1、背景
IMS（IP MultimediaSubsystem，IP多媒体子系统）是3GPP在Release5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统，它的核心特点是采用SIP协议和与接入的无关性，在网络融合的发展趋势下，3GPP、ETSI和ITU-T都在研究基于IMS的网络融合方案，实现固定网和移动网的融合。因此IMS被认为将是下一代网络的理想目标架构。
2、固网NGN向IMS演进的可行性分析
2.1IMS与固网NGN的比较
2.1.1技术特点
与固网软交换技术相比，IMS具有以下技术优势。
接入无关性；更加彻底的分离；网络更加标准和统一。
除了以上特点外，固网NGN与IMS，尤其是基于融合的IMS系统还有一些其他关键技术的区别，包括登记注册、QoS、漫游、安全性等方面。
2.1.2网元设置
在网络构架上，固网NGN与IMS都采用了分层的网络结构，即将网络分为业务层、控制层、承载层和接入层。主要区别在于固网NGN注重物理实现，将控制层的功能集中在软交换机上，网络中只有软交换一个中央控制点；而IMS的控制层功能由多个逻辑功能模块实现，如会话控制由CSCF实体实现、互通功能由MGCF/MGW实现、用户数据存储在HSS中，网络更加分布化，逻辑实体并不一定对应物理实现。网络功能模块化有利于网络扩展和业务整合，便于集中组网。软交换与IMS的分层架构比较如表1所示。
表1 固网NGN与CM-IMS网元/功能模块比较
2.1.3业务提供
固网NGN的业务提供方式有以下几种。
直接由SoftSwitch提供业务，可提供基本电话业务、补充业务等；SoftSwitch具备SSP功能，通过SG与现网SCP互通，提供现有智能网业务；SoftSwitch与应用服务器之间通过SIP、H.323、Radius等协议互通；通过Parlay-GW/OSA-GW提供API接口，为第三方提供业务开发平台。
由此可见，固网NGN的业务逻辑分布在AS与软交换机SS的。而IMS的业务与控制分离，所有的业务逻辑都在业务层实现，S-CSCF只完成会话控制功能，业务集中在AS中，且在AS与控制层之间提供开放的业务接口，因此IMS更利于第三方业务的开发。
IMS的业务提供方式如下。
IMS通过IM-SSF和传统智能业务（CAMEL、INAP等）的互通，实现已有的智能业务的继承；IMS通过AS可以提供基于SIP的业务，如IM、Poc、Presence等；IMS通过Parlay-GW/OSA-GW（OpenServicesAccess-Gate-way）提供API接口，为第三方提供业务开发平台。
2.1.4终端角度
固网NGN支持的终端包括：支持SIP、H.323、MGCP、H.248等协议的终端。其中支持话音业务接入的终端主要由支持H.248协议的IAD或AG设备提供传统POS话机的接入；话音业务和多媒体业务也可由支持SIP的智能硬终端或软终端完成；多媒体业务也可通过H.323协议支持。固网NGN网络接入的终端是依据接入设备的IP地址和端口号在网络中标识的，因此不需进行严格的接入注册和签权认证。在固网NGN中通过IAD或AG接入的POS话机是基于接口标识的，不具有移动性；但对于智能终端（如软终端）具备游牧功能。评论由于IMS网络是基于SIP协议的，因此接入IMS网络的终端设备要求必须支持SIP接口。支持SIP接口的终端主要有SIP智能终端和支持POS话机接入的SIPIAD设备，终端接入IMS需进行双向注册认证。另外IMS是基于移动网发展而来的，具备移动性管理功能，因此IMS终端均是可移动的。
综上所述，软交换网络体系基于主从控制的特点，使得其与具体的接入手段关系密切，而IMS体系由于终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议通信，IP技术与承载媒体无关的特性，使得IMS体系可以支持各种接入方式。不过IMS目前尚缺乏广泛的应用验证，成熟性较差，RIMS距离完全继承PSTN网络能力的目标还有一定距离。从长远来看，IMS将是网络发展的必然。
