电信运营商希望通过升级到可以借助多种网络接入方式（包括无线、固网和有线网络）支持语音、视频、数据服务的下一代网络，增加收入和降低成本。针对 IP 多媒体子系统（ IMS ）的思科服务交换框架可以帮助电信运营商在任何接入网络上部署一整套实时、个性化的企业和消费者多媒体服务。

    不断发展的通信市场

    今天的消费者和企业可以通过很多不同的方式获得更加丰富的通信、娱乐和在线服务。很多客户可以从一个有线网络运营商、卫星电视服务供应商，甚至一个提供 IPTV 服务的 DSL 供应商那里购买他们的广播视频和视频点播服务。有线网络、 DSL 和 Wi-Fi 服务供应商都可以提供高速数据（ HSD ）服务。有线网络运营商和“尽力而为式”宽带语音服务供应商正在进入电话服务市场，而移动虚拟网络运营商（ MVNO ）则在设法进入消费者和企业移动无线市场。

    由于存在如此多样的服务和不同的供应方式，竞争非常激烈。服务供应商试图通过提供尽可能多的服务，降低客户流失率和增加收入，因为他们的某项特定服务的市场占有率可能相对较低。为了降低风险或者市场进入成本，有些电信运营商正在为向新的客户提供新的服务而建立新的关系。例如，语音运营商正在与内容供应商合作，进入多媒体服务市场。全球各地的固网服务供应商也正在投资于移动运营商、有线网络运营商，或者互相投资，以进入新的市场和促进发展。

    电信运营商还正着手将他们的网络改造为可以方便地推出新型服务的下一代供应平台。部署在基于 IP 的网络上的实时多媒体服务让电信运营商可以通过提供最大数量的服务，充分发挥投资的价值。但是，下一代网络架构必须可以同时为多个终端提供应用，通过扩展规模支持用户的增长，支持服务质量（ QoS ）功能，以及能够利用逐步改进的终端设备。运营商需要以尽可能低的成本，为很多用户提供多种个性化的多媒体服务――无论他们身在何处。

    实时的、交互式的多媒体服务具有广阔的市场前景，人们对于宽带语音服务的爆炸性增长的预测显示了这种趋势。 Ovum 预测，全球的消费者 IP 语音（ VoIP ）市场将在 2008 年占到整个消费者语音市场的 6% ，这意味着 150 亿美元的服务收入和 1.97 亿个用户，其中有一半将使用软客户端。其他一些新型多媒体服务――例如视频电话和视频即时消息服务――正在得到越来越广泛的应用，让可视通信逐渐成为家庭和办公用户的主流通信方式。因为今天的软电话、 Wi-Fi 电话和个人数字助理（ PDA ）通信设备都可以支持语音、数据和视频，它们正在为电信运营商创造出越来越多的服务机会。

    思科 IP 下一代网络

    为了帮助电信运营商通过成功的转型抓住这些新的商机，思科系统公司开发了一种名为思科 IP 下一代网络（ IP NGN ）的新型架构。思科 IP NGN 可以帮助电信运营商制定和规划他们的组织结构，建立他们特有的网络架构，以及适应未来需要的业务模式。它可以带来可持续的竞争优势和利润。

    思科 IP NGN 架构主要围绕着三个融合领域：一个与客户交互的应用层；一个创建和提供服务的安全网络层；以及介于以上两者之间的、负责协调服务的供应、运营、通信和计费的服务控制层。智能网络可以连接所有三层，提高层间通信的效率。

    在思科 IP NGN 架构的服务控制层内部，思科开发了服务交换框架（ SEF ）。它包含了一组支持性的技术，可以在帮助电信运营商有效地提供今天的语音、视频和数据服务的同时，为新的多媒体服务奠定基础。

    下一代网络的标准 -- IP 多媒体子系统

    在 NGN 领域，一组新的标准正在得到日益广泛的支持。 IP 多媒体子系统（ IMS ）是一种开放的、标准化的架构，旨在为移动和固定 IP 服务使用相同的标准协议，从而融合移动世界和 IP 网络中的多媒体服务。在会话发起协议（ SIP ）的基础上， IMS 为创新新型应用定义了标准的控制平面接口。业界专家预计 IMS 可以为越来越多的应用开发人员开放通信服务部署流程，加快新服务的创建速度――使其达到与互联网一样快速的发展水平。

