核心网电路域与IMS域融合模式.ppt
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1、中国移动集团重点/联合研发项目结题汇报报告,2010年11月23日,项目名称:核心网电路域与IMS域融合模式项目编号:2010_LH_24,一.开题计划完成情况,目 录,二、主要研究成果(整合后),1.1 研究背景及目标(开题报告)背景,中国移动“话音网络”现状 核心网电路域 为TD、2G手机终端提供话音业务(TDM承载IP承载)IMS域 为固定终端提供话音业务(面向集团、个人的固定终端/IP软终端),同时提供TD、2G手机终端的PS域接入 核心网电路域与IMS域互通,并提供融合的话音业务(融合一号通),窄带无线,LAN,固定接入,WLAN,2G,TD,CS Core,CM-IMS Core,
2、PS Core,1.1 研究背景及目标(开题报告)目标,在规模建设IMS网络的同时,如何协调发展建设“核心网电路域”和“IMS网络”,使之既能够满足当前的业务开展和发展的需求,同时又能够保护已有的网络建设投资,是中国移动当面需要解决的重要问题 本课题旨在:对核心网电路域与IMS域的多种融合模式进行对比分析研究 提出适合中国移动网络实际情况的“网络融合模式”建议,1.2 主要研究内容及分工(开题报告),主要研究内容:跟踪相关国际规范(主要是3GPP规范)结合中国移动的实际情况,对各种融合模式进行深入分析研究 业务提供能力 后续新增业务的提供能力和便利性 业务服务质量 网络设备的使用效率 对中国移
3、动现网设备的影响,即:现网设备改造的工作量 对中国移动核心网电路域和IMS域现网设备厂家进行调研 结合上述分析研究,提出适合中国移动网络实际情况的移动核心网电路域与IMS域的融合模式的建议。主要分工:集团设计院:侧重技术方案的分析研究,组织与相关厂家进行技术交流,调查厂家设备情况等。负责课题研究项目的总体时间进度。北京公司:参与技术方案的分析和研究,在有条件的情况下,开展一定的实际网络部署的验证,1.3 开题计划完成情况总结,基本达到该联合项目“开题报告”中的具体要求和目标,一.开题计划完成情况,目 录,二、主要研究成果(整合后),主要内容,TD/2G核心网电路域与CM-IMS域并行组网存在的
4、问题 HLR与HSS融合模式 ICS融合模式 MSRI融合模式 北京移动NVS多接入现网测试 中国移动核心网电路域与IMS域融合模式建议,两网并存为后续网络发展带来的主要问题,1、为TD-LTE手机终端用户提供VoIMS+SRVCC话音业务时:MSISDN被叫号码寻址问题 SRVCC方案需建设MSC Server Enhanecd with SRVCC,且切换流程复杂,影响切换时延和成功率,2、“被叫一号通”业务,对移动手机号码的呼叫接续:路由迂回较严重 呼叫接续时延增长(平均时延在8-12秒),因此,需要讨论核心网电路域与CM-IMS域融合的方案,主要问题在于:-电路域不能“感知”被叫用户在
5、CM-IMS域的“注册”状态-CM-IMS域不能“感知”被叫用户在电路域的附着状态,主要内容,TD/2G核心网电路域与CM-IMS域并行组网存在的问题 HLR与HSS融合模式 ICS融合模式 MSRI融合模式 北京移动NVS多接入现网测试 中国移动核心网电路域与IMS域融合模式建议,HLR与HSS融合模式 网络架构,MSC-S+MGW,TD/2G无线,TD/2GHLR,GMSC-S+GMGW,MGCF+IM-MGW,CSCF,HSS(固定),SBC,AS,SCP,CM-IMS,(1)HLR收到SRI消息后,首先查询HSS被叫用户是否开通了“被叫一号通”的“順振”或“同振”业务,Sh接口:-HS
6、S存储AS的透明数据-用户在AS的业务签约信息等,SAE-GW,MME,E-UTRAN,LTE/EPC,电路域,移动手机号码(MSISDN),B用户漫游,CM-IMSHSS(移动),EPCHSS,融合HLR/HSS,(1),(2b)若未开通“一号通”,则进一步查询用户路由信息-若未在IMS注册,则在TD/2G网内疏通-若已在IMS注册,且在TD/2G内无路由信息,则通过增加路由前缀的方式,将呼叫路由至CM-IMS域-若在IMS注册,且在TD/2G内有路由信息,则可优先在TD/2G内疏通,若用户“不可及”,则前转至IMS域,(2a)若开通了,则通过增加“路由前缀”的方式,通知主叫局将呼叫路由至C
