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摘要：软交换是一种正在发展的概念和技术，核心是一个标准化协议和应用编程接口的开发体系结构，以便提供更广泛的应用和业务平台。本文介绍NGN网络发展中软交换及IMS的应用分析，以期为相关研究者提供借鉴。
关键词：NGN网络；软交换；IMS
中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）05-0-01
一、软交换的应用
软交换是一种正在发展的概念和技术，核心是一个标准化协议和应用编程接口的开发体系结构，以便提供更广泛的应用和业务平台。软交换的核心思想是通过硬件软件化的思想来实现原来交换业务的控制连接和处理，可以同时在同一个网络上提供语音、数据以及多媒体业务。软交换的体系结构如图1所示。
由图可知，软交换体系结构分为业务管理层、网络控制层、核心交换层和边缘接入层。边缘接入层：负责将各种网络和终端设备介入软交换体系机构；核心交换层：对各种不同的业务和媒体流提供公共的传送平台，多采用基于分组的传送方式，目前比较公认的核心传送网为IP网或ATM骨干网；网络控制层：其主要实体为软交换设备，完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等功能，并可向用户提供基本语音业务、移动业务、多媒体业务以及API接口；业务管理层；在呼叫控制的基础上向最终用户提供各种增值业务。
在软交换系统中，IP承载使网络调整更为灵活，同时也使媒体能力增强，进而带来一些新的业务，增强运营商网络的网络价值。另一方面，软交换分离的架构使得网络部署更灵活，可以有效降低运营商网络的建网成本和运营维护成本。
二、IMS的应用
IMS（IP多媒体子系统，IP Multimedia Subsystem）在3GPP Release 5版本中提出，是对IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称。IMS体系结构从上向下分为四层：应用层、控制层、承载层和接入层。应用层主要实现传统的电话业务、智能网的接入以及提供基于SIP的非传统电信业务等；控制层主要完成基本会话的控制、SIP会话路由控制等功能；承载层采用具有QoS保证的IP网进行承载；接入层主要完成各类SIP会话的发起、终结，完成与传统PSTN/PLMN间的互联互通。
三、软交换与IMS的差异化应用
软交换和IMS子系统都可以作为NGN呼叫控制的体系结构，以IP为承载网络，实现业务和承载分离，但是软交换和IMS技术存在较大差异。软交换重点解决PSTN的IP化，需要完全继承PSTN的业务之上提供一些新的业务。IMS重点考虑IP多媒体业务，包括流媒体、视频以及文本综合业务，源自对移动网络的研究。
IMS和软交换最大的区别在于以下几个方面：
1.在软交换控制与承载分离的基础上，IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离。
2.IMS起源于移动通信网络的应用，因此充分考虑了对移动性的支持，并增加了外置数据库——归属用户服务器（HSS），用于用户鉴权和保护用户业务触发规则。
3.IMS全部采用会话初始协议（SIP）作为呼叫控制和业务控制的信令，而在软交换中，SIP只是可用于呼叫控制的多种协议的一种，更多的使用媒体网关协议（MGCP）和H.248 协议。IMS体系结构终端和核心侧都采用基于IP承载的SIP协议，从而使IMS支持各类接入方式，可以为移动运营商提供丰富的网络业务，也可以应用于固网运营商网络演化和增值，因此也是固网移动网融合的关键技术。
四、软交换的瓶颈
软交换技术以“分离交换和控制”为核心思想，利用现有电信网络基础设施，打破传统电信网络结构，为数据和话音的融合并催生大量新业务做好了充分准备。然而以话音业务为主的传统电信网络带宽有限，不能满足大量媒体信息传输的要求，注定其不能作为下一代网络的基础网络。与此同时，由于软交换是建立在多固网智能化改造的基础之上，因此其体系结构只是针对固网而言，不能很好支持移动接入性和漫游性，这和未来FMC（固网移动融合）的趋势背道而驰，所以软交换终究不是下一代网络的终极技术，它只是一种过渡技术，最终要被IMS而取代。
五、IMS和电信网络融合问题
基于IMS的融合网络在快速灵活提供丰富业务的同时，给电信运营商提出了挑战。电信运营商的优势在于语音服务和其庞大的网络设施和用户群，而对于内容信息服务没有太多经验。目前用户习惯于Internet的免费服务，大部分IMS都有互联网的影子，如何挑战运营模式和收费是电信运营商遇到的困难。传统的Internet是一个完全开发、不可运营管理的网络，未来的IMS提供端到端的IP连接，对于网络维护提出了更高的要求。尽管3GPP的IMS标准中对于安全、Qos、计费进行了定义，但是还需要进一步的研究和完善。
在下一代网络发展的过程中，虽然还有很多待解决的技术和商业运营问题，但下一代网络发展的总体趋势是不变的。业务和承载分离是下一代网络发展和网络融合的要求，未来的物理承载是多样化的网络。下一代网络以承载业务分离为核心概念，实现Internet网、电话网、有线电视网三网融合，固网和移动网络融合，为终端用户提供统一的接口和服务，将给未来人们生活带来新的变革。
