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自2009年开始，油田通信公司就开始进行软交换网络改造工程，迄今为止，软交换系统已经投产，从目前其发展状况及油田应用情况来看，软交换网络主要应用于固定网络的语音业务领域，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业务，成为巨大的通信需求。在此背景下，我们不得不注意移动通信界提出的概念IMS。
1 IMS技术介绍
IMS，即IP Multimedia Subsystem，中文意义为IP多媒体子系统。本质上说它定义了如何在基于IP的网络上提供多媒体业务的通用网络架构，即实现多媒体业务的建立、维护及管理等功能的网络体系架构。它的核心特点是采用SIP协议进行端到端的呼叫控制。基于SIP的IMS框架通过最大限度重用Internet技术和协议、继承蜂窝移动通信系统特有的网络技术和充分借鉴软交换网络技术，使其能够提供电信级的QoS保证、对业务进行有效而灵活的计费，并具有了融合各类网络综合业务的强大能力。
IMS提供了与接入无关的一种架构，可以为使用2.5G、3G、固定宽带、WLAN等接入的用户提供业务。另外，由于IMS在业务层采用软交换网络的开放式业务提供构架，可以完全支持基于应用服务器的第三方业务提供，这意味着运营商可以在不改变现有的网络结构、不投入任何的设备成本条件下，轻松地开发新的业务，进行应用的升级。总得说来，其基本思想和目标与软交换是一致的，都希望建立基于IP的融合与开放的网络平台。
2 IMS与软交换比较
软交换技术和IMS技术都是支撑下一代网络的核心技术。软交换体系架构和IMS体系架构虽然都采用了应用、控制和承载相互分离的分层架构思想，但IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离。从总体上说，可以把软交换看成事NGN的初级阶段，而IMS是构造固定和移动融合网络架构的目标技术，可以认为是NGN发展的中级阶段。
IMS和软交换的区别主要在于以下几个方面：
1）功能架构
软交换并没有真正的实现业务与控制的严格分离，仍然承担了传统交换机基本电信业务、补充业务、承载业务等的提供，只是在提供更加灵活的智能业务和通过Parlay接口的增值业务方面有了一定的发展；而IMS定义了标准的基于SIP协议的服务器控制接口，严格的实现了业务层与控制层的彻底分离，IMS的核心控制网元提供基础能力支持，包括用户注册、地址解析和路由、安全、计费、SIP压缩等，不再处理相关业务逻辑，而是通过分析用户签约数据的IFC来触发到规则指定的AS，然后由AS完成相关业务逻辑的处理。
2）网络架构
软交换网络体系基于主从控制的特点，使得其与具体的接入手段关系密切，而IMS体系由于终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议，IP技术与承载媒体无关的特性使得IMS体系可以支持各类接入方式，从而使得IMS的应用范围从最初始的移动网逐步扩大到固定领域。所以，软交换系统并没有完整的网络架构的定义，在实际部署时，软交换设备会作为一个物理部件去部署。IMS定义的子系统却是一个网络架构，考虑了用户移动性需求，在用户注册、路由寻址等方面考虑了更多的分离性，同时基于对业务开放性的要求，在業务提供方面也采用了业务处理与业务分发分离的架构，因此，IMS的各功能实体体现了更多的开放性和灵活性。
3）协议应用
在软交换中，SIP只是可用于呼叫控制的多种协议的一种，我们更多使用MGCP和H.248协议。IMS全部采用SIP协议作为呼叫控制和业务控制的信令，也是对SIP协议的全面应用。这在继承了软交换特点的同时，使得IMS具有更加开放的分层结构和完整的系统，可以用于组建大网，同时业务能力更加强大，可以开发基于会话的下一代多媒体业务网。
4）用户数据管理
IMS起源于移动通信网络的应用，因此充分考虑对移动性的支持，用户数据全部集中在HSS（归属用户服务器）中，进而可以实现固定、移动、宽带等多种网络用户数据的融合，使用户属性的交互更加方便，为移动网固网融合奠定了基础。
3 软交换过渡到IMS的必要性
