基于IMS的固定语音业务融合解决方案介绍

1、基于IMS的固定语音业务融合解决方案,中国移动福建公司发展计划部 2009.01,中国移动福建公司 发展计划部,第2页,内容提要,IMS试验网组网及呼叫流程,IMS的基本概念,综述,IMS试验网业务能力,基于IMS的固话接入方案建议,中国移动福建公司 发展计划部,第3页,我司近期固定语音业务发展思路,集团客户市场：固定语音作为集团客户的基本通信需求，是我司向集团客户提供全业务一揽子解决方案不可缺失的一部分，仍需重点发展。并力争结合移动业务优势，采用新技术建设低成本、高起点的网络架构，向客户快速提供差异化的新业务及移动固定融合业务，做到“人有我优”。 家庭客户市场：重点关注高档住宅小区和新社区、

2、大学校区，作为有线宽带的附属产品，顺带发展，做到“人有我有”。,中国移动福建公司 发展计划部,第4页,各地市固定语音业务实现方案现状分析,方案现状： 为客户新建PBX，通过TDM语音专线上行，接入大客户语音接入平台（中兴ZXJ10交换机），再接入铁通PSTN交换机，为客户提供铁通固话号码。 基于客户已有PBX，通过TDM语音专线上行，接入大客户语音接入平台（中兴ZXJ10交换机），实现客户拨打移动和长途时的话务分流。 依赖PBX和ZXJ10配合智能网实现综合VPMN。 存在问题： 中兴ZXJ10容量有限，且属于即将淘汰的传统固网交换机，不宜大规模扩容。 中兴ZXJ10和铁通现有PSTN交换机都

3、不支持VoIP语音接入，无法支撑固定语音和有线宽带的融合接入，接入端建设成本较高。 现有组网架构不利于后续拓展更多的移动、固定语音融合业务。,中国移动福建公司 发展计划部,第5页,我省IMS融合语音业务试验网项目简介,为应对全业务市场竞争，做好移动、固定融合语音业务的网络资源准备，经向公司领导汇报后，省公司于2008年10月启动了融合语音业务试验网项目建设。 预计2009年春节前完成安装调测，一阶段提供基本的固定语音业务能力，并将组织部分友好客户进行融合业务试用。 本次试验网项目的软硬件设备由华为公司提供并负责安装调测，新增设备安装在福州一厂局楼。,中国移动福建公司 发展计划部,第6页,我省I

4、MS融合语音业务试验网逻辑架构,本项目在福州集中建设一套基于IMS架构的核心网设备，为全省各市发展固定语音业务提供IP化的核心交换能力。 核心网通过MGCF+UMG连接到各市移动关口局，实现与移动网及铁通固网的互通，并经由铁通实现与其它运营商的互通。 初期在福州集中建设一对SBC（业务边界控制设备）接入CMNet省网，作为用户终端接入IMS核心网的信令代理和媒体代理。各市用户接入端基于PON的IAD、AG、IP-PBX等设备采用SIP协议、经由IP城域网与省中心的SBC连接。,分光器,ONU,普通话机,PC,SIP话机,双绞线,五类线,IP城域网,移动网,OLT,其它运营商,光纤,CMNet,

5、SBC,IMS Core,移动关口局,铁通固网,铁通关口局,中国移动福建公司 发展计划部,第7页,引入IMS核心网的意义,应对全业务竞争，满足各地市发展集团客户固定语音业务的基本需求 为用户提供真正的固网码号（租用铁通） 实现固定电话所有基本业务。 提供固定、移动融合语音业务能力，增强集团客户粘性 综合VPMN业务满足用户移动手机与固话短号互拨需求。 实现手机固话随意转、同振顺振等附加功能。 实现语音IP化接入，降低固话建设成本 采用FTTx/PON技术实现宽带数据和窄带语音的融合接入，不再单独建设固定语音接入网，减少铜线布放量。 提供更加丰富的多媒体通信业务和多种终端接入能力，提高竞争优势

