IMS：下一代交换网的共同选择
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IMS：下一代交换网的共同选择
1
目 录
IMS是下一代交换技术 国家电网IMS解决方案
IMS企业解决方案案例
2
IMS是什么？
互联网 IMS 通信网 IMS是通信技术和互联网技术融 合的产物，是下一代交换技术。 集成的互联网开放灵活高效和 通信网安全可靠的特点。
IMS概念
IMS特点
IMS现状
IP Multimedia
应用广泛，国内外运营
商大规模建网，基于IMS 的统一通信蓬勃发展。
融合应用。
3
IMS在网络演进中的位置
业务 业务 控制 承载 业务 控制 承载
控制
承载
传统交换机
软交换
IMS
控制和承载分离
• 二者可以分布式组网，并可独立演进 • 网络简化和降低成本的关键一步 • IMS大量使用此技术，如与现网互通的 MGCF/MGW，提供媒体资源的MRFC/MRFP等 等
7
IMS统一的国际标准
IMS网络架构、基本流程
CDMA域IMS规范
固网领域的IMS规范
“Common IMS”
注：IMS核心网标准统一由 3GPP研究，其他标准组织 负责接入等专项研究
SIP、Diameter规范
IMS业务规范
各个标准组织全部融合到“Common IMS”架构，标准高度统一！
8
IMS产品实例展示
网络架构更清晰，可根
支持多种终端，包括手 能提供各种多媒体和ICT
标准和技术成熟，技术
Subsystem（IP多媒体子系 统），代表了全IP网络的发 展方向。基于固定和移动IP 接入，提供VoIP、多媒体等 业务。
据需求独立部署各个业务；
提出已经有十年的时间，标准范成熟完善；机/固话/电脑/会议终端；
统一会 话控制 统一用户 数据管理
能够丰富用户业务体验
IMS具备强大的多媒体业务及ICT融合能力， 可以提供丰富的业务体验。
GGSN
GSM/TD/ WCDMA
BRAS xDSL/ LAN
PDSN
AC
WiFi
CDMA
12
目 录
IMS是下一代交换技术 国家电网IMS解决方案
IMS企业解决方案案例
13
服务移动/固网
ENUM/DNS EMS (NetNumen U31) 网管
MGCF
四种能力
多种接入能力 业务提供能力 固移融合能力
运营商交换网络
I/S CSCF (ZXUN CSCF)
P-CSCF
IM-MGW
AGCF SBC
BOSS 营帐
平滑演进能力
AG PBX
传统固话
xPON
宽带/wlan
SGSN/MME GGSN/SGW/ PGW
IMS行政通讯网建设要求
IMS 行政交换网由核心网、 接入网、 数据通信网、业务系统组成； 核心网以总 部及省公司为单位建设， 采用扁平化 组网模式， 利用公司数据通信网进行业务承 载。 IMS 核心网设备 P/S/I-CSCF、HSS、ENUM/DNS、AGCF、MGCF、 MRFC/MRFP、 IM-MGW、 SBC 以公司总部及省公司为单位集中部署；各分部、 其他各级供电企业、 直属单位等不建设 IMS 核心网设备。 IMS 核心网应采用双机互备方式进行容灾 现网模拟话机（POTS 终端） 通过 AG/IAD 等设备接入 IMS核心网， IP 话机通 过数据通信网接入 IMS 核心网 数据通信网是 IMS 行政交换业务的承载网络， 实现信令和媒体流数据传输。数 据通信网应配置专用的 IMS VPN 。 IMS 核心网之间采用数据通信网互联互通， IMS 核心网与电路交换网汇接局采 用 E1（2M） 数字中继方式互联互通。 IMS 核心网与调度交换网互通遵循单向互 通原则, 即 IMS用户 仅可以作为被叫与调度交换网用户 互通，与调度交换网的互 通可经过行政电路交换网转接。 编号原则：保留原有号码，可新增IMS号码。 IMS建设原则，先核心，后接入，逐步将现有电路交换网割接到IMS网络。
AG产品
IMS机框
机柜
IAD产品
9
IMS 硬件平台ATCA
ATCA平台遵循ATCA设计规范， 遵循PICMG3.0 R2.0标准以及 IPMI 1.5标准
千兆交换模块
x-CSCF/BGCF MMTel AS HSS E-CSCF AGCF CG
