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收稿日期：2015-11-26

基于IMS的大客户接入方案研究

关键词：IMS；TDM-PBX；IP-PBX；BCF

doi：10.16463/j.cnki.issn1007-3043.2016.02.010中图分类号：TN915

文献标识码：A

文章编号：1007-3043（2016）02-0050-05

摘 要：IMS网络能够提供多种业务，满足各种接入需求。未来固网业务的发展主要以

企业客户为主，为了使IMS网络为企业用户提供电信服务，首先需选择合适的

接入方案，并在此基础上提供各种多媒体通信服务。结合IMS的网络结构，对

现有IMS的接入方式进行研究，重点阐述大客户的接入方式，为后续IMS网络

建设及发展企业大客户提供参考和依据。

Abstract：IMS network can provide multiple services to meet the needs of a variety of access. The future deployment of fixed-line busi-

ness is mainly oriented to corporate clients，in order to use IMS network to provide telecom services to corporate users，first

selecting the appropriate access programs and providing multimedia communications services on this basis. Combined with

the network structure of IMS，it researches the existing access of IMS，and introduces large customers access ways to pro-

vide reference and basis for subsequent IMS network construction and development of enterprises large customers.

Keywords：IMS；TDM-PBX；IP-PBX；BCF

0 前言

随着技术的发展，电信网络在不断演进，下一代

网络的特性包括承载分组化和 IP化、网络分层化和扁

平化、控制和承载相分离、业务和控制相分离、接入无

关性、业务的灵活接入等。同时电信业务和互联网业

务日益相互渗透，互联网业务和传统电信业务的竞争

关系越来越明显，这就对运营商提供电信业务的能

力、效率和质量提出了更高要求。IP多媒体子系统

（IMS）是提供实时和非实时的 IP多媒体业务的通用体

系结构，已经在全球范围内被认为是实现电信网络融

合和业务融合的核心技术。在技术和市场两方面的

推动下，促进了业界对 IP多媒体子系统（IMS）的研究

和应用，国内国际的标准组织、设备制造商和运营商

分别从各自角度推动 IMS产业链的发展。

IMS技术的良好发展，既能有效稳定地实现传统

网络向目标网络的升级演进，又能满足新形势下业务

运营和能力开放的需要，构建能够满足公司向“信息生

活的创新服务领导者”战略转型的新一代融合业务架

构的要求。

IMS的建设给大客户接入提供了新的接入方式，

尤其是在 PSTN逐步退网、NGN网络不再大规模发展

的背景下，对于满足固网大客户业务需求显得尤为重

要。

1 IMS简介

IMS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多媒体控制能力。

a）支持多种固定及移动接入方式。移动接入包

括 GSM/WCDMA/CDMA/TD- SCDMA 的 PS 域 以 及

周新荣，徐大伟，谢 烨（中讯邮电咨询设计院有限公司，上海 200050）Zhou Xinrong，Xu Dawei，Xie Ye（China Information Technology Designing & Consulting Institute Co.，Ltd.，Shanghai 200050，China）

Research on the Enterprise Customer Access Solution Based on IMS

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WiMAX等接入；固定接入包括LAN、WLAN、xDSL等接

入。

b）支持 IP多媒体业务。会话型业务包括语音和

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；部分非会话型业务包括 IPTV、Media、Web与 IMS融合业务等。

IMS的网络架构如图1所示。

a）S/E-CSCF、BGCF、P-CSCF 和 I-CSCF。服务

CSCF（S-CSCF）是 IMS的核心所在，它位于归属网络，

为UE进行会话控制和注册服务。E-CSCF是紧急呼

叫会话控制功能。出口网关控制功能（BGCF）负责选

择到PSTN（或CS域）的出口位置。代理呼叫会话控制

功能（P-CSCF）是UE在 IMS系统中的一个接入点。所

有SIP信令流，无论来自UE或者发给UE，都必须通过

P-CSCF。查询呼叫会话控制功能（I-CSCF）是在一个

运营商网络中，为所有连接到这个运营商的某一个用

户连接提供的联系点，它查询HSS/SLF以获取为某一

用户服务的S-CSCF的名称，并发送计费信息给CCF。b）HSS和 SLF。HSS是 IMS用户归属网络中存储

用户信息的核心数据库，主要用来存储用户标识；当

IMS网络中配置了多个HSS时，SLF负责接收来自 I-CSCF或 S-CSCF的查询请求，并返回HSS的地址给 I-CSCF/S-CSCF。

c）MGCF和AGCF。MGCF设备是 IMS核心网络

与固定语音网络、移动软交换网络进行互通的设备，负

责完成控制面信令流的互通（PSTN/CS侧 ISUP/BICC协议与 IMS侧 SIP协议的交互和互通），并控制 IM-MGW完成用户面媒体流的互通。AGCF接入网关控