    IMS 最初是由第三代合作项目（ 3GPP ）为了满足那些希望在 3G 无线网络上部署 IP 应用的 GSM 运营商的需要而开发的。从那时起， CDMA 无线和固网的标准组织采用了多项基于 IMS 的标准。北美有线网络行业的标准制定组织 CableLabs 也采用了针对 PacketCable TM 2.0 的 IMS 标准的信令核心。它规定了对于在有线 DOCSIS 接入网络上提供实时、交互式的多媒体服务的要求。

    思科 IP NGN 架构和 SEF 支持 IMS 标准，并为部署基于 IMS 的多媒体服务（例如即按即说 [PTT] 、固定－移动融合 [FMC] ）和其他一些基于 IP 的服务（例如组播、 IPTV 、电子商务和企业 IP 专用网 [VPN] ）提供了一个全面的基础。

    思科支持运营商级的下一代多媒体通信服务

    针对 IMS 的思科服务交换解决方案可以按照无线、固网和有线网络行业中新近制定的多种基于 IMS 的标准，提供多种多样的服务功能（参见图 1 ）。该解决方案让电信运营商可以在任何网络上为他们的用户提供一整套实时的多媒体企业和消费者服务――例如“三网合一”、即按即说、在网状态服务、视频电话和 FMC 。电信运营商还可以让用户方便地定制和选择他们自己的多媒体服务，同时保持对计费和使用量选项的控制。

    图 1 针对 IMS 的思科服务交换解决方案

     在针对 IMS 的思科服务交换解决方案基础上开发的服务可以扩展到数百万个用户，并利用底层的思科 IP NGN 架构的服务提供智能特性。这种智能可以让应用、用户和接入网络感知到智能 IP 网络的特性。该解决方案可以提供下列核心功能：

    独立于接入方式 -- 服务可以利用接入网络的功能，例如 QoS ，同时不依赖于任何特定的接入网络。

    独立于终端 -- 服务可以在尽可能多的终端设备上使用，包括模拟电话、 IP 电话、软电话客户端、 Wi-Fi 电话、 PDA 通信装置、视频通信设备等。

    丰富的客户端支持 -- 服务可以采用丰富的客户端功能，例如多媒体功能、好友列表和 IM ，并与 Web 和其他客户端应用集成。

    服务移动性 -- 用户可以在不同的时间，将他们的终端设备连接到不同的固网和无线宽带接入网络，透明地接收服务。

    独立于应用 -- 来自不同运营商、运行在不同平台上的应用可以利用标准的、基于 SIP 的接口通信，并以最低的投入集成现有的运营支持系统（ OSS ）。

    在网支持 -- 在网是一种核心的网络功能，旨在收集实时的用户状态信息，并将它们分发到网络上的多个应用。

    针对 IMS 的思科服务交换解决方案的核心是呼叫和会话控制平台，它可以建立、保持、路由、集成和终止实时的语音和多媒体服务。这些平台还可以充当用户访问经过改进的语音、视频和数据应用（例如语音留言、统一消息和移动服务等）的接口。而且，这些核心平台可以在传统的时分多路复用（ TDM ）和 IP 分组网络之间互联语音和多媒体服务。提供这些呼叫和会话控制服务的平台包括思科呼叫会话控制平台（ CSCP ）、 Cisco BTS 10200 软交换机和 Cisco PGW 2200 媒体网关控制器。

    思科呼叫会话控制平台

    思科 CSCP 可以为宽带固网、有线网络和无线服务供应商提供一个运营商级、分布式、智能、基于 SIP 的服务环境，让他们可以在基于 IP 的网络上提供多媒体应用和服务。它可以充当 IMS 参考架构中的、由 3GPP 定义的呼叫会话控制功能（ CSCF ）。思科 CSCF 可以一次性地解决所有应用公用的任务，从而大幅度简化应用的部署。与传统的应用环境相比，它还让运营商可以加强对客户的控制：用户数据库、档案信息、在网状态和位置，以及其他将用户绑定到某种特定服务的信息都可以通过一个统一的机制进行管理和控制。

