IMS在移动通信中的组网规划设计及应用

李学斌

摘 要：近几年，随着信息、网络以及通信技术的发展，我国各大电信运营逐渐转变为移动多网络运营模式，在这种新环境下我国电信运营商面临着较大的发展机遇和挑战。我国电信运营商必须积极进行技术研发，降低自身成本，配置优化网络资源和网络能力，提高自身核心竞争力。IMS作为一种核心控制层融合技术能够有效促进网络融合技术的发展，应用于移动通信中能够有效提高通信效能。本文主要从公安厅警卫局的角度分析IMS在移动通信中的组网规划设计及应用。

关键词：IMS；移动通信；组网；规划设计；应用

IP多媒体子系统（IPMultimediaSubsystem，IMS）是3GPP在R5规范中提出的，旨在建立一个与接入无关、基于开放的SIP/IP协议及支持多种多媒体业务类型的平台来提供丰富的业务。它将蜂窝移动通信网络技术、传统固定网络技术和互联网技术有机结合起来，为未来的基于全IP网络多媒体应用提供了一个通用的业务智能平台，也为未来网络发展过程中的网络融合提供了技术基础。

1 IMS系统构架和组网原则

1.1 IMS系统构架概括

IMS的应用能够使终端用户和运营商从多媒体服务中获取更加灵活、快速的应用。同时接入IMS是未来不同网络融合的核心技术。IMS系统结构利用软交换技术，实现控制与业务相分离，而且全面融合了IP域技术，并在开发阶段和其他组织与其进行密切的合作，扩大IMS技术的应用范围。IMS体系结构图如图1所示。

从图1中可以看出IMS系统结构主要分为4个层次：接入层、传送层、控制层以及业务层，其中接入层主要功能是固定接入和移动网络PS域接入；传送层的主要功能是利用IMS系统中的网络设备将各种服务方式承载在IP专网上，用户能偶通过接入的网络在防火墙和SBC接入IP专网；控制层的主要功能是采集分省和分大区结合的方式进行组网，而且能够与其他形式的网络相通；业务层的主要功能是在全国集中部署AS，并提供全国性服务，在此过程中能够实现独立剑网省部署AS功能，同时为省内用户提供相关业务。业务支持系统主要包括计费系统和网管系统等。

1.2 IMS系统组网原则

IMS系统组网原则不同的结构层次有不同的使用原则，首先接入层的组网原则是利用多种接入方式，传统固定接入直接接入，企业用户可以接入PON设备或IPPB设备等，并且能够通过SBC接入到IMS网络中。传送层的组网原则是利用三种接入设备汇聚IMS網元端口和流量，实现统一接入承载网。IP专网设置2个新的VPN分别承载IMS各个站点设备之间信令接口和媒体接口。控制层组网截图原则是降低网络建设成本，实现投资效益最大化，利用IP承载现有传输资源，采用分省独立建设与分大区统一组建相结合的方式部署IMS系统。业务层组网原则是根据提供业务覆盖范围的不同，利用分层管理区域进行业务平台的设置。计费系统的组网原则是在引入IMS组网初期采用离线计费的方式进行计费，对IMS网元产生的计费话单进行系统的收集和整理。

2 IMS在移动通信中的组网规划设计

IMS基于移动网的引入主要有基于CDMA2000网络的引入方式和基于WCDMA网络的引入，同时因为IMS系统主要是由3GPP在WCDMA标准中提出的一种标准，此系统并不完善，在实际应用的过程中必须对其组网进行规划设计，而后将其应用在系统中。CDMA2000网络与WCDMA网络的引入其功能实体之间存在一定的相关性，下面我们主要以WCDMA网络为例分析IMS的引入。

2.1 IMS在移动通信中的引入方式

IMS属于叠加子系统，从其网络实现方面进行分析其引入对系统电路域没有太大的影响，其主要影响的是分组域的扩展。IMS是基于SIP业务实现的VOIP业务形式，但是在实际应用过程中由于缺少对语音业务的完善，导致IMS域不能完全替掉电路域，这种情况下IMS域和以往软交换的电路域在IMS网络引入初期不属于平滑演进关系，他们之间的关系属于网络互通和业务互补的关系，如图2所示：

