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软交换、IMS及FMC的演进策略分析
陈如明
【期刊名称】《中国无线电》
【年(卷),期】2006(000)008
【摘要】围绕NGN问题的讨论,提出了一系列以IP为基础的新一代网络的QoS 性能、安全性、智能网管改进、可赢利商业模式等的探索,及向新一代基于IP的FMC(固定移动融合)-IMS/SIP多业务网络平滑演进的务实途径.这是一种前后向兼容、有效创造增值效益的演进,而下一代或新一代宽带无线移动NGBWM亦将按这一概念向前发展,特别是从个性化与个体化含义上看,未来NGN及GII的接入与应用层面,必将是包括各类卫星应用在内的无线移动通信的世界.
【总页数】5页(P3-7)
【作者】陈如明
【作者单位】信息产业部通信科技委
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.电力行政软交换网向IMS演进方案研究 [J], 毛卉;罗仁华;孙红霞;周至寯
2.软交换在电话网中的应用及向IMS的演进研究 [J], 马玉军;田洪海
3.FMC:软交换还是IMS? [J],
4.向基于IMS的FMC演进 [J], 唐雄燕
5.固网3G软交换向IMS/FMC平滑演进之路 [J], 中兴通讯股份有限公司
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软交换与IMS的对比与分析随着我国经济的快速发展以及科技水平的进步，居民对于通讯服务的需求也越来越强烈。
在通讯服务上从原有的软交换网络向着IMS交换的方向发展，从而使得通讯服务更为方便、快捷且包含更多的内容，为用户提供更好的服务平台。
文章在分析软交换网络应用现状与其所具有的一些不足的基础上提出了如何将现有的软交换网络向着IMS的方向推进，并就演进过程中所存在的一些关键性问题进行分析阐述，同时分析了IMS交换与软交换之间的演化关系。
标签：IMS交换；软交换；网络演进前言IMS是由3GPP在R5阶段所引入的，其主要目的是将Internet的功能与移动网络相结合，从而使得用户能够得到更为丰富使用体验。
通过在通信企业将现有的软交换网络向着IMS的方向演进，可以使得通信网络得到更好的拓展。
其中IMS是未来统一核心网的基础，通过使用IMS可以使得IP网上进行多媒体通信的可运营、可管理与可增值成为可能，从而实现Internet与移动网络之间的优势互补。
1 IMS交换简介IMS由3GPP在R5阶段引入，目的是将Internet的体验引入到移动网络，结合两者的优点。
IMS问世之后立即得到了3GPP2、ETSI、TISPAN、、ITU-T等众多标准化组织的认同，IMS核心架构也得到了这些组织的完全重用。
IMS交换是未来统一核心网的基础，其具有如下的特点：（1）采用SIP（Session Initiation Protocol）协议作为会话控制协议，利用SIP简单、灵活、易扩展、媒体协商便捷等特点来提高网络的未来适应能力。
（2）业务逻辑分布在不同的应用服务器中，网络只提供传输能力，实现业务逻辑与网络传输的完全分离，以最大程度的支持端到端业务。
（3）采用标准的SIP协议为业务触发接口，签约数据为匹配规则，完成业务触发条件的匹配，最大程度的支持业务匹配与触发的灵活性。
（4）将用户签约数据集中存放在HSS（Home Subscriber Server）中，供会话控制网元与业务处理网元下载，最大程度的支持用户与业务的移动性。
基于软交换向IMS平滑演进的研究摘要：目前，软交换技术已越来越不能满足现代需求，软交换向IMS的平滑演进成了一个值得关注的课题。
文章重点对软交换向IMS的平滑演进进行了研究，探讨了软交换网络向IMS平滑演进的具体策略及思路，并就软交换向IMS平滑演进的可行性提出了一些观点，供参考。
关键词：软交换网络；IMS；演进策略；关键技术随着信息技术的快速发展和互联网应用的迅速普及，电信运营商为了降低运营成本和更好的提供各种增值业务以提高其整体竞争力，将原有网络逐步转型为可管理的IP网络已成为必然趋势。