制功能，使用媒体控制协议，负责控制接入网关，代替

PSTN用户进行 IMS注册。

d）MRFC和MRFP。MRFC负责处理资源控制相

关的功能，是资源的对外接口，通过媒体控制协议控制

MRFP。MRFP能够配合MRFC，在 IMS网络中提供专

用媒体资源，根据业务需求提供相应的媒体处理功能。

图1 IMS网络架构

OSS

OMS

CCF

SCP Gaming Conference3rd Party Ap⁃plications 应用层

业务能力层

会话控制层

承 载 控 制与接入层

IM-SSF OSA Presence PTT IM Group

S-CSCFSLF/HSS

I-CSCFBGCF

AGCF MGCF

MRFP PCRF

PDSN

承载控制层

承载核心网AC

PCF2G/3G

SIPAP

Wi-Fi 接入 xDSL/LAN接入 PSTN/PLMN

MRFCP-CSCF

SIPSIP H.248MGW

SIP终端

AGIAD

H.248

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2 IMS接入方案

2.1 用户接入方案全景

如图2所示，用户通过以下3种方式接入。

a）FTTX用户（xPON/xDSL/LAN等方式）通过 A-SBC接入P-CSCF和AGCF。

b）PSTN/ISDN用户通过AGCF+H.248 AG接入。

c）TDM PBX通过 IM-MGW接入MGCF或AGCF；也可增加 SIP-GW后转成 IP-PBX通过 P-CSCF+A-SBC接入。

2.2 FTTX接入方案

FTTX接入场景通常可分为以下几类。

a）PON上行：为目前的主流应用方式，ONU设备

可通过内置AG或者通过LAN口接SIP Phone/IAD实现

VoIP业务。

b）AG上行：可由AG设备本身实现VoIP业务，也

可通过Modem下挂SIP Phone/IAD方式来接入。

c）DSLAM上行：由DSLAM设备提供传统的PSTN业务，要实现 VoIP 业务，可通过 MODEM 下挂 SIPPhone/IAD方式来接入。

实际中一般采用多种接入方式，如 xPON+xDSL或

xPON+LAN。

终端 IP地址获取：通过 DHCP动态获取 IP地址

（推荐）；终端静态配置 IP地址。

网络入口点发现：终端中配置网络入口点（SBC）的域名或者 IP地址（一般推荐为配置域名形式）；如果

配置为域名时，终端通过接入网DNS Server数据翻译

入口点 IP。也可以由终端管理平台向终端推送入口

地址。

NAT地址转换方式：SBC采用全代理方式实现

NAT穿越。

2.3 PSTN/ISDN接入方案

方案说明：

a）使用 AG 进行网改，通过 H.248 协议接入到

AGCF。b）AG可以同时接入POTS用户和 ISDN用户。

c）建议AG部署在安全区域，如电信专用机房，此

时可以不需要经过SBC。对周边网元要求：接入固定POTS用户，没有移动

需求，因此AG上都采用静态地址分配。

2.4 TDM-PBX接入方案

TDM-PBX的接入方案有 3种，表 1示出的是 3种

图2 IMS接入方式

P-CSCF IMS核心网 AGCF MGCF

SIPH.248/MGCP

V5/ISUP/PRA/R2/TUPISUP/TUP/PRA/R2

A-SBC

SIP-GW

POTS

A-SBC IM-MGW IM-MGW

POTS POTS POTS POTS POTSTDM-PBX SIP MSANPC

xPON/xDSL/LANTV+STB

H.248/MGCP MSANISDN

V5/ISDN TDM-PBX

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方案的对比。

3 大客户接入方案

对于企业大客户，目前主要通过企业侧小交换机

（PBX）接入。企业大客户分为 2种，一种是采用注册

方式的用户型用户，即该用户为中国联通固网用户，使

用中国联通号码；另一种是采用对等网方式的商业中

继用户，该用户不是中国联通用户，只是租用中国联通

的网络进行转接。

传统企业侧交换机一般为 TDM-PBX，随着网络

和业务的发展，企业侧交换机逐步被 IP-PBX 所取

代。传统的TDM-PBX接入在第2章中已经介绍，对于

IP-PBX的接入有2种方式。

a）方案一：通过SBC+MGCF+I-CSCF接入。

b）方案二：通过SBC+BCF。两者区别在于第二种方案要新增BCF功能。表2

示出的是 2种方案的对比。图 3示出的是 2种方案的

路由图。

方案对比

计费点

主叫号码鉴权

成本

SIP 协 议适配能力

号码分析能力

业务发展

方案一（SBC+MGCF+I-CSCF）MGCF

采用工单形式通过网管系统在MGCF配置中继群主叫号码甄别数据

扩容MGCF和 I-CSCFIP-PBX的厂家众多，对 SIP协议满足度不如核心网设备，对接过程中存在需要核心网去适配 IP-PBX的风险（例如PAI与 from的处理原则）

MGCF与核心网设备互通采用的是 SIP-I且运营商有互通协议标准，核心网设备满足度高

MGCF只支持根据TEL号码进行号码分析和路由分析，不支持SIP号码路由，不支持查询ENUM，不支持根据域名或 IP地址路由

MGCF不支持MESSAGE/NOTIFY/SUBSRCRIBER/REGISTER等非呼叫类的SIP消息路由，因此只能给 IPPBX提供呼叫类业务，不能提供UC类业务

