Begain, Chitra Balakrishna, Luis Angel Galindo, David Moro
这是欧洲运营商Telefonica从电信网和互联网融合的角度介绍IMS的书籍，对基于web2.0的互联网和基于IMS的电信网络的融合从产品、技术以及商业模式等角度进行了深入分析。强烈推荐。
5, IP multimedia subsystem (IMS) handbook / editors, Syed A. Ahson, Mohammad Ilyas.
这本书是由一系列IMS部署中的热点课题组成，由不同领域的专家撰稿汇编而成，对IMS商业部署具有非常大的参考价值。

网上能找到这些书的电子版。

网站还是一个，
http://www.tech-invite.com
在这里你能找到IMS相关的所有标准，可以作为IMS门户。

国内我目前还常去的是中国通信网论坛IMS&FMC专区，但人气还不是很旺。
http://bbs.cnttr.cn/forum-560-1.html

中国移动研究院最近推出一期IMS专题，里面也有很多不错的内容，
http://labs.chinamobile.com/focus/101

苏刚 http://www.acmepacket.com

被问到一个问题，"IMS用户注册成功后，HSS中是否存储用户的contact address”

我想3GPP的规范中不会有这么一句话，来专门澄清HSS中时候需要存储用户的contact address。但是从IMS的整个路由结构来看，S-CSCF是整个路由的核心，进行被叫寻址或者注册状态查询时，HSS只需要将该用户对应的S-CSCF返回，其他路由的事情交给S-CSCF，整个过程HSS没有必要知道用户注册时的contact address，所以HSS中应该不用存储用户注册成功时的contact address。

不过自从在3GPP R8及以后的版本开始重点研究IMS Restoration后，又加入了新的考虑，当S-CSCF节点故障后，如何确保其他的S-CSCF能够接管业务？这样原来存储在S-CSCF里面的信息，比如Contact address就要求放在HSS中。查阅Cx接口规范对应的TS29.228 & TS29.229，也确实定义了相应的AVP:Subscription-Info / Contact AVP进行相应的信息传递。

这后面其时还有一个非常有意思的话题，如果HSS中存储了用户注册时的contact address，那么我们还有没有必要所有的消息都经过S-CSCF？这应该是目前批评IMS过于复杂，考虑对其进行简化的一个思路。

关于用户IMS用户注册成功后各个网元中存储的用户信息，TS23.228中进行了总结，

TS23.228-910

5.2.2.5 Stored information.

Table 5.1 provides an indication of some of the information stored in the indicated nodes during and after the registration process. Note that Table 5.1 is not an exhaustive list of stored information, i.e. there can be additional information stored due to registration.

