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摘要 文章闡述了3G移動核心網標準的演進過程,分析了3G移動核心網向NGN發(fā)展的趨勢,最后分析了網絡演進的策略。
1、引言
隨著3G牌照即將發(fā)放,移動通話的費用會越來越低,移動通信會吸納一部分固定電信業(yè)務的收入和業(yè)務量,市場競爭將越來越激烈、復雜?偟内厔菔且苿佑脩舻臄(shù)量和普及率的增長會越來越緩慢,話音業(yè)務的收入會不斷降低,但數(shù)據(jù)業(yè)務的收入會有比較大的增長。隨著用戶對多樣化和個性化業(yè)務的需求日趨高漲,業(yè)內已經共同認識到:現(xiàn)有固定網和移動網向NGN演進的戰(zhàn)略轉型勢在必行。
目前,運營商越來越迫切地希望為用戶提供一個能集成多種接入技術、基于IP分組技術實現(xiàn)業(yè)務與呼叫控制分離、控制與承載相分離的統(tǒng)一提供綜合業(yè)務的NGN網絡,以便更快地滿足市場發(fā)展需求,加快新業(yè)務的開發(fā)運營周期,降低網絡投資和運維成本。
2、3G移動核心網的“軟化”歷程
NGN是目前運營商和設備廠商討論的熱點技術,也是標準化組織的研究工作重點。NGN的網絡架構將呈現(xiàn)層次化,各層之間相互分離化的趨勢。本節(jié)主要介紹3GPP、3GPP2、Parlay三個標準組織在NGN方面的研究和進展。
2.1 3GPP標準的發(fā)展
3GPP負責制定WCDMA的相關標準,WCDMA的網絡演進分成R99、R4、R5、R6等階段,由兼容傳統(tǒng)的GSM、GPRS的網絡逐漸向全IP的網絡架構進行演進,最終將形成全IP的網絡架構。
。1)R99規(guī)范提出了開放的業(yè)務架構(OSA),提出了分層的網絡結構,即將網絡分成四個層次,包括業(yè)務層、控制層、承載層和接入層,網絡向業(yè)務提供商提供開放接口,從而實現(xiàn)業(yè)務的靈活擴展。這些思路和NGN是一致的。
。2)R4版本在核心網中引入軟交換理念,采用與承載無關的呼叫控制信令BICC來控制IP或ATM的傳送電路,即將傳統(tǒng)的MSC分解成MSC服務器和MSC媒體網關兩種不同的網絡實體,實現(xiàn)承載與控制相分離的電路交換網絡結構。另外,R4提出了基于IP傳輸?shù)暮诵木W信令協(xié)議(CAP、MAP等)。
(3)R5版本是全IP(或全分組化)的第一個版本,最大的變化是它在R4的基礎上增加了IP多媒體子系統(tǒng)(IMS),它與分組域一起實現(xiàn)實時和非實時的多媒體業(yè)務,并可以實現(xiàn)與電路域的互操作。實際上,這是沒有電路域也可以實現(xiàn)語音呼叫。
。4)R6版本目前還沒有凍結,尚處于研究階段,主要提出了IMS的第二階段規(guī)范,包括IMS域和CS域的漫游、與PSTN的互聯(lián)互通規(guī)范等。
2.2 3GPP2標準的發(fā)展
。1)3GPP2最初的規(guī)范基于CDMA2000 1X技術,能提供話音業(yè)務和高于153.6kb/s的分組數(shù)據(jù)。在這一階段,3GPP2參考模型引入RAN與新的分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)之間的接口,以提供高速分組數(shù)據(jù)(因特網)業(yè)務。話音業(yè)務繼續(xù)由電路交換的MSC支持。標準的重點是納入基于TIA-EIA-41的服務和解決互通問題。值得注意的是,此時,MSC也可以用基于軟交換結構的MSC來取代,即可具備電路交換能力,也可具備分組數(shù)據(jù)能力,具體取決于RAN提供的是電路接口還是分組接口。這使服務提供商在目前的網絡中就可以獲得軟交換結構的好處。
