IMS与R4移动软交换控制面协议互通的研究

摘要

IMS是IP多媒体子系统的英文简称,最早是由3GPP通信标准化组织在R5版本第三代移动通信核心网中首次引入,并在R6、R7版本中对IMS进行了进一步的扩展。IMS起初仅仅是针对移动网络提出的,由于其良好的可扩展性及业务支持性,IMS技术已在通信领域中得到广泛的应用,成为通信网络发展的一个热点。
　　 3GPP是专门负责制定WCDMA等3G移动通信技术标准的国际通信标准化组织。3GPP R4是以软交换为基础,完整继承原有交换机的语音业务,并经过大规模的测试和很多运营商的商用,己经完全成熟。从目前来看,R4移动软交换网络已经进行了大规模部署,其语音业务仍然是各大电信运营商不可缺少的收入来源。可见,IMS同移动软交换网络会在第三代移动通信网络发展中各自占有一席之地。而两种网络拥有不同的结构、不同的核心网域控制面应用协议,这将使运营商的成本急剧增加,并会成为网络融合发展的阻碍。因此,移动软交换网络与IMS的互通就显得尤为重要。
　　 本课题对这两种系统控制面协议进行了分析研究,提出了IMS网络与R4移动软交换网络会话互通中存在的问题。IP网络上承载的IMS系统控制层协议为SIP协议,其协议传输格式为文本格式。而R4移动软交换网络上的BICC协议是以八位位组的形式传输信息。因此,当IMS网络同当前R4版本移动软交换网络进行互通时,会出现双方控制协议不匹配的问题,需要将协议转换为可以在对端网络正确传输信令消息的协议格式。
　　 本文重点研究了3GPP SIP协议的结构以及各层的功能,通过分析SIP消息同BICC消息的区别,找出互通中的关键问题,给出了SIP消息同BICC消息的相互映射方法。分别设计了SIP代理客户端模块、SIP服务器模块、IWU互通模块和BICC消息触发模块,对各模块的结构及功能进行了详细的解析。
　　 在以上研究内容的基础上,构建了IMS与R4版本移动软交换网络控制面互通仿真系统,利用oSIP协议栈及其扩展eXoSIP协议栈仿真实现了SIP UA客户端和SIP服务器要求的相关功能,实现了IWU互通单元、BICC消息触发模块的基本功能。对整体系统运行情况和结果以及性能进行了测试,测试只针对能够实现测试功能的最小需求。主要测试了SIP代理客户端注册功能,IWU互通单元协议转换功能以及SIP客户端与BICC端互通的信令交互功能。