6、支持SIP硬终端、SIP视频电话、PC软终端等多种终端形式，提供更加丰富的多媒体通信业务和企业融合通信业务。 为未来全业务融合目标网络架构奠定基础 IMS是业界广泛认可的全业务统一核心网架构，公司总部也已明确为网络演进方向。,中国移动福建公司 发展计划部,第8页,内容提要,IMS试验网组网及呼叫流程,IMS的基本概念,综述,IMS试验网业务能力,基于IMS的固话接入方案建议,中国移动福建公司 发展计划部,第9页,IMS的基本概念,IMS(IP Multimedia Subsystem)提供了基于IP承载的、以SIP为核心控制协议的、与接入无关的IP多媒体业务控制能力。 支持多种固定及移动接入方

7、式： 移动接入：GSMWCDMACDMATD-SCDMA的PS域， 以及WiMAX等接入 固定接入：LAN、WLAN、XDSL等接入 支持IP多媒体业务： 会话型业务，如语音和视频会话、多媒体会议、消息、状态呈现、视频共享、动态地址簿等 部分非会话型业务，如IPTV、Media、Web与IMS融合业务等,中国移动福建公司 发展计划部,第10页,IMS标准化进展情况,3GPP标准的R7版本已经完成，同时R8版本的制定工作也接近尾声 TISPAN标准的R1已经完成，后续工作均转移至3GPP 为保证标准的一致性，经过各标准化组织之间的协调，在3GPP中统一开展Common IMS相关的标准化工作,国

8、际方面,CCSA的IMS系列行业标准已基本冻结，如统一IMS的需求（第一阶段）、统一IMS的功能体系架构（第一阶段）、统一IMS组网安全要求等,国内方面,IMS最早由3GPP提出，为在移动通信网络上提供多媒体业务，后被业界广泛认同，逐渐扩展为适用于固定宽带、cable等多种接入方式的统一核心控制网络,中国移动福建公司 发展计划部,第11页,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的 “Revolution”，实现了控制与承载的分离,传统交换机,呼叫控制,基本话音及补充业务,媒体服务器,信令和媒体网关,软交换,呼叫控制,基本话音及补充业务,媒体服务器,信令和媒体

9、网关,IMS是软交换的下一跳，是核心网的 “Evolution”，进一步实现了业务与控制的分离,CSCF,呼叫控制,基本话音及补充业务,媒体服务器,信令和媒体网关,软交换,呼叫控制,基本话音及补充业务,媒体服务器,信令和媒体网关,多媒体业务服务器,IMS,“Evolution”,“Revolution”,模块化系统架构:根据需要灵活组网，模块间基于标准接口，保证多系统间的互通互操作 接入无关性:IMS支持多种固定、移动接入方式，支持无缝的移动性和业务连续性 业务提供能力:业务与控制分离，有利于灵活、快速的提供业务，实现开放的业务提供模式 归属网络控制:呼叫控制和业务控制由归属网络提供，保证业务

10、提供的一致性 端到端IP化:从终端到网络实体、从控制面到用户面，全部基于IP QoS与计费:完善的QoS和计费策略控制机制,中国移动福建公司 发展计划部,第12页,IMS逻辑实体的功能,中国移动福建公司 发展计划部,第13页,会话控制和路由,P-CSCF（代理会话控制）的功能 IMS终端接入IMS的接入点 提供Gm接口上的SIP压缩和完整性保护 将终端的请求路由到正确的I-CSCF或者S-CSCF I-CSCF（查询会话控制）的功能 为IMS终端选择S-CSCF 网络拓扑隐藏 S-CSCF（业务会话控制）的功能 IMS用户注册认证 会话路由 出话：路由至被叫所在IMS域 入话：路由至被叫所在P

11、-CSCF 业务触发,S-CSCF,P-CSCF,S-CSCF,S-CSCF,I-CSCF,中国移动福建公司 发展计划部,第14页,用户数据管理,HSS的功能 记录每个IMS用户的用户信息和业务数据： 用户信息： 用户号码、地址信息；用于认证和授权的安全信息；支持用户注册、记录不同系统间的位置信息；用户特征数据。 业务数据： 业务触发规则和业务触发逻辑，采用XML语言描述。 增加HSS和其它IMS实体的在IP传输网上的基于Diameter协议的接口：Cx、Si、Sh,HSS,Centralized Databases AAA, Profiles, ,中国移动福建公司 发展计划部,第15页,媒体

