長江三峽通航管理局　王曉莉

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軟交換技術(shù)與IMS技術(shù)在三峽通航程控交換應(yīng)用中的比較

長江三峽通航管理局王曉莉

軟交換技術(shù)和IMS技術(shù)都是構(gòu)建下一代網(wǎng)絡(luò)（Next Generation Network，又稱次世代網(wǎng)絡(luò)，簡稱NGN）的不同技術(shù)路線。從NGN發(fā)展的角度來看，軟交換技術(shù)和IMS技術(shù)可以看做是NGN的不同技術(shù)階段。本文針對三峽通航程控交換應(yīng)用的實際需求，從技術(shù)架構(gòu)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、投資規(guī)模、實施與維護等方面對二者進行比較分析。

軟交換技術(shù)；IMS技術(shù)；程控交換；比較

1.三峽通航電話交換應(yīng)用現(xiàn)狀

三峽通航電話交換系統(tǒng)作為轄區(qū)最主要的通信網(wǎng)絡(luò)，為三峽局轄區(qū)各管理部門及各基層站點提供基本話音業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)，與通航調(diào)度、船舶通航監(jiān)管等業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同運轉(zhuǎn)，極大地降低了轄區(qū)各外圍站點與各管理部門、長航各支持保障系統(tǒng)以及港行單位的通信成本，提高了溝通效率，對三峽局管理工作的正常運轉(zhuǎn)和有效溝通起到基礎(chǔ)的支持保障作用，是轄區(qū)不可或缺的通信手段之一。該系統(tǒng)由壩河口電話交換中心和葛州壩電話交換中心組成，共有2臺交換機，主要采用華為的C&08數(shù)字電話交換機，電話交換通過2M采用7號信令互聯(lián)，使各外圍站點與壩河口、葛洲壩兩個管理基地通信互通，并通過宜昌海事局信息中心接入長江通信專網(wǎng)以及電信、移動、聯(lián)通等通信公網(wǎng)，實現(xiàn)了三峽局語音通信與長江通信專網(wǎng)、電信等通信公網(wǎng)的互通；壩河口交換中心通過2M采用1號信令與三峽總司通信專網(wǎng)互聯(lián)，實現(xiàn)三峽局通信網(wǎng)與電力通信專網(wǎng)的互通。截至目前，電話交換系統(tǒng)經(jīng)近十年運轉(zhuǎn)，隨著軟交換、IMS等新技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，傳統(tǒng)電話交換技術(shù)已逐漸被市場淘汰，原電話交換系統(tǒng)采用電路交換模式，受限于技術(shù)封閉性，不能實現(xiàn)語音、網(wǎng)絡(luò)和視頻等業(yè)務(wù)并存，限制了工作效率提高。

2.三峽通航程控交換需求

隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用等新技術(shù)的應(yīng)用，三峽局錨地管理、升船機安全監(jiān)管、協(xié)同辦公等業(yè)務(wù)的擴展以及原有通航管理、視頻、安全監(jiān)控等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的快速增長等都對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的帶來了新的挑戰(zhàn)。為適應(yīng)行業(yè)管理現(xiàn)代化要求，實現(xiàn)辦公自動化、電子化、網(wǎng)絡(luò)化，保證轄區(qū)多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸和流轉(zhuǎn)，對新的程控交換應(yīng)用提出了以下需求。

（1）新增站點需求

三峽-葛洲壩航運聯(lián)合調(diào)度及航道生產(chǎn)基地主體工程已基本完工，需滿足三峽航運調(diào)度中心，三峽通信信息中心，三峽航道局本部及下屬葛洲壩航道處、測量隊、航標(biāo)設(shè)施維修中心的業(yè)務(wù)及辦公需求。隨著三峽通航信息化的快速發(fā)展，未來幾年，三峽局還將陸續(xù)開展三峽升船機監(jiān)管、壩上待閘錨地信息化、VTS改擴建工程等信息化工程項目的建設(shè)。這些工程都在轄區(qū)范圍內(nèi)新增或擴建了許多外圍站點，對三峽局語音、網(wǎng)絡(luò)、視頻業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)的互通和高效流轉(zhuǎn)提出了更高的要求，同時也會使得新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)驟增，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的要求更廣，帶寬的需求更大，設(shè)備性能的要求更高以及更為靈活的接口。

