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固網NGN分布演進實現與IMS網絡融合

劉文斌 2007/08/21

　　固網NGN網絡從技術上尚不具備直接向IMS網絡演進的條件，不過可以通過“分布演進”的方式，逐步實現固網NGN與IMS網絡的融合。

　　IMS由控制多媒體會話的網絡實體組成，在UMTS中IMS是提供IP多媒體服務的核心。在3GPPR5中，IMS是UMTS核心網絡中提供端到端多媒體業(yè)務和集群多媒體業(yè)務的中心。在3GPP的R6中，IMS已經被定義為支持所有IP接入網的多媒體業(yè)務核心網，可以支持任何一種移動的或固定的、有線或無線IP-CAN(IP Connectivity Access Networks)，包括W-CDMA、CDMA2000、Ethernet、xDSL以及Wireless LAN等等。R7版本加強了對固定、移動融合的標準化制訂，要求IMS支持數字用戶線(xDSL)、電纜調制解調器等固定接入方式。

　　以SIP為核心的IMS構架

　　在IMS體系構架中，CSCF使用SIP在呼叫控制中發(fā)揮了核心作用。CSCF可以比作電路域語音通話中移動交換中心的信令部分和控制部分。除了語音通信之外，還支持多媒體會話。SIP是在移動臺和CSCF之間、CSCF之間、CSCF和MGCF之間、CSCF和應用服務器之間有關信令方面的協議。

　　當會話的一端為IMS用戶，而會話的另一端是公共電話交換網用戶時，網絡需要四個新的功能實體-IMS媒體網關、MGCF、信令網關和BGCF。BGCF具有支持PSTN與PS域之間的呼叫的功能。媒體網關用來完成在兩端用不同格式編碼的媒體信號的翻譯。MGCF控制IMS媒體網關，提供在基于SIP的和基于ISUP信令之間應用級的信令翻譯，并且與S-CSCF進行通信。傳輸級的在基于IP的和基于SS7的信令翻譯由SGW完成。BGCF識別網絡和網絡中的MGCF，并確定進入PSTN的位置。

　　另外，處理用戶簽訂的信息和用戶狀態(tài)的信息——歸屬用戶服務器(HSS)是主要的數據庫，它存儲用戶簽訂的業(yè)務信息和本地信息。包括基于SIP的應用服務器和OSA應用服務器，這些應用服務器可以實現各種服務，如語音提示服務和預付費服務。多方會議-媒體資源功能處理器和媒體資源功能控制器支持多方多媒體會議，并能體現媒體資源的實際能力。MRFP處理和混合實際的媒體流，MRFC控制MRFP的媒體流資源。

　　IMS和軟交換的區(qū)別

　　如果從采用的基礎技術上看，IMS和軟交換有很大的相似性：都是基于IP分組網；都實現了控制與承載的分離；大部分的協議都是相似或者完全相同的；許多網關設備和終端設備甚至是可以通用的。

　　總體來講，IMS和軟交換的區(qū)別主要是在網絡構架上。軟交換網絡體系基于主從控制的特點，使得其與具體的接入手段關系密切，而IMS體系由于終端與核心側采用基于IP承載的SIP協議，IP技術與承載媒體無關的特性使得IMS體系可以支持各類接入方式，從而使得IMS的應用范圍從最初始的移動網逐步擴大到固定領域。此外，由于IMS體系架構可以支持移動性管理并且具有一定的QoS保障機制，因此IMS技術相比于軟交換的優(yōu)勢還體現在寬帶用戶漫游管理和QoS保障方面。

　　IMS和軟交換最大的區(qū)別在于：一是在軟交換控制與承載分離的基礎上，IMS進一步實現了呼叫控制層和業(yè)務控制層的分離；二是IMS起源于移動通信網絡的應用，因此充分考慮了對移動性的支持，并增加了外置數據庫——歸屬用戶服務器(HSS)；三是IMS全部采用會話初始協議(SIP)作為呼叫控制和業(yè)務控制的信令，而在軟交換中，SIP只是可用于呼叫控制的多種協議的一種，更多使用媒體網關協議和H.248協議。

　　IMS定位有待明確

　　固網NGN網絡從技術上尚不具備直接向IMS網絡演進的條件。不過可以通過“分布演進”的方式，逐步實現固網NGN與IMS網絡的融合。同時在網絡演進融合過程中要特別注意兩點：第一，IMS演進應減小對現有網絡的影響，尤其是當固網NGN網絡已經承載了商用業(yè)務時；第二，IMS網絡應循序漸進，當新建IMS網絡運行穩(wěn)定，且固網NGN網絡向IMS演進技術成熟后，再進行融合。從長遠來看，未來的網絡將實現IMS網絡作為核心。

　　IMS業(yè)務定位有待進一步明確。特別是基于SIP的固網多媒體數據業(yè)務需求和固網移動融合業(yè)務需求尚不明朗。IMS面臨P2P技術、業(yè)務和控制模式的挑戰(zhàn)以及非會話型業(yè)務的挑戰(zhàn)。IMS技術和標準本身尚在完善之中，特別是固網移動融合技術標準尚在進行中，多種接口協議的標準和設備仍在擴展完善中。IMS設備產品尚在不斷完善中，尚未經規(guī)模商用驗證，特別是在規(guī)模組網、接入、漫游、性能、可靠性、多廠家互通、終端定制方面缺乏規(guī)模商用驗證。

　　Informa公司預測，2006年是IMS的商用試驗和測試年，規(guī)模商用預計在2007～2010年。其調查顯示，全球有25%的運營商在2006年都有部署IMS系統(tǒng)的計劃，移動與固定運營商都位列其中。

　　五類典型IMS應用

　　即時通(Push to talk)又叫做“一鍵通”業(yè)務，該服務使得手機終端用戶能夠在分組交換網絡上，通過只按一個按鍵就進行一對一或群體即時通話。該服務采取“半雙工”模式，也就是說同一時間只有一人能夠講話，從而更便于群體交流，該服務可以使用戶能夠在通話群中靈活地選定或者變換通話對象。

　　IP電話業(yè)務基于SIP的IMS完全可以被用來作為IP終端電話系統(tǒng)，SIP軟件被免費集成在Microsoft WinXP操作系統(tǒng)中，甚至有運行在Linux、PocketPc、Symbian上的SIP Client軟件，使得手持終端上的SIP應用也成為可能，而且SIP還支持完善的用戶認證機制。

　　串行振鈴和并行振鈴業(yè)務串行振鈴業(yè)務是當另外一個用戶呼叫該用戶時，系統(tǒng)會根據該用戶設定的次序和等待時間依次振鈴該用戶的各種終端，直到該用戶接通為止。因為一個SIP用戶可以同時在很多終端上注冊，比如他可能有幾個固定辦公電話，還有無繩電話，移動電話，便攜PC等。而并行振鈴業(yè)務則是系統(tǒng)同時振鈴該用戶的所有注冊終端，直到該用戶接通為止。

　　會晤轉移業(yè)務會晤轉移業(yè)務包括無條件轉移，無應答轉移和遇忙轉移，該用戶可以定制轉移的統(tǒng)一資源標識(URI)，當條件符合時，呼叫被轉移到設定的目標。這種業(yè)務和傳統(tǒng)電話呼叫轉移業(yè)務功能相同，只是增加了新的媒體類型。

　　主叫標識顯示業(yè)務和傳統(tǒng)電話的主叫號碼顯示意義相同，只不過顯示在被叫終端上的不只是主叫的SIPURI，而可能是任何媒體，比如一張主叫的照片、一段聲音或者視頻片斷。

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