IMS在油田通信交換網演進的探討

梁倩 黃剛 高振明

［摘要］ 本文介紹了NGN的發展歷程，探討了IMS體系結構及其優點，并在綜合考慮油田業務發展需求和現有網絡架構的基礎上，分析了通信網絡的演進策略以及IMS在網絡融合和演進中的角色和地位，最后提出了軟交換網絡向IMS演進的方案，為今后油田通信交換網制定網絡演進策略提供參考。

［關鍵詞］ NGN;軟交換;IMS

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 08. 039

［中圖分類號］F270.7；TN915.9［文獻標識碼］A［文章編號］1673 - 0194（2012）08- 0060- 01

1引言

軟交換在油田通信交換網的應用，改變了傳統程控交換機集成、封閉的系統結構，減少了中繼互聯的復雜性，簡化了網絡層次架構，提高了網絡資源利用率，降低了承載網的成本。軟交換通過承載與控制的有效分離，構成了一個分布式的系統結構，便于新業務和新應用的開發和部署，使整體建網成本大大降低，網絡易于升級，快速實現了低成本全網業務統一覆蓋。

ＩＭＳ（ＩＰ多媒體子系統）的提出為下一代基于ＩＰ的網絡提供了面向分組數據包交換的多媒體服務及平臺，它的核心特點是基于ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ ＩｎｉｔｉａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）協議和接入的無關性。由于采用ＳＩＰ作為核心控制協議，并通過ＳＩＰ進行業務管理，ＩＭＳ可以充分利用ＳＩＰ的優勢，更快速更靈活地開發管理移動多媒體業務。

2ＮＧＮ、軟交換與ＩＭＳ

２．１ ＮＧＮ

下一代網絡ＮＧＮ（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）是指基于分組技術的網絡，能夠利用多種寬帶和具有ＱｏＳ支持能力的傳輸技術，業務相關功能與底層傳輸相關技術相互獨立，能夠讓用戶自由接入不同的業務提供環境，能夠支持通用移動性，從而向用戶提供一致的和無處不在的業務。ＮＧＮ采用分層結構，包括業務層、控制層、傳輸層以及用戶終端，能提供多種業務類型，有語音、數據、視頻、多媒體等。

２．２ 軟交換

以控制和承載分離為基本特征的軟交換技術，可以理解為一種分層、開放的ＮＧＮ體系結構，是ＮＧＮ核心控制層技術之一。軟交換實際上是“控制”，而非“交換”，因為“交換”更多體現在承載層，“軟交換網是下一代語音網或下一代分組通信網”的說法可能更貼切。

２．３ ＩＭＳ

ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）即ＩＰ多媒體子系統，由３ＧＰＰ標準組織在Ｒ５版本基礎上提出，是在基于ＩＰ的網絡上提供多媒體業務的通用網絡架構。Ｒ５版本主要定義了ＩＭＳ的核心結構、網元功能、接口和流程等內容；Ｒ６版本對ＩＭＳ進行了完善，增加了部分ＩＭＳ業務特性、ＩＭＳ與其他網絡的互通規范和無線局域網（ＷＬＡＮ）接入等特性；Ｒ７版本加強了對固定、移動融合的標準化制定，要求ＩＭＳ支持ｘＤＳＬ、ｃａｂｌｅ等固定接入方式。

綜上所述，軟交換和ＩＭＳ是固網向ＮＧＮ演進的不同階段。ＩＭＳ不僅繼承了軟交換的技術特點，如控制和承載相分離、智能終端接入和開放業務環境提供，而且還進一步發展了軟交換的技術特點，如體系架構的開放性、端到端的全ＩＰ架構、完全基于ＳＩＰ的呼叫控制、用戶數據的集中管理、對智能終端完善的控制機制、強大的多媒體業務提供能力等。此外，ＩＭＳ在標準化程度、移動性支持、接入無關性、ＱｏＳ等方面也較軟交換有了很大提高。