（2）容量需求

根據(jù)預(yù)測，隨著近幾年三峽局業(yè)務(wù)局站數(shù)量的不斷增加，三峽局電話交換系統(tǒng)更新后所需容量至少約3400線，而目前僅有2800線容量。

（3）業(yè)務(wù)需求

三峽局是集海事、調(diào)度、航道、船閘運行和通信等多項業(yè)務(wù)為一體的綜合管理機構(gòu)，主要業(yè)務(wù)部門有船閘、升船機運行管理單位、三峽海事、航道局、工程技術(shù)中心和通信信息中心等。各業(yè)務(wù)部門需要實時的語音溝通確保船閘、航道暢通；需要轄區(qū)通航管理工作開展無法剝離的綜合信息系統(tǒng)、三峽局?jǐn)?shù)據(jù)中心和VTS系統(tǒng)等相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的IP多媒體數(shù)據(jù)信息的通力配合以確保轄區(qū)水域船舶調(diào)度、海事管理和水上安全監(jiān)管工作的無誤開展。轄區(qū)各業(yè)務(wù)部門的日常管理工作無一離不開對語音通信、視頻會議和其他相關(guān)IP多媒體業(yè)務(wù)的使用。

3.軟交換與IMS技術(shù)綜合比選

考慮到通信技術(shù)在電信行業(yè)內(nèi)具有大量的實踐經(jīng)驗與成功案例，首先從電信運營商的角度來了解目前軟交換技術(shù)與IMS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、定位及趨勢，再結(jié)合三峽電話交換系統(tǒng)的實際需求，從技術(shù)架構(gòu)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、投資規(guī)模、實施與維護等方面對二者進行比較。

（1）商用情況

目前軟交換已在全球運營商網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)運營商方面，中國電信已經(jīng)利用軟交換技術(shù)對PSTN網(wǎng)絡(luò)進行智能化改造，把軟交換作為PSTN向NGN演進的必經(jīng)階段。中國電信從2004年開始大規(guī)模進行軟交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，包括從國際局，省際長途局，省內(nèi)匯接局及端局等各個層次都采用了軟交換技術(shù)進行改造。與此同時，中國聯(lián)通（原網(wǎng)通）、中國鐵通也陸續(xù)開始部署軟交換用于PSTN網(wǎng)絡(luò)的改造，主要承擔(dān)端局作用，并已具備了一定的規(guī)模。目前整個國內(nèi)軟交換的用戶規(guī)模已經(jīng)超過了2億線，大規(guī)模商用已經(jīng)非常成熟。

IMS技術(shù)目前也在日益成熟，國內(nèi)三大運營商都已經(jīng)完成了IMS企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，并進行了全方位的測試，技術(shù)儲備基本完成。中國移動和中國電信已逐步啟動了IMS的規(guī)模商用部署，中國聯(lián)通目前啟動了在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行IMS的商用。目前，傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)基本改造完成，IMS已進入商用階段。因此，從技術(shù)先進性與發(fā)展空間角度來看，IMS技術(shù)已成為實現(xiàn)電路交換向分組交換演進的主流手段。

（2）技術(shù)路線的定位

軟交換和IMS作為NGN呼叫控制的體系架構(gòu)，雖然都繼承了NGN基于IP承載、呼叫控制與承載分離的思想，它們的業(yè)務(wù)范圍也有一定的重疊，但是軟交換和IMS的定位還存在一定的差別。前者重點解決PSTN的IP化，需要完全繼承PSTN/ISDN業(yè)務(wù)，同時考慮IP化之后提供新的增值業(yè)務(wù)。IMS重點考慮語音、視頻、流媒體等IP多媒體綜合業(yè)務(wù)，側(cè)重于未來移動網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)融合的需求。