自2000年后，软交换在国内开始迅速发展，陆续出现了宽带业务支持、网改网优、固网智能化等多种应用模式，发展到今天，已经大量被各大运营商建设并使用。
但是随着信息化与业务的发展，经济及科技实力不断增强，软交换技术已越来越不能满足现代需求。
此时，IMS在业界备受关注，IMS的重要特点是对控制层功能做了进一步分解，实现了会话控制实体（CSCF）和承载控制实体（MGCF）在功能上的完全分离，使网络架构更为开放、灵活；IMS的另一重要特点是全部采用会话启动协议（SIP）作为呼叫控制协议。
目前业界普遍认为，IMS将取代软交换，软交换向IMS的平滑演进也就成了一个值得关注的课题。
1 IMS心跳信号相关参数IMS核心架构如图1所示，可信终端直接接人IMS的AGCF（接人网关控制功能）、P-CSCF，非可信终端需要经过SBC接人IMS。
目前计算IMS相关网元的处理没能力通过忙时注册、基本业务忙时话务量和平均占用时长作为依据来计算，如表1所示。
实际上为了IMS网元容灾等需求，在控制系统和终端及相关系统之间中大量采用了心跳信号来判断控制系统运行状态是否正常。
在厂商提供的计算方法均考虑了心跳信号时长参数，由于FTTH业务的快速发展，客户端网关数量，在本地网可达到数十万，客户端心跳信号时长参数的设定与IMS设计的呼叫处理能力会产生很大差异，同时厂商对于心跳信号时长参数设定值各异，会造成开通后大话务量冲击IMS。
固网软交换向IMS网络融合演进的考虑固网软交换向IMS网络融合演进的考虑摘要:本文从电信运营商角度对固网软交换技术及IMS网络技术的特点进行了比较,并对现有固网软交换向IMS演进方案进行了分析论证,探讨固网软交换向IMS平滑演进。
关键词:软交换;IMS;AGCF;FTTH;CSCF;演进中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02一、IMS以及系统简述目前ITU-T和ETSI(欧洲电信标准化委员会)认可的3GPPR6版本对IMS进行了进一步的完善和扩充,早期的IP网络系统原先的移动公司的R5版本引入的,3G今天已经应用到很多领域,为移动电话与网络技术交融的提供了重要的技术支撑。
他为IP的网络搭接提供了技术支撑,是从理论到实践的一次重大飞跃,采用SIP协议进行控制,多媒体会话信令、/doc/aa18283049.html, 实现移动性管理和载体业务传输,实现端到端的IP业务,实现了由传统的点点到点到面的直接对话。
IMS核心功能实体有:1.MGW(MediaGateway)提供IP承载和TDM承载转换,负责与现网承载面互通;2.HSS(HomeSubscriptionServer)用户签约数据库,保存用户的签约属性,地位相当于移动网里的HLR;3.CSCF(CallSessionControlFunction)最核心的网元,地位相当于软交换和MSC;4.MRS(MediaResourceServer)提供放音收号等媒体功能;PDF(PolicyDecisionFunction)QoS策略管理;5.MGCF(MediaGatewayControlFunction)提供SIP信令和ISUP 信令转换,负责与现网信令面互通;二、软交换和IMS比较IMS与NGN在服务的终极目标上没有不同,在服务的模式上几乎一样,共同具有业务层、控制层、接入层和承载层4层,从各自的业务层面看,二者都是将呼叫控制与业务应用一定程度的分离,以降低对第三方的业务借口的限制。
软交换网络向IMS演进方案和若干个关键问题的探讨【摘要】随着科学技术的发展，软交换网络不断的向IMS演进，从而给用户更好的体验。
本文着重分析了以下几点：中国联通业务软交换网络的现状与其中存在的重大问题，如何使软交换网络向IMS演进，软交换网络向IMS演进中的许多关键性问题，IMS与软交换的演进关系，相信对于推动联通网络的发展具有重要的意义。
【关键词】软交换;IMS;网络演进一、软交换网络现状及其不足之处21世纪的今天，软交换网络广泛渗透到于中国联通之中，它将取代传统的TDM设备，从而推进网络架构优化、促进业务的发展，同时还能降低运营和维护成本。
