【摘要】IMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起到替換老舊PSTN端局和軟交換端局的作用。在進行PSTN網(wǎng)退網(wǎng)時，應(yīng)重點研究IMS如何安全、有效的接入大量公眾用戶、集團用戶，根據(jù)現(xiàn)有接入方式制定切實可行的接入方案，保證原有語音業(yè)務(wù)的安全割接。

【關(guān)鍵詞】IP多媒體子系統(tǒng)接入網(wǎng)關(guān)控制功能會話邊緣控制代理呼叫會話控制功能

一、引言

IMS以固網(wǎng)PSTN網(wǎng)改作為起步，通過IMS網(wǎng)絡(luò)替換現(xiàn)網(wǎng)中的老，舊PSTN端局設(shè)備，不僅可以很好的實現(xiàn)節(jié)能減排，降低運營成本，同時還能最大程度的保持現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，運營模式，并能靈活方便的開發(fā)新的業(yè)務(wù)應(yīng)用，另外，IMS網(wǎng)絡(luò)還具有面向固定移動融合的特點，可以為今后的固移融合奠定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，做到投資保護。通過IMS核心網(wǎng)中邊緣節(jié)點與接入網(wǎng)的融合方案探討，對于PSTN網(wǎng)改起到一定推進作用。本文主要闡述PSTN語音業(yè)務(wù)通過接入網(wǎng)上聯(lián)P-CSCF、AGCF網(wǎng)元的布局方案。

二、固定接入網(wǎng)概述

2.1IMS總體架構(gòu)

IMS網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)主要分為三層：用戶接入層、會話控制層和應(yīng)用層。從網(wǎng)絡(luò)分層的角度看，IMS的目標網(wǎng)絡(luò)可以劃分為業(yè)務(wù)層、核心層、承載層和接入層四個層次。

固網(wǎng)領(lǐng)域IMS接入終端分為固定接入和互聯(lián)網(wǎng)接入兩種。固定接入終端采用PON、IAD、AG、PBX接入方式，含H.248協(xié)議和SIP協(xié)議兩種終端。互聯(lián)網(wǎng)接入終端采用SIP協(xié)議，含軟、硬終端和IAD。

IMS實施后，使用H.248協(xié)議的固網(wǎng)用戶通過接入網(wǎng)關(guān)控制功能（AGCF）接入IMS網(wǎng)絡(luò)。AGCF兼做協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，接入H.323標準的IP用戶交換機（IP PBX）、綜合業(yè)務(wù)接入設(shè)備（IAD）。SIP協(xié)議（非IMS標準）的IP PBX、IAD。新發(fā)展的Internet用戶，使用符合3GPP標準的軟終端，包括Win PC、Mac PC、WinCE、iPhone、Android等多個版本，通過會話邊界控制器（SBC）接入呼叫會話控制代理功能（P-CSCF）。

利用IMS進行固網(wǎng)接入的總體架構(gòu)如圖1所示：

2.2IMS總體接入方案

原有PSTN固網(wǎng)用戶主要通過基于PON承載方式、IP上行的AG接入方式和傳統(tǒng)的DSLAM接入方式三種方式進行改造。對于可信任的接入網(wǎng)元，比如FTTC的MDU設(shè)備放置在模塊局或交接間，AG設(shè)備放置在局方可管理和可控的環(huán)境下，只提供給最終用戶線路，屬于運營商可信任的接入設(shè)備，所以用戶設(shè)備可以通過H.248協(xié)議連接到IMS網(wǎng)元AGCF中，SIP協(xié)議的終端設(shè)備接入IMS網(wǎng)元P-CSCF中。對于不可信任接入網(wǎng)元，比如FTTH的ONT設(shè)備，這種設(shè)備主要放置在用戶家中，話機等設(shè)備通過ONT設(shè)備直接連接到核心網(wǎng)絡(luò)中，屬于不可控的環(huán)境，家庭用戶可以對終端設(shè)備進行相關(guān)操作，屬于運營商不可信任的網(wǎng)元，所以接入設(shè)備通過H.248/SIP協(xié)議首先接入SBC設(shè)備中進行私網(wǎng)穿越，由SBC設(shè)備連接AGCF或P-CSCF。

三、固定接入網(wǎng)演進方案

3.1AG接入方案

AG主要面向有一定規(guī)模的企業(yè)用戶或居住密度大的用戶以及老舊小區(qū)用戶。接入方式包括：POTS、ISDN、音頻專線、DDN專線等窄帶接入，提供的業(yè)務(wù)主要是面向POTS終端的基本業(yè)務(wù)與補充業(yè)務(wù)。

AG需支持Session timer功能，可選支持SIP option心跳機制。Session timer時長可配置，默認15分鐘。

AG接入IMS有兩種模式：（1）上行出H.248接口通過AGCF接入IMS核心網(wǎng)；（2）上行出SIP口通過P-CSCF接入IMS核心網(wǎng)。

對于現(xiàn)網(wǎng)已部署的AG設(shè)備可以按照以上兩種模式接入IMS。

AG接入組網(wǎng)如圖2所示：

3.2xPON接入方案

用于FTTx接入的xPON設(shè)備除了作為寬帶承載的應(yīng)用方式以外，還可接入語音設(shè)備為用戶提供語音及多媒體業(yè)務(wù)。PON接入的語音設(shè)備主要包括ONU內(nèi)置的IAD、SIP Phone以及PC軟終端等，接入IMS的協(xié)議主要有IMS SIP和H.248兩種：（1）xPON內(nèi)置的SIP IAD或接入SIP Phone以及PC軟終端通過軟件升級的方式，支持IMS SIP協(xié)議，通過P-CSCF接入IMS核心網(wǎng)；（2）xPON的內(nèi)置IAD上行H.248接口保持不變，通過AGCF接入IMS核心網(wǎng)。

