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CM-IMS視頻會議技術開啟高清會議新時代

2010/06/30

  摘要:CM-IMS是中國移動下一代網(wǎng)絡架構,中國移動基于CM-IMS的視頻會議技術方案在全面支持語音、視頻、數(shù)據(jù)會議和高清會議功能的同時,有效解決了H.323傳統(tǒng)會議互通性差、終端要求高、業(yè)務可擴展性低等缺陷,開啟了高清會議的新時代。本文對CM-IMS視頻會議的總體功能要求、系統(tǒng)架構、業(yè)務流程和組網(wǎng)方案進行介紹,并對不同業(yè)務部署模式下的技術要點進行闡述。

視頻會議技術發(fā)展

  隨著音視頻處理技術、通信技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,視頻會議成為了當前業(yè)界備受關注的熱點業(yè)務。據(jù)市場數(shù)據(jù)顯示,2008年中國視頻會議市場規(guī)模已達到37.4億元,并以每年20%的速度遞增。

視頻會議技術演進

  圖1:視頻會議技術演進

  隨著時代的發(fā)展和社會的進步。用戶對會議的音視頻體驗要求越來越高,而傳統(tǒng)的視頻會議由于圖像不清晰、畫面顯示延時、人物大小不一致等諸多問題越來越影響會議的溝通和交流效果,成為會議業(yè)務發(fā)展的瓶頸。高清視頻會議的出現(xiàn),以其高清晰度的視頻顯示,高保真的音響效果,便捷的交互等特征給用戶帶來身臨其境的感覺,實現(xiàn)了視頻會議的徹底革新。

  目前視頻會議有兩大主流技術:H.323和IMS。

  H.323視頻會議是傳統(tǒng)視頻會議技術的代表,由ITU于1996年發(fā)布,能提供語音、視頻、數(shù)據(jù)的融合會議解決方案。

  IMS是下一代網(wǎng)絡演進的核心技術,基于中國移動CM-IMS的視頻會議在全面支持語音、視頻、數(shù)據(jù)會議和高清會議功能的同時,有效解決了傳統(tǒng)H.323會議系統(tǒng)互通性差、終端要求高、業(yè)務可擴展性低等問題,成為中國移動視頻會議發(fā)展的主流技術。CM-IMS的視頻會議與傳統(tǒng)的H.323會議相比,具有以下技術優(yōu)勢:

  表1 CM-IMS視頻會議和傳統(tǒng)的H.323視頻會議比較

  1.中國移動CM-IMS視頻會議解決方案

  中國移動CM-IMS視頻會議技術方案是在充分研究了目前國內視頻會議市場需求的基礎上,并對相關國際標準有所創(chuàng)新后提出的;贑M-IMS的視頻會議優(yōu)化了視頻會議體系架構和消息流程,明確定義了對高清視頻的業(yè)務要求,增加了包括PC客戶端在內的多終端接入方式,擴展了音頻、視頻和數(shù)據(jù)會議功能,對3GPP標準定義的AS與MRFC之間的Cr接口進行了完善,并提出了不同業(yè)務部署模式的技術方案和與其他網(wǎng)絡互聯(lián)互通的技術方案。

  1.1 總體功能要求

  中國移動CM-IMS視頻會議技術方案有以下總體功能要求:   


高清業(yè)務體驗

  圖2:高清業(yè)務體驗

  視頻編解碼支持H.264 4CIF,720p/1080p,音頻編解碼支持AAC-LD、G.722、G.711、G.728,保證顯示畫面的高分辨率和音響的高保真質量。承載網(wǎng)傳輸媒體報文時要求做到延時小,抖動少,丟包率低。要求通過專業(yè)的會場和燈光布置,使與會者在會議中浸入感強,有面對面、身臨其境之感。   