方案二（SBC+BCF）BCF

如果号码零散，可以在HSS发放号码与 PBX中继群的绑定关系，由BCF查询HSS进行鉴权。采用统一的业务发放方式发放数据，可以支持千万级别号码

BCF本身具有 I-CSCF功能，呼叫不需要再上 I-CSCF，时延小、成本低

增加BCF软件BHSA，可与 I-CSCF共板

BCF支持较灵活的SIP信令适配能力

BCF支持TEL号码分析、支持 SIP号码路由，支持查询ENUM、支持域名和 IP地址路由

BCF支持非呼叫类SIP消息的路由

BCF同时支持注册类 IP PBX和不注册类 IP PBXBCF是Proxy方式，支持 IMS给PBX提供ECT、三方、CD、会议等业务

表2 2种接入方案的对比

表1 3种接入方案的对比

接入方式

通过AGCF接入

通过MGCF接入到 IMS通过 SIP GW 进行协议转换

适用场景

已经存在TDM传输资源；PRA协议对接

已经存在TDM传输资源

运营商主动要求；只有 IP承载网络，无UMG和AGCF；对于R2协议对接的TDM PBX，若局方可以提供SIP GW，优先推荐此方式

优点

部署成本低，利用现有TDM传输资源，接入网改动量小；AGCF代理注册，可实现IMS的融合业务；成熟度高

部署成本低，利旧现有TDM传输资源；单台MGCF支持4096 PBX接入；成熟度高

利用了 IP网络资源，新建局点不需要再部署TDM传输资源

缺点

DDI开户时，需要 PBX进行号码规整；号码必须在 IMS开户，对于其他运营商号码，工信部不允许在本运营商开户，这种场景的PBX只能通过MGCF接入

需要对MGCF做 IFC和规划路由码

需要部署SIP GW，增加了建网成本；采购的SIP GW需要通过 IOT测试才能应用到局点中

a）IP边界控制功能（BCF）具备HSS/ENUM查询、

号码分析、路由分析、中继控制等功能。与MGCF的区

别是，MGCF主要定位于 IMS与PSTN/CS的互通。

b）问询服务控制（I-CSCF）负责在用户注册或者

呼叫中找到服务的S-CSCF，在呼叫接通之后，I-CSCF就退出呼叫路径，后续的BYE等呼叫释放消息都不经

过 I-CSCF，因此 I-CSCF不具备出会话话单的能力。

c）后续运营商如果用 IMS提供长途疏通，BCF必图3 方案一和方案二路由图

IP PBX

CCF汇接局/关口局

FCSCFMGCFSIP

SIPI-SBCSIP

汇接局/关口局

MGCFI-CSCF/BCF CCF

I-SBCIP PBX

SIP SIP

方案二路由图方案一路由图

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须部署，作为省级的统一出入口，提供省际结算话单的

功能。

从节省投资来看，IP-PBX可以通过 IMS的MGCF接入；但MGCF本身定义主要用于和其他网络互通，如

果再作为接入使用，功能稍显混乱，网络结构不清晰，

也增加了运维的维护难度。从网络的长期演进来看，

通过新增BCF功能实现 IP-PBX接入，网络结构比较

清晰。图4示出的是大客户接入方案图。

综上所述，对于中国联通大客户可以采用表 3所示的接入方式。

4 结束语

IMS是与接入无关的一种技术，底层接入的方式

多种多样，企业客户PBX接入 IMS对 IMS网络提出了

更高的要求，尤其随着互联网业务的发展，类似企业呼

叫中心需求越来越多，这些企业业务量需求大，而且对 网络的可靠性要求也高。因此，对于企业大客户，要充

作者简介：

周新荣，毕业于南京邮电大学，工程师，硕士，主要从事核心网规划设计工作；徐大伟，毕

业于南京邮电大学，工程师，硕士，主要从事核心网规划设计工作；谢烨，毕业于上海交

通大学，助理工程师，硕士，主要从事通信信息工程的研究及建设管理工作。

场景/关键方案

互通方式

PBX做主叫

PBX做被叫（IMS做主叫）

PBX做被叫（非 IMS做主叫）

计费点

主叫号码鉴权

并发呼叫数控制

中继方式 IP-PBXI-SBC+BCFIP- PBX→I- SBC→BCF ［ENUM］ →MGCF/I-CSCFS- CSCF［ENUM 返 回 BCF 地 址］→BCF→I-SBC→IP-PBXMGCF→I-CSCF［ENUM返回BCF地址］→BCF→I-SBC→IP-PBXBCF提供话单

