IMS与其他网络互联互通问题分析(精)

IMS与其他网络互联互通问题分析

IMS网络的互通,应该包括与传统电路交换网络(PSTN/PLMN的互通以及与其它SIP网络的互通。

3G PP和TI SPAN都定义了跟互通相关的功能实体,它们在3GPP和TISPAN可能有不同的名称,但大体功能是相似的。

以下以3GPP中定义的功能实体为例,说明IMS网络与其它网络的互联互通。

如何与传统电路交换网络进行互通

目前,大多数电信用户还是使用传统的电路交换网络,包括PSTN网、ISDN网、2G GSM 网以及R99/R4W CDMA网络,因此,考虑IMS网络与CS网络的互通,实现IMS用户和CS用户间的基本语音呼叫是非常重要的。

IMS网络与CS网络互通的主要设备是MGCF和IM-MGW以及BGCF。

实现两个网络的互通,要求在用户平面和控制平面都进行互通。对于IMS网络和CS网络而言,控制平面的互连由MGCF负责,MGCF能够实现SIP信令与BICC 或ISUP的映射。相应地,IM-MGW在用户平面进行协议转换,它从CS网络终结,并提供这两种终结之间的转换。另外,IM-MGW还提供其它功能,如编码格式的转换、回声抑制等。MGCF采用H.248协议对IM-MGW的行为进行控制。

BGCF适用于IMS用户发起到CS网络用户的呼叫时选择到CS网络的出口位置,可以通过下列分析进一步明确其功能。

IMS用户呼叫CS网络用户

当IMS用户呼叫CS网络用户时,IMS用户的S-CSCF在收到被叫用户号码(为telURL格式后,必须通过ENUM查询,将telURL转换为SIPURL,因为IMS中的路由原则是不允许用telURL来进行路由的。S-CSCF要将呼叫请求前转到同一网络中的BGCF。BGCF会根据不同运营商的策略选择一个实现互通的网络,如果呼叫是属于

同一个运营商的,那么BGCF要选择一个本运营商的MGCF用于互通,该MGCF会将SIP信令转换为ISUP/BICC信令。如果呼叫是

到另一个运营商的,BGCF将呼叫请求前转到该运营商网络中的BGCF,由后者再选择合适的MGCF处理呼叫。

如果CS网络的SS7由IP承载,在信令控制层面,MGCF可直接与R4网络中的MSCServer 进行互通,而在用户媒体层面,IMS-MGW与MGW直接互通。如果CS

网络的SS7由TDM承载,对于信令控制层,MGCF还需要通过SGW实现信令的适配,再与传统的交换机互通。对于用户平面,IMS-MGW也是直接连到传统交换机的。

PSTN用户呼叫IMS用户

当CS网络用户拨打IMS用户的E.164号码时,经过路由分析,呼叫请求会从CS 网络的交换机送到IMS用户归属网络中的MGCF。在收到该ISUP/BICC信令消息后,MGCF与IM-MGW 交互,以创建一条用户平面的连接。MGCF还会将

ISUP/BICC信令转换成SIP信令,并向I-CSCF 发送一条SIPIN-VITE消息。I-CSCF 在HSS的帮助下找到被叫用户的S-CSCF,接着S-CSCF 将呼叫请求消息传递给UE。然后,MGCF继续与UE以及主叫电路交换网络通信,来建立呼叫连接。

如何与SIP网络进行互通

SIP网络包括IMS网络以及其它类型的SIP网络。在3GPPR7中定义了一个新的功能模块用于与其它SIP网络的互通:IBCF。IBCF由三个功能模块组成:IMS-A LG、TrGW和THIG。如果两个网络的协议不同,还需要引入IWF,用于协议转换。IWF与IBCF可以合设,也可以分设。

与IMS网络和PSTN网络互通相同的是,IMS网络与SIP网络的互通也包括控制平面和用户平面的互通。

对于控制平面,IMS-ALG在收到SIP/SDP消息或响应后,会将SDP中包含的

IPv6或IPv4地址和端口提供给TrGW,请求TrGW进行相应的IPv4和IPv6地址和

端口的绑定,以使得用户面可以通过TrGW在不同的网络间进行路由。IMS-ALG收到TrGW返回的信息后,应根据规则将转换后的IPv4或IPv6地址放在新的SIP/SDP 消息体中,发送给IPv4或IPv6网络。

对于用户平面,TrGW利用上面所描述的地址绑定关系,将收到的净荷消息中所携带的IPv6(或IPv4地址和端口替换为相应的IPv4(或IPv6的地址和端口,以实现在IPv6和IPv4网络间的信息传送。

需要特别指出的是,在NGN的结构中,如果互通的两个网络采用不同的编解码类型,那么IBCF需要完成编解码转换控制功能,而用户面也要由IBGF实现媒体格式转换。但是,在当前的3GPP结构中,还没有提及编解码的转换问题。所以目前3GPP 的SIP网络间采用缺省的G.711进行互通,若网络不支持G.711编码,则不能实现用户面互通。