浅析山西联通IMS与现网互通的实现

陈杰

摘 要：IMS作为下一代网络的核心技术，解决移动与固网融合，是语音、数据、视频三网融合的重要方式。通过部署IMS，中国联通解决了PSTN网络改造及新增用户需求。同时在IMS网络建成后，可结合光进铜退以及网络瘦身等进度，分步骤实施PSTN网用户向IMS网络迁移，逐渐形成IMS+软交换的网络架构。本文主要讨论IMS网络与现有网络的互通。一个新建网络与现有网络的互通是一个无法避免的问题，互通解决的好，有利于新业务的快速部署，同时也是新业务体验的一个非常重要的指标。

关键词：IMS；CSCF；IM-MGW；互通

1 概述

为了简化网络结构、减少网络运营成本、加速将新业务推向用户的能力和速度，优化运营商与用户之间的关系，中国联通从2009年起，联通北方10省每年都进行一定程度的PSTN网络瘦身，考虑到国内其他运营商的IMS进展及IMS提供VoLTE的不可逾越，集团领导提出引入IMS进行PSTN瘦身，以应对市场竞争、提升网络能力和业务能力、实现网络转型和融合。中国联通从2009年9月开始启动IMS项目立项工作，同时开展相关课题的研究和实验测试工作。山西联通于2013年11月全面启动IMS的网络建设工程，本文将针对山西联通的网络情况介绍IMS网络与现有业务的互通。

2 网络资源现状

2.1 省内PSTN固定语音网现状

2.1.1 PSTN交换设备

山西联通PSTN语音网（包括PSTN端局、模块局、接入网）总容量达到553.87万线，实装用户达到435.73万户，全省平均实装率达到78.67%，设备机型共有七中，其中包括华为、中兴、EWSD、贝尔、大唐、NEC、F150等。

2.1.2 固网智能汇接局

山西联通在2004年完成了本地交换网的网络智能化建设，将本地交换网调整为端局——智能汇接局结构，取消了端局之间的直达路由。智能汇接局采用全话务汇接方式汇接转接本地网所有话务，包括局内话务，并兼作智能网SSP负责整个本地网的智能新业务触发。11个本地网各设置有一对具有SSP功能的智能化汇接局实现对全网用户智能业务的签约，使之成为全网交换、智能、计费和维护的核心，完成所有业务的交换功能、各种智能业务触发功能以及实时计费功能。

2.2 省内固定软交换语音网现状

山西省内软交换网分别采用华为和中兴两个厂家设备进行建设，软交换核心网络按照网络智能化的格局对地市进行分区覆盖，其中中兴软交换核心网络覆盖大同、朔州、忻州、长治、临汾和运城六地市，华为软交换核心网络覆盖太原、晋中、阳泉、吕梁和晋城五地市。

2.3 省内综合关口局现状

山西联通在2009年进行了全省软交换综合关口局项目的建设，综合关口局采用大本地网方式设置，即全省共设置三对GMSC Server设备，集中设置在太原，太原本地网设置两对GMGW设备，其余各地市每本地网设置一对GMGW设备。建成后的综合关口局作为联通固定网和移动网的综合关口局，负责联通全部用户的网间互联互通话务转接；负责转接联通固定网与移动网用户之间的互联互通话务量。

3 山西联通IMS网络建设总体方案

3.1 建设原则

IMS系统提供的业务属于对PSTN业务的继承，包括基本语音业务和补充业务，传统智能业务采用基于现有固网智能业务平台SCP触发的实现方式。

3.2 IMS系统架构

依据中国联通IMS总体架构，结合《中国联通IMS总体建设方案V1.0》，山西联通采用双大区组网方式，根据山西联通局房的实际情况和利于维护的考虑，山西IMS网络两个大区全部建设在太原市，其中大区1负责太原、阳泉、吕梁、晋中、晋城五地市，采用中兴厂家设备；大区2负责大同、朔州、忻州、长治、临汾、运城六地市，采用华为厂家设备；两个大区核心设备均采用双平面设置，网络规模取定为177.6万户。

3.3 核心网元设置方案

HSS/SLF集中设置在太原；E-CSCF、BGCF与S-CSCF采取合设的方式，S-CSCF集中设置在太原；P-CSCF、I-CSCF集中设置在太原；ENUM与DNS服务器采取合设的方式，负责域内信令路由的查询和解析，集中设置在太原；MGCF、IM-SSF、AGCF、MRFC/MRFP集中设置在太原；集中设置在太原；MMTEL AS为IMS域内用户统一建设，集中设置在太原；IM-MGW集中设置在地市。