详细的网络拓扑情况如下：图1 固网软交网网络质拓结构图虽然软交换网络技术广泛渗透到在中国联通中，但是由于技术的有限，现今的软交换网络并没有达到预期的目的，不足之处如下：（1）软交换网络与传统的PSTN网络相比，其业务种类是有所增加的，增加的业务种类有提供号码携带、一号双机、固网彩铃等一系列业务，但是这仅仅是九牛一毛，软交换网络在多媒体业务、会话类业务中无法得到满足，在三网融合、富通信、云计算等新业务发展中更加显得无力。
（2）在许多运营商和厂家看来，软交换网络技术只是一种过渡技术，在其技术研发上投资较少，导致的结果是市场上各种软交换设备和网络，他们大都各不相同，无论是在中国联通内部固网还是在移动网之间都不能实现网络扁平化，他们之间必须通过大量的TDM电路才能进行互通。
在PSTN、FTTX、WIFI、xDLS、CDMA等各种接入方式中，软交换网络也无法成为这些接入方式的控制中心，从而不能使得网络资源和业务的优化整合。
（3）固定性软交换和移动软交换有着不同的协议标准，他们都有着各自的侧重性，导致他们的接口各式各样。
由于软交换网络对业务平台的接口标准的不统一，导致各个厂家软交换设备和业务中间沟通困难，同时对于第三方业务平台的引进也有阻碍。
因此，在现有软交换网络技术上已经不能满足发展的需求，从而引入IMS实现核心网络的融合控制。
IMS网络架构演进策略2007-03-1702:27:53|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）NGNNGN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）IMSIMS（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”。
浅析软交换向IMS演进董彪张思宇孙梓源（吉林大学通信20班52102009，吉林大学通信21班52102103，吉林大学通信18班52101813）摘要固网软交换向IP多媒体子系统(IMS)演进应采用合理的方法、步骤和策略。
下一代网络(NGN)核心控制层的软交换和IMS 在基本架构上没有实质冲突，软交换主要面向公共交换电话网(PSTN)仿真业务，而IMS为实现FMC和多媒体业务，在移动性、安全、服务质量(QoS)、开放业务架构等方面作了有益的扩展，软交换向IMS演进在技术上是完全可行的。
对于已经采用软交换的运营商，采用演进的方式实现基于IMS的全业务NGN网络，可以节约投资，减小网络改造风险，降低运营成本。
关键词软交换（SS）IP 多媒体子系统（IMS）网络融合演进Softswitch is analysed to the evolution of IMSDong Biao Zhang Siyu Sun Ziyuan(Jilin University CE 52102009 , Jilin University CE 52102103, Jilin University CE 52101813)Abstract Fixed network softswitch to IP multimedia subsystem (IMS) evolution should use reasonable methods, steps and strategies. Core control layer of next generation network (NGN), soft switching and IMS there is no real conflict on basic architecture, softswitch is mainly oriented to the public switched telephone network (PSTN) simulation, and IMS to achieve FMC and multimedia business, in mobility, safety and quality of service (QoS), open business