软交换和IMS的发展关系

        从总体上说,可以把软交换看成是NGN发展的初级阶段,而IMS将是构造固定和移动融合网络架构的目标技术,可以认为是NGN发展的中级阶段。
一、软交换:NGN的初级阶段
        实际上,软交换一词完全是对应于目前PSTN上广泛使用的程控电话交换机而提出的,它的前身也包括VoIP业务解决方案中的呼叫服务器、媒体网关控制器等。IP网络就是通过它来控制语音处理的,就像电路网中的程控电话交换机所做的一样。
        由于软交换概念在提出之初就被赋予了NGN的历史使命,从理论上讲,软交换就不应只做原来程控交换机的那些事情,即不仅应支待语音业务,还要支持宽带多媒体、移动等业务。因此,软交换设备需要提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能,需要采用标准协议与各种媒体网关、信令网关、终端、应用服务器及其他软交换设备相互通信。
        IMS的重要特点是对控制层功能做了进一步的分解,实现了呼叫控制实体CSCF和媒体控制实体MGCF在功能上的分离,使网络架构更为开放、灵活,所以IMS实际上比软交换更“软"。对比软交换系统的体系结构与3GPPIMS和TISPANIMS的体系结构,可以看到,在网络分层结构上它们是一致的,都分为传送和接入层、控制层以及数据和应用层。
        实际上,在本书第3章中介绍的ISC/IPCC参考体系结构就是ISC/IPCC吸取了3GPPIMS的思想后提出的更完整的网络架构。在这个架构中,与3GPP的不同之处是除了采用一个综合的呼叫代理(也被为呼叫服务器)来完成所有呼叫控制功能(包括了SIPServer和MGC功能)外,在业务网络和应用层和3GPP架构几乎相同。
        现在可以做这样一件工作:把TISPANIMS网络架构中定义的功能实体,适当地映射到软交换网络架构的物理实体上,如图14.1所示,如A-MGF映射到AG,T­MGF映射到TG,SGF映射到SG,A-BGF映射到宽带接入网等,然后再把剩下的功能实体统统映射到软交换设备上(图14.1中圆形和椭圆形表示的是功能实体,矩形块表示的是物理实体),就会发现,软交换网络可以看成是TISPANIMS网络架构的一种很好的物理实现,避免了将控制层内部细节的展开。
基于软交换的NGN网络架构与IMS的对应关系
        很显然,从架构上看,软交换网络比3GPPIMS和TISPANNGN要简单明了得多。原因是软交换更加注重物理上的实现,网络中就只有软交换设备一个中央控制点,所有的控制功能,不管是语音还是多媒体,都由它来处理。这种软交换概念的实体化设备,有明确的功能定义,将多种功能集于一身,其做法基本上延续了传统PSTN组网的概念,可避免在控制层引入过多的网元类型而可能带来的协议互通等要求,从而赢得了快速推向市场的时间。
但是,软交换技术这种只注重物理实现的方式也存在着一定的问题,最主要的就是系统标准相对滞后,目前软交换系统在组建大网时面临的问题就是其中的一个反映。从这个意义上讲,软交换是NGN的初级阶段,是比较便于物理实施的一个方案,它对现有的运营商网络的管理体制影响不是很大,因此得到了国内各大运营商的青眯。
        当前,软交换技术在国内固定和移动网络中已开始进入大规模应用阶段。电话网的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,实践证明软交换设备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,同时软交换技术符合电路交换向分组交换转型的总体发展趋势。可以说,从目前的发展趋势看,国内电话网向下一代网络演进过程中,软交换将是一个不可逾越的阶段。
二、IMS:NGN的中级阶段
        NGN网络技术像其他通信技术一样,随着时间的推移,本身也在不断进步,今天认为很好的技术,也许很快会被更好的技术所更新。
同样作为控制层技术,IMS在体系设计上较软交换系统要高明许多。它不是先规范一个物理设备,然后根据设备的能力去构建物理体系,而是先分析其业务需求,随后设计可以完成这些功能的功能实体,再用这些功实体来构成完整的业务网体系架构。至于哪些功能实体要在物理上放在一起成为一个设备,哪些功能实体应独立地作为一个设备,IMS不去做具体规定,而交由设备制造商和运营商去完成。
        软交换体系架构和IMS体系架构虽然都采用了应用、控制和承载相互分离的分层架构思想,但又各具特色,如表所示。
 IMS体系架构与软交换体系架构的比较
        与软交换相比,IMS确实前进了一大步。IMS进一步发扬了软交换的思想,具有更加清晰开放的分层结构;其体系是完整的,可以用于组建大网;其业务能力更加强大,可以开发基于会话的下一代多媒体业务网。因此,随着ETSI的TISPAN和ITU-T的FGNGN重用3GPPIMS作为固网和移动网的融合基础,业界便充斥着IMS取代软交换的声音。那么,IMS是否就完美无缺了?
        仔细分析,IMS还是有局限的:其一,作为基于SIP的业务系统,从本质上来说,IMS只是基于会话的IP多媒体业务体系,而不是通用的多媒体业务平台,因而不可能提供面向会话以外的其他多媒体业务;其二,IMS没有脱离PSTN的业务集中控制思路。CSCF是系统中业务控制的核心,所有业务均由CSCF发起,这种工作模式与下一代分组数据网的全分布式工作特点是不匹配的。目前IETF已开展了基于对等模式(P2P,PeertoPeer)的SIP信令以及应用提供模式的研究,在下一代分组数据网中,更多的应用将由对等实体构成,业务网的开展无需通过核心设备来控制实现。
        因此,IMS仍未摆脱PSTN业务集中控制的阴影,所以它还不是NGN网络的一个最合理的模型,只能作为PSTN向分组语音电话过渡和演进过程中的中级阶段技术。从长远看,IMS描绘了未来固定和移动网络融合的美好蓝图,代表着下一代网络的发展方向。但是基于IMS的NGN在标准方面还有很多丁作要做,其商用也还需要一个相对较长的过程。

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