軟交換技術與IMS技術在三峽通航程控交換應用中的比較

長江三峽通航管理局　王曉莉

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軟交換技術與IMS技術在三峽通航程控交換應用中的比較

長江三峽通航管理局王曉莉

軟交換技術和IMS技術都是構建下一代網絡（Next Generation Network，又稱次世代網絡，簡稱NGN）的不同技術路線。從NGN發展的角度來看，軟交換技術和IMS技術可以看做是NGN的不同技術階段。本文針對三峽通航程控交換應用的實際需求，從技術架構、業務應用、投資規模、實施與維護等方面對二者進行比較分析。

軟交換技術；IMS技術；程控交換；比較

1.三峽通航電話交換應用現狀

三峽通航電話交換系統作為轄區最主要的通信網絡，為三峽局轄區各管理部門及各基層站點提供基本話音業務傳輸服務，與通航調度、船舶通航監管等業務系統協同運轉，極大地降低了轄區各外圍站點與各管理部門、長航各支持保障系統以及港行單位的通信成本，提高了溝通效率，對三峽局管理工作的正常運轉和有效溝通起到基礎的支持保障作用，是轄區不可或缺的通信手段之一。該系統由壩河口電話交換中心和葛州壩電話交換中心組成，共有2臺交換機，主要采用華為的C&08數字電話交換機，電話交換通過2M采用7號信令互聯，使各外圍站點與壩河口、葛洲壩兩個管理基地通信互通，并通過宜昌海事局信息中心接入長江通信專網以及電信、移動、聯通等通信公網，實現了三峽局語音通信與長江通信專網、電信等通信公網的互通；壩河口交換中心通過2M采用1號信令與三峽總司通信專網互聯，實現三峽局通信網與電力通信專網的互通。截至目前，電話交換系統經近十年運轉，隨著軟交換、IMS等新技術的不斷發展成熟，傳統電話交換技術已逐漸被市場淘汰，原電話交換系統采用電路交換模式，受限于技術封閉性，不能實現語音、網絡和視頻等業務并存，限制了工作效率提高。

2.三峽通航程控交換需求

隨著大數據、云計算、物聯網、移動應用等新技術的應用，三峽局錨地管理、升船機安全監管、協同辦公等業務的擴展以及原有通航管理、視頻、安全監控等業務數據的快速增長等都對傳統網絡的帶來了新的挑戰。為適應行業管理現代化要求，實現辦公自動化、電子化、網絡化，保證轄區多媒體業務數據的穩定傳輸和流轉，對新的程控交換應用提出了以下需求。

（1）新增站點需求

三峽-葛洲壩航運聯合調度及航道生產基地主體工程已基本完工，需滿足三峽航運調度中心，三峽通信信息中心，三峽航道局本部及下屬葛洲壩航道處、測量隊、航標設施維修中心的業務及辦公需求。隨著三峽通航信息化的快速發展，未來幾年，三峽局還將陸續開展三峽升船機監管、壩上待閘錨地信息化、VTS改擴建工程等信息化工程項目的建設。這些工程都在轄區范圍內新增或擴建了許多外圍站點，對三峽局語音、網絡、視頻業務等數據的互通和高效流轉提出了更高的要求，同時也會使得新業務數據驟增，網絡覆蓋的要求更廣，帶寬的需求更大，設備性能的要求更高以及更為靈活的接口。

（2）容量需求

根據預測，隨著近幾年三峽局業務局站數量的不斷增加，三峽局電話交換系統更新后所需容量至少約3400線，而目前僅有2800線容量。

（3）業務需求

三峽局是集海事、調度、航道、船閘運行和通信等多項業務為一體的綜合管理機構，主要業務部門有船閘、升船機運行管理單位、三峽海事、航道局、工程技術中心和通信信息中心等。各業務部門需要實時的語音溝通確保船閘、航道暢通；需要轄區通航管理工作開展無法剝離的綜合信息系統、三峽局數據中心和VTS系統等相關業務系統的IP多媒體數據信息的通力配合以確保轄區水域船舶調度、海事管理和水上安全監管工作的無誤開展。轄區各業務部門的日常管理工作無一離不開對語音通信、視頻會議和其他相關IP多媒體業務的使用。

3.軟交換與IMS技術綜合比選

考慮到通信技術在電信行業內具有大量的實踐經驗與成功案例，首先從電信運營商的角度來了解目前軟交換技術與IMS技術的發展現狀、定位及趨勢，再結合三峽電話交換系統的實際需求，從技術架構、業務應用、投資規模、實施與維護等方面對二者進行比較。

