IMS能力開放架構(gòu)研究

王 蕓，彭 昭，江 浩

（1.中國電信股份有限公司上海研究院 上海 200122；2.中國電信股份有限公司四川信產(chǎn)公司 成都 610021）

IMS能力開放架構(gòu)研究

王 蕓1，彭 昭1，江 浩2

（1.中國電信股份有限公司上海研究院 上海 200122；2.中國電信股份有限公司四川信產(chǎn)公司 成都 610021）

本文針對(duì)IMS能力開放架構(gòu)進(jìn)行研究，包括IMS開放架構(gòu)的選擇、關(guān)鍵技術(shù)（包括開放接口技術(shù)的選擇、開放能力的選擇）等兩部分?；诖思軜?gòu)能夠支持IMS能力的開放，促進(jìn)了IMS業(yè)務(wù)乃至整個(gè)電信業(yè)務(wù)的發(fā)展。

IMS能力開放；REST；SOAP

1 引言

本文提出IMS能力開放架構(gòu)的研究，經(jīng)過比較和選擇，將IMS能力通過統(tǒng)一開放架構(gòu)和已有電信能力進(jìn)行封裝并對(duì)外開放，促進(jìn)了IMS業(yè)務(wù)乃至整個(gè)電信業(yè)務(wù)的發(fā)展。

1.1 IMS能力開放的背景和趨勢(shì)

在傳統(tǒng)的電信運(yùn)營模式中，運(yùn)營商同時(shí)身兼產(chǎn)品的開發(fā)者和銷售者兩種角色，其利益僅能依靠最終用戶獲取，由此引發(fā)的問題是運(yùn)營商利益來源單一，產(chǎn)品和應(yīng)用提供的周期長，不能充分掌握市場(chǎng)動(dòng)態(tài)和了解市場(chǎng)需求。由此，人們提出了業(yè)務(wù)能力開放的概念，即運(yùn)營商提供一個(gè)開放的平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)的接口，將應(yīng)用開發(fā)的工作交給第三方，應(yīng)用開發(fā)完畢后，運(yùn)營商提供運(yùn)行的環(huán)境。這樣的模式將運(yùn)營商從應(yīng)用開發(fā)的困境中解脫出來，從而能夠更專注于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的搭建和完善，同時(shí)將大量的開發(fā)商和提供商納入電信的產(chǎn)業(yè)鏈，不僅豐富了電信業(yè)務(wù)，也為運(yùn)營商尋找到了新的利益來源。

傳統(tǒng)的IMS網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)能力開放上具有天然的優(yōu)勢(shì)，無論是在協(xié)議的適配量，還是對(duì)業(yè)務(wù)的控制能力上都要優(yōu)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，甚至優(yōu)于軟交換網(wǎng)絡(luò)。目前，國內(nèi)各運(yùn)營商都在積極進(jìn)行IMS網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和試點(diǎn)工作，全網(wǎng)的部署指日可待，因此，研究IMS網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)能力開放架構(gòu)成為必然。

1.2 現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力開放的現(xiàn)狀

目前，運(yùn)營商對(duì)現(xiàn)有通信能力的開放主要有以下兩種架構(gòu)。

（1）移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力，如短信、彩信、WAP push、定位等

通過由業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)管理平臺(tái)構(gòu)成的開放架構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一開放，其架構(gòu)如圖1所示。

· 業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)面向SP（service provider）提供統(tǒng)一的開放接口（Parlay-X API），屏蔽其底層網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，使其能更加快速、方便地開發(fā)電信業(yè)務(wù)；

·通過和業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)的交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)SP及其提供業(yè)務(wù)的管理。

（2）通過業(yè)務(wù)能力的各自獨(dú)立平臺(tái)分別進(jìn)行開放

傳統(tǒng)PSTN業(yè)務(wù)能力開放程度不高，成熟的應(yīng)用較少；軟交換網(wǎng)絡(luò)僅對(duì)部分特定業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)能力開放，如寬樂通信、協(xié)同通信、ECP等。對(duì)SP開放的業(yè)務(wù)沒有統(tǒng)一的管理平臺(tái)，大部分采用業(yè)務(wù)自行管理的方式進(jìn)行。