下面是兩種接入方式的比較：

通過以上比較，IMS SIP接入方式符合IMS的標準要求，既支持原有的PSTN補充業(yè)務(wù)，又能為用戶提供多媒體業(yè)務(wù)，代表未來的發(fā)展方向，因此建議對于新發(fā)展的FTTH用戶盡量采用IMS SIP協(xié)議接入IMS，對于FTTB用戶可以繼續(xù)采用H.248協(xié)議接入IMS?？紤]IMS網(wǎng)絡(luò)的安全性，以上兩種方式都必須通過SBC接入IMS，如圖3所示：

3.3NGN向IMS演進方案

（1）固網(wǎng)NGN向IMS的演進有以下2種方式。方式一：升級法。將現(xiàn)有固網(wǎng)NGN系統(tǒng)直接向IMS架構(gòu)演進：將固網(wǎng)NGN系統(tǒng)網(wǎng)元全部升級為IMS的網(wǎng)元，并補充相關(guān)IMS設(shè)備。將固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)直接升級為IMS網(wǎng)絡(luò)，通過IMS網(wǎng)絡(luò)開放業(yè)務(wù)。具體為固網(wǎng)軟交換系統(tǒng)SS可以演進為AGCF。固網(wǎng)軟交換設(shè)備需要通過軟件升級，配置AGCF功能；單板利舊，同時按需擴容單板，以處理新增的SIP消息流量。升級后的IMS網(wǎng)絡(luò)既可以處理窄帶語音業(yè)務(wù)，也可以處理多媒體業(yè)務(wù)。方式二：疊加法。疊加方式是在現(xiàn)有固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)邊疊加一個完整的IMS網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有固網(wǎng)NGN和新建IMS兩個網(wǎng)絡(luò)在一段時期內(nèi)共存，并各自獨立發(fā)展用戶。當IMS系統(tǒng)逐漸成熟后，可以將用戶逐漸從固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)向IMS網(wǎng)絡(luò)遷移。本方式下新建的IMS網(wǎng)絡(luò)與原固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)完全獨立，兩個網(wǎng)絡(luò)之間可以通過TDM或者SIP協(xié)議互通。采用方式一，由于現(xiàn)階段IMS系統(tǒng)的成熟性還有待進一步驗證，因此對商用固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)的升級改造具有一定的風險。因此方案不建議采納。方式二中新建一套IMS系統(tǒng)，進行新業(yè)務(wù)需求的試商用，試商用成功后，將現(xiàn)有固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)用戶向IMS系統(tǒng)進行牽移。在演進過程中，采取“分步走”的策略，保證技術(shù)平滑演進，并對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)影響最小。因此推薦采用方式二。（2）固網(wǎng)NGN向IMS演進步驟。采取“分步走”的策略，演進步驟如下。步驟1：（1）新建IMS網(wǎng)絡(luò)，與現(xiàn)有PSTN網(wǎng)絡(luò)和軟交換網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互通，實現(xiàn)網(wǎng)改終端的接入；（2）增加業(yè)務(wù)平臺服務(wù)器，實現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)等功能。原有固網(wǎng)NGN系統(tǒng)與新建IMS系統(tǒng)的業(yè)務(wù)分工為：原固網(wǎng)NGN負責現(xiàn)有語音業(yè)務(wù)的處理，新建IMS負責網(wǎng)改用戶的語音接入。步驟2：待PSTN用戶通過網(wǎng)改基本割接到IMS網(wǎng)絡(luò)后，將現(xiàn)網(wǎng)中的軟交換機升級為IMS網(wǎng)絡(luò)中的AGCF或MGCF，將用戶數(shù)據(jù)割接至HSS，將業(yè)務(wù)邏輯割接至應(yīng)用服務(wù)器，并逐步實現(xiàn)統(tǒng)一計費、統(tǒng)一網(wǎng)管。該步驟是在新建IMS技術(shù)成熟的前提下，將現(xiàn)有業(yè)務(wù)割接至IMS系統(tǒng)，從而實現(xiàn)固網(wǎng)NGN系統(tǒng)向IMS的演進。（3）結(jié)論。通過上述的演進方式分析可知，固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)從技術(shù)上尚不具備直接向IMS網(wǎng)絡(luò)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向IMS網(wǎng)絡(luò)演進。同時在網(wǎng)絡(luò)演進融合過程中要特別注意兩點：第一，IMS演進應(yīng)減小對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的影響，尤其是當固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)承載了業(yè)務(wù)時；第二，IMS網(wǎng)絡(luò)應(yīng)循序漸進，當新建IMS網(wǎng)絡(luò)運行穩(wěn)定，且固網(wǎng)NGN網(wǎng)絡(luò)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(luò)將實現(xiàn)IMS網(wǎng)絡(luò)作為核心。

四、結(jié)束語

在PSTN網(wǎng)改的趨勢下，我們應(yīng)立足PSTN現(xiàn)網(wǎng)實際情況，配合“光進銅退”接入網(wǎng)改造的策略，制定切實可行的接入方案，高效和安全的接入原有PSTN網(wǎng)絡(luò)用戶，滿足今后傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展。

參考文獻

[1] QB/CU 225-2012中國聯(lián)通IMS技術(shù)體制（v3.0）

[2]“現(xiàn)有固網(wǎng)NGN向IMS演進方案研究”http：//www.c114.net

[3]成佳，何劍波“基于IMS的固定語音接入演進技術(shù)研究”電信科學2009年第11期