4 山西联通IMS网络与现网互通方案

4.1 互联互通原则

IMS与其它电路域网络（包括联通固网、联通移动网、其他运营商）的互通遵循原则为：

山西IMS网络互联互通通过固网汇接局完成。大区间/省际IMS域间互通，通过S-CSCF和I-CSCF进行互通；IMS网络与联通固定网通过IM-MGW实现语音媒体的转换和互通、通过SG实现NO.7信令的互通。MGCF实现对媒体互通的控制和信令的转换。IMS的SG与本地MS配合完成信令互通；IM-MGW与MS配合完成媒体互通；IMS网络与联通移动网电路域的语音不直接互通，而是经由联通固定语音网转接。IMS发起的去话送至固网汇接局后，后续话务则按照现有的固网用户的方式进行；移动网电路域用户发起来话先按照现网路由送至联通固定语音网，然后再按照固定语音网用户和IMS用户互通的方式完成后续话路的接续。IMS网络与其他运营商的语音互通技术要求按照现有的固网方式进行，不考虑IMS网络与其他运营商网络的直接互通。

4.2 路由计划

4.2.1 IMS域内路由查询原则和路由计划

IMS网内的路由方式有静态配置和动态解析两种，前者通过在IMS网元上配置相邻网元的IP地址及路由实现话路的接续，后者则是IMS网元通过到DNS服务器进行域名解析得到下一跳的IP地址。基于容灾备份和便于后续网络调整的考虑，IMS网元间的路由建议优先采用DNS动态解析方式。IMS域内话务分为省内和省际呼叫两种，大区制组网的情况下，省内跨区呼叫和省际呼叫会涉及到省二级ENUM/DNS和省三级ENUM/DNS的递归查询。省内呼叫：IMS用户拨打省内IMS用户，主叫S-CSCF基于ENUM/DNS解析将呼叫路由至被叫I-CSCF，I-CSCF通过查询HSS得到为被叫服务的S-CSCF，从而将话路路由到被叫；省际呼叫：IMS用户拨打省际IMS用户，主叫S-CSCF基于ENUM/DNS查询将呼叫路由至被叫I-CSCF，I-CSCF通过查询HSS得到为被叫服务的S-CSCF，从而将话路路由到被叫。

4.2.2 IMS用户与联通固定用户语音互通路由原则和路由组织

IMS用户呼叫省内联通固网用户时，通过被叫侧的固网汇接局疏通；IMS用户呼叫省际联通固网用户时，采用就近入网的方式，IMS将呼叫疏通至主叫侧固网汇接局，固网汇接局疏通至固网长途局，通过固定语音长途网转接至被叫用户；联通固网用户呼叫IMS用户均就远疏通至被叫侧本地汇接局后，后续的话路疏通遵循固网现有路由原则。

4.2.3 IMS用户与联通移动用户语音互通路由原则和路由组织

IMS用户呼叫省内联通移动网用户时，将呼叫疏通至主叫侧的固网汇接局，随后按照固网当前的路由完成话路接续；IMS用户呼叫省际联通移动网用户时，采用就近入网方式，将呼叫疏通至主叫侧的固网汇接局，随后按照固网当前的路由完成话路接续；联通移网用户呼叫IMS用户均就远疏通至被叫侧本地汇接局，后续的话路疏通遵循固网现有路由原则。

4.2.4 IMS用户与其它运营商用户语音互通路由原则和路由组织

IMS用户呼叫省内其他运营商用户，若主叫侧已建综合关口局，呼叫疏通至主叫侧综合关口局；若主叫侧未建综合关口局，呼叫疏通至主叫侧固网关口局，后续话路疏通遵循固网现有路由原则；IMS用户呼叫省际其他运营商用户，采用就近出IMS网的原则，将呼叫疏通至主叫侧固网汇接局，后续话路疏通遵循固网现有路由原则；IMS用户呼叫国际其他运营商用户，采用就近出IMS网的原则，通过固网汇接局疏通到联通长途网后，至联通国际局；其他运营商用户呼叫IMS用户均就远疏通至被叫侧联通融合关口局或固网关口局，后续的话路疏通遵循固网现有路由原则；其他国家用户呼叫IMS用户均就远疏通至被叫侧联通固网汇接局，后续的话路疏通遵循固网现有路由原则。

5 总结

使用IMS构建全业务运营核心网，不仅实现了固定宽带接入；而且实现了融合业务全网共享，还实现了已有移动增值业务由IMS触发，移动业务提升到全网共享。更重要的是，IMS充分整合了现有网络，实现多网络融合，并支持未来的WLAN/3G/LTE等网络的接入，利于网络融合和未来演进。

[参考文献]

[1]杨放春.《软交换与IMS技术》.人民邮电出版社.

[2]强磊.《强磊.基于软交换的下一代网络组网技术》.人民邮电出版社.

[3]《MGCF互通专题》.华为技术.