。2)標準的下一階段是引入1x EV-DO技術,它只提供高速數(shù)據(jù)CDMA信道。利用與1X類似的1.24MHz信道,下行鏈路數(shù)據(jù)速率高達2.4 Mb/s,上行鏈路數(shù)據(jù)速率為307 kb/s。由于1x EV-DO的重點是傳送數(shù)據(jù),所以對話音業(yè)務而言,它繼續(xù)支持電路交換的MSC。
。3)3GPP2的再下一階段是同時支持話音和數(shù)據(jù)的1x EV-DV,它同時利用1.24MHz信道,同時支持話音和高達3.1 Mb/s的數(shù)據(jù)速率。由于這一技術同時支持話音和數(shù)據(jù)業(yè)務,因此在這一階段制定的標準要同時滿足全IP核心網的所有要求。全IP核心網的規(guī)范由TSG-N來制定。核心網的體系結構將遵照3GPP R5 IP網絡模型,它由MSC服務器(MGCF-CSCF)、媒體網關和信令網關組成,另外還可通過開放的服務接入(Open Service Access)加入新的應用或特色服務器。這種軟交換結構能夠方便的支持電路交換域的核心IP結構。
2.3 Parlay
Parlay組織主要研究支持外部應用安全訪問網絡內部資源的網絡接口規(guī)范,它的目標是要開放電信領域的能力,以使最大范圍內的市場參與者可開發(fā)和提供先進的電信業(yè)務,為此該組織制定了一套開放的、獨立于具體技術的、用與第三方業(yè)務開發(fā)和部署的API,稱為Parlay API。目前Parlay研究組定義的API已得到大多數(shù)工業(yè)組織的引用,很可能成為未來網絡開放的標準接口。鑒于Parlay API的廣泛應用和它在業(yè)界的重大影響,許多著名的標準化組織和業(yè)界組織相繼宣布在自己制定的標準或規(guī)范中采用或者即將采用Parlay API規(guī)范。這些組織包括ITU-T、ETSI、IEEE、IETF、3GPP、OMG、TINA-C、Soft Switch論壇、JAIN等。
3、3G移動核心網面向NGN的發(fā)展趨勢研究
我們認為移動核心網的演進可大致分為兩個階段:基于軟交換架構的移動核心網和基于IMS的核心網向NGN架構演進。下面我們將分別對這兩個階段進行討論分析。
3.1 基于軟交換的移動核心網
隨著電信業(yè)數(shù)據(jù)業(yè)務的增長和人們對新業(yè)務的需求日趨增加,對網絡的要求也越來越高,3GPP的R4版本中軟交換技術適時地出現(xiàn)了。軟交換具有清晰的分層結構模型,提供統(tǒng)一開放的業(yè)務平臺,利于新業(yè)務的實現(xiàn),軟交換網絡可提供的業(yè)務除了PSTN的基本業(yè)務、補充業(yè)務、智能網業(yè)務外,還可提供:多媒體業(yè)務、與因特網應用結合的業(yè)務、通過對第三方提供開放的標準業(yè)務接口而為運營商提供新業(yè)務。
軟交換把控制和承載分開,原來的MSC變?yōu)镸SC Server和媒體網關(MGW),話音通過MGW由分組網來傳送。MGW和MSC Server之間采用標準的H.248協(xié)議組網,MSC Server之間基于從窄帶ISUP演進的BICC協(xié)議進行組網。
軟交換的優(yōu)勢可以體現(xiàn)在以下幾個方面:
。1)MGW和MSC Server在地理上可以完全分離,媒體網關可以布放在提供最大價值的地方,復雜的呼叫控制被集中在一起,由此,運營商可以明顯降低部署網絡費用。
(2)通過軟交換利用基于IP的服務平臺開發(fā)業(yè)務。軟交換機可以使用SIP或LDAP來接入基于IP的應用服務器。這些IP服務平臺的工作方式與SCP相同,但他們的成本低很多,而且更加靈活。這樣既加快了新業(yè)務開發(fā)的進程又節(jié)省了開發(fā)新業(yè)務的成本。由于R4版本的CS域和PS域統(tǒng)一承載在IP網絡中,又有軟交換技術的巨大優(yōu)勢支持,因此R4版本得到了廣大的應用。但我們同時也認識到軟交換存在一些弱勢。軟交換采用分組承載網絡,信令和數(shù)據(jù)以IP包或ATM信元的方式在網絡中傳輸,IP協(xié)議的簡單和通用性就給黑客以可乘之機。軟交換涉及的一些協(xié)議尚未達到很好的兼容性,并且系統(tǒng)整體的開放性有待進一步增強。此外,軟交換在業(yè)務和應用上很薄弱,特別是多媒體業(yè)務支持方面較弱。
