兰云奇

摘 要：随着国网企业信息化程度的加深和业务规模的扩大，传统的语音和视频的部署已很难满足当前生产规模的需求，而IMS网络技术的成熟，给融合通信提供了能力支撑，为了更好发挥IMS网络能力，现结合已有的企业业务体系现状，从会议应用系统，行政应用系统，传真应用系统及接入管理几个方面实现基于IMS的业务应用系统开发。通过实现相应的功能，并与PC，手机和话机终端的应用集成，为用户提供高质量的即时通讯体验，满足用户移动通信和协同办公的需求。

关键词：IMS；会议应用系统；行政应用系统；传真应用系统；接入管理；移动办公

中图分类号：TN929.5 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）03-0022-03

Abstract： With the deepening of national network enterprise informatization and the expansion of business scale， the traditional voice and video deployment has been difficult to meet the needs of the current production scale， and the maturity of IMS network technology provides capacity support for converged communication. In order to give full play to the ability of IMS network， combined with the present situation of enterprise business system， this paper realizes the development of business application system based on IMS from the aspects of conference application system， administrative application system， fax application system and access management. Through the realization of the corresponding functions and the application integration with PC， mobile phones and telephone terminals， it provides users with a high-quality instant messaging experience， and meets the needs of mobile communications and collaborative office of users.

Keywords： IMS； conference application system； administrative application system； fax application system； access management； mobile office

1 概述

1.1 现状

目前，国网系统日常的生产经营、管理所需的沟通除了依赖传统的通信方式外，还可通过内部的语音交换网进行通信，如若想开展可视化会议，也只能通过传统的专线视频终端的方式进行。随着国网企业信息化程度的加深和业务规模的扩大化、复杂化，传统的语音和视频的部署已很难满足当前生产规模的需求。然而，随着国网公司生产方式由生产型向市场经营型的转变，公司内部及公司与客户间的沟通愈发显得重要。视频、语音、数据作为长久且很重要的沟通模式，但在长期以来，它们之间是一种相互独立的状态，既给增加了企业的通信成本，也降低了沟通的质量。因此，传统的通信方式已经越来越难以满足国网的沟通需要。

自IMS核心網建设以来。基于IMS技术能够将模拟信号数字化，这是相比于传统电话的PSTN技术的网络优势所在，而数字能以数据封包的形式在IP网络上做实时传输，从而实现音视频、传真、数据等业务融合。

1.2 论文工作

本论文从现状、技术背景、技术支持、组网方案，系统设计及功能等几个方面比较全面的阐述了IMS增值业务系统。本文在研究的过程中基于IMS核心网，针对传统的通信方式已不能满足国网沟通的需要，设计开发了一套集企业通讯录、即时通讯、语音通话、视频通话和音视频会议功能为一体的融合通信移动平台系统，包括会议，行政，传真和IMS接入管理四大模块。通过该系统的设计与开发，形成国网内基于IMS系统的应用系统的统一标准，为进一步实现企业融合通信平台建设奠定基础。

2 系统设计与实现

2.1 IMS简介

IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem，简称IMS）作为目前全球通信领域研究的热点，也是下一代网络（Next Generation Network，简称NGN）的发展方向[1]。IMS不仅支持端到端的多媒体通信，还能把多样的多媒体业务与移动通信网络进行融合，这既滋生了新业务的发展，其所具有的业务创新模式也备受大家关注。

2.2 技术支持

2.2.1 基于SIP协议的应用系统与IMS系统的对接

会话初始协议（Session Initiation Protocol，J简称SIP）是一种多媒体通信协议，也是一种基于文本的应用程序层控制协议[2]，用于为一个或多个参与者创建，处理和管理会话，被广泛应用于电路交换、下一代网络以及IP多媒体子系统的网络中，应用系统与IMS系统之间的通信采用SIP协议进行交互，通过SIP协议，应用系统调用IMS系统的能力，实现会议、行政和传真的服务功能。