12、资源管理,MRF（媒体资源功能）的功能 包括 MRFC 和 MRFP 两部分，提供三种主要的功能： 铃音与录音通知的播放 会议的媒体流处理 编解码转换 DTMF信号处理,Access Network,User Equipment (UE),IMS App,IMS App,IMS App,MRFC,MRFP,S-CSCF,MRFP,MRFP,中国移动福建公司 发展计划部,第16页,互通功能,BGCF的功能 将到CS用户的会话路由到正确的CS域 在同一个PLMN网络中时，选择从哪个MGCF呼叫到PSTN网络。 如果呼叫到其他PLMN网络的PSTN网络时，选择到那个PLMN域的BGCF MGCF&I

13、M-MGW的功能 实现与CS域互通时信令与承载的转换,MGCF,TDM PBX,Analog Endpoint,PSTN,Media Gateway,SS7,MGC,SG,BGCF,S-CSCF,I-CSCF,SIP,H.248,ISUP,中国移动福建公司 发展计划部,第17页,业务控制,AS（应用服务器）的功能 处理S-CSCF触发的业务请求 业务逻辑控制,Parlay Gateway (OSA SCS),Service Broker (SCIM),S-CSCF,XML sFC,SIP,Incoming Messages,Filter Criteria,Originating or Term

14、inating Filters,Initial Filter Criteria (iFC) Download at Registration,SIP,Outgoing Messages,S P T,F,Application Server,Application Server,Application Server,F,F,S-CSCF,SIP,SIP,SIP,XML iFC,Subsequent Filter Criteria (sFC) Dynamic update,R o u t i n g,中国移动福建公司 发展计划部,第18页,注册流程,P-CSCF,HSS,DNS ENUM,I-CS

15、CF,S-CSCF,Visited or Home Network,Home Network,SIP,Cx,SIP,AS,AS,AS,Cx,Sh,ISC,Backbone Packet Network,Access,中国移动福建公司 发展计划部,第19页,同一IMS域内基本会话流程,Calling and Called Party Home Network,HSS,I-CSCF,DNS,Access,Access,P-CSCF,Backbone Packet Network,S-CSCF,Control,Bearer,SIP,SIP,Diameter,AS,中国移动福建公司 发展计划部,第20

16、页,不同IMS域之间的基本会话流程,Called Party Visited Network,Called Party Home Network,Calling Party Home Network,Calling Party Visited Network,P-CSCF,HSS,S-CSCF,SIP,SIP,Diameter,P-CSCF,HSS,S-CSCF,SIP,SIP,Diameter,I-CSCF,Diameter,DNS,Backbone Packet Network,Access,Backbone Packet Network,Access,中国移动福建公司 发展计划部,第21

17、页,IMS中的接口协议,SIP 3GPP定义，在IETF定义（RFC 3261）基础上的修改 用于呼叫的路由和接续； H.248 ITU-T定义 用于MGCF对媒体网关进行承载控制 Diameter 用于用户数据的查询及同步，策略控制,中国移动福建公司 发展计划部,第22页,用户码号,私有用户标识： 唯一标识用户身份，用于认证注册,由中国移动分配，用户不可见 格式：用户名ims.归属地（建议采用随机码） 公有用户标识： 用于会话路由，可存在多个。SIP标识和Tel标识至少各分配一个 SIP标识： “用户名ims.归属地”， TEL标识： IMS用户使用新号段，固定用户建议采用固定号码格式；移动

18、用户建议采用MSISDN号码,私有用户标识： 唯一标识用户身份，用于认证注册,用户不可见 格式：用户名ims.归属地 （建议采用随机码） 公有用户标识： 用于会话路由，可存在多个。SIP标识和Tel标识至少各分配一个 SIP标识：“用户名企业名 或“ 用户名ims.归属地.企业名” TEL标识： IMS集团用户使用新号段，固定用户建议采用固定号码格式；移动用户建议采用MSISDN号码,私有用户标识： 唯一标识用户身份，用于认证注册,用户不可见 格式：用户名ims.归属地 （建议采用随机码） 公有用户标识： 用于会话路由，可存在多个。考虑家庭用户输入码号方便，SIP标识和Tel标识各分配一个。