Table 5.1 Information Storage before, during and after the registration process

苏刚 http://www.acmepacket.com 整理自互联网

简单回顾一下VoIP发展的历史，基本上按时间排序，两条主线，即时通讯软件的发展历程和几大标准组织发布的VoIP相关规范。

• 1995年以色列VocalTec公司推出Internet Phone。 
• 1996年同样是几个以色列人，发布即时通讯软件ICQ (I seek you)，支持在Internet上聊天、发送消息、传递文件等功能。
• 1996年ITU-T提出H.323协议规范，用于局域网路（LAN）上的视讯会议，后来被应用于VoIP网络电话上。ITU-T、国际电联第16研究组首先在1996年通过H.323第一版的制定工作，同时并在1998年完成第二版协定的拟定。该协定提供了IP网络上的多媒体通讯系统标准，并为IP网络上的多媒体通讯应用提供了技术基础。
• 1998年ICQ被美国在线以2.87亿美元收购，此时其用户数超过1000万。
• 1999年腾讯公司通过QQ提供即时通讯服务；同一年雅虎发布雅虎通(Yahoo Messenger)，微软发布MSN Messenger提供即时通讯服务。
• 1999年IETF在RFC2705中定义MGCP(media gateway control protocol)协议。媒体网关控制协议（MGCP）是由思科 和 Telcordia 提议的 VoIP 协议，它定义了呼叫控制单元（呼叫代理或媒体网关）与电话网关之间的通信服务。 MGCP 属于控制协议，允许中心控制台监测 IP 电话和网关事件，并通知它们发送内容至指定地址。在 MGCP 结构中，智能呼叫控制置于网关外部并由呼叫控制单元（呼叫代理）来处理。同时呼叫控制单元互相保持同步，发送一致的命令给网关。
• 1999年IETF在RFC2543中引入SIP(session initial protocol)。SIP 是一种应用层控制协议，用于和一个或多个参与者创建、修改和终止会话。 SIP 的结构与 HTTP（客户－服务器协议）相似。
• 1999年ITU-T完成BICC(bearer independent call control)协议标准化工作。BICC 直接面向电话业务的应用提出，是在ISUP 基础上发展起来的。在语音业务支持方面比较成熟，能够支持ISDN 业务集，如语音业务、补充业务等。
• 2000年IETF和ITU-T联合推出H.248/Megaco协议标准。媒体网关控制协议（Megaco）是IETF 和 ITU-T（ITU-T H.248 建议）共同努力的结果。Megaco/H.248 是一种用于控制物理上分开的多媒体网关的协议单元的协议，从而可以从媒体转化中分离呼叫控制。 Megaco/H.248 说明了用于转换电路交换语音到基于包的通信流量的媒体网关（MG）和用于规定这种流量的服务逻辑的媒介网关控制器之间的联系。
• 2001年3GPP R4冻结，引入移动软交换概念以及相关协议BICC/H.248，并得到广泛应用和部署。
• 2002年skype开始运营。Skype是支持语音通讯的即时通讯软件，由KaZaA开发人员所研发，采用P2P（点对点技术）的技术与其他用户连接，采用GIPS针对IP网络开发的编码算法，可以进行高清晰语音聊天。
• 2002年IETF在RFC3261对SIP协议进一步完善，成为目前VoIP网络部署中应用最为广泛的会话层协议。
• 2002年IETF定义SIP-T，用于SIP和传统网络互通。SIP-T（SIP for Telephones）由IETF MMUSIC工作组的RFC3372所定义，整个协议族包括RFC3372、RFC2976、RFC3204、RFC3398等。它采用端到端的研究方法建立了SIP与ISUP互通时的三种互通模型，即：呼叫由PSTN用户发起经SIP网络由PSTN用户终结；呼叫由SIP用户发起由PSTN用户终结；呼叫由PSTN用户发起由SIP用户终结。SIP－T为SIP与ISUP的互通提出了两种方法，即封装和映射，分别由RFC3204和RFC3398所定义。但SIP－T只关注于基本呼叫的互通，对补充业务则基本上没有涉及。
• 2002年3GPP R5冻结，在核心网中引入IMS域，SIP为IMS网络中的信令协议。 R5提出和定义了IMS的基本框架及3G接入的能力，R5阶段侧重于基本架构、3G接入能力、功能实体、信令流程的规定，并对鉴权、计费、安全、QoS等进行了基本定义。
• 2003年ITU-T在SIP-T基础上，结合电信网的特点定义了SIP-I协议标准。SIP-I协议包括TRQ.2815和Q.1912.5两个标准草案，其中前者定义了SIP协议与BICC/ISUP协议互通时的技术需求，包括互通模型、互通单元支持的能力集、互通接口的安全模型，后者详细定义了3GPP SIP、普通SIP、SIP-I与BICC/ISUP的互通协议能力配置集。SIP-I协议明确说明了SIP与ISUP的参数映射，弥补了RFC定义的严谨性不足的缺点，并且对电信网补充业务的互通也进行了明确的定义，增强了SIP-T协议的可操作性。
• 2004年3GPP2开始进行IMS标准化的研究工作，对IMS的研究主要以3GPP R5作为基础，重点解决底层分组和无线技术的差异；3GPP2与3GPP的IMS相对应的是MMD规范，3GPP2 MMD已经完成并公布了Rev 0、Rev A、Rev B三个版本，分别对应于3GPP的R5、R6和R7版本，在后续的Rev C版本中，3GPP2将会考虑多媒体电话补充业务、紧急呼叫时使用VCC功能等。目前3GPP2重点探讨与3GPP开展IMS/MMD研究的协同问题。
• 2004年5月7日，ITU-T成立了焦点组 FGNGN 来完成有急迫需求的 NGN 标准，FGNGN在SG13的领导下工作。
• 2005年9月12日Skype被eBay公司以26亿美元的现金跟股票并购。
• 2005年google推出GTalk服务。
• 2005年3月3GPP R6冻结。对IMS接口和功能更加细化，定义了WLAN接入的能力、IMS和外部网络之间的互通、IMS支持各种业务的能力等方面。主要增强：定义了SBLP的QoS框架将PDF从P-CSCF中分离出来,并定义了相关Go/Gq接口；接入安全方面，强化了IPSec的机密性保护功能，同时针对传统移动终端接入IMS的需求，提出了EarlyIMS的鉴权机制；制定了PSTN、CS域和其他IP多媒体系统的互通，对网络互通的架构、与传统电路交换网络的互通协议都已经完成定义；对SIP协议和BICC/IUSP协议的映射基于ITU-T的Q.1912.5作了适当调整。
• 2005年11月，ITU-T发布了 Release 1。同时ITU-T下一阶段有关NGN的工作更名为 NGN-GSI、其主要工作将集中在协议细节方面。ITU-T的IMS标准工作主要围绕：
  – NGN的功能架构，采用IMS的核心控制架构，重点在xDSL接入方式；

