IMS与其他网络互联互通问题分析

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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。
    3GPP和TISPAN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、2GGSM网以及R99/R4WCDMA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-ALG、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。