19、SIP标识： “用户名ims.归属地” TEL标识： IMS固定用户使用新号段，新号段建议采用固定号码格式或移动MSISDN。,中国移动福建公司 发展计划部,第23页,CM-IMS,增强了对家庭、企业接入以及多媒体业务的支持,完善企业网络接入解决方案,优化了IMS过于复杂的系统,减少接口数量，简化网络结构,增加了适合中国移动的业务特征,如融合VPMN、融合一号通等,解决了国际标准中未解决的大量关键技术问题,如统一域名、IMS与CS用户共号码等,CM-IMS是中国移动在3GPP IMS标准的基础上，创新性提出的下一代网络架构,CM-IMS研究过程中，向国际国内标准化组织提交了多项标准，而且拥有大

20、量的自有知识产权 在实验室组织多厂家单系统、兼容性测试，促进了厂家产品成熟 中国移动综合信息网及山西CM-IMS试验试点充分验证了CM-IMS系统的业务提供能力 基本完成CM-IMS相关的设备、接口、业务规范，技术储备较为充分,CM-IMS的概念,中国移动福建公司 发展计划部,第24页,IMS网络架构特点,IMS适应了网络架构的需求,Service Network,CABLE,CDMA,2G/3G,PSTN,Broad Band,WLAN,WiMax,Access Network,Core Network,统一的核心网,业务多种多样 新业务开发快速，部署方便,移动固定融合 多种接入,基于IP,

21、标准、开放、松耦合接口,业务之间可组合、调用 支持电信和互联网融合,Internet,电信业务,统一的会话控制 统一的用户数据中心 资源管理中心 与控制分离的媒体中心,需求,架构特点,中国移动福建公司 发展计划部,第25页,总结：IMS是更软的软交换,开放的网络构架体系 将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展 部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要自由组合各部分的功能产品来组建网络；部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通 分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特

22、征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活。 基于分组的网络 IP技术“粘合”了不同接入网络,中国移动福建公司 发展计划部,第26页,内容提要,IMS试验网组网及呼叫流程,IMS的基本概念,综述,IMS试验网业务能力,基于IMS的固话接入方案建议,中国移动福建公司 发展计划部,第27页,IMS试验网总体结构,中国移动福建公司 发展计划部,第28页,IMS试验网核心节点组网图,中国移动福建公司 发展计划部,第29页,IMS试验网路由组织方案,中国移动福建公司 发展计划部,第30页,IMS（主叫）典型呼叫场景一：IMS用户间呼叫,IMS网内呼叫，对现网没有任何路由

23、数据调整。,中国移动福建公司 发展计划部,第31页,IMS （主叫）典型呼叫场景二：IMS用户呼叫省内移动,I、呼叫直接路由到地市GMSC，要求MGCF上配置福建各地市的移动号段，根据号段路由呼叫到相应的地市GMSC。后继移动号段有变换，MGCF上字冠数据也要相应做调整。 II、呼叫路由到GMSC后，由GMSC查询漫游号码，并落地呼叫到被叫VMSC。,中国移动福建公司 发展计划部,第32页,IMS （主叫）典型呼叫场景三：IMS用户呼叫省内网外移动,MGCF上配置省内网外移动用户号段，根据网外移动号段路由呼叫到被叫归属地市的GMSC，同时在被叫号码前加特殊前缀。 II、GMSC根据特殊前缀将呼

24、叫路由到本地铁通关口局，并删除特殊前缀。 III、铁通关口局根据现网的路由数据将呼叫路由到网外移动关口局。,中国移动福建公司 发展计划部,第33页,IMS （主叫）典型呼叫场景四：IMS用户呼叫省内网外固话,I、MGCF根据地市区号将呼叫路由到被叫地市GMSC，同时在被叫号码前加特殊前缀。 II、GMSC根据特殊前缀将呼叫路由到本地铁通关口局，并删除特殊前缀。 III、铁通关口局根据现网的路由数据将呼叫路由到网外固定关口局。,中国移动福建公司 发展计划部,第34页,IMS （主叫）典型呼叫场景五：IMS用户呼叫省外移动,到省外移动的呼叫需要上长途局，为了降低路由配置的复杂度，出省呼叫统一走福州

