固話通信網向IMS演進分析

摘 要：目前國內運營商紛紛開始IMS網絡建設，IMS將逐步大規模商用，最終替代現網CS域成為統一的融合核心網。本文從運營商角度對固話通信網向IMS演進的過程和方案進行了分析論證。

關鍵詞：IMS AGCF 演進方案

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0032-01

隨著通信技術的發展，傳統的程控交換已經不能適應業務發展的要求，對業務的推廣起著消極的阻礙作用，例如：一些新固移網融合業務難以同時在全網推行；不同網絡用戶之間業務特征難以全面共享。但是通過固話通信網向IMS演進，建立以IMS為統一架構的核心網卻能有效地解決這個問題，并且具有有利于提供豐富的固話移動融合類業務及多媒體業務，能夠滿足用戶隨時隨地溝通的業務需求，增強運營商的差異化競爭能力等優勢。

1 固話通信網向IMS演進可行性分析

1.1 IMS概述

IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統）最早是由第3代移動通信合作計劃（3GPP）R5版本在核心網引入的，IMS是開放的網絡架構，提供了基于IP承載的，與接入無關的IP多媒體業務控制能力，它采用SIP作為核心控制協議，并通過SIP進行業務管理，IMS可以使運營商充分利用SIP的優勢，更快速更靈活地開發管理各類融合業務。

IMS的網絡架構分為接入層、承載層、核心控制層、業務層。IMS采用了控制和承載分離、控制和業務分離的開放式網絡架構，實現了固話移動的統一控制，迎合未來網絡的演進，其主要特點及優勢如下。

（1）開放的網絡結構，有利于網絡的融合演進。

IMS基于端到端IP網絡，采用標準開放接口，網絡結構有利于未來新業務和網絡的融合。

（2）豐富的業務提供能力。

業務與控制的完全分離，一方面確保了業務提供的一致性；另一方面使各種業務的應用更加快速、靈活，從而有利于業務的融合。

（3）廣泛的接入方式。

IMS支持多種接入方式，只要用戶可以獲得IP連接，無論使用何種接入網均可以接入IMS，支持無縫的移動性和業務連續性，為全業務運營提供了便利。

1.2 進入IMS時代的必要性

傳統固網的網絡特點是：（1）網絡規模較大，端口利用率較高。（2）設備機型多，入網時間長，且廠家支撐力度減弱。（3）設備能耗較高、占用機房面積較大。（4）不適應網絡IP化演進趨勢，占用大量銅纜資源。

為解決以上問題，IMS的引入是最佳之選。

2 固話通信網向IMS演進方案

2.1 演進總體思路

（1）網絡演進趨勢：要符合網絡寬帶化演進趨勢，增強網絡的業務開放能力。

（2）網絡架構設計：要逐步實現端到端扁平化網絡結構，減少現有PSTN長途網話務流量。

（3）節能減排效果：要推動以端局為單位，整局設備規模退網，達到較好的節能減排效果。

（4）光進退銅效果：要促進從用戶側配線電纜到局間主干電纜的規模退網。

（5）資源利用率：要進一步提高在網PSTN端局資源使用效率。

2.2 網絡演進關鍵技術

固網向IMS演進，涉及到網絡的業務層面、控制層面、傳輸層面、接入層面、支撐系統等多個層面，其中核心網業務層和控制層是演進的關鍵。

2.2.1 業務層的演進

在IMS架構下，所有業務的實現都可以通過設置相應的AS來實現。不過對于傳統智能業務的繼承，考慮到業務一致性以及網絡割接的難度，一般會采取以下幾種方式。

（1）話路迂回到現有匯接局觸發智能業務。

IMS域的呼叫通過MGCF路由到固網匯接局，智能業務通過匯接局觸發到現有智能網SCP實現。這種方式實現技術難度低，業務觸發和業務控制分別利用現網的匯接局和SCP實現，但是IMS域內用戶之間的智能業務呼叫會額外占用IM-MGW至匯接局語音中繼。

（2）通過IMS-SSF實現。

該方式簡化IMS用戶業務流程，IM-SSF負責完成INAP/CAP協議到IMS SIP協議的轉換，IM-S9SF完成業務觸發，而業務控制仍舊由SCP完成。這種方式無需話路迂回到匯接局，因此IMS域內用戶之間的智能業務呼叫不需要額外占用IM-MGW至匯接局端口資源，但該方案的實現需要事先完成IM-SSF和省內甚至本地SCP的對接測試，技術難度稍大，并且增加了新的業務節點。

（3）通過SCP支持SIP協議實現。

該方式業務控制仍舊由SCP完成，但是由SCP提供SIP接口實現和IMS控制層的對接。這種方式無需話路迂回到匯接局，因此IMS域內用戶之間的智能業務呼叫不需要額外占用IM-MGW至匯接局端口資源，并且無需引入了新的業務節點。但此方案需要SCP支持SIP協議，并且完成IMS和省內甚至本地SCP的對接測試，SCP的改造成本和技術實現難度均較大。

（4）新建AS平臺替換現有的SCP設備。

此類方式的業務觸發和業務控制均在IMS內實現，沒有話路迂回，但由傳統智能業務按照省甚至本地部署、其業務邏輯不盡相同，因此新建AS完全繼承現有SCP的業務邏輯技術難度較大，成本也較高。

總之，每個固話本地網均應結合自身網絡實際情況選擇一種方式實現業務的繼承。

2.2.2 控制層的演進

ETSI TISPAN對IMS的主要研究方向是傳統固話用戶（包括交換機、軟交換）如何接入IMS網絡，研究成果主要是AGCF、NASS、RACF等功能實體以PES/PSS業務流程等，并針對固網NGN提出了通過AGCF（Access Gateway Control Function，接入網關控制功能）接入IMS的解決方案，傳統固網終端仍然通過固線、接入網關（AG）接入，核心網采用IMS的全IP傳輸。

2.2.3 接入層的演進

接入設備演進主要通過現有網絡的軟交換升級為AGCF，通過AGCF實現各種接入設備平滑遷移至IMS網絡。傳統交換機仍然采取逐步替代的方式慢慢淘汰。

2.2.4 業務支撐系統改造

固網向IMS的演進過程中需重點關注支撐系統的改造，包括業務開通、用戶數據遷移、計費及網管等方面改造，對現網運營支撐系統改造建議遵循以下原則：（1）盡量減小現有用戶使用的影響。（2）有足夠的靈活性，支持業務功能的動態配置。（3）在支持IMS業務的基礎上，考慮后續支持其他固網業務，避免相關系統重復建設。

3 結語

在網絡融合的發展趨勢下，IP多媒體子系統（IMS）的網絡架構，已被業界視為實現固話和移動融合的理想網絡目標架構。固話通信網向IMS演進符合網絡發展總體趨勢，并且隨著Common IMS標準的不斷完善，固話通信網將最終實現以IMS為基礎的統一的核心網網絡架構。

參考文獻

[1]畢厚杰，李秀川.IMS與下一代網絡[EB/OL].2002，12.

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