3.2 基于IMS的核心網向NGN架構逐步演進的過程
隨著用戶需求的變化,單純的話音通信和Internet業(yè)務已不能滿足用戶需要,3GPP從R5版本開始提出IMS,其全稱是IP Multimedia Subsystem(多媒體子系統(tǒng))。
IMS的軟交換思想是:通過呼叫狀態(tài)控制模塊(CSCF)、媒體網關控制模塊(MGCF)、漫游信令網關(R-SGW)、傳輸信令網關(T-SGW)和媒體資源模塊(MRF)完成實時移動業(yè)務的呼叫控制和信令功能;通過媒體網關(MGW)完成媒體承載功能。其中,核心的CSCF具有呼叫關口的、呼叫控制、業(yè)務文件數(shù)據(jù)庫、地址處理器等功能;MGCF是用于實現(xiàn)多媒體業(yè)務,與CSCF配合完成信令控制的功能;T-SGW完成PLMN/PSTN與IP傳送網信令的轉換;R-SGW為實現(xiàn)2G/R99/R4 CS和PS與R5 CS和PS的漫游,實現(xiàn)漫游協(xié)議間的MAP(底層轉換);MRF執(zhí)行多方呼叫、多媒體會議功能的實體;MGW用于在MGCF等實體的控制下進行多媒體業(yè)務的載體連接。
從IMS的架構可以看出,IMS提供了開放的接口來接入各種業(yè)務服務器,允許各種業(yè)務提供商通過標準的接口來向網絡提供服務,而且基于SIP協(xié)議的特點使其能夠提供的業(yè)務類型更加豐富,很好地滿足了網絡的多樣化需求,在安全管理、計費和QoS控制方面有較強的優(yōu)勢。
正是因為這些特點,3GPP2、ETSI TISPAN、ITU NGN FG都考慮把IMS作為NGN的核心網框架。NGN是目前業(yè)界討論的一個熱點問題,它是一種理想化的網絡——分層結構的核心網絡由統(tǒng)一的運營支撐網絡管理,多種接入技術在核心網中實現(xiàn)綜合,新業(yè)務的開發(fā)周期短,同時網絡的運營維護成本低。
因為IMS最初是基于3G移動網提出的,所以ETSI、ITU-T都成立了IMS應用于固網領域的研究小組,積極推進基于IMS的NGN開發(fā)進程。從目前情況來看,ETSI TISPAN在NGN的標準研究方面比較領先,多媒體子系統(tǒng)已確定應用IMS架構,基于IMS的NGN R1版本標準的功能架構框架已基本穩(wěn)定,相關的業(yè)務流程和信令方面的工作尚在進行中。
。1)應用層面,主要包括以下幾個方面:
◆IP多媒體部件:繼承3GPP的IMS規(guī)范,提供IP多媒體業(yè)務(如視頻、語音、文本及其他數(shù)據(jù)業(yè)務);
◆PSTN/iSDN仿真:為連接到IP網的傳統(tǒng)電話終端進行PSTN/iSDN仿真,使傳統(tǒng)話音業(yè)務保持可用與一致:
◆流媒體和其它多媒體部件:應用寬帶接入技術和流媒體傳輸技術,提供新的更高質量的數(shù)據(jù)業(yè)務(如遠程教育、交互游戲、視頻點播等)。
◆公用部件:提供用戶信息管理,計費功能,接入安全控制等。
。2)傳輸層面,主要包括以下兩個方面:
◆網絡附著子系統(tǒng)(NASS):提供IP地址分配(如利用DHCP),IP層的鑒權,根據(jù)用戶業(yè)務檔案(Profile)進行網絡接入授權和接入網配置,負責發(fā)生在IP層的位置管理。
◆資源和接入控制子系統(tǒng)(RACS):提供準入控制和網關控制功能。準入控制即根據(jù)用戶業(yè)務檔案(Profile)、運營商的本地策略和可用資源決定是否允許用戶接入,并保證其QoS預留資源。
4、網絡轉型策略分析