7、M-IMS 注:CM-IMS域至电路域的呼叫,需在被叫号码前增加“特殊路由前缀”,且SRI消息中需包含此前缀,以避免路由环路,此方案的关键在于TD/2G HLR能够访问CM-IMS的HSS及其中的“透明数据”,但目前3GPP尚未有相关规范-融合HLR/HSS:可采用厂家内部接口实现-非融合HLR/HSS:需定义接口规范,以实现异厂家设备之间的互通,HLR与HSS融合模式 HLR与HSS的数据相关性,TD/2G HLR、EPC HSS、IMS HSS:共199个用户参数-仅有“鉴权五元组”,1个参数,3者共有-IMS HSS,共59个参数,其中58个参数独有-EPC HSS,共51个参数,其中1
8、8个参数独有可见,IMS HSS的用户数据参数与HLR的相关性非常低-目前,部分厂家实现了HLR与HSS的共平台,以及用户数据共存储,但实际上其业务逻辑仍旧相对独立,并不支持用户数据的互查EPC HSS的用户数据参数与HLR的相关性较高-EPC HSS与HLR的融合相对容易-EPC HSS使用基于Diameter/SCTP/IP的协议栈-HLR使用基于MAP的七号信令协议栈,HLR与HSS融合模式 方案特点,能够解决LTE用户的“VoIMS+SRVCC”语音解决方案中的用户被叫的寻址问题 仍旧需要SRVCC方案 对于“一号通”业务,无法进行路由优化 现网HLR改造为融合的HLR/HSS困难较大
9、-目前,部分厂家实现了HLR与HSS的共平台,以及用户数据共存储,但实际上其业务逻辑仍旧相对独立,并不支持用户数据的互查。-对于TD/2G HLR能够访问CM-IMS的HSS及其中的“透明数据”,目前3GPP尚未有相关规范,需厂家自行开发内部接口实现,但会影响分布式HLR/HSS中FE与BE异厂家组网。-HLR/HSS还需要支持如下“特殊前缀路由”功能,即:若SRI消息中包含“指示IMS域来话呼叫的路由前缀”,则呼叫仅在电路域内疏通。同时,移动关口局对于IMS来话呼叫,在发送的SRI消息中,必须携带“指示IMS域来话呼叫的路由前缀”,主要内容,TD/2G核心网电路域与CM-IMS域并行组网存在
10、的问题 HLR与HSS融合模式 ICS融合模式 MSRI融合模式 北京移动NVS多接入现网测试 中国移动核心网电路域与IMS域融合模式建议,ICS融合模式 概述,ICS:IMS centralized services,3GPP规范,R8版本正式推出,目前已经更新至R10版本 TS 23.292 IP Multimedia Subsystem(IMS)centralized services;Stage 2 TS 24.292 IP Multimedia(IM)Core Network(CN)subsystem Centralized Services(ICS);Stage 3 TS 29.2
11、92 Interworking between the IP Multimedia(IM)Core Network(CN)subsystem(IMS)and MSC Server for IMS Centralized Services(ICS),仅适用于ICS终端,适用于非ICS终端也适用于ICS终端,可选接口通常选用USSD承载各厂家均无支持计划,分组域承载-GPRS/TD分组域-LTE/EPC,ICS架构新定义的网元,主要任务:-接受用户在IMS域的注册-主叫业务流程iFC中嵌入SCC AS,且SCC AS为业务流程中的第一个AS,以完成主叫承载网络的选择和建立-被叫业务流程iFC中嵌入
12、SCC AS,且SCC AS为业务流程中的最后一个AS,以完成被叫承载网络的选择和建立-完成主被叫用户的“承载域”的选择,MSC Server enhancements for ICS(简称:ICS MSC-S)-非ICS终端拜访MSC Server改造-代替非ICS终端发起向IMS域的注册,接入IMS域,由IMS域为其提供所有业务-对于非ICS终端提供MAGCF的功能-用户需预先在HLR中需签约,SCC AS仅是负责“承载”网络的选择,呼叫和业务处理由TAS 负责,ICS融合模式 概述,ICS融合模式的根本目的:-同一运营商的所有用户的业务均由IMS域负责处理和疏通-核心网电路域作为一种可行
