企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成敗關(guān)鍵,選IMS了沒?
其實(shí),5G作為一項通信技術(shù),它主要的目標(biāo)在于開啟“萬物互聯(lián)”時代。而連接,只是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的起點(diǎn),畢竟連接的方式可以是很多種,例如Wi-Fi、衛(wèi)星、4G、NB-IoT、lora等。
企業(yè)在建立連接的同時,更應(yīng)該關(guān)注的是業(yè)務(wù)需求——自己的需求到底是什么?是為了連接而連接,還是為了需求而連接?
如果是基于需求而連接,那么,“接入無關(guān)”的IMS,就成了數(shù)字化轉(zhuǎn)型成敗的關(guān)鍵。
▉ 從電路交換到分組交換,IMS應(yīng)運(yùn)而生
自從上世紀(jì)60年代日本學(xué)者梅棹忠夫首次提出信息化之后,隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,全球各國普遍接受了這一概念,并投入了大量資源予以建設(shè),取得了一定的成果。
我國的信息化起步較晚,大約在上世紀(jì)90年代,才掀起了第一波信息化建設(shè)的高峰。
早期的國內(nèi)企業(yè)信息化,重點(diǎn)建設(shè)對象是企業(yè)內(nèi)部行政辦公網(wǎng)絡(luò),包括內(nèi)部固話網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)局域網(wǎng)等。隨著多媒體技術(shù)的興起,視頻會議、視頻電話系統(tǒng)也逐漸流行起來,進(jìn)入了不少企業(yè)單位。
從技術(shù)的角度來說,企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)有三個明顯的發(fā)展趨勢:其一,從有線擴(kuò)展到無線;其二,從低速發(fā)展為高速;其三,從多架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為統(tǒng)一融合的IP網(wǎng)絡(luò)。
公共通信網(wǎng)絡(luò),也有同樣的發(fā)展趨勢。一方面,以電路交換為主的傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)、2G CS移動電話網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)一步向前演進(jìn);另一方面,移動上網(wǎng)需求爆發(fā),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)崛起,以3G PS、4G LTE為代表的分組交換網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)并快速發(fā)展,最終帶來了移動互聯(lián)網(wǎng)的空前繁榮。
無論是專網(wǎng)通信,還是公網(wǎng)通信,都需要考慮電路交換向IP分組交換進(jìn)行演進(jìn)和融合的問題,要想辦法滿足跨平臺多媒體業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)需求。
于是乎,一個全新的通信平臺標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了,那就是——IMS。
▉ IMS,究竟有什么用?
IMS,全名叫做IP Multimedia Subsystem,IP多媒體子系統(tǒng)。它最早在3GPP R5版本中提出,旨在為3G用戶提供多媒體服務(wù)。后來,到了4G時代,它的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐漸成熟,得到各大主流運(yùn)營商的廣泛認(rèn)可,并在全球范圍內(nèi)應(yīng)用普及。
尤其是VoLTE業(yè)務(wù)的大規(guī)模商用與推廣,讓很多人認(rèn)識了IMS。去年,國內(nèi)運(yùn)營商共同發(fā)布的5G消息(RCS)業(yè)務(wù),再次將IMS推向了舞臺中央。
IMS究竟是什么?為什么它能解決前面提到的融合通信需求?除了VoLTE和5G消息業(yè)務(wù),它還能夠給我們帶來什么?
其實(shí),IMS(IP Multimedia Subsystem)的命名本身,就已經(jīng)向我們透露了一部分答案。
首先,IP,代表IMS基于IP承載,完全采用了IP技術(shù)。
IMS的核心協(xié)議是SIP(Session Initiation Protocol,會話初始協(xié)議)。這是IETF基于Internet量身定制的應(yīng)用層控制協(xié)議。它獨(dú)立于底層協(xié)議之上,非常開放靈活,具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性,特別適合多媒體通信。
其次,Multimedia(多媒體),是指IMS可以實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)。
傳統(tǒng)理解的多媒體業(yè)務(wù)是語音、圖像、音頻、視頻等。IMS標(biāo)準(zhǔn),對多媒體業(yè)務(wù)進(jìn)行了更細(xì)致的劃分,如下表所示:
最后,Subsystem(子系統(tǒng)),表明IMS是整個通信系統(tǒng)的一個重要組成部分,可以配合其它網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)功能。例如,IMS與LTE進(jìn)行配合,可以實(shí)現(xiàn)VoLTE。IMS與5G配合,可以實(shí)現(xiàn)VoNR業(yè)務(wù)。IMS與即時消息配合,可以實(shí)現(xiàn)RCS?!?/span>
簡單來說,IMS就是部署在IP網(wǎng)絡(luò)上的“呼叫服務(wù)器”。通過它的控制協(xié)調(diào),IP網(wǎng)絡(luò)上的用戶就可以互相進(jìn)行視頻電話這樣的多媒體業(yè)務(wù)。
IMS的目標(biāo),是構(gòu)建一個與接入無關(guān)、支持廣泛多媒體業(yè)務(wù)的融合平臺,為IP網(wǎng)絡(luò)賦能,為客戶需求服務(wù)。
也有人說,軟交換不是也具備類似IMS的通信能力嗎?
