NGN之路——软交换还是IMS

monday-12532

 
摘要  基于电路交换的传统通信网络的IP化和宽带化，进而实现NGN的目标，是电信网络发展的必然趋势。详细分析了目前电信网络向NGN演进的两种主流方案：软交换和IMS。结合国内外状况，认为现阶段IMS和软交换应该共同存在，相辅相成；从长远来看，IMS是发展方向。
  一、NGN的主旋律是网络融合
  随着信息技术的快速发展和互联网的迅速普及，人们对通信的需求呈现宽带化、个性化、综合化的特征。为了满足人们多样化的需求，基于固定电话网、移动电话网和互联网多种异构网络融合，能够提供多媒体综合业务的、开放的下一代网络（NGN）体系架构逐渐形成。
  NGN是一个分组网络。它提供包括电信业务在内的多种业务，能利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它提供用户对不同业务提供商网络的自由地接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。NGN只是一个目标，并没有限定采用那种技术来实现这一目标。
  语音的IP化和移动化让固网运营商陷入困境，不得不将原有网络转型为可管理的IP网，希望通过整网向IP化的演进来稳固自身的语音通信收入，并希望通过各种增值业务来扩展自己的市场空间。现在传统通信网络向IP化和宽带化的演进已经成为趋势，电信运营商迫切需要一种技术把移动网络和固定网络融合在一起。在这种情况下，软交换、IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）开始登台亮相。
  二、IMS及其特点
  就像当初的3G一样，现在越来越多的人开始谈论IMS。它是一种全新的多媒体业务形式，能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化的多媒体业务的需求。 IMS是一个在PS域上的多媒体控制/呼叫控制平台，支持会话类和非会话类多媒体业务，核心特点是采用SIP协议，具有分布式特点、接入无关的特性和标准开放的业务控制接口。IMS对于运营商具有很多优势。它使运营商能更好地控制服务层，同时为运营商提供更多组件，使之可以更快集成和部署IP多媒体业务。对于用户来说，IMS能为用户提供统一的体验，而与用户的接入方式无关。目前，IMS被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。全球多数运营商都认为，IMS是实现全面网络融合的必然选择，是下一代通信网络发展的方向。
  IMS之所以得到了国内外运营商的青睐，其根本原因还是来自于市场需求。众所周知，下一代多媒体融合业务已成为通信市场的发展趋势。这正与IMS不谋而合。业务驱动是网络演进的前提，技术驱动是网络演进的保证，IMS正是这种演进的技术保证。首先，IMS是一种全新的多媒体业务形式。它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求，以它作为一个平台，就能够提供像现在互联网所提供的一些类似的多媒体业务的能力；其次，IMS是固定运营商与移动运营商实现网络融合的核心技术，相比较软交换更多地是把程控交换机“软”化，依旧与移动软交换是风马牛不相及的关系，IMS却因为与接入无关、支持用户漫游等特点，必然成为固定与移动融合的核心技术；第三，IMS是电信运营商和互联网服务提供商间实现合作、竞争，或者是产生新的商业模式的技术手段。IMS独立于具体承载类型，可以为任意的IP通道提供从语音到多媒体数据等IMS业务接续服务，IMS还具备与传统网络的互通能力，使IMS终端与传统的移动终端、传统的固定终端间可以实现互通。
  三、IMS面临的问题
  现在，不少领先的运营商已经开始了IMS的部署。但是，目前全球IMS网络主要还处于试验阶段，大部分运营商刚着手进行IMS实验，只有少部分运营商开始进行IMS商用。而且目前进行商用和实验的运营商大都集中于移动领域，只有少量固网运营商从事IMS实验。
  IMS离大规模商用还面临很多问题，如IMS业务如何定位、IMS业务平台和其它平台的关系如何处理、用于固网及融合网络的IMS标准、IMS的商业模式和IMS网络的安全等问题。纵观IMS的产业链发展，在现阶段还存在诸多需要解决的问题。这些问题不仅在标准和产品层面存在，在商业模式和盈利模式方面也存在。运营商或设备厂商所推行的理念也还有待商榷。
