IMS能力开放的架构研究

IMS能力开放架构研究【摘要】本文提出IMS能力开放架构的研究，包括IMS开放架构的选择、关键技术（包括：开放接口技术的选择、开放能力的选择）等两部分。基于这样的架构能够支持IMS能力的开放，促进IMS业务，乃至整个电信业务的发展。通过本文提出的IMS能力开放架构，已完成IMS语音能力的开发和测试。关键词：IMS能力开放RESTSOAP1引言本文提出IMS能力开放架构的研究，经过比较和选择，将IMS能力通过统一开放架构和已有电信能力统一进行封装并对外开放，促进IMS业务，乃至整个电信业务的发展。第一章引言阐述了提出IMS能力开放的背景；第二章介绍IMS能力开放的两种架构，并通过比较，最终选择的统一的开放架构；第三章对IMS能力开放架构的关键问题进行的阐述，第四章对本文进行了总结。1.1IMS能力开放的背景和趋势在传统的电信运营模式中，运营商同时身兼产品的开发者和销售者两种角色，其利益的获取仅能依靠最终用户，由此引发的问题是运营商利益来源单一，产品和应用提供的周期长、不能充分掌握市场动态、了解市场需求。由此，人们提出了业务能力开放的概念，即是运营商提供一个开放的平台和标准的接口，将应用开发的工作交给第三方完成，应用开发完毕后，运营商提供运行的环境。这样的模式将运营商从应用开发的困境中解脱出来，从而能够更专注于网络架构的搭建和完善，同时将大量的开发商和提供商纳入电信的产业链，不仅丰富了电信的业务，也为运营商寻找到新的利益来源。作为传统网络发展趋势的IMS网络在业务能力开放上具有天然的优势，无论是在协议的适配量，还是对业务的控制能力上都要优于传统网络、甚至软交换网络。目前，国内各运营商都在积极进行IMS网络的建设和试点工作，全网的部署指日可待，因此研究IMS网络的业务能力开放架构成为必然。1.2现有移动网络能力开放的现状目前运营商对现有通信能力的开放，主要有两种架构：一，移动网络能力如短信、彩信、WAPpush、定位等，通过由业务能力开放网关\业务管理平台构成的开放架构进行统一开放，架构图如图1-1所示。图1-1现有网络能力统一开放架构业务能力开放网关面向SP（ServiceProvider）提供统一的开放接口（Parlay-XAPI），对其屏蔽底层网络的复杂性，使其更加快速方便的开发电信业务；业务管理平台，通过和业务能力开放网关的交互，实现对SP及其提供的业务的管理。二，通过业务能力的各自独立平台分别进行开放。传统PSTN网络业务能力开放程度不高，成熟的应用较少；软交换网络仅对部分特定业务实现能力开放，例如：宽乐通信、协同通信、ECP等。对SP开放的业务没有统一的管理平台，大部分采用业务自行管理的方式进行。2IMS能力开放架构2.1IMS能力开放架构的方案考虑现有通信能力的开放现状，IMS能力开放架构也有两种方案：方案一，IMS能力通过各自IMS能力的应用服务器AS，面向SP提供SIP接口，直接进行开放。在这种架构中，直接基于SIP协议开发业务逻辑，业务平台通过SIP协议直接与IMS核心网交互。这种方案的特点是：基于SIP协议的应用开发能将IMS网络的业务能力分解到最小的颗粒度，在开发的灵活度上优于其他模式；业务中涉及到的用户鉴权、计费等功能均有核心网或IMSAS完成；由于SIP协议的复杂性和专业性，不适合向所有的第三方开发商提供。方案二，IMS能力纳入到现有统一开放架构中，面向SP提供统一接口进行开放。在这种架构中，IMS核心网和IMS的业务能力服务器AS纳入到业务能力开放网关\业务管理平台的架构中来。图2-1IMS能力开放架构方案二这种方案的特点是：通过业务能力开放网关将IMS底层的业务能力映射成统一的接口（parlay-X接口），第三方开发商通过调用该接口进行应用的集成和部署；通过统一接口开发的应用将通过业务能力开放网关和业务管理平台的共同作用在电信网络上部署，应用不直接与IMS核心网进行交互；这种开放架构不需要开发人员有较深的通信知识，只需要有HTTP+XML开发经验，开发人员可将精力聚焦于应用本身；业务能力开放网关和业务管理平台共同作用实现SP的管理、用户的鉴权和计费等相关工作。