所謂系統(tǒng)仿真(system simulation)，就是根據(jù)系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質(zhì)及其相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程的、且具有一定邏輯關(guān)系或數(shù)量關(guān)系的仿真模型，據(jù)此進(jìn)行試驗或定量分析，以獲得正確決策所需的各種信息。以下是今天學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享的：下一代網(wǎng)絡(luò)中的PSTN/ISDN仿真系統(tǒng)相關(guān)。內(nèi)容僅供參考，希望能幫助到大家!

　　下一代網(wǎng)絡(luò)中的PSTN/ISDN仿真系統(tǒng)全文如下：

　　從目前的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及發(fā)展來看，傳統(tǒng)PSTN，ISDN終端用戶的業(yè)務(wù)需求在未來網(wǎng)絡(luò)中仍可能大量存在，為此，在下一代網(wǎng)絡(luò)的研究中特別引入了PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)(PSTN/ISDN Emulation Subsystem，PES)。PES系統(tǒng)是NGN網(wǎng)絡(luò)中的核心呼叫會話控制子系統(tǒng)之一，與IMS子系統(tǒng)、流媒體業(yè)務(wù)子系統(tǒng)等其他子系統(tǒng)相并列，它通過利用網(wǎng)關(guān)或適配器接入來為傳統(tǒng)電話終端的用戶提供與現(xiàn)有PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)完全相同的業(yè)務(wù)和完全一致的業(yè)務(wù)體驗，使得用戶在使用業(yè)務(wù)的過程中，不會由于網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的巨大變化而有所感知，達(dá)到對現(xiàn)有PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行部分或全部替代的目的。

　　在目前國際上進(jìn)行NGN相關(guān)研究且影響較大的兩個標(biāo)準(zhǔn)組織ITU-T FGNGN和TISPAN中，PSTN/ISDN仿真均被列為Release1要求支持的業(yè)務(wù)能力之一，盡管在其實現(xiàn)架構(gòu)上還存在多種意見，但由于它的業(yè)務(wù)實現(xiàn)和功能架構(gòu)等相關(guān)研究均密切關(guān)系到現(xiàn)有PSTN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和演進(jìn)方向問題，因而電信各界都對它傾注了較高的研究熱情，國際會議對它的探討也均熱烈。

　　PES系統(tǒng)的終端

　　NGN中的PES系統(tǒng)就是針對傳統(tǒng)PSTN，ISDN終端而設(shè)計的。應(yīng)能夠支持現(xiàn)有的各種有線接入方法和接入網(wǎng)技術(shù)，也就是說它應(yīng)能夠支持任何使用現(xiàn)有PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)接口的終端。對于網(wǎng)絡(luò)的變化(即由PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)變?yōu)镹GN PES網(wǎng)絡(luò))，PSTN/ISDN用戶網(wǎng)絡(luò)接口不會受到任何影響。

　　圖1列舉了PES應(yīng)支持的傳統(tǒng)接入類型及其信令配置。從圖1可以看出，接入類型主要包括：經(jīng)Z參考點接入的模擬電話終端、經(jīng)S/T參考點接入的ISDN用戶終端、使用V5信令接入的傳統(tǒng)接入網(wǎng)、經(jīng)中繼連接的PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)等。

　　一般情況下，NGN網(wǎng)絡(luò)中會通過使用接入網(wǎng)關(guān)或駐地網(wǎng)關(guān)來對傳統(tǒng)的接入類型進(jìn)行支持，這里的網(wǎng)關(guān)主要是完成傳統(tǒng)接口(例如，PSTNZ參考點和ISDN S/T參考點等)到NGN接口的轉(zhuǎn)換功能，即將各種傳統(tǒng)的接入信令協(xié)議接口轉(zhuǎn)換為IP網(wǎng)絡(luò)接口。從目前的技術(shù)情況來看，IP網(wǎng)絡(luò)接口側(cè)通常會考慮使用H.248接口，這并不是所能使用的惟一接口，依據(jù)需求的不同，也可以使用MGCP，SIP或其它可能的接口，關(guān)鍵要考慮的是，所使用的接口應(yīng)能夠攜帶所提供PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中所需要的全部業(yè)務(wù)信息。

　　PES系統(tǒng)體系架構(gòu)

