图2 智能网的层次结构
智能网本身是独立于具体业务的,这一点和IMS的基本思想相同。但智能网所采用的CAP/INAP协议对于CP/SP过于复杂,难以理解,导致提供链过窄,而且CAP/INAP协议不够灵活,难以实现业务的融合、嵌套,不能为用户提供混合型业务。由于这些局限性,使得智能网的应用前景并不是很广,目前主要用于提供一些卡类应用和集团客户业务。
2.2.2 软交换--控制与承载的分离
20世纪末,软交换的产生在于将传统电路交换机的控制部分和媒体处理部分相分离,在PSTN中,成为相应的软交换和媒体网关。在移动网络中,3GPP在R4中也引入了这种分离的架构,将传统的MSC分离成MSC server和MGW。
软交换的最大突破在于通过控制和承载的分离来实现底层传送的IP化,是向全IP网络演进的第一步。从这一点上来讲,IMS和软交换属于同一技术体系,二者是向全IP网络演进的不同阶段。软交换的层次结构见图3。
图3 软交换的层次结构
在业务提供方面,软交换本身依然要提供业务,并没有做到业务与控制分离。尽管在软交换的层次结构中,提出了所谓的业务层,利用相应的业务服务器来提供业务,但从控制层的软交换所采用的协议--SIP-I就可以看出,软交换系统依然具有非常明显的PSTN特色。同样在3GPP R4网络中,所采用的BICC协议也只是做到了呼叫控制与承载的分离。在规范中也要求软交换具备原有程控交换机的所有业务和网络功能。总之,软交换在业务能力方面并没有很大的突破和提升。
2.2.3 IMS--业务、控制、承载的分离
对比于上面的智能网和软交换,IMS最大的突破在于实现了业务、控制和承载3者的分离,IMS是电信网络结构不断分离的结果。
如图1所示,IMS继承了软交换控制与承载分离的思想,同时IMS不关心底层接入技术的差异性,只需承载层提供一个IP连接。IMS与传统PSTN以及软交换最大的不同在于其业务层和控制层完全分离,这样IMS的核心控制网元就不需要处理业务逻辑,而是通过分析用户的签约数据,触发到相应的应用服务器,由应用服务器来完成业务逻辑的处理。在这种方式下,IMS变成了一个真正意义的控制层设备,其自身不提供业务,只提供业务层必要的触发、路由、计费等功能,业务完全由业务层提供。
另外,从协议上来看,IMS体系要求端到端支持SIP协议。由于SIP信令对于多媒体业务的良好支持以及灵活的扩展性,这样就可以很好支持以前ISUP和BICC信令无法支持的多媒体业务。
对于目前讨论比较多的软交换和IMS的关系,笔者认为二者只是电信网络向全IP演进过程中的不同阶段。尤其对于移动网络来说,软交换主要解决是CS域业务承载和控制分离的问题,其提供的业务依然以传统的话音服务为主。IMS解决的问题是实现统一的业务分发平台,可以提供更加丰富的多媒体业务,这其中当然也包括基本的话音服务。对于中国这样拥有众多用户的庞大移动网络来说,其演进更需要综合考虑各方面的因素,如用户习惯的培养,业务的移植,终端、企业的运营经验,技术和设备的成熟度等问题。结合目前IMS和软交换的发展和应用情况来看,其更适宜采用稳健的网络演进策略,首先通过部署软交换,优化网络结构,实现话音底层传送的IP化。同时积极开展IMS的研究和试验,初期侧重于IMS的业务提供,为IMS的运营积累经验,后期随着IMS域业务及运营的不断成熟,CS域业务量逐步减少,CS域设备逐渐演进升级到IMS,最终实现全IP的融合网络。在一定时期内,CS域和IMS域将长期共存。
2.2.4 现有移动增值业务系统
之所以提及现有移动增值业务系统,是因为在3GPP R5中,IMS是叠加在PS域上的一个系统。很多人会有疑问,在R5之前没有IMS时,PS域也可以提供包括WAP、Java、流媒体等在内的众多多媒体业务,那么IMS和这些移动增值业务系统是一个什么样的关系?
从图4可以看出,在现有的移动增值业务系统中,移动运营商为了快速部署和推出新业务,往往采用"烟囱"方式建设业务系统,即不同的业务和应用采用完全独立的一套系统来实现,这导致了各种通用的网络能力如计费、路由、用户管理等重复建设。而且,这些业务和应用之间相互隔离,使得用户需要在不同的应用之间频繁切换,影响了业务的用户体验。
图4 现有移动增值业务系统 IMS系统采用水平的体系架构(如图5所示),集中管理用户数据等信息,通用的功能和服务模块实现多业务重用,避免传统垂直网络结构的功能堆叠,同时为业务提供完善的QoS和安全机制。对于用户来说,这种水平的体系架构可以实现用户的单点认证,统一账单,灵活的配置业务资费套餐等,进而可以提升用户体验。
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