IMS域引入RACS架构研究
IMS域引入RACS架构研究
Ｃｏ ｔ ｌ ｕ ｃ ｉｎ ｎｒ ｎ ｔ ，接入 资源 和接 纳控 制功 能 ）：位 于 ｏＦ ｏ
接入 网 中 ，具有 接纳控 制和 网络 策略 汇聚 的功能 。它从
括语 音和 视频 。ｐ ＣＳ 检查 用户 的业务 签约 信息 ，是 － ＣＦ 否允许 语音 业务 和视 频业 务 ，以及可 以使 用 的编解码 方 式 、带宽等 ； （ ５）Ｐ Ｃ ＣＦ — Ｓ 对于 业务请 求所 要求 的媒体流 ，从 业 务 信令 消息 中提取 所请 求 的业务 参数 （ 如带 宽 、业务 类 别 ），然后 向Ｓ ＤＦ Ｐ 发送 资源初始 请求消息 ，其 中包含媒 体 流描述 和相 关 业务 Ｑｏ 参 数 ，以进行 Ｑｏ 资源授 权 和 Ｓ Ｓ
【 关键词 ｌＩ Ｒ Ｃ 架构 Ｑｏ 应用场景 ＭＳ Ａ Ｓ Ｓ
１ 引言
ｌ多媒体 子系统 （ ＭＳ），是３ Ｐ 出的支持 ｌ 多 Ｐ Ｉ ＧＰ 提 Ｐ 媒体 业务 的子 系统 ，支持固定和移动接入 。随着ｌ 业务 ＭＳ 的增 长 ，网络上 同时存 在不 同业务 和不 同用户 ，如何 使 用有 限的 资源给 用户带 来更好 的体验 ，给 运营 商带来 更 大的收益 ，是Ｑｏ 部署 的最主要 的意 义。 Ｓ Ｒ ＡＣＳ 构 （ 源 接纳 控 制 子系 统 ）是 由ＴＩ ＡＮ 架 资 ＳＰ （ 电信和 互联 网融合 业务及 高级 网络协 议 ） 出 的一种 提 基 于策 略的 Ｑｏ 架构 。本 文将对 现 有Ｒ Ｓ ＡＣＳ 架构 进行 分 析 ，并在此基础 上给 出在 ｌ 域 引入 Ｒ Ｓ ＭＳ ＡＣ 架构 的方案 ，
预留；
Ｓ Ｄ 接收请 求 ，然后基 于所保存 的策略实现 接纳控制 ， ＰＦ
接受或 拒绝对 传输 资源的请 求 。Ａ Ｒ Ｃ 通过 ｅ 接 Ｅ从 — Ａ Ｆ ４ ｌ
基于IMS的固定和移动业务网络融合架构研究
Ｔ ｃ ｏｌｇ Ｉｔ ｒ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈｎ ｏ ｙ ｎｅ ｃ ａ ｇ
基 于 ｝Ｓ的固 定 和移 动业 务 网络 融合 架构研 究 Ｍ
了核心 控制 相 关功能 实体 和业 务之 间 的绑定 关 系，提 供 了
一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｐ ｒａ ａ ｌｙ／ＯＳ Ａ， 以 及 ＳＩ 并 在 不 同 版 本 中 给 出 了相 应 定 Ｐ， 义，在 Ｕ Ｒ ＭＴ ５中， 开 放 、 融 合 的 业 务 架 构 改 变 了 以往 “ 垂 直 型 ” 的 业 务 提 供 和 开 发 模 式 ， 引入 了 新 型 业 务 开 发 模 式 ，
Ｉ ＭＳ核心 控 制部分 不 直接 实现任 何业 务
收稿 日期 ： ２ ７年 ７月 ６日 ｏ ｏ
触 发和路由。Ｉ ＭＳ只 根 据 初 始 过 滤规 则进 行
责 任 编 辑 ： 林 菊 ｊｓ ｎ ｎ＠１ ６Ｃ ｒ ａ ｍｉｅ ｌ ｉ ２ ．Ｏ ｎ
秒
维普资讯
特性 的核心 技 术 。
在 ＮＧ Ｎ的 分 层 网 络 架 构 下 ， 网 络 融 合 可 以发 生 在 网 络 的 不 同 层 面 ， 包 括 业 务 层 面 的融 合 、 控 制 层 面 的 融 合 以 及承
Ｉ ｔ ｒ ｅ 技 术有机 结合， 丰 富移 动网络 的 ｎ ｅｎ ｔ
虑 到 网 络融 合 的各 种 需 求 。但 是 由于 Ｉ ＭＳ采 月
由于 其天 然的基于 Ｉ Ｐ之 上的架 构、开彭
系 以及 接 入 无 关 性 ， Ｉ ＭＳ逐 渐 成 为 具 备 固 定 的 核 心 网络 ， 并 将 成 为 运 营 商 “ 型 ” 过 程 Ｉ 转 （ ）控 制 与 业 务 分 离 １
虽 然 固定 和移 动 网络在 核心 控 制层 实现 融 合是最 理 想
IMS语音业务在CS域上的承载研究
户的要求 产生这种问题 的原 因有两个．第一个 原因是骨干
传输阏的 Ｑ Ｓ保证机制还 存在问题 ，但是随 着 Ｎ Ｎ技术 的 ｏ Ｇ
ｑ ｓ问题产生的原因难底层 （ ｏ 例如 Ｕ ｔ￣ Ｔ， Ｎ和 Ｓ Ｓ ｂ Ｇ Ｎ）并
不知 道业 务的特 性（ ｓ域 对 于语音 、视频 等允 许数 据部分 Ｃ