MRFC/MRFP
EMS MGCF IM-MGW
ATCA支持系列化机框，满足不同 网元、不同场景的组网需求
业务和控制进一步分离
• 业务需求是不断变化和增加的，而控制功能是相 对稳定的 • 二者进一步分离可加速新业务的引入 • 业务采用标准化、开放、松耦合的SIP接口，同时 业务之间容易组合和相互调用
业务和控制部分分离
• PSTN/ISDN业务仍然由软交换提供 • 独立的服务器提供增殖业务
4
IMS与固网软交换比较分析
固网软交换
• 业务能力： •能够成熟地提供传统话音及补充业务 •能够提供基于SIP的多媒体会话业务 ，但是 标准化程度不高 • 控制能力： •不具备固网移动统一控制的能力 •提供多媒体会话业务的灵活性不够 • 网络架构： •架构封闭，网元之间的耦合性较强 •不支持固定移动多种方式的统一接入 • 漫游及QoS控制能力： •不具备 • 标准化程度： •标准化程度较低，多厂家互通存在问题
IMS进一步实现了控制与业务的分离，实现了固定移动的统一控制，IMS是传统网络演进的更高阶段
IMS网络架构
IMS Network
一个核心 ：
SIP AS IM-SSF OSA-SCS Charging GW ZXUN CG 计费
统一IMS核心网
IMS HSS (ZXUN USPP)
两网覆盖 ：
备 节 点
PE
ZXUN CG (CG)
ZXUN CSCF (x-CSCF/BGCF) CE PE
ZXUCS (UC AS)
ZXUN xAGCF (AGCF) CE PE
IP承载网
CE
AG/IAD
POTS
PE
CE 软终端
ZXUN SSS (PSS/PES)
ZXUN B200 (SBC)
ZXUN iCX (MGCF)
Multi Media Telephony Application Server，多媒体电话应用服务器 Media Gateway Control Function，媒体网关控制功能 IP Multimedia Media Gateway，IP多媒体网关 Session Border Control，会话边缘控制器 Network Element Management System，网元管理系统 Charging Gateway，计费网关 Electronic Numbering/Domain Name Server，电话号码映射/域名服 务器
Multimedia Resource Function Controller，多媒体资源功能控制器 Multimedia Resource Function Processor，多媒体资源功能处理器
MRFP
AGCF MMTel AS MGCF IM-MGW SBC EMS CG ENUM/DNS
Access Gateway Control Function，接入网关控制功能
IMS
• 业务能力： •能够提供传统话音及补充业务 •能够提供IMS与CS融合的业务能力 •IMS业务的国际标准成熟 • 控制能力： •具备固网移动统一控制的能力 •提供多媒体会话业务的灵活性较强，具有灵 活的业务触发机制 • 网络架构： •架构开放，网元间采用标准的协议接口 •支持固定移动多种方式的统一接入 • 漫游及QoS控制能力： •具有漫游和QOS控制能力 • 标准化程度： •设备及业务标准化程度较高，互通较好
LTE
6
IMS网元介绍
网元名称 CSCF 全称 Interrogating-Call Session Control Function，呼叫会话控制功能 Border Gateway Control Function，边界网关控制功能
BGCF
HSS MRFC
Home Subscriber Server，归属用户服务器
ZXUN iMG (IM-MGW)
IP电话
传统交换网
