软交换和IMS(IP多媒体)概况及应用

2004年6月ITU-TFGNGN的第一次会议上已经确定了将IMS作为NGN核心网基于SIP会话的子系统的基本架构，这标志ITU正式开始了对IMS的研究。与此同时，3GPP和TISPAN也都在进行这方面的研究，这两个组织也是ITU-TFGNGN的供稿方，通过提案和互致联络函的方式达到沟通，避免重复研究。在NGN的框架中，终端和接入网络是各种各样的，而基于SIP会话的核心网络只有一个IMS，它同时为固定和移动终端提供服务。这就需要IMS网络从网元功能、接口协议、QoS和安全、计费等方面全面支持固定的接入方式。

4.在话音网仿真方面软交换和IMS的争论

2005年6月国际电联在北京召开了FGNGN的第7次会议，会议在开展基于软交换的标准研究方面展开了激烈的讨论，中国通信标准协会就有关开展基于软交换标准的研究专门给FGNGN提出了联络声明，中国电信提交了8篇有关基于软交换研究的文稿。会议就软交换的研究争论热烈，会上主要存在3个争论点。第一个争论点是课题的研究范围。大会通过激烈的讨论，最后决定对文稿的研究范围进行修订，即研究PSTN/ISDN仿真的体系架构。第二个争论点是PSTN/ISDN仿真子系统的架构是否应该是NGN体系架构的子集，而不能增加新的功能实体。会上通过充分的讨论，一致认为NGN功能架构是总体架构，如果是通用的功能实体应该在NGN体系架构中增加，如果仅仅是针对PSTN/ISDN仿真的体系结构也可以只在PSTN/ISDN仿真的体系结构中定义，并建议下一次会议对这两个功能实体进行详细论证。第三个争论点是基于软交换的PSTN/ISDNe仿真子系统属不属于需要重新开展的研究内容。通过大家的充分讨论，一致认为PSTN/ISDN仿真子系统属于NGNRelease1的内容，应该不属于新的研究内容，因此同意开展PSTN/ISDN仿真子系统的研究工作
根据目前FGNGN研究的NGN的体系架构，已经明确PSTN/ISDN仿真作为四个业务子系统之一。因此中国电信建议应该研究PSTN/ISDN仿真的体系结构来解决运营商面临的网络演进问题。目前实现PSTN/ISDN仿真有两种方式，一种是用IMS实现PSTN/ISDN仿真，一种是用软交换来实现PSTN/ISDN仿真。但是由于IMS实现PSTN/ISDN仿真的演进方式还不成熟，而软交换已经比较成熟，目前运营商面临的网络演进问题可通过软交换的方式来解决。

二、软交换技术的应用

软交换技术是NGN所包含的技术之一。是近年发展起来的一种新的呼叫控制技术，它具有分层的体系架构、基于分组传输、能够提供多种接入方式等特点，并能综合提供语音、数据、多媒体业务。近三年来的现场试验、特别是近一年来的规模试商用结果证明，软交换体系在技术上已经基本成熟，经济分析可行，软交换技术正在逐步从试验阶段走向商用阶段。

软交换系统由多种设备组成，主要包括软交换设备、中继网关、信令网关、接入网关、媒体服务器、应用服务器等网络侧设备以及IAD、SIP终端等终端侧设备。主流厂家的软交换系统在国内外已有商用实例，主要应用集中在利用软交换提供长途汇接和本地用户接入业务，以及为企业用户提供综合通信解决方案。

软交换技术从1997年开始发展，正在逐步从试验阶段走向商用阶段，并在国内外得到应用。总体上看，美国的运营商要领先于欧洲，新兴运营商要积极于传统运营商。中国通信标准化协会网络与交换技术委员会从2001年起开始制定软交换系统相关规范及标准，主要包括设备规范、协议规范、接口规范和业务相关规范等，共完成相关规范59个。

软交换业务提供方式有三种：由软交换设备提供PSTN基本业务及补充业务;采用SIP应用服务器或Parlay应用服务器来提供运营商自营的新型业务;利用PARLAY应用服务器通过第三方提供业务，此种方式仍处于探索阶段，应进一步深入研究和实践。

电话网是中国电信的最大网络之一，而网络演进是一个长期过程，因此电路交换向NGN演进的过程中应注重网络的衔接性、业务的连续性以及网络运营管理的稳妥性，实践证明软交换已经具备替代电路交换设备的能力，灵活提供业务的能力也已经得到验证，同时软交换符合电路交换向分组交换转型的总体发展趋势，在话音网络引入软交换技术应认真研究引入的策略，组网架构和不同厂家业务平台的互通。电话网向下一代网络演进过程中，软交换是一个不可逾越的阶段。

采用软交换技术实现电话网的演进，使电话网向分组化、宽带化、智能化的方面发展，将大大提升电话网的业务能力，符合网络的未来发展趋势。

软交换是电话网演进不可逾越的发展阶段。近期软交换网络，应能够接入窄带用户，解决现有电路交换网的整体转型问题;并积极拓展宽带用户，抢占大客户和宽带用户市场。软交换系统应支持独立用户数据库，支持宽带用户向IMS迁移的能力。

中国的软交换实践与国外不同，软交换功能既具备窄代的功能也同时具备宽带的功能，可以说中国的软交换已经部分地实现了IMS功能，但还没有实现移动性管理的功能和HSS功能。随着标准的成熟性，特别是IMS在固网应用的成熟性的进程，宽带用户数量的增多和移动网络的发展，逐步将宽带用户从软交换网络中分离，构建独立的IMS网络。

三、IMS应用在固网NGN面临的主要问题

IMS与软交换网络的关系是困扰融合的主要方面。由于标准和设备的成熟度不同，网络的部署时间也不同，如何减少IMS对于软交换网络和业务的影响，简化网络结构和投资是目前亟待解决的问题。

3GPP组织扩展和修改了IETF定义的SIP协议，根据移动网的特点加强了用户接入安全控制SIP包中携带的某些参数也与固网的SIP协议略有不同，因此IMS设备需要支持IETFSIP协议才能支持固网宽带用户的接入。为了使固网用户体验到与传统电话相同的功能，IMS域需要通过应用服务器模拟PSTN的基本和补充业务，由于PSTN在长期的发展过程中积累了种类繁多的业务，目前尚无应用服务器厂商宣称能够支持所用传统业务。产生上述问题的原因一是3GPP在制定IMS的标准时，没有考虑在固网的应用，并且ITU和TISPAN的NGN标准制定刚刚起步，还没有详细的协议可参考;二是运营商对固定和移动融合的需求还不明确，因此设备提供商对IMS支持固网接入的研发投入不大。随着NGN标准的成熟，以上问题可以在一到两年内解决。

比较固定接入网和移动接入网的特点会发现，移动网络对于接入网的控制机制非常完备，用户的鉴权、资源分配、接入网定位、计费采集点和网络状态监控等方面都远比固定接入网复杂。3GPPR6中已经定义WLAN接入IMS域，在R7中将支持ADSL接入，但是只规定了功能框架，对于QoS、移动性和计费等功能的支持需要进一步定义。TISPAN和FGNGN在R1中定义了RACS和NASS的内部功能模块，详细的功能和流程将在后续版本中规定。IMS的与传输、接入网络无关性、移动性管理和QoS控制等功能都是体现在对接入网的控制，因此在固网制定NASS和RACS子系统的标准和替换、升级原有的接入网控制设备和终端将是一项长期的工程。