軟交換與IMS的對比與分析

于莉

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科技水平的進步，居民對于通訊服務的需求也越來越強烈。在通訊服務上從原有的軟交換網(wǎng)絡向著IMS交換的方向發(fā)展，從而使得通訊服務更為方便、快捷且包含更多的內容，為用戶提供更好的服務平臺。文章在分析軟交換網(wǎng)絡應用現(xiàn)狀與其所具有的一些不足的基礎上提出了如何將現(xiàn)有的軟交換網(wǎng)絡向著IMS的方向推進，并就演進過程中所存在的一些關鍵性問題進行分析闡述，同時分析了IMS交換與軟交換之間的演化關系。

關鍵詞：IMS交換；軟交換；網(wǎng)絡演進

前言

IMS是由3GPP在R5階段所引入的，其主要目的是將Internet的功能與移動網(wǎng)絡相結合，從而使得用戶能夠得到更為豐富使用體驗。通過在通信企業(yè)將現(xiàn)有的軟交換網(wǎng)絡向著IMS的方向演進，可以使得通信網(wǎng)絡得到更好的拓展。其中IMS是未來統(tǒng)一核心網(wǎng)的基礎，通過使用IMS可以使得IP網(wǎng)上進行多媒體通信的可運營、可管理與可增值成為可能，從而實現(xiàn)Internet與移動網(wǎng)絡之間的優(yōu)勢互補。

1 IMS交換簡介

IMS由3GPP在R5階段引入，目的是將Internet的體驗引入到移動網(wǎng)絡，結合兩者的優(yōu)點。IMS問世之后立即得到了3GPP2、ETSI、TISPAN、、ITU-T等眾多標準化組織的認同，IMS核心架構也得到了這些組織的完全重用。IMS交換是未來統(tǒng)一核心網(wǎng)的基礎，其具有如下的特點：（1）采用SIP（Session Initiation Protocol）協(xié)議作為會話控制協(xié)議，利用SIP簡單、靈活、易擴展、媒體協(xié)商便捷等特點來提高網(wǎng)絡的未來適應能力。（2）業(yè)務邏輯分布在不同的應用服務器中，網(wǎng)絡只提供傳輸能力，實現(xiàn)業(yè)務邏輯與網(wǎng)絡傳輸?shù)耐耆蛛x，以最大程度的支持端到端業(yè)務。（3）采用標準的SIP協(xié)議為業(yè)務觸發(fā)接口，簽約數(shù)據(jù)為匹配規(guī)則，完成業(yè)務觸發(fā)條件的匹配，最大程度的支持業(yè)務匹配與觸發(fā)的靈活性。（4）將用戶簽約數(shù)據(jù)集中存放在HSS（Home Subscriber Server）中，供會話控制網(wǎng)元與業(yè)務處理網(wǎng)元下載，最大程度的支持用戶與業(yè)務的移動性。（5）在歸屬域中統(tǒng)一提供用戶簽約的業(yè)務，最大程度的實現(xiàn)用戶在不同時間、不同地點享受一致的業(yè)務體驗。（6）通過將會話與業(yè)務的全分布處理，最大程度的實現(xiàn)類似IP網(wǎng)絡的可靠性、強壯性、可用性。IMS除全面考慮了會話控制、業(yè)務提供、業(yè)務觸發(fā)、移動性、計費、尋址方式等特性之外，還考慮了QOS穿透、與PSTN和PLMN網(wǎng)絡互通、固定移動融合等問題。IMS是IP網(wǎng)上進行多媒體通信的可運營、可管理、可增值的一種完整解決方案。

2 軟交換網(wǎng)絡飲用現(xiàn)狀及其優(yōu)缺點

進入新世紀以來，我國的通訊事業(yè)快速發(fā)展，軟交換網(wǎng)絡已經(jīng)廣泛應用于通信網(wǎng)絡中，其取代了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡設備，使我國的網(wǎng)絡架構得以優(yōu)化，使得Internet與移動網(wǎng)絡兩者之間的優(yōu)點得以結合使用，同時由于結構得以優(yōu)化從而使得網(wǎng)絡的運營和維護成本都得以大幅降低。雖然軟交換網(wǎng)絡具有諸多優(yōu)點，但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)，軟交換網(wǎng)絡并為達到建設的預期，造成這一現(xiàn)象的原因主要有：（1）與傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡相比較軟交換網(wǎng)絡在內容上是有所增加的，例如：一機雙號、固網(wǎng)彩鈴等，但是其在多媒體業(yè)務以及網(wǎng)絡業(yè)務上增加有限，從而使得軟交換的價值打了折扣。（2）同時，軟交換網(wǎng)絡技術在許多應用商的認知里是將其作為一種過渡技術而非定型技術，因此，并不會投入過多的資金來進行技術的開發(fā)，從而使得各家運營商所采用的軟交換網(wǎng)絡無法實現(xiàn)扁平的連接，從而限制了軟交換技術的應用。各種軟交換網(wǎng)絡之間需要使用大量的TDM電路進行轉換，而在與傳統(tǒng)網(wǎng)絡的連接中，軟交換網(wǎng)絡也無法與之通用，從而使得網(wǎng)絡資源無法得到最大的優(yōu)化整合。（3）固定性軟交換與移動軟交換之間存在著不同的協(xié)議標準，兩者之間各有各自的側重點，從而使得其接口存在著大量的差別，無法與之共用，從而使得各廠家之間的軟交換設備在連接時需要使用大量的交換設備，極大的增加了信息交換的難度。為了解決這一困難，需要引進以IMS交換的核心網(wǎng)絡融合技術。