收 系统 的时 延。根 据 网络 负载 的不 同状 况 ， 时延会 发 生变
化 Ｉ ＴＵ—Ｔ建议 Ｇ．１ 明， 对于 电话 系统，单 向 时延小 １４声 于 １ ０ ，环路时延小 于 ３ ０ ５ ｍｓ ０ ｍｓ是可接受的范围 必须把 时 延控制在 一个 范围 内， 否则，收听方会误 认为说话方 已经讲
维普资讯
Ｉ ＭＳ语音业务在 Ｃ Ｓ 承载研 究
■ 伸 溺 鬃Ｈ 中 普 天信息 产业股份 有限 公
ｌ 摘要】文章研究 了将 Ｉ ＭＳ串实时性要求较高的业务在 Ｃ Ｓ域上承载的卉法．
以 语音 业 务 为倒 探 讨 了 Ｃ 域 承 裁 的 可行 性 ， 并 介绍 了 网绪 结 构 ．网 元 的 新增 Ｓ 功 能 以 及 业 务 流 程
２． １时廷
对 交 互式语 音通 信质 量影 响最 大 的 因素 是 时延 我 们 通常 所说 的 时延 ，是指 承 载语音 信 息 的包从 发射 系统到 接
３ Ｉ ＭＳ语音业务在 Ｃ Ｓ域上的承载研究
由于 Ｐ Ｓ域 承载 实 时业 务存在 上述 的 Ｑ Ｓ问题， 因此， ｏ 众多 的 ３ Ｇ专家考虑 Ｉ ＭＳ实时业务仍采用传统 的 Ｃ Ｓ域承载 。 下面 我们将从 网络 结构 、模 块介绍 、业务流程等 几个 角度介 绍基 于 ＣＳ的 Ｉ ＭＳ实时业 务 的实现 。
：Ｓ… Ｃ ＣＦ ＣＦ ￣ Ｃ
移动通信网引入IMS的相关探讨
移动通信网引入IMS的相关探讨重庆移动通信规划设计有限责任公司夏勇一IMS概述IMS（IP Multimedia Subsystem）是3GPP在Release 5版本中提出的支持IP多媒体业务的子系统，它的核心特点是采用SIP协议和与接入的无关性。
IMS 是一个在PS域上面的多媒体控制/呼叫控制平台，支持会话类和非会话类多媒体业务，为未来的多媒体应用提供一个通用的业务使能平台，它是向All IP Network 业务提供体系演进的一步。
二为什么要引入IMS为什么移动运营商需要部署建设IMS这个新的核心网络？IMS给用户带来了什么样的新业务和业务体验？回答这个问题的最好方法就是将IMS与现有的CS、PS核心网络进行对比。
CS域主要提供端到端的语音、可视电话和短消息等业务，随着运营商间竞争的加剧，这些基本业务变得越来越普通，需要通过新的差异化业务来吸引用户。
PS 域引入了IP传输和“永远在线”的能力，提供了新的数据业务，例如MMS，内容浏览等，但这些基于IP的数据业务却因为网络带宽、终端限制、贫乏的用户体验、不明朗的计费等因素而没有得到成功的应用。
而IMS是专为实时的、端到端的移动业务而设计的，例如rich call、video telephony，IMS通过一些关键性技术来实现这些端到端的通信业务，这些技术包括：会话协商和管理、QoS管理、移动性管理等。
同时，IMS使得运营商还可以提供一些非实时性的端到端业务，例如chat、IM；多方业务，multimediaconferencing、chat rooms；服务器到用户的业务，dynamic push ser-vices、click to dial等。
可以说IMS是真正可以提升用户体验、提高运营商收益的核心网技术，这也是需要引入IMS的根本原因。
三IMS的关键技术1、IMS网络架构IMS网络架构如图1所示。
IMS的框架结构包括CSCF（Call Session Control Function）、MGCF（Me-dia Gateway Control Function）、IMS-MGW（IMS-Media GateWay）、MRFC（Multimedia Resource Function Controller）、MRFP（Multimedia Re-source Function Processor）、BGCF（Breakout Gateway Control Function）等功能实体。
IMS基础知识和架构
S-CSCF（Serving CSCF）的功能 IMS用户注册认证 业务触发和控制 会话路由
S-CSCF
HSS
S-CSCF
S-CSCF
I-CSCF
P/S/I-CSCF在物理实体上可以是合设也可以是分设的，在实际组网时， 其划分和部署需综合考虑对IMS业务接入方式、CSCF的容量、 能力及用户业务量需求等因素.
