IMS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建研究

1、ims網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建研究中國移動通信集團廣東有限公司東莞分公司523129摘要：在ims的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，業(yè)務(wù)的實現(xiàn)都是通過as來完成的，木文 主要是對ims網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的進行研究，研究構(gòu)建ims網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)有的固網(wǎng)智能業(yè)務(wù) 實現(xiàn)方案。關(guān)鍵詞：ip多媒體子系統(tǒng):ims網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)互通引言：為支持ip多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，第三代移動通信伙伴組織在release5中提出了 ip多媒體子系統(tǒng)ims,這一系統(tǒng)的提出使人們改變了對于傳 統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的認識o ims網(wǎng)絡(luò)體系是基于會話初始化的協(xié)議，它具有網(wǎng)絡(luò)的接入無關(guān) 性、業(yè)務(wù)與承載分離、控制與業(yè)務(wù)分離、業(yè)務(wù)開發(fā)靈活等特點。用戶可以通過基 于sip的ims網(wǎng)絡(luò)，不受使用網(wǎng)絡(luò)和使用終

2、端的限制，能夠隨時隨地的接入并獲 得相同的通信業(yè)務(wù)的服務(wù)。當前的網(wǎng)絡(luò)市場競爭是日益激烈，客戶們對于所需也 在不斷的變化，為了適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，降低網(wǎng)絡(luò)運行成本，提升企業(yè)在市場內(nèi) 的競爭力，使得更多的客戶滿意，在移動和固定網(wǎng)絡(luò)相融合的同時，ims是相當 關(guān)鍵的技術(shù)領(lǐng)域。一、ims網(wǎng)絡(luò)的簡介ims其全稱是ip multimedia subsystem,它木質(zhì)上是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。ims 可以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、固定網(wǎng)絡(luò)以及移動網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)，能夠適應(yīng)未來的通信網(wǎng)絡(luò) 多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。跟現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相比較，ims網(wǎng)絡(luò)只有承載層、控制 層和應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu)，能夠靈活高效地集中性管理網(wǎng)絡(luò)資源，從而提高網(wǎng)絡(luò)能力,

3、 有利于多媒體業(yè)務(wù)的開發(fā)和應(yīng)用o ims網(wǎng)絡(luò)的最終實現(xiàn)，將會改變現(xiàn)有的通信網(wǎng) 絡(luò)其運營方式，影響到通信設(shè)備廠商在整個市場的格局，是影響網(wǎng)絡(luò)運營商決定 性命運的關(guān)鍵。二、研究ims的目的ims可以實現(xiàn)原有網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)繼承，滿足現(xiàn)階段的固網(wǎng)改造建設(shè)要求和 運營商的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。運營商可以根據(jù)自身的網(wǎng)絡(luò)能力和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，結(jié)合業(yè)務(wù) 發(fā)展開發(fā)所需，保證在與現(xiàn)網(wǎng)互通的前提下，逐漸的一步步推進ims網(wǎng)絡(luò)建設(shè), 以達到最終能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)與簡化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)真正意義上的互通融合b的。三、ims網(wǎng)絡(luò)的特點ims網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)相比，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加的簡單、清晰、合理，這 些有利于業(yè)務(wù)的開發(fā)，打破了原有的業(yè)務(wù)發(fā)展模式，才能

4、夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的網(wǎng) 絡(luò)融合。ims網(wǎng)絡(luò)有一下主要特點：（）3gpp定義上的ims網(wǎng)絡(luò)，采用的sip協(xié)議，有很大的靈活性， 能夠?qū)崿F(xiàn)與接入無關(guān)性。也就是說，我們的用戶可以使用任意通信終端設(shè)備和任 何的接入方式，隨時隨地的接入ims網(wǎng)絡(luò)，使通信業(yè)務(wù)服務(wù)想通。（二）ims網(wǎng)絡(luò)的用戶信息獲取路由跟現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)不同，用戶其歸屬 地存儲著用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并口也只能夠保存在用戶的歸屬地內(nèi)。ims網(wǎng)絡(luò) 的用戶在進行業(yè)務(wù)時都是要經(jīng)過用戶的歸屬地的，而不只是用戶接入其身份證才 必須到歸屬地認證。（三）在ims網(wǎng)絡(luò)中，sip是唯一的會話控制協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)中不再需要 多種不同呼叫信令的支持，所有的網(wǎng)絡(luò)和終端都只是