软交换注重物理上的实现，网络中只有软交换设备一个中央控制点，无论是语音还是多媒体业务都由它控制，阻碍了组网的灵活性，尤其是在组建大网时，暴露其局限性。而同样作为控制层技术的IMS，不是先规定一个物理设备然后根据设备的能力去构建物理实体，而是先分析业务需求，随后设计挑选实体，再构建完整的业务网。所以从技术趋势来看，开放与融合程度更高的IMS则代表了未来的发展方向，代表着固定与移动网络融合的趋势。
4 油田软交换到IMS的演进方案
由于油田软交换系统合理继承了PSTN的业务模式，所以在网络演进的过程当中，将有相当长的一段时期内必须要继承现有的业务，保留现有用户的使用习惯。
从软交换系统演进到IMS系统有两个前提：
1）保证现有通信网络业务的正常运行
目前油田通信固话用户占有相当大的比例，演进的过程中要充分考虑到不能影响现有用户的使用，既不能影响现有网络业务的运营，又可以让用户得到新的业务体验。
2）IMS技术已得到国内外业界充分验证，具备商用能力
随着IMS技术不断标准化，国内外通信运营商已搭建多个IMS试用商业网络，为软交换演进到IMS打下了坚实的基础。在满足以上两个前提下，软交换演进到IMS网络有以下两种方式：
① 直接演进方式
直接演进方式是将现网中的软交换系统直接升级到IMS架构：将现网软交换升级到IMS域内的AGCF、MGCF、SGF、PES/PSS APP等相关实体，用来实现PSTN业务和PSTN互通功能。并补充相应的IMS中的CSCF（呼叫会话控制，实现多媒体呼叫控制）等网元，将现网软交换网络直接升级为IMS网络，从而实现IMS网络开放的多媒体业务。 ② 重叠演进方式
重叠演进方式是在不影响现有软交换网络的基础上叠加一个完整的IMS网络，实现双核控制。IMS网络主要实现各种多媒体数据业务，软交换网络处理语音业务和智能网业务，现有软交换网络和新建的IMS两个网络会在一段时间内长期共存。发展后期逐渐将语音业务也转移到IMS网络，待IMS系统成熟后，软交换逐步升级为IMS域内的AGCF、MGCF、SGF、PES/PSS APP等相关实体，用来实现PSTN业务和PSTN互通功能，同时将用户逐渐从软交换网络向IMS网络转变。
在这种方式下，IMS网络的所有设备均为新建，网络中出现两个核心控制设备，两个网络之间可以通过SIP协议互通，或者通过PLMN互通。在这种演进方式情况下，原软交换仍然正常处理基本的语音相关业务，新建的IMS网络主要完成对NGN非会话类多媒体业务的处理，网络发展的后期逐步将语音业务迁移到IMS网络，进而实现最终的演进。
通过下表综合分析，可以看出如果采用第一种演进方式的话，由于其改造难度较大、现有业务将受一定影响、演进后维护难度较大。所以不建议采用此方案。反观第二种演进方式采用“分步走”的策略，新建一套IMS系统，进行新业务需求的测试，系统测试成功后，待IMS网络逐步成熟后将现有油田软交换用户向IMS系统进行迁移。综合考虑第二种演进方式的风险较小，可以保证网络的平滑演进，对现网业务影响也较小。
5 油田软交换向IMS演进的经济效益
近年来，移动和宽带业务为各大运营商带来了丰厚的回报，根据各地区采集数据显示，与移动和宽带直接相关的收入和投资的比例将高达80%以上。目前油田软交换系统只是初步具备宽带业务的能力，业务方面主要以提供基本业务、补充业务、智能业务为主，但其多媒体能力有限，不能满足用户对多媒体业务发展的要求。而IMS正好可以弥补软交换这方面的不足，具有多媒体业务的提供能力：如PoC（Push-to-talk over Cellular），即时消息（Instant Message），聊天（Chat），呈现业务（Presence），群组（Group），多媒体会议，IPTV等等。IMS提供的是业务能力，业务应用可以跟据应用需要組合自由地调用各种业务引擎，真正实现了垂直业务提供到水平提供的转换。
6 结束语
IMS作为一种网络框架结构的标准，目前在现有网络中的应用还不多；但是作为移动接入和固定接入的融合的统一架构，IMS却是未来通信网进一步发展和演进的方向，它提供的丰富的业务能力将使油田通信的发展展开新的篇章。
参考文献：
[1]吕振华，NGN中的软交换和IMS技术的比较与分析[M].邮电设计技术，2007.5-8.