Page **3
IMS在软交换的基础上进一步实现业务与控制的分离
从交换机到软交换是核心网，实现了控制与承载的分离
传统交换机 基本话音及补充业务
软交换 基本话音及补充业务
呼叫控制
呼叫控制
媒体服务器
媒体服务器
信令和媒体网关
信令和媒体网关
IMS是软交换的下一跳，进一步实现了业务与控制的分离
软交换 基本话音及补充业务
归属地 控制
IMS主要特征
业务提供 能力
打破竖井式业务部署模式，业务 与控制完全分离，有利于灵活、 快速的提供各种业务应用，更利 于业务融合，实现开放的业务提 供模式
统一策略 控制
安全机制
•多种安全接入机制共存 •部署安全域间信令保护机制 •部署网络拓扑隐藏机制
统一的QoS和计费 策略控制机制
Page **6
传统接入网
移动网 固定网 数据网 有线电视网
终端网络
Page **5
支持多种固定/移动接入 方式的融合，支持无缝的 移动性和业务连续性，为 全业务运营提供了便利
接入无关
呼叫控制和业务控制都由归属网络完成，保证 业务提供的一致性，易于实现私有业务扩展， 促进归属运营商积极提供吸引客户的服务，区 别于软交换拜访地控制
IMS的引入和网络演进策略
嵌 Ｉ 技 术和基 于 ｓ ｐ的解决方 案。这 种方案会 更有 利于 ＭＳ ｉ
在 建设 Ｉ ＭＳ网络 之后 的平 台改造 ，降 低演 进成本 。
Ｃ ｌ 业务。Ｃ Ｉ（ ｏ ｉａ ｉｎ ｏ Ｓ ａ ｄ Ｉ ）方式 实 ａｌ Ｓ Ｃ ｍｂｎ ｔｏ ｆＣ ｎ ＭＳ
现了 Ｉ 和 ｃ ＭＳ ｓ的绑定，有利手发挥两种技术的各自优势，
啊
出 了 网络 演 进 的 策 略 和路 线 ， 对 电信 运 营 商 的 旧 网 改造 和 Ｎ Ｎ构 建 ， 有 重 要 的 借 鉴 意 义 。 Ｇ
。 络 演
进 策 略
ｌ 引言
元 的通讯 手段 和个 性化 的 多媒 体通 讯体 验 。能 够 有效提 高 ＡＰ Ｒ Ｕ的 多媒体 业 务将 是 运 营商 的主 要 收入 来源 ， 运 营商 提 供 多媒 体业 务 的能 力将 决定 其未 来 收益 能 力和在 通讯 市
Ｐ ｅ ｅ ｃ 服务 和 Ｇ ｏ ｐ ｒ ｓｎ ｅ ｒｕ Ｍａ ａｅ ｎ 服务 可 以让 用户实 ｎ ｇ ｍｅ ｔ
时 了解被 叫的标 识和 状 态 ，从而 自行选 择合 适 的时 间和 方 式 发起 ＣＳ呼叫或 发送 短消 息；
且这种重复投资在将来新业务开展中仍然存在， 不可避免。
前期 的 “ 节约”导致 后期的浪费， 显然不值 。另外，这里还 没有 考虑 特定 业务 对用 户 终端 的定 制需 求 ， 以及 后 期转 而
未来 的网络将是具 有 以 Ｉ Ｐ技术 为核心 的承载 网络 。纵
LMS及RLS自适应干扰抵消算法的比较
前言自适应信号处理的理论和技术经过40 多年的发展和完善,已逐渐成为人们常用的语音去噪技术。
我们知道，在目前的移动通信领域中，克服多径干扰，提高通信质量是一个非常重要的问题，特别是当信道特性不固定时，这个问题就尤为突出，而自适应滤波器的出现，则完美的解决了这个问题。
另外语音识别技术很难从实验室走向真正应用很大程度上受制于应用环境下的噪声。
自适应滤波的原理就是利用前一时刻己获得的滤波参数等结果，自动地调节现时刻的滤波参数，从而达到最优化滤波。
自适应滤波具有很强的自学习、自跟踪能力，适用于平稳和非平稳随机信号的检测和估计。
自适应滤波一般包括3个模块：滤波结构、性能判据和自适应算法。
其中，自适应滤波算法一直是人们的研究热点，包括线性自适应算法和非线性自适应算法，非线性自适应算法具有更强的信号处理能力，但计算比较复杂，实际应用最多的仍然是线性自适应滤波算法。
线性自适应滤波算法的种类很多，有RLS自适应滤波算法、LMS自适应滤波算法、变换域自适应滤波算法、仿射投影算法、共扼梯度算法等[1]。
其中最小均方(Least Mean Square,LMS)算法和递归最小二乘(Recursive Least Square,RLS)算法就是两种典型的自适应滤波算法，它们都具有很高的工程应有价值。
本文正是想通过这一与我们生活相关的问题，对简单的噪声进行消除，更加深刻地了解这两种算法。
我们主要分析了下LMS算法和RLS算法的基本原理，以及用程序实现了用两种算法自适应消除信号中的噪声。
通过对这两种典型自适应滤波算法的性能特点进行分析及仿真实现，给出了这两种算法性能的综合评价。