近兩年來,當軟交換基本規(guī)模商用時,IMS又成為大家討論的熱點問題,IMS的性能在很多方面已遠遠超過軟交換,倍受業(yè)界推崇。有些人不禁產生疑問:是不是軟交換已經不適應網絡發(fā)展需要,已經“過時”了呢?我們認為不是這么絕對的。軟交換和IMS各具特色,而且在很長一段時間里,它們將實現(xiàn)共存和互通。從長遠來看,IMS向我們描繪了固定和移動網絡融合的美好藍圖,代表了下一代網絡的前進方向,但離IMS的商用還有一段漫長的過程。
因此,如何處理好軟交換和IMS之間的關系將是固網運營商和移動運營商在制定NON戰(zhàn)略時需要著重考慮的問題。
從目前實際應用情況來看,軟交換對原有網絡的兼容做的時間比較長,對原有的無論是業(yè)務的管理、提供,以及支撐系統(tǒng)、終端的管理技術都相對成熟一些。特別在固定網絡中,窄帶域和寬帶域的區(qū)分并不是特別明顯,可以說固定軟交換一開始就具備了寬窄帶融合的雛形。隨著目前技術的發(fā)展,固定軟交換應該可以平滑演進到IMS。IMS在技術上更領先,但是IMS面臨的挑戰(zhàn)是在整個產業(yè)鏈、價值鏈以及在標準的完善上還需要做一定的工作,還需要專家和業(yè)界人士共同的探討。
這種情況下,移動運營商應該兼顧長遠戰(zhàn)略和近期目標,結合目前產品技術成熟度,制定出移動網絡基于IMS架構并向NGN網絡演進的計劃。
移動網絡從軟交換向IMS轉型的過程相對比較復雜。以3GPP的R4電路域(CS)為例,CS域不支持端到端的SIP,同時它也不支持SIP信令,局間采用BICC進行互通,另一方面,IMS域具備了軟交換沒有實現(xiàn)的多媒體業(yè)務的提供能力,因此移動軟交換的CS域和IMS域不是平滑演進的關系,而是一個業(yè)務互補、網絡互通、融合替代的關系。同時移動運營商還需要密切關注有關IMS和NGN新技術的發(fā)展,為進一步邁向移動固網融合的更高階段做準備。
5、結束語
軟交換和IMS是移動核心網演進發(fā)展的兩個階段,兩者將在很長一段時間內共存和互通。3G移動核心網向NGN發(fā)展是一個漫長的過程,不可能一蹴而就。運營商應根據(jù)自身情況,逐階段進行網絡演進,實現(xiàn)向NGN的平穩(wěn)過渡。
摘要 文章闡述了3G移動核心網標準的演進過程,分析了3G移動核心網向NGN發(fā)展的趨勢,最后分析了網絡演進的策略。
1、引言
隨著3G牌照即將發(fā)放,移動通話的費用會越來越低,移動通信會吸納一部分固定電信業(yè)務的收入和業(yè)務量,市場競爭將越來越激烈、復雜?偟内厔菔且苿佑脩舻臄(shù)量和普及率的增長會越來越緩慢,話音業(yè)務的收入會不斷降低,但數(shù)據(jù)業(yè)務的收入會有比較大的增長。隨著用戶對多樣化和個性化業(yè)務的需求日趨高漲,業(yè)內已經共同認識到:現(xiàn)有固定網和移動網向NGN演進的戰(zhàn)略轉型勢在必行。
目前,運營商越來越迫切地希望為用戶提供一個能集成多種接入技術、基于IP分組技術實現(xiàn)業(yè)務與呼叫控制分離、控制與承載相分離的統(tǒng)一提供綜合業(yè)務的NGN網絡,以便更快地滿足市場發(fā)展需求,加快新業(yè)務的開發(fā)運營周期,降低網絡投資和運維成本。
2、3G移動核心網的“軟化”歷程
NGN是目前運營商和設備廠商討論的熱點技術,也是標準化組織的研究工作重點。NGN的網絡架構將呈現(xiàn)層次化,各層之間相互分離化的趨勢。本節(jié)主要介紹3GPP、3GPP2、Parlay三個標準組織在NGN方面的研究和進展。
2.1 3GPP標準的發(fā)展
3GPP負責制定WCDMA的相關標準,WCDMA的網絡演進分成R99、R4、R5、R6等階段,由兼容傳統(tǒng)的GSM、GPRS的網絡逐漸向全IP的網絡架構進行演進,最終將形成全IP的網絡架構。
。1)R99規(guī)范提出了開放的業(yè)務架構(OSA),提出了分層的網絡結構,即將網絡分成四個層次,包括業(yè)務層、控制層、承載層和接入層,網絡向業(yè)務提供商提供開放接口,從而實現(xiàn)業(yè)務的靈活擴展。這些思路和NGN是一致的。
