企业信息工具专利
如果连接是基于需求的,那么“接入无关”的IMS就成为数字化转型成败的关键。
从电路交换到分组交换,IMS应运而生。
随着计算机和网络技术的飞速发展,世界各国普遍接受了这一理念并投入大量资源进行建设,取得了一定的成果。
中国的信息化起步较晚,直到上世纪90年代,第一波信息化建设才达到顶峰。
国内企业信息化初期,重点建设对象是内部行政办公网络,包括内部固话网络和计算机局域网。随着多媒体技术的兴起,视频会议和可视电话系统逐渐普及并进入许多企业。
从技术角度看,企业内部信息网络有三个明显的发展趋势:一是从有线向无线扩展;第二,从低速到高速;第三,它已经从一个多体系结构的网络发展成为一个统一的、综合的IP网络。
公用* * *通信网也有同样的发展趋势。一方面,以电路交换为主的传统PSTN网和2G CS手机网需要进一步演进;另一方面,移动互联网需求爆发,数据业务兴起,以3G PS、4G LTE为代表的分组交换网络出现并迅速发展,最终给移动互联网带来了前所未有的繁荣。
无论是专网通信还是公网通信,都需要考虑电路交换向IP分组交换的演进和融合,想办法满足跨平台多媒体业务的要求。
于是,一个全新的通信平台标准出现了,那就是IMS。
IMS,有什么用?
IMS,全称是IP多媒体子系统,IP多媒体子系统。它最早是在3GPP的R5版本中提出的,旨在为3G用户提供多媒体服务。后来到了4G时代,其技术标准逐渐成熟,被各大运营商广泛认可,并在全球范围内广泛使用。
尤其是VoLTE服务的大规模商业化和推广,让很多人知道了IMS。去年,国内运营商* * *发布的5G message (RCS)服务将IMS再次推到舞台中央。
IMS到底是什么?为什么能解决前面提到的统一通信的需求?除了VoLTE和5G消息服务,它还能给我们带来什么?
其实IMS(IP多媒体子系统)的命名本身就已经给我们揭示了一些答案。
首先,IP,也就是IMS基于IP承载,完全采用IP技术。
IMS的核心协议是SIP(会话发起协议)。这是IETF为互联网量身定制的应用层控制协议。它独立于底层协议,非常开放和灵活,具有很强的可扩展性,特别适用于多媒体通信。
其次,多媒体是指IMS可以实现多媒体业务。
传统上,多媒体服务是语音、图像、音频和视频。IMS标准,对多媒体服务进行了更详细的划分,如下表所示:
最后,子系统说明IMS是整个通信系统的重要组成部分,可以与其他网络协作实现其功能。比如IMS和LTE合作,就可以实现VoLTE。在IMS和5G的配合下,可以实现VoNR业务。IMS和即时通讯可以实现RCS。……
简单地说,IMS是部署在IP网络上的“呼叫服务器”。通过它的控制和协调,IP网络上的用户可以相互进行视频电话等多媒体业务。
IMS的目标是建立一个与接入无关的融合平台,支持广泛的多媒体服务,增强IP网络的能力,满足客户的需求。
也有人说,软交换不也有类似IMS的通信能力吗?