　　PES系統(tǒng)的體系架構(gòu)一直是NGN網(wǎng)絡(luò)PES研究中的重點問題，依據(jù)PES的業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)需求，目前提出的實現(xiàn)方案主要有兩種：一種是TISPAN提出的基于IMS的PES方案(簡稱IMS-based PES)，即采用IMS作為PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，利用統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)來提供業(yè)務(wù)。另一種是FGNGN提出的基于呼叫控制的PES方案(簡稱CS-based PES)，即使用呼叫服務(wù)器(軟交換)作為PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)軟交換網(wǎng)絡(luò)與IMS網(wǎng)絡(luò)并存的狀態(tài)。由于目前的PES研究還存在許多有待解決的問題，這兩種實現(xiàn)方案也各有利弊，因而業(yè)界一直沒有能夠達(dá)成一致的意見，大家基本上都是在采取并行研究的方式。

　　TISPAN對PES體系架構(gòu)的研究

　　從圖2可以看出，PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)是NGN網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)控制層的一部分，它作為NGN多個業(yè)務(wù)控制子系統(tǒng)之一，與IMS子系統(tǒng)和其它業(yè)務(wù)控制子系統(tǒng)共存并與之互通，為傳統(tǒng)的PSTN/ISDN用戶提供仿真業(yè)務(wù)。同時，它還會與網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)(NASS)和資源接納控制子系統(tǒng)(RACS)相配合，提供用戶的接入鑒權(quán)和資源分配等服務(wù)。

　　點擊放大圖片

　　圖2　TISPAN定義的NGN網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

　　對于PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)，TISPAN采用的研究方式主要分為兩部分。第一部分是定義一個PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)的總體需求，也稱為“黑盒”(Black Box)研究方式，即不對系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)定義，只定義PES的相關(guān)功能、外部接口，以及與RACS，NASS等子系統(tǒng)的互通。另一部分則是提出了PES的具體內(nèi)部實現(xiàn)方案，即IMS-based PES方案，并對其進(jìn)行了詳細(xì)定義。

　　(1)黑盒研究

　　圖3所示即為TISPAN PES黑盒研究定義的功能架構(gòu)，它反映了PES系統(tǒng)與NGN網(wǎng)絡(luò)中的其它系統(tǒng)，以及PES系統(tǒng)與其它網(wǎng)絡(luò)間的關(guān)系。圖中的陰影部分即是PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)部分，該圖只是從網(wǎng)絡(luò)需求和業(yè)務(wù)實現(xiàn)等角度上列舉了PES系統(tǒng)可能需要的邏輯功能模塊。并不涉及具體的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，也就是說陰影中的這些功能可以以任何方式自由組合實現(xiàn)。

　　該系統(tǒng)只有一個限制，也就是它的對外接口，即對NGN網(wǎng)絡(luò)其余部分的接口都應(yīng)該是開放的。例如，因提供某新業(yè)務(wù)而需要增加IMS應(yīng)用服務(wù)器(即圖中的服務(wù)器A，B，C)時，為與IMS保持一致，其接口協(xié)議應(yīng)為SIP。

　　在圖3的陰影部分中，位于中間位置的各功能實體之間的消息分發(fā)器的存在是可選的，它也可以被各功能實體之間鏈路的直連所替代。業(yè)務(wù)1，2和3實體所表示的是基本的呼叫業(yè)務(wù)和系列PSTN/ISDN補(bǔ)充業(yè)務(wù)，圖中將它們表示為1，2，3僅是為了突出表示包括基本呼叫在內(nèi)的各業(yè)務(wù)是分布式的。陰影中的AGCF主要負(fù)責(zé)對接入線的控制，TGCF主要負(fù)責(zé)中繼電路。中繼路由部分所表示的是一個策略功能，即由它來決定呼叫的路由，為了能夠找到指定PSTN用戶，它需要知道用戶的位置以決定將信令發(fā)送至哪一個服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)。拓?fù)潆[藏功能(THF)在這里主要完成PES與其它網(wǎng)絡(luò)互通時的邊界控制功能，與IMS子系統(tǒng)中的IBCF功能相似。用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)部分主要用于存儲與用戶PSTN/ISDN業(yè)務(wù)相關(guān)的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，它應(yīng)能夠與IMS AS互通，就像是UPSF的一部分一樣，因而它需要能夠向AS提供用戶數(shù)據(jù)，AS也應(yīng)能向其請求用戶相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　此外，在該圖中只畫了一個從PSTN/ISDN業(yè)務(wù)實體引出的接口Gq’接至RACS，這是由于從RACS的角度來看，PES中的業(yè)務(wù)部分與IMS中的AS功能相同，均屬于應(yīng)用功能。因而RACS的處理方式也相同，對于PES業(yè)務(wù)的處理并沒有特別之處。