2 IMS能力開放架構(gòu)

2.1 IMS能力開放架構(gòu)的方案

考慮到通信能力開放的現(xiàn)狀，IMS能力開放架構(gòu)有以下兩種方案。

方案一，通過各自IMS能力的應(yīng)用服務(wù)器AS，面向SP提供SIP接口，直接進(jìn)行開放。在這種架構(gòu)中，直接基于SIP開發(fā)業(yè)務(wù)邏輯，業(yè)務(wù)平臺(tái)通過SIP直接與IMS核心網(wǎng)交互。這種方案有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

·基于SIP的應(yīng)用開發(fā)能將IMS網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)能力分解到最小的顆粒度，在開發(fā)的靈活度上優(yōu)于其他模式；

·業(yè)務(wù)中涉及的用戶鑒權(quán)、計(jì)費(fèi)等功能均由核心網(wǎng)或IMS AS完成；

·由于SIP的復(fù)雜性和專業(yè)性，不適合向所有的第三方開發(fā)商提供。

方案二，將IMS能力納入到現(xiàn)有統(tǒng)一開放架構(gòu)中，面向SP提供統(tǒng)一接口進(jìn)行開放。在這種架構(gòu)中，將IMS核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)能力服務(wù)器AS納入業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)管理平臺(tái)的架構(gòu)中，如圖2所示。這種方案的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

·通過業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)將IMS底層的業(yè)務(wù)能力映射成統(tǒng)一的接口（Parlay-X API），第三方開發(fā)商通過調(diào)用該接口進(jìn)行應(yīng)用的集成和部署；

·通過統(tǒng)一接口開發(fā)的應(yīng)用將通過業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)管理平臺(tái)的共同作用在電信網(wǎng)絡(luò)上部署，應(yīng)用不直接與IMS核心網(wǎng)進(jìn)行交互；

·不需要開發(fā)人員有較深的通信知識(shí)，只需要有HTTP和XML開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)人員可將精力聚焦于應(yīng)用本身；

·業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)管理平臺(tái)共同作用，實(shí)現(xiàn)SP的管理、用戶的鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)等相關(guān)功能。

2.2 IMS能力開放架構(gòu)的比較和選擇

對(duì)IMS能力開放架構(gòu)兩種方案的比較見表1。

表1 IMS能力開放架構(gòu)兩種方案的比較

基于以上分析，方案二更適合于IMS能力開放架構(gòu)的構(gòu)建。該統(tǒng)一開放架構(gòu)體現(xiàn)了統(tǒng)一開放、統(tǒng)一管理的理念，方便SP的接入，有利于運(yùn)營商的管理。通過統(tǒng)一業(yè)務(wù)能力開放架構(gòu)來進(jìn)行IMS能力的開放，具有如下特性：

· 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，IMS能力和其他電信能力 （如短信、彩信等）基于業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)開放，對(duì)外體現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

· 管理功能的統(tǒng)一性，將IMS能力納入業(yè)務(wù)能力開放網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)管理平臺(tái)的統(tǒng)一鑒權(quán)計(jì)費(fèi)管理體系中，對(duì)SP、用戶及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

3 IMS能力開放的關(guān)鍵問題

在明確通過統(tǒng)一業(yè)務(wù)能力開放架構(gòu)來進(jìn)行IMS能力開放之后，需要進(jìn)一步明確IMS開放能力和其接口技術(shù)的選擇。

3.1 IMS開放能力的選擇

IMS網(wǎng)絡(luò)（包括核心網(wǎng)和AS）可提供多種業(yè)務(wù)能力，可根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)的設(shè)備分為以下兩大類：IMS核心網(wǎng)可提供點(diǎn)擊呼叫、基本呼叫、終端狀態(tài)查詢；IMS應(yīng)用服務(wù)器可提供即時(shí)消息IM、呈現(xiàn)PS、群組、網(wǎng)絡(luò)傳真、會(huì)議及業(yè)務(wù)控制等。

有些能力適合且有必要盡快開放，有些能力則需要考慮網(wǎng)絡(luò)的改造及業(yè)務(wù)能力的應(yīng)用情況后進(jìn)行選擇。能力的選擇主要參考如下標(biāo)準(zhǔn)：

