基于IMS架構的多媒體調度指揮系統

李興宏

*龍煤集團雙鴨山分公司 工程師，155100 黑龍江雙鴨山

網絡控制技術從傳統TDM交換、軟交換演進到IMS已成為不爭的事實。從技術標準角度來看，無論是ITU-T、TISPAN還是3GPP，都將IMS作為固定電話網和移動核心網演進的惟一目標。作為下一代網絡控制技術的核心，IMS技術已經逐步走向成熟，能夠滿足用戶對業務質量、可靠性和可用性的要求。

1 IMS系統簡介

IMS(IP Multimedia Subsystem)即IP多媒體子系統，其技術對控制層功能做了進一步分解，實現了會話控制實體CSCF和承載控制實體MGCF在功能上的分離，使網絡架構更為開放、靈活，所以IMS實際上比傳統軟交換更“軟”。IMS技術是引入語音、數據、視頻三重融合等差異化業務的重要方式，利用IMS能夠實現對固定接入和移動接入的統一核心控制。IMS主要特征如下。

1．與接入無關性。不論用戶使用什么設備、在何地接入IMS網絡，理論上都可以使用歸屬地業務。控制層和業務層之間的開放接口，可統一處理不同接入網的呼叫會話。

2．統一的業務觸發機制。IMS核心控制部分不實現具體業務，所有的業務包括傳統概念上的補充業務都由業務應用平臺來實現，IMS核心控制只根據初始過濾規則進行業務觸發，消除了核心控制相關功能實體和業務之間的綁定關系，無論固定接入還是移動接入，都可以使用IMS中定義的業務觸發機制實現統一觸發。

3．統一的路由機制。IMS僅保留了傳統移動網中HLR概念，摒棄了VLR的概念，和用戶相關的數據信息只保存在用戶歸屬地，這樣用戶認證及所有和用戶相關的業務都必須經過用戶歸屬地認證。

4．統一用戶數據庫。歸屬業務服務器 (HSS)是一個統一的用戶數據庫系統，既可以存儲移動IMS用戶數據，也可以存儲固定用戶數據，數據庫本身不再區分固定用戶和移動用戶。特別是業務觸發機制中使用的初始過濾規則，對MS中所定義的數據庫來講是完全透明的數據概念，屏蔽了固定和移動用戶在業務屬性上的差異。

5．充分考慮了實際運營的需求。在網絡框架、QoS、安全、計費及與其他網絡的互通方面都制定了相關規范。

2 基于IMS架構的多媒體調度指揮系統

2.1 系統組成

基于IMS架構的多媒體調度指揮系統體系架構，包括核心網、業務網、接入網、終端、維護管理網等5個子系統，系統架構如圖1所示。

核心網子系統采用IMS體系架構，具有以下優點:承載和控制分離;核心網與業務無關;業務可擴展性和業務融合，以及業務快速部署;支持終端移動性。

圖1 多媒體調度指揮系統體系架構

業務網子系統提供各種面向調度和應用通信的各種業務服務器，包括:DPS6800調度應用服務器、FAX6800傳真服務器、MSG6800手機短信與即時消息服務器、WBS6800白板應用服務器、MRP6800媒體錄制和播放應用服務器、DOC6800公文流轉應用服務器、DBS6800數據庫服務器等。

由于系統采用開放式架構以及核心網的業務無關性，采用分組承載、多業務融合，支持多媒體業務，支持普遍移動性、承載和控制分離等特點，因此系統可以非常容易地擴展，而且由于采用業務動態升級和加載等創新設計，使新業務的部署也非常方便。

接入網子系統用于接入不同類型的終端和系統，包括各種電路交換和包交換系統，比如UAG6800用于和其他包交換網絡互通 (如視頻監控系統、會議視頻系統等)，MDS3400ag用于接入電路域用戶及與PSTN互通。

終端子系統包括各種不同類型的IP終端，如可視化調度臺、SIP可視話機、SIP話機等。

維護管理子系統包括網管服務器(AMS6800)和客戶端 (AMC6800)2個模塊。

網管子系統采用C/S結構，跨平臺設計，提供系統設備管理、配置管理、告警管理、性能統計、安全管理等功能。系統提供靈活的多級權限控制，能夠滿足不同用戶的專業分工要求。

