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固網(wǎng)NGN分布演進實現(xiàn)與IMS網(wǎng)絡融合

劉文斌 2007/08/21

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

  IMS由控制多媒體會話的網(wǎng)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(wǎng)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(jīng)被定義為支持所有IP接入網(wǎng)的多媒體業(yè)務核心網(wǎng),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(shù)字用戶線(xDSL)、電纜調(diào)制解調(diào)器等固定接入方式。

  以SIP為核心的IMS構(gòu)架

  在IMS體系構(gòu)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(guān)信令方面的協(xié)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(wǎng)用戶時,網(wǎng)絡需要四個新的功能實體-IMS媒體網(wǎng)關(guān)、MGCF、信令網(wǎng)關(guān)和BGCF。BGCF具有支持PSTN與PS域之間的呼叫的功能。媒體網(wǎng)關(guān)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(wǎng)關(guān),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(wǎng)絡和網(wǎng)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)上看,IMS和軟交換有很大的相似性:都是基于IP分組網(wǎng);都實現(xiàn)了控制與承載的分離;大部分的協(xié)議都是相似或者完全相同的;許多網(wǎng)關(guān)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(wǎng)絡構(gòu)架上。軟交換網(wǎng)絡體系基于主從控制的特點,使得其與具體的接入手段關(guān)系密切,而IMS體系由于終端與核心側(cè)采用基于IP承載的SIP協(xié)議,IP技術(shù)與承載媒體無關(guān)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(wǎng)逐步擴大到固定領域。此外,由于IMS體系架構(gòu)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(shù)相比于軟交換的優(yōu)勢還體現(xiàn)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(xiàn)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(wǎng)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(shù)據(jù)庫——歸屬用戶服務器(HSS);三是IMS全部采用會話初始協(xié)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(xié)議的一種,更多使用媒體網(wǎng)關(guān)協(xié)議和H.248協(xié)議。

  IMS定位有待明確

  固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡從技術(shù)上尚不具備直接向IMS網(wǎng)絡演進的條件。不過可以通過“分布演進”的方式,逐步實現(xiàn)固網(wǎng)NGN與IMS網(wǎng)絡的融合。同時在網(wǎng)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(xiàn)有網(wǎng)絡的影響,尤其是當固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡已經(jīng)承載了商用業(yè)務時;第二,IMS網(wǎng)絡應循序漸進,當新建IMS網(wǎng)絡運行穩(wěn)定,且固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡向IMS演進技術(shù)成熟后,再進行融合。從長遠來看,未來的網(wǎng)絡將實現(xiàn)IMS網(wǎng)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(wǎng)多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務需求和固網(wǎng)移動融合業(yè)務需求尚不明朗。IMS面臨P2P技術(shù)、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(shù)和標準本身尚在完善之中,特別是固網(wǎng)移動融合技術(shù)標準尚在進行中,多種接口協(xié)議的標準和設備仍在擴展完善中。IMS設備產(chǎn)品尚在不斷完善中,尚未經(jīng)規(guī)模商用驗證,特別是在規(guī)模組網(wǎng)、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(diào)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(wǎng)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(jù)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(zhuǎn)移業(yè)務會晤轉(zhuǎn)移業(yè)務包括無條件轉(zhuǎn)移,無應答轉(zhuǎn)移和遇忙轉(zhuǎn)移,該用戶可以定制轉(zhuǎn)移的統(tǒng)一資源標識(URI),當條件符合時,呼叫被轉(zhuǎn)移到設定的目標。這種業(yè)務和傳統(tǒng)電話呼叫轉(zhuǎn)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。

通信產(chǎn)業(yè)報



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