3 如何做好軟交換網(wǎng)絡向IMS交換技術的演進

隨著IMS技術的引入，使得運營商的網(wǎng)絡架構、運營維護以及業(yè)務發(fā)展方向等都隨之變化，在這一變化過程中，需要注意以下幾點：（1）實現(xiàn)對于現(xiàn)有業(yè)務的繼承和發(fā)展，現(xiàn)有的一些智能網(wǎng)絡業(yè)務由于受眾面較廣需要做好IMS網(wǎng)絡下的智能遷移工作，使之能夠在新形勢下實現(xiàn)業(yè)務繼承?，F(xiàn)如今所使用的IMS主要采用的是SSF與SCP之間的協(xié)議對接而實現(xiàn)的，其中的SCP中的所有的業(yè)務邏輯予以保留，從而完全的繼承現(xiàn)有的智能業(yè)務。（2）做好現(xiàn)有交換網(wǎng)絡有用的的遷移工作，現(xiàn)今的軟交換網(wǎng)絡的用戶轉移到IMS中，會導致IMS用戶與傳統(tǒng)的PSTN用戶占用同一號碼段的情況，而傳統(tǒng)的PSTN用戶在IMS用戶被叫時將無法根據(jù)號碼來進行路由的選擇，從而容易造成混亂，為此需要在現(xiàn)行網(wǎng)絡中為遷移到IMS網(wǎng)絡中的用戶實行一個改號程序，在進行呼叫時，首先需要經(jīng)過SS查詢SHLR而獲取被叫網(wǎng)絡的網(wǎng)絡改號接入碼，而后在通過接入碼連接到IMS中。BOSS系統(tǒng)需要具有IMS網(wǎng)絡用戶與傳統(tǒng)PSTN用戶的區(qū)分功能，從而順利實現(xiàn)IMS用戶與PSTN用戶之間的連接。（3）做好軟交換與IMS交換之間的協(xié)調統(tǒng)一，現(xiàn)今隨著科技的進步以及傳輸信息量的增大，已經(jīng)開始使用光纖網(wǎng)絡來取代傳統(tǒng)的銅線網(wǎng)絡，F(xiàn)TTX方式大量的接入到IMS中，從而使得軟交換網(wǎng)絡無法繼續(xù)的發(fā)揮作用，由于軟交換網(wǎng)絡投入運行時間不長，為了避免網(wǎng)絡交換進行升級而導致的浪費需要做好軟交換與IMS交換之間的協(xié)調發(fā)展，為了達到這一目標需要使得IMS交換網(wǎng)絡的發(fā)展速度控制在一定的范圍內，網(wǎng)絡運營商需要結合用戶的使用情況以及用戶類型等進行網(wǎng)絡交換選用的綜合考慮，確保實現(xiàn)最優(yōu)設計。

4 如何做好基于標準協(xié)議下的IMS交換的網(wǎng)絡連接

為了做好IMS交換的連接需要采用統(tǒng)一的軟硬件平臺，可以采用統(tǒng)一的ATCA硬件平臺和CGP軟件平臺。其中IMS核心網(wǎng)絡設備可以采用華為的OSTA平臺作為其硬件平臺。同時可以采用將多個網(wǎng)元部署在一塊單板上的多網(wǎng)元共板方案，來實現(xiàn)降低小容量配置成本，通過網(wǎng)元的靈活組合，實現(xiàn)各種應用場景中的功能組合。多個網(wǎng)元共用一塊硬件單板，可以更充分利用已有系統(tǒng)資源，節(jié)省物料成本的目的。同時可以采用多種接入方式，P-CSCF與接入網(wǎng)無關，可以同時支持多種固定或移動接入方式，IMS交換需要能夠實現(xiàn)多網(wǎng)絡互通。同時在IMS交換的安全方面需要在用戶接入方面，通過設置防火墻進行用戶身份認證來防止非法用戶與非法報文進入IMS網(wǎng)絡，IMS域間的安全性通過安全網(wǎng)關來實現(xiàn)。安全網(wǎng)關提供防火墻、攻擊檢測、流量控制、設備操作訪問控制等安全防護手段，保護IMS域網(wǎng)絡設備免受攻擊。業(yè)務與應用層之間的安全性主要是通過對用戶進行認證來實現(xiàn)。通過IMS AKA（Authentication and Key Agreement）機制在UE與P-CSCF之間建立安全通道，保證UE與P-CSCF之間信息傳輸?shù)乃矫苄耘c完整性。另外，通過對用戶的業(yè)務權限認證避免業(yè)務被非法使用。

5 結束語

IMS交換網(wǎng)絡是新一代的通信網(wǎng)絡，相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡與軟交換網(wǎng)絡能夠更好的實現(xiàn)通信與多媒體信息的傳輸。文章在介紹IMS交換網(wǎng)絡的基礎上提出了如何實現(xiàn)IMS交換網(wǎng)絡的構建。

參考文獻

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