SBC或者BCF，推荐SBCBCF和SBC都可以进行最大并发呼叫数控制，推荐SBC

中继方式TDM-PBXIM-MGW+MGCF+I-CSCFTDM- PBX→MGCF/MGW→I- CSCF［HSS/ENUM］→MGCF/I-CSCFS-CSCF［ENUM 返回 I-CSCF 域名］→I-CSCF→MGCF/MGW→TDM-PBXMGCF→I- CSCF［ENUM 返 回 I- CSCF 域名］→I-CSCF→MGCF/MGW→TDM-PBXMGCF提供话单

MGCFMGCF/MGW的TDM资源

中继方式TDM-PBX（备选）

IM-MGW+MGCF+BCFTDM- PBX→MGCF/MGW→BCF［ENUM］→MGCF/I-CSCFS-CSCF［ENUM返回BCF地址］→BCF→MGCF/MGW→TDM-PBXMGCF→I-CSCF［ENUM 返回 BCF 地址］→BCF→MGCF/MGW→TDM-PBXBCF提供话单

MGCFMGCF/MGW的TDM资源

图4 大客户接入方案

表3 3种接入方案的对比

MMtelAS

S-CSCFCCFI-CSCF/BCF

SIP SIP

SIP

SIP

SIP

SIP

MGCF P-CSCF

A-SBCIM-MGW I-SBC

PRA/R2 PRA/R2

汇接局

用户TDM-PBX 中继TDM-PBX 用户 IP-PBX 中继 IP-PBX

分了解其接入的需求，制定合理的方案，选择合适的设

备能力，为企业提供安全可靠的服务，既开拓了中国联

通的固网市场，同时也能为中国联通带来更多的收益。

参考文献：

［1］ 毕厚杰，李秀川 . IMS与下一代网络［M］. 北京：人民邮电出版社，

2006.［2］ IP Multimedia subsystem messaging;Stagel：3GPP TS 22.340［S/OL］.

［2015-12-06］. http://quintillion.co.jp/3GPP/Specs/22340-b00.pdf.［3］ IP Multimedia subsystem（IMS）Service continuity：3GPP TS 24.237

［S/OL］. ［2015- 12- 06］. http://www.3gpp.org/DynaReport/24237.htm.

［4］ IP Multimedia subsystem（IMS）：3GPP TS 23.228［S/OL］.［2015-12-06］. http://www.3gpp.org/DynaReport/23228.htm.

［5］ IP Multimedia subsystem（IMS）Service continuity：3GPP TS 23.237

［S/OL］.［2015-12-06］. http://www.arib.or.jp/IMT-2000/V900Jul11/5_Appendix/Rel9/23/23237-980.pdf.

［6］ IP Multimedia Call Control Protocol based on Session Initiation Proto⁃col（SIP）and Session Description Protocol（SDP）：3GPP TS 24.229［S/OL］. ［2015- 12- 06］. http://www.3gpp.org/DynaReport/24229.htm.

［7］ Media Gateway Control Function（MGCF）– IM- Media Gateway（IMS-MGW）interface, Stage 3：3GPP TS 29.332［S/OL］.［2015-12-06］. http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/STD- T63v10_30/5_Appendix/Rel9/29/29332-950.pdf.

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