IMS在移動通信中的組網規劃設計及應用

李學斌

摘 要：近幾年，隨著信息、網絡以及通信技術的發展，我國各大電信運營逐漸轉變為移動多網絡運營模式，在這種新環境下我國電信運營商面臨著較大的發展機遇和挑戰。我國電信運營商必須積極進行技術研發，降低自身成本，配置優化網絡資源和網絡能力，提高自身核心競爭力。IMS作為一種核心控制層融合技術能夠有效促進網絡融合技術的發展，應用于移動通信中能夠有效提高通信效能。本文主要從公安廳警衛局的角度分析IMS在移動通信中的組網規劃設計及應用。

關鍵詞：IMS；移動通信；組網；規劃設計；應用

IP多媒體子系統（IPMultimediaSubsystem，IMS）是3GPP在R5規范中提出的，旨在建立一個與接入無關、基于開放的SIP/IP協議及支持多種多媒體業務類型的平臺來提供豐富的業務。它將蜂窩移動通信網絡技術、傳統固定網絡技術和互聯網技術有機結合起來，為未來的基于全IP網絡多媒體應用提供了一個通用的業務智能平臺，也為未來網絡發展過程中的網絡融合提供了技術基礎。

1 IMS系統構架和組網原則

1.1 IMS系統構架概括

IMS的應用能夠使終端用戶和運營商從多媒體服務中獲取更加靈活、快速的應用。同時接入IMS是未來不同網絡融合的核心技術。IMS系統結構利用軟交換技術，實現控制與業務相分離，而且全面融合了IP域技術，并在開發階段和其他組織與其進行密切的合作，擴大IMS技術的應用范圍。IMS體系結構圖如圖1所示。

從圖1中可以看出IMS系統結構主要分為4個層次：接入層、傳送層、控制層以及業務層，其中接入層主要功能是固定接入和移動網絡PS域接入；傳送層的主要功能是利用IMS系統中的網絡設備將各種服務方式承載在IP專網上，用戶能偶通過接入的網絡在防火墻和SBC接入IP專網；控制層的主要功能是采集分省和分大區結合的方式進行組網，而且能夠與其他形式的網絡相通；業務層的主要功能是在全國集中部署AS，并提供全國性服務，在此過程中能夠實現獨立劍網省部署AS功能，同時為省內用戶提供相關業務。業務支持系統主要包括計費系統和網管系統等。

1.2 IMS系統組網原則

IMS系統組網原則不同的結構層次有不同的使用原則，首先接入層的組網原則是利用多種接入方式，傳統固定接入直接接入，企業用戶可以接入PON設備或IPPB設備等，并且能夠通過SBC接入到IMS網絡中。傳送層的組網原則是利用三種接入設備匯聚IMS網元端口和流量，實現統一接入承載網。IP專網設置2個新的VPN分別承載IMS各個站點設備之間信令接口和媒體接口。控制層組網截圖原則是降低網絡建設成本，實現投資效益最大化，利用IP承載現有傳輸資源，采用分省獨立建設與分大區統一組建相結合的方式部署IMS系統。業務層組網原則是根據提供業務覆蓋范圍的不同，利用分層管理區域進行業務平臺的設置。計費系統的組網原則是在引入IMS組網初期采用離線計費的方式進行計費，對IMS網元產生的計費話單進行系統的收集和整理。

2 IMS在移動通信中的組網規劃設計

IMS基于移動網的引入主要有基于CDMA2000網絡的引入方式和基于WCDMA網絡的引入，同時因為IMS系統主要是由3GPP在WCDMA標準中提出的一種標準，此系統并不完善，在實際應用的過程中必須對其組網進行規劃設計，而后將其應用在系統中。CDMA2000網絡與WCDMA網絡的引入其功能實體之間存在一定的相關性，下面我們主要以WCDMA網絡為例分析IMS的引入。

2.1 IMS在移動通信中的引入方式

IMS屬于疊加子系統，從其網絡實現方面進行分析其引入對系統電路域沒有太大的影響，其主要影響的是分組域的擴展。IMS是基于SIP業務實現的VOIP業務形式，但是在實際應用過程中由于缺少對語音業務的完善，導致IMS域不能完全替掉電路域，這種情況下IMS域和以往軟交換的電路域在IMS網絡引入初期不屬于平滑演進關系，他們之間的關系屬于網絡互通和業務互補的關系，如圖2所示：

