PSTN退网策略问题研究

朱斌　郭琦南　吕艳玲

摘要：基于传统交换的固定语音网发展逐渐停滞，窄带语音业务最终将被IMS提供的多媒体业务所替代，固定语音网可根据网络结构和业务开展情况因地制宜地向IMS发展，该文结合中国联通的网络现状，结合标准组织的研究情况，提出中国联通PSTN端局退网策略，为中国联通PSTN网络演进提出建议。

关键词：PSTN；PES；IMS

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）33-8098-03

从目前网络发展现状来看，基于传统交换的固定语音网发展缓慢不前，固定语音业务不断下滑，但是传统PSTN用户在网络中仍然大量的存在，如何能够通过优化网络结构，从而解决固定语音网目前运营所面临的设备和人力成本高的现状，是运营商PSTN网络发展值得思考的问题。对运营商而言，采用合理的技术手段来完成固定网络的演进，同时兼顾未来网络融合的发展需求，关注固定语音网络演进后的业务实现、功能架构以及网络发展问题，探索PSTN端局退网和网络演进的合理路线，是运营商需要重点研究的问题。

1固定网络现状

目前从全球范围内来看，固网业务运营方面这几年一直面临业务收入下跌的压力，对国内运营商来说，一方面，由于有着庞大陈旧的PSTN网络，很多传统的PSTN设备容量较小，集成度不高，占地面积大，功耗大，且设备混杂，数量很多，占用机房也较多，运营商需要运维人员付出大量的精力来维护和支持整个网络的日常运行，而且大量固定语音网PSTN端局交换机达到服务年限，国际上一些设备厂家逐步停止对设备的后续支持且不再提供维保，设备升级和维护困难，而且目前固网只有少量端局采用软交换设备，端局主要以TDM设备为主，部分设备老旧且有退网需求，运营商面临着需要为原有TDM用户继续提供服务的压力；另一方面，光进铜退和宽带提速步伐加大，宽带接入网的覆盖范围扩大，尤其城市新建小区、商务楼宇，及行政村实现宽带网络覆盖，高带宽也在影响着传统的PSTN网络的窄带业务。可以看出，目前运营商固定网络现在主要面临着宽带和窄带电话业务及各种多媒体应用的用户业务需求，如何满足各种需要，是网络发展需要解决的问题。

2技术演进方式

虽然移动通信业务发展了很多年，业务发展的非常迅速，但是传统的固网用户数及其业务量仍然很大，在未来的网络中仍然会大量的存在，由于PSTN在现有电信网络中占据着非常重要的地位，因此各大标准组织都在对PSTN网络的演进做着大量的研究制定工作。

在IMS标准化进程中，国际标准化组织各有分工，沿着各自不同的路线对IMS标准进行研究和推动。2006年9月，3GPP、3GPP2、TISPAN等组织共同讨论了各个标准组织对IMS的需求和现状，取得了需要一个统一的IMS（CommonIMS）的共识。之后将CommonIMS将3GPP2/TISPAN的IMS研究成果集中到3GPP的标准中，基于统一的CoreIMS，同时包容所有相关的接入方式，固定接入、移动接入、Cable接入、无线宽带接入等。虽然IMS最早主要针对移动通信而提出的，但目前在网络融合的驱动下，已经将IMS扩展到固定通信领域，建立固定移动统一的控制，从标准进展来看，基于移动网络的IMS结构对于固定接入方式和固定业务已经有了一定的研究成果。

从目前来看，PSTN业务的仿真和模拟是业界的关注热点，对其研究的主要有两大标准组织TISPAN和ITU-TFGNGN，其中EISITISPAN在研究NGN构架时，将IMS的概念引入到固网NGN构架中去，并很大程度上继承了3GPP的研究成果，除此之外，对PSTN的演进也做了标准定义，在其NGN构架中定义了基于IMS的PES方案（PSTN/ISDNEmulationSubsystem，PSTN/ISDN仿真子系统），实际上PES的大部分功能实体与IMS的功能实体基本一致，只有接入网关控制功能（AGCF）例外，它使用媒体网关控制协议来控制接入媒体网关，其中业务部分主要参考3GPP，架构和协议部分主要参考TISPAN。而ITU的FGNGN主要对基于软交换的PSTN演进方案进行了研究，对于基于IMS的方案它也基本认可TISPAN提出的方案，FGNGN对于PES的体系架构的研究工作主要侧重于软交换为主，主要考虑到目前已经有较具规模的固网软交换网络为前提的，它由于基于软交换，因此单从固网本身来说，其技术还是比较成熟的。

