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CM-IMS視頻會(huì)議技術(shù)開(kāi)啟高清會(huì)議新時(shí)代

2010/06/30

  摘要:CM-IMS是中國(guó)移動(dòng)下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),中國(guó)移動(dòng)基于CM-IMS的視頻會(huì)議技術(shù)方案在全面支持語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)會(huì)議和高清會(huì)議功能的同時(shí),有效解決了H.323傳統(tǒng)會(huì)議互通性差、終端要求高、業(yè)務(wù)可擴(kuò)展性低等缺陷,開(kāi)啟了高清會(huì)議的新時(shí)代。本文對(duì)CM-IMS視頻會(huì)議的總體功能要求、系統(tǒng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和組網(wǎng)方案進(jìn)行介紹,并對(duì)不同業(yè)務(wù)部署模式下的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行闡述。

視頻會(huì)議技術(shù)發(fā)展

  隨著音視頻處理技術(shù)、通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,視頻會(huì)議成為了當(dāng)前業(yè)界備受關(guān)注的熱點(diǎn)業(yè)務(wù)。據(jù)市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示,2008年中國(guó)視頻會(huì)議市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到37.4億元,并以每年20%的速度遞增。

視頻會(huì)議技術(shù)演進(jìn)

  圖1:視頻會(huì)議技術(shù)演進(jìn)

  隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。用戶對(duì)會(huì)議的音視頻體驗(yàn)要求越來(lái)越高,而傳統(tǒng)的視頻會(huì)議由于圖像不清晰、畫(huà)面顯示延時(shí)、人物大小不一致等諸多問(wèn)題越來(lái)越影響會(huì)議的溝通和交流效果,成為會(huì)議業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸。高清視頻會(huì)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(lái)身臨其境的感覺(jué),實(shí)現(xiàn)了視頻會(huì)議的徹底革新。

  目前視頻會(huì)議有兩大主流技術(shù):H.323和IMS。

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

  IMS是下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的核心技術(shù),基于中國(guó)移動(dòng)CM-IMS的視頻會(huì)議在全面支持語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)會(huì)議和高清會(huì)議功能的同時(shí),有效解決了傳統(tǒng)H.323會(huì)議系統(tǒng)互通性差、終端要求高、業(yè)務(wù)可擴(kuò)展性低等問(wèn)題,成為中國(guó)移動(dòng)視頻會(huì)議發(fā)展的主流技術(shù)。CM-IMS的視頻會(huì)議與傳統(tǒng)的H.323會(huì)議相比,具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì):

  表1 CM-IMS視頻會(huì)議和傳統(tǒng)的H.323視頻會(huì)議比較

  1.中國(guó)移動(dòng)CM-IMS視頻會(huì)議解決方案

  中國(guó)移動(dòng)CM-IMS視頻會(huì)議技術(shù)方案是在充分研究了目前國(guó)內(nèi)視頻會(huì)議市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上,并對(duì)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有所創(chuàng)新后提出的。基于CM-IMS的視頻會(huì)議優(yōu)化了視頻會(huì)議體系架構(gòu)和消息流程,明確定義了對(duì)高清視頻的業(yè)務(wù)要求,增加了包括PC客戶端在內(nèi)的多終端接入方式,擴(kuò)展了音頻、視頻和數(shù)據(jù)會(huì)議功能,對(duì)3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的AS與MRFC之間的Cr接口進(jìn)行了完善,并提出了不同業(yè)務(wù)部署模式的技術(shù)方案和與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的技術(shù)方案。

  1.1 總體功能要求

  中國(guó)移動(dòng)CM-IMS視頻會(huì)議技術(shù)方案有以下總體功能要求:   


高清業(yè)務(wù)體驗(yàn)

  圖2:高清業(yè)務(wù)體驗(yàn)

  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(huà)面的高分辨率和音響的高保真質(zhì)量。承載網(wǎng)傳輸媒體報(bào)文時(shí)要求做到延時(shí)小,抖動(dòng)少,丟包率低。要求通過(guò)專業(yè)的會(huì)場(chǎng)和燈光布置,使與會(huì)者在會(huì)議中浸入感強(qiáng),有面對(duì)面、身臨其境之感。   