　　通過上面的介紹可以看到，盡管在TISPAN的黑盒研究中表明的是，不對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)定，可以理解為多種可能的實現(xiàn)架構(gòu)，但是從它的網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)圖，特別是它對所規(guī)定的PES區(qū)域中包含的邏輯功能實體，包括子系統(tǒng)內(nèi)存有PSTN/ISDN補(bǔ)充業(yè)務(wù)邏輯、子系統(tǒng)內(nèi)存有本地用戶數(shù)據(jù)及路由數(shù)據(jù)等不難看出，該文件主要還是針對基于呼叫服務(wù)器控制的PES進(jìn)行研究的。因此，黑盒研究應(yīng)該是TISPAN在目前軟交換技術(shù)發(fā)展相對較為成熟的狀況下，對CS-based PES所采取的一種研究方式。

　　(2)IMS-based PES

　　IMS-based PES體系架構(gòu)的提出是TISPAN對于PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)研究的一個重要貢獻(xiàn)。它的核心思想就是采用IMS作為PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，在IMS架構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過在核心控制域增加一個接入控制功能實體(AGCF)，使傳統(tǒng)用戶終端能夠接入到IMS網(wǎng)絡(luò)中(見圖4)。

　　圖4　IMS-based PES功能架構(gòu)

　　在TISPAN NGN R1階段的IMS-based PES研究中，沒有考慮對于ISDN接入類型的支持，傳統(tǒng)PSTN終端和/或傳統(tǒng)接入節(jié)點是通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接在駐地網(wǎng)關(guān)或接入網(wǎng)關(guān)上的，網(wǎng)關(guān)與PES之間的接口協(xié)議依據(jù)網(wǎng)關(guān)類型的不同而不同，可以是H.248(P1參考點)或SIP(Gm參考點)。例如，若是媒體網(wǎng)關(guān)(MG)，則接口協(xié)議為H.248;若是基于SIP呼叫控制的VoIP網(wǎng)關(guān)(VGW)，則接口協(xié)議即為SIP。PSTN/ISDN域可通過中繼媒體網(wǎng)關(guān)，在Mn參考點的控制下與PES連接。

　　在IMS-based PES方案中，AGCF是一個非常重要的功能實體，傳統(tǒng)終端的接入控制工作主要由它來完成，它是駐地媒體網(wǎng)關(guān)和接入媒體網(wǎng)關(guān)的第一個網(wǎng)絡(luò)接觸點，其作用就相當(dāng)于一個P-CSCF。在網(wǎng)絡(luò)中，它能夠作為MGC對駐地和接入媒體網(wǎng)關(guān)功能(R-MGF和A-MGF)進(jìn)行控制，提供適當(dāng)?shù)膿芴栆裟Ｊ?，處理中間呼叫事件，同時還可作為IMS SIP功能實體中的SIP用戶代理，并完成SIP與P1參考點上模擬信令之間的信令互通。AGCF能夠為連接在媒體網(wǎng)關(guān)下的傳統(tǒng)終端執(zhí)行正常情況下P-CSCF完成的功能，如管理SIP注冊程序、產(chǎn)生Asserted ID、生成計費標(biāo)識等。此外，AGCF還應(yīng)能與資源接納控制子系統(tǒng)(RACS)以及網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)(NASS)進(jìn)行交互，以獲得相關(guān)信息。

　　為完成以上功能，在AGCF的內(nèi)部主要由三個邏輯部件組成，即媒體網(wǎng)關(guān)控制器、特征管理器和IMS代理。其中：

　　●媒體網(wǎng)關(guān)控制器部件

　　媒體網(wǎng)關(guān)控制器部件主要完成的功能有：

　　——了解媒體網(wǎng)關(guān)狀態(tài)(如注冊/注銷)。

　　——了解用戶線狀態(tài)(如空閑、摘機(jī)、不在服務(wù)中等)。

　　——控制媒體網(wǎng)關(guān)中的連接配置。

　　——控制媒體網(wǎng)關(guān)中信號音和錄音通知的連接。

　　——接收媒體網(wǎng)關(guān)發(fā)送的用戶線事件和DTMF數(shù)字。

　　——請求媒體網(wǎng)關(guān)監(jiān)視用戶線事件和DTMF數(shù)字。

　　——執(zhí)行基本數(shù)字分析，對撥號結(jié)束的分析應(yīng)能足夠檢測到是否為緊急呼叫(對于正常呼叫路由所需要的完整的數(shù)字分析程序由S-CSCF和應(yīng)用服務(wù)器完成)。