2.2国际标准的发展
IMS和IMS-Based固网NGN是两个不同的概念，虽然3GPP也在努力独立于接入方式，但是目前来讲还是TISPAN和ITU-T更加致力于网络的融合，考虑所有的接入方式。同时IMS只能够提供话音业务和多媒体业务，而IMS-Based固网NGN的目标是能够提供所有的业务，包括话音业务、多媒体业务、流媒体业务和其他业务。IMS-based固网NGN目前已经被公认为一种比较好的控制层面融合的目标体系。
讨论现有固网NGN向IMS演进，可以借鉴ETSITISPAN的相关研究成果。TISPAN于2005年6月完成整个TISPAN_固网NGN_Release1，并在将来的Release中进行完善。TISPAN_固网NGN_Release1的总体需求包括：固定终端可以获得3GPPIMS核心网提供的所有业务，能够全部或部分替代现有核心网提供的PSTN/ISDN业务。
基于IMS的固网NGN融合架构采用面向子系统的网络结构，这样的网络架构非常灵活方便，一方面可以方便地直接引入和修改其他标准组织定义的子系统，另一方面将来如果有新的业务类别需求时，定义添加一个新的子系统即可，对已有的子系统影响很小。基于IMS的固网NGN融合架构主要分为业务层和基于IP的传送层，业务层包括下面的元素：PSTN/ISDN模拟子系统（PSS）即IMS核心子系统、PSTN/ISDN仿真子系统（PES）、其他多媒体子系统（如流媒体子系统、内容多播子系统等）和应用以及可以用于多个子系统的公共元素（如接入应用、计费功能、用户属性管理、安全管理和路由管理等）；传送层为用户终端提供了基本的IP连接的能力，其中的网络附属子系统（NASS）和资源认证控制子系统（RACS）屏蔽了IP层以下的接入网/核心网所使用的传送技术，给固网NGN用户终端提供了IP的连续性。
业务层的PSS和PES子系统针对不同的终端类型和业务需求而设计。使用PSS和PES主要目的是使宽窄带域完全分离，即SIP用户通过PSS子系统完成接入和业务提供，窄带用户通过PES子系统完成接入和业务提供。具体比较如表2所示。
实际上，PES子系统为连接到固网NGN中的传统固网终端（指通过MGCP/H.248IAD/AG接入的PSTN/ISDN终端）提供PSTN/ISDN仿真业务，服务的对象主要针对于现有的大量PSTN终端。PES子系统的实现可以有两种方式。评论方式一：基于软交换的PES，即基于现有软交换的实现方式（从传统交换机移植），不需要内部接口标准化，只需要标准化外部接口。该方式能够提供更完全的PSTN能力、业务、接口，以及用户体验。基于软交换的PES已经部署在固网NGN网络中，用户数据库和业务在5020MGC中实现，能够实现100%的PSTN特性。
方式二：基于IMS的PES，使用IMS架构实现PES。即在IMS体系中增加了两个关键功能一是AGCF，向下通过P1接口（H.248）控制MG，向上通过Mw接口接入IMS核心；二是应用服务器中的PES业务逻辑。AGCF负责控制MG，提供业务无关的能力（Hook处理、Tone、Announcement等），业务触发基于用户属性（iFC），PES业务完全由应用服务器提供，功能结构和接口协议与IMS基本一致。
上述两种PES实现方式中IMS的PES方式实现与IMS的融合是当前演进的主流，主要是在IMS核心网增加一个AGCF网元。但目前AGCF的相关国际标准还不完善，虽然已经有了基本框架，但具体细节、流程、接口还未明确，估计在TISPANRealse2中最终确定。
由此可见，PES更加适合固网运营商向IMS演进及融合，对移动运营商，拥有的固网用户规模非常小，建设IMS网络的主要目的是借助新技术实现优势延伸，快速、低成本进行全业务网建设，因此移动运营商应关注PSS方式。
2.3技术比较结论
从以上技术特点比较和国际标准发展趋势看，固网NGN和IMS的融合是必然趋势。现有固网NGN网络向IMS架构的演进是可行的。
3、固网NGN向IMS演进的步骤和方式
本节以一个固网NGN网向IMS演进为例，说明具体的演进方式。