2.2IMS能力开放架构的比较和选择对IMS能力开放架构的两种方案进行比较，列述如下：选项方案一（AS独立开放）方案二（统一开放架构）对开发人员的要求要求高，需要详细了解IMS网络底层协议要求低，具有Web应用的开放经验即可对用户计费的实现IMS核心网或AS实现业务管理平台统一实现对SP和应用管理的实现不同能力AS单独实现业务管理平台统一实现对现有网络的影响对现有网络设备无改造要求对业务能力开放平台和业务管理平台有改造要求技术先进性烟囱式纵向架构，不符合技术发展的趋势横向开放架构，符合技术发展的趋势，具有先进性基于以上分析，方案二更适合于IMS能力开放架构的构建。该统一开放架构体现了统一开放、统一管理的理念，方面SP的接入，有利于运营商的管理。通过统一业务能力开放架构来进行IMS能力的开放，具有如下特性：网络结构的统一性：IMS能力和其他电信能力（如短信、彩信等）基于业务能力开放网关开放，对外体现统一的网络结构；管理功能的统一性IMS能力也纳入到业务能力开放网关\业务管理平台的统一鉴权计费管理体系中，对SP数据、用户数据、业务数据进行统一管理；3IMS能力开放的关键问题在明确通过统一业务能力开放架构来进行IMS能力开放之后，还有几个关键问题需要进一步的明确：IMS开放能力的选择IMS开放能力接口技术的选择3.1IMS开放能力的选择IMS网络（包括核心网和应用服务器AS）可提供多种业务能力。这些业务能力可根据具体实现的设备分为以下两大类：IMS核心网提供：点击呼叫、基本呼叫终端状态查询IMS应用服务器提供：及时消息IM、呈现PS、群组网络传真会议业务控制等这些能力中，有些适合且有必要尽快开放，有些则考虑网络的改造情况及业务能力的应用情况可后期考虑。这些能力的选择主要参考如下标准：开放对终端的要求主要是应用层面的，没有硬件、芯片等方面的要求；开放对IMS核心网或应用服务器没有大的改造要求；有较强开放需求或应用场景。IMS核心网直接提供的呼叫和终端状态查询能力，对终端、IMS核心网无特殊改造要求，且作为IMS的基本能力，有较广泛的应用场景，可考虑先期开放；及时消息IM、呈现PS、群组、网络传真、会议等能力，虽然由应用服务器提供支持，但各应用服务器的技术都较成熟，有明确的国际标准或企业标准。另，这些能力的开发，对终端、应用服务器无特殊改造要求，应用场景也较广泛，也可考虑先期开放；业务控制功能，目前无单一的应用服务器可直接提供支持。若进行开放，则对应用服务器的改造需求较大，且控制逻辑较复杂。基于以上考虑，该能力可根据应用服务器的成熟情况后期考虑开放。3.2接口技术的选择统一业务能力开放架构为SP提供统一的接口，开放移动网络、IMS网络的多种业务能力。该接口采用Web应用的方式提供。从目前的技术上看，SOAP（SimpleObjectAccessProtocol）和REST（RepresentationalStateTransfer）是实现Web服务的两种接口协议类型。SOAP，是网络服务的主流实现技术严格定义的信息交换协议，安全性高基于多种传输协议（HTTP、SMTP）众多开发工具支持REST，是目前流行的网络服务实现风格轻量级的解决方案，降低开发复杂性简单直观SOAPREST成熟度较高尚在发展中效率/易用性多一层封装，有一定难度效率较高，操作简化安全性有较成熟规范保证尚无安全性的规范，服务端对客户端控制能力较弱适用性适合电信级复杂服务接口面向过程,更适用操作管理适合资源型数据服务接口面向数据,更适合资源管理通过上表，两类接口协议的比较看出，这两类接口协议各自有其适用的场景：SOAP协议，更适用于对可靠性要求较高的能力的开放场景中；REST协议，更适用于有简易、高效要求的资源类能力的开放场景中。考虑到能力的具体特点和使用场景，如网络传真等交互较少，且数据资源传输要求较高的能力，可考虑通过REST协议进行开放；对呼叫、会议等交互较多，且控制信息较负责的能力，可考虑通过SOAP协议进行开放。4小结本文对IMS能力开放架构进行了分析，在对关键技术分析的基础上，提出了基于统一业务能力开放架构来开放IMS能力的方案。同时，通过对IMS业务能力的比较和筛选，对可开放能力进行了明确。通过对现有两种开放接口技术SOAP和REST经过分析和比较，明确了各能力的开放接口的选择。IMS业务能力开放架构的明确，更有利于IMS网络的进一步成熟和发展；IMS能力采用统一业务能力开放架构进行开放，更有利于IMS能力与现有业务能力开放架构的结合，有利于融合业务的提供，为进一步丰富电信业务市场打下了坚实的基础。