IMS 在油田通信交换网演进探讨

苏頔

（大庆油田信息技术公司，黑龙江 大庆 163000）

油田通信数据信息交换网络采用软交换，转变了原来程控交换机封闭、集中的系统框架，有效地提升了油田信息网络资源的利用情况，减少了承载网络的资金投入。软交换技术实现了控制与承载的分离，组建成分布方式的信息系统架构，方便开发新的业务功能，使网络系统建设成本大幅减少，网络平台更容易升级改造，可以迅速地采用低成本建设方式来实现全网络业务的全面覆盖。油田通信公司进行软交换升级，主要用于固网的语音通话业务，随着移动互联以及油田信息化建设的需求，需要引入IMS 技术。

1 IMS 技术介绍

IMS，是新型的多媒体业务方式，英文名叫作IP Multimedia Subsystem，也被叫作IP 多媒体子系统，是以IP 网络作为基础为用户提供多媒体服务的网络框架，可以满足多媒体业务的组建、后期服务以及管理等要求。该技术的核心在于利用SIP 通信协议实现端对端的呼叫和控制。把SIP 通信协议作为基础的IMS 网络框架，可以充分发挥出互联网技术和通信协议的优势，传承蜂窝数据通信系统技术特点，并充分利用软交换网络技术的功能，更好地满足电信级Qos 保证要求，可以对业务实现方便灵活的计费，还可以与多种网络综合业务实现很好地结合。

IMS 技术为用户提供了接入无关的技术组成框架，可以为用户提供WLAN、3G 和宽带等多种业务。除此以外，因为IMS技术在业务层面利用软交换网络技术组建起开放式框架，可以兼容应用服务器来实现为第三方提供多种业务，电信运营商可以不变动原有的网络结构，不需要再次投入更多的资金，灵活、方便地开发新的服务业务，实现多种应用升级换代。该种设计思想和软交换是相符的，可以把IP 技术作为基础，建立起开放性网络平台。

2 IMS 与软交换技术的对比分析

IMS 和软交换技术都可以作为下代网络通信技术的核心，两者的架构都传承了应用、控制以及分离的分层次网络框架设计思想，可是IMS 可以更好地完成呼叫以及业务控制层的分离。一般来说，可以把软交换视作NGN 的初级层次，IMS为网络框架固定以及移动融合网络技术，处在NGN 的中级层次。IMS 与软交换的主要区别主要表现在如下几方面：

（1）功能架构。软交换技术并没有完成业务和控制的完成分离，还具备交换机的电信业务、承载业务等，可为用户提供更为方便的智能功能，利用Parlay 数据接口实现业务的增值。而IMS 技术制定出以SIP 通信协议作为基础的服务器控制端口，完全把业务层和控制层实现分离，IMS 技术的网元可以实现支持电信基础能力，主要有用户注册、SIP压缩、地址解析和计费等，不再对业务逻辑进行处理，只是对客户数据中的IFC 进行解析，从而引发特定的AS 对有关业务方面的逻辑进行处理。

（2）网络框架。软交换网络把主从控制作为应用的前提，就会把各种接入手段联系得更为密切，因为IMS 控制体系终端和核心利用了IP 网络承载条件下的SIP 协议，IP 技术和媒体承载没有相关性会使IMS 可以兼容多种数据接入方式，把应用范围从原来的移动网络拓展到固定领域中。因此，软交换体系实质上并没有实现网络框架的定义。在具体开展部署情况下，软交换设施只会当作物理元件进行部署。IMS 定义出的子系统为网络形式的框架，对客户的移动性能进行了充分地考虑，在进行用户注册和寻址等方面加入了较多的分离特性，可以满足业务开发的需求，在业务提供方面也实现了处理和分离的组成架构，所以，IMS 多种性能呈现出很好的灵活性。

（3）通信协议的应用。在软交换的具体实现过程中，SIP 协议只是呼叫控制协议之一，也可以采用H.284 以及MGCP 协议来实现。IMS 则只应用SIP 协议完成呼叫和业务控制，是对SIP 协议功能的充分利用。传承了软交换技术特点，还使得IMS 具备更好地分层框架结构以及完备的系统特性，可以组建更为广泛的网络，可以实现更多的业务功能，可用于开发多媒体会话业务。

