[转帖]wIMS的原理和网络架构

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wIMS即WebIMS，它是Web2.0和IMS（IP多媒体子系统）的融合。通过WebIMS技术可以为运营商打造一个通信能力的开放平台。

    借助wIMS，可以帮助电信运营商拥抱互联网，不断推出创新和改进的业务，刺激用户的消费，实现从传统电信运营商向电信运营商2.0的飞跃。同时，对于终端用户而言，wIMS可以提供更丰富的应用，并具有更好的用户体验。对于应用开发人员而言，wIMS提供了开放的简单的接口（API），借助它们，可以快速地开发各种应用。


    因此，wIMS是一项多赢的技术，是电信和互联网发展的方向。

    wIMS的引入背景

    过去的几年中，电信业正在发生重大的变化。传统的电信网，是通过智能网提供多种业务给用户。但是智能网提供业务较慢，且只有了解电信网络的开发人员才能进行业务开发，限制了新业务的开发和部署速度。而同时，随着Web2.0的飞速发展，苹果、GOOGLE、MicroSoft等IT巨头开始和运营商争夺传统的电信业务。电信运营商正面临着前所未有的挑战。

    为了应对这些挑战，电信网中首先引入了IMS技术。IMS是一个基于分组域、提供多媒体业务的体系架构。接下来，为了应对Web2.0的迅猛发展，电信运营商2.0出现了。电信运营商2.0是一种新的思考方式和新的电信商业模型，它要求运营商从“以网络为中心”向“以用户为中心”过渡。此时运营商不再是最终业务提供的最佳人选，而应该充当为第三方业务提供引擎平台的角色。基于这个思路，在IMS的基础上，引入WebIMS，借助开放的API，用互联网的方式调用通信业务能力，从而将通信业务能力跟互联网业务混搭，产生全新的业务体验。

    wIMS的原理和网络架构

    WebIMS的核心思路是在IMS与应用（特别是基于Web2.0的应用）之间加入wIMS层。其向下调用IMS提供的电信业务能力，向上提供暴露电信业务能力的API。从而为运营商打造一个可以与互联网结合的、提供通信能力的开放电信平台。

    如下图所示，wIMS的网络架构可以分为六层。



    图1 wIMS网络架构

    · 接入层：负责在终端或者用户住宅和运营商的网络之间提供无线和有线的连接。

    · 公共核心层：基于IP的核心网，为不同接入技术提供统一的集成功能，包括各种接入技术的互联互通、数据转发、漫游、策略控制等功能。

    · 业务控制层： 主要由IMS核心网的节点构成，提供多媒体会话控制、鉴权、计费和互联互通等控制功能。

    · 业务引擎层：主要由若干基于IMS的业务引擎组成。通过这些业务引擎可以提供业务控制层所提供的能力之外的扩展能力，以增强上层应用的功能。此外，这一层还包括一些非IMS的业务引擎，如短信、彩信、位置服务、内容下载、内容推送、流媒体播放等。

    · wIMS层：主要是wIMS中间件，它提供Web IMS网关的功能。

    · 应用层：主要是一些提供增值业务和具体应用的服务器。在这些服务器上运行相应的业务逻辑，并通过wIMS层提供的API获取下层提供的电信能力，为终端用户提供相应的服务。

    wIMS相关层次详解

    在上述六层网络架构中，前四层的主要部分是为了支撑网络融合和WebIMS新引入的部分。其具体组件和接口如下图所示：



    图2 wIMS相关层次详细架构

    · IMS核心网

    IMS是从3GPPR5最早引入的，并在3GPPR6、R7、R8规范中不断完善。其中的IMS核心网由若干逻辑节点组成，主要包括：IMS控制节点（CSCF），数据库节点（HSS、SLF），互联互通节点（MGCF、IM-MGW、SBC等），多媒体资源节点（MRFC、MRFP），地址和号码翻译节点（DNS/ENUM）。

    · IMS业务引擎

    IMS提供的业务引擎主要有状态呈现、群组管理、即时消息、会议电话、视频共享、多媒体电话、融合消息等。这些业务引擎可以为上层应用提供相应的业务能力。如借助呈现业务和群组管理引擎提供的能力，应用可以轻松地调用好友的状态信息，并进行群组通信，而不必在每个应用中都加入这部分代码。这种网络架构更加水平化，也更容易开发和部署新的应用。这些引擎节点主要通过ISC（IMS业务控制）接口或者直接使用SIP协议与下层的CSCF通信。

    · wIMS中间件

    wIMS中间件，提供wIMS网关功能，是实现WebIMS的关键组件。其主要作用是将电信业务能力暴露，即提供一些API给上层以快速接入下层的各种业务引擎，使用下层IMS网络提供的电信能力。通常，业务引擎的功能可以通过若干通信协议接入，即可以不通过wIMS中间件来直接访问，但是这些协议绝大多数是电信领域专用的，一般的开发人员是不熟悉的。引入wIMS中间件后，可以通过提供REST风格的OpenAPI或者其他API来暴露业务能力给开发人员。

    借助wIMS中间件，运营商可以提供给开发者以下信息：状态信息（包括位置信息、呈现信息、设备能力、终端类型、终端状态等）、通信业务能力（包括语音呼叫、视频呼叫、短信、彩信、即时消息、WAP-PUSH、流媒体播放等）、识别和认证信息（包括电话号码、IP地址、SIP地址、短号码、鉴权/认证、加密、保护）、计费和支付信息等。

    · Web应用服务器

    这些服务器提供各种微件（Widget）、Web2.0应用服务和其他各种第三方的应用。其中微件可以快速部署到现在的互联网上，并提供接入电信业务的能力，如脸书微件、Flickr图片共享微件、地理留言板微件、可置于个人博客和门户网站的通信微件等。而其他个人、家庭、企业应用，以及各种第三方应用，也都可以通过wIMS提供的API，获得电信网的特定能力。

    结束语

    微件化、混搭风、社会化、用户β版的Web2.0技术极大地促进了应用的繁荣。在这样的市场环境下，电信运营商的致胜策略必然是对广大开发者开放电信网络以带动创新与收入。

    WebIMS通过提供开放的电信API给上层应用，提供了一个通信能力的开放平台；通过向互联网开放运营商的能力，可以实现互联网与通信网络业务的融合，和通信能力与Web应用的混搭（Mashup）；同时，通过建立良好的WebIMS商业模式（包括零售模式、批发模式、广告模式及其组合），可以吸引互联网开发者入驻，让开发者自己开发适合市场的各种“杀手级应用”。