[2]韩静，下一代网络的演进从Softswitch到IMS[M].光通信研究，2005.1-5
[3]顾维青，软交换向IMS的演进分析[M].通信管理域技术，2007.20-23.
1 IMS技术介绍
IMS，即IP Multimedia Subsystem，中文意义为IP多媒体子系统。本质上说它定义了如何在基于IP的网络上提供多媒体业务的通用网络架构，即实现多媒体业务的建立、维护及管理等功能的网络体系架构。它的核心特点是采用SIP协议进行端到端的呼叫控制。基于SIP的IMS框架通过最大限度重用Internet技术和协议、继承蜂窝移动通信系统特有的网络技术和充分借鉴软交换网络技术，使其能够提供电信级的QoS保证、对业务进行有效而灵活的计费，并具有了融合各类网络综合业务的强大能力。
IMS提供了与接入无关的一种架构，可以为使用2.5G、3G、固定宽带、WLAN等接入的用户提供业务。另外，由于IMS在业务层采用软交换网络的开放式业务提供构架，可以完全支持基于应用服务器的第三方业务提供，这意味着运营商可以在不改变现有的网络结构、不投入任何的设备成本条件下，轻松地开发新的业务，进行应用的升级。总得说来，其基本思想和目标与软交换是一致的，都希望建立基于IP的融合与开放的网络平台。
2 IMS与软交换比较
软交换技术和IMS技术都是支撑下一代网络的核心技术。软交换体系架构和IMS体系架构虽然都采用了应用、控制和承载相互分离的分层架构思想，但IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离。从总体上说，可以把软交换看成事NGN的初级阶段，而IMS是构造固定和移动融合网络架构的目标技术，可以认为是NGN发展的中级阶段。
IMS和软交换的区别主要在于以下几个方面：
1）功能架构
软交换并没有真正的实现业务与控制的严格分离，仍然承担了传统交换机基本电信业务、补充业务、承载业务等的提供，只是在提供更加灵活的智能业务和通过Parlay接口的增值业务方面有了一定的发展；而IMS定义了标准的基于SIP协议的服务器控制接口，严格的实现了业务层与控制层的彻底分离，IMS的核心控制网元提供基础能力支持，包括用户注册、地址解析和路由、安全、计费、SIP压缩等，不再处理相关业务逻辑，而是通过分析用户签约数据的IFC来触发到规则指定的AS，然后由AS完成相关业务逻辑的处理。
2）网络架构
软交换网络体系基于主从控制的特点，使得其与具体的接入手段关系密切，而IMS体系由于终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议，IP技术与承载媒体无关的特性使得IMS体系可以支持各类接入方式，从而使得IMS的应用范围从最初始的移动网逐步扩大到固定领域。所以，软交换系统并没有完整的网络架构的定义，在实际部署时，软交换设备会作为一个物理部件去部署。IMS定义的子系统却是一个网络架构，考虑了用户移动性需求，在用户注册、路由寻址等方面考虑了更多的分离性，同时基于对业务开放性的要求，在業务提供方面也采用了业务处理与业务分发分离的架构，因此，IMS的各功能实体体现了更多的开放性和灵活性。
3）协议应用
在软交换中，SIP只是可用于呼叫控制的多种协议的一种，我们更多使用MGCP和H.248协议。IMS全部采用SIP协议作为呼叫控制和业务控制的信令，也是对SIP协议的全面应用。这在继承了软交换特点的同时，使得IMS具有更加开放的分层结构和完整的系统，可以用于组建大网，同时业务能力更加强大，可以开发基于会话的下一代多媒体业务网。
4）用户数据管理
IMS起源于移动通信网络的应用，因此充分考虑对移动性的支持，用户数据全部集中在HSS（归属用户服务器）中，进而可以实现固定、移动、宽带等多种网络用户数据的融合，使用户属性的交互更加方便，为移动网固网融合奠定了基础。
3 软交换过渡到IMS的必要性
软交换注重物理上的实现，网络中只有软交换设备一个中央控制点，无论是语音还是多媒体业务都由它控制，阻碍了组网的灵活性，尤其是在组建大网时，暴露其局限性。而同样作为控制层技术的IMS，不是先规定一个物理设备然后根据设备的能力去构建物理实体，而是先分析业务需求，随后设计挑选实体，再构建完整的业务网。所以从技术趋势来看，开放与融合程度更高的IMS则代表了未来的发展方向，代表着固定与移动网络融合的趋势。
