梁倩 黃剛 高振明

［摘要］ 本文介紹了NGN的發(fā)展歷程，探討了IMS體系結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點(diǎn)，并在綜合考慮油田業(yè)務(wù)發(fā)展需求和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，分析了通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)策略以及IMS在網(wǎng)絡(luò)融合和演進(jìn)中的角色和地位，最后提出了軟交換網(wǎng)絡(luò)向IMS演進(jìn)的方案，為今后油田通信交換網(wǎng)制定網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略提供參考。

［關(guān)鍵詞］ NGN;軟交換;IMS

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

［中圖分類號(hào)］F270.7；TN915.9［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673 - 0194（2012）08- 0060- 01

1引言

軟交換在油田通信交換網(wǎng)的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)程控交換機(jī)集成、封閉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少了中繼互聯(lián)的復(fù)雜性，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)層次架構(gòu)，提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率，降低了承載網(wǎng)的成本。軟交換通過(guò)承載與控制的有效分離，構(gòu)成了一個(gè)分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，便于新業(yè)務(wù)和新應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和部署，使整體建網(wǎng)成本大大降低，網(wǎng)絡(luò)易于升級(jí)，快速實(shí)現(xiàn)了低成本全網(wǎng)業(yè)務(wù)統(tǒng)一覆蓋。

ＩＭＳ（ＩＰ多媒體子系統(tǒng)）的提出為下一代基于ＩＰ的網(wǎng)絡(luò)提供了面向分組數(shù)據(jù)包交換的多媒體服務(wù)及平臺(tái)，它的核心特點(diǎn)是基于ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ ＩｎｉｔｉａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）協(xié)議和接入的無(wú)關(guān)性。由于采用ＳＩＰ作為核心控制協(xié)議，并通過(guò)ＳＩＰ進(jìn)行業(yè)務(wù)管理，ＩＭＳ可以充分利用ＳＩＰ的優(yōu)勢(shì)，更快速更靈活地開(kāi)發(fā)管理移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。

2ＮＧＮ、軟交換與ＩＭＳ

２．１ ＮＧＮ

下一代網(wǎng)絡(luò)ＮＧＮ（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）是指基于分組技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，能夠利用多種寬帶和具有ＱｏＳ支持能力的傳輸技術(shù)，業(yè)務(wù)相關(guān)功能與底層傳輸相關(guān)技術(shù)相互獨(dú)立，能夠讓用戶自由接入不同的業(yè)務(wù)提供環(huán)境，能夠支持通用移動(dòng)性，從而向用戶提供一致的和無(wú)處不在的業(yè)務(wù)。ＮＧＮ采用分層結(jié)構(gòu)，包括業(yè)務(wù)層、控制層、傳輸層以及用戶終端，能提供多種業(yè)務(wù)類型，有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、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(shù)，可以理解為一種分層、開(kāi)放的ＮＧＮ體系結(jié)構(gòu)，是ＮＧＮ核心控制層技術(shù)之一。軟交換實(shí)際上是“控制”，而非“交換”，因?yàn)椤敖粨Q”更多體現(xiàn)在承載層，“軟交換網(wǎng)是下一代語(yǔ)音網(wǎng)或下一代分組通信網(wǎng)”的說(shuō)法可能更貼切。

２．３ ＩＭＳ

ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）即ＩＰ多媒體子系統(tǒng)，由３ＧＰＰ標(biāo)準(zhǔn)組織在Ｒ５版本基礎(chǔ)上提出，是在基于ＩＰ的網(wǎng)絡(luò)上提供多媒體業(yè)務(wù)的通用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。Ｒ５版本主要定義了ＩＭＳ的核心結(jié)構(gòu)、網(wǎng)元功能、接口和流程等內(nèi)容；Ｒ６版本對(duì)ＩＭＳ進(jìn)行了完善，增加了部分ＩＭＳ業(yè)務(wù)特性、ＩＭＳ與其他網(wǎng)絡(luò)的互通規(guī)范和無(wú)線局域網(wǎng)（ＷＬＡＮ）接入等特性；Ｒ７版本加強(qiáng)了對(duì)固定、移動(dòng)融合的標(biāo)準(zhǔn)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(wǎng)向ＮＧＮ演進(jìn)的不同階段。ＩＭＳ不僅繼承了軟交換的技術(shù)特點(diǎn)，如控制和承載相分離、智能終端接入和開(kāi)放業(yè)務(wù)環(huán)境提供，而且還進(jìn)一步發(fā)展了軟交換的技術(shù)特點(diǎn)，如體系架構(gòu)的開(kāi)放性、端到端的全ＩＰ架構(gòu)、完全基于ＳＩＰ的呼叫控制、用戶數(shù)據(jù)的集中管理、對(duì)智能終端完善的控制機(jī)制、強(qiáng)大的多媒體業(yè)務(wù)提供能力等。此外，ＩＭＳ在標(biāo)準(zhǔn)化程度、移動(dòng)性支持、接入無(wú)關(guān)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(jié)構(gòu)和ＣＳＣＦ的設(shè)計(jì)利用了軟交換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)與控制相分離、呼叫控制與媒體傳輸相分離。