5、sip,這就實現(xiàn)了端到端的 sip互通，業(yè)務(wù)靈活性大。（四）所有的用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一性存儲在hss,沒有移動或者固定這樣用戶 性質(zhì)的定義，沒法區(qū)分用戶的終端性質(zhì)。（五）跟傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)不同，具體業(yè)務(wù)其實現(xiàn)不會受到ims核心控制, 而是新定義的業(yè)務(wù)應(yīng)用負責完成觸發(fā)及執(zhí)行業(yè)務(wù)，而最初的業(yè)務(wù)是觸發(fā)消息后由 控制核心發(fā)送的。ims無論是固定接入還是移動接入，用戶群都可以實現(xiàn)其業(yè)務(wù) 觸發(fā)。四、ims網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建研究（一）業(yè)務(wù)系統(tǒng)研究1、現(xiàn)有的業(yè)務(wù)繼承在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)完全繼承的前提下，根據(jù)網(wǎng)元設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及工程施工難度，與以下4中方案對比:1.1現(xiàn)有固網(wǎng)的匯接局觸發(fā)智能業(yè)務(wù)。如圖41所示：圖現(xiàn)有固網(wǎng)匯接局觸發(fā)方式

6、1.2通過scp支持sip協(xié)議實現(xiàn)。如圖43所示：圖4-3 scp支持sip協(xié)議方式1.3通過imssf來實現(xiàn)。如圖42所示：圖4-2 im-ssf實現(xiàn)方式1.4新建as平臺替換現(xiàn)有的scp設(shè)備。如圖44所示：圖4-4新建as平臺方式2、新增as平臺ims網(wǎng)內(nèi)新增mmtelas用戶規(guī)?？蓞⒄諊鴥?nèi)遼寧省內(nèi)部分區(qū)域的用戶規(guī)模來取定，參考見下表表1-1 mmtel as容量設(shè)置表（二）網(wǎng)間互通1、ims網(wǎng)內(nèi)的互通在i-cscf和scscf中，實現(xiàn)ims的網(wǎng)內(nèi)互通。2、ims與移動聯(lián)通固定語音網(wǎng)的互通im-mgw實現(xiàn)ims網(wǎng)絡(luò)跟固定網(wǎng)絡(luò)之間的語音會話進行轉(zhuǎn)換及互通mgcf實現(xiàn)對媒體的互通控制及信令的轉(zhuǎn)

7、換。ims網(wǎng)絡(luò)和固定語音網(wǎng)的互通，如圖22所示：圖2-2 ims網(wǎng)絡(luò)和固定語咅網(wǎng)互通 通過將各個機房的路由器匯聚連接到承載a網(wǎng)，以實現(xiàn)ss/g與mgcf/im-mgw 間的 sip ip 互通。3、ims和其他運營商的互通ims網(wǎng)絡(luò)和其他運營商之間的語音是不能直接互通的，必須是通過固網(wǎng) 匯接局進行傳遞會話，來實現(xiàn)和其他運營商網(wǎng)絡(luò)之間的間接性互通。4、ims和移動聯(lián)通的電路域互通ims網(wǎng)絡(luò)和移動聯(lián)通的電路域語音互通是通過了固定語音網(wǎng)絡(luò)進行轉(zhuǎn) 接達到的，并不是直接性的互通。（三）路由計劃1、ims網(wǎng)的路由原則ims網(wǎng)內(nèi)的路由器方式分為了動態(tài)解析和靜態(tài)配置。通過dns服務(wù)器域 名解析后得到下一跳ip

8、地址的，就是動態(tài)解析；配置網(wǎng)絡(luò)當中的相鄰網(wǎng)元ip地 址以及路由，使得話路能夠正常地接續(xù)，這就是靜態(tài)配置。鑒于方便備份和方便 網(wǎng)絡(luò)后續(xù)調(diào)整兩方面的考慮,ims網(wǎng)元間的路由我們建議優(yōu)先采用動態(tài)解析的方 式。1.1ims的用戶會話ims作為主叫用戶吋，會話的請求通過域名解析被發(fā)送到注冊的 p-cscf/agcf,進行dns查詢，依據(jù)用戶service-route的s-cscf域名通過 p-cscf/agcf再將呼叫路由至主叫s-cscf,通過被叫用戶的號碼區(qū)號，來判斷是 否是省內(nèi)用戶。當ims作為被叫的吋候，會話的請求在達到被叫i-cscf查詢被叫用戶其所在的hss而得到用戶歸屬的s-cscf域名，