業(yè)務(wù)融合、多終端接入方式

  圖3:業(yè)務(wù)融合、多終端接入方式

  不僅實(shí)現(xiàn)音頻,視頻和數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)融合,而且實(shí)現(xiàn)固網(wǎng)和移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)的融合。無(wú)論是會(huì)議終端、固網(wǎng)終端、PC客戶端,還是移動(dòng)終端,都可以參與到CM-IMS的高清視頻會(huì)議中。真正實(shí)現(xiàn)同一個(gè)會(huì)議,不同的終端接入。   


web會(huì)議控制方式

  圖4:web會(huì)議控制方式

  可以通過(guò)Web瀏覽器對(duì)會(huì)議進(jìn)行管理和控制,與傳統(tǒng)電信會(huì)議相比,簡(jiǎn)化了會(huì)議管理操作,提高了會(huì)議管理效率。同時(shí),通過(guò)wIMS中間件提供開(kāi)放的Web 2.0接口,能夠方便的集成客戶的應(yīng)用服務(wù),從而將豐富多彩的IT應(yīng)用和傳統(tǒng)會(huì)議業(yè)務(wù)結(jié)合起來(lái)。   


入駐和模式兩種運(yùn)營(yíng)模式

  圖5:入駐和模式兩種運(yùn)營(yíng)模式

  根據(jù)客戶需求和運(yùn)營(yíng)的需求,能夠支持會(huì)議平臺(tái)托管和入駐兩種運(yùn)營(yíng)模式。其中托管模式下,能夠支持全國(guó)集中運(yùn)營(yíng)和分省運(yùn)營(yíng)的方式。

  1.2 系統(tǒng)架構(gòu)

  CM-IMS視頻會(huì)議系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示,主要包括視頻會(huì)議業(yè)務(wù)平臺(tái)、CM-IMS Core(I/S-CSCF、P-CSCF、HSS)、群組管理業(yè)務(wù)平臺(tái)、短信網(wǎng)關(guān)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和用戶終端等。

CM-IMS視頻會(huì)議系統(tǒng)架構(gòu)

  圖6:CM-IMS視頻會(huì)議系統(tǒng)架構(gòu)

  CM-IMS視頻會(huì)議業(yè)務(wù)平臺(tái)是CM-IMS視頻會(huì)議系統(tǒng)中的核心設(shè)備,提供視頻會(huì)議業(yè)務(wù)功能,包括音頻、視頻、數(shù)據(jù)協(xié)同業(yè)務(wù)功能,與短信網(wǎng)關(guān)互通和其他網(wǎng)元互通。

  1.3 典型業(yè)務(wù)流程

  CM-IMS視頻會(huì)議的典型業(yè)務(wù)流程如下圖所示。會(huì)議主持人首先向CM-IMS會(huì)議平臺(tái)以即時(shí)方式發(fā)起創(chuàng)建會(huì)場(chǎng),之后主持人通知并成功將UE#1加入本會(huì)場(chǎng)。

CM-IMS視頻會(huì)議典型業(yè)務(wù)流程

  圖7:CM-IMS視頻會(huì)議典型業(yè)務(wù)流程

  1.4 組網(wǎng)方案

  1.4.1 組網(wǎng)模式

  中國(guó)移動(dòng)CM-IMS視頻會(huì)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(wù)開(kāi)展的需要,可以靈活組網(wǎng)。   


  在托管組網(wǎng)模式下,運(yùn)營(yíng)商側(cè)集中部署視頻會(huì)議平臺(tái),集團(tuán)客戶側(cè)部署會(huì)議終端(硬終端、PC客戶端等),通過(guò)專線連接至SBC設(shè)備。在該模式下,CM-IMS視頻會(huì)議平臺(tái)可以支持全國(guó)集中建設(shè)和分省建設(shè)兩種方式。
  
  1)視頻會(huì)議MRS入駐

視頻會(huì)議MRS入駐客戶

  圖8:視頻會(huì)議MRS入駐客戶

  適用于規(guī)模較大客戶,MRS下沉到客戶側(cè),能夠大大降低客戶到運(yùn)營(yíng)商側(cè)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(wù)數(shù)據(jù)和會(huì)議控制在運(yùn)營(yíng)商側(cè),對(duì)客戶有較好的控制權(quán)。

