软交换技术与IMS技术在三峡通航程控交换应用中的比较

长江三峡通航管理局　王晓莉



软交换技术与IMS技术在三峡通航程控交换应用中的比较

长江三峡通航管理局王晓莉

软交换技术和IMS技术都是构建下一代网络（Next Generation Network，又称次世代网络，简称NGN）的不同技术路线。从NGN发展的角度来看，软交换技术和IMS技术可以看做是NGN的不同技术阶段。本文针对三峡通航程控交换应用的实际需求，从技术架构、业务应用、投资规模、实施与维护等方面对二者进行比较分析。

软交换技术；IMS技术；程控交换；比较

1.三峡通航电话交换应用现状

三峡通航电话交换系统作为辖区最主要的通信网络，为三峡局辖区各管理部门及各基层站点提供基本话音业务传输服务，与通航调度、船舶通航监管等业务系统协同运转，极大地降低了辖区各外围站点与各管理部门、长航各支持保障系统以及港行单位的通信成本，提高了沟通效率，对三峡局管理工作的正常运转和有效沟通起到基础的支持保障作用，是辖区不可或缺的通信手段之一。该系统由坝河口电话交换中心和葛州坝电话交换中心组成，共有2台交换机，主要采用华为的C&08数字电话交换机，电话交换通过2M采用7号信令互联，使各外围站点与坝河口、葛洲坝两个管理基地通信互通，并通过宜昌海事局信息中心接入长江通信专网以及电信、移动、联通等通信公网，实现了三峡局语音通信与长江通信专网、电信等通信公网的互通；坝河口交换中心通过2M采用1号信令与三峡总司通信专网互联，实现三峡局通信网与电力通信专网的互通。截至目前，电话交换系统经近十年运转，随着软交换、IMS等新技术的不断发展成熟，传统电话交换技术已逐渐被市场淘汰，原电话交换系统采用电路交换模式，受限于技术封闭性，不能实现语音、网络和视频等业务并存，限制了工作效率提高。

2.三峡通航程控交换需求

随着大数据、云计算、物联网、移动应用等新技术的应用，三峡局锚地管理、升船机安全监管、协同办公等业务的扩展以及原有通航管理、视频、安全监控等业务数据的快速增长等都对传统网络的带来了新的挑战。为适应行业管理现代化要求，实现办公自动化、电子化、网络化，保证辖区多媒体业务数据的稳定传输和流转，对新的程控交换应用提出了以下需求。

（1）新增站点需求

三峡-葛洲坝航运联合调度及航道生产基地主体工程已基本完工，需满足三峡航运调度中心，三峡通信信息中心，三峡航道局本部及下属葛洲坝航道处、测量队、航标设施维修中心的业务及办公需求。随着三峡通航信息化的快速发展，未来几年，三峡局还将陆续开展三峡升船机监管、坝上待闸锚地信息化、VTS改扩建工程等信息化工程项目的建设。这些工程都在辖区范围内新增或扩建了许多外围站点，对三峡局语音、网络、视频业务等数据的互通和高效流转提出了更高的要求，同时也会使得新业务数据骤增，网络覆盖的要求更广，带宽的需求更大，设备性能的要求更高以及更为灵活的接口。

（2）容量需求

根据预测，随着近几年三峡局业务局站数量的不断增加，三峡局电话交换系统更新后所需容量至少约3400线，而目前仅有2800线容量。

（3）业务需求

三峡局是集海事、调度、航道、船闸运行和通信等多项业务为一体的综合管理机构，主要业务部门有船闸、升船机运行管理单位、三峡海事、航道局、工程技术中心和通信信息中心等。各业务部门需要实时的语音沟通确保船闸、航道畅通；需要辖区通航管理工作开展无法剥离的综合信息系统、三峡局数据中心和VTS系统等相关业务系统的IP多媒体数据信息的通力配合以确保辖区水域船舶调度、海事管理和水上安全监管工作的无误开展。辖区各业务部门的日常管理工作无一离不开对语音通信、视频会议和其他相关IP多媒体业务的使用。

3.软交换与IMS技术综合比选

考虑到通信技术在电信行业内具有大量的实践经验与成功案例，首先从电信运营商的角度来了解目前软交换技术与IMS技术的发展现状、定位及趋势，再结合三峡电话交换系统的实际需求，从技术架构、业务应用、投资规模、实施与维护等方面对二者进行比较。