LMS及RLS自适应干扰抵消算法的比较1 绪论1.1课题背景与意义自适应噪声抵消( Adaptive Noise Cancelling，ANC) 技术是自适应信号处理的一个应用分支，其主要理论和框架由B.Widrow等在1975 年提出，经过三十多年的丰富和扩充，现在已经应用到了很多领域，比如车载免提通话设备，房间或无线通讯中的回声抵消( AdaptiveEcho Cancelling，AEC) ，在母体上检测胎儿心音，机载电子干扰机收发隔离等，都是用自适应干扰抵消的办法消除混入接收信号中的其他声音信号。
利用CS域和IMS域实现双模智能手机的设计
利用CS域和IMS域实现双模智能手机的设计移动手机的出现，实现了人们之间随时随地沟通，也引发了社会信息化的变革。
手机从出现到现在经过几个阶段的发展，由封闭式操作系统变成开放式操作系统，可以实现多种扩展功能应用。
智能手机（Smart Phone）是由摩托罗拉、诺基亚、三星等国际着名手机制造公司联合提出来的一种新型手机，它除了具备基本通话功能外，还具备了PDA的大部分功能，尤其是个人信息管理、上网浏览器和电子邮件功能。
智能手机是具有开放式操作系统、较强功能的CPU、可以根据需求扩展硬件（如存储卡等）和软件功能（如游戏、办公软件等）的多任务手机。
近年来，随着半导体技术的发展，使处理器能力的不断增强，现在的智能手机不再只是手机与PDA的简单组合，已经能实现很多电脑的性能和功能，包括高保真立体声效、3D图形效果、办公、DVD效果的视频播放、多媒体互联游戏、蓝牙、WiFi等。
随着智能手机功能性和实用性的增强，使用者越来越多，尤其适合"移动"商务人士使用。
目前智能手机市场的竞争也很激烈，一方面诺基亚、摩托罗拉、三星等传统巨头想牢牢把握市场份额，另一方微软、苹果、谷歌等国际新巨头也开始进入手机市场。
未来的智能手机不仅在处理器速率上会有明显提高，操作系统也会越来越开放和智能化，为软件运行和内容服务提供了更好的平台。
随着3G通信时代的到来和IMS技术的逐渐成熟，通信效率和带宽将得到很大改善，手机多模接入必将成为一种趋势，基于3G手机的应用服务也会越来越丰富，更多增值业务可以就此展开，如商品、天气、新闻、股票、交通、应用程序下载等，因此厂商不再只关注智能手机，而是更加关心通信软件和内容服务，因此通信软件和移动互联网领域具有强大的市场潜力，诸如手机电视、手机搜索、手机网络游戏等领域将具有广阔的市场前景。
一、IMS、VCC 和WIFI技术1、IMS（IP 多媒体子系统）IMS（IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统）是第三代移动通信核心网络的重要组成部分。
浅析IMS与CS融合业务关键技术
浅析IMS与CS融合业务关键技术作者：刺金萍来源：《中国新通信》2014年第13期【摘要】 IMS与cs在传输协议与视频通话方面均有着一定的不同，因此，两网的融合必须要建立在视频互通网关（VideoInterworking Gateway，VIG）的基础上，VIG能够实现IMS 实体与CS实体的互通，在应用的过程中，需要综合考虑到信令转换、录音通知、特殊参数映射、承载建立时间以及业务逻辑等问题。
【关键词】IMS CS融合业务一、IMS架构IMS有着开放性的特征，是一个以lP承载为基础，以SIP为核心控制协议的多媒体业务控制能力，IMS与软交换都需要遵循下一代网络基本思想，实现功能分离与架构分层，在传统网络发展过程中，软交换与IMS均可以实现承载与控制分离，IMS可以实现业务与控制的分离，从这一层面而言，IMS比传统网络更加的高级。
二、CS网络简介基于3GPPR4核心网有可以分为分组交换域PS与电路交换域CS两个部分，其中CS域有着较大的变化，是基于控制与承载分离思想而来，负责整个网络的交换型业务，能够实现语音呼叫业务、补充业务与智能业务。
2.1 MSC服务器MSC服务器可以分成普通MSC与关口（G）MSC，其中后者兼具前者的功能，还能够查询HLR，将呼叫路由转移到MSC服务器中，MSC服务器则通过MAP实现与HLR/EIR的互通，并应用独立BICC协议来完成呼叫控制功能，使用MC接口来控制媒体的网关，继而实现呼叫承载控制功能。
2，2媒体网关Media GatewavMGW主要来自于无线接入网与PSTN/ISDN，能够介入UTRAN的信令与数据，MGW能够实现实时传输协议与用户数据的传递，也能够实现语音呼叫的TDM接入。
MGW需要采用PCM码流如IP分组进行编码转换，再应用TC来实现其他的功能，能够完成媒体资源的释放与分配以及承载通路的拆除与建立等一系列的功能。