事實(shí)上,軟交換遠(yuǎn)不如IMS。軟交換作為程控交換向IP化過渡的產(chǎn)品,沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。而IMS是國際確立的下一代通信核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),大家都在積極探索應(yīng)用落地。不過,受制于專業(yè)要求高、投入研發(fā)代價大、時間周期長、商業(yè)模式不清晰等因素,IMS至今沒有很好的應(yīng)用落地解決方案。
▉ IMS的內(nèi)部架構(gòu)
IMS的內(nèi)部架構(gòu)較為復(fù)雜,網(wǎng)元和接口較多,業(yè)務(wù)流程也比較繁瑣。
從宏觀上來看,IMS體系架構(gòu)采用分層設(shè)計的思想,總共分為四個層次結(jié)構(gòu),分別是業(yè)務(wù)層、控制層、傳送層、接入層。
IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖
這種分層架構(gòu),將業(yè)務(wù)應(yīng)用、呼叫控制、傳輸承載進(jìn)行徹底分離,功能之間采用標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)開放接口,方便逐步進(jìn)行部署。同時,它也實(shí)現(xiàn)了與接入無關(guān),便于固網(wǎng)與移動網(wǎng)的融合。數(shù)據(jù)庫進(jìn)行集中存儲的方式,也利于運(yùn)維和管理。此外,它還能夠有效支持QoS控制機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制。
具體網(wǎng)元方面,最需要關(guān)注的是CSCF(呼叫會話控制功能)網(wǎng)元。它是整個IMS網(wǎng)絡(luò)的核心,支持SIP協(xié)議,處理SIP會話。
根據(jù)功能不同 ,CSCF分為三種類型:P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF。它們在組網(wǎng)時,物理上可以是合一的,也可以分別部署,主要取決于IMS的業(yè)務(wù)接入方式、接入點(diǎn)位置、業(yè)務(wù)容量和處理能力,以及用戶業(yè)務(wù)具體需求等因素。
▉ IMS的垂直行業(yè)應(yīng)用案例
IMS基于自身的平臺能力,可以在包括能源、電力、教育、物流、金融等各行各業(yè)滿足用戶的定制化需求,發(fā)揮更大的商業(yè)價值。
我們以國家電網(wǎng)公司為例,具體看看IMS究竟是如何賦能企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的。
國家電網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
眾所周知,國家電網(wǎng)是國內(nèi)企業(yè)規(guī)模最大的公司之一。因?yàn)闃I(yè)務(wù)的需求,該公司在很早之前就建立了公司行政交換網(wǎng)。早期的時候,行政交換網(wǎng)經(jīng)歷了從模擬交換到數(shù)字交換。后來,為了適應(yīng)打造全球一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的目標(biāo),國家電網(wǎng)行政交換網(wǎng)從程控交換直接跳過NGN,向IMS演進(jìn)。
2018年,國家電網(wǎng)全面建成覆蓋總部和27家省級電力公司的IMS行政交換核心網(wǎng),并逐步實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通。
如今,基于IMS技術(shù)設(shè)計的這張行政交換網(wǎng),滿足了企業(yè)即時通信、音視頻會議、智能撥號方面的各種融合通信需求,實(shí)現(xiàn)了跨地區(qū)、跨部門之間的互聯(lián)互通。IMS不僅提升了企業(yè)辦公業(yè)務(wù)效率,還大幅降低了運(yùn)維難度和成本。
對于國家電網(wǎng)公司來說,IMS的價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止行政辦公領(lǐng)域。公司的電網(wǎng)核心業(yè)務(wù)通信能力和安全生產(chǎn)保障能力,也在逐漸被IMS改造升級。
隨著5G和全光網(wǎng)絡(luò)的普及,像國家電網(wǎng)這樣的工業(yè)、能源企業(yè)的通信方式正在發(fā)生變革。網(wǎng)絡(luò)的帶寬不斷增加,網(wǎng)絡(luò)的時延不斷減小,使得以往在科幻片中才可以看到的數(shù)字智能生產(chǎn)場景變得觸手可及。越來越多的電網(wǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、經(jīng)營數(shù)據(jù)等實(shí)時信息,需要多媒體手段進(jìn)行獲取、傳遞和分析處理。
