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中国移动通信研究院彭晋演讲
2007年IMS技术峰会于11月15日在北京京都信苑饭店召开,会议将邀请来自政府主管部门、通信运营企业、研究与咨询单位、主要IMS技术研发及解决方案供应商的高层技术领导和专家约150人出席会议,新浪科技对此次峰会进行直播报道。
图为中国移动通信研究院彭晋演讲。
以下为其演讲内容:
彭晋:各位领导、各位专家、各位来宾大家下午好!
很高兴今天有这样的机会跟大家介绍一下我们中国移动在IMS方面完成的工作,以及我们对于IMS未来演进的看法。
这个胶片可能偏技术层面的东西多一些,胶片分为三个部分。第一部分是CM-IMS的现在与未来,这就是我们定制的IMS的现状以及对于未来演进的考虑。
第二方面是IMS网络架构的演进,是我们对于IMS架构的反思以及Inter技术进入以后,我们认为未来的网络哪些是重点的研究点,我们应该朝哪些方面使劲,来促进IMS的发展。
第三部分是我们认为IMS比较重要的技术,是P2P SIP的介绍。
首先我们看一下,这个是我们CM-IMS的简单介绍。这个是端到端的业务的解决方案。我们的IMS是一个固定、移动融合的IMS的架构。它是基于3GPPR6恩的架构,我们对它进行一些裁剪和整合的架构。我们的上面部署了一些彩铃等等企业应用。其实,从业务的架构来看,它基本上是对现有网络的业务的一种替代。但是,我们并不认为替代就不是一个好的东西,比如说我们现在做264网络的部署,把传统的FMC换成网络的架构,它没有带来任何的业务。但是它对于成本的节省和技术的成熟是很有好处的。
另外,在我们的网络里面,今天上午续总也提到了,我们内部有一些IMS的应用。我们通过PC客户端基本可以实现呼叫控制的功能以及数据业务的功能。这个东西我们目前可以在PC终端上面做,我们希望将来有合适的部署在移动终端上的IMS软件或者是客户端。哪怕从现阶段来看,在现在的移动接入下面可以做非实时的应用,它也可以提供整合非常好的功能。随着移动的发展,将来我们有LTE或者是WiMAX的接入的时候,我们没有CS和无线语音接入了,我们仍然需要IMS的会话控制的技术,来作为我们的核心网。
那么IMS技术本身也在不断地发展中,随着业务需求和业务场景的增加,它的复杂度在不断地提高。这里举了一个例子,在3GPP VCC的时候,在不同的覆盖里面或者是无线终端和固定终端之间我们要做语音的连续性。我们把呼叫控制锚定在到IMS控制,我们可以把用户终端从一个域切换到另一个域。
我们的CS网络建设了很多年,它的未来变化可以有很多,现在我们有了IMS,我们可以把业务放在IMS里面做,也可以放作CS里面做。这样,用户会面临着域选择,这可能取决于很多的因素。比如说当前的无线接入环境的因素,以及业务的需求、用户的偏好,以及运营商对于网络之间的负载平衡等等。那么,现在域选择也是一个比较重要的研究课题,我们现在也在对这种方案和标准化做一些努力。
另外,IMS里面比较周期的问题是业务冲突和共享的问题。IMS的业务,大部分的业务是在应用服务器里面执行的。S-CSCF会把每一个上面的请求都串联到服务器里面去,一个用户申请了业务的话,这样一个来回的通路是要花很多的时间的,而且每一个应用服务器和应用服务器之间是独立的,他们对上面的业务情况和有线的业务情况是不了解的。所以,我们希望引入一些Service Broken业务实体来消除业务共享等等带来的好处。
我们在IMS已经做了很多的测试,全面的多厂商的设备测试、接口一致性测试、IOT测试、性能测试、端到端业务测试。为IMS大规模部署做充分准备。还做了一些部署,针对集团客户、无卡终端等应用环境进行设计和实际运营,为市场开拓与商业运营积累经验。另外,我们有大量的用户,包括2G的用户,他将来是不是通过IMS使用业务等等。还有我们在网号和IP的承载和网关方面都有一些特殊的需求。这可能都不是标准里面已经提到的东西,这需要我们在运营中间解决的问题。还有研究共号码、QoS与计费、业务冲突处理、IMS与R4互通、IMS与智能网的协调等关键技术,完善IMS技术与规范,完成技术体制。这是我们在IMS方面做的比较重要的工作,但是我们对于IMS认为总体是一个很好的解决方案。