2.3信令网关SG信令网关主要负责外网信令，能够将SS7信令转为内部信令，还能够作为信令转接点来完成相关的中继路由功能，部分信令转换功能也属于媒体网关的范畴。
ims构架下物联网终端的异构接入技术研究
摘要近年来，物联网（Internet of Things，IoT）在全球的发展十分迅速，被称为是下一个万亿美元级的信息技术。
物联网的发展需要有一个可以融合不同网络，支持不同接入方式并且可提供统一业务的网络控制技术。
IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem，IMS）具有提供多媒体类、融合类通信业务的能力。
将IMS作为物联网体系架构中的中间控制层，可以为物联网终端提供无缝覆盖的、与接入无关的服务。
本文正是在这样的背景下，研究分析了基于IMS架构下的物联网终端的异构接入技术。
本文首先介绍了物联网的起源、发展、定义及特征，并分析了物联网的体系架构和组成成分。
本文也对IMS核心网架构进行了阐述，分析了IMS的层次划分以及部分核心单元的功能。
在对物联网和IMS综述的基础上，本文引入了IMS与物联网的融合体系，通过IMS核心网架构和云计算技术等为物联网终端提供大范围的异构接入。
本文分析研究了物联网终端在异构无线网络中的接入问题，如带宽分配和资源管理以及接入网络选择等。
本文详细探讨了影响每个问题的主要因素，介绍了相关文献中提出的解决方法。
本文对物联网异构问题的分析与研究也为研究物联网终端的异构接入指明了进一步的研究方向。
本文针对物联网终端中存在的异构接入问题，通过文献阅读和工程实践，设计并分析了一种用于实现物联网多模终端异构接入的新型网络架构——连接控制架构（Connectivity Control Framework，CCF）。
本文首先阐述了CCF的功能、组成部分以及各部分的作用，并针对物联网终端的运行场景，研究了终端启动附着和会话建立等流程。
此外，本文介绍了CCF架构为上层提供的服务以及各成分之间的交互。
文中针对系统运行场景，仿真比较了不同用户情形下的数据传输速率以及CCF用时在整个系统运行时所占据的比重。
最后，本文结合作者自身的实际工作经验，研究了物联网异构接入架构在智能交通系统（Intelligent Transport System，ITS）中的应用。
IMS-CS语音融合方案研究
IMS/CS语音融合方案研究摘要本文基于固定移动融合需求的发展而提出，着重论述了IMS/CS语音融合方案的业务特征、网络结构、数据配置和实现方式，并对该方案和VCC方案的异同点进行了比较和分析。
1、引言固定移动融合（fixed mobile convergence，FMC）是全球通信行业发展的一大趋势，也是电信运营商、设备制造商、国际化标准组织共同聚焦的研究重点。
固定移动融合的目标是集成移动与固网技术的特点，结合移动和固定通信的优势，发展融合业务和融合终端，以提供给用户完整、无缝、连续和一致的业务体验。
固定移动融合技术涵盖了运营支撑、业务、控制、终端在内的网络的各个层面。
运营支撑融合将固话业务、宽带接入、移动业务等多种应用捆绑提供给用户，实现统一认证、统一账单、统一计费、统一门户等，给用户带来资费的优惠与使用的便捷。
业务层面融合在业务层提供访问控制多种网络的能力，实现移动业务或固网业务在对方网络的延伸，让用户能够享受到不受网络限制的通信服务。
网络层面融合基于统一的核心网控制，向下不依赖于任何接入技术，向上提供标准的开放业务接口。
终端层面融合通过复合型双模或多模终端，支持多种接入制式，向用户提供“一机在手，多点接入，全网通信”的能力。
IMS技术为从网络层面实现FMC的最终目标提供了基础。
IMS网络架构具有分布式、呼叫会话统一控制、用户数据集中管理、与接入无关的特点，能够整合xDSL、LAN、WLAN、UMTS 等多种接入资源，通过标准开放的业务控制接口支持统一的多媒体业务，被业界公认为是融合网络的演进方向。
但是，限于目前IMS产品的成熟度状况，IMS网络的大规模商业部署必将滞后于3G移动网络的建设。
在未来网络中，很可能出现以语音业务为主的3G CS域和以多媒体业务为主的IMS长期并存的局面。
因此，相应产生了一类跨越3G CS域和IMS网络的FMC 需求，即3G CS域用户漫游到IMS网络后，能否在保持号码不变、终端不变的前提下继续享用语音通信服务?2、IMS/CS语音融合方案本文针对跨越3G CS域和IMS网络的FMC需求，提出一种从业务层面和终端层面进行融合的方案——IMS/CS语音融合（IMS/CS voice convergence，ICVC）方案。