作者简介：赵立波（1975-），女，于1998年7月毕业于哈尔滨工业大学电子精密机械专业，学士学位，现主要从事网络设备维护与管理工作。
关键词：NGN网络；软交换；IMS
中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）05-0-01
一、软交换的应用
软交换是一种正在发展的概念和技术，核心是一个标准化协议和应用编程接口的开发体系结构，以便提供更广泛的应用和业务平台。软交换的核心思想是通过硬件软件化的思想来实现原来交换业务的控制连接和处理，可以同时在同一个网络上提供语音、数据以及多媒体业务。软交换的体系结构如图1所示。
由图可知，软交换体系结构分为业务管理层、网络控制层、核心交换层和边缘接入层。边缘接入层：负责将各种网络和终端设备介入软交换体系机构；核心交换层：对各种不同的业务和媒体流提供公共的传送平台，多采用基于分组的传送方式，目前比较公认的核心传送网为IP网或ATM骨干网；网络控制层：其主要实体为软交换设备，完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等功能，并可向用户提供基本语音业务、移动业务、多媒体业务以及API接口；业务管理层；在呼叫控制的基础上向最终用户提供各种增值业务。
在软交换系统中，IP承载使网络调整更为灵活，同时也使媒体能力增强，进而带来一些新的业务，增强运营商网络的网络价值。另一方面，软交换分离的架构使得网络部署更灵活，可以有效降低运营商网络的建网成本和运营维护成本。
二、IMS的应用
IMS（IP多媒体子系统，IP Multimedia Subsystem）在3GPP Release 5版本中提出，是对IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称。IMS体系结构从上向下分为四层：应用层、控制层、承载层和接入层。应用层主要实现传统的电话业务、智能网的接入以及提供基于SIP的非传统电信业务等；控制层主要完成基本会话的控制、SIP会话路由控制等功能；承载层采用具有QoS保证的IP网进行承载；接入层主要完成各类SIP会话的发起、终结，完成与传统PSTN/PLMN间的互联互通。
三、软交换与IMS的差异化应用
软交换和IMS子系统都可以作为NGN呼叫控制的体系结构，以IP为承载网络，实现业务和承载分离，但是软交换和IMS技术存在较大差异。软交换重点解决PSTN的IP化，需要完全继承PSTN的业务之上提供一些新的业务。IMS重点考虑IP多媒体业务，包括流媒体、视频以及文本综合业务，源自对移动网络的研究。
IMS和软交换最大的区别在于以下几个方面：
1.在软交换控制与承载分离的基础上，IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离。
2.IMS起源于移动通信网络的应用，因此充分考虑了对移动性的支持，并增加了外置数据库——归属用户服务器（HSS），用于用户鉴权和保护用户业务触发规则。
3.IMS全部采用会话初始协议（SIP）作为呼叫控制和业务控制的信令，而在软交换中，SIP只是可用于呼叫控制的多种协议的一种，更多的使用媒体网关协议（MGCP）和H.248 协议。IMS体系结构终端和核心侧都采用基于IP承载的SIP协议，从而使IMS支持各类接入方式，可以为移动运营商提供丰富的网络业务，也可以应用于固网运营商网络演化和增值，因此也是固网移动网融合的关键技术。
四、软交换的瓶颈
软交换技术以“分离交换和控制”为核心思想，利用现有电信网络基础设施，打破传统电信网络结构，为数据和话音的融合并催生大量新业务做好了充分准备。然而以话音业务为主的传统电信网络带宽有限，不能满足大量媒体信息传输的要求，注定其不能作为下一代网络的基础网络。与此同时，由于软交换是建立在多固网智能化改造的基础之上，因此其体系结构只是针对固网而言，不能很好支持移动接入性和漫游性，这和未来FMC（固网移动融合）的趋势背道而驰，所以软交换终究不是下一代网络的终极技术，它只是一种过渡技术，最终要被IMS而取代。
五、IMS和电信网络融合问题
基于IMS的融合网络在快速灵活提供丰富业务的同时，给电信运营商提出了挑战。电信运营商的优势在于语音服务和其庞大的网络设施和用户群，而对于内容信息服务没有太多经验。目前用户习惯于Internet的免费服务，大部分IMS都有互联网的影子，如何挑战运营模式和收费是电信运营商遇到的困难。传统的Internet是一个完全开发、不可运营管理的网络，未来的IMS提供端到端的IP连接，对于网络维护提出了更高的要求。尽管3GPP的IMS标准中对于安全、Qos、计费进行了定义，但是还需要进一步的研究和完善。
在下一代网络发展的过程中，虽然还有很多待解决的技术和商业运营问题，但下一代网络发展的总体趋势是不变的。业务和承载分离是下一代网络发展和网络融合的要求，未来的物理承载是多样化的网络。下一代网络以承载业务分离为核心概念，实现Internet网、电话网、有线电视网三网融合，固网和移动网络融合，为终端用户提供统一的接口和服务，将给未来人们生活带来新的变革。
作者简介：赵立波（1975-），女，于1998年7月毕业于哈尔滨工业大学电子精密机械专业，学士学位，现主要从事网络设备维护与管理工作。