基于IMS的IP综合语音接入技术分析

摘要：随着现代通信技术的飞速发展，IMS作为3GPP在UMTS R5版本中提出的支持IP多媒体业务的子系统，其IP综合语音接入技术的实现是现阶段开展固定／移动融合通信的基础。本文通过分析IMS的定义与特征，对基于ims的ip综合语音接入技术的实现方法进行探讨。以期通过本文的阐述加强IMS通信技术交流，为促进我国移动通信事业可持续发展提供理论参考。

关键词：IMS；通信技术；IP综合语音

中图分类号：TM248 文献标识码：A

1 IMS定义与特征

1.1 IMS的定义

IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）首先由3GPP在Release 5中提出，IMS是一种基于SIP协议的开放式系统架构，是提升网络多媒体业务控制能力的重要手段，也是核心网向统一融合的网络演进的关键技术。IMS吸收与借鉴了互联网的开放模式，天生具备了开放、融合的特性。IMS作为下一代网络的核心技术，其在软交换网络实现运营商网络控制与承载分离的基础上进一步实现了运营商网络控制与业务的分离。 作为R5主要内容之一，3GPP IMS子系统是3G移动网实现分组话音和分组数据，提供统一的多媒体业务和应用最终目标；3GPP IMS采用分组域为其上层控制信令和媒体传输的承载通道，业务/控制网络和承载网络分离，实现独立发展。

IMS采用SIP信令为呼叫控制信令，支持SIP移动终端并通过MGCF和IM-MGW提供与H323/BICC/ISUP终端的互通，IMS为SIP用户提供全网全程漫游能力；明确IPv6为必选，同时考虑与IPv4的互通，充分利用IPv6在QoS、Security、Mobility、Auto configuration等方面的增强特性；它解决了在IP网络中的电信业务所面临的运营问题，如全网服务、安全、计费和支付、网络互联互通。

SIP (RFC 3261) 是IMS控制层协议，是IETF制订的多媒体通信系统框架协议之一，是用于建立、改变或结束多媒体会话的应用层协议，与RTP/RTCP、SDP、RTSP、DNS等协议配合，共同完成IMS中的会话建立及媒体协商；一旦建立会话，媒体流将使用RTP协议在承载层中直接传送，在一次会话中可以灵活的交互多种媒体。

1.2 IMS的主要特点

（1）接入无关性。IMS支持多种固定/移动接入方式。

（2）归属地控制。IMS的呼叫控制和业务控制都由归属网络完成，以保证业务提供的一致性，易于实现省内特色业务提供。

（3）控制与业务分离。IMS打破了竖井式业务部署模式，将业务与控制完全分离，从而为运营商网络提供了前所未有的开放和灵活性。

（4）全IP的端到端系统架构。IMS采用端到端IP化系统架构，IMS网元没有信令点码概念，其采用基于IP的路由方式，通过ENUM/DNS实现路由寻址。

2 基于IMS的IP综合语音接入技术分析

2.1 智能网方式，通过SCP改号，强制路由至IMS

触发机制：通过用户T_CSI签约信息标识用户属性，在IP语音接入业务用户做被叫时，SCP根据用户签约信息，通过改号操作，控制主叫MSC将呼叫强制路由至IMS平台。该方案的业务触发点在主叫MSC，控制点在被叫用户归属SCP。

接续流程举例：以手机VoIP用户呼叫手机VoIP用户且被叫用户手机终端和IP终端同振为例详细呼叫流程，关键流程如下：

（1）SCP通过Connect操作将IMS平台接入号码（如13800100xxx）发送给主叫MSC。

（2）主叫MSC根据13800100xxx将路由接续至GSM 和IMS的网关局GW；IAM消息里携带主叫号码(真实主叫号)、被叫号码(IMS平台号码13800100xxx)、原被叫号(真实被叫号)。

（3）网关局根据13800100xxx将路由接续至IMS平台内部。

（4）IMS平台先将IAM 消息里的被叫号码改为真实被叫号码；并根据被叫手机号码查询到SIP终端号码，并同时向手机终端和IP终端发起呼叫。其中向手机终端发起的呼叫路由至网关局GW (携带主叫号码、被叫号码，IMS平台在主叫号码前加特殊前缀)。

（5）网关局GW向被叫归属HLR发起第二次SRI查询消息。

（6）HLR查询VoIP用户的数据设置，返回被叫用户签约信息T_CSI。

（7）网关局根据被叫用户T_CSI签约信息，向SCP发送IDP消息(携带主叫号码、被叫号码，且主叫号码前有特殊前缀)。

（8）SCP看见主叫号码前特殊前缀，不再进行改号操作，下发Continue消息指示网关局GW根据被叫号码直接接续。

（9）网关局向被叫VoIP用户的归属HLR发起第三次SRI消息(抑制签约信息)。

2.2 HLR设定呼转方式

关键流程说明：

（1）主叫用户在主叫MSC下发起对被叫VolP用户（IP语音接人业务用户简称为VoIP 用户）的呼叫，主叫MSC向被叫VolP用户的归属HLR发起SRI消息。

（2）HLR查询VoIP用户的数据设置，根据用户OCCF_CFU参数，返回IMS平台接入13800100xxx。

（3）主叫MSC根据13800100双x将路由接续至GSM和IMS的网关局GW；IAM消息里携带主叫号码（真实主叫号）、被叫号码（IMS 平台号码1380010Oxxx）、原被叫号（真实被叫号）。同时主叫MSC会将呼转标志位置“l”。

（4）网关局根据13800100xxx将路由接续至IMS平台内部，IAM消息格式不变。

（5）IMS 平台通过被叫手机号码查询到 SIP 终端号码，并同时向手机终端和IP终端发起呼叫。其中向手机终端发起的呼叫路由至网关局GW（携带主叫号码、被叫号码，IMS 平台将呼转标志位置“0”）。

（6）网关局GW向被叫归属HLR发起第二次SRI查询消息。

（7）HLR根据MSC列表确认不再返回OCCF_CFU，而是返回被叫用户签约信息T_CSI。（因此，该方案需建设专用网关局GW ) 。

结语

IP综合语音接入业务是现阶段开展固定／移动融合通信的一个典型业务，其业务开放涉及IMS网络的建设、GSM现网配合改造以及与现有GSM业务交互等诸多问题，涵盖的内容十分广泛。可以实现诸如语音、数据、视频、监控等移动和固定业务需求，在当前的电信行业全业务竞争态势下，我们要通过加强技术交流，掌握主动，拓展市场，促进移动集团的健康发展。

参考文献

[1] 中兴通讯股份有限公司.IMS系统架构与基本原理.2007.

[2] 中国移动IMS试点总体技术要求（2006 版）.2006.

[3] 左伯茹等.NGN中固定和移动网络融合[J].2002.

[4] 张智江等.基于IMS融合、开放的下一代网络[M].北京：人民邮电出版社,2007.