13、的接入手段和承载通道-在IMS用户的iFC中串接SCC AS,完成主被叫用户的“承载域”的选择,终端实现 ICS终端 IMS域:增加SCC AS 电路域:无额外要求附着在ICS MSC-S:利用其mAGCF功能附着在普通MSC-S:主、被叫业务均“锚定”至IMS域 同现有“一号通锚定方案”,网络实现:支持现有普通终端(非ICS终端)IMS域:增加SCC AS 电路域:两种实现方式-方式一:MSC-S改造为ICS MSC-S:作为mAGCF,代理用户接入IMS,IMS直接将用户视为SIP终端-方式二:普通MSC-S:将用户的主被叫业务“锚定”至IMS域同现有“一号通锚定方案”,通过电路域HLR智
14、能网签约方式,区分ICS用户与非ICS用户:,ICS用户:所有业务均由IMS域处理和疏通 是IMS域的用户,非ICS用户:所有业务均由电路域处理和疏通 非IMS用户,与IMS用户是互通关系,ICS的两种实现方式:,目前:-尚无ICS终端-绝大多数终端厂家也无研发计划,“直接”IMS用户,“间接”IMS用户,ICS用户使用普通终端使用IMS域业务(但业务能力仍受“空口限制”),HLR,ICS融合模式 网络架构,ICS MSC-S+MGW,GMSC-S+GMGW,MGCF+IM-MGW,CSCF,SBC,AS,SCP,CM-IMS,执行正常的“位置更新”后识别用户为ICS用户,SAE-GW,LTE
15、/EPC,电路域,SCC AS,GGSN,MSC-S+MGW,ICS用户非ICS终端,SIP消息“注册”,无后续操作,分组域,ICS用户非ICS终端,执行正常的“位置更新”后识别用户为ICS用户,来话、去话SIP消息,去话,来话通过智能网“锚定”到IMS域,媒体流,媒体流,mAGCF用户接入设备,同“一号通”解决方案,详细的业务流程,ICS融合模式 业务路由策略,部署ICS后,电路域的业务路由策略:,ICS用户登记在ICS MSC-S(mAGCF):主叫:由IMS域提供业务 被叫:智能网“锚定”至IMS域,ICS用户登记在普通MSC-S:主叫:智能网锚定至IMS域 被叫:智能网“锚定”至IMS
16、域,非ICS用户(无论是登记在ICS MSC-S(mAGCF)还是普通MSC-S):主叫:电路域处理(被叫为ICS用户时,呼叫会通过智能网“锚定”至IMS域)被叫:电路域处理(主叫为ICS用户时,呼叫会通过IMS域接续过来),上述可见:无论是否部署mAGCF,都无法解决非ICS用户呼叫LTE/EPC用户的被叫寻址问题(“VoIMS+SRVCC”语音解决方案)因此,要求所有用户均为ICS用户(可以是普通终端),否则要求LTE终端预先签约为ICS用户。一旦LTE用户签约为ICS用户,即使不部署mAGCF,而采用ICS用户的“智能网锚定IMS域”方案,能够实现用户的所有业务均经过IMS域,能够解决L
17、TE用户的“VoIMS+SRVCC”语音解决方案中的用户被叫的寻址问题 对于“被叫一号通”业务ICS用户登记在普通MSC-S:与现有“一号通”的“智能网锚定方案相同”ICS用户登记在ICS MSC-S(mAGCF):ISC MSC-S直接通过SIP消息访问IMS域的CSCF,不再经由GMSC、MGCF的转接。,ICS融合模式 ICS业务提供能力与业务继承性(1),ICS融合模式 ICS业务提供能力与业务继承性(2),ICS融合模式 ICS业务提供能力与业务继承性,若不改造MSC,而采用“智能网锚定IMS域”方式 除基本话音业务由IMS域负责完成外,大量的补充业务仍需由拜访MSC Server负
18、责 若采用将现网MSC Server改造为ICS MSC-S(mAGCF)的方式 基本话音业务和大部分补充业务均可由IMS域负责完成,但是,对于短信、紧急呼叫(包括特服)、位置业务、USSD等业务功能还是需要ICS MSC-S具备电路域的功能 为了继承智能网业务 在IMS域需要新增IM-SSF AS 当电路域同时存在ICS MSC-S和普通MSC Server,同时采用mAGCF方式和智能网锚定IMS域方式的情况下:网络组织和业务开放较为复杂 例如:为支持“一号通”,IMS回呼电路域的呼叫,需在被叫号码前增加特殊路由前缀,指示移动关口局抑制T-CSI,仅在电路域接续被叫,否则将产生路由环路。,
19、部署ICS模式:,ICS融合模式 ICS提供后续新增业务的能力,IMS域的最大特点:新增业务的部署灵活方便(虽然业务流程复杂)所有的业务均是由归属网络实现,用户在漫游时不受拜访网络的能力限制,现有普通终端的所有话音业务:均通过核心网电路域疏通 无法使用IMS域的业务。,ICS模式 使电路域终端能够接入到(或锚定到)IMS域,享受IMS域丰富的业务 限于终端能力和电路域的承载能力,以及无线空口的传输带宽限制,电路域接入终端除了基本话音业务外,基本上享受不了IMS的特色业务,ICS模式真正带来的好处:能够实现话音业务的统一路由,以便于通过IMS域提供增值的话音业务。,前提1:享受“统一业务处理和路