2.2 IMS組網規劃內涵分析

IMS組網應用子啊移動網絡中其演進的組網主要包括業務網和核心網兩個主要部分，如圖3所示。其中系統轉動業務網演進的主要內容包括引入IMS標準業務和擴展業務，并切能夠在原有業務平臺上對上提供標準接口。核心網演進的主要內容主要是通過現有的網元升級方式實現就業SIPP系統的統一會話管理功能，在BGCF、MGCF網元功能下實現IMS和其他網絡的互通，能夠實現具備MRF等實現資源管理的網元功能，以便進一步實現存儲用戶信息的功能。

2.3 IMS業務網規劃方案

IMS業務的引入主要是在2.5G/3G網絡系框架中以軟件的方式實現相關功能，代替IMS控制的CSCF，但是在IMS沒有引入之前需要利用業務先行的方式處理用戶會話信息。然后在業務網建設AS應用服務器，實現IMS業務功能。IMS的引入在系統中能夠借助電路域實現其部分業務功能，比如中國移動將IMS標準業務進行有效的整合，然后由集團公司進行統一的規劃和運營。在分組域通話仍然不能夠很好實現的環境下這種方式實現多用戶間的語音聊天功能。一般情況下用戶對于IMS的最直接的感受來自于其最初體驗，比如IMS業務中SharingX業務是一種3G產品，通過此業務能夠實現增加用戶與IMS3G網絡的直接體驗，能夠很好的提高用戶的認知度，此時運營商能夠建立共享業務，根據網絡成熟條件開展各種不同的業務形式。

2.4 核心網組網規劃

2.4.1 IMS核心網測試

目前，我國已經完成了IMS設備測試實驗，其測試結論是在完成對IMS基本電信業務、數據增值以及語音功能進行測試，基本電信的成熟度比較高，但是目前各種業務的IMS實現技術標準不完善，各個廠商間的業務平臺很難實現相互溝通，相互促進的關系。

2.4.2 IMS引入策略意見

移動網絡運營商進行網絡建設的過程中需要考慮IMS系統的引入，在IMS系統建設前必須完成測試實驗、然后對其設備、業務應用等實施測試驗證，推動網絡建設的發展。IMS引入之初將其疊加在3G分組域上，將其與電路域進行互相聯通，并且將其主要功能定位于移動應用中，這種技術形式組要表現在一些比較成熟的移動費實時類業務中，比如IM、POC等，系統的語音業務仍然由其電路域提供。并且能夠將IMS用戶與普通用戶進行語言互通，而且隨著業務的發展能夠實現同時支持移動接入和固定接入方式，提供固定融合和移動融合的業務。

2.4.3 IMS組網模式

IMS組網的實現方式主要包含單域組網和多域組網兩種方式，單域組網的就是指在全國范圍內分配統一域名，比較適合應用于小規模的組網建設中。網絡規模建設擴大以后需要隱去SLF配置全國數據，然后隨著規模的進一步擴大，SLF可能會形成一個網絡瓶頸，這種發展趨勢不利于網絡的健康發展。多域組網是指在全國按照不同的區域分配不同的域名，這種東組網模式網絡擴展性比較好，比較適合應用于大規模組網中。建設初期網絡規模比較小時可以集中設置IMS核心網實現多域業務，隨著網絡好、規模的擴大將每個域內設置IMS核心網網元。

3 IMS在移動通信中的應用

IMS網絡主要應用于一下業務中，多媒體電話業務、多媒體彩鈴業務、高清視頻業務、多媒體會議業務以及緊急呼叫業務等業務模式中。IMS系統業務應用于公安廳警衛局系統中主要應用其語音應用功能、高清視頻業務、緊急呼叫業務等。比如IMS緊急呼叫通過IAD/AG或PBX等接入的POTS話機、PC終端等發起的一種業務形式，有GMS網絡完成用戶的就位置判斷和轉接緊急呼叫等業務形式，實現用戶所在網絡的緊急呼叫中心的服務，為公安廳警衛局提供實時、準確的信息服務。

4 結語

移動通信技術的發展改變了人們生產、生活方式，為人們的生活帶來很大的方便，再其系統應用中用戶比較關心的是業務應用，目前在3G網絡推動下IMS能夠提供豐富的業務形式，快速生成業務，為用戶提供靈活、便捷的服務，促進網絡融合的發展，實現多方通信業務。

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