。2)R4版本在核心網中引入軟交換理念,采用與承載無關的呼叫控制信令BICC來控制IP或ATM的傳送電路,即將傳統(tǒng)的MSC分解成MSC服務器和MSC媒體網關兩種不同的網絡實體,實現(xiàn)承載與控制相分離的電路交換網絡結構。另外,R4提出了基于IP傳輸?shù)暮诵木W信令協(xié)議(CAP、MAP等)。
(3)R5版本是全IP(或全分組化)的第一個版本,最大的變化是它在R4的基礎上增加了IP多媒體子系統(tǒng)(IMS),它與分組域一起實現(xiàn)實時和非實時的多媒體業(yè)務,并可以實現(xiàn)與電路域的互操作。實際上,這是沒有電路域也可以實現(xiàn)語音呼叫。
(4)R6版本目前還沒有凍結,尚處于研究階段,主要提出了IMS的第二階段規(guī)范,包括IMS域和CS域的漫游、與PSTN的互聯(lián)互通規(guī)范等。
2.2 3GPP2標準的發(fā)展
(1)3GPP2最初的規(guī)范基于CDMA2000 1X技術,能提供話音業(yè)務和高于153.6kb/s的分組數(shù)據(jù)。在這一階段,3GPP2參考模型引入RAN與新的分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)之間的接口,以提供高速分組數(shù)據(jù)(因特網)業(yè)務。話音業(yè)務繼續(xù)由電路交換的MSC支持。標準的重點是納入基于TIA-EIA-41的服務和解決互通問題。值得注意的是,此時,MSC也可以用基于軟交換結構的MSC來取代,即可具備電路交換能力,也可具備分組數(shù)據(jù)能力,具體取決于RAN提供的是電路接口還是分組接口。這使服務提供商在目前的網絡中就可以獲得軟交換結構的好處。
。2)標準的下一階段是引入1x EV-DO技術,它只提供高速數(shù)據(jù)CDMA信道。利用與1X類似的1.24MHz信道,下行鏈路數(shù)據(jù)速率高達2.4 Mb/s,上行鏈路數(shù)據(jù)速率為307 kb/s。由于1x EV-DO的重點是傳送數(shù)據(jù),所以對話音業(yè)務而言,它繼續(xù)支持電路交換的MSC。
(3)3GPP2的再下一階段是同時支持話音和數(shù)據(jù)的1x EV-DV,它同時利用1.24MHz信道,同時支持話音和高達3.1 Mb/s的數(shù)據(jù)速率。由于這一技術同時支持話音和數(shù)據(jù)業(yè)務,因此在這一階段制定的標準要同時滿足全IP核心網的所有要求。全IP核心網的規(guī)范由TSG-N來制定。核心網的體系結構將遵照3GPP R5 IP網絡模型,它由MSC服務器(MGCF-CSCF)、媒體網關和信令網關組成,另外還可通過開放的服務接入(Open Service Access)加入新的應用或特色服務器。這種軟交換結構能夠方便的支持電路交換域的核心IP結構。
2.3 Parlay
Parlay組織主要研究支持外部應用安全訪問網絡內部資源的網絡接口規(guī)范,它的目標是要開放電信領域的能力,以使最大范圍內的市場參與者可開發(fā)和提供先進的電信業(yè)務,為此該組織制定了一套開放的、獨立于具體技術的、用與第三方業(yè)務開發(fā)和部署的API,稱為Parlay API。目前Parlay研究組定義的API已得到大多數(shù)工業(yè)組織的引用,很可能成為未來網絡開放的標準接口。鑒于Parlay API的廣泛應用和它在業(yè)界的重大影響,許多著名的標準化組織和業(yè)界組織相繼宣布在自己制定的標準或規(guī)范中采用或者即將采用Parlay API規(guī)范。這些組織包括ITU-T、ETSI、IEEE、IETF、3GPP、OMG、TINA-C、Soft Switch論壇、JAIN等。
3、3G移動核心網面向NGN的發(fā)展趨勢研究
我們認為移動核心網的演進可大致分為兩個階段:基于軟交換架構的移動核心網和基于IMS的核心網向NGN架構演進。下面我們將分別對這兩個階段進行討論分析。