2.2.2 基于SIP协议的业务系统的能力封装

SIP为实现其他服务提供了一个基础，但它本身是不具有服务的。例如，SIP可以将打包好的目标定位传达到当前用户的位置。如果我们使用这种方式来描述通过SDP的会话，则对方的服务代理可以立即获得该会话的参数。如果我们使用这种方法互相呼叫，那么创建“Call ID”服务就非常方便了。会话首先在SIP中设置其他的控制协议，并通过此会议控制协议进行管理。由于SIP可以编辑参与的各方会话，这为会议跨异构网络提供了保障[3]。

2.2.3 基于LDAP、REDIS、LUA等技术的企业架构通讯录统一管理

轻量目录访问协议（Lightweight Directory Access Protocol，简称LDAP）是一种易于访问的文件夹协议，基于X.500标准，但更简单，可根据需要进行自定义。在企业内实施LDAP，可对LDAP目录的数据在计算机终端上运行的应用程序进行共享，LDAP目录支持多种数据类型，包括人员数据，公钥，联系人列表，电子邮件地址，邮件管理信息等。

Redis是一种开源的、支持多种语言的API，由ANSI C语言编辑而成。Lua是一种便捷，易用且可扩展的编程语言，旨在包含在应用程序中，以提高应用程序的灵活性和自定义。Lua是用标准C编写而成，具有很强的兼容性。这为本文系统数据存储，平台兼容性和系统定制的能力提供了可能。

2.3 组网方案

2.3.1 网络架构

IMS增值业务系统的专网中分为三个AS（应用服务器）：会议AS、行政AS、传真AS，开放服务网关OSA（一种开放的、标准的、统一的会话状态）[4]、归属签约用户服务器（Home Subscriber Server，HSS），网络应用编程接口API（Application Program Interface，API），為外部业务提供标准接口；IMS专网中包括的实体有I-CSCF，它是网络内的联系点，是所有与网络运营商用户连接的运营商必须通过的实体、代理呼叫会话控制功能P-CSCF（Proxy-Call Session Control Funtion，P-CSCF），该实体具有代理呼叫会话控制的功能、媒体网关控制功能MGCF（Media Gateway Control Function，MGCF），该实体用于IMS用户和CS用户之间的通信，CS用户的呼叫控制信令都必须指向MGCF，它负责进行ISDN用户部分或承载无关呼叫控制与SIP协议之间的协议转换，并且将会话转发给IMS[5]、S-CSCF（S-CSCF作为IMS的核心，它位于归属网络，为UE提供会话控制和注册请求服务，但当UE处于会话状态时，S-CSCF相比HLR更加强大，支持更多接口并解决更多用户数据）。

信息内网的相关业务通过SBC连接IMS专网，中间通过防火墙控制访问策略，保证安全性；IP电话以及传真机等硬件设备通过IP网络互联互通，信息外网和内网之间通过强隔离设备连接，系统的网络拓扑图如图1所示。

2.3.2 接口通信流程

接口通信流程图如图2。

流程描述：

（1）客户端想使用某种服务，可通过UDDI Registry查询Web服务器。

（2）如果UDDI通过查询找到了某个Web服务器A的服务器能提供这种服务，则客户端向Web服务器A询问具体的服务调用步骤。

（3）Web服务器A看到客户端提出的“具体方法查询”之后，立即给它返回一个WSDL描述的XML文档，这里记录它能提供的具体调用方法（接口）。

（4）在接收XML文档之后，客户端以HTTP请求的形式封装XML接口方法并将它们发送到Web服务器A.这些封装方法使用标准SOAP方法，其本质是一些符合HTTP协议的报文。

（5）Web服务器A回复的也是类似SOAP包，这样双方的请求-响应完全通畅了。

2.4 系统设计

2.4.1 系统框架

本文设计的系统框架主要分为互联网、信息外网、信息内网三大块。其中移动端和Web端是直接面向用户的，移动端包括Android和IOS两端，通过原生语言以及HTML调用接口进行相关业务操作。信息外网是对外的服务器，采用负载均衡技术，通过邮件服务器、传真服务器、会议服务器、文件服务器等对外提供服务，Rabbitmq提供消息队列服务，MYSQI提供数据库存储。信息内网包括前端页面、后台处理、接口访问、数据库存储。前端通过HTML、CSS、JS、Jquery技术采用网页形式展现页面，后端使用SSM（Spring+SpringMVC+Mybatis）框架，Java语言作为技术支持。后台业务处理通过Maven管理项目实现；服务器端使用Tomcat作为Web服务器，并运用Redis集群提高访问性能，通过JDBC连接数据库MYSQL，提供会议应用、行政应用、传真应用、IMS接入管理相关接口，系统架构如图3所示。