architecture, etc. The beneficial extension and evolution of softswitch to IMS is completely feasible in technology. Have used soft exchange operator, to adopt the way of evolution to achieve full-service NGN network based on IMS, can save investment, reduce the risk of network transformation, reduce operating costs. Keywords softswitch（SS）IP multimedia subsystem (IMS) network convergence evolution0 引言21世纪初，电信界基于IP电话的网关功能分解思想，提出了以软交换为核心的下一代网络(NGN)体系架构。
NGN采用了业务、控制、承载与接入分离的分层体系结构，支持水平业务提供模式，摒弃了传统的垂直业务提供模式，从而大大方便了新业务的快速开发和有效提供。
早期以软交换为核心的NGN架构比较适合传统的固网向下一代网络的演进，基于固网软交换的思想，第3代移动通信合作计划(3GPP) R5版本在核心网提出了以IP多媒体子系统(IMS)为核心的新一代移动通信网络架构。
3GPP R6版本对IMS进行了进一步的完善和扩充。
IMS的重要特点是对控制层功能做了进一步分解，实现了会话控制实体(CSCF)和承载控制实体(MGCF)在功能上的完全分离，使网络架构更为开放、灵活；IMS的另一重要特点是全部采用会话启动协议(SIP)作为呼叫控制协议。
目前业界普遍认为，IMS将取代软交换，成为NGN业务层的核心控制技术。
1 软交换网络现状及存在的问题目前中国电信固网和移动网都引入了软交换，传统TDM设备正逐步退网，软交换在推进网络架构优化、促进业务开放与发展、降低运营维护成本等方面都起到了很好的作用。
具体网络拓扑情况如下：然而，由于软交换技术本身的原因，现有软交换网络在建成后并没有达到预期的目的，主要存在的问题如下：（1）接口标准和开放性的问题。
由于固定软交换和移动软交换分属不同的协议标准，各自的侧重性不同，导致各种接口标准不能统一，无法兼容控制。
且软交换对业务平台的接口标准也不统一，不同厂家软交换设备和业务平台之间互通困难，也不利于第三方业务平台的接入。
（2）虽然软交换相对于传统PSTN网络业务种类有所增加，比如可以提供号码携带、一号双机、固网彩铃等一系列业务，但是在多媒体业务、会话类业务方面仍然无法全网提供，不能满足三网融合、富通信、云计算等新业务发展需求。
（3）由于许多运营商和厂家都把软交换作为一种过渡技术，在研发上投入较少，导致各厂家和运营商的软交换设备和网络各不相同，就是中国电信内部固网与移动网之间、各省之间也不能实现网络扁平化，仍需要大量的TDM电路进行互通。
同时，软交换网络也无法作为PSTN、FTTx、WIFI、xDSL、CDMA等各种接入方式的统一控制中心，不能实现网络资源和业务的优化整合。
因此，现有软交换网络已经不能满足业务发展的需求，迫切要求引入IMS实现核心网络的融合控制。
2 软交换和IMS比较基于IMS的NGN完全类似，都可以分为业务层、控制层、接入层和承载层4层。
IMS与软交换系统架构的比较应从这些方面进行讨论。
2.1 业务层面比较从业务层看，SS和IMS都把呼叫控制和业务应用相分离，以开放的面向第三方的业务接口作为自身重要的特性。
SS提供业务的主要方式是应用编程接口(API)与应用服务器配合以提供新的增值业务；基本呼叫和PSTN类的补充业务逻辑集成在SS自身实现；为更好地兼容传统智能网业务，SS能够通过智能网应用协议(INAP)与智能网(IN)中已有的业务控制点(SCP)配合以提供传统的智能业务；为支持固网智能化业务，SS还可以将移动应用协议(MAP)接口到智能用户位置归属寄存器(SHLR)，实现用户业务数据的集中管理。