  2)IMS核心網(wǎng)+視頻會(huì)議平臺(tái)入駐

IMS核心網(wǎng)+視頻會(huì)議平臺(tái)入駐客戶

  圖9:IMS核心網(wǎng)+視頻會(huì)議平臺(tái)入駐客戶

  適用于規(guī)模較大且有自建網(wǎng)絡(luò)需求的客戶,在客戶側(cè)部署CM-IMS核心網(wǎng)和視頻會(huì)議平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)與大網(wǎng)互通,運(yùn)營(yíng)商CM-IMS網(wǎng)絡(luò)需部署IBCF網(wǎng)元和I-SBC設(shè)備,并為客戶分配CM-IMS碼號(hào)資源。

  1.4.2 組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)   


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

  通過(guò)對(duì)信令和媒體的代理實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)換,媒體代理SDP中攜帶的RTP/RTCP地址端口的轉(zhuǎn)換。

  2)A-SBC和I-SBC的組網(wǎng)要求

  在企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi),終端和AS/MRS劃分到不同VLAN。防火墻上行如果連接二層設(shè)備,應(yīng)啟用VLAN TRUNK將防火墻內(nèi)側(cè)的不同VLAN映射成不同VLAN;如果是三層設(shè)備,應(yīng)啟用子接口,將防火墻內(nèi)側(cè)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(shè),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(guān)聯(lián)視頻會(huì)議AS兩側(cè)的對(duì)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(luò),從而將SDP中媒體地址和端口設(shè)置為企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)地址和端口。

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

  在CM-IMS與TD網(wǎng)絡(luò)互通點(diǎn)設(shè)置VIG設(shè)備,與MGCF同局址,可采用與MGCF合設(shè)的方式。CM-IMS視頻會(huì)議平臺(tái)呼叫TD用戶時(shí),CSCF對(duì)媒體信息進(jìn)行分析將呼叫路由到VIG,在VIG完成SIP與ISUP/BICC信令轉(zhuǎn)換,并將呼叫路由至GMSC;TD用戶視頻呼叫CM-IMS視頻會(huì)議平臺(tái)時(shí),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(zhuǎn)換。

  2)與集團(tuán)客戶自建H.323網(wǎng)絡(luò)互通

  在CM-IMS網(wǎng)絡(luò)中建設(shè)IBCF、IBGP和IWF網(wǎng)元,實(shí)現(xiàn)與集團(tuán)客戶的H.323網(wǎng)絡(luò)互通。其中,IBCF和IBGP是運(yùn)營(yíng)商CM-IMS網(wǎng)絡(luò)與其他SIP、H.323網(wǎng)絡(luò)之間控制平面和用戶平面的邊界功能實(shí)體,IWF完成不同SIP 之間或SIP 和H.323 協(xié)議之間的互通。

結(jié)束語(yǔ)

  隨著視頻會(huì)議業(yè)務(wù)的發(fā)展,客戶對(duì)視頻會(huì)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(huì)議技術(shù)方案已越來(lái)越跟不上業(yè)務(wù)發(fā)展的潮流。中國(guó)移動(dòng)提出基于CM-IMS的視頻會(huì)議技術(shù)方案在全面支持語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)會(huì)議和高清會(huì)議功能的同時(shí),能有效滿足市場(chǎng)的新需求。同時(shí),基于CM-IMS核心網(wǎng)架構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)視頻會(huì)議與其他業(yè)務(wù)的無(wú)縫融合,并能夠讓視頻會(huì)議融入客戶的IT應(yīng)用以及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。在高清視頻會(huì)議時(shí)代,CM-IMS視頻會(huì)議技術(shù)方案已逐漸顯現(xiàn)出傳統(tǒng)會(huì)議方案無(wú)法比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì),并將逐步發(fā)展成為未來(lái)視頻會(huì)議的主流技術(shù)方向。

參考文獻(xiàn)

  [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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