刚才万博士提到了很多的优点,但是我们不可否认是IMS有问题的,我们的测试中间发现了很多的问题。包括标准化组织的讨论,其实有很多的问题。其实从PSTN到IMS,软交换等等都没有的问题。这些问题是网络集中化带来的问题,那么如果网络是集中控制的,会导致接口众多、流程复杂、网元之间交互太多、互操作困难。这个问题不光是一个效率的问题,它会导致每一个终端和用户服务器之间的交互IOT会非常复杂,很可能会导致IOT测试的难度是非常大的。
另外,在IMS网络架构里面,网络的分散功能是非常大的,这样成本比较高、效率比较差。它不能够一个网元倒了,别的网元可以接过这个活。但是我们可以用容灾机制,比如说本地的容灾或者是异地的容灾。但是我们希望不存在单点故障的网络。
虽然IMS有这么多的问题,但是我们觉得它可运营、可管理的能力,无论将来的网络怎么演进,这些特性还是希望继续保留下来的。
那么电信网和互联网大家讨论比较多,大家可能觉得电信网和互联网之间的关系比较复杂,最开始这个电信网是搭载在互联网之上的。它是一个上下层的关系,慢慢地各种宽带的互连方式兴起之后,慢慢地互联网和电信网是一个冲突的,将来我们希望互联网和电信网融合起来。其实IMS就已经是一种电信网和互联网融合的架构了,它是一个电信的框架,但是用了很多的互联网的技术,比如说IP技术等等。那么我们希望,将来电信网和互联网能够进一步地渗透,这样的话,能够把电信网的可运营、可管理的QoS保障、安全性等等方面的优势,和互联网的开放性架构的简单性,这种业务创新的能力,都把它结合起来,来形成这样一个未来的网络的架构。
那么我们在这方面也有一些探索,我们觉得IMS的架构不是静止不变的,我们可以把什么引进来改进IMS?我们考虑可以从两个思路出发。第一个,从IMS的角度出发,来改进IMS的一些功能和架构。第二个,从Internet的角度出发,直接采用Internet的架构,但是保留IMS的理念。我们希望通过这两条道路,把电信网和互联网最终形成一个分布式的架构。
3GPP是适合很多的小国家、小网络大家互相漫游的架构的,它的每一个实体都有固定的功能,谁在拜访网络,谁在网络里面干什么,它是分得很清楚的。但是,如果我们建一个IMS网络,这是一种探索性的。那么我们将来的网络是一个大网,这样的情况下,我们是不是把这个架构更加扁平化,把一些CF和CS揉起来,这样是不是效率更好一些?
另外一个架构就是Skype的架构,它是完全没有网络划分的,基本上它是非常非常扁平的架构。我们能不能把IMS一些重要的特性,比如说接入无关的特性、端到端的控制、实时计费等等,我们能不能把这些能力都保留下来,使用Skype的架构把这个系统保留下来从而提高这个系统的灵活性、扩展性。这也是我们考虑的另外一条思路。我们觉得基于这个,我们是不是可以把所有的能力都拿来做呼叫控制的处理。我们把所有的软交换,通过P2P的技术,把这个网络组织起来为用户提供业务。
将来核心网的节点是什么样的呢?这也是一个设想,现在的核心网的节点是各司其职。将来我们能不能在网络里面布置均置化的节点,它可以实现存储的功能,我们需要有新的存储需要,我们可不可以把这些节点放到这里面来。这些节点应该是大容量、低成本的、基于PC架构的,它可以实现基本的业务目标,以及一些能够很快地适应新的业务,这是我们所设想的均置化的核心网的节点是什么样的。
那么针对用户平面,我们可以通过P2P Overlay实现路径的优化。对于非实时数实现更高吞吐的目标,对于实时数据确保信源与信宿之间的高质量、低时延的通信,我们能不能在网络里面部署这样的节点,来部署这个路由。我们以前用VoIP的时候就是因为它什么都可以做,也看重了IP的简单的特性,但是现在我们把路由的特性放到IP里面,我们就是想尝试一下是不是将来可以发展,实现防火墙穿越。