20、由”业务的用户必须签约ICS。例如:LTE/EPC终端必须预先签约为ICS用户,否则,当非ICS用户为主叫用户(包括外网来话呼叫)时,无法解决LTE/EPC终端用户的路由问题,前提2:只有全网实现mAGCF才能够实现ICS的“统一业务处理和路由”优势“智能网锚定IMS”方式:ICS未注册在IMS域的AS上,IMS AS不能直接控制用户。因此,无法提供基于类似于CFNRy(无应答呼叫前转)等被叫行为的增值业务,仍旧必须借助于CS域的MSC-S,ICS融合模式 MSC Server改造为ICS MSC-S,MSC-S,MGW,CS user,1、用于兼容非ICS用户2、用户ICS用户的部分补充业务
21、,如:紧急呼叫、特服、USSD等,用于ICS用户,ICS融合模式 方案特点,CM-IMS域:新增网元:SCC AS,并配置“承载域”选择策略数据 TAS(MMTEL AS、统一Centrex AS):增加处理能力,满足所有签约ICS的用户的全部话音业务处理需求 创建ICS用户业务流程iFC数据:主叫业务流程iFC中嵌入SCC AS,且为业务流程中的第一个AS 被叫业务流程iFC中嵌入SCC AS,且为业务流程中的最后一个AS,电路域:方式一:全网MSC-S改造为ICS MSC-S 方式二:ICS MSC-S+普通MSC-S“智能网锚定IMS”无论哪种方式,只要存在ICS用户和非ICS用户,均需
22、要ICS用户签约“智能网ICS”,需要部署相应的SCP完成“呼叫重定向”,部署ICS融合模式,对现网的改造要求,CM-IMS域:为继承智能网业务,需部署IM-SSF AS,电路域:方式一:短信、紧急呼叫(包括特服)、位置业务、USSD等业务功能仍需要ICS MSC-S具备电路域的功能 方式二:普通MSC-S仍需负责大量的补充业务方式一和方式二共存时的网络组织和业务开放较为复杂,ICS融合模式 方案特点,能够解决LTE用户的“VoIMS+SRVCC”语音解决方案中的用户被叫的寻址问题,但要求LTE用户必须签约“ICS”,或全网均为ICS用户。仍旧需要SRVCC方案 对于“一号通”业务:ICS用户
23、登记在普通MSC-S:与现有“一号通”的“智能网锚定方案相同”ICS用户登记在ICS MSC-S(mAGCF):ISC MSC-S直接通过SIP消息访问IMS域的CSCF,不再经由GMSC、MGCF的转接。目前,厂家设备尚不支持-目前,大部分厂家将ICS融合模式作为了目前方案已列入研发计划,但普遍认为商用时机尚不成熟,因此,将ICS产品化的积极性并不高,在2011年底前不会推出产品。,ICS融合模式能够实现话音业务的统一路由,以便于通过IMS域提供增值的话音业务。但同时:用户必须签约ICS 只有全网实现mAGCF才能够实现此优势,但对于短信、紧急呼叫(包括特服)、位置业务、USSD等业务功能还
24、是需要mAGCF具备电路域MSC的功能,主要内容,TD/2G核心网电路域与CM-IMS域并行组网存在的问题 HLR与HSS融合模式 ICS融合模式 MSRI融合模式 北京移动NVS多接入现网测试 中国移动核心网电路域与IMS域融合模式建议,MSRI融合模式 基本架构,MSRI:Mobile Single Routing Information,MSC-S+MGW,TD/2G无线,HLR,GMSC-S+GMGW,MGCF+IM-MGW,CSCF,HSS,SBC,CM-IMS 话音AS(具备融合一号通),SCP,CM-IMS,SAE-GW,MME,E-UTRAN,LTE/EPC,电路域,移动手机号
25、码(MSISDN),B用户漫游,Enhanced Convergent Gateway(ECG),无论移动用户漫游到任何话音网络作被叫,主叫局唯一地查询电路域的HLR,均能够获得被叫用户的正确路由信息。,其它AS,多模单待终端,多模单待终端,1、移动用户在CM-IMS域内注册完成后,同时“位置更新”至HLR2、在电路域,ECG作为CM-IMS域接入终端的拜访MSC/VLR3、在CM-IMS域,ECG作为移动用户通用话音业务(继承电路域话音业务+一号通)的AS和CM-IMS域的关口局4、通过ECG实现:-移动用户在电路域和CM-IMS域的同时双注册。-类话音业务,在电路域和CM-IMS域的业务和
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