  – 支持游牧和移动的架构模型、控制架构和网络能力；
  – QoS，定义了QoS的需求和架构，支持端到端的QoS。重点关注多种QoS技术和多个运营商管理域的互通，QoS的分级，信令，资源控制方式和性能监测等方面；
  – NGN的控制、信令和认证的能力，使 NGN可靠及可控的业务架构及能力，以及资源控制的能力，及相应的信令需求；
  – 安全，NGN网络安全风险的分析（从终端、UNI和NNI角度）以及NGN认证机制；
  – TDM 网络向NGN的演进，传统网络向NGN的演进，既可以保证传统业务可以维持，也可以升级到新的网元，提供新的功能。

• 2006年3月，TISPAN R1发布。
  – TISPAN采用3GPP R7定义的IMS架构；
  – 针对固定接入的特定要求进行了相关修订：针对固定接入（特别是xDSL接入），提出了网络连接子系统（NASS）和资源控制子系统（RACS）；
  – 定义了用于PSTN替换的、基于IMS的PSTN/ISDN仿真子系统（PES）实现方案；
  – 业务方面，定义了传统补充业务在IMS中的实现，即PSTN/ISDN模拟业务；
  – 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修订。
• 2006年9月，3GPP、3GPP2、TISPAN等组织共同讨论了各个标准组织对IMS的需求和现状，取得了需要一个统一的IMS（Common IMS）的共识。
• 2007年6月3GPP R7冻结。
  – FBI:增加对固定接入的支持；
  – 定义了紧急呼叫：引入E-CSCF，使IMS建立紧急呼叫成为可能；
  – VCC：实现双模手机在IMS域和CS域进行语音呼叫切换；
  – CSI：其实质是不同业务分别由两个网络提供，实时类业务由CS域提供，非实时业务由IMS域提供；
  – PCC：把QoS的策略控制和流计费合并，生成一个新的网元PCRF，使用基于DIAMETER的Rx、Gx接口传递相应的策略控制和计费控制信息。这一功能框架的改变是对R6 SBLP框架的重大更新和改进；
  – 多媒体电话（补充）业务；
• 2007年，3GPP OP Ad Hoc会议确定将TISPAN Release2的内容分阶段迁移到3GPP R8中，并确定了Common IMS范围和研究项目。Common IMS将3GPP2/ TISPAN的IMS研究成果集中到3GPP的标准中，基于统一的Core IMS（3GPP定义，包括了主要的功能和实体），同时包容所有相关的接入方式，固定接入、移动接入、Cable接入、无线宽带接入等。Common IMS主要工作将分为3个Stage。Stage 1定义Common IMS的功能和业务需求；Stage 2是相关的安全和其他一些要求；Stage 3是协议和信令具体的实现等。
  – 其他的标准组织（如3GPP2、TISPAN）负责将具体的与接入网相关的对IMS core的需求提交给3GPP，不再进行IMS core的具体实现方案的研究；
  – TISPAN继续聚焦于IMS based IPTV、Home network、RACS/NASS等的研究；
  – 3GPP2的后续版本继续进行VCC、SMS over IP、MMD roaming等的研究；
  – ITU-T将重点进行IMS和IPTV融合架构的研究。
• 2008年6月，TISPAN R2发布。
  – PES/PSS的完善；
  – RACS增强；
  – 定义了IPTV业务需求及对NGN网络的需求，强调与NGN的集成；
  – 定义企业网的需求和功能结构；
  – 定义了家庭网络的需求、功能结构和接口协议。
• TISPAN R3正在进行中，重点研究下面几个方面，
  – VoIP强化（QoS、安全、互通）；
  – IPTV业务增强（和其它业务的混合）；
  – 企业网的完善；
  – 超宽带接入（包括固定和移动，侧重于非3GPP接入）
• 2008年12月，3GPP R8冻结。
  – Common IMS；
  – ICS：解决用户在CS接入的情况下，业务逻辑集中在IMS控制的问题 ；
  – MMSC：解决用户在同时接入CS和PS情况下，多媒体会话在不同域之间的切换和连续性问题；
  – Service Broker；
  – IMS CAT；
  – SMS和IM的互通
• 2009年12月，3GPP R9冻结，和IMS相关的主要有下面几个工作，
  – Multi-Media Telephony Service enhancements
  – User Data Convergence
  – IMS Services Centralization and Continuity
  – Support for IMS Emergency Calls over GPRS and EPS
  – Access Security Enhancements
  – IMS Media Plane Security
  – IMS based PSS and MBMS User Service extensions
  – Completion of IMS Restoration Procedures
  – 3GPP IMS Conferencing Management Object
• 3GPP R10正在进行中，和IMS相关的主要有下面几个工作，
  – IMS Service Continuity – Inter Device Transfer enhancements
  – IMS Emergency Session Enhancements
  – Codec for Enhanced Voice Services
  – Study on enhanced voice service requirements for the Evolved Packet System (EPS)
  – Study on IMS Evolution
  – Study on enhancements to IMS border functions for IMS Interconnection of services
  – Study on Policy solutions and enhancements
  – Study on IPv6 Migration
  – Study on Single Radio Video Call Continuity enhancements
• 2010年5月14日，Google通过旗下全资子公司Google Acquisition Holdings(谷歌并购控股有限公司)向知名的网络语音和视频处理厂商GIPS发出了收购邀约，提供的收购现金为6820万美元。