例如,借助AR頭盔和藍(lán)牙手表,以及AR眼鏡等,可以對一線生產(chǎn)人員身體健康狀況進(jìn)行體征檢測預(yù)警,對電子工單執(zhí)行情況進(jìn)行跟蹤,進(jìn)一步基于“四不兩直”和“四個管住”對施工/搶修現(xiàn)場進(jìn)行安全規(guī)范和場景識別,實(shí)現(xiàn)按需通信。
既可以通過實(shí)時視頻和跨部門視頻會議的形式,尋求后方的技術(shù)支持,也可以采集現(xiàn)場的影像信息,發(fā)給后方進(jìn)行分析。這些技術(shù)手段,有助于安全生產(chǎn)管控及運(yùn)檢效率提升,以及故障問題的及時處理,保障電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全。
AR頭盔(鴻天科技)
再例如,借助基于IMS的調(diào)度指揮通信產(chǎn)品,支持應(yīng)急場景下的智慧調(diào)度,支持對終端自主加密的安全認(rèn)證接入,支持保密通信。在圖形化管理下,便于快速構(gòu)建前后方指揮通道,實(shí)現(xiàn)流暢溝通。
多媒體指揮調(diào)度系統(tǒng)(鴻天科技)
很多人可能會問,為什么國家電網(wǎng)要建設(shè)專網(wǎng),而不是使用運(yùn)營商的公網(wǎng)呢?
主要是因?yàn)楣W(wǎng)采用了運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn),難以適用于國家電網(wǎng)專網(wǎng)業(yè)務(wù)和管理特性。此外,公網(wǎng)在安全可靠、自主可控、按需定制方面,也不如專網(wǎng)更能符合國家電網(wǎng)公司的需求。
實(shí)踐證明,IMS技術(shù)作為國際普遍認(rèn)可的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為國家電網(wǎng)公司“能源互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了有力的支撐,也為電力行業(yè)的數(shù)智化應(yīng)用研究探索提供了優(yōu)質(zhì)的土壤。
2030碳達(dá)峰、2060碳中和,信息和通信(ICT)高度融合的網(wǎng)絡(luò)將是國家電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵,沒有標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)多系統(tǒng)融合解決方案,信息孤島、數(shù)據(jù)碎片化、網(wǎng)絡(luò)煙囪及信息通信網(wǎng)絡(luò)安全等問題很難解決。
對于其它各個行業(yè)來說,IMS在國家電網(wǎng)的應(yīng)用落地具有很高的參考價值。各行業(yè)可以基于IMS和5G,打造安全可靠的專網(wǎng)萬物互聯(lián)應(yīng)用場景,解決數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的終端安全可信接入認(rèn)證管控、多系統(tǒng)融合難、網(wǎng)絡(luò)安全等問題。
▉ IMS的未來
基于扁平化結(jié)構(gòu)的IMS網(wǎng)絡(luò),是固移融合的基礎(chǔ),也是統(tǒng)一協(xié)同的支撐。
全球統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,國內(nèi)外運(yùn)營商的一致支持,都為IMS的持續(xù)發(fā)展掃清了障礙。IMS現(xiàn)在是世界公認(rèn)的核心網(wǎng)主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)不可或缺的組成部分。
尤其對于政企專網(wǎng)市場來說,IMS面對的是一個藍(lán)海。幾乎所有的企業(yè),都對IMS有著原生的需求。IMS所賦予的多媒體能力,是企業(yè)信息化、數(shù)字化、智能化的基本出發(fā)點(diǎn)。沒有IMS,企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將無從談起。
目前,除了多媒體會話業(yè)務(wù)之外,IMS還在電信增值業(yè)務(wù)平臺、應(yīng)急指揮調(diào)度、企業(yè)級融合通信系統(tǒng)等領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛使用,均有優(yōu)異表現(xiàn)。
IMS廠家方面,華為中興作為一線設(shè)備商,占有較大的市場份額。他們主要側(cè)重5G網(wǎng)絡(luò)及通信運(yùn)營商應(yīng)用服務(wù)。國外的話,諾基亞貝爾、愛立信、AT