·開放對(duì)終端的要求主要是應(yīng)用層面的，沒有硬件、芯片等方面的要求；

· 開放對(duì)IMS核心網(wǎng)或AS沒有大的改造要求；

·有較強(qiáng)開放需求或應(yīng)用場(chǎng)景。

IMS核心網(wǎng)直接提供的呼叫和終端狀態(tài)查詢能力，對(duì)終端、IMS核心網(wǎng)無特殊改造要求，作為IMS的基本能力，有較廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，可考慮先期開放；即時(shí)消息IM、呈現(xiàn)PS、群組、網(wǎng)絡(luò)傳真、會(huì)議等能力，雖然由AS提供支持，但各AS的技術(shù)都較成熟，有明確的國際標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，另外，這些能力的開放，對(duì)終端、應(yīng)用服務(wù)器無特殊改造要求，應(yīng)用場(chǎng)景也較廣泛，因此也可考慮先期開放；業(yè)務(wù)控制功能，目前無單一的AS可直接對(duì)其提供支持，若進(jìn)行開放，需要對(duì)AS進(jìn)行較大的改造，且控制邏輯較復(fù)雜，基于以上考慮，該能力可根據(jù)AS的成熟情況后期考慮開放。

3.2 接口技術(shù)的選擇

統(tǒng)一業(yè)務(wù)能力開放架構(gòu)為SP提供統(tǒng)一的接口，開放移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、IMS網(wǎng)絡(luò)的多種業(yè)務(wù)能力，該接口采用Web應(yīng)用的方式提供。從目前的技術(shù)上看，SOAP（simple object access protocol）和 REST（representational state transfer）是實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)的兩種接口協(xié)議類型,比較見表2。

·SOAP是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的主流實(shí)現(xiàn)技術(shù)，是具有嚴(yán)格定義的信息交換協(xié)議，具有安全性高、基于多種傳輸協(xié)議（HTTP、SMTP）、開發(fā)支持工具眾多等優(yōu)勢(shì)；

·REST是目前流行的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)，作為輕量級(jí)的解決方案，具有開發(fā)復(fù)雜性低和簡(jiǎn)單直觀的優(yōu)勢(shì)。

通過表2的比較可以看出，這兩類接口協(xié)議各自有其適用的場(chǎng)景：SOAP更適用于對(duì)可靠性要求較高的能力的開放場(chǎng)景；REST更適用于有簡(jiǎn)易、高效要求的資源類能力的開放場(chǎng)景?？紤]到能力的具體特點(diǎn)和使用場(chǎng)景，如對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳真等交互較少，且數(shù)據(jù)資源傳輸要求較高的能力，可考慮通過 REST進(jìn)行開放；對(duì)呼叫、會(huì)議等交互較多，且控制信息較復(fù)雜的能力，可考慮通過SOAP進(jìn)行開放。

4 結(jié)束語

本文對(duì)IMS能力開放架構(gòu)進(jìn)行了分析，在對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出了基于統(tǒng)一業(yè)務(wù)能力開放架構(gòu)來開放IMS能力的方案。同時(shí)，通過對(duì)IMS業(yè)務(wù)能力的比較和篩選，對(duì)可開放能力進(jìn)行了明確。通過對(duì)現(xiàn)有兩種開放接口技術(shù)（SOAP和REST）的分析和比較，明確了各能力開放接口的選擇。IMS業(yè)務(wù)能力開放架構(gòu)的明確，更有利于IMS網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步成熟和發(fā)展；IMS能力采用統(tǒng)一業(yè)務(wù)能力開放架構(gòu)進(jìn)行開放，更有利于IMS能力與現(xiàn)有業(yè)務(wù)能力開放架構(gòu)的結(jié)合，有利于提供融合業(yè)務(wù)，為進(jìn)一步豐富電信業(yè)務(wù)市場(chǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

Study of IMS Capability Opening Architecture

Wang Yun1，Peng Zhao1，Jiang Hao2
（1.Shanghai Telecom of Technique and Research Institute，Shanghai 200122，China；2.China Telecom Group Sichuan Public Information Industry Co.,Ltd.，Chengdu 610021，China）

This paper studies IMS capability opening architecture，including the choice of IMS opening architecture，key technologies（the choice of opening interface technology and opening capability).Based on this architecture can support the IMS capability opening，promoting the IMS service development and the whole telecommunication services.

IMS capability opening，representational state transfer，simple object access protocol

2010-08-06）

表2SOAP和REST的比較