基于IMS的IP綜合語音接入技術分析

摘要：隨著現代通信技術的飛速發展，IMS作為3GPP在UMTS R5版本中提出的支持IP多媒體業務的子系統，其IP綜合語音接入技術的實現是現階段開展固定／移動融合通信的基礎。本文通過分析IMS的定義與特征，對基于IMS的IP綜合語音接入技術的實現方法進行探討。以期通過本文的闡述加強IMS通信技術交流，為促進我國移動通信事業可持續發展提供理論參考。

關鍵詞：IMS；通信技術；IP綜合語音

中圖分類號：TM248 文獻標識碼：A

1 IMS定義與特征

1.1 IMS的定義

IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統）首先由3GPP在Release 5中提出，IMS是一種基于SIP協議的開放式系統架構，是提升網絡多媒體業務控制能力的重要手段，也是核心網向統一融合的網絡演進的關鍵技術。IMS吸收與借鑒了互聯網的開放模式，天生具備了開放、融合的特性。IMS作為下一代網絡的核心技術，其在軟交換網絡實現運營商網絡控制與承載分離的基礎上進一步實現了運營商網絡控制與業務的分離。 作為R5主要內容之一，3GPP IMS子系統是3G移動網實現分組話音和分組數據，提供統一的多媒體業務和應用最終目標；3GPP IMS采用分組域為其上層控制信令和媒體傳輸的承載通道，業務/控制網絡和承載網絡分離，實現獨立發展。

IMS采用SIP信令為呼叫控制信令，支持SIP移動終端并通過MGCF和IM-MGW提供與H323/BICC/ISUP終端的互通，IMS為SIP用戶提供全網全程漫游能力；明確IPv6為必選，同時考慮與IPv4的互通，充分利用IPv6在QoS、Security、Mobility、Auto configuration等方面的增強特性；它解決了在IP網絡中的電信業務所面臨的運營問題，如全網服務、安全、計費和支付、網絡互聯互通。

SIP (RFC 3261) 是IMS控制層協議，是IETF制訂的多媒體通信系統框架協議之一，是用于建立、改變或結束多媒體會話的應用層協議，與RTP/RTCP、SDP、RTSP、DNS等協議配合，共同完成IMS中的會話建立及媒體協商；一旦建立會話，媒體流將使用RTP協議在承載層中直接傳送，在一次會話中可以靈活的交互多種媒體。

1.2 IMS的主要特點

（1）接入無關性。IMS支持多種固定/移動接入方式。

（2）歸屬地控制。IMS的呼叫控制和業務控制都由歸屬網絡完成，以保證業務提供的一致性，易于實現省內特色業務提供。

（3）控制與業務分離。IMS打破了豎井式業務部署模式，將業務與控制完全分離，從而為運營商網絡提供了前所未有的開放和靈活性。

（4）全IP的端到端系統架構。IMS采用端到端IP化系統架構，IMS網元沒有信令點碼概念，其采用基于IP的路由方式，通過ENUM/DNS實現路由尋址。

2 基于IMS的IP綜合語音接入技術分析

2.1 智能網方式，通過SCP改號，強制路由至IMS

觸發機制：通過用戶T_CSI簽約信息標識用戶屬性，在IP語音接入業務用戶做被叫時，SCP根據用戶簽約信息，通過改號操作，控制主叫MSC將呼叫強制路由至IMS平臺。該方案的業務觸發點在主叫MSC，控制點在被叫用戶歸屬SCP。

接續流程舉例：以手機VoIP用戶呼叫手機VoIP用戶且被叫用戶手機終端和IP終端同振為例詳細呼叫流程，關鍵流程如下：

（1）SCP通過Connect操作將IMS平臺接入號碼（如13800100xxx）發送給主叫MSC。

（2）主叫MSC根據13800100xxx將路由接續至GSM 和IMS的網關局GW；IAM消息里攜帶主叫號碼(真實主叫號)、被叫號碼(IMS平臺號碼13800100xxx)、原被叫號(真實被叫號)。

（3）網關局根據13800100xxx將路由接續至IMS平臺內部。

（4）IMS平臺先將IAM 消息里的被叫號碼改為真實被叫號碼；并根據被叫手機號碼查詢到SIP終端號碼，并同時向手機終端和IP終端發起呼叫。其中向手機終端發起的呼叫路由至網關局GW (攜帶主叫號碼、被叫號碼，IMS平臺在主叫號碼前加特殊前綴)。

（5）網關局GW向被叫歸屬HLR發起第二次SRI查詢消息。

（6）HLR查詢VoIP用戶的數據設置，返回被叫用戶簽約信息T_CSI。

（7）網關局根據被叫用戶T_CSI簽約信息，向SCP發送IDP消息(攜帶主叫號碼、被叫號碼，且主叫號碼前有特殊前綴)。

（8）SCP看見主叫號碼前特殊前綴，不再進行改號操作，下發Continue消息指示網關局GW根據被叫號碼直接接續。

（9）網關局向被叫VoIP用戶的歸屬HLR發起第三次SRI消息(抑制簽約信息)。

2.2 HLR設定呼轉方式

關鍵流程說明：

（1）主叫用戶在主叫MSC下發起對被叫VolP用戶（IP語音接人業務用戶簡稱為VoIP 用戶）的呼叫，主叫MSC向被叫VolP用戶的歸屬HLR發起SRI消息。

（2）HLR查詢VoIP用戶的數據設置，根據用戶OCCF_CFU參數，返回IMS平臺接入13800100xxx。

（3）主叫MSC根據13800100雙x將路由接續至GSM和IMS的網關局GW；IAM消息里攜帶主叫號碼（真實主叫號）、被叫號碼（IMS 平臺號碼1380010Oxxx）、原被叫號（真實被叫號）。同時主叫MSC會將呼轉標志位置“l”。

（4）網關局根據13800100xxx將路由接續至IMS平臺內部，IAM消息格式不變。

（5）IMS 平臺通過被叫手機號碼查詢到 SIP 終端號碼，并同時向手機終端和IP終端發起呼叫。其中向手機終端發起的呼叫路由至網關局GW（攜帶主叫號碼、被叫號碼，IMS 平臺將呼轉標志位置“0”）。

（6）網關局GW向被叫歸屬HLR發起第二次SRI查詢消息。

（7）HLR根據MSC列表確認不再返回OCCF_CFU，而是返回被叫用戶簽約信息T_CSI。（因此，該方案需建設專用網關局GW ) 。

結語

IP綜合語音接入業務是現階段開展固定／移動融合通信的一個典型業務，其業務開放涉及IMS網絡的建設、GSM現網配合改造以及與現有GSM業務交互等諸多問題，涵蓋的內容十分廣泛。可以實現諸如語音、數據、視頻、監控等移動和固定業務需求，在當前的電信行業全業務競爭態勢下，我們要通過加強技術交流，掌握主動，拓展市場，促進移動集團的健康發展。

參考文獻

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