苏刚 http://www.acmepacket.com

3GPP在R5中引入IMS时，就对IMS漫游IMS roaming进行了明确的描述，还区分了两种情况，几年前我在《IMS漫游和GSM漫游比较研究》中对IMS漫游按照个人理解进行了总结。可是直到今天，我查阅3GPP R9和IMS相关的两个主要规范，TS23.228-900和TS24.229-900，都还没有找到关于IMS游牧IMS nomadism的描述。

通过google搜索电信业务中定义的游牧场景，也没能找到。ITU-T好像做了一些相关标准化工作，有一个决议《第63 号决议– 有关游牧电信业务和应用的研究》，但是没有看到后续的内容。

下面是我对这两个概念的理解，

不管是漫游roaming还是游牧nomadism都是针对用户的移动性来说的。IMS漫游和IMS游牧都是指IMS用户IP-CAN发生改变，离开归属网络，通过拜访地IP-CAN接入IMS网络，继续IMS业务。IMS游牧是指允许IMS用户的IP-CAN发生改变，但是在整个业务期间内要求用户锚定IP-CAN接入点，IP-CAN发生改变时，正在进行的IMS业务会中断。而IMS漫游则是指IMS用户移动时，可以随时改变其IP-CAN接入点，并且不中断正在进行的IMS业务。所以IMS漫游和IMS游牧之间的区别是用户移动时，是否会中断业务。

如何保证IMS用户漫游时业务可以无缝切换，不仅仅要求保证移动时IP-CAN的可持续性，同时也要求IMS信令控制层面提供相应的支持。比如终端从一个WiFi网络漫游到UMTS PS网络，IP地址发生改变，如何保证正在进行的通话不中断，这里有许多标准化的工作要做。而3GPP在这个问题上进展缓慢。TR23.893对IMS业务无缝切换进行了研究，主要是参照R6中VCC的解决方案，引入一个移动性管理的网元MMAS，由其进行IMS漫游时的业务切换管理。

在我看来3GPP并没打算对漫游和游牧场景做区分，我们平常所说的漫游和游牧在3GPP的相关规范中都被统一成IMS漫游。这么做也在理，漫游和游牧对核心网的能力要求是一致的，区别更多是在于终端自身的移动能力不一样导致的用户体验差别。当然由于目前部署的IMS网络都不具备漫游时业务无缝切换的能力，所以我们可以说目前的IMS网络只支持用户游牧的场景。

苏刚 Acme Packet, Inc.

好久没有更新，忙得没时间总结。

从2005年中国移动开始IMS测试到今年中国移动开始全国部署IMS网络，用了5年时间，和3G的测试到最终商业部署比较不算太长。不管各方如何看待IMS的前途，IMS能否和传统电话网络一样，成为大家日程生活中的一部分，必须尽早接受大规模商业部署的考验。

下面罗列几个部署中面临的挑战，

1，在接入网络质量限定的情况下，如何以最少的成本来提高话音质量

2，在IP网络中如何获得用户的位置信息，进而提供位置相关的业务，满足用户漫游和游牧的业务体验。

3，IMS系统如何快速集成到现网的业务支撑和营业系统

4，如何保证用户IP通信的安全

还有一些开放性话题，

1，IMS在三网融合中的机会

2，IMS和云计算

3，IMS和物联网

4，IMS在运营商通信能力开放中的角色，也就是和如何和web2.0结合起来。Telefonica的wIMS2.0做的不错。

5，IMS在用户数据融合管理中的机会

6，VoLTE：该来的始终会来，在网络运营商的控制力下降，内容提供商越来越挣钱的时候，VoLTE也许能够让IMS走得更久。

苏刚 http://www.acmepacket.com

离开诺西在ACME找到一个职位，继续专注于基于IP的通信解决方案。

诺西是提供端到端的IP通信解决方案，ACME则专注于SBC设备的提供。以前在诺西酒仙桥办公室上班，一天到晚在外面跑，现在换到ACME后，变成一天到晚跑诺西酒仙桥办公室，去支持诺西的IMS/FMC方案测试。