3.1固网NGN向INS演进方式
从总体来看，现网NGN网络架构示意如图3所示。
图3 固网NGN网络现状示意图
现有固网NGN网络已经带有商用用户，从现有固网NGN系统向IMS的演进有两个前提：
（1）保证现有业务的正常运行；
（2）IMS技术已经得到充分验证，具备商用能力。
在以上两个前提下，固网NGN向IMS的演进有以下3种方式。
3.1.1方式一：直接演进方式
直接方式是将现有固网NGN系统直接向IMS架构演进：将固网NGN系统网元全部升级为IMS的网元，并补充相关IMS设备，将固网NGN网络直接升级为IMS网络，通过IMS网络开放业务。评论该方式下的业务分工：升级后的IMS网络既负责处理语音业务，也负责处理面向中高端用户的多媒体业务。
3.1.2方式二：叠加演进方式
叠加方式是在现有固网NGN网络边叠加一个完整的IMS网络，现有固网NGN和新建IMS两个网络在一段时期内共存，并各自独立发展用户。当IMS系统逐渐成熟后，可以将用户逐渐从固网NGN网络向IMS网络迁移。
本方式下，IMS网络所有设备均为新建，本方式下新建的IMS网络与原固网NGN网络完全独立，两个网络之间可以通过SIP协议互通，或者通过PLMN互通。
该方式下的业务分工：原有固网NGN网络正常处理各种业务，新建的IMS网络主要处理面向中高端用户的多媒体业务，AGCF/MGCF设备则在验证现网业务可行性的同时，根据需求开放部分语音业务。
采用方式一，由于现阶段IMS系统的成熟性还有待进一步验证，因此对商用固网NGN网络的升级改造具有一定的风险。因此方案不建议采纳。方式二中新建一套IMS系统，进行新业务需求的测试，系统测试成功后，将现有固网NGN网络用户向IMS系统进行牵移。在演进过程中，采取“分步走”的策略，充分验证软交换向IMS演进的技术可行性，保证平滑演进，并对现网业务影响最小。因此推荐采用方式二。
3.2固网NGN向IMS演进步骤
采取“分步走”的策略，演进步骤如下。
3.2.1步骤1
（1）新建IMS网络，引入新的网元设备，实现宽带智能终端的接入；
原有固网NGN系统与新建IMS系统的业务分工为：原固网NGN负责现有语音业务的处理，新建IMS负责向中、高端用户提供有特色的多媒体业务。本步骤中现有业务不受影响。
在新建的IMS试验网中新建1套小容量AGCF网元设备，实现基于IMS的PES功能，验证固定软交换向IMS的演进过程中对PSTN语音业务的继承程度（目前AGCF的标准和设备尚需要完善，因此需要单独布置）。该步骤对现有语音业务不造成影响。
该步骤中需要验证：新增AGCF网元实现基于IMS的PES业务，该业务的实现对于现网业务牵移非常关键。
新建的IMS网络测试试用稳定后，将现网中的软交换机升级为IMS网络中的AGCF或MGCF，将用户数据割接至HSS，将业务逻辑割接至应用服务器，并逐步实现统一计费、统一网管。
该步骤是在新建IMS技术成熟的前提下，将现有业务割接至IMS系统，从而实现固网NGN系统向IMS的演进。
3.3结论
通过上述的演进方式分析可知，固网NGN网络从技术上尚不具备直接向IMS网络演进的条件。不过可以通过“分布演进”的方式，逐步实现固网NGN与IMS网络的融合。同时在网络演进融合过程中要特别注意两点：第一，IMS演进应减小对现有网络的影响，尤其是当固网NGN网络已经承载了商用业务时；第二，IMS网络应循序渐进，当新建IMS网络运行稳定，且固网NGN网络向IMS演进技术成熟后，再进行融合。从长远来看，未来的网络将实现IMS网络作为核心。评论从技术发展水平来看，固网NGN网络与IMS网络的融合是大势所趋。但通过对现网NGN网络向IMS演进的分析，结合当前的国际规范、技术水平、厂家提供设备等情况来看，IMS网络完全兼容现网NGN还是存在一定问题的，还需要进一步研究相关技术问题的解决方案。不过从网络长远发展的角度考虑，非常有必要开始进行相关技术方案的试验，为今后网络融合奠定基础，并进行相关技术储备。相信不远的将来，IMS网络与现网NGN必将实现真正意义上的融合。