IMS通过CS域跨接A网互通承载侧方案
IMS通过CS域跨接A网互通承载侧方案摘要：为实现本地网AGCF/IM-MGW跨接A网和B 网，现利用IMS现网连接的汇聚路由器同时与固定软交换承载A网AR连接，IMS 本地承载网内新增VPN IMS_NGN，与A网cnc_publicserve互通，实现IMS核心层与固网软交换核心网互通。
关键词：IMS AR MCE CE 配置示例中图分类号：TN915.41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（a）-0046-02为配合汇接局退网工作实施，IMS需要与本地、省及骨干NGN设备间基于IP互通，提出与承载A网互通需求。
1 组网说明利用IMS现网连接的汇聚路由器同时与固定软交换承载A网AR连接，实现本地网AGCF/IM-MGW跨接A网和B网。
2 IMS现网结构分析IMS是直接对接到移动本地承载网CS域，全网思科。
本地承载网MCE与承载B网AR之间采用MPLS VPN Option-A的方式建立EBGP邻居关系。
MCE与接入CE之间通过全局ISIS，学习到全网设备的Loopback地址，然后MCE与CE之间通过Loopback建立MPLS VPNv4的IBGP邻居。
3 IMS相关VPN部署方案IMS VPN在承载B网和本地业务接入网络同时部署，用来承载IMS核心层及业务层的业务流量。
在固定软交换迁移到承载B网之前，IMSVPN与固定软交换VPN之间不直接互通，而是通过MGCF/IM-MGW或AGCF/IM-MGW跨接IMSVPN 和固定软交换VPN方式，实现IMS核心层与固网软交换核心网互通，互通的信令均通过MGCF或AGCF、媒体均经过IM-MGW。
IMS VPN与移动软交换VPN之间不直接互通，而是通过MGCF/IM-MGW跨接IMSVPN和移动软交换VPN方式，以省为单位实现IMS核心层与移动软交换的互通，互通的信令均通过MGCF或AGCF、媒体均经过IM-MGW。
省软交换在综合业务承载网上的承载根据业务类型划分为cnc_signal、cnc_voice、cnc_publicserve三个VPN，且前两者和cnc_publicserve是互通的，本次IMS 本地承载网内新增VPN IMS_NGN，与A网cnc_publicserve互通。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
IMS域引入RACS架构研究作者：冯传奋王少波李爱娇付宏志来源：《移动通信》2011年第02期【摘要】文章首先对现有RACS架构进行了分析，在此基础上给出了IMS域引入RACS 架构的方案，并结合现网给出了分阶段部署建议，包括：部署原则、网络组织及对现网改造情况，最后介绍了相关部署应用场景。
【关键词】IMS RACS架构QoS 应用场景1 引言IP多媒体子系统（IMS），是3GPP提出的支持IP多媒体业务的子系统，支持固定和移动接入。
随着IMS业务的增长，网络上同时存在不同业务和不同用户，如何使用有限的资源给用户带来更好的体验，给运营商带来更大的收益，是QoS部署的最主要的意义。
RACS架构（资源接纳控制子系统）是由TISPAN（电信和互联网融合业务及高级网络协议）提出的一种基于策略的QoS架构。
本文将对现有RACS架构进行分析，并在此基础上给出在IMS域引入RACS架构的方案，最后给出相关部署应用场景。
2 RACS架构RACS子系统是NGN中的一个重要子系统，目前所定义的RACS主要针对固定接入。
RACS负责策略控制、资源预留和接纳控制，向应用层提供基于策略的传送控制功能，使应用层能够请求对传送资源进行预留。
RACS根据运营商的策略对应用层的资源请求进行评估并预留相应的资源，使运营商能够执行接纳控制并设置独立的承载媒体流策略。
RACS的功能架构如图1所示：RACS包含SPDF、A-RACF等网元，向业务层提供基于策略的传输控制，主要完成策略控制、资源预留、接纳控制、NAT穿越及门控等功能。
各网元主要功能如下：SPDF（Service based Policy Decision Function，媒体流策略决策功能）：向应用层提供统一的接口，屏蔽底层网络拓扑和具体的接入类型，提供基于业务的策略控制。
