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从目前的网络现状及发展来看,传统PSTN,ISDN终端用户的业务需求在未来网络中仍可能大量存在,为此,在下一代网络的研究中特别引入了PSTN/ISDN仿真子系统(PSTN/ISDNEmulationSubsystem,PES)。PES系统是NGN网络中的核心呼叫会话控制子系统之一,与IMS子系论文网统。流媒体业务子系统等其他子系统相并列,它通过利用网关或适配器接入来为传统电话终端的用户提供与现有PSTN/ISDN网络完全相同的业务和完全一致的业务体验,使得用户在使用业务的过程中,不会由于网络产生的巨大变化而有所感知,达到对现有PSTN/ISDN网络进行部分或全部替代的目的。

在目前国际上进行NGN相关研究且影响较大的两个标准组织ITU-TFGNGN和TISPAN中,PSTN/ISDN仿真均被列为Release1要求支持的业务能力之一,尽管在其实现架构上还存在多种意见,但由于它的业务实现和功能架构等相关研究均密切关系到现有PSTN网络的发展和演进方向问题,因而电信各界都对它倾注了较高的研究热情,国际会议对它的探讨也均热烈。

PES系统的终端

NGN中的PES系统就是针对传统PSTN,ISDN终端而设计的。应能够支持现有的各种有线接入方法和接入网技术,也就是说它应能够支持任何使用现有PSTN/ISDN网络接口的终端。对于网络的变化(即由PSTN/ISDN网络变为NGNPES网络),PSTN/ISDN用户网络接口不会受到任何影响。

图1列举了PES应支持的传统接入类型及其信令配置。从图1可以看出,接入类型主要包括:经Z参考点接入的模拟电话终端。经S/T参考点接入的ISDN用户终端。使用V5信令接入的传统接入网。经中继连接的PSTN/ISDN网络等。

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图1PES接入类型及信令配置

一般情况下,NGN网络中会通过使用接入网关或驻地网关来对传统的接入类型进行支持,这里的网关主要是完成传统接口(例如,PSTNZ参考点和ISDNS/T参考点等)到NGN接口的转换功能,即将各种传统的接入信令协议接口转换为IP网络接口。从目前的技术情况来看,IP网络接口侧通常会考虑使用H。248接口,这并不是所能使用的惟一接口,依据需求的不同,也可以使用MGCP,SIP或其它可能的接口,关键要考虑的是,所使用的接口应能够携带所提供PSTN/ISDN网络业务中所需要的全部业务信息。

PES系统体系架构

PES系统的体系架构一直是NGN网络PES研究中的重点问题,依据PES的业务和网络需求,目前提出的实现方案主要有两种:一种是TISPAN提出的IMS的PES方案(简称IMS-basedPES),即采用IMS作为PSTN/ISDN仿真子系统的核心结构,利用统一的核心网络来提供业务。另一种是FGNGN提出的呼叫控制的PES方案(简称CS-basedPES),即使用呼叫服务器(软交换)作为PSTN/ISDN仿真子系统的核心结构,呈现软交换网络与IMS网络并存的状态。由于目前的PES研究还存在许多有待解决的问题,这两种实现方案也各有利弊,因而业界一直没有能够达成一致的意见,大家基本上都是在采取并行研究的方式。

TISPAN对PES体系架构的研究

从图2可以看出,PSTN/ISDN仿真子系统是NGN网络中业务控制层的一部分,它作为NGN多个业务控制子系统之一,与IMS子系统和其它业务控制子系统共存并与之互通,为传统的PSTN/ISDN用户提供仿真业务。同时,它还会与网络附着子系统(NASS)和资源接纳控制子系统(RACS)相配合,提供用户的接入鉴权和资源分配等服务。

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图2TISPAN定义的NGN网络总体架构

对于PSTN/ISDN仿真子系统,TISPAN采用的研究方式主要分为两部分。第一部分是定义一个PSTN/ISDN仿真子系统的总体需求,也称为黑盒“(BlackBox)研究方式,即不对系统内部结构进行详细定义,只定义PES的相关功能。外部接口,以及与RACS,NASS等子系统的互通。另一部分则是提出了PES的具体内部实现方案,即IMS-basedPES方案,并对其进行了详细定义。

(1)黑盒研究

图3所示即为TISPANPES黑盒研究定义的功能架构,它反映了PES系统与NGN网络中的其它系统,以及PES系统与其它网络间的关系。图中的阴影部分即是PSTN/ISDN仿真子系统部分,该图只是从网络需求和业务实现等角度上列举了PES系统可能需要的逻辑功能模块。并不涉及具体的网络实现,也就是说阴影中的这些功能可以以任何方式自由组合实现。

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图3TISPANPES黑盒研究的功能架构

该系统只有一个限制,也就是它的对外接口,即对NGN网络其余部分的接口都应该是开放的。例如,因提供某新业务而需要增加IMS应用服务器(即图中的服务器A,B,C)时,为与IMS保持一致,其接口协议应为SIP。

在图3的阴影部分中,位于中间位置的各功能实体之间的消息分发器的存在是可选的,它也可以被各功能实体之间链路的直连所替代。业务1,2和3实体所表示的是基本的呼叫业务和系列PSTN/ISDN补充业务,图中将它们表示为1,2,3仅是为了突出表示包括基本呼叫在内的各业务是分布式的。阴影中的AGCF主要负责对接入线的控制,TGCF主要负责中继电路。中继路由部分所表示的是一个策略功能,即由它来决定呼叫的路由,为了能够找到指定PSTN用户,它需要知道用户的位置以决定将信令发送至哪一个服务器或网络。拓扑隐藏功能(THF)在这里主要完成PES与其它网络互通时的边界控制功能,与IMS子系统中的IBCF功能相似。用户业务数据部分主要用于存储与用户PSTN/ISDN业务相关的用户业务数据,它应能够与IMSAS互通,就像是UPSF的一部分一样,因而它需要能够向AS提供用户数据,AS也应能向其请求用户相关数据。

此外,在该图中只画了一个从PSTN/ISDN业务实体引出的接口Gq’接至RACS,这是由于从RACS的角度来看,PES中的业务部分与IMS中的AS功能相同,均属于应用功能。因而RACS的处理方式也相同,对于PES业务的处理并没有特别之处。

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