基于标准组织对于PSTN业务的考虑，PES业务的实现主要有两种方式：CS-BasedPES方式和IMS-BasedPES方式。这两种方式的主要来自两大标准组织，分别是前面提到的TISPAN和FGNGN，其中TISPAN提出了基于IMS的方案，即采用IMS作为PES仿真系统的核心结构，利用统一的IMS核心网网络来提供业务；FGNGN提出了基于呼叫控制的方案，也就是使用软交换作为PES仿真系统的核心网架构，PES业务实现上需要除支持传统POTS终端的接入，还需要为原有PSTN用户提供完全相同的业务体验，因此，PSTN网络的演进，需要结合实际情况，选择不同的方式来考虑。

3存在问题和部署策略建议

PSTN网络的发展演进过程中，也面临的不同的问题，结合不同问题的考虑，有不同的发展建议：

1）现网业务继承性考虑

IMS在接入固网用户的同时，需要考虑到继承原有用户的业务，保证用户原有的一致性的体验，这部分业务可能包括基本语音业务、补充业务以及智能网业务等的考虑。

运营商转型的大趋势下，面临着用户全业务的用户需求，对于运营商来说，全业务运营商，特别是固网运营商而言，网络演进主要是基于现有的PSTN网络来进行的，虽然软交换技术的出现促进了PSTN网络的发展演进，但是从用户的角度来说，软交换并没有真正满足运营商对于业务创新的要求，而IMS正是解决该问题的关键所在。

对于运营商来说，有以下两种演进的方式可以考虑：

第一种是基于CS域的PES解决方案

目前来看，运营商主要考虑和面临的是PSTN的退网问题，前面也介绍了现在传统运营商PSTN网络所面临的问题，对于运营商来说，希望能够以更加合理的方式来完成PSTN网络的演进，固网运营商在最近几年中一直都在面临和承受着固网业务收入下跌的压力，而且这是一个全球性的问题，几乎所有固网运营商都面临着该问题，那么如何寻找并增加收入，能够以较低的运营成本来充分利用现有的网络资源，希望尽量少或者不影响用户业务体验的情况下，完成对用户透明的网络更新，成为运营商关注的首要问题。

第二种是基于IMS域的PES解决方案

由于单纯的语音业务不会有收入上的增长，运营商的收入依赖于新业务的引入，对于IMS解决方案来看，其主要优势是不需要短期内有大规模的PSTN替换，运营商只需要部署一个IMS核心网，就可以开展传统的PSTN业务，同时也可以开展多媒体业务等新业务，这样做的好处是，能够实现固定和移动融合的同时，可以跨越软交换的演进，减少设备的投资浪费，直接使得用户从PSTN到IMS演进，实现业务的平滑过渡和业务的收入增长。

基于IMS的解决方案考虑到IP领域的会话控制、业务提供、移动性管理、 QoS、固定移动融合等关键问题，是一种在IP网络上运行的多媒体通信的可管可控的解决方案，IMS是网络演进的方向，目前基于IMS架构的固定移动融合网络架构是业界认可的最佳解决方案。

因此，考虑到联通现网固网软交换并不是很多，而且考虑到固网和移动融合趋势，在技术方案的选择上，基于IMS的PES方案是一种优选的方案。

2）松紧耦合处理

关于松紧耦合，在TISPAN规范ETSITS183043“IMS-basedPSTN/ISDNEmulation”中，仅在附录中进行了定义，并没有推荐或强制要求采用何种方式。对于松紧耦合的情况，该场景的在POTS用户需要拍插簧等操作是发生，若整个PES的业务过程中无需终端参与操作，则没有松紧耦合场景的区分。在用户进行呼叫转接、呼叫保持、呼叫等待、三方通话等业务时才有松紧耦合的区分。