2.2 IMS组网规划内涵分析

IMS组网应用子啊移动网络中其演进的组网主要包括业务网和核心网两个主要部分，如图3所示。其中系统转动业务网演进的主要内容包括引入IMS标准业务和扩展业务，并切能够在原有业务平台上对上提供标准接口。核心网演进的主要内容主要是通过现有的网元升级方式实现就业SIPP系统的统一会话管理功能，在BGCF、MGCF网元功能下实现IMS和其他网络的互通，能够实现具备MRF等实现资源管理的网元功能，以便进一步实现存储用户信息的功能。

2.3 IMS业务网规划方案

IMS业务的引入主要是在2.5G/3G网络系框架中以软件的方式实现相关功能，代替IMS控制的CSCF，但是在IMS没有引入之前需要利用业务先行的方式处理用户会话信息。然后在业务网建设AS应用服务器，实现IMS业务功能。IMS的引入在系统中能够借助电路域实现其部分业务功能，比如中国移动将IMS标准业务进行有效的整合，然后由集团公司进行统一的规划和运营。在分组域通话仍然不能够很好实现的环境下这种方式实现多用户间的语音聊天功能。一般情况下用户对于IMS的最直接的感受来自于其最初体验，比如IMS业务中SharingX业务是一种3G产品，通过此业务能够实现增加用户与IMS3G网络的直接体验，能够很好的提高用户的认知度，此时运营商能够建立共享业务，根据网络成熟条件开展各种不同的业务形式。

2.4 核心网组网规划

2.4.1 IMS核心网测试

目前，我国已经完成了IMS设备测试实验，其测试结论是在完成对IMS基本电信业务、数据增值以及语音功能进行测试，基本电信的成熟度比较高，但是目前各种业务的IMS实现技术标准不完善，各个厂商间的业务平台很难实现相互沟通，相互促进的关系。

2.4.2 IMS引入策略意见

移动网络运营商进行网络建设的过程中需要考虑IMS系统的引入，在IMS系统建设前必须完成测试实验、然后对其设备、业务应用等实施测试验证，推动网络建设的发展。IMS引入之初将其叠加在3G分组域上，将其与电路域进行互相联通，并且将其主要功能定位于移动应用中，这种技术形式组要表现在一些比较成熟的移动费实时类业务中，比如IM、POC等，系统的语音业务仍然由其电路域提供。并且能够将IMS用户与普通用户进行语言互通，而且随着业务的发展能够实现同时支持移动接入和固定接入方式，提供固定融合和移动融合的业务。

2.4.3 IMS组网模式

IMS组网的实现方式主要包含单域组网和多域组网两种方式，单域组网的就是指在全国范围内分配统一域名，比较适合应用于小规模的组网建设中。网络规模建设扩大以后需要隐去SLF配置全国数据，然后随着规模的进一步扩大，SLF可能会形成一个网络瓶颈，这种发展趋势不利于网络的健康发展。多域组网是指在全国按照不同的区域分配不同的域名，这种东组网模式网络扩展性比较好，比较适合应用于大规模组网中。建设初期网络规模比较小时可以集中设置IMS核心网实现多域业务，随着网络好、规模的扩大将每个域内设置IMS核心网网元。

3 IMS在移动通信中的应用

IMS网络主要应用于一下业务中，多媒体电话业务、多媒体彩铃业务、高清视频业务、多媒体会议业务以及紧急呼叫业务等业务模式中。IMS系统业务应用于公安厅警卫局系统中主要应用其语音应用功能、高清视频业务、紧急呼叫业务等。比如IMS紧急呼叫通过IAD/AG或PBX等接入的POTS话机、PC终端等发起的一种业务形式，有GMS网络完成用户的就位置判断和转接紧急呼叫等业务形式，实现用户所在网络的紧急呼叫中心的服务，为公安厅警卫局提供实时、准确的信息服务。

4 结语

移动通信技术的发展改变了人们生产、生活方式，为人们的生活带来很大的方便，再其系统应用中用户比较关心的是业务应用，目前在3G网络推动下IMS能够提供丰富的业务形式，快速生成业务，为用户提供灵活、便捷的服务，促进网络融合的发展，实现多方通信业务。

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