IMS本身不再集成任何业务逻辑，对于PSTN业务，由独立的公共电话交换网络业务仿真子系统/公共电话交换网络业务模拟子系统(PES/PSS)应用服务器(APP)采用ISC接口完成相关的业务逻辑。
IMS本身也不再管理任何用户数据，采用Diameter接口全部连接到归属用户服务器(HSS)，在TISPAN中称用户属性服务器功能(UPSF)，实现用户属性和业务数据的统一管理。
2.2 控制层面比较从控制层看，SS由一个功能实体完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互联互通功能、用户数据管理，PSTN业务逻辑系统功能等。
而IMS把上述功能进一步细化为更多的独立功能子实体。
如呼叫会话控制功能(CSCF)、媒体网关控制功能(MGCF)、接入网关控制功能(AGCF)、媒体资源控制功能(MRCF)、出口网关控制功能(BGCF)。
位于核心的CSCF 又细化为代理CSCF(P-CSCF)、服务CSCF(S-CSCF)、查询CSCF(I-CSCF)。
P-CSCF是用户终端在IP 多媒体子系统内的第一个接触点。
2.3 控制层面比较从接入层看，SS和IMS同样都支持接入和控制的无关性，主要的接入设备十分类似，甚至可以互相通用。
在SS体系中采用H.248 接口的中继/信令网关(TG/SG) 和用户接入网关(AG)可以完全对应到IMS体系中的媒体网关/信令网关(MGW/SGW)和接入网关(AGW)。
而媒体服务器和媒体资源处理部分(MRFP)在功能定位上也基本相同。
2.4 控制层面比较从承载层看，IMS提出了端到端的全IP架构，并提出了网络附着子系统(NASS)和策略定义功能(PDF)，用以实现端到端的QoS。
SS为继承现有的网络，同时强调了核心网的IP 架构，QoS则依赖IP网络自身的能力保证。
3 软交换向IMS的演进软交换在全国电信已经全面部署，而IMS作为未来固定和移动融合(FMC)的全业务目标网络在业界也已经得到明确，软交换向IMS演进是必然的趋势。
但是受到IMS技术本身的发展和运营商现有网络条件限制，应该选择合适的演进策略。
目前有两种方式。
3．1 演进策略一：业务驱动方式IMS以业务平台的方式引入特色业务和增值业务，特别是多媒体业务和融合类业务。
近期保持现有的固网和移动软交换网络架构不变，IMS与软交换网络进行互通。
集中部署一套IMS CORE和AS，接入从CDMA的PDSN和固定宽带域SIP用户；MGCF集中部署，与现有软交换、CDMA核心网互通，PSTN网通过软交换与IMS网络互通(如图二所示)。
核心机房图二策略一的IMS组网图3．2 演进策略二：网络驱动方式IMS作为一个统一的网络架构构筑下一代融合的网络平台。
逐步将固定和移动软交换网络演进为IMS网络的接入网络，形成以IMS为核心控制的网络。
集中部署一套IMS CORE和AS，作为全网的核心控制设备。
移动MSCe演进为ISC-MSCe，固网SS演进为AGCF(如图三所示)。
核心机房图三策略二的IMS组网图3．3 演进步骤(1)在初期多媒体用户和多媒体业务引入阶段，可以采用SS升级到IMS方式提供少量的多媒体业务。
具体的升级方式如下：在保留原SS处理板和功能的前提下，通过扩容处理板和处理框的方法引入IMS。
采用该方法升级后，窄带语音业务的对外网管和计费接口不变，宽带业务采用全新的IMS架构实现。
升级后的设备的对外接口，包括局间路由以及异地容灾方式不变，对于与该设备相连的其他SS无须做改动。
对于HSS网元，在初期可以通过升级现有的SHLR 方式，让HSS和SHLR共同存在于一个物理平台。
(2)业务平台的继承和演进。
软交换窄带业务逻辑演进成为PES/PSS功能模块；通过SCP 业务交换功能模块互通，全面继承现网智能业务；原软交换统一业务平台平滑演进，继承并进一步扩展多媒体应用。
(3)随着3G移动网络的引入，固定多媒体用户的增加，多媒体业务量将快速上升，同时窄带语音业务会出现收缩，这时可以把空闲出来的SS处理板升级到IMS的相关网元，从而实现设备的平滑升级和过渡。
(4) 在IMS的架构下，逐步引入IPTV等流媒体业务。