目前中國電信承建了國內(nèi)乃至全球最大規(guī)模的軟交換網(wǎng)絡(luò)和IMS網(wǎng)絡(luò)，通過其自身實踐經(jīng)驗對軟交換和IMS的定位有著明確理解：軟交換網(wǎng)絡(luò)定位于替代PSTN交換機為用戶提供基本語音業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)窄帶業(yè)務(wù)；IMS網(wǎng)絡(luò)定位于移動網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)的融合需求，為固定和移動用戶提供統(tǒng)一的會話型多媒體寬帶業(yè)務(wù)。

由于軟交換對傳統(tǒng)電話網(wǎng)繼承的無縫性，所以在傳統(tǒng)電話網(wǎng)向分組化、寬帶化和智能化演進的過程中，軟交換成為了其必經(jīng)的階段，但未來隨著IMS技術(shù)的不斷成熟，以及固定網(wǎng)絡(luò)與移動網(wǎng)絡(luò)融合需求的不斷增長，軟交換網(wǎng)絡(luò)最終會向IMS過渡，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的最終融合。考慮三峽電話交換系統(tǒng)承載的改造需求，即對現(xiàn)有電話交換網(wǎng)進行IP化改造，同時考慮IP化之后提供一些新的增值業(yè)務(wù)，并盡可能考慮未來移動通信以及網(wǎng)絡(luò)融合的需求。因此，從技術(shù)適用性方面來說，IMS技術(shù)對三峽電話交換系統(tǒng)的改造更具有針對性與實用性。

（3）業(yè)務(wù)實現(xiàn)能力

在業(yè)務(wù)實現(xiàn)能力上，軟交換本身能夠?qū)崿F(xiàn)PSTN基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)，IP多媒體業(yè)務(wù)由獨立的應(yīng)用服務(wù)業(yè)務(wù)平臺來實現(xiàn)；而IMS由于業(yè)務(wù)邏輯與控制功能獨立，所有的業(yè)務(wù)（包括PSTN基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)、IP多媒體業(yè)務(wù)）均由獨立的應(yīng)用服務(wù)平臺實現(xiàn)。在PSTN基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)上，規(guī)模部署的軟交換有比較成熟的應(yīng)用，在窄帶業(yè)務(wù)提供方面比較有優(yōu)勢，但不支持移動網(wǎng)絡(luò)與固網(wǎng)的融合；IMS通過PSTN仿真/模擬方式提供PSTN/ISDN業(yè)務(wù)，但部分業(yè)務(wù)支持尚欠成熟，能夠支持移動網(wǎng)絡(luò)與固網(wǎng)的融合。兩種技術(shù)都能夠支持目前主流的IP多媒體業(yè)務(wù)，但是IMS在多媒體業(yè)務(wù)的拓展上更易于支持信息系統(tǒng)的融合業(yè)務(wù)。并且目前多個廠商已利用IMS技術(shù)成功定制了企業(yè)級的IMS多媒體寬帶業(yè)務(wù)的應(yīng)用和發(fā)展，避開了電信級IMS面臨的多種繁雜的因素。

結(jié)合三峽電話交換系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)需求，即以基本語音業(yè)務(wù)，語音增值業(yè)務(wù)為主，同時實現(xiàn)IP多媒體業(yè)務(wù)交互，兩種技術(shù)都能很好地滿足上述業(yè)務(wù)需求，但IMS在業(yè)務(wù)實現(xiàn)能力上的優(yōu)勢更為明顯。

（4）投資成本與可維護性

由于作為本工程承載網(wǎng)絡(luò)的三峽數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)和干線傳輸網(wǎng)絡(luò)為環(huán)形鏈路，因此鏈路中斷的對系統(tǒng)建設(shè)的影響較小。通過與電信運營商、主流設(shè)備供應(yīng)商的交流與詢價，IMS控制中心的投入成本要稍高于軟交換控制中心的投入成本。

在后期的網(wǎng)絡(luò)維護方面，兩種技術(shù)體制的設(shè)備維護量相差不大，但對運維隊伍的專業(yè)技術(shù)水平要求較高，運維成本較低。

通過上文對軟交換與IMS的對比分析，結(jié)合三峽電話交換系統(tǒng)的實際業(yè)務(wù)需求，綜合比選結(jié)果，從技術(shù)成熟度、適用性、經(jīng)濟性等方面來說，本文認(rèn)為，IMS技術(shù)具有明顯優(yōu)勢。