    利用思科 CSCP ，电信运营商可以组合他们的应用，为客户提供极具吸引力的新型服务包。例如，一个移动运营商可以开发一个联系人列表应用，显示哪些客户在线。尽管这个列表最初可能会用于支持即时消息服务，但是运营商也可以将其用于一个 PTT 或者“ find me ”服务（这种服务让用户可以一次性找到某个预定群组中的所有成员）。通过汇聚各项应用的功能，思科 CSCP 可以大大降低这些应用的开发难度――特别是与传统的移动应用环境的繁琐流程相比。

    思科 CSCP 包含三个紧密集成的组件：

    思科 CSCP 服务引擎（ CSCP-SE ） 可以提供多项功能，包括：服务集成和交互； SIP 消息路由；用户注册；授权服务请求；以及服务和用户数据的管理。 CSCP-SE 对应于 3GPP IMS 标准中的服务 CSCF （ S-CSCF ）。 CSCP-SE 的 IMS 服务控制（ ISC ）接口可以让兼容 IMS 的应用利用 CSCP 强大的会话路由功能。

    思科 CSCP 边缘代理（ CSCP-EP ） 可以为不同的接入网络提供 SIP 信令的边缘转换功能，从而在多个接入地点和核心网络服务、资源之间实现无缝的互操作性。 CSCP-EP 可以提供用户身份验证，信令压缩，针对接入网络的 QoS 信令，针对网络地址解析（ NAT ） / 防火墙穿越的 STUN ，以及其他一些调整功能。 CSCP-EP 对应于 3GPP IMS 标准中的代理 CSCF （ P-CSCF ）。

    思科 CSCP －名称解析服务器（ CSCP-NRS ） 是一个高性能的 SIP 服务器，适用于运营商间和网内 / 网外的路由。 CSCP-NRS 可部署为一个服务器集群，实现高可用性，并可以被多个运作点（ POP ）所共享。它可以在运营商之间和网内 / 网外用户之间路由呼叫 / 会话。它可以处理来自于任何不具有名称解析功能的网络中的服务器的请求。 CSCP-NRS 可以将 SIP 请求转发到其他地点（无论它们是不是运营商网络中的其他 POP ），通过一个会话边界控制器（ SBC ）转发到另外一个 SIP 网络，或者通过一个媒体网关控制器（例如 Cisco PGW 2200 ）转发到公共交换电话网络（ PSTN ）。 CSCP-NRS 是思科按照 3GPP IMS 标准实施的查询 CSCF （ I-CSCF ）和边界网关控制功能（ BGCF ）。

    Cisco BTS 10200 软交换机

    Cisco BTS 10200 软交换机让电信运营商可以方便地从电路交换升级到分组交换基础设施。 Cisco BTS 10200 具有一组全面的功能集，让电信运营商可以在任何宽带接入网络上为数以百万计的用户提供本地语音服务，以及运营商级的可靠性、服务灵活性和可扩展性。另外，电信运营商可以在升级到分组网络的过程中，优化他们的运营效率和投资。 Cisco BTS 10200 软交换机可以利用信令系统 7 （ SS7 ）、 H.323 和 SIP 建立与 PSTN 的 IP 连接。它已经被全球各地的竞争性运营商和有线网络 MSO 、 DSL 、城域以太网供应商所广泛采用。这些电信运营商致力于为中小型企业提供基于宽带的家庭语音服务和 / 或融合式语音、数据服务。

    在多媒体服务方面， Cisco BTS 10200 软交换机可以与 Cisco CSCP 协作，集成新的多媒体服务。将来， Cisco BTS 10200 将可以进一步支持 IMS 和 PacketCable 2.0 ，提供下列功能：

    部署为物理独立的呼叫管理服务器（ CMS ）或者媒体网关控制器（ MGC ）
    充当 Cisco CSCP-SE 的应用服务器
    通过 SIP 支持呼叫触发，改进服务质量（例如“数字拨号音”）
    支持 ISC 接口与 MS 应用服务器（ AS ）的交互
    通过一个 SIP 路由代理（ Cisco CSCP-NRS ），在位于不同地点的 BTS 10200 软交换机之间提供有效的网内路由。

