固话通信网向IMS演进分析
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摘 要：目前国内运营商纷纷开始IMS网络建设，IMS将逐步大规模商用，最终替代现网CS域成为统一的融合核心网。本文从运营商角度对固话通信网向ims演进的过程和方案进行了分析论证。
关键词：IMS AGCF 演进方案
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0032-01
随着通信技术的发展，传统的程控交换已经不能适应业务发展的要求，对业务的推广起着消极的阻碍作用，例如：一些新固移网融合业务难以同时在全网推行；不同网络用户之间业务特征难以全面共享。但是通过固话通信网向IMS演进，建立以IMS为统一架构的核心网却能有效地解决这个问题，并且具有有利于提供丰富的固话移动融合类业务及多媒体业务，能够满足用户随时随地沟通的业务需求，增强运营商的差异化竞争能力等优势。
1 固话通信网向IMS演进可行性分析
1.1 IMS概述
IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）最早是由第3代移动通信合作计划（3GPP）R5版本在核心网引入的，IMS是开放的网络架构，提供了基于IP承载的，与接入无关的IP多媒体业务控制能力，它采用SIP作为核心控制协议，并通过SIP进行业务管理，IMS可以使运营商充分利用SIP的优势，更快速更灵活地开发管理各类融合业务。
IMS的网络架构分为接入层、承载层、核心控制层、业务层。IMS采用了控制和承载分离、控制和业务分离的开放式网络架构，实现了固话移动的统一控制，迎合未来网络的演进，其主要特点及优势如下。
（1）开放的网络结构，有利于网络的融合演进。
IMS基于端到端IP网络，采用标准开放接口，网络结构有利于未来新业务和网络的融合。
（2）丰富的业务提供能力。
业务与控制的完全分离，一方面确保了业务提供的一致性；另一方面使各种业务的应用更加快速、灵活，从而有利于业务的融合。
（3）广泛的接入方式。
IMS支持多种接入方式，只要用户可以获得IP连接，无论使用何种接入网均可以接入IMS，支持无缝的移动性和业务连续性，为全业务运营提供了便利。
1.2 进入IMS时代的必要性
传统固网的网络特点是：（1）网络规模较大，端口利用率较高。（2）设备机型多，入网时间长，且厂家支撑力度减弱。（3）设备能耗较高、占用机房面积较大。（4）不适应网络IP化演进趋势，占用大量铜缆资源。
为解决以上问题，IMS的引入是最佳之选。
2 固话通信网向IMS演进方案
2.1 演进总体思路
（1）网络演进趋势：要符合网络宽带化演进趋势，增强网络的业务开放能力。
（2）网络架构设计：要逐步实现端到端扁平化网络结构，减少现有PSTN长途网话务流量。
（3）节能减排效果：要推动以端局为单位，整局设备规模退网，达到较好的节能减排效果。
（4）光进退铜效果：要促进从用户侧配线电缆到局间主干电缆的规模退网。
（5）资源利用率：要进一步提高在网PSTN端局资源使用效率。
2.2 网络演进关键技术
固网向IMS演进，涉及到网络的业务层面、控制层面、传输层面、接入层面、支撑系统等多个层面，其中核心网业务层和控制层是演进的关键。
2.2.1 业务层的演进
在IMS架构下，所有业务的实现都可以通过设置相应的AS来实现。不过对于传统智能业务的继承，考虑到业务一致性以及网络割接的难度，一般会采取以下几种方式。
（1）话路迂回到现有汇接局触发智能业务。
IMS域的呼叫通过MGCF路由到固网汇接局，智能业务通过汇接局触发到现有智能网SCP实现。这种方式实现技术难度低，业务触发和业务控制分别利用现网的汇接局和SCP实现，但是IMS域内用户之间的智能业务呼叫会额外占用IM-MGW至汇接局语音中继。
（2）通过IMS-SSF实现。
该方式简化IMS用户业务流程，IM-SSF负责完成INAP/CAP协议到IMS SIP协议的转换，IM-S9SF完成业务触发，而业务控制仍旧由SCP完成。这种方式无需话路迂回到汇接局，因此IMS域内用户之间的智能业务呼叫不需要额外占用IM-MGW至汇接局端口资源，但该方案的实现需要事先完成IM-SSF和省内甚至本地SCP的对接测试，技术难度稍大，并且增加了新的业务节点。
（3）通过SCP支持SIP协议实现。
该方式业务控制仍旧由SCP完成，但是由SCP提供SIP接口实现和IMS控制层的对接。这种方式无需话路迂回到汇接局，因此IMS域内用户之间的智能业务呼叫不需要额外占用IM-MGW至汇接局端口资源，并且无需引入了新的业务节点。但此方案需要SCP支持SIP协议，并且完成IMS和省内甚至本地SCP的对接测试，SCP的改造成本和技术实现难度均较大。
（4）新建AS平台替换现有的SCP设备。
此类方式的业务触发和业务控制均在IMS内实现，没有话路迂回，但由传统智能业务按照省甚至本地部署、其业务逻辑不尽相同，因此新建AS完全继承现有SCP的业务逻辑技术难度较大，成本也较高。
总之，每个固话本地网均应结合自身网络实际情况选择一种方式实现业务的继承。
2.2.2 控制层的演进
ETSI TISPAN对IMS的主要研究方向是传统固话用户（包括交换机、软交换）如何接入IMS网络，研究成果主要是AGCF、NASS、RACF等功能实体以PES/PSS业务流程等，并针对固网NGN提出了通过AGCF（Access Gateway Control Function，接入网关控制功能）接入IMS的解决方案，传统固网终端仍然通过固线、接入网关（AG）接入，核心网采用IMS的全IP传输。
2.2.3 接入层的演进
接入设备演进主要通过现有网络的软交换升级为AGCF，通过AGCF实现各种接入设备平滑迁移至IMS网络。传统交换机仍然采取逐步替代的方式慢慢淘汰。
2.2.4 业务支撑系统改造
固网向IMS的演进过程中需重点关注支撑系统的改造，包括业务开通、用户数据迁移、计费及网管等方面改造，对现网运营支撑系统改造建议遵循以下原则：（1）尽量减小现有用户使用的影响。（2）有足够的灵活性，支持业务功能的动态配置。（3）在支持IMS业务的基础上，考虑后续支持其他固网业务，避免相关系统重复建设。
3 结语
在网络融合的发展趋势下，IP多媒体子系统（IMS）的网络架构，已被业界视为实现固话和移动融合的理想网络目标架构。固话通信网向IMS演进符合网络发展总体趋势，并且随着Common IMS标准的不断完善，固话通信网将最终实现以IMS为基础的统一的核心网网络架构。
参考文献
[1] 毕厚杰，李秀川.IMS与下一代网络[EB/OL].2002，12.
[2] 张智江.IMS业务关键技术与实现，2008，2.