2.4.2 系统功能

（1）功能框架

本文从传统的通信方式已不能满足国网现有业务需要的问题出发，设计了四大核心功能可供用户操作：电话呼叫功能、通讯录管理功能、会议管理功能、IM服务功能。在通讯录功能设计上，通过管理员在后台设置好企业组织框架，添加好企业通讯录，加上用户手机上的手机联系人，就形成了通讯录功能。用户可通过通讯录，可选择某一个人进行单聊，也可以选择多个人进行群聊，系统消息也会及时通知给相应用户。在拨打方式设计上，用户既可以拨打公网手机号码，也可以拨打固定电话，还可以拨打IMS里的行政话机。在会议管理功能设计上，既支持语音会议，也支持视频会议。个人中心是用来管理用户基本信息、应用设置、通讯录同步、检查新版本、意见反馈、退出登录等功能，系统功能架构图如图4所示：

（2）功能模块

a.基于IMS的会议应用模块功能

会议应用模块负责语音会议、视频会议的管理，功能包括会议创建、会议控制及会议的辅助功能等。

b.基于IMS的行政应用模块功能

行政应用模块负责与行政业务相关的通信处理操作，主要功能包括IVR，定时免打扰，一号通代答，用户状态，通话状态，彩铃，呼叫提醒，漏话提醒，紧急呼叫，报时功能，区别振铃，排队，增强振铃，语音邮箱及呼转业务等。

c.基于IMS的传真应用模块功能

传真应用模块负责传真能力的提供，主要功能包括传真自动排队，虚拟打印，电子签章，扫描发送，及时传输，失败重传，内部转发，双备份，语音提示，传真检索，异地收发，人工值守，OCR识别，加密导出等。

d.基于IMS的接入管理模块功能

IMS接入管理模块为办公业务服务模块或其他访问AS的系统提供统一的控制指令接口和消息发送服務，功能包括控制指令接口、消息发布接口、数据访问接口、多协议格式等。

3 结束语

基于IMS的增值业务系统充分考虑了目前企业内部的沟通现状，以“三大板块一大接口”的模式嵌入到IMS专网中，极具个性的音视频通话、音视频会议、通话机制等，符合现代高带宽发展的趋势，增强了业务的沟通特性和多媒体特性，势必在业务发展中会成为未来最具吸引力的增值业务之一。通过对应用系统的研发，极大扩展了IMS系统的应用范围和场景，实现将原有的独立、分散部署的各业务系统通过统一的控制指令接口接入到IMS系统中，从而实现单一平台的多业务承载。

通过研发传真自动化系统，实现传真自动排队，虚拟打印，电子签章，扫描发送，定时发送，失败重发，内部转发，双重备份，语音提示，传真检索，异地收发，人工值守，OCR识别，加密导出等功能，切实提高办公效率，减少相应的办公成本。

目前国网系统内现有的音、视频会议系统均为独立部署，各系统之间无法互联互通，组会方式及会议管理复杂，使用成本较高， 通过研发音、视频会议系统最终实现通过IMS系统统一进行语音会议、视频会议的管理，更加方便快捷的实现音、视频会议的组织和召开，使员工在任意地点都能方便的接入到会议系统，可大大提高会议效率，减少因会议而产生的相关费用。

通过研发行政应用系统，实现多种行政功能的接入与应用，提供更加舒适的用户体验，使应用更加便利，快捷，方便，满足用户的不同应用需求。

参考文献：

[1]崔自峰，雷明涛，许道峰.IP多媒体子系统中代理注册业务负荷均衡设计[J].信息化研究，2016，02.

[2]路文.协作型可视化数字办公系统的研究与实现[D].西安电子科技大学，2006.

[3]张荣.基于SIP协议的多媒体通讯的研究与实现[D].西安电子科技大学，2006.

[4]董建民.基于IMS的固定移动网络融合与演进[D].南京邮电大学，2012.

[5]马瑞涛.基于IMS域电子白板系统的研究与设计[D].北京邮电大学，2006.