    Cisco PGW 2200 媒体网关控制器

    Cisco PGW 2200 媒体网关控制器（ MGC ）可以满足思科的服务交换解决方案对于 IMS 的联网要求，让电信运营商能够无缝地在 PSTN 和基于 IMS 的网络之间路由呼叫。 Cisco PGW 2200 支持 TDM 接口和 IP 信令协议之间的互操作性，包括 SS7 、主速率接口（ PRI ）、数字专用网络信令系统（ DPNSS ）、 ITU QSIG 、媒体网关控制协议（ MGCP ）、 SIP 和 H.323 。利用一个范围广泛的全球 PSTN 协议库， Cisco PGW 2200 已经成为目前使用范围最广的、针对 IP 网络的 PSTN 互联平台之一，已经在超过 75 个国家部署。 Cisco PGW 2200 是一个经过现场验证的、运营商级的平台，旨在提供最大限度的互操作性、可靠性和可扩展性。

    Cisco PGW 2200 可以为 Cisco AS5000 通用网关和 Cisco MGX ò 8000 系列媒体网关提供 SS7 互联，将 PSTN 语音和拨号流量分流到 IP 网络。 Cisco PGW 2200 还提供了号码修改、规范化和屏蔽功能，以完善 Cisco IOS 软件的丰富特性和加强它的路由功能。 Cisco PGW 2200 通过与思科媒体网关部署在一起，支持多种应用，例如 VoIP 传输、托管企业语音、语音 VPN 、级联用户交换机（ PBX ），以及针对思科 IP 联系中心的 SS7 互联。

    IMS 组件对应

    针对 IMS 的思科服务交换解决方案包括多款来自思科和合作伙伴的产品，表 1 列出了它们与 IMS 标准的对应关系。

    由针对 IMS 的思科服务交换解决方案支持的服务

   针对 IMS 的思科服务交换解决方案可以帮助电信运营商在同一个独立于接入方式的基础设施上部署实时的、交互式的多媒体服务。尽管它可以提供很多服务，但下一节将着重介绍一些已经利用思科解决方案部署的、市场领先的多媒体服务。

    宽带语音服务

    针对 IMS 的思科服务交换解决方案具有可扩展的基础设施和丰富的电话功能，可以支持迅速增多的宽带语音服务。通过帮助有线网络、 DSL 、城域以太网和 T1/E1 宽带服务供应商在安全、可扩展、透明的平台上开发 IP 电话环境，思科解决方案可以为向 SIP 终端部署实时的 VoIP 通信提供一个明确的发展途径。该解决方案还可以解决在共享接入介质上提供语音服务所面临的各种挑战，例如安全、 QoS 、计费和合法拦截。

    有线网络多媒体通信服务

    将语音、视频和高速互联网接入整合到一起（即所谓的“三网合一”）不仅可以为消费者带来极大的便利，而且能够帮助电信运营商增加收入和降低客户流失率。 Parks Associates 在 2004 年 1 月发布的一份报告表明，尽管每月只比非捆绑式的类似服务少支出 10 美元，仍然有 77% 对 VoIP 感兴趣的宽带家庭希望转而采用三网合一服务。在客户购买三网合一服务之后，他们的撤销服务或者转向另外一个电信运营商的可能性将非常低。 Kagan Research 的报告指出，通过为一组视频和 HSD 服务添加语音服务，可以将客户流失率降低 50% 。

    通过加快 VoIP 服务的推出速度，有线网络运营商可以在提供三网合一服务方面取得先机。北美地区的大部分有线网络 MSO 和很多著名的欧洲有线网络运营商都已经部署了思科有线网络多媒体通信解决方案，以便在他们的有线网络宽带基础设施上提供 VoIP 服务。有线网络 MSO 目前正在利用来自 CableLabs 的 DOCSIS 、 PacketCable 和 PacketCable 多媒体标准，在有线网络中引入 QoS ，从而让他们可以在三网合一服务之外，在他们的 HSD 网络上提供互动游戏、视频通信和其他多媒体服务。另外，有线网络运营商现在可以通过部署功能更加强大的 SIP 基础设施，提供其他一些服务，例如在电视上显示在网状态、即时消息、显示联系人列表，提供地理位置数据，以及支持 SIP 终端等。