包括均置化的节点和用户面等等,我觉得将来关键的技术是P2P SIP,是比较关键的将来会话控制的技术。其实IMS里面,已经部分是P2P的了,相对于原来的网络和电路交换网络来说。传统的电路交换网络无论是信令还是集中面都是集中的,但是,一旦会话建立以后,剩下的媒体流其实就是P2P的,它是总一个端点到另外一个端点的,它不需要网络的控制,所以其实它已经是一个部分控制的P2P的网络架构了。但是,这里面提到的P2P SIP是更加彻底的,包括信令面能不能也做到P2P的方式下去。传统的SIP寻址我们是通过域名来寻址的,通过用户名的查找。那么P2P SIP里面我们不再有几种式的寻址,我们寻找它应该在哪个节点上面有用户的呼叫,这样基于网络的任何一个点都有自己的位置,任何一个点都可以发起这样的对话。
关于P2P本身有很多的结构。这里面我们列了几种就是比较典型的分类,第一个是中心化的托普,大家都从可扩展性来走,可卡性也很差,但是它非常容易维护,只要把这个设备放在机房里面维护就可以了。而且它的发现算法效率非常过,可以支持复杂的查询。
另外一种架构就像原来的全分布式的非结构化的托普。这个网络里面所有的用户,没有任何一个用户是中心节点。那么这个节点是一跳一跳地往后走,为了防止这个网络过于拥塞,这样的话可能TTL达到最大值就不能往下走了。有一些用户已经注册在网上了,但是由于别人呼叫你的时候,TTL到了,他的呼叫请求根本到不了这个用户,这样的话是会导致用户的感受非常不好。所以,这种架构在VoIP里面并不可取。还有一种架构是全分布式的结构化的托普,但是它们之间不是随机图的。这样的架构,它的可扩展性和可靠性非常好,而且可以确保我能够找到这个用户,但是这样的架构,就是要求每一个客户端都要参与到对等网络里面来。那么我们知道,尤其是在移动的情况下,用户的终端他要通过无线的电路接进来,信道资源是非常宝贵的。其实现在电池的技术是一个很重要的瓶颈,虽然说别的技术进展都很快,但是耗电是一个大问题,对于无线终端来说也是一个问题。我们在VoIP技术里面半分布式的托普可能是一个很好的技术,就是所有的节点、核心网的节点,他们之间是一个P2P的分布化的托普。它们是互通的网络,是一个备份的网络,那么用户终端可以访问这个核心网的服务。而且还有一个好处,核心网的节点不会频繁地加入和退出,不会对DHT的算法造成很大的开销。而如果所有的终端都参与到P2P当中来,你要维持一个DHT的表,就是早上大家都开机或者是晚上关机的时候,会有一个很大的维护代价。所以,我们就想是不是用半分布式的托普的架构做这个P2P的应用。
我们可以看到P2P SIP里面的应用,这是从传统的SIP接到P2P里面来。而这个环里面的节点,它可以构成P2P环,因为未来的SIP应用不同于文件下载,文件下载的应用很多都是学生,本来就在公网上面,这不会有地址方面的鼓掌。但是如果是VoIP的应用,我们可能是企业用户这样的,它可能是在NAS上面,那么NAS这个东西是始终存在的,所以我们考虑的时候要考虑NAS穿越的问题。即使我们部署IMS的时候,我们也很重视NAS的东西。我们在3GPP提过相关的东西,因为中国移动的地址是很紧缺的。
将来我们设想如果一个网络是这样的情况,所有核心网中间的服务器,都是用SIP互相通信的。但是,他们都搭载在P2P Overlay的平台上面,而传统的客户端可以接进来。当然了,这只是P2P SIP的接入的方法。这是搭载在一个P2P Overlay层面上面。当然,我们可以采用别的方式来改造SIP协议来实现。
最后我们看一下,广泛的是的网络是一个什么场景。
首先是无线场景,在中间层面、承载层面有不同的P2P来为不同的业务提供优化、可靠性等等,上面只搭了一种东西,P2P SIP来为不同的用户不同的应用来服务。以上是我今天报告的内容,也希望今后能够跟大家一起来共同探讨和交流。谢谢大家。