25、和厦门的GMSC上长途局。 I、MGCF上对移动网号配置路由数据，呼叫负荷分担到福州和厦门两地的四个GMSC。（这里是以移动网号为字冠做路由数据，即134139，150、158159，以及后继的18X字冠，默认路由到福州或厦门GMSC。 II、GMSC分析被叫号码，上本地长途局。,中国移动福建公司 发展计划部,第35页,IMS （主叫）典型呼叫场景六：IMS用户呼叫省外网外移动,与场景3“IMS固话呼叫省内网外用户”场景类似，到省外网外移动用户的呼叫也需要从铁通关口局出网。 I、MGCF上对网外移动网号配置路由数据，呼叫负荷分担到福州和厦门两地的四个GMSC，同时在被叫号码前插特殊前缀。 II

26、、福厦GMSC根据特殊前缀路由呼叫到福厦铁通关口局，同时删除特殊前缀。 III、福厦铁通关口局根据现网路由呼叫，将呼叫路由到铁通长途局。（就远出网）,中国移动福建公司 发展计划部,第36页,IMS （主叫）典型呼叫场景七：IMS用户呼叫国际长途,与场景3“IMS固话呼叫省内网外用户”场景类似，国际长途呼叫也需要从铁通ISC出网。 I、MGCF上对所有国家呼叫，负荷分担路由到福州和厦门两地的四个GMSC，同时在被叫号码前插特殊前缀。（配置原则同场景5） II、福厦GMSC根据特殊前缀路由呼叫到福厦铁通关口局，同时删除特殊前缀。 III、福厦铁通关口局根据现网路由呼叫，将呼叫路由到铁通ISC。,中

27、国移动福建公司 发展计划部,第37页,IMS（被叫）典型呼叫场景一：省内移动拨打本地IMS用户,I、移动用户拨打本地IMS用户，由于被叫铁通号段，MSC会路由呼叫GMSC。 II、GMSC上需要细分铁通字冠，分析被叫为IMS固话号段，加本地区号后路由至MGCF。,中国移动福建公司 发展计划部,第38页,IMS （被叫）典型呼叫场景二：省内移动拨打外地市IMS用户,I、MSC根据被叫地市区号将呼叫路由到A局或B局，由A局或B局再路由到被叫地市GMSC。 II、GMSC上配置细分铁通字冠数据，GMSC可以识别被叫是IMS用户，并将路由呼叫到MGCF。,中国移动福建公司 发展计划部,第39页,IMS

28、 （被叫）典型呼叫场景三：省外移动拨打IMS用户,外省移动用户拨打IMS固话，呼叫回落地到被叫归属地市的GMSC，GMSC上配置细分铁通字冠数据，GMSC可以识别被叫是IMS用户，并将路由呼叫到MGCF。,中国移动福建公司 发展计划部,第40页,IMS （被叫）典型呼叫场景四：所有网外用户拨打IMS用户,所有网外用户拨打IMS固话（包括铁通本地用户），呼叫会先路由到铁通关口局，由铁通关口局路由到本地GMSC，再由GMSC路由呼叫到MGCF。 I、铁通关口局细分字冠数据，如果被叫是IMS号段，则路由呼叫到GMSC。 II、GMSC上配置细分铁通字冠数据，GMSC可以识别被叫是IMS用户，并将路由

29、呼叫到MGCF。 III、如果是本地铁通用户呼叫本地IMS用户，要求铁通端局上配置IMS字冠，并将呼叫路由到铁通关口局。,中国移动福建公司 发展计划部,第41页,内容提要,IMS试验网组网及呼叫流程,IMS的基本概念,综述,IMS试验网业务能力,基于IMS的固话接入方案建议,中国移动福建公司 发展计划部,第42页,IMS试验网一阶段业务能力,中国移动福建公司 发展计划部,第43页,业务介绍：手机固话随意转,CSCF,HSS,GSM手机,TD终端,POTS终端,多媒体终端,G网 软交换,固网 AGCF,TD 软交换,不断话！,要去开会了，固话讲不完，转到手机上吧，呵呵，反正对方感觉不到,手机打太久了，切换到固话上吧，对方居然一点不知道,TD终端也支持，不用任何修改，视频也可以呢！,手机固话随意转,只需简单的按几个键，就能将通话动态切换至另一终端，不断话，增加移动固话的粘性,中国移动福建公司