（1）商用情况

目前软交换已在全球运营商网络得到了广泛的应用，国内运营商方面，中国电信已经利用软交换技术对PSTN网络进行智能化改造，把软交换作为PSTN向NGN演进的必经阶段。中国电信从2004年开始大规模进行软交换网络的建设，包括从国际局，省际长途局，省内汇接局及端局等各个层次都采用了软交换技术进行改造。与此同时，中国联通（原网通）、中国铁通也陆续开始部署软交换用于PSTN网络的改造，主要承担端局作用，并已具备了一定的规模。目前整个国内软交换的用户规模已经超过了2亿线，大规模商用已经非常成熟。

IMS技术目前也在日益成熟，国内三大运营商都已经完成了IMS企业标准的制定，并进行了全方位的测试，技术储备基本完成。中国移动和中国电信已逐步启动了IMS的规模商用部署，中国联通目前启动了在现有网络进行IMS的商用。目前，传统的PSTN网络基本改造完成，IMS已进入商用阶段。因此，从技术先进性与发展空间角度来看，IMS技术已成为实现电路交换向分组交换演进的主流手段。

（2）技术路线的定位

软交换和IMS作为NGN呼叫控制的体系架构，虽然都继承了NGN基于IP承载、呼叫控制与承载分离的思想，它们的业务范围也有一定的重叠，但是软交换和IMS的定位还存在一定的差别。前者重点解决PSTN的IP化，需要完全继承PSTN/ISDN业务，同时考虑IP化之后提供新的增值业务。IMS重点考虑语音、视频、流媒体等IP多媒体综合业务，侧重于未来移动网络和固定网络融合的需求。

目前中国电信承建了国内乃至全球最大规模的软交换网络和IMS网络，通过其自身实践经验对软交换和IMS的定位有着明确理解：软交换网络定位于替代PSTN交换机为用户提供基本语音业务和传统窄带业务；IMS网络定位于移动网络和固定网络的融合需求，为固定和移动用户提供统一的会话型多媒体宽带业务。

由于软交换对传统电话网继承的无缝性，所以在传统电话网向分组化、宽带化和智能化演进的过程中，软交换成为了其必经的阶段，但未来随着IMS技术的不断成熟，以及固定网络与移动网络融合需求的不断增长，软交换网络最终会向IMS过渡，实现网络的最终融合。考虑三峡电话交换系统承载的改造需求，即对现有电话交换网进行IP化改造，同时考虑IP化之后提供一些新的增值业务，并尽可能考虑未来移动通信以及网络融合的需求。因此，从技术适用性方面来说，IMS技术对三峡电话交换系统的改造更具有针对性与实用性。

（3）业务实现能力

在业务实现能力上，软交换本身能够实现PSTN基本业务和补充业务，IP多媒体业务由独立的应用服务业务平台来实现；而IMS由于业务逻辑与控制功能独立，所有的业务（包括PSTN基本业务和补充业务、IP多媒体业务）均由独立的应用服务平台实现。在PSTN基本业务和补充业务上，规模部署的软交换有比较成熟的应用，在窄带业务提供方面比较有优势，但不支持移动网络与固网的融合；IMS通过PSTN仿真/模拟方式提供PSTN/ISDN业务，但部分业务支持尚欠成熟，能够支持移动网络与固网的融合。两种技术都能够支持目前主流的IP多媒体业务，但是IMS在多媒体业务的拓展上更易于支持信息系统的融合业务。并且目前多个厂商已利用IMS技术成功定制了企业级的IMS多媒体宽带业务的应用和发展，避开了电信级IMS面临的多种繁杂的因素。

结合三峡电话交换系统承载的业务需求，即以基本语音业务，语音增值业务为主，同时实现IP多媒体业务交互，两种技术都能很好地满足上述业务需求，但IMS在业务实现能力上的优势更为明显。

（4）投资成本与可维护性

由于作为本工程承载网络的三峡数据承载网络和干线传输网络为环形链路，因此链路中断的对系统建设的影响较小。通过与电信运营商、主流设备供应商的交流与询价，IMS控制中心的投入成本要稍高于软交换控制中心的投入成本。

在后期的网络维护方面，两种技术体制的设备维护量相差不大，但对运维队伍的专业技术水平要求较高，运维成本较低。

通过上文对软交换与IMS的对比分析，结合三峡电话交换系统的实际业务需求，综合比选结果，从技术成熟度、适用性、经济性等方面来说，本文认为，IMS技术具有明显优势。