基于IMS架构的PSTN/ISDN仿真子系统的设计方案

作     者：曾曦 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张小松;陈林星

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：NGN IMS PSTN/ISDN 仿真子系统 电路交换 

摘      要：随着通信与计算机技术的迅猛发展,基于IP的分组交换技术得到了大规模应用。电路交换网络的线路利用率低、新业务开展困难等缺点,促使人们探索新技术。IMS(IP多媒体子系统)技术的出现,解决了电路交换的IP化,由于其呼叫协议的单一(SIP协议),框架设计的完整,接入的无关性,支持多媒体业务、移动性、QoS保证和业务开放性,对异构网络无缝融合等特点,一经出现,就引起了国际电信各标准组织和各大电信厂商的注意, IMS已成为NGN(下一代网络)的主流技术之一,具有广阔的市场应用前景。 由于PSTN/ISDN电路交换网络目前还在大量使用,如何在保护现有投资的情况下,又能充分享受IP网络所带来的宽带化、增值业务等,电路交换网络与IP网络有机地结合是本文需要探讨的问题,并提出了解决思路。 首先研究了PSTN/ISDN电路交换网络的工作原理。主要包括局间呼叫流程、编号方案E.164规范、局间信令NO.7和智能网业务。 较为详细地分析了IMS的网络架构,跟踪了最新的ITU-T的IMS标准。重点研究了IMS的核心部分-控制层。描述了协议SIP、SIGTRAN、Diameter、COPS、H.248的功能和消息结构。对PSTN/ISDN网络接入IMS网络、传统终端直接接入IMS网络的最简流程进行了设计,明白了与PSTN/ISDN仿真子系统实现相关的IMS主要功能模块和相互之间的关系。 在搞清了PSTN/ISDN电路交换网络和IMS网络的工作原理后,结合课题情况,以及对需求分析的估计,设计了基于IMS网络架构的PSTN/ISDN仿真子系统的实现方案。通过系统设计将IMS的功能模块落实到了相应的设备上,对每种设备的作用、在网络中的位置和应用、设备方案进行了描述,并且对网络通信需要的三层地址体系(私有用户身份、公共用户身份和网络地址)进行了交待。对会话过程中的接入认证、IP地址分配、注册、各种终端之间的呼叫流程、800业务的实现进行了详细地描述。构想了PSTN/ISDN网络向IMS网络逐步演进的三个过程,最后通过搭建试验环境,验证了基于IMS网络架构的PSTN/ISDN仿真子系统设计方案的可行性。