P/I/S-CSCF：提供呼叫路由、会话控制和业务触发等； HSS：存储IMS用户的签约数据、用户鉴权、用户位置等信息； MRFC/ MRFP：控制IMS域内媒体资源等； AGCF：TISPAN定义的网元，RG/AG的媒体网关控制实体，用于 提供PES业务； MMTel AS：提供P2P语音/视频电话、一号通、Centrex等业务； UC AS：提供通讯录、及时消息、呈现、群组管理、电子白板、 文件共享等业务； MGCF：实现IMS控制与PSTN的互通，控制IM-MGW与传统PSTN 的媒体互通； IM-MGW：实现IMS媒体面与传统PSTN的互通； SBC：会话边界控制设备，用于IMS核心网边界，提供信令/媒 体代理、NAT穿越、信令防火墙等功能； EMS：网管服务器，对IMS网元等进行集中统一管理； CG：离线计费的计费网关，采集、处理、分发、存储话单。
2M接入
2M接入
H.248/SIP
SIP
互联互通
ISUP/BIC C
AG POTS IP电话
电信/网通/铁通
17
陕西省电力地市公司IMS网络建设规划
省公司IMS
MGCF IM-MGW
①
接入
省公司IMS
交换机 MGCF IM-MGW
②
互连互通
IP承载网
管理 VPN IMS VPN
2M互联互通
ISUP
14
按省建网
省公司1
一级 ENUM/DNS UC
总部
EMS/NMS
二级 ENUM/DNS
HSS
MMTel AS
MGCF
CSCF IM-MGW
省公司2
EMS/NMS
二级 ENUM/DNS MMTEL AS
省公司n
EMS/NMS
MGCF
二级 ENUM/DNS MMTel AS
HSS
…
MGCF
CSCF IM-MGW
11
IMS是下一代网络的理想架构
能够实现控制、承载、业务分离
IMS标准架构实现控制层、业务层、接入承 载层的完全分离，各层间采用标准开放接口， 便于系统扩展及异厂家互通。
状态呈现
多媒体 会议
IM
一号通
Centrex …
能够实现网络融合演进
IMS接入无关性，不论何种接入方式 （GSM/TD/WCDMA/CDMA/LAN/WLAN/P STN/SS）都可以接入到IMS核心网，实现多 网络的融合。
16
陕西省电力公司IMS网络架构规划图
主用节点
1+1主备
IM-MGW
备用节点 （网元设置与 主节点相同）
交换机
EMS/NMS 计费
交换机
ENUM HSS CSCF AGCF MGCF MMTel SBC AS DNS BGCF 交换机
地理容灾
省公司
承载网 管理 VPN
IMS VPN
直接接入节点
ETSI/P RI
ETSI/P RI
H.248/SIP ISUP
SIP
本地运营商 电信/网通/铁通
AG POTS IP电话
2M互联互通
POTS
POTS
电信/网通/铁通
18
目 录
IMS是下一代交换技术 国家电网IMS解决方案
IMS企业解决方案案例
19
山东省电力公司行政电话IMS项目
核心网机房 主 节 点
NetNumen U31 ZXUN USPP (HSS)
刀片服务器
VAS AS
ATCA Advanced Telecommunications Computing Architecture
平台统一 组网灵活 处理能力 节能减排
•IMS控制面网元采用统一硬件平台，提供单框IMS，备件统一，节约硬件投资，扩容成本低 •IMS所有网元支持共板、共框、共架，并可分可合的灵活组网方式
•ETCA硬件平台采用双路多核处理器，处理能力业界最强 •刀片服务器支持智能降频技术，IMS系统实现大容量、高集成度，单用户功耗大大降低
10
IMS全球应用概括
North America Asia Pacific
Europe
MEA Latin America
目前全球已经建设超过250个IMS实验或商用局
HSS
CSCF IM-MGW
在26省公司建设IMS-CN和MMTel AS，统一通信业务在总部集中部署
15
网元设置
总部
1对根DNS/ENUM服务器 1对UC AS：通讯录、及时消息、呈现、群组管理、短彩信、电子白板、文件共享等
省公司
地市
二级DNS/ENUM服务器 x-CSCF/BGCF HSS MGCF MRFC/MRFP AGCF MMTel AS：P2P语音/视频电话、一号通、Centrex等 EMS CG IM-MGW(物理设备可以部署在省公司，可以采用传输实现地市路由汇聚省公司) SBC（物理设备可以部署在省公司，采用虚拟技术，每个地市对应1个虚拟SBC）
1
目 录
IMS是下一代交换技术 国家电网IMS解决方案
IMS企业解决方案案例
2
IMS是什么？