業(yè)務融合、多終端接入方式

  圖3:業(yè)務融合、多終端接入方式

  不僅實現(xiàn)音頻,視頻和數(shù)據(jù)的業(yè)務融合,而且實現(xiàn)固網(wǎng)和移動核心網(wǎng)絡的融合。無論是會議終端、固網(wǎng)終端、PC客戶端,還是移動終端,都可以參與到CM-IMS的高清視頻會議中。真正實現(xiàn)同一個會議,不同的終端接入。   


web會議控制方式

  圖4:web會議控制方式

  可以通過Web瀏覽器對會議進行管理和控制,與傳統(tǒng)電信會議相比,簡化了會議管理操作,提高了會議管理效率。同時,通過wIMS中間件提供開放的Web 2.0接口,能夠方便的集成客戶的應用服務,從而將豐富多彩的IT應用和傳統(tǒng)會議業(yè)務結合起來。   


入駐和模式兩種運營模式

  圖5:入駐和模式兩種運營模式

  根據(jù)客戶需求和運營的需求,能夠支持會議平臺托管和入駐兩種運營模式。其中托管模式下,能夠支持全國集中運營和分省運營的方式。

  1.2 系統(tǒng)架構

  CM-IMS視頻會議系統(tǒng)架構如下圖所示,主要包括視頻會議業(yè)務平臺、CM-IMS Core(I/S-CSCF、P-CSCF、HSS)、群組管理業(yè)務平臺、短信網(wǎng)關、計費系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、業(yè)務管理系統(tǒng)和用戶終端等。

CM-IMS視頻會議系統(tǒng)架構

  圖6:CM-IMS視頻會議系統(tǒng)架構

  CM-IMS視頻會議業(yè)務平臺是CM-IMS視頻會議系統(tǒng)中的核心設備,提供視頻會議業(yè)務功能,包括音頻、視頻、數(shù)據(jù)協(xié)同業(yè)務功能,與短信網(wǎng)關互通和其他網(wǎng)元互通。

  1.3 典型業(yè)務流程

  CM-IMS視頻會議的典型業(yè)務流程如下圖所示。會議主持人首先向CM-IMS會議平臺以即時方式發(fā)起創(chuàng)建會場,之后主持人通知并成功將UE#1加入本會場。

CM-IMS視頻會議典型業(yè)務流程

  圖7:CM-IMS視頻會議典型業(yè)務流程

  1.4 組網(wǎng)方案

  1.4.1 組網(wǎng)模式

  中國移動CM-IMS視頻會議系統(tǒng)提供托管模式及入駐模式兩種組網(wǎng)模式,根據(jù)用戶及業(yè)務開展的需要,可以靈活組網(wǎng)。   


  在托管組網(wǎng)模式下,運營商側集中部署視頻會議平臺,集團客戶側部署會議終端(硬終端、PC客戶端等),通過專線連接至SBC設備。在該模式下,CM-IMS視頻會議平臺可以支持全國集中建設和分省建設兩種方式。
  
  1)視頻會議MRS入駐

視頻會議MRS入駐客戶

  圖8:視頻會議MRS入駐客戶

  適用于規(guī)模較大客戶,MRS下沉到客戶側,能夠大大降低客戶到運營商側專線帶寬,一般采用MRS租賃的方式。由于用戶簽約數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)和會議控制在運營商側,對客戶有較好的控制權。

  2)IMS核心網(wǎng)+視頻會議平臺入駐

IMS核心網(wǎng)+視頻會議平臺入駐客戶

  圖9:IMS核心網(wǎng)+視頻會議平臺入駐客戶

  適用于規(guī)模較大且有自建網(wǎng)絡需求的客戶,在客戶側部署CM-IMS核心網(wǎng)和視頻會議平臺。為了實現(xiàn)與大網(wǎng)互通,運營商CM-IMS網(wǎng)絡需部署IBCF網(wǎng)元和I-SBC設備,并為客戶分配CM-IMS碼號資源。

  1.4.2 組網(wǎng)關鍵技術點   


  視頻會議AS與MRS間的接口稱為Cr接口,中國移動CM-IMS視頻會議系統(tǒng)在3GPP協(xié)議提供的框架和基本接口原語的基礎上完善了Cr接口,并擴展支持高清視頻會議、預約會議、數(shù)據(jù)會議和輔視頻等功能。
  
