IMS与其他网络的互通技术要求

1 与其他网络的互通

与其他网络的互通包括同一运营商内部的互通和不同运营商之间的互通。对不同运营商之间的互通遵照相关的行业标准。

1.1 IMS网络与传统电路交换网络互通

IMS网络与传统电路交换网络的互通点设置在MGCF(SG)/MGW，其中MGCF进行IMS SIP与ISUP之间的协议映射，完成呼叫信令层面的互通；MGW进行IP网络侧语音编解码和TDM网络侧PCM码流之间的转换，完成媒体层面的互通；信令网关(SG)主要实现对No.7信令消息的底层适配，以便在IP网和No.7信令网之间传送No.7信令消息，SG可独立设置也可与MGCF或MGW合设。

MGCF(SG)/MGW与传统电路交换网络侧端局/汇接局/长途局/关口局相连，如下图所示。

IMS网络 RTP PCM SIP MGCF ISUP SG ISUP 交换传统电路交机 换网 MGW 图1 IMS网络和传统电路交换网的互通

注：传统电路交换网包括PSTN以及PLMN的CS域电路交换网。

IMS网络与传统电路交换网络互通所支持的业务包括：基本语音业务、主叫号码显示(CLIP)、主叫号码显示禁止(CLIR)、呼叫前转(遇忙、无条件、无应答)、呼叫保持、呼叫等待等。

另外，PSTN支持成组发码和重叠发码，IMS只采用重叠发码，IMS网络与PSTN时MGCF应支持PSTN侧重叠发码到IMS侧成组发码的适配处理。 注：

1.2 IMS网络与固定软交换/LMSD软交换的互通

IMS网络与固定软交换/LMSD软交换网络的互通点设置在MGCF/MGW，如下图所示。MGCF负责IMS SIP与固定软交换/LMSD软交换SIP-I之间的协议映射，完成呼叫信令层面的互通。当语音视频编码格式协商一致时，媒体层面直接互通，不需要经过MGW转接；当编码格式协商后不一致时，需要经过MGW进行编码格式的转换，完成媒体层面的互通。

IMS网络 RTP RTP SIP MGCF SIP-I 固定软交换/LMSN软交换 MGW MGW

图2 IMS网络和固定软交换/LMSD软交换的互通

IMS网络与固定软交换/LMSD软交换互通所支持的业务包括：基本语音业务、视频电话业务、主叫号码显示(CLIP)、主叫号码显示禁止(CLIR)、呼叫前转(遇忙、无条件、无应答)、呼叫保持、呼叫等待等。

固定软交换支持成组发码和重叠发码，IMS只采用重叠发码，IMS网络和固定软交换互通时MGCF应支持固定软交换侧重叠发码到IMS侧成组发码的适配处理。 1.3 IMS网络与3GPP软交换的互通

IMS网络与3GPP软交换网络的互通点设置在MGCF/MGW，如下图所示。MGCF功能进行IMS SIP与BICC/ISUP之间的协议映射，完成呼叫信令层面的互通。MGW可能需要进行RTP和RTP(NbUP)之间的转换，完成媒体层面的互通。 SIP IMS网络 MGCF BICC/ISUP RTP/RTP(NbUP) GMSC Server RTP MGW GMGW 图3 IMS网络和3GPP软交换之间的互通

IMS网络与3GPP软交换互通所支持的业务包括：基本语音业务、视频电话业务、主叫号码显示(CLIP)、主叫号码显示禁止(CLIR)、呼叫前转(遇忙、无条件、无应答)、呼叫保持、呼叫等待等。

1.4 MGCF功能要求

媒体网关控制器（Media GatewayController）用来控制MGW来完成话路的连通，控制协议采用的是H.248，它也要同时处理来自话音交换网的ISUP信息和来自IMS的SIP信息，完成是IMS 网络同CS/PSTN等网络互通的网络实体；MGCF在网络中的位置如图：

BGCF Mj BICC/