文档介绍：3G核心网演进和IMS
摘要文章介绍了3G核心网的演进历程和IMS的体系结构及协议,阐述了IMS对PS域的要求,与CS域的互通,及其和CS域在业务发展上的关系,最后分析了IMS的几个发展阶段。
1、引言
3G核心网分为电路交换域(CS域,Circuit SwitchedDomain)和分组交换域(PS域,Packet SwitchedDomain)。CS域为用户提供“电路型业务”或相关信令连接路由;PS域为用户提供“分组型数据业务”。PS域源于通用无线分组业务(GPRS,General Packet RadioService),在GPRS()的基础上实现了功能扩展和增强,其最终目的是提供高速的分组数据业务。
IMS以IP分组网络作为承载,可以通过GPRS接入,为3G用户服务还可以有其他接入方式如WLAN、xDSL等,为非3G用户服务。IMS作为融合IP网络中的统一的呼叫控制核心,促进了网络融合。从功能上来说,IMS作为新的子系统,和电路域、分组域有着并列关系,即3G核心网在3GPPR5版本以后可以分为CS域、PS域和IMS。通过PS域接入IMS服务,对PS域提出了新要求,如Go接口、P-CSCF发现机制、基于流的计费等。对于基本的语音呼叫和视频呼叫,可以通过IMS和CS域互通实现。在业务发展上,CS域和IMS是业务互补、网络互通、融合替代的关系。
2、3G核心网演进
从3GPP标准的演进可以较为清晰地说明3G核心网的演进过程。如表1所示。
表1 3GPP版本演进
3GPP版本
冻结时间
核心网电路域特点
核心网分组域特点
R99
2000年底
◆和GSM核心网相同
◆接入网已分组化的AAL2话音仍须经过编解码转换器转化为64k TDM语音,传输资源利用率低。
和GPRS核心网基本相同
R4
2001年3月
◆利用了软交换思想,实现了呼叫控制和承载的分离
◆基于IP/ATM组网时可采用TrFO,节省传输资源
和R99 GPRS核心网基本相同
R5
2002年3月冻结,之后有改动
对电路域不作要求
◆在分组域上叠加了IP多媒体子系统IMS(呼叫控制CSCF和媒体网关控制MGCF进一步分离)
◆由于以分组域作为承载传输,更好地实施对多媒体业务的控制
R6
2004在
对电路域不作要求
◆WLAN可以通过PDG接入到IMS;
◆完善网络互通、安全性等方面的内容,同时制定IMS消息类业务相关的规范。
R7
推迟到2006年
对电路域不作要求
IMS支持xDSL/Cable接入方式
从表1中可以得出结论:R5以后,3GPP核心网的电路域不再有发展,而发展变化是以IMS为核心在分组域展开的。分组域除了承担原有的提供分组数据业务以外,还需要为IMS提供承载。
3、IMS体系结构和特点
图1描述了IMS的体系结构。IMS网络可以通过PS接入,也可以通过其他网络接入(如WLAN和xDSL),可以与CS域互通,以及与其他的IMS网络互通。IMS网络的功能实体大致分为以下几类:会话管理和路由类(CSCF)、数据库类(HSS,SLF)、网间配合类(BGCF,MGCF,MGW,SGW)、服务类(MRFC,MRFP)、支撑类(PDF)。
图1 IMS体系结构
图2描述