（1）商用情況

目前軟交換已在全球運營商網絡得到了廣泛的應用，國內運營商方面，中國電信已經利用軟交換技術對PSTN網絡進行智能化改造，把軟交換作為PSTN向NGN演進的必經階段。中國電信從2004年開始大規模進行軟交換網絡的建設，包括從國際局，省際長途局，省內匯接局及端局等各個層次都采用了軟交換技術進行改造。與此同時，中國聯通（原網通）、中國鐵通也陸續開始部署軟交換用于PSTN網絡的改造，主要承擔端局作用，并已具備了一定的規模。目前整個國內軟交換的用戶規模已經超過了2億線，大規模商用已經非常成熟。

IMS技術目前也在日益成熟，國內三大運營商都已經完成了IMS企業標準的制定，并進行了全方位的測試，技術儲備基本完成。中國移動和中國電信已逐步啟動了IMS的規模商用部署，中國聯通目前啟動了在現有網絡進行IMS的商用。目前，傳統的PSTN網絡基本改造完成，IMS已進入商用階段。因此，從技術先進性與發展空間角度來看，IMS技術已成為實現電路交換向分組交換演進的主流手段。

（2）技術路線的定位

軟交換和IMS作為NGN呼叫控制的體系架構，雖然都繼承了NGN基于IP承載、呼叫控制與承載分離的思想，它們的業務范圍也有一定的重疊，但是軟交換和IMS的定位還存在一定的差別。前者重點解決PSTN的IP化，需要完全繼承PSTN/ISDN業務，同時考慮IP化之后提供新的增值業務。IMS重點考慮語音、視頻、流媒體等IP多媒體綜合業務，側重于未來移動網絡和固定網絡融合的需求。

目前中國電信承建了國內乃至全球最大規模的軟交換網絡和IMS網絡，通過其自身實踐經驗對軟交換和IMS的定位有著明確理解：軟交換網絡定位于替代PSTN交換機為用戶提供基本語音業務和傳統窄帶業務；IMS網絡定位于移動網絡和固定網絡的融合需求，為固定和移動用戶提供統一的會話型多媒體寬帶業務。

由于軟交換對傳統電話網繼承的無縫性，所以在傳統電話網向分組化、寬帶化和智能化演進的過程中，軟交換成為了其必經的階段，但未來隨著IMS技術的不斷成熟，以及固定網絡與移動網絡融合需求的不斷增長，軟交換網絡最終會向IMS過渡，實現網絡的最終融合。考慮三峽電話交換系統承載的改造需求，即對現有電話交換網進行IP化改造，同時考慮IP化之后提供一些新的增值業務，并盡可能考慮未來移動通信以及網絡融合的需求。因此，從技術適用性方面來說，IMS技術對三峽電話交換系統的改造更具有針對性與實用性。

（3）業務實現能力

在業務實現能力上，軟交換本身能夠實現PSTN基本業務和補充業務，IP多媒體業務由獨立的應用服務業務平臺來實現；而IMS由于業務邏輯與控制功能獨立，所有的業務（包括PSTN基本業務和補充業務、IP多媒體業務）均由獨立的應用服務平臺實現。在PSTN基本業務和補充業務上，規模部署的軟交換有比較成熟的應用，在窄帶業務提供方面比較有優勢，但不支持移動網絡與固網的融合；IMS通過PSTN仿真/模擬方式提供PSTN/ISDN業務，但部分業務支持尚欠成熟，能夠支持移動網絡與固網的融合。兩種技術都能夠支持目前主流的IP多媒體業務，但是IMS在多媒體業務的拓展上更易于支持信息系統的融合業務。并且目前多個廠商已利用IMS技術成功定制了企業級的IMS多媒體寬帶業務的應用和發展，避開了電信級IMS面臨的多種繁雜的因素。

結合三峽電話交換系統承載的業務需求，即以基本語音業務，語音增值業務為主，同時實現IP多媒體業務交互，兩種技術都能很好地滿足上述業務需求，但IMS在業務實現能力上的優勢更為明顯。

（4）投資成本與可維護性

由于作為本工程承載網絡的三峽數據承載網絡和干線傳輸網絡為環形鏈路，因此鏈路中斷的對系統建設的影響較小。通過與電信運營商、主流設備供應商的交流與詢價，IMS控制中心的投入成本要稍高于軟交換控制中心的投入成本。

在后期的網絡維護方面，兩種技術體制的設備維護量相差不大，但對運維隊伍的專業技術水平要求較高，運維成本較低。

通過上文對軟交換與IMS的對比分析，結合三峽電話交換系統的實際業務需求，綜合比選結果，從技術成熟度、適用性、經濟性等方面來說，本文認為，IMS技術具有明顯優勢。