IMS网络架构演进.doc

IMS网络架构演进策略?? 2007-03-17 02:27:53|??分类： 电信技术 |中国移动通信集团重庆有限公司网络管理中心 付航 一、NGN、软交换与IMS 一）NGN NGN是指基于分组技术的网络，能够提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种宽带和具有QoS支持能力的传送技术，业务相关功能与底层传送相关技术 之间相互独立，能够让用户自由接入不同的业务提供商，能够支持通用移动性，从而向用户提供一致的和能无处不在的网络接入业务。NGN采用分层结构，包括业 务层、控制层、传输层以及用户终端，能提供多种业务类型有语音、数据、多媒体等。 二）软交换 软交换可以理解为一种分层、开放的NGN体系结构，是NGN核心控制层技术之一。软交换实际上是“控制”，而非“交换”，因为“交换”更多体现在承载层，所以“软交换网是下一代话音网或下一代分组通信网”的说法更贴切。 以控制和承载分离为基本特征的软交换技术的基本定位是在一个基于IP技术的网络上提供传统的长途等5类语音业务。软交换的灵活部署和高集成度为运营商带来 了网络建设成本和维护成本的大幅度降低，但由于受到终端能力、QoS、安全以及业务接口标准化等诸多方面的限制，目前较为成熟的软交换(包括固定软交换和 3GPPR4)的应用也仅限于此，它还没有给最终用户带来新的业务。 ??? （三）IMS ??? IMS（IPMultimediaSubsystem）即IP多媒体子系统，由3GPP标准组织在R5版本基础上提出，是在基于IP的网络上提供多媒体业 务的通用网络架构，R5版本主要定义了IMS的核心结构、网元功能、接口和流程等内容；R6版本对IMS进行了完善，增加了部分IMS业务特性、IMS与 其他网络的互通规范和WLAN接入等特性；R7加强了对固定、移动融合的标准化制定，要求IMS支持xDSL、cable等固定接入方式。 ??? IMS技术对控制层功能做了进一步分解，实现了会话控制实体CSCF（CallSessionControlFunction）和承载控制实体 MGCF（Media Gateway Control Function）在功能上的分离，使网络架构更为开放、灵活，所以IMS实际上比传统软交换更“软”。 ??? IMS以其业务、控制、承载完全分离的水平架构，集中的用户属性和接入无关等特性，一方面解决了目前软交换技术还无法解决的问题，如用户移动性支持、标准 开放的业务接口、灵活的IP多媒体业务提供等；另一方面，其接入无关性，也使得IMS成为固定和移动网络融合演进的基础。 IMS业务架构如图1所示，IMS的目的是建立与接入无关、能被移动网络与固定网络共用的融合核心网。 在无线接入技术方面，IMS除了GSM/GPRS和WCDMA之外，WLAN通过SIPProxy也可以接入。此外，固定网络的LAN和xDSL接入技术也可以接入到IMS。 IMS还提供了与ISDN/PSTN传统电路交换网络的互联机制。这样，IMS提供服务的终端除了移动终端之外，还包括固定的电话终端、多媒体智能终端、PC机的软终端等。 IMS能够为使用不同接入手段的用户提供融合的业务，但固定接入与移动接入终究有不同的特征，所以要将基于移动通信发展起来的IMS体系应用到固网中还需 要进行大量的改进，标准化工作依然任重而道远。移动通信界提出的IMS与固网通信界提出的软交换的基本思想和目标是一致的，都希望建立基于IP的融合与开 放的网络平台。 ??? 二、IMS体系研究 ??? （一）IMS体系结构 ??? IMS体系结构和CSCF的设计利用了软交换技术，实现了业务与控制相分离、呼叫控制与媒体传输相分离。IMS虽然是3GPP为移动用户接入多媒体服务而 开发的系统，但由于它全面融合了IP域的技术，并在开发阶段就和其它组织进行密切合作，使得IMS实际已经不仅仅局限于只为移动用户进行服务。IMS体系 结构如图2所示。 ??? 在IMS体系结构中，最底层为承载层，用于提供IMSSIP会话的接入和传输，承载网必须是基于分组交换的。图2以移动分组网的承载方式为例，描述了 IMS用户通过手机进行IMS会话的方式，主要的承载层设备有SGSN（GPRS业务支撑节点）、GGSN（网关GPRS业务支撑节点）以及MGW（媒体 网关）。其中SGSN和GGSN可以重复利用现网设备，不需要硬件升级，仅通过做相关配置就可以支持IMS。MGW是负责媒体流在IMS域和CS（电路交 换）域互通的功能实体，主要解决语音互通问题。无论具体采用哪一种接入方式，只要基于IP技术，所有的IMS用户信令就可以很好地传送到控制层。 ??? 中间层为信令控制层，由网络控制服务器组成，负责管理呼叫或会话设置、修改和释放，所有IP多媒体业务的信令控制都在这一层完成。主要的功能实体有 C