SPDF根据应用功能的请求选择本地策略，并将请求映射成IP QoS参数，发送给A-RACF和BGF，以控制相应的资源。
A-RACF（Access Resource and Admission Control Function，接入资源和接纳控制功能）：位于接入网中，具有接纳控制和网络策略汇聚的功能。
它从SPDF接收请求，然后基于所保存的策略实现接纳控制，接受或拒绝对传输资源的请求。
A-RACF通过e4接口从NASS获得网络附着信息和用户签约信息，从而可以根据网络位置信息（例如接入用户的物理节点的地址）确定可用的网络资源，同时在处理资源分配请求时参考用户签约信息。
BGF（Border Gateway Function，边界网关功能）：是一个包到包网关，可位于接入网和核心网之间（实现核心边界网关功能），也可以位于两个核心网之间（实现互联边界网关功能）。
BGF在SPDF的控制下完成NAT穿越、门控、QoS标记、带宽限制、使用测量以及资源同步功能。
RCEF（Resource Control Enforcement Function，资源控制执行功能）：实施A-RACF通过Re接口传送过来的接入运营商定义的层二/层三（L2/L3）媒体流策略，完成门控、QoS标记、带宽限制等功能。
图2给出了通过RACS架构实现QoS的大致流程，具体如下：（1）终端发起建立请求，请求分配IP地址；（2）接入交换机将请求转发给NASS功能网元，NASS对其进行鉴权、认证，分配IP地址和其他网络配置参数（例如P-CSCF的地址）并存储相关绑定信息；（3）NASS向A-RACF推送接入清单信息；（4）用户使用SIP终端发起多媒体会话请求，包括语音和视频。
P-CSCF检查用户的业务签约信息，是否允许语音业务和视频业务，以及可以使用的编解码方式、带宽等；（5）P-CSCF对于业务请求所要求的媒体流，从业务信令消息中提取所请求的业务参数（如带宽、业务类别），然后向SPDF发送资源初始请求消息，其中包含媒体流描述和相关业务QoS参数，以进行QoS资源授权和预留；（6）收到业务控制系统的资源初始请求，SPDF将对会话媒体流所请求的QoS资源进行授权和接纳控制，并将资源请求消息发送给相应的A-RACF；（7）A-RACF通过网管在SR和交换机层进行资源的预留。
此外，SPDF确定最终的QoS 资源控制决策，将其发送到边界网关功能实体进行安装执行。
3 IMS域引入RACS架构方案在考虑RACS架构引入部署时，一方面要结合现网情况，尽量少地影响现网；另一方面要考虑充分利用现网网元，节省投资。
综合考虑以上两个方面，建议分两个阶段引入部署。
3.1 阶段一在部署初期需要引入SPDF及A-RACF功能网元，改造现网P-CSCF、BRAS、BGW，新增相关接口，并升级支持相关协议（例如Diameter），实现基于用户的QoS控制。
图3和图4分别给出了阶段一RACS架构引入后的网络架构及网络组织图。
（1）部署原则◆初期以省为范围进行部署，不提供省际漫游；◆集中部署SPDF、A-RACF功能网元；◆充分利旧现有BRAS/SR及BGW，升级BRAS/SR兼做策略执行功能网元RCEF，升级BGW兼做BGF功能网元。
（2）网络组织考虑到网络安全，可以在每个分区各部署一套SPDF，2套SPDF之间采用负荷分担方式工作；考虑到网络安全及对接入网的管控，可以在每个分区内各部署几套A-RACF，每2套A-RACF为一组，负责1个或多个本地网，组内2套A-RACF之间采用负荷分担方式工作。
SPDF与P-CSCF之间通过Gq接口相连，接口通过Diameter协议互通；SPDF与A-RACS 之间通过Rq接口相连，接口通过Diameter协议互通；SPDF与BGW之间通过la接口相连，接口通过H.248协议互通；A-RACS与BRAS/SR之间通过Re接口相连，接口通过Diameter协议互通。
SPDF间通过Rd’接口相连，接口通过Diameter协议互通；A-RACF间通过Rr接口相连，接口通过Diameter协议互通。
SPDF与P-CSCF、SPDF与A-RACS、SPDF与BGW、A-RACS与BRAS/SR之间尽量选择部署在同局房，通过局房内局域网互联。
在无法实现同局房时，Gq接口、Rq接口、la接口均通过IP承载网互联，Re接口通过CMNET互联，Rd’接口与Rr接口通过IP承载网互联。
此外，为了实现异厂家的互通，SPDF需开放Rd’接口，A-RACS需开放Rr接口。