3.1 基于軟交換的移動核心網
隨著電信業(yè)數(shù)據(jù)業(yè)務的增長和人們對新業(yè)務的需求日趨增加,對網絡的要求也越來越高,3GPP的R4版本中軟交換技術適時地出現(xiàn)了。軟交換具有清晰的分層結構模型,提供統(tǒng)一開放的業(yè)務平臺,利于新業(yè)務的實現(xiàn),軟交換網絡可提供的業(yè)務除了PSTN的基本業(yè)務、補充業(yè)務、智能網業(yè)務外,還可提供:多媒體業(yè)務、與因特網應用結合的業(yè)務、通過對第三方提供開放的標準業(yè)務接口而為運營商提供新業(yè)務。
軟交換把控制和承載分開,原來的MSC變?yōu)镸SC Server和媒體網關(MGW),話音通過MGW由分組網來傳送。MGW和MSC Server之間采用標準的H.248協(xié)議組網,MSC Server之間基于從窄帶ISUP演進的BICC協(xié)議進行組網。
軟交換的優(yōu)勢可以體現(xiàn)在以下幾個方面:
。1)MGW和MSC Server在地理上可以完全分離,媒體網關可以布放在提供最大價值的地方,復雜的呼叫控制被集中在一起,由此,運營商可以明顯降低部署網絡費用。
(2)通過軟交換利用基于IP的服務平臺開發(fā)業(yè)務。軟交換機可以使用SIP或LDAP來接入基于IP的應用服務器。這些IP服務平臺的工作方式與SCP相同,但他們的成本低很多,而且更加靈活。這樣既加快了新業(yè)務開發(fā)的進程又節(jié)省了開發(fā)新業(yè)務的成本。由于R4版本的CS域和PS域統(tǒng)一承載在IP網絡中,又有軟交換技術的巨大優(yōu)勢支持,因此R4版本得到了廣大的應用。但我們同時也認識到軟交換存在一些弱勢。軟交換采用分組承載網絡,信令和數(shù)據(jù)以IP包或ATM信元的方式在網絡中傳輸,IP協(xié)議的簡單和通用性就給黑客以可乘之機。軟交換涉及的一些協(xié)議尚未達到很好的兼容性,并且系統(tǒng)整體的開放性有待進一步增強。此外,軟交換在業(yè)務和應用上很薄弱,特別是多媒體業(yè)務支持方面較弱。
3.2 基于IMS的核心網向NGN架構逐步演進的過程
隨著用戶需求的變化,單純的話音通信和Internet業(yè)務已不能滿足用戶需要,3GPP從R5版本開始提出IMS,其全稱是IP Multimedia Subsystem(多媒體子系統(tǒng))。
IMS的軟交換思想是:通過呼叫狀態(tài)控制模塊(CSCF)、媒體網關控制模塊(MGCF)、漫游信令網關(R-SGW)、傳輸信令網關(T-SGW)和媒體資源模塊(MRF)完成實時移動業(yè)務的呼叫控制和信令功能;通過媒體網關(MGW)完成媒體承載功能。其中,核心的CSCF具有呼叫關口的、呼叫控制、業(yè)務文件數(shù)據(jù)庫、地址處理器等功能;MGCF是用于實現(xiàn)多媒體業(yè)務,與CSCF配合完成信令控制的功能;T-SGW完成PLMN/PSTN與IP傳送網信令的轉換;R-SGW為實現(xiàn)2G/R99/R4 CS和PS與R5 CS和PS的漫游,實現(xiàn)漫游協(xié)議間的MAP(底層轉換);MRF執(zhí)行多方呼叫、多媒體會議功能的實體;MGW用于在MGCF等實體的控制下進行多媒體業(yè)務的載體連接。
從IMS的架構可以看出,IMS提供了開放的接口來接入各種業(yè)務服務器,允許各種業(yè)務提供商通過標準的接口來向網絡提供服務,而且基于SIP協(xié)議的特點使其能夠提供的業(yè)務類型更加豐富,很好地滿足了網絡的多樣化需求,在安全管理、計費和QoS控制方面有較強的優(yōu)勢。
正是因為這些特點,3GPP2、ETSI TISPAN、ITU NGN FG都考慮把IMS作為NGN的核心網框架。NGN是目前業(yè)界討論的一個熱點問題,它是一種理想化的網絡——分層結構的核心網絡由統(tǒng)一的運營支撐網絡管理,多種接入技術在核心網中實現(xiàn)綜合,新業(yè)務的開發(fā)周期短,同時網絡的運營維護成本低。
