IP 多媒体子系统 (IMS) 是电信行业的“下一个亮点”。此第三代合作伙伴计划 (3GPP) 是经过标准化的下一代网络 (NGN) 体系结构，可将长期存在的 IP 网络提供的服务与便携式数字设备（如 3G 移动电话）的移动性集成。在本文中，您将了解如何使用 IMS SOA ParlayX Web 服务创建有用的电信服务。
1. IMS 简介
1.1 什么是 IMS？
IP 多媒体子系统 (IMS) 是一组规范，描述用于实现基于 IP 的电话和多媒体服务的下一代网络 (NGN) 体系结构。IMS 定义了一个完整的体系结构和框架，允许在基于 IP 的基础设施上对声音、视频、数据和移动网络技术进行聚合。它填补了两个最成功的通信范式（移动电话和 Internet 技术）之间的空白。您是否想像过某天可以这样，无论您在何处使用 3G 手持设备，都能够在网上冲浪、玩网络游戏或参加视频会议？这正是 IMS 的远景：提供对 Internet 提供的所有服务的移动接入。
1.2 IMS 的历史
IMS 最初是由第三代合作伙伴计划 (3GPP) 定义的，3GPP 是多个电信标准组织间达成的协作协议，是其支持 GSM 网络和无线电技术发展的标准化工作的一部分。IMS 最初是在 3GPP 第 5 版中推出的，其中将互联网工程工作小组（Internet Engineering Task Force ，IETF）定义的“会话发起协议”（Session Initiated Protocol，SIP）作为了 IMS 的主要协议。3 GPP 的第 6 版和第 7 版对此进行了进一步的增强，以包括其他功能，如在线状态和组管理、与 WLAN 和基于 CS 的系统协作以及固定带宽接入等。
另一个标准组织，第三代合作伙伴计划 2（3rd Generation Partnership Project 2，3GPP2）也对自己的 IMS 进行了标准化。成立 3GPP2 是为了将北美和亚洲移动无线电通信跨系统操作过渡到第三代系统。3GPP2 规范有关 IMS 的最初版本主要源自 3GPP 第 5 版。两个组织定义的 IMS 网络相当类似，但并非完全相同。3GPP2 根据其特定的问题进行了相应的调整。不过，这两个组织的目的都是为了确保 IMS 应用程序将跨不同的网络基础设施一致地工作。
除了 3GPP 和 3GPP2 外，开放移动联盟（Open Mobile Alliance，OMA）在制订和开发 IMS 移动标准化方面也扮演着重要的角色。OMA 定义的服务构建于 IMS 基础设施之上，如即时消息传递（Instant Messaging，IM）、在线状态服务和组管理服务等。
1.3 IMS 的好处
我们已经讨论过了，IMS 是一种使用移动技术在任何地方提供 Internet 服务的方法。您可能已经非常熟悉通过 2.5G 和 3G 移动电话访问 Internet 服务（如网络接入、电子邮件或即时消息传递等）。因此，您可能会觉得奇怪，为什么我们还需要 IMS 呢？
IMS 优于现有移动网络基础设施的好处可通过以下四个方面体现。
- IMS 提供了公共平台来减少推出新多媒体服务的上市时间：目前的通信网络面临的最大挑战之一是对用于创建新服务的冗长而开销很大的流程进行改进。服务提供商都在寻找减少推出新多媒体服务的上市时间的方法。IMS 基础设施通过提供标准平台和可重用组件解决了此问题。IMS 基础设施提供的标准接口和常用功能使得服务提供商能够方便地采用第三方创建的服务和创建与很多服务有效集成的服务。此外，通过 IMS 提供的标准化接口，服务将不再仅由单个提供商提供；任何实现标准化接口的提供商都可以提供服务。多供应商服务创建行业可带来一个开放的市场，允许服务提供商选择最有效的方式推出新服务。
- IMS 通过服务质量（Quality of Service，QoS）增强功能提供多媒体服务：尽管 3G 移动网络中大幅度增加的带宽提供了比 2.5G 移动网络更快更可靠的 Internet 接入，但并不能保证服务的质量。3G 移动网络提供了“尽力服务” (best effort)，这意味着网络将尽力确保所需的代码，但并不能保证将保持在相同的水平。因此，特定连接的带宽可能会因时间不同而发生重大变化。为了解决此问题，开发了服务质量 (QoS) 机制来在传输期间提供保证的网络带宽水平，而不是采用“尽力服务”。IMS 指定了 IP 网络内的服务质量增强功能，并利用 QoS 机制来提高和保证传输质量。
- IMS 允许运营商对多媒体会话进行适当收费：如果用户通过 3G 移动网络使用了视频会议，则通常会产生包含音频和视频的大量数据传输。这通常开销非常大，因为运营商通常是按照传输的字节数进行收费的。另一方面，如果运营商愿意根据实际移动类型提供不同的收费方案，则对用户的好处将更大。IMS 的优势在于，它提供有关用户调用的移动类型的信息，从而允许运营商确定如何基于移动类型对用户进行收费，即，他们可以选择按照所传输的字节数、会话持续时间（基于时间）对用户进行收费或执行任何新类型的收费方式。