4 油田软交换到IMS的演进方案
由于油田软交换系统合理继承了PSTN的业务模式，所以在网络演进的过程当中，将有相当长的一段时期内必须要继承现有的业务，保留现有用户的使用习惯。
从软交换系统演进到IMS系统有两个前提：
1）保证现有通信网络业务的正常运行
目前油田通信固话用户占有相当大的比例，演进的过程中要充分考虑到不能影响现有用户的使用，既不能影响现有网络业务的运营，又可以让用户得到新的业务体验。
2）IMS技术已得到国内外业界充分验证，具备商用能力
随着IMS技术不断标准化，国内外通信运营商已搭建多个IMS试用商业网络，为软交换演进到IMS打下了坚实的基础。在满足以上两个前提下，软交换演进到IMS网络有以下两种方式：
① 直接演进方式
直接演进方式是将现网中的软交换系统直接升级到IMS架构：将现网软交换升级到IMS域内的AGCF、MGCF、SGF、PES/PSS APP等相关实体，用来实现PSTN业务和PSTN互通功能。并补充相应的IMS中的CSCF（呼叫会话控制，实现多媒体呼叫控制）等网元，将现网软交换网络直接升级为IMS网络，从而实现IMS网络开放的多媒体业务。 ② 重叠演进方式
重叠演进方式是在不影响现有软交换网络的基础上叠加一个完整的IMS网络，实现双核控制。IMS网络主要实现各种多媒体数据业务，软交换网络处理语音业务和智能网业务，现有软交换网络和新建的IMS两个网络会在一段时间内长期共存。发展后期逐渐将语音业务也转移到IMS网络，待IMS系统成熟后，软交换逐步升级为IMS域内的AGCF、MGCF、SGF、PES/PSS APP等相关实体，用来实现PSTN业务和PSTN互通功能，同时将用户逐渐从软交换网络向IMS网络转变。
在这种方式下，IMS网络的所有设备均为新建，网络中出现两个核心控制设备，两个网络之间可以通过SIP协议互通，或者通过PLMN互通。在这种演进方式情况下，原软交换仍然正常处理基本的语音相关业务，新建的IMS网络主要完成对NGN非会话类多媒体业务的处理，网络发展的后期逐步将语音业务迁移到IMS网络，进而实现最终的演进。
通过下表综合分析，可以看出如果采用第一种演进方式的话，由于其改造难度较大、现有业务将受一定影响、演进后维护难度较大。所以不建议采用此方案。反观第二种演进方式采用“分步走”的策略，新建一套IMS系统，进行新业务需求的测试，系统测试成功后，待IMS网络逐步成熟后将现有油田软交换用户向IMS系统进行迁移。综合考虑第二种演进方式的风险较小，可以保证网络的平滑演进，对现网业务影响也较小。
5 油田软交换向IMS演进的经济效益
近年来，移动和宽带业务为各大运营商带来了丰厚的回报，根据各地区采集数据显示，与移动和宽带直接相关的收入和投资的比例将高达80%以上。目前油田软交换系统只是初步具备宽带业务的能力，业务方面主要以提供基本业务、补充业务、智能业务为主，但其多媒体能力有限，不能满足用户对多媒体业务发展的要求。而IMS正好可以弥补软交换这方面的不足，具有多媒体业务的提供能力：如PoC（Push-to-talk over Cellular），即时消息（Instant Message），聊天（Chat），呈现业务（Presence），群组（Group），多媒体会议，IPTV等等。IMS提供的是业务能力，业务应用可以跟据应用需要組合自由地调用各种业务引擎，真正实现了垂直业务提供到水平提供的转换。
6 结束语
IMS作为一种网络框架结构的标准，目前在现有网络中的应用还不多；但是作为移动接入和固定接入的融合的统一架构，IMS却是未来通信网进一步发展和演进的方向，它提供的丰富的业务能力将使油田通信的发展展开新的篇章。
参考文献：
[1]吕振华，NGN中的软交换和IMS技术的比较与分析[M].邮电设计技术，2007.5-8.
[2]韩静，下一代网络的演进从Softswitch到IMS[M].光通信研究，2005.1-5
[3]顾维青，软交换向IMS的演进分析[M].通信管理域技术，2007.20-23.