2.2 通信協議

多媒體調度指揮系統內部各模塊之間的接口如圖2所示。

接口說明及支持的協議如表1所示。

2.3 系統功能

1.指揮調度功能。

1)單呼、組呼:位于指揮中心的可視化調度臺之間可一鍵直通對可視化調度臺、調度電話、PSTN電話、移動手機、移動通信車內的固定電話或語音對講機等發起單呼或組呼。

2)強插、強拆:高呼叫級別的調度臺可對低呼叫級別的調度臺進行手動強插、強拆。

3)緊急呼叫:調度臺在緊急情況下可發緊急呼叫，被叫的可視化調度臺自動接聽。

4)臨時會議:可視化調度臺可對某幾個用戶發起臨時會議呼叫，包括對可視化調度臺、PSTN電話、手機、移動通信車內的固定電話或語音對講機等。

表1 接口說明及支持的協議

5)呼叫保持、召回功能:支持正在通話的調度臺對通話用戶進行保持和召回的功能。

2．視頻會商功能。可實現各級指揮中心之間的異地視頻會商，會商過程支持視頻分屏顯示和某一種視頻廣播功能。

圖2 多媒體調度指揮系統內部各模塊之間的接口

3．視頻接入功能。系統可實現固定視頻接入及移動單兵視頻接入，以及為了有效的節省和利用帶寬資源，對于固定視頻和移動視頻具有轉分發功能。可視化調度臺可對現場固定及移動視頻進行實時調看、抓拍、遠程控制云鏡等功能，支持現場視頻加入視頻會商的功能。系統還具有現場視頻監控圖像與某電話聯動的功能，即調用現場視頻時，與之聯動的電話，如現場應急通信車內的電話自動響鈴，應答后與企業應急中心的可視化調度臺通話。

4．錄音、錄像功能。可視化調度臺可對錄音、錄像資料進行調聽、調看和下載。

5．通訊錄功能。包括企業通訊錄和個人通訊錄。企業通訊錄通過網管維護和上傳，各可視化調度臺支持從服務器下載企業通訊錄，支持個人通訊錄的導入和導出 (EXCEL文件)。

6．數據通信功能。包括遠程數據庫訪問、公文流轉、電子白板功能。各級可視化調度臺之間可以公文流轉，具有編輯、發送、提示下載等功能。各級可視化調度臺的電子白板，具有選擇、顯示、編輯等功能。

3 多媒體調度指揮系統應用

多媒體調度指揮系統功能完善，可實現可視化調度、語音調度、數據調度、視頻監控、視頻會商、移動視頻等功能，并可整合用戶現有的與指揮調度相關的所有資源，作為指揮調度平臺使用，因此廣泛應用于軍事部門、政府部門、生產企業等。

3.1 石油、石化行業應急通信系統應用

多媒體調度指揮系統可作為石油、石化行業的應急中心系統使用。采用多級架構組網，以集團公司總部應急平臺為核心，企業應急接入系統為樞紐，移動通信車為主要接入手段，石油、石化IP網絡及衛星網為業務承載網的三級應急通信指揮網。

可實現的功能包括:指揮中心應急指揮調度;指揮中心與搶險現場遠程視頻會商;指揮中心接入危險源及高危場所視頻監控圖像;搶險現場圖像遠程回傳;搶險現場無線廣播;搶險現場有線/無線數據通信。

3.2 軍隊可視化指揮系統應用

隨著軍隊信息化建設的逐步加快，多媒體調度指揮系統在未來的軍隊信息化建設中會發揮更廣闊的作用。主要的應用:實戰和演習的可視化指揮調度、可視化值班、營房/邊防的視頻監控與視頻聯動。

多媒體調度指揮系統除了平臺自身所提供的視頻監控功能外，還能夠與軍隊現有視頻監控系統融合，當領導和指揮員希望了解現場狀況時，能夠在調度臺上直接調用現場視頻圖像，并通過語音、短信等多種方式快速下達指令。

多媒體調度指揮系統還具備視頻聯動功能，可將語音、視頻、傳統監控、現代化調度、聯動與定位系統相融合。視頻監控采集設備與語音電話之間可實現一對一、一對多、多對一的捆綁，呼叫語音電話時，與之聯動的視頻監控圖像自動回傳至可視化調度臺。當有移動終端時，可利用無線設備定位技術，移動終端可以自動綁定到與之最近的視頻設備，實現語音視頻聯動調度。在哨崗監控、邊防巡檢遇到突發情況時，軍隊可利用視頻聯動調度功能，進行有效監控和調度。

3.3 生產企業的多媒體調度系統應用

以多媒體調度指揮系統為核心的生產 (應急)指揮調度平臺，可實現調度過程的可視化、生產數據顯示的集中化;實現遠程監控裝置及重點風險源;實現視頻監控與報警系統 (如火災報警)的聯動，并把信息推送到調度人機界面，從而達到生產過程充分協同的目的。生產指揮調度平臺的構建，應根據企業的規模以及行政組織架構可以采用單級或多級網絡。

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