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基于IMS的远程视频监控系统设计

步日欣，吕玉琴，李巍海，刘刚
北京邮电大学电子工程学院，北京(100876)
E-mail：[e-mail]
摘要：面向最终用户的视频监控业务目前正在越来越受到关注，本文首先分析了IMS网
络开放性的网络架构，在此基础之上，结合视频监控业务的业务需求和技术特点，提出了基
于IMS网络的远程视频监控系统的架构设计，并且对组网方案、信令流程和计费管理作了
相应的阐述，为在IMS网络上开发多样服务提供了参考。
关键词：IP多媒体子系统，会话发起协议，远程视频监控系统
中图分类号：TN929.5

1.引言
随着移动通信技术的发展，新的业务成为推动技术发展的一个主要动力。而3GPP提出
的IP多媒体子系统（IMS），不仅仅带来了新的移动应用业务，而且改变了移动业务的网
络结构和应用模式，为新业务的开发提供了灵活性。IMS提供开放的业务接口，实现了用户
平面、控制平面、业务平面的分离，使得业务的实现能够独立于下层的承载网络，这也为开
展更加灵活的、丰富多彩的业务提供了一个契机。
传统的远程视频监控业务是建立在模拟线路，私有网络和私有协议之上的，只是面向与
企业和集团用户，无法为普通消费者提供服务。面向个人的视频监控服务的需求正在变得越
来越强烈，可以应用于安全、交通、医疗等领域，IMS的开放性也为视频监控的发展提供了
契机。在未来的远程视频监控业务中，将不再仅仅是面向企业级用户，也可以面向更多的普
通用户。
本文在IMS开放体系架构的基础之上，分析了视频监控业务的网络架构、业务逻辑、
功能实现，提出了基于IMS网络的视频监控业务的架构设计。
2.IMS中的业务架构
为了适应下一代网络业务与控制分离的原则，IMS必须提供开放的接口来接入各种业务
服务器，允许各种业务提供商通过标准的接口来向网络提供服务[1]。IMS业务架构由S-CSCF
以及各种应用服务器组成，跟当前的开放性业务结构是一致的，都是三层结构：最上层是应
用服务器AS；第二层是业务能力服务器SCS；第三层是S-CSCF[2]。S-CSCF使用统一的ISC
接口与业务平台相连，在S-CSCF看来，SIP应用服务器、OSA服务能力服务器和IM-SSF
都执行相同的接口行为，使各种服务器都能接入IMS。

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业务提供层
IM-SSFSIPASOSASCS

ISC

IMS网络S-CSCF

X-CSCF

接入层WLANGPRS

图1IMS网络的业务架构

S-CSCF（服务CSCF）：作为一个SIPProxy用来控制呼叫和会话，并且监测何时以及
怎样控制增值业务的业务逻辑。S-CSCF提供了一个ISC（IMSServiceControlinterface）的
统一的接口，该接口采用了SIP协议，不同的业务接入到IMS时，只需要提供一个协议转
换功能实体来完成到ISC接口的协议转换，因此可以方便地利用多种应用服务平台开展业
务。
X-CSCF：可以是I-CSCF或者P-CSCF。IMS中的SIP信令路由经过的元素。P-CSCF
是接入网到IMS网络的第一个接入点，从接入网中收到UA（UserAgent）发来的SIP注册
和会话建立消息，转发到归属域中的I-CSCF，再发至相应的S-CSCF。I-CSCF为每个呼叫
灵活选择相应的S-CSCF。
SIPAS：是一种应用服务器，用于提供各种各样的增值业务。本文中的视频监控服务器
是由SIPAS实现的，因此不对其他两种AS作相应的介绍，SIPAS提供远程视频监控业务
相关的服务，包括注册、用户信息管理、录像和计费。
3.基于IMS的远程视频监控业务架构

3.1架构设计

3.1.1总体架构

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SIPAS

视频监控业务平台

S-CSCF
客户端P-CSCF

HSS

P-CSCF
摄像头
I-CSCF
图2远程视频业务的总体架构图

IMS提供开放的业务接口，可以在现有的网络上方便的部署新业务。视频监控业务平台，
可以方便的加载到现有的IMS网络架构上，可以由网络运营商运营，或者第三方业务运营
商运营。
当用户根据RFC3261协议要求[3]，发起视频监控业务请求时，S-CSCF可以根据用户的
请求属性，触发视频监控业务，将请求转发到视频监控业务平台。

3.1.2视频监控业务平台

录像服务器
注册服务器

数据库服务器计费单元

SIPAS

数据修改Web端

S-CSCF

图3视频监控业务的业务平台

视频监控业务平台包括SIPAS，注册服务器，数据库服务器，录像服务器和计费单元
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