在ＩＭＳ體系結(jié)構(gòu)中，最底層為承載層，用于提供ＩＭＳ ＳＩＰ會(huì)話的接入和傳輸，承載網(wǎng)必須是基于分組交換的。無(wú)論具體采用哪一種接入方式，只要基于ＩＰ技術(shù)，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(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器組成，負(fù)責(zé)管理呼叫或會(huì)話設(shè)置、修改和釋放，所有ＩＰ多媒體業(yè)務(wù)的信令控制都在這一層完成。主要的功能實(shí)體有ＣＳＣＦ、ＨＳＳ、ＭＧＣＦ等，這些網(wǎng)元執(zhí)行不同的角色，如信令控制服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、媒體網(wǎng)關(guān)服務(wù)器等，協(xié)同完成信令層面的處理功能，如ＳＩＰ會(huì)話的建立、釋放。這一層僅對(duì)ＩＭＳ信令負(fù)責(zé)，最終的ＩＭＳ業(yè)務(wù)流不經(jīng)過(guò)這一層，完全通過(guò)底層的承載層做路由實(shí)現(xiàn)端到端通信。

最上面一層是應(yīng)用層，由應(yīng)用服務(wù)器和內(nèi)容服務(wù)器組成，負(fù)責(zé)為用戶提供ＩＭＳ增值業(yè)務(wù)。既可以自行開(kāi)發(fā)一些基于ＳＩＰ的應(yīng)用，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)ＳＩＰ接口與ＩＭＳ系統(tǒng)連接；同時(shí)，為了支持第三方開(kāi)發(fā)，可以將某些業(yè)務(wù)能力公開(kāi)，向第三方提供ＡＰＩ接口。

4軟交換向ＩＭＳ的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

軟交換網(wǎng)絡(luò)體系基于主從控制的特點(diǎn)，使得其與具體的接入手段關(guān)系密切，而ＩＭＳ體系由于終端與核心側(cè)采用基于ＩＰ承載的ＳＩＰ協(xié)議通信，ＩＰ技術(shù)與承載媒體無(wú)關(guān)的特性，使得ＩＭＳ體系可以支持各種接入方式。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，ＩＭＳ將是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然。

現(xiàn)網(wǎng)軟交換系統(tǒng)已經(jīng)帶有用戶，從現(xiàn)網(wǎng)軟交換系統(tǒng)向ＩＭＳ的演進(jìn)有兩個(gè)前提：

（1）保證現(xiàn)有業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行；

（2）ＩＭＳ技術(shù)已經(jīng)得到充分驗(yàn)證，具備商用能力。

首先新建一套ＩＭＳ系統(tǒng)，引入新的網(wǎng)元設(shè)備，實(shí)現(xiàn)寬帶智能終端的接入，并增加業(yè)務(wù)平臺(tái)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)等功能，由軟交換系統(tǒng)負(fù)責(zé)現(xiàn)有語(yǔ)音業(yè)務(wù)的處理，新建ＩＭＳ負(fù)責(zé)向用戶提供有特色的多媒體業(yè)務(wù)，如統(tǒng)一Ｃｅｎｔｒｅｘ業(yè)務(wù)、多媒體彩鈴、多媒體會(huì)議、即時(shí)消息／呈現(xiàn)／群組、高清會(huì)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(yàn)網(wǎng)中新建一套小容量ＡＧＣＦ網(wǎng)元設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于ＩＭＳ的ＰＥＳ功能，驗(yàn)證軟交換向ＩＭＳ的演進(jìn)過(guò)程中對(duì)ＰＳＴＮ語(yǔ)音業(yè)務(wù)的繼承程度；最后待新建的ＩＭＳ網(wǎng)絡(luò)測(cè)試試用穩(wěn)定后，將現(xiàn)網(wǎng)中的軟交換機(jī)升級(jí)為ＩＭＳ網(wǎng)絡(luò)中的ＡＧＣＦ或ＭＧＣＦ，將用戶數(shù)據(jù)割接至ＨＳＳ，將業(yè)務(wù)邏輯割接至應(yīng)用服務(wù)器，并逐步實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一計(jì)費(fèi)、統(tǒng)一網(wǎng)管。

5結(jié)束語(yǔ)

從技術(shù)發(fā)展水平來(lái)看，軟交換網(wǎng)絡(luò)與ＩＭＳ網(wǎng)絡(luò)的融合是大勢(shì)所趨。但通過(guò)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)軟交換向ＩＭＳ演進(jìn)的分析，結(jié)合當(dāng)前的國(guó)際規(guī)范、技術(shù)水平、廠家提供設(shè)備等情況來(lái)看，ＩＭＳ網(wǎng)絡(luò)完全兼容現(xiàn)網(wǎng)軟交換還是存在一定問(wèn)題的，還需要進(jìn)一步研究相關(guān)技術(shù)問(wèn)題的解決方案。不過(guò)從網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度考慮，非常有必要開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)技術(shù)方案的試驗(yàn)，并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備，為今后網(wǎng)絡(luò)融合奠定基礎(chǔ)。相信不遠(yuǎn)的將來(lái)，ＩＭＳ網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)網(wǎng)軟交換必將實(shí)現(xiàn)真正意義上的融合。