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固网软交换向IMS演进解决方案
2007年10月7日 19:11  CCTIME通信网  

     软交换(SS)概念是20世纪90年代后期在IP电话的基础上逐步发展起来的,是在通信网由窄带向宽带过渡,由电路交换向分组交换演进的过程中逐步完善的。它继承了电信网集中控制的架构和可靠的信令技术,采用分层的机构实现了呼叫控制和媒体处理相的分离原则。软交换概念出现后,中国通信标准化组织(CCSA)及时地引入该术语,积极开展了软交换相关设备和协议的标准化工作。在设备厂商的推动和运营商的积极推广下,经过几年的发展,软交换在国内电信、移动、网通等运营商的网络上实现了大规模的商用。运营商采用软交换技术实现了公共交换电话网(PSTN)向下一代网络(NGN)的演进,通过引入彩铃、“一号通”等新业务实现了业务收入的持续增长,并降低了总体运营成本。

     IP多媒体子系统(IMS)最早是由第3代移动通信合作计划(3GPP)R5版本在核心网引入的,3GPP R6版本对IMS进行了进一步的完善和扩充。IMS的重要特点是对控制层功能做了进一步分解,实现了会话控制实体(CSCF)和承载控制实体(MGCF)在功能上的完全分离,使网络架构更为开放、灵活;IMS的另一重要特点是全部采用会话启动协议(SIP)作为呼叫控制协议。IMS作为一个由移动标准组织3GPP提出的面向多媒体应用的子系统,一开始就在移动性支持和多媒体应用上有较完善的考虑。在当前实现网络融合的形式驱动下,欧洲电信标准组织(ETSI)下属的NGN研究组织TISPAN在其推出的NGN R1版本中接受IMS作为NGN固定应用的核心技术,并准备重用3GPP R6版本中的IMS相关规范。国际电信联盟电信标准部门(ITU-T)下一代网络热点组(FGNGN)也同样采纳了基于IMS的NGN体系架构并在其基础上进一步发展,已经推出了IMS Based PES/PSS等标准,目前正在研究IMS Based IPTV架构。 IMS架构不但被国际主流的ITU-T、3GPP、ETSI等标准组织所采纳,成为NGN的核心网技术,也得到了国际上各主流设备商和运营商的支持,各设备商纷纷声称将依照IMS体系架构开发NGN系统,运营商也在积极开展IMS的测试和试验[1-3]。

     1  IMS和软交换比较

     同样作为NGN核心控制功能实体的软交换(SS)和IMS,都可以提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核心。在系统架构上,基于SS和基于IMS的NGN完全类似,都可以分为业务层、控制层、接入层和承载层4层。IMS与软交换系统架构的比较如图1所示。

     从业务层看,SS和IMS都把呼叫控制和业务应用相分离,以开放的面向第三方的业务接口作为自身重要的特性。SS提供业务的主要方式是应用编程接口(API)与应用服务器配合以提供新的增值业务;基本呼叫和PSTN类的补充业务逻辑集成在SS自身实现;为更好地兼容传统智能网业务,SS能够通过智能网应用协议(INAP)与智能网(IN)中已有的业务控制点(SCP)配合以提供传统的智能业务;为支持固网智能化业务,SS还可以将移动应用协议(MAP)接口到智能用户位置归属寄存器(SHLR),实现用户业务数据的集中管理。在IMS业务实现体系架构中,定义了用作业务控制参考点的IMS业务控制(ISC)接口,用以实现和基于SIP的应用服务器的互通。采用了ISC接口,能够实现业务应用的独立性和可整合性,可以容易地实现各个业务应用服务器之间的互联互通,进而保证整个网络及业务终端在完成业务时的互联互通性。IMS本身不再集成任何业务逻辑,对于PSTN业务,由独立的公共电话交换网络业务仿真子系统/公共电话交换网络业务模拟子系统(PES/PSS)应用服务器(APP)采用ISC接口完成相关的业务逻辑。IMS本身也不再管理任何用户数据,采用Diameter接口全部连接到归属用户服务器(HSS),在TISPAN中称用户属性服务器功能(UPSF),实现用户属性和业务数据的统一管理。

     从控制层看,SS由一个功能实体完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互联互通功能、用户数据管理,PSTN业务逻辑系统功能等。而IMS把上述功能进一步细化为更多的独立功能子实体。如呼叫会话控制功能(CSCF)、媒体网关控制功能(MGCF)、接入网关控制功能(AGCF)、媒体资源控制功能(MRCF)、出口网关控制功能(BGCF)。位于核心的CSCF又细化为代理CSCF(P-CSCF)、服务CSCF(S-CSCF)、查询CSCF(I-CSCF)。P-CSCF是用户终端在IP 多媒体子系统内的第一个接触点;S-CSCF实际管理网络会话状态;I-CSCF是所有都连接到该网络运营商的签约用户或者连接到当前位于该网络运营商的业务区域内的漫游用户的运营商网络内的接触点。

编 辑:江涛
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