　　——提供到媒體網(wǎng)關(guān)的線信號。

　　——下載“撥號表”給媒體網(wǎng)關(guān)。

　　——控制媒體映射和編碼轉(zhuǎn)換。

　　——控制信號處理特征，例如媒體網(wǎng)關(guān)中的回聲抑制。

　　●特征管理器

　　特征管理器是AGCF中的另一個功能模塊，它主要完成IMS核心網(wǎng)和媒體網(wǎng)關(guān)之間的協(xié)調(diào)功能。為此，它存有一個能夠關(guān)聯(lián)用戶線和呼叫狀態(tài)以及IMS對話的呼叫連接模型。特征管理器部件完成的功能主要有：

　　——依據(jù)AGCF的連接模型，完成媒體網(wǎng)關(guān)和S-CSCF之間信令事件的轉(zhuǎn)換。

　　——向IMS核心網(wǎng)請求進(jìn)行用戶線注冊，該注冊可以支持單點的注冊或注銷或線群的注冊或注銷兩種機(jī)制。

　　——與應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行交互，以便從用戶數(shù)據(jù)中獲得當(dāng)前呼叫的撥號音屬性。

　　——依據(jù)呼叫狀態(tài)和連接配置，調(diào)用基本特征邏輯，以處理中間呼叫事件。

　　——完成SIP信令中Alert信息和振鈴模式間的映射。

　　——預(yù)定媒體網(wǎng)關(guān)下的用戶線狀態(tài)，如用戶線注銷。

　　——處理來自AS的事件報告請求。并將事件通知發(fā)送至相應(yīng)的AS。

　　●IMS代理部件

　　AGCF中的IMS代理部件包含了IMS UE和P-CSCF的功能，它利用ES283 003中描述的SIP profile與其它IMS實體進(jìn)行通信。IMS代理被認(rèn)為是一個可信任的網(wǎng)絡(luò)元素，因此其安全性與其它IMS網(wǎng)絡(luò)元素相同。IMS代理部件主要執(zhí)行以下功能：

　　——與其它IMS實體進(jìn)行消息交互，并將接收到的消息發(fā)送至特征管理器，由特征管理器依據(jù)實際的線連接模型對其進(jìn)行處理。

　　——與I-CSCF進(jìn)行通信，以尋址正確的S-CSCF。I-CSCF標(biāo)識可通過DNS查詢獲得。

　　——與資源接納控制子系統(tǒng)(RACS)進(jìn)行交互。

　　——當(dāng)媒體網(wǎng)關(guān)為駐地媒體網(wǎng)關(guān)時與網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)(NASS)進(jìn)行交互，以獲得IP可連接的接入會話相關(guān)信息(例如，用戶設(shè)備的物理位置)。

　　IMS-based PES網(wǎng)絡(luò)中的其他功能實體，如S/I-CSCF，P-CSCF，MGCF，MRFC，BGCF等所完成的功能均與在IMS中相同，只是對于MGCF，可能在與ISUP信令互通的信令程序上略有不同，這是由于PES系統(tǒng)中存在的是封裝了ISUP的消息。在需要由AGCF控制駐地或接入媒體網(wǎng)關(guān)時，P-CSCF不使用，這種情況下，所有正常由P-CSCF提供的功能均由AGCF提供。

　　IMS-based PES的業(yè)務(wù)架構(gòu)與IMS子系統(tǒng)的相同，應(yīng)用服務(wù)器在其中的相關(guān)功能與在IMS中是一樣的。但是，依據(jù)仿真業(yè)務(wù)類型的不同，可能需要某些應(yīng)用服務(wù)器能夠理解并處理封裝于SIP中的ISUP協(xié)議。在IMS-based PES架構(gòu)中，用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存在UPSF中，仿真業(yè)務(wù)邏輯存在應(yīng)用服務(wù)器中，AGCF或網(wǎng)關(guān)中并沒有業(yè)務(wù)邏輯。此外，PES架構(gòu)也并沒有限制PES用戶可接入的應(yīng)用類型，也就是說除了仿真業(yè)務(wù)邏輯，PES用戶也可以接入具有其他業(yè)務(wù)邏輯的應(yīng)用服務(wù)器。

