软交换与IMS技术探讨

软交换与IMS技术探讨

张燕

长江南京通信管理局 

摘要：本文从下一代网络（NGN）和长江航运程控电话自动交换网现状着手，简介了软交换与IMS技术，并将它们进行了比较，从两网融合演进的趋势性阐述了长江航运程控电话自动交换网改造升级的过渡方案，从而对软交换与IMS技术更进一步进行了探讨。

关键词：软交换（SS）　IP　多媒体子系统（IMS） 网络融合　演进

1、引言

随着互联网的蓬勃发展和社会经济的信息化，数据及多媒体业务将迅速超越传统语音务，成为巨大的通信需求。早期以软交换为核心的NGN架构比较适合传统的固网向下一代网络的演进，目前业界普遍认为，IMS将取代软交换，成为NGN业务层的核心控制技术。

2、长江航运程控电话自动交换网现状

长江航运程控电话自动交换网运转多年，部分设备已接近使用年限，进入故障频发期，随着IMS等新技术的不断发展成熟，程控交换技术逐渐被市场所淘汰，部分程控交换设备已经停产，维修服务无法保障；同时，由于程控交换技术的封闭性，该网络无法与长航系统内部其它通信网络和信息系统实现融合以及数据的整合，极大地降低了协同办公效率，尤其影响了移动执法、协同监管、应急联动等类型工作的开展，越来越难以满足长航系统日益增长的业务需要。

随着现有电话交换网程控交换机的老化和淘汰，为提高长江水上安全通信保障能力，长江海事局已采取相应技术手段开展试点应用，搭建了软交换网络，即在泸州、重庆、武汉3个分支机构分别设立了软交换控制中心，各建设了一套软交换系统。目前，泸州的软交换控制中心已经建成，系统运行良好，原有的程控电话交换业务完全依托该软交换系统完成；重庆、武汉的软交换系统正在局部节点进行试运行，程控交换业务则以现有程控交换机为主，同时利用软交换系统作为备份。采用软交换系统在一定程度上提高了长航水上安全通信的保障能力，但软交换技术作为电路交换网向分组网演进的过渡方案，目前已逐渐被IMS技术所替代。基于上述因素，长江海事局信息中心拟采用IMS技术对现有长江航运程控电话自动交换网进行全面的升级改造，逐步承担长江航运的全部音频通信业务并实现与其他种类通信方式的互联互通。

3、软交换、IMS 技术
　　软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫控制与承载的分离。从广义上讲，软交换泛指一种体系结构，它包括四个功能层面：接入层、核心传输层、控制层和应用层。在NGN 的组成元素中，软交换是一个重要组件，是新老网络实现融合的枢纽，是NGN 业务的控制核心

IMS（IP Multimedia Subsystem）是IP 多媒体系统，是一种全新的多媒体业务形式。IMS 不仅可将单一类型的移动网络融合到全IP, 还是融合固定网、移动网和企业网的基础。5  软4、交换与IMS技术的比较

从目前已有的技术来看，软交换和IMS 是下一代交换网络两种比较适合的网络技术。前者用于NGN 初级阶段；后者是实现固定和移动融合的目标技术。如果从采用的基础技术上看，IMS 和软交换有很大的相似性：都是基于IP 分组网；都实现了控制与承载的分离；大部分的协议都是相似或者完全相同的；许多网关设备和终端设备甚至是可以通用的。由于IMS 只是NGN 的一个子系统，因此目前基于IMS 研究的NGN 都注重网络功能实体，而软交换更加注重物理实体的具体实现，是NGN 最现实的实现方式之一。
　　软交换和IMS 是固网向NGN 演进的不同阶段，但实现的目标是一致的，都是构建一个基于分组、层次分明、控制与承载分离、开放的下一代交换网络。不同点在于软交换技术提出较早，主要针对电话语音业务、IP 接入、非IP 接入以及与PSTN、VOIP 互通等方面，但对移动性管理、多媒体和增值业务的提供却考虑不多，故缺乏整体标准。IMS 在继承了软交换技术的基础上，进一步发展了软交换的技术特点，如体系架构的开放性、端到端的全IP架构、完全基于会话启动协议(SIP)的呼叫控制、用户数据的集中管理、对智能终端完善的控制机制、强大的多媒体业务提供能力等。此外，IMS 在标准化程度、移动性支持、接入无关性、QoS 等方面都比软交换有了很大提高。
5软交换向IMS 演进

IMS 本质上仍属于软交换技术范畴，但网络更加分布化，符合NGN 的发展方向。软交换和IMS 是固网向NGN 发展的不同阶段。由于软交换对传统电话网继承的无缝性，所以在传统电话网向分组化、宽带化和智能化演进的过程中，软交换成为其不可逾越的阶段，同时IMS 在支持固网方面仍存在许多问题，所以软交换与IMS 将会在很长时间内共存。但由于IMS 的诸多优点及其不断地成熟，软交换网络会逐渐向 IMS 过渡并实现网络的最终融合。
　　一方面，软交换是不可跨越的一个阶段。IMS 的初衷是在移动的PS 基础上提供多媒体能力，随着IMS 在标准及技术运营模式上的逐步成熟，成为目前固定网和移动网走向融合的理想架构。软交换作为一个发展阶段是无法跨越的，但软交换毕竟只是初级阶段，IMS才是理想的目标架构。所以，IMS 应该会以重叠方式引入，软交换和IMS 会以互通方式长期共存。从长远看，IMS 将来会融合软交换。

　　另一方面，实现融合是长期目标。IMS 的引入与接入、承载、控制、业务、支撑等网络各层面相关，同时也给终端改造、宽带的发展策略、运营模式、商业模式以及监管政策带来了挑战，因此运营商还是需要因地制宜地根据需求加以选择，实现融合是一个长期的目标，涉及的因素很多。IMS 只是在网络和业务层面提供了融合技术的可能性，具体的可行性、经济性、复杂性和可管理性还需要做进一步的深入研究。

6、长江航运程控电话自动交换网过渡方案

基于对原有投资的保护以及建设初期长航通信网稳定性和安全性考虑，现有电话自动交换网改造升级可能将分阶段进行。

在建设初期采用叠加网的组网方式，即传统电路交换网的网络架构保持不变，同时新增一套IMS系统，采用双网并行的方式。对于新增用户采用IMS系统，对于老用户则采取分批迁移的过渡方案。对于需求迫切，故障频发的站点用户先期迁移到IMS系统，未迁移的用户则仍由原有的程控交换系统来控制。通过综合媒体网关（中继网关、信令网关）的协议转换实现IMS系统域内用户与传统程控电话交换域内用户的互通。

对于软交换用户来说，由于软交换与IMS均是基于IP的网络架构，可将软交换设备作为IMS网络的AGCF接入网关控制单元进行互联，由IMS核心设备进行统一管理，随着软交换设备的逐渐老化退网，可采用与上述程控交换网络同样的方式进行用户的迁移。

IMS系统建设的中后期，随着各个站点IMS系统的建设完善，传统程控交换设备和软交换设备将逐步退网，IMS系统将完全取代传统的程控交换系统和软交换系统，最终实现所有呼叫由IMS系统统一控制和处理。

7、结束语

对于传统电路交换网与软交换网并存的长江航运程控电话自动交换网，采用演进过渡的方式实现基于IMS的全业务NGN网络，可以节约投资，减小网络改造升级风险，降低运营成本。

参考文献

[1] 软交换平滑演进到IMS. 中兴通讯股份有限公司

[2] 软交换和IMS. 中兴通讯股份有限公司