- IMS 允许以不受用户的位置影响的方式提供所有服务：使用移动技术时一个典型的令人懊恼的问题就是，当用户在其他国家（地区）漫游时，某些服务将不可用。为了解决此问题，IMS 将使用 Internet 技术和协议来允许用户在国家（地区）之间自由漫游，且仍然能够像在国内网络中一样执行所有的服务。
1.4 IMS 体系结构
IMS 体系结构支持各种基于 SIP 协议启用的大量服务。正如您在下面的图 1-1 中所看到的，IMS 体系结构提供的多媒体服务可由服务通过 IP 网络或传统电话系统从各种设备进行访问。基础网络体系结构可分为三个层次（设备层、传输层和控制层），其上还有服务层，我们将按照从下向上的顺序分别进行介绍。
- 设备层：IMS 体系结构提供了各种选择，供用户选择端点设备。计算机、手机、PDA 和数字电话等 IMS 设备可以通过网络连接到 IMS 基础设施。其他类型的设备（如传统模拟电话）尽管不能直接连接到 IP 网络，但能够通过 PSTN 网关与这些设备建立连接。
- 传输层：传输层负责发起和终止 SIP 会话，并提供所传输的数据在模拟/数字格式和 IP 数据包格式之间的转换。IMS 设备通过各种传输媒体连接到传输层中的 IP 网络，此类传输媒体包括 WiFi（一种无线局域网技术）、DSL、光纤、SIP、GPRS（通用分组无线业务——General Packet Radio Service，一种移动数据服务）和 WCDMA（宽带码分多址——Wideband Code Division Multiple Access，一种 3G 移动网络）。此外，传输层允许 IMS 设备通过 PSTN 网关呼叫 PSTN 网络或其他电路交换网络和接收来自这些网络的呼叫。
- 控制层：呼叫会话控制功能（Call Session Control Function，CSCF）是指代 SIP 服务器或代理的统称，是控制层中的核心组成部分之一。CSCF 负责端点的 SIP 注册，并处理服务层中恰当应用服务器的 SIP 信号消息传递。控制层中的另一个组成部分是存储每个用户的唯一服务配置文件的归属订户服务器（Home Subscriber Server，HSS）数据库。服务配置文件可以包含用户的 IP 地址、电话记录、联系人列表、语音邮件问候语等等。通过将用户的信息集中在 HSS 中，服务提供商可以跨 IMS 中提供的所有服务创建统一的个人目录和进行集中用户数据管理。
- 服务层：在 IMS 网络体系结构之上是服务层。上面描述的三个层提供了一个集成的标准网络平台，以允许服务提供商在服务层中提供各种多媒体服务。服务全部由应用服务器运行。应用服务器不仅负责承载和执行服务，而且还要使用 SIP 协议提供针对控制层的接口。单个应用服务器可以承载多个服务，例如电话和消息传递服务可以在同一个应用服务器上运行；这种灵活性的优势在于，可以减少控制层的工作负载。有很多提供不同服务的应用服务器，以下将专门讨论三种 IMS 核心应用服务器。
- 在线状态服务器：“在线状态服务器”提供用于收集、管理和分发实时可用性和用户间的通信方法的服务。它允许用户发布其在线状态信息，还允许订阅服务，以接收其他用户变化的通知。
- 组列表管理服务器：“组列表管理服务器”提供特定的服务，以允许用户或管理员管理、创建、修改、删除和搜索基于网络的组定义和关联成员列表。它还维护访问权限和其他与组及成员关联的特定属性。另外，还用于为即时消息传递或其他服务提供联系人列表。
- 即时消息传递服务器：“即时消息传递服务器”提供允许用户发送和接收即时消息的通信服务。用户能够通过 IP 网络交付包含富文本、图像、音频、视频或这些内容的组合的消息。它在目前的 Internet 社区得到了广泛的应用，IMS 将为移动世界提供相同的服务体验。
图 1-1. IMS 体系结构关系图
服务提供商急切地想为其客户提供利用上面描述的现有服务资源开发和实现服务的能力。不过，很多企业应用程序开发人员可能具有 IT 背景，但并不熟悉这些复杂的电话协议（如 SIP、ISDN、SS7 等等）；他们需要用于进行服务创建和开发的简单 API。这就归结到了 Parlay X SOA (Service-Oriented Architecture) Web 服务；这些服务是由 Parlay Group 于 2003 年定义，目的是为了提供一组与电信相关的简单易用的高级 Web 服务。Parlay X 的基本思路是为了在已经为大量开发人员和程序员广为接受和了解的上下文中提供 Web 服务，在提供了各种开发工具的环境中进行相关工作。通过使用 Parlay X SOA Web 服务接口，应用程序开发人员可以更方便地通过 Web 服务访问和利用现有 IMS 服务。Parlay X SOA Web 服务通过 Open Services Access - Gateway (OSA-GW) 或直接通过 IP 协议上的数据服务组件连接到电信网络。
将在下一部分对 Parlay X SOA Web 服务的细节进行说明。