3ＩＭＳ體系研究

ＩＭＳ體系結構和ＣＳＣＦ的設計利用了軟交換技術，實現了業務與控制相分離、呼叫控制與媒體傳輸相分離。

在ＩＭＳ體系結構中，最底層為承載層，用于提供ＩＭＳ ＳＩＰ會話的接入和傳輸，承載網必須是基于分組交換的。無論具體采用哪一種接入方式，只要基于ＩＰ技術，所有的ＩＭＳ用戶信令就可以很好地傳送到控制層。

中間層為信令控制層，由網絡控制服務器組成，負責管理呼叫或會話設置、修改和釋放，所有ＩＰ多媒體業務的信令控制都在這一層完成。主要的功能實體有ＣＳＣＦ、ＨＳＳ、ＭＧＣＦ等，這些網元執行不同的角色，如信令控制服務器、數據庫、媒體網關服務器等，協同完成信令層面的處理功能，如ＳＩＰ會話的建立、釋放。這一層僅對ＩＭＳ信令負責，最終的ＩＭＳ業務流不經過這一層，完全通過底層的承載層做路由實現端到端通信。

最上面一層是應用層，由應用服務器和內容服務器組成，負責為用戶提供ＩＭＳ增值業務。既可以自行開發一些基于ＳＩＰ的應用，通過標準ＳＩＰ接口與ＩＭＳ系統連接；同時，為了支持第三方開發，可以將某些業務能力公開，向第三方提供ＡＰＩ接口。

4軟交換向ＩＭＳ的網絡演進

軟交換網絡體系基于主從控制的特點，使得其與具體的接入手段關系密切，而ＩＭＳ體系由于終端與核心側采用基于ＩＰ承載的ＳＩＰ協議通信，ＩＰ技術與承載媒體無關的特性，使得ＩＭＳ體系可以支持各種接入方式。從長遠來看，ＩＭＳ將是網絡發展的必然。

現網軟交換系統已經帶有用戶，從現網軟交換系統向ＩＭＳ的演進有兩個前提：

（1）保證現有業務的正常運行；

（2）ＩＭＳ技術已經得到充分驗證，具備商用能力。

首先新建一套ＩＭＳ系統，引入新的網元設備，實現寬帶智能終端的接入，并增加業務平臺服務器，實現多媒體業務、智能網業務等功能，由軟交換系統負責現有語音業務的處理，新建ＩＭＳ負責向用戶提供有特色的多媒體業務，如統一Ｃｅｎｔｒｅｘ業務、多媒體彩鈴、多媒體會議、即時消息／呈現／群組、高清會議、高清ＩＰＴＶ、高清視頻電話、融合視訊等等；然后在新建的ＩＭＳ試驗網中新建一套小容量ＡＧＣＦ網元設備，實現基于ＩＭＳ的ＰＥＳ功能，驗證軟交換向ＩＭＳ的演進過程中對ＰＳＴＮ語音業務的繼承程度；最后待新建的ＩＭＳ網絡測試試用穩定后，將現網中的軟交換機升級為ＩＭＳ網絡中的ＡＧＣＦ或ＭＧＣＦ，將用戶數據割接至ＨＳＳ，將業務邏輯割接至應用服務器，并逐步實現統一計費、統一網管。

5結束語

從技術發展水平來看，軟交換網絡與ＩＭＳ網絡的融合是大勢所趨。但通過對現網軟交換向ＩＭＳ演進的分析，結合當前的國際規范、技術水平、廠家提供設備等情況來看，ＩＭＳ網絡完全兼容現網軟交換還是存在一定問題的，還需要進一步研究相關技術問題的解決方案。不過從網絡長遠發展的角度考慮，非常有必要開始進行相關技術方案的試驗，并進行相關技術儲備，為今后網絡融合奠定基礎。相信不遠的將來，ＩＭＳ網絡與現網軟交換必將實現真正意義上的融合。