（4）客户数据的管理。IMS 技术发展进步来源于移动通信的使用，必须要对移动性能给予足够的重视，客户用户资料和使用数据都会归集到用户服务器那里，可以把固定、移动和网络宽带等不同的客户数据进行整合，用户可以实现更好地交互，为移动、固网的结合打下良好基础。

3 软交换转变为IMS 的必要性

软交换技术是在物理层面上实现的，网络系统中把交换设备当作核心控制，多媒体、语音业务都需要经过该控制点来完成，通信网络的组建并不方便，特别是建立起大型的网络结构时，该技术局限性就会被暴露出来。作为控制层面的IMS 技术，并没有先设定物理设备，之后依据设备性能去建立起物理装置。系玄参的业务需求进行全面地分析，之后再对交换网所需的实体进行选择，从而可以建立起业务网络。从通信技术的发展角度来看，开放性和融合性更好的IMS 技术可以承载未来的发展需求，可以实现固定和移动网络的高度结合。

4 油田软交换到IMS 的演进方案

油田通信系统中的软交换传承了PSTN 业务方式，在通信网络的演进时，会有很长时间来保留原来的业务，满足用户的使用习惯。软交换通信系统实现到IMS 的转变需要具备两个条件。

（1）让现在的通信网络业务可以正常使用。当前，油田固话通信业务占比还比较大，在演进时需要保证现用户固话业务的正常使用，在不对互联网络业务行造成影响的前提下，可以让客户体验到新的业务。

（2）IMS 技术已经获取到国际范围内的认可，可实现商业用途。由于IMS 技术标准化进程的不断加快，很多通信运营商都建立起了IMS 试用网，为完成软交换转变为IMS 创造了良好的条件。

在满足上述条件下，软交换转变到IMS 需要采用下面两种方式。

（1）直接演进。该种方式把原来油田网络当中的软交换直接转变为IMS 技术框架，把其升级为IMS 域中的AGCF、PES/PSS APP 等多种实体，可以用于办理PSTN 业务，并可以实现多媒体互动。对IMS 体系中的CSCF 等多种网络单元进行弥补，把现有网络软交换体系直接升级转换为IMS 网络，从而可以实现IMS 网络条件下的开放性多媒体业务。

（2）重叠演进。该种方式不会对原来软交换网络造成影响，在原来的网络前提下叠加起另外的IMS 网络，从而达到双核心进行控制的目标。IMS 网络技术可用于多媒体数据交互，而软交换网络可以用于完成语音、智能网络业务。两种不同的网络会在很长时期内共同存在，在演进的后期可逐步把语音业务划转到IMS 网络体系当中，当该网络系统完全成熟。软交换就会转变成IMS 域内的AGCF、PES/PSS APP 等多种实体，使PSTN 业务与功能完成互通，用户实现了从软交换向IMS 的逐步演变。在该演进模式下，IMS 网络体系内的一切设施都采取新建的方式，油田网络会存在两个核心控制器，两者之间利用SIP 通信协议完成信息交互，或者利用PLMN 进行交互。在该演进方式下，软交换技术还可以正常办理语音业务，而新创建的IMS 网络体系可以实现对NGN 多媒体功能，在不断演进过程中，把语音业务功能转移到IMS 网络服务体系，最终完成油田通信交换网的演进。

5 结语

近年来，移动和宽带业务为很多通信运营商带来了很高的经济效益，收入和投资的占比可达到80%。当前，油田通信系统中的软交换还只能办理一些基本的宽带业务，多媒体业务能力比较有限，无法达到用户对于多媒体业务使用的需求。IMS 技术可以有效的弥补原来软交换技术的缺点，可为用户提供多媒体服务体验，比如多媒体会议、IPTV 等。IMS为通信公司提供更多的业务能力，可以根据具体使用要求灵活地调整业务功能，可以多垂直业务转变为水平业务。作为新型的网络架构标准，在现有的网络体系中应用的并不多，但可以提供移动和固定结合的架构体系，是将来通信网络发展演进的必然方向，可以为油田通信提供更为丰富业务，从而满足用户的多种通信需求。