IP多媒体子系统柜架结构研究

1.3 远期体系结构

当R99演变到R00(R4和R5)后，业界的目标是拥有一个完全基于分组交换系统的集成平台。长期UMTS体系结构版本的驱动因素包括：一些用户转向使用IP多媒体业务，且除了UMTS外，IP多媒体子系统得到了广泛接受。

在3GPP R6中，IMS被定义为支持所有IP接入网的多媒体业务核心网，可以支持任何一种移动／固定、有线／无线IP-CAN。近年来，IP多媒体子系统迅猛发展，已经完全可以取代先前的CS域，并提供相关业务，UMTS的远期体系结构将保留PS域，并逐步淘汰CS域，如图3所示。

由于过渡到全IP多媒体业务需要较长时间，因而传统CS移动业务和IP多媒体业务将同时并存。因此，网络必须同时支持传统CS业务和新型PS业务(如包含多种终端设备的多媒体业务)，这些业务引入的目标是提供不断演进的2G网络与优化后的3G网络之间的无缝漫游。这意味着长期UMTS体系结构在独立于传输技术的同时，需要提供支持业务。长期UMTS体系结构平台需要支持的功能包括：混合体系结构；网络演进路径；新能力；基于IP的呼叫控制；具有端到端QoS保证的IP实时(包括话音)业务；GERAN(对GMS／EDGE无线接入网的支持)；使用工具包(如CAMEL、MExE、SAT、VHE／OSA)来提供业务；与R99业务的后向兼容；在QoS、安全性、认证和机密性方面不下降；支持域间漫游和业务连续性。

2 IP多媒体子系统框架结构

IMS的设计独立于无线接入网，它利用核心网设备，可提供新型基于IP的交互式多媒体业务，因而采用该系统的运营商可为用户提供基于Internet应用的多媒体服务。

3GPP IMS采用了层次化的体系结构，分为业务应用平台、IP多媒体子系统和接入网络3层，如图4所示。

2.1 接入网络

接入网络支持多种技术，包括3GPP GPRS、WLAN、UTRAN、POTS／ISDN等。其中SGSN可为M S(移动台)接入网络提供移动性管理、寻路等功能。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、UTRAN和LAN等。归属用户服务器(HSS) 是给定用户的主控数据库，它是支持网络实体处理呼叫／会话的包含签约信息的实体。媒体网关(MG)在不同网络间提供媒体流映射或代码转换的功能。

2.2 IP多媒体子系统

IP多媒体子系统基于SIP协议，支持IPv6，负责多媒体业务的会话控制，提供QoS保障和计费管理。IMS的主要实体为呼叫状态控制功能(CSCF)、媒体网关控制功能(MGCF)、媒体资源功能(MRF)和其他一些适应性实体，它可以与PLMN信令网和外部IP网络互连。

2.3 业务应用平台

业务应用平台支持多种业务，包括IN／CAMEL、OSA／Parlay及SIP应用等。IMS在原有UMTS技术基础上，提供根据用户、业务、数据流等的更多收费手段。通过新的在线计费功能，运营商还可以实时控制业务流程。

3 结论

基于IMS的网络融合方案可以使运营商基于统一的核心网络为固定和移动用户提供相同的业务，相对固网和移动网的核心网并存的网络架构，不仅可以减少网络结构的复杂度，而且应该可以降低网络的运维成本，已经成为下一代网络的发展方向。同时，在NGN的框架下，IMS要同时为固定终端和移动终端提供多媒体业务，但固定和移动接人存在许多差异，因而情况变得更加复杂，一些技术方面问题有待于深入研究和探讨。

作者：解放军通信指挥学院 郎为民 汪霖 熊华 宋壮志 来源：信息技术与标准化