    有线网络 MSO 可以通过部署 SIP 平台连接多个不同的网络，从而有效地提供这些高级服务。 CableLabs 通过为 PackeCable 2.0 标准采用基于 IMS SIP 的信令核心证明了这一点。针对 IMS 的思科服务交换解决方案将让有线网络 MSO 可以在一个通用的、标准的基础设施上支持多种应用。该基础设施不仅可以支持 SIP 和 PacketCable ，还能够随着标准的不断发展保护他们的投资。思科解决方案消除了对于单个应用供应商的依赖性。有线网络服务供应商可以在多个应用和网络之间重复使用解决方案组件，从而让 MSO 可以利用 FMC 为用户提供语音、视频和数据服务。

    基于无线网络的即按即说服务

    即按即说（ PTT ）正在成为无线网络上的一种常用的语音服务。通过将蜂窝式移动通信、用户在网状态检测和对讲机式即时通信结合到一起， PTT 让用户可以迅速地发起和参与简短的、突发性的通话和语音会议。很多领先的移动运营商都已经为企业和消费者市场推出了不同版本的 PTT 服务。在 2008 年之前， PTT 蜂窝通信市场的服务销售收入预计将达到 101 亿美元，而用户人数将达到 3.4 亿。（ Wintergreen Research ， 2004 年）

    针对 IMS 的思科服务交换解决方案可以通过在两个或者多个终端之间支持基于 SIP 的 VoIP 连接，帮助无线运营商提供 PTT 服务。电信运营商可以利用底层的 IP 网络，以及 PTT 固有的带宽效率，以少量的额外成本提供新型服务。利用思科解决方案，电信运营商可以将 PTT 服务与其他“ Push-to-X ”服务捆绑到一起，例如视频、多媒体消息、内容共享、在网状态和会议等。

    针对消费者和企业的固定－移动融合（ FMC ）服务

    电信运营商正在寻找新的方法增加收入、降低成本和提高客户忠诚度。现在，企业和消费者用户都需要管理多个电话、电话号码、语音信箱、互联网接入设备和通信帐单。在不久的将来，它们都将被融合到一起。

    FMC 代表了无线和有线设备、服务和网络的融合。对于企业和消费者， FMC 可以提供灵活性、简便性和经济性。针对 IMS 的思科服务交换解决方案可以帮助电信运营商灵活地开发高度可扩展的、跨越固定和移动网络的多媒体通信服务。对于面向消费者网络的宽带和无线运营商，思科已经在提供支持 FMC 的网络基础设施和 Linksys 终端。对于企业市场，思科正在利用能够在 Cisco CallManager 站点和公共无线网络之间漫游的双模 IP 电话，在企业 IP 电话和蜂窝网络之间提供 FMC 。针对 IMS 的思科服务交换解决方案将让运营商可以随时随地，通过任何服务为任何用户服务和内容类型提供 FMC ――从语音到增强的通信服务、视频编辑内容和个人媒体，例如照片、音乐和数据服务。

    为什么选择思科

    通过对全球电信运营商的高度重视，对于创新的大规模投资，广泛的 IP 技术经验，以及可以满足客户的网络和业务需求的全面方案，思科致力于帮助电信运营商尽可能快速、平稳、经济地升级到 IP NGN 。针对 IMS 的思科服务交换解决方案让电信运营商可以在宽带固网和无线基础设施上为消费者和企业提供多媒体服务。利用一组业界领先、运营商级的 IP 解决方案和在部署高度可用的解决方案方面的成功记录，思科为电信运营商带来了向客户提供可靠、可扩展的语音和多媒体通信服务的机会。

    思科对思科 IP NGN 架构进行了扩展，以帮助电信运营商为提供融合、实时的多媒体通信应用部署符合标准的、基于 IMS 的基础平台。在这些成功的思科解决方案的基础上，电信运营商可以提供范围广泛的融合式 IP 多媒体服务。这些服务能够以独具特色的、个性化的方式将语音、视频和数据应用集成到一起。