基于IMS的固定语音业务融合解决方案介绍.ppt

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 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IMS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 SBC IMSCore 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 IPMultimediaSubsystem 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式 移动接入 GSM WCDMA CDMA TD 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CommonIMS相关的标准化工作 国际方面 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IPQoS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 CSCFI 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 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 CentralizedDatabasesAAA Profiles 中国移动福建公司发展计划部 第15页 媒体资源管理 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 AccessNetwork UserEquipment UE IMSApp IMSApp IMSApp 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BGCFMGCF IM MGW的功能实现与CS域互通时信令与承载的转换 MGCF TDMPBX AnalogEndpoint PSTN MediaGateway 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 ParlayGateway OSASCS ServiceBroker SCIM S CSCF XMLsFC SIP IncomingMessages FilterCriteria OriginatingorTerminatingFilters InitialFilterCriteria iFC DownloadatRegistration SIP OutgoingMessages SPT F ApplicationServer ApplicationServer ApplicationServer F F S CSCF SIP SIP SIP XMLiFC SubsequentFilterCriteria sFC Dynamicupdate Routing 中国移动福建公司发展计划部 第18页 注册流程 P CSCF HSS DNSENUM I CSCF S CSCF VisitedorHomeNetwork HomeNetwork SIP Cx SIP AS AS AS Cx Sh ISC BackbonePacketNetwork 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 CallingandCalledPartyHomeNetwork HSS I CSCF DNS Access Access P CSCF BackbonePacketNetwork S CSCF Control Bearer SIP SIP Diameter AS 中国移动福建公司发展计划部 第20页 不同IMS域之间的基本会话流程 CalledPartyVisitedNetwork CalledPartyHomeNetwork CallingPartyHomeNetwork CallingPartyVisitedNetwork P CSCF HSS S CSCF SIP SIP Diameter P CSCF HSS S CSCF SIP SIP Diameter I CSCF Diameter DNS BackbonePacketNetwork Access BackbonePacketNetwork Access 中国移动福建公司发展计划部 第21页 IMS中的接口协议 SIP3GPP定义 在IETF定义 RFC3261 基础上的修改用于呼叫的路由和接续 H 248ITU 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 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3GPPIMS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 ServiceNetwork CABLE CDMA 2G 3G PSTN BroadBand WLAN WiMax AccessNetwork CoreNetwork 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 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134 139 150 158 159 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 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 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 中国移动福建公司发展计划部 第44页 业务介绍 移动彩铃覆盖固定用户 HLR GPON MGCF CSCF HSS AS 现网彩铃平台 实现手机彩铃业务的双呼和桥接功能 实现固定用户彩铃业务的双呼和桥接功能 直接利用现网彩铃平台向固定用户提供彩铃 对现网彩铃平台无需求 彩铃库和管理系统 存储手机彩铃业务签约信息 存储固定用户彩铃业务签约信息 ISUP BICC SIP ISUP BICC SIP 中国移动福建公司发展计划部 第45页 业务介绍 一号通 业务总体说明可以实现手机 IMS固定电话 PC客户端以及PSTN固定电话绑定 对外的一号通号码可以选择其中的手机或者IMS固定电话 业务功能说明号码绑定最大可以设置10个前转号码 即同振 顺振最大都可以支持10个号码 振铃模式一号通业务提供两种振铃方式供用户选择 包括同振 顺振 同振 来话时 业务对用户所绑定号码同时进行振铃 呼叫一号通号码时 系统同时呼叫用户设置的多个接续号码 若其中的一个终端接通 则其它终端停止振铃 顺振 来话时 业务根据用户设置的来话转移顺序对绑定号码依次进行振铃 呼叫一号通号码时 系统从第一接续号码开始依次接续 若当前号码未接通 无应答 忙 路由失败等 则自动接续下一个号码 直至用户接听 或到最后一个号码未接通为止 无应答监视时长应可由运营商和用户配置 中国移动福建公司发展计划部 第46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47页 各种场景下的固定语音业务解决方案建议 中国移动福建公司发展计划部 第48页 地市公司编制技术方案的主要原则 尽量避免采用PBX 尽量依托IMS核心网实现各种附加语音业务功能 以便于后续与移动语音业务的融合 在上述个别场景 场景2 8 中必须新建PBX时 应选用支持SIP协议的IP PBX 在上述个别场景 场景4 5 中需保留原有PBX时 应尽量采取在原有PBX中插入支持SIP协议的IP接口板的方式实现上行接入IMS SIPIAD AG和SIP企业网关选型时 应首先组织与IMS核心网进行兼容性测试 后续将依据总部研究院的已测型号明确省内选型范围 中国移动福建公司发展计划部 第49页