  1)Full Proxy功能

  通過對信令和媒體的代理實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的NAT穿越。信令代理完成Contact、Via等SIP頭域中IP地址端口的轉換,媒體代理SDP中攜帶的RTP/RTCP地址端口的轉換。

  2)A-SBC和I-SBC的組網(wǎng)要求

  在企業(yè)局域網(wǎng)內,終端和AS/MRS劃分到不同VLAN。防火墻上行如果連接二層設備,應啟用VLAN TRUNK將防火墻內側的不同VLAN映射成不同VLAN;如果是三層設備,應啟用子接口,將防火墻內側不同VLAN映射到不同子接口。

  3)媒體下沉要求

  分為兩種情況:

  如果A-SBC和I-SBC合設,SBC根據(jù)北向接口主叫SDP offer消息中攜帶的SDP 地址和端口信息,關聯(lián)視頻會議AS兩側的對話,并根據(jù)防火墻上聯(lián)地址判斷終端和MRS位于相同企業(yè)網(wǎng)絡,從而將SDP中媒體地址和端口設置為企業(yè)局域網(wǎng)內地址和端口。

  如果A-SBC和I-SBC分設,主叫側SBC需在攜帶SDP offer的消息中擴展SIP頭,攜帶防火墻上聯(lián)地址信息。被叫側SBC解析擴展的SIP頭,如果發(fā)現(xiàn)被叫與主叫位于同一個防火墻地址或地址段,則將SDP中媒體地址和端口設置為企業(yè)局域網(wǎng)內地址和端口。
  
  1)與中國移動TD網(wǎng)絡互通

  在CM-IMS與TD網(wǎng)絡互通點設置VIG設備,與MGCF同局址,可采用與MGCF合設的方式。CM-IMS視頻會議平臺呼叫TD用戶時,CSCF對媒體信息進行分析將呼叫路由到VIG,在VIG完成SIP與ISUP/BICC信令轉換,并將呼叫路由至GMSC;TD用戶視頻呼叫CM-IMS視頻會議平臺時,GMSC根據(jù)ISUP的USI和TMR信息選路至VIG,由VIG完成ISUP/BICC與SIP的信令轉換。

  2)與集團客戶自建H.323網(wǎng)絡互通

  在CM-IMS網(wǎng)絡中建設IBCF、IBGP和IWF網(wǎng)元,實現(xiàn)與集團客戶的H.323網(wǎng)絡互通。其中,IBCF和IBGP是運營商CM-IMS網(wǎng)絡與其他SIP、H.323網(wǎng)絡之間控制平面和用戶平面的邊界功能實體,IWF完成不同SIP 之間或SIP 和H.323 協(xié)議之間的互通。

結束語

  隨著視頻會議業(yè)務的發(fā)展,客戶對視頻會議呈現(xiàn)出高清化、多終端化、與外網(wǎng)互通和多種部署模式的新需求,傳統(tǒng)的H.323視頻會議技術方案已越來越跟不上業(yè)務發(fā)展的潮流。中國移動提出基于CM-IMS的視頻會議技術方案在全面支持語音、視頻、數(shù)據(jù)會議和高清會議功能的同時,能有效滿足市場的新需求。同時,基于CM-IMS核心網(wǎng)架構,能夠實現(xiàn)視頻會議與其他業(yè)務的無縫融合,并能夠讓視頻會議融入客戶的IT應用以及互聯(lián)網(wǎng)應用。在高清視頻會議時代,CM-IMS視頻會議技術方案已逐漸顯現(xiàn)出傳統(tǒng)會議方案無法比擬的技術優(yōu)勢,并將逐步發(fā)展成為未來視頻會議的主流技術方向。

參考文獻

  [1] IETF RFC4353: " A Framework for Conferencing with the Session Initiation Protocol".

  [2]IETF RFC4579:" Session Initiation Protocol(SIP) Call Control-Conferencing for User Agents".

  [3]IETF RFC4575:" A Session Initiation Protocol(SIP) Event Package for Conference State".

  [4] 3GPP TS24.147:"Conferencing using the IP Multimedia (IM) Core Network (CN) subsystem; Stage 3".

  [5]ITU-T H.323 (1998):"Packet-based multimedia communications systems".
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