互联网 IMS 通信网 IMS是通信技术和互联网技术融 合的产物，是下一代交换技术。 集成的互联网开放灵活高效和 通信网安全可靠的特点。
IMS概念
IMS特点
IMS现状
IP Multimedia
应用广泛，国内外运营
商大规模建网，基于IMS 的统一通信蓬勃发展。
融合应用。
3
IMS在网络演进中的位置
业务 业务 控制 承载 业务 控制 承载
控制
承载
传统交换机
软交换
IMS
控制和承载分离
• 二者可以分布式组网，并可独立演进 • 网络简化和降低成本的关键一步 • IMS大量使用此技术，如与现网互通的 MGCF/MGW，提供媒体资源的MRFC/MRFP等 等
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IMS统一的国际标准
IMS网络架构、基本流程
CDMA域IMS规范
固网领域的IMS规范
“Common IMS”
注：IMS核心网标准统一由 3GPP研究，其他标准组织 负责接入等专项研究
SIP、Diameter规范
IMS业务规范
各个标准组织全部融合到“Common IMS”架构，标准高度统一！
8
IMS产品实例展示
网络架构更清晰，可根
支持多种终端，包括手 能提供各种多媒体和ICT
标准和技术成熟，技术
Subsystem（IP多媒体子系 统），代表了全IP网络的发 展方向。基于固定和移动IP 接入，提供VoIP、多媒体等 业务。
据需求独立部署各个业务；
提出已经有十年的时间，标准范成熟完善；机/固话/电脑/会议终端；
统一会 话控制 统一用户 数据管理
能够丰富用户业务体验
IMS具备强大的多媒体业务及ICT融合能力， 可以提供丰富的业务体验。
GGSN
GSM/TD/ WCDMA
BRAS xDSL/ LAN
PDSN
AC
WiFi
CDMA
12
目 录
IMS是下一代交换技术 国家电网IMS解决方案
IMS企业解决方案案例
13
服务移动/固网
ENUM/DNS EMS (NetNumen U31) 网管
MGCF
四种能力
多种接入能力 业务提供能力 固移融合能力
运营商交换网络
I/S CSCF (ZXUN CSCF)
P-CSCF
IM-MGW
AGCF SBC
BOSS 营帐
平滑演进能力
AG PBX
传统固话
xPON
宽带/wlan
SGSN/MME GGSN/SGW/ PGW
IMS行政通讯网建设要求
IMS 行政交换网由核心网、 接入网、 数据通信网、业务系统组成； 核心网以总 部及省公司为单位建设， 采用扁平化 组网模式， 利用公司数据通信网进行业务承 载。 IMS 核心网设备 P/S/I-CSCF、HSS、ENUM/DNS、AGCF、MGCF、 MRFC/MRFP、 IM-MGW、 SBC 以公司总部及省公司为单位集中部署；各分部、 其他各级供电企业、 直属单位等不建设 IMS 核心网设备。 IMS 核心网应采用双机互备方式进行容灾 现网模拟话机（POTS 终端） 通过 AG/IAD 等设备接入 IMS核心网， IP 话机通 过数据通信网接入 IMS 核心网 数据通信网是 IMS 行政交换业务的承载网络， 实现信令和媒体流数据传输。数 据通信网应配置专用的 IMS VPN 。 IMS 核心网之间采用数据通信网互联互通， IMS 核心网与电路交换网汇接局采 用 E1（2M） 数字中继方式互联互通。 IMS 核心网与调度交换网互通遵循单向互 通原则, 即 IMS用户 仅可以作为被叫与调度交换网用户 互通，与调度交换网的互 通可经过行政电路交换网转接。 编号原则：保留原有号码，可新增IMS号码。 IMS建设原则，先核心，后接入，逐步将现有电路交换网割接到IMS网络。
AG产品
IMS机框
机柜
IAD产品
9
IMS 硬件平台ATCA
ATCA平台遵循ATCA设计规范， 遵循PICMG3.0 R2.0标准以及 IPMI 1.5标准
千兆交换模块
x-CSCF/BGCF MMTel AS HSS E-CSCF AGCF CG
MRFC/MRFP
EMS MGCF IM-MGW
ATCA支持系列化机框，满足不同 网元、不同场景的组网需求
业务和控制进一步分离