（3）现网网元改造◆P-CSCF：新增Gq接口，实现与SPDF的互通；支持Diameter协议；◆BRAS：新增Re接口，实现与A-RACF的互通；支持Diameter协议；◆BGW：新增la接口，实现与SPDF的互通；支持H.248协议。
3.2 阶段二在部署中、后期需引入NASS功能网元，改造现网P-CSCF、A-RACF，新增相关接口，实现基于用户、基于业务、基于签约信息等更灵活的QoS控制。
图5和图6分别给出了阶段二RACS架构引入后的网络架构及网络组织图。
网元部署及改造具体如下：（1）新增功能网元部署新增NASS功能网元，考虑到网络安全及对接入网的管控，在每个分区内各部署几套NASS，每2套NASS为一组，负责1个或多个本地网，组内2套NASS之间以负荷分担方式工作。
（2）NASS实现方式◆通过RADIUS服务器，实现鉴权、授权、分配IP地址以及其他网络配置信息；◆通过RADIUS服务器和DHCP服务器实现，RADIUS服务器实现鉴权、授权、分配IP 地址，DHCP服务器负责分配其他网络配置信息；◆通过AAA服务器和DHCP服务器实现，AAA服务器实现鉴权、授权，DHCP服务器负责分配IP地址及其他网络配置信息。
（3）现网网元改造◆P-CSCF：新增e2接口，实现与NASS功能网元的互通，支持Diameter协议；◆RACF：新增e4接口，实现与NASS功能网元的互通，支持Diameter协议。
3.3 端到端QoS流程根据QoS实现流程并结合阶段二网络组织图，本文给出了实现端到端QoS的示例，如图7所示。
具体流程如下：1）主叫UE1发起INVITE请求；2）主叫P-CSCF1分析INVITE中的SDP消息，获知该消息可导致建立的媒体流最大带宽，向SPDF1发送QoS资源预留请求。
SPDF1分别与A-RACF1、BGW1交互，确定可以接纳该QoS预留请求；3）主叫P-CSCF1继续转发该INVITE请求；4）被叫P-CSCF2在收到INVITE请求时，针对被叫用户终端可能建立的最大带宽的媒体流向SPDF2发送请求进行QoS预留；5）被叫UE2接受INVITE请求；6）被叫UE2返回200响应并携带SDP Answer；7）被叫P-CSCF2收到200响应，依据SDP Offer/Answer的协商结果，向SPDF2发送请求，进行QoS资源预留和执行。
QoS资源预留流程和前面资源预留申请流程相似，只是当Offer/Answer交互完成时，P-CSCF2进行资源预留修改，指明媒体流的IP五元组、媒体流状态与方向，以及新的带宽信息（比依据Offer确定的媒体流带宽小或者相同）；8）被叫P-CSCF2前传200响应；9）主叫P-CSCF1收到200响应后，依据SDP Offer/Answer的协商结果，向SPDF1发送请求，进行QoS资源预留和执行；10）主叫P-CSCF1前传200响应给主叫UE1；11）主叫UE1向被叫UE发送ACK；12）主叫P-CSCF1前传ACK；13）被叫P-CSCF2向被叫前传ACK。
4 部署应用场景表1给出了基于策略的QoS相关的应用场景举例。
QoS策略可以分为以下几类：基于业务、基于用户、基于时间及基于累积使用量等。
此外，为了实现更加灵活的策略，还可以将上述各种策略进行组合，制定不同的应用场景和控制策略从而达到精细化运营的目的。
5 结束语本文结合现网给出了IMS域引入RACS架构的分阶段部署建议及相关部署应用场景。
随着IMS网络走向成熟，用户在所有网络中将都能实现丰富业务，且可以在不同网络间自由切换。
当用户在固定接入与移动接入之间切换时，为实现连续性，需要考虑与实现移动接入QoS 控制的PCC架构的融合。
参考文献[1]ETSI ES 282.003 V3.4.1. Resource and Admission Control Sub-System(RACS): Functional Architecture[S]. Sep 2009.【作者简介】冯传奋：工程师，博士毕业于北京邮电大学，现任职于中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司，主要从事电信网络规划研究工作。
目前已发表论文10余篇，其中SCI检索5篇，EI检索3篇。
王少波：工程师，硕士毕业于山东大学，现就职于中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司，从事电信网络规划设计研究工作。