基于IMS的電信網(wǎng)融合
引言
現(xiàn)階段，我國各運(yùn)營商面臨著網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的問題，即：PSTN演進(jìn)到固定軟交換網(wǎng)絡(luò)，GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到移動軟交換網(wǎng)。
軟交換技術(shù)從固定網(wǎng)發(fā)展而來，以SIP(SessionInitiationProtocol)和H.248/MGCP為核心的通信控制協(xié)議，通過軟件來實(shí)現(xiàn)原來程控交換機(jī)的功能。IMS(IPMultimedia Subsystem)是在3GPP的R5中首先提出支持多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，在3GPP的R6中。IMS已經(jīng)被定義為支持所有IP接入網(wǎng)的多媒體業(yè)務(wù)的核心網(wǎng)。雖然IMS最初是為第三代移動網(wǎng)而制定的標(biāo)準(zhǔn)，但是IMS的體系架構(gòu)能夠很好地支持固定網(wǎng)和移動網(wǎng)在各種層次的融合。
軟交換和IMS是NGN發(fā)展的不同階段，軟交換網(wǎng)會逐步向IMS過渡并演進(jìn)為基于IMS的下一代網(wǎng)。
傳統(tǒng)固網(wǎng)向固定軟交換網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)
傳統(tǒng)的電信網(wǎng)存在著業(yè)務(wù)單一、更新升級困難、維護(hù)成本高和不利于第三方業(yè)務(wù)提供商進(jìn)入等缺點(diǎn)。隨著IP技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的人認(rèn)識到下一代網(wǎng)絡(luò)必定是以IP技術(shù)為基礎(chǔ)，集語音、數(shù)層和視頻等多種業(yè)務(wù)融合的網(wǎng)絡(luò)。軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)融合的核心技術(shù)，基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由上至下可分為業(yè)務(wù)/應(yīng)用層、控制層、傳輸層和媒體/接入層。這種分層結(jié)構(gòu)使得業(yè)務(wù)與呼叫控制分離，呼叫與承載分離，各實(shí)體之間可以通過標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行連接和通信。
傳統(tǒng)的移動網(wǎng)向移動軟交換網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)
GSM網(wǎng)絡(luò)、2.5代的GPRS網(wǎng)絡(luò)正平滑地向移動軟交換網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，最具代表性的移動軟交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)版本是3GPP的R4。相對于3GPP的R99，R4最大的變化是一個基于軟交換技術(shù)的移動網(wǎng)，在電路域?qū)?b>MSC(Mobile-servicesSwitchingCentre)網(wǎng)元分為MSCServer和MGW(Media Gateway)這兩個網(wǎng)元。R4的架構(gòu)如圖1所示。
圖1 R4結(jié)構(gòu)圖
BSS：基站子系統(tǒng) RNS：無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) SGSN：服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)
GGSN：網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn) HSS：歸屬用戶服務(wù)器 MSC：移動交換中心
GMSC：網(wǎng)關(guān)移動交換中心 MGW：媒體網(wǎng)關(guān) T-SGW：傳輸信令網(wǎng)關(guān) R-SGW：漫游信令網(wǎng)關(guān)
1.R4接入部分
在原有GSM設(shè)備上疊加了3G的設(shè)備，也就是圖1中的BSS和RNS，使得2G和3G的移動終端分別通過不同的基站接入到移動網(wǎng)絡(luò)中。
2.R4核心網(wǎng)部分
核心網(wǎng)分為電路域和分組域，分組域主要有SGSN和GGSN兩個網(wǎng)元，電路域主要有(G)MSCServer、MGW、T-SGW、R-SGW等網(wǎng)元。其作用是：SGSN主要負(fù)責(zé)移動性管理;GGSN主要完成與其他分組交換網(wǎng)絡(luò)的連接;(G)MSCServer進(jìn)行呼叫控制和移動性管理;MGW對媒體格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理;T-SGW承擔(dān)移動軟交換網(wǎng)與PSTN的信令互通;R-SGW承擔(dān)移動軟交換網(wǎng)與傳統(tǒng)移動信令網(wǎng)的信令互通。
3.軟交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢
移動軟交換網(wǎng)絡(luò)分為應(yīng)用層、控制層、傳輸層和接入層。這種分層結(jié)構(gòu)使得移動軟交換網(wǎng)相對于現(xiàn)在的GSM網(wǎng)絡(luò)具有系統(tǒng)容量大、利于增值業(yè)務(wù)的開展、系統(tǒng)的維護(hù)和升級簡單、采用以IP為主的分組傳輸方式節(jié)省了傳輸鏈路資源、與IMS融合更加容易等特點(diǎn)。GSM網(wǎng)絡(luò)向移動軟交換網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)是一種必然的趨勢。
軟交換網(wǎng)絡(luò)和IMS的融合
IMS采用SIP協(xié)議進(jìn)行端到端的呼叫控制，由于SIP屬于應(yīng)用層協(xié)議，與接入方式無關(guān)，這使得IMS對傳統(tǒng)電信網(wǎng)、固定軟交換網(wǎng)絡(luò)和移動軟交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合成為可能，同時IMS在業(yè)務(wù)層面也支持對語音、視頻、數(shù)據(jù)、即時消息等業(yè)務(wù)進(jìn)行融合。
1.IMS功能實(shí)體