• 业务需求是不断变化和增加的，而控制功能是相 对稳定的 • 二者进一步分离可加速新业务的引入 • 业务采用标准化、开放、松耦合的SIP接口，同时 业务之间容易组合和相互调用
业务和控制部分分离
• PSTN/ISDN业务仍然由软交换提供 • 独立的服务器提供增殖业务
4
IMS与固网软交换比较分析
固网软交换
• 业务能力： •能够成熟地提供传统话音及补充业务 •能够提供基于SIP的多媒体会话业务 ，但是 标准化程度不高 • 控制能力： •不具备固网移动统一控制的能力 •提供多媒体会话业务的灵活性不够 • 网络架构： •架构封闭，网元之间的耦合性较强 •不支持固定移动多种方式的统一接入 • 漫游及QoS控制能力： •不具备 • 标准化程度： •标准化程度较低，多厂家互通存在问题
IMS进一步实现了控制与业务的分离，实现了固定移动的统一控制，IMS是传统网络演进的更高阶段
IMS网络架构
IMS Network
一个核心 ：
SIP AS IM-SSF OSA-SCS Charging GW ZXUN CG 计费
统一IMS核心网
IMS HSS (ZXUN USPP)
两网覆盖 ：
备 节 点
PE
ZXUN CG (CG)
ZXUN CSCF (x-CSCF/BGCF) CE PE
ZXUCS (UC AS)
ZXUN xAGCF (AGCF) CE PE
IP承载网
CE
AG/IAD
POTS
PE
CE 软终端
ZXUN SSS (PSS/PES)
ZXUN B200 (SBC)
ZXUN iCX (MGCF)
Multi Media Telephony Application Server，多媒体电话应用服务器 Media Gateway Control Function，媒体网关控制功能 IP Multimedia Media Gateway，IP多媒体网关 Session Border Control，会话边缘控制器 Network Element Management System，网元管理系统 Charging Gateway，计费网关 Electronic Numbering/Domain Name Server，电话号码映射/域名服 务器
Multimedia Resource Function Controller，多媒体资源功能控制器 Multimedia Resource Function Processor，多媒体资源功能处理器
MRFP
AGCF MMTel AS MGCF IM-MGW SBC EMS CG ENUM/DNS
Access Gateway Control Function，接入网关控制功能
IMS
• 业务能力： •能够提供传统话音及补充业务 •能够提供IMS与CS融合的业务能力 •IMS业务的国际标准成熟 • 控制能力： •具备固网移动统一控制的能力 •提供多媒体会话业务的灵活性较强，具有灵 活的业务触发机制 • 网络架构： •架构开放，网元间采用标准的协议接口 •支持固定移动多种方式的统一接入 • 漫游及QoS控制能力： •具有漫游和QOS控制能力 • 标准化程度： •设备及业务标准化程度较高，互通较好
LTE
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IMS网元介绍
网元名称 CSCF 全称 Interrogating-Call Session Control Function，呼叫会话控制功能 Border Gateway Control Function，边界网关控制功能
BGCF
HSS MRFC
Home Subscriber Server，归属用户服务器
ZXUN iMG (IM-MGW)
IP电话
传统交换网
P/I/S-CSCF：提供呼叫路由、会话控制和业务触发等； HSS：存储IMS用户的签约数据、用户鉴权、用户位置等信息； MRFC/ MRFP：控制IMS域内媒体资源等； AGCF：TISPAN定义的网元，RG/AG的媒体网关控制实体，用于 提供PES业务； MMTel AS：提供P2P语音/视频电话、一号通、Centrex等业务； UC AS：提供通讯录、及时消息、呈现、群组管理、电子白板、 文件共享等业务； MGCF：实现IMS控制与PSTN的互通，控制IM-MGW与传统PSTN 的媒体互通； IM-MGW：实现IMS媒体面与传统PSTN的互通； SBC：会话边界控制设备，用于IMS核心网边界，提供信令/媒 体代理、NAT穿越、信令防火墙等功能； EMS：网管服务器，对IMS网元等进行集中统一管理； CG：离线计费的计费网关，采集、处理、分发、存储话单。