　　應(yīng)該說，IMS-based PES方案是與未來的NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)結(jié)合的最好的一種實現(xiàn)方案。但就目前的研究狀態(tài)，從業(yè)務(wù)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理上以及功能實體的業(yè)務(wù)邏輯劃分以及信令方式等方面來看，這種方案還存在著許多有待分析和解決的問題，例如AGCF和AS間業(yè)務(wù)邏輯的劃分問題、AGCF和AS間的交互問題(包括AS對于封裝ISUP信息的理解，Ut參考點的使用等)、重疊發(fā)信令方式問題、AS如何區(qū)分Emulation和Simulation的業(yè)務(wù)邏輯問題、AGCF中與UPSF中存儲注冊標(biāo)識的匹配問題等，都還有待于進(jìn)一步的研究。

　　FGNGN對PES體系架構(gòu)的研究

　　在FGNGN的NGN研究中，各業(yè)務(wù)控制子系統(tǒng)稱之為業(yè)務(wù)部件，因此TISPAN中定義的PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)，在這里稱為PSTN/ISDN仿真部件。PSTN/ISDN仿真部件在FGNGN定義的NGN架構(gòu)中的位置與TISPAN的定義相類似，也是與IMS部件、流媒體業(yè)務(wù)部件以及其他多媒體業(yè)務(wù)部件共同組成NGN業(yè)務(wù)層面中的業(yè)務(wù)控制功能部分。

　　FGNGN對于PSTN/ISDN仿真部件的研究主要采用的也是并行研究的方式，但是它所作的工作主要側(cè)重于CS-basedPES(即基于呼叫控制的PES)方案的實現(xiàn)。該方案的提出最初也是考慮到了中國目前已較具規(guī)模的軟交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r，并且它的研究也是以中國電信提交的文稿作為基線文稿來進(jìn)行的。由于這個方案主要基于軟交換的架構(gòu)，技術(shù)比較成熟，因此這里就不再詳述。對于IMS-based PES方案FGNGN基本上是直接采用TISPAN提出的體系架構(gòu)研究成果。

　　PES體系架構(gòu)實現(xiàn)方案的分析比較

　　通過上面對于CS-based PES和IMS-based PES兩種實現(xiàn)方案的介紹和分析不難看到，它們是各有利弊的。對于IMS-based PES方案，主要是采用IMS作為PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，利用統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)來提供業(yè)務(wù)。它將所有的業(yè)務(wù)邏輯都集中在應(yīng)用服務(wù)器中，業(yè)務(wù)控制和呼叫控制完全分離，有利于業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，在架構(gòu)上更符合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。但是這種方案需要將PSTN/ISDN的仿真業(yè)務(wù)完全分離到統(tǒng)一的應(yīng)用平臺當(dāng)中，這不僅會涉及大量的協(xié)議擴(kuò)展、業(yè)務(wù)重新開發(fā)，而且也會致使部分PSTN/ISDN業(yè)務(wù)難以繼承。并且，在IMS架構(gòu)下實現(xiàn)PES其實并不是IMS技術(shù)產(chǎn)生的初衷，對于PSTN/ISDN業(yè)務(wù)的仿真質(zhì)量有可能會不升反降，或者說有待解決的問題還有很多。

　　CS-based PES方案主要使用呼叫服務(wù)器(即軟交換)作為PSTN/ISDN仿真子系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)軟交換網(wǎng)絡(luò)與IMS網(wǎng)絡(luò)并存的狀態(tài)。它雖然能完全繼承現(xiàn)有的PSTN/ISDN業(yè)務(wù)，但卻使得PSTN/ISDN仿真域與IMS域難以融合，無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制層的真正統(tǒng)一。

　　相對于現(xiàn)有的PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)來講，未來的NGN網(wǎng)絡(luò)狀況可以說是發(fā)生了翻天覆地的變化，從應(yīng)用層到承載層都不再與以前相同，因此要想對其進(jìn)行完全的替代必然會存在這樣那樣的問題。只能說，現(xiàn)階段CS-Based PES要比IMS-Based PES相對更加成熟，但I(xiàn)MS-Based PES卻比CS-Based PES更符合未來的發(fā)展趨勢。