9、然后查詢dns得到s-cscf的 地址，最后將會話從路由發(fā)至用戶歸屬的s-cscfo1.2ims的用戶注冊經(jīng)過對主叫用戶其所在的hss查詢，再到dns查詢，然后由查到的用 戶歸屬s-cscf域名去查到s-cscf的地址，注冊請求路由從i-cscf發(fā)送到用戶歸 屬 s-cscfo2、ims網(wǎng)內(nèi)語音互通路由2.1 ims的省內(nèi)呼叫省內(nèi)的ims網(wǎng)絡(luò)用戶相互撥打電話吋，主叫s-cscf會通過enum/dns 分析，把呼叫從路由送至被叫i-cscf,通過hss查詢被叫服務(wù)的s-cscf地址就被 lcscf得到，被叫用戶將會收到話路路由。圖4-5 ims網(wǎng)省內(nèi)呼叫媒體路由圖4-6 ims網(wǎng)省內(nèi)呼叫信令路由

10、2.2 ims的省際呼叫圖4-7 ims域內(nèi)省際呼叫媒體路由圖4-8 ims域內(nèi)省際呼叫信令路由3、ims網(wǎng)的緊急呼叫路由計劃ims網(wǎng)用戶緊急呼叫，主叫用戶p-cscf把呼叫路由傳送到e-cscf,再 由e-cscf負責其緊急呼叫號碼轉(zhuǎn)換工作，然后把緊急呼叫用mgcf轉(zhuǎn)達到真實 緊急呼叫中心。圖4-9 ims用戶的緊急呼叫媒體路由圖4-10 ims用戶的緊急呼叫信令路由（四）ims用戶的語音呼叫測試根據(jù)ims用戶和省內(nèi)固定網(wǎng)的用戶去話的路由計劃，安裝相關(guān)ims的 設(shè)備，對于相關(guān)的設(shè)備進行不斷的調(diào)測，建立起網(wǎng)絡(luò)的測試環(huán)境，對進行用戶語 音的呼叫測試奠定基礎(chǔ)。測試時需在局端側(cè)配置一個在網(wǎng)固網(wǎng)軟交換

11、的用戶和一 臺測試終端，用wireshark這個軟件進行sip信令的數(shù)據(jù)抓包工作，wireshark軟件工作界面如圖4-11：所示：圖4-11 wireshark軟件工作界面4、測試終端注冊圖4j2測試終端數(shù)據(jù)設(shè)置表將表4j2的數(shù)據(jù)寫入測試終端以后，重新啟動這個測試終端，然后通 a wireshark軟件進行數(shù)據(jù)抓包分析，測試終端發(fā)送register請求，鑒權(quán)信息確 認了之后，最終再返冋到200 0k冋的測試終端，對用戶信息的查詢，狀態(tài)顯示 為注冊成,這就證實了設(shè)備鑒權(quán)的注冊成功了，測試終端便可在測試環(huán)境內(nèi)使用。5、測試語音通話圖4j3預(yù)測測試通話路由標識表通過ims網(wǎng)用戶的呼叫測試，驗證了 ims網(wǎng)用戶注冊成功了，這實現(xiàn) 了 ims用戶和現(xiàn)網(wǎng)用戶之間的通話，證實了路由設(shè)計計劃。因為測試環(huán)境和客觀 的資源條件有限，只能夠進行較為簡單的終端注冊以及移動方向的語音的通話測 試。結(jié)束語隨著社會的物質(zhì)文化和人們的生活水平不斷提高，人們對于互聯(lián)網(wǎng)以及 個人的移動通信要求也是在不斷的提高，因此我們需要更加高效且穩(wěn)定的通信網(wǎng) 絡(luò)來滿足用戶的需求，人們現(xiàn)在所需的應(yīng)該是能夠不分移動還是固定，不分時段 地點，能夠隨意地使用通信的服務(wù)。本文分了 ims網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)網(wǎng)的語音互通路由的 計劃，通過了 ims網(wǎng)用戶語音的通話測試，驗證了 ims設(shè)計方案的可行性，有 著不小的