因為IMS最初是基于3G移動網提出的,所以ETSI、ITU-T都成立了IMS應用于固網領域的研究小組,積極推進基于IMS的NGN開發(fā)進程。從目前情況來看,ETSI TISPAN在NGN的標準研究方面比較領先,多媒體子系統(tǒng)已確定應用IMS架構,基于IMS的NGN R1版本標準的功能架構框架已基本穩(wěn)定,相關的業(yè)務流程和信令方面的工作尚在進行中。
。1)應用層面,主要包括以下幾個方面:
◆IP多媒體部件:繼承3GPP的IMS規(guī)范,提供IP多媒體業(yè)務(如視頻、語音、文本及其他數(shù)據(jù)業(yè)務);
◆PSTN/iSDN仿真:為連接到IP網的傳統(tǒng)電話終端進行PSTN/iSDN仿真,使傳統(tǒng)話音業(yè)務保持可用與一致:
◆流媒體和其它多媒體部件:應用寬帶接入技術和流媒體傳輸技術,提供新的更高質量的數(shù)據(jù)業(yè)務(如遠程教育、交互游戲、視頻點播等)。
◆公用部件:提供用戶信息管理,計費功能,接入安全控制等。
。2)傳輸層面,主要包括以下兩個方面:
◆網絡附著子系統(tǒng)(NASS):提供IP地址分配(如利用DHCP),IP層的鑒權,根據(jù)用戶業(yè)務檔案(Profile)進行網絡接入授權和接入網配置,負責發(fā)生在IP層的位置管理。
◆資源和接入控制子系統(tǒng)(RACS):提供準入控制和網關控制功能。準入控制即根據(jù)用戶業(yè)務檔案(Profile)、運營商的本地策略和可用資源決定是否允許用戶接入,并保證其QoS預留資源。
4、網絡轉型策略分析
近兩年來,當軟交換基本規(guī)模商用時,IMS又成為大家討論的熱點問題,IMS的性能在很多方面已遠遠超過軟交換,倍受業(yè)界推崇。有些人不禁產生疑問:是不是軟交換已經不適應網絡發(fā)展需要,已經“過時”了呢?我們認為不是這么絕對的。軟交換和IMS各具特色,而且在很長一段時間里,它們將實現(xiàn)共存和互通。從長遠來看,IMS向我們描繪了固定和移動網絡融合的美好藍圖,代表了下一代網絡的前進方向,但離IMS的商用還有一段漫長的過程。
因此,如何處理好軟交換和IMS之間的關系將是固網運營商和移動運營商在制定NON戰(zhàn)略時需要著重考慮的問題。
從目前實際應用情況來看,軟交換對原有網絡的兼容做的時間比較長,對原有的無論是業(yè)務的管理、提供,以及支撐系統(tǒng)、終端的管理技術都相對成熟一些。特別在固定網絡中,窄帶域和寬帶域的區(qū)分并不是特別明顯,可以說固定軟交換一開始就具備了寬窄帶融合的雛形。隨著目前技術的發(fā)展,固定軟交換應該可以平滑演進到IMS。IMS在技術上更領先,但是IMS面臨的挑戰(zhàn)是在整個產業(yè)鏈、價值鏈以及在標準的完善上還需要做一定的工作,還需要專家和業(yè)界人士共同的探討。
這種情況下,移動運營商應該兼顧長遠戰(zhàn)略和近期目標,結合目前產品技術成熟度,制定出移動網絡基于IMS架構并向NGN網絡演進的計劃。
移動網絡從軟交換向IMS轉型的過程相對比較復雜。以3GPP的R4電路域(CS)為例,CS域不支持端到端的SIP,同時它也不支持SIP信令,局間采用BICC進行互通,另一方面,IMS域具備了軟交換沒有實現(xiàn)的多媒體業(yè)務的提供能力,因此移動軟交換的CS域和IMS域不是平滑演進的關系,而是一個業(yè)務互補、網絡互通、融合替代的關系。同時移動運營商還需要密切關注有關IMS和NGN新技術的發(fā)展,為進一步邁向移動固網融合的更高階段做準備。
5、結束語
軟交換和IMS是移動核心網演進發(fā)展的兩個階段,兩者將在很長一段時間內共存和互通。3G移動核心網向NGN發(fā)展是一個漫長的過程,不可能一蹴而就。運營商應根據(jù)自身情況,逐階段進行網絡演進,實現(xiàn)向NGN的平穩(wěn)過渡。