松耦合情况下：AGCF能力相对强一些，它分析用户的拍插簧行为，变成标准的SIP信令流程，从而能够决定是否收集按键号、如将一方保持，hold一方，呼叫另一方。

紧耦合情况下：该情况对PES服务器的要求较高，PES服务器被认为拥有服务的全部控制权，AGCF直接将用户的拍叉事件上报给PES服务器，由PES服务器来处理该拍叉事件。

关于松紧耦合的考虑，由于紧耦合将模拟网络和用户的功能引入到基于IP的SIP网络中，可能面临AGCF和AS之间的互通问题，但对AGCF的要求较高；而松耦合方式将涉及终端拍叉事件的情况映射为统一的PSS业务流程，使得PESAS真正与接入侧业务激活方式无关。因此，在不同方式的选择上，建议优先考虑采用松耦合的方式。

3）业务部署考虑

在实际的部署过程中，需要结合不同省份的不同的情况，具体问题具体分析，分阶段的进行部署，结合运营商的实际情况，考虑分三个阶段来进行：

第一阶段部署初期，依据市场需求，根据公司IMS技术体制，以固网为切入点，结合TDM端局退网和光进铜退，统一规划，选取有代表性的省分进行IMS试商用部署，实现原有固网业务及面向企业和个人的融合ICT业务。这个时期，IMS与固定语音网（包括TDM网和软交换网）和2/3G网络是并存关系。

对于能够利用IMS技术实现的业务需求，原则上可以不再扩容固定软交换设备；本阶段固网软交换与IMS是并存和互通的关系，在没有业务需求的前提下，原则上不对现有软交换升级到IMS。

①对于有退网需求的TDM端局，采用IMSAGCF/AGW或SIPGW方式进行替换，实现对原有PSTN业务的继承，SDC中部分用户数据割接到IMSHSS；结合光进铜退进展，对于新建小区、商务楼宇，根据实际业务需求，采用PON+IMS、SIPIAD或MSAN等方式接入IMS网络。

②对于新增用户的实际业务需求，主要以PON+IMS、SIPIAD等方式将用户接入IMS网络，以提供各种宽带多媒体业务为主。

该阶段以固网应用为主，重点部署的业务有两类，一类是对原有窄带业务的继承，一类是面向个人的多媒体电话业务和面向企业的融合ICT业务。

①为PSTN网改用户、PON+IMS、SIPIAD、MSAN等接入的用户提供PES业务，实现对原有窄带语音及补充业务的继承。

②对于使用SIPPhone和PC软终端的宽带接入用户提供包括多媒体电话、即时消息、呈现、共享等业务；

③为企业客户提供融合的ICT业务，包括多媒体电话、统一Centrex、多媒体会议、一号通、即时消息等。

第二阶段部署中期，在移动网分组域叠加IMS网络以提供面向个人的业务，同时根据第一阶段的情况，开始IMS在固网的规模部署，大力发展基于IMS的集团客户业务。

第三阶段部署后期，随着LTE的部署，固定和移动核心网开始向IMS演进，基于IMS实现固定移动网络的融合。

4结束语

网络技术的快速发展，给用户带来也良好的业务体验，基于IMS核心网的新一代网络架构是网络演进的一个趋势，在PSTN网络演进发展中，基于IMS的网络演进策略在PSTN替换的过程中扮演着重要的作用，能够优化网络，完成固定和移动良好融合的同时，降低维护成本。从技术层面上来看，传统的固定网络运营商的PSTN网络可以完成到IMS的演进，窄带语音业务最终将被IMS提供的多媒体业务替代，固定语音网可根据网络结构和业务开展情况因地制宜地向IMS发展，使得全业务运营商的现有网络能够向着一个固定移动融合的网络发展演进，在完成网络演进的过程中，如何充分挖掘这些PSTN用户的潜力，给运营商带来更多收入是我们后续要考虑的问题。

参考文献：

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