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2015年06月09日

順利邁向成功IMS之道 Part 1

雖然可同時支援有線網路及無線網路的IMS架構問世多年，但國內電信業者在4G/VoLTE基礎建設前，並未大量採用，直到4G多媒體即時服務需求到來才開始引進以IMS為基底的VoLTE平台，此舉可大量降低建置成本及網路複雜度。
早期的電信VoIP是由軟交換機為主的NGN網路，演進至IMS後所要處理的session與services已與NGN大不相同，如Diameter信令、獨立的用戶資料庫以及將服務層從session控制層及傳輸層脫離。而電信業者所面對的最大議題即是在存取端如何界接及延用既有大量的TDM網路，而不立即浪費既有的投資。本文即針對如何順利邁向IMS網路相關議題作一探討。

Q1：NGN主要元件與IMS之對應為何？
A1：NGN網路元件與IMS有許多對應關係，功能大致相同，但IMS實踐上有增強及超越許多：
NGN Function IMS Function
Media Server  Media Resource Function/Broker (MRF/MRB)
Media Gateway IMS Media Gateway (IMS MGW)
Softswitch Media Gateway Control Function (MGCF), Breakout Gateway Control Function (BGCF)
Signaling Transfer Point Diameter Routing Agent (DRA), Interworking Function (IWF)
Signaling Gateway Signaling Gateway (SGW)
Session Border Controller Proxy Call Session Control Function (P-CSCF), Interconnection Border Control Function (IBCF)

Q2：既有網路升級至IMS主要處理議題為何？
A2：引進IMS可能遇上的問題依電信業者既有網路的不同而不同，但各電信業者仍想大大擁抱IMS，其中三個主要的處理議題如下：
  1. TDM->VoIP呼叫控制轉換
  2. 增強型多媒體服務能力
  3. Diameter信令服務

Q3：如何實踐IMS TDM -> VoIP呼叫控制轉換？
A3：IMS定義了許多作智能呼叫控制的機能，包含處理以SIP為基底及以TDM為基底的呼叫控制。其中MGCF提供了SIP與TDM之間的相互轉換，如同在NGN網路的軟交換機角色一般。而Dialogic的Control Switch不僅作為NGN軟交換機使用外，還可無縫接軌演進至IMS網路的MGCF及BGCF的角色，它可以作單一用途使用亦可作多重角色使用，具體與IMS網路關連圖如下所示：

Q4：IMSMGCF/BGCF常見的呼叫流程有那些？
A4：
  1. 用戶側智慧型手機送SIP Invite至網路側的P-CSCF
  2. P-CSCF轉送Invite至適當的S-CSCF
  3. S-CSCF送Invite至BGCF
  4. MGCF傳送ISUP至PSTN，同時以H.248通知Media Gateway打開適當的路徑傳送此通呼叫媒體流

Q5：SBC在IMS網路所扮演的角色為何？
A5：SBC可扮演IMS P-CSCF的角色，Dialogic BorderNet 4000 SBC可支援高達同時32,000個SIP Session，使用它也非常容易作為SIP信令間差異的轉換，其設計也與之前所談的Control Switch緊密整合，可提供MGCF、BGCF及P-CSCF之間的互連互通。另外，BorderNet 4000亦可作為IBCF，進而保障網路安全性以及I-CSCF與外網路之間地址翻譯的服務工作，具體與IMS網路關連圖如下所示：

參考文獻:Finally, an Intelligent Migration Path to IMS, Dialogic, 2014