2M接入
2M接入
H.248/SIP
SIP
互联互通
ISUP/BIC C
AG POTS IP电话
电信/网通/铁通
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陕西省电力地市公司IMS网络建设规划
省公司IMS
MGCF IM-MGW
①
接入
省公司IMS
交换机 MGCF IM-MGW
②
互连互通
IP承载网
管理 VPN IMS VPN
2M互联互通
ISUP
14
按省建网
省公司1
一级 ENUM/DNS UC
总部
EMS/NMS
二级 ENUM/DNS
HSS
MMTel AS
MGCF
CSCF IM-MGW
省公司2
EMS/NMS
二级 ENUM/DNS MMTEL AS
省公司n
EMS/NMS
MGCF
二级 ENUM/DNS MMTel AS
HSS
…
MGCF
CSCF IM-MGW
11
IMS是下一代网络的理想架构
能够实现控制、承载、业务分离
IMS标准架构实现控制层、业务层、接入承 载层的完全分离，各层间采用标准开放接口， 便于系统扩展及异厂家互通。
状态呈现
多媒体 会议
IM
一号通
Centrex …
能够实现网络融合演进
IMS接入无关性，不论何种接入方式 （GSM/TD/WCDMA/CDMA/LAN/WLAN/P STN/SS）都可以接入到IMS核心网，实现多 网络的融合。
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陕西省电力公司IMS网络架构规划图
主用节点
1+1主备
IM-MGW
备用节点 （网元设置与 主节点相同）
交换机
EMS/NMS 计费
交换机
ENUM HSS CSCF AGCF MGCF MMTel SBC AS DNS BGCF 交换机
地理容灾
省公司
承载网 管理 VPN
IMS VPN
直接接入节点
ETSI/P RI
ETSI/P RI
H.248/SIP ISUP
SIP
本地运营商 电信/网通/铁通
AG POTS IP电话
2M互联互通
POTS
POTS
电信/网通/铁通
18
目 录
IMS是下一代交换技术 国家电网IMS解决方案
IMS企业解决方案案例
19
山东省电力公司行政电话IMS项目
核心网机房 主 节 点
NetNumen U31 ZXUN USPP (HSS)
刀片服务器
VAS AS
ATCA Advanced Telecommunications Computing Architecture
平台统一 组网灵活 处理能力 节能减排
•IMS控制面网元采用统一硬件平台，提供单框IMS，备件统一，节约硬件投资，扩容成本低 •IMS所有网元支持共板、共框、共架，并可分可合的灵活组网方式
•ETCA硬件平台采用双路多核处理器，处理能力业界最强 •刀片服务器支持智能降频技术，IMS系统实现大容量、高集成度，单用户功耗大大降低
10
IMS全球应用概括
North America Asia Pacific
Europe
MEA Latin America
目前全球已经建设超过250个IMS实验或商用局
HSS
CSCF IM-MGW
在26省公司建设IMS-CN和MMTel AS，统一通信业务在总部集中部署
15
网元设置
总部
1对根DNS/ENUM服务器 1对UC AS：通讯录、及时消息、呈现、群组管理、短彩信、电子白板、文件共享等
省公司
地市
二级DNS/ENUM服务器 x-CSCF/BGCF HSS MGCF MRFC/MRFP AGCF MMTel AS：P2P语音/视频电话、一号通、Centrex等 EMS CG IM-MGW(物理设备可以部署在省公司，可以采用传输实现地市路由汇聚省公司) SBC（物理设备可以部署在省公司，采用虚拟技术，每个地市对应1个虚拟SBC）