其实软交换远不如IMS。作为程控交换向IP过渡的产物,软交换没有统一的标准。IMS是下一代通信核心网的国际既定标准,大家都在积极探索其应用。但由于专业要求高、研发投入大、时间周期长、商业模式不清晰等因素,IMS至今还没有一个很好的应用解决方案。
IMS的内部架构
IMS内部架构复杂,网元和接口多,业务流程复杂。
从宏观上看,IMS架构采用分层设计的思想,分为四个层次结构,即服务层、控制层、传输层和接入层。
这种分层架构将业务应用、呼叫控制和传输承载完全分离,功能之间采用标准的业务开放接口,便于逐步部署。同时也实现了固网和移动网不分接入的融合。数据库的集中存储也有利于操作和管理。此外,它还能有效地支持QoS控制机制和网络安全机制。
根据功能的不同,CSCF分为三种类型:CSCF型、CSCF型和CSCF型。组网时可以物理集成,也可以单独部署,主要取决于IMS的业务接入方式、接入点位置、业务能力和处理能力,以及用户的具体业务需求。
IMS垂直行业应用案例
IMS基于自身的平台能力,可以满足各行各业用户的定制化需求,包括能源、电力、教育、物流、金融等等,发挥更大的商业价值。
我们以国家电网公司为例,看看IMS是如何让企业向数字化智能转型的。
众所周知,国家电网是中国最大的企业之一。由于业务需要,公司很早就建立了公司行政交流网络。早期的行政交换网经历了从模拟交换到数字交换。后来,为适应建设世界一流能源互联网企业的目标,国家电网行政交换网直接从程控交换跳过NGN,向IMS演进。
2018年,国家电网建成覆盖总部和27个省级电力公司的IMS行政交换核心网,逐步实现互联互通。
如今,这种基于IMS技术设计的行政交换网络,满足了企业在即时通讯、音视频会议、智能拨号等方面的各类统一通信需求,实现了跨地区、跨部门的互联互通。IMS不仅提高了企业办公业务的效率,还大大降低了运维的难度和成本。
对于国家电网公司来说,IMS的价值远远超出了行政办公。公司电网核心业务通信能力和安全生产保障能力正在逐步通过IMS进行升级。
随着5G和全光网络的普及,国家电网这样的工业和能源企业的通信模式正在发生变化。网络的带宽越来越大,网络的延迟越来越小,这让以前只能在科幻电影里看到的数字化智能生产场景变得触手可及。越来越多的电网生产数据和运行数据等实时信息需要通过多媒体手段进行采集、传输、分析和处理。
比如借助AR头盔、蓝牙手表、AR眼镜,对一线生产人员的身体健康进行检测预警,跟踪电子工单的执行情况,进一步基于“四不直”、“四管”对施工/抢修现场进行安全规范和场景识别,实现按需沟通。
不仅可以通过实时视频、跨部门视频会议向后方寻求技术支持,还可以采集现场图像信息,发送至后方进行分析。这些技术手段有助于提高安全生产管控、运行和巡检效率,以及故障问题的及时处理,确保电网运行安全。
AR头盔(鸿天科技)
再比如,借助基于IMS的调度指挥通信产品,支持应急场景下的智能调度,支持终端自加密的安全认证接入,支持保密通信。在图形化管理下,便于快速搭建前后方指挥通道,实现通信畅通。
很多人可能会问,为什么国家电网要建专网,而不是用运营商的公网?
主要原因是公网采用了运营商网络的设计和建设管理经验,难以适用于国家电网专网的业务和管理特点。另外,公网的安全性、可靠性、自主可控性、按需定制性都不如专网,满足不了国家电网公司的需求。
实践证明,IMS技术作为国际公认的通信技术标准,为国家电网公司“能源互联网”战略目标的实现提供了有力支撑,也为电力行业数字化智能应用的研究和探索提供了优质土壤。
2030年二氧化碳排放达到峰值,2060年碳中和,高度集成的信息通信网络(ICT)将是国家电网实现这一目标的关键。没有标准引领多系统集成解决方案,很难解决信息孤岛、数据碎片、网络烟囱和信息通信网络安全等问题。
对于其他行业,IMS在国家电网的应用具有较高的参考价值。基于IMS和5G,各行业可以在专网打造安全可靠的万物互联应用场景,解决终端安全和可信接入认证控制、多系统融合难度、网络安全等问题。
IMS的未来
基于扁平化结构的IMS网络是固移融合的基础,是统一协调的支撑。
全球统一的技术标准和规范以及国内外运营商的一致支持,为IMS的可持续发展扫清了障碍。IMS是目前国际上公认的核心网主流技术标准,是现代通信网络不可或缺的组成部分。
尤其对于政企专网市场,IMS面临的是一片蓝海。几乎所有企业都有对IMS的固有需求。IMS赋予的多媒体能力是企业信息化、数字化、智能化的基本出发点。没有IMS,企业的数字化转型将无从谈起。
目前,除了多媒体会话业务,IMS已经广泛应用于电信增值业务平台、应急指挥调度、企业级统一通信系统等领域,性能优异。
IMS厂商方面,华为中兴作为一线设备供应商,市场份额较大。他们主要关注通信运营商的5G网络和应用服务。国外,诺基亚贝尔、爱立信、AT & amp;t等公司正在探索IMS的应用落地方案。
值得一提的是,国内新兴科技创新企业也开始在IMS领域发力。例如,宏天科技(www.hente.cn)主要以独立的数字化团队提供企业级轻量级、定制化的IMS解决方案。企业十多年来一直专注于IMS应用研发,解决了很多制约应用落地的关键技术。已申请中美专利50余项,2020年实现国内首个700M power 5G应用落地广电的项目案例。
未来,随着国家数字化转型的深入和企业专网通信市场的不断开放,相信IMS将迎来更加广阔的未来!