  IMS标准不够成熟，在接入域、服务质量、安全保密等很多细节问题上有待完善，更重要的是IMS对固网运营商的需求理解不足，缺乏对固网业务平台和业务的良好支持。目前基于移动的IMS标准日渐成熟，而用于固定与移动融合的标准远未成熟。
  IMS采用SIP作为初始会话控制协议。按照分组业务网完备性的定义，SIP不是完备的分组业务网体系。它不涉及媒体处理层。因此，它无法解决多媒体业务的时间、空间的同步问题，也没有解决多点通信过程中的控制问题，而仅仅是解决了信令控制层面的问题。IMS如果不注意解决这些问题，就不可能成为多媒体业务的管理体系。IMS是控制层面的控制协议，是否是有了控制层面的控制协议，就能进行一个好的通信呢?对于多媒体通信，肯定是不行的。
  IMS基于TCP/IP协议，通过包交换的方式替代传统电信的电路交换。IMS如何防止DNS攻击，如何与互联网SIP用户协同工作，如何应对智能终端等，都是需要解决的问题。
  四、软交换的发展状况及其特点
  我国从2001年就开始进行基于软交换的实验，包括技术试验、业务实验和现场实验等。软交换技术在实践中得到不断完善。软交换的应用是固网转型的标准，在电话网向下一代网络演进的过程中，软交换意义重大。它已经成为运营商实现网络演进的重要技术手段。
  软交换除了能够降低网络初始成本和运营成本、让传统网络符合网络演进的趋势、获得新业务和新应用的机会、替代PSTN交换机和网络具有多种接入能力外，其最终目的是要实现开放、分布、简化、扁平的网络架构。
  目前软交换已经在电话网的长途和汇接层面开始引入。它的引入使基于电路交换的网络转型为基于分组交换的网络，关键点在于其业务的提供是有序的、可控制和可管理的，不同于一般的基于IP的业务。它不仅使传统话音业务获得了了新生，而且还能提供基于IP的增值业务，例如：视频通信——为宽带用户提供点对点的视频通信；IP Centrex——在宽带集团客户中提供短号码业务；个性化铃声；Web800——提供PC到电话的800号业务；UC业务——将企业的办公系统与通信能力结合起来提供诸如地址簿、点对点视频通信、即时信息等业务。
  在传统话音业务的支持上，软交换技术比IMS成熟。基于软交换的话音仿真业务和基于IMS的话音仿真业务是并存的。目前在国际标准领域里也是两种方案并存，在国内话音市场上提供话音仿真业务，软交换的方案更加成熟，而基于IMS方案的成熟还需要一定的时间。事实上，不论是在标准的成熟性上还是在设备的成熟性上，IMS都还需要一定的时间。它的长处在于多媒体的应用和业务的控制能力。由此看来，至少在话音业务上，软交换比IMS更成熟一些。
  五、软交换面临的问题
  在部署软交换和进行多种新业务的实验当中，软交换也面临了一些问题和挑战，如业务平台的互通。CN2虽然可望基本解决骨干层的质量，但城域网还需要有合理的解决方案。
  相比IMS，软交换有其固有的缺陷：软交换跟IMS最大的区别，在于IMS可以提供适用更多业务的应用，在规划和QoS上都可以做到统一，不仅可以做到承载和控制的分流，还可以实现用户界面的分离；而软交换是每种业务都需要有一套自己的设计，软交换在应用方面有很大的局限性，在业务和应用上还很薄弱，缺乏吸引人的新业务和新应用，缺乏良好的商业模式。
  六、结论
  从目前ITU-T、3GPP、TISPAN等标准组织对NGN标准的研究来看，基于IMS的网络融合是网络发展的方向，是今后运营商发展的必然趋势。目前，大多设备商和一些业内的专家、甚至是一些运营商都对IMS寄予厚望，认为它是运营商未来能够完全控制网络、能够应对来自互联网威胁的有力武器。
  现在，NGN还处于一个标准化制定的过程中，运营商也只是在不断地尝试和实践的过程之中。IMS在控制层面上确实有一定的作用，但是对于未来多媒体通信会日益普及的NGN来说，IMS并不能彻底解决一个承载网承载多种业务的问题。IMS还有其未能完全解决的问题，因此对待它需要冷静和客观，更何况IMS的标准还未完全成熟。NGN的目标很美好，可是实现起来选择太多，岔路也不少，用户实实在在的需求才是运营商决策的关键。
  从技术上分析，基于IMS的固网和移动网的融合是可行的。但是基于IMS的网络融合，在标准上还不成熟。基于IMS的网络演进策略和运营模式还有待于继续研究。
  根据我国NGN标准化的情况，我认为要从两条路走，一个是软交换，一个是IMS。IMS并不能替代软交换在中国市场的地位。软交换的窄带域和IMS是PSTN向NGN演进的两个不同阶段，两种技术之间的关系是互补，两者将长期共存。软交换以提供话音为主，SIP业务为辅；IMS则以提供SIP业务和未来固定和移动融合业务为主。
 

monday-12532