軟交換與IMS的對比與分析

于莉

摘 要：隨著我國經濟的快速發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絡向著IMS交換的方向發展，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絡應用現狀與其所具有的一些不足的基礎上提出了如何將現有的軟交換網絡向著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。通過在通信企業將現有的軟交換網絡向著IMS的方向演進，可以使得通信網絡得到更好的拓展。其中IMS是未來統一核心網的基礎，通過使用IMS可以使得IP網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Internet與移動網絡之間的優勢互補。

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絡，結合兩者的優點。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交換是未來統一核心網的基礎，其具有如下的特點：（1）采用SIP（Session Initiation Protocol）協議作為會話控制協議，利用SIP簡單、靈活、易擴展、媒體協商便捷等特點來提高網絡的未來適應能力。（2）業務邏輯分布在不同的應用服務器中，網絡只提供傳輸能力，實現業務邏輯與網絡傳輸的完全分離，以最大程度的支持端到端業務。（3）采用標準的SIP協議為業務觸發接口，簽約數據為匹配規則，完成業務觸發條件的匹配，最大程度的支持業務匹配與觸發的靈活性。（4）將用戶簽約數據集中存放在HSS（Home Subscriber Server）中，供會話控制網元與業務處理網元下載，最大程度的支持用戶與業務的移動性。（5）在歸屬域中統一提供用戶簽約的業務，最大程度的實現用戶在不同時間、不同地點享受一致的業務體驗。（6）通過將會話與業務的全分布處理，最大程度的實現類似IP網絡的可靠性、強壯性、可用性。IMS除全面考慮了會話控制、業務提供、業務觸發、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網絡互通、固定移動融合等問題。IMS是IP網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 軟交換網絡飲用現狀及其優缺點

進入新世紀以來，我國的通訊事業快速發展，軟交換網絡已經廣泛應用于通信網絡中，其取代了傳統的網絡設備，使我國的網絡架構得以優化，使得Internet與移動網絡兩者之間的優點得以結合使用，同時由于結構得以優化從而使得網絡的運營和維護成本都得以大幅降低。雖然軟交換網絡具有諸多優點，但是在使用過程中發現，軟交換網絡并為達到建設的預期，造成這一現象的原因主要有：（1）與傳統的PSTN網絡相比較軟交換網絡在內容上是有所增加的，例如：一機雙號、固網彩鈴等，但是其在多媒體業務以及網絡業務上增加有限，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，從而使得各家運營商所采用的軟交換網絡無法實現扁平的連接，從而限制了軟交換技術的應用。各種軟交換網絡之間需要使用大量的TDM電路進行轉換，而在與傳統網絡的連接中，軟交換網絡也無法與之通用，從而使得網絡資源無法得到最大的優化整合。（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交換的核心網絡融合技術。

3 如何做好軟交換網絡向IMS交換技術的演進

隨著IMS技術的引入，使得運營商的網絡架構、運營維護以及業務發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）實現對于現有業務的繼承和發展，現有的一些智能網絡業務由于受眾面較廣需要做好IMS網絡下的智能遷移工作，使之能夠在新形勢下實現業務繼承。現如今所使用的IMS主要采用的是SSF與SCP之間的協議對接而實現的，其中的SCP中的所有的業務邏輯予以保留，從而完全的繼承現有的智能業務。（2）做好現有交換網絡有用的的遷移工作，現今的軟交換網絡的用戶轉移到IMS中，會導致IMS用戶與傳統的PSTN用戶占用同一號碼段的情況，而傳統的PSTN用戶在IMS用戶被叫時將無法根據號碼來進行路由的選擇，從而容易造成混亂，為此需要在現行網絡中為遷移到IMS網絡中的用戶實行一個改號程序，在進行呼叫時，首先需要經過SS查詢SHLR而獲取被叫網絡的網絡改號接入碼，而后在通過接入碼連接到IMS中。BOSS系統需要具有IMS網絡用戶與傳統PSTN用戶的區分功能，從而順利實現IMS用戶與PSTN用戶之間的連接。（3）做好軟交換與IMS交換之間的協調統一，現今隨著科技的進步以及傳輸信息量的增大，已經開始使用光纖網絡來取代傳統的銅線網絡，FTTX方式大量的接入到IMS中，從而使得軟交換網絡無法繼續的發揮作用，由于軟交換網絡投入運行時間不長，為了避免網絡交換進行升級而導致的浪費需要做好軟交換與IMS交換之間的協調發展，為了達到這一目標需要使得IMS交換網絡的發展速度控制在一定的范圍內，網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絡交換選用的綜合考慮，確保實現最優設計。

4 如何做好基于標準協議下的IMS交換的網絡連接

為了做好IMS交換的連接需要采用統一的軟硬件平臺，可以采用統一的ATCA硬件平臺和CGP軟件平臺。其中IMS核心網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元部署在一塊單板上的多網元共板方案，來實現降低小容量配置成本，通過網元的靈活組合，實現各種應用場景中的功能組合。多個網元共用一塊硬件單板，可以更充分利用已有系統資源，節省物料成本的目的。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交換需要能夠實現多網絡互通。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網絡，IMS域間的安全性通過安全網關來實現。安全網關提供防火墻、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域網絡設備免受攻擊。業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。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之間信息傳輸的私密性與完整性。另外，通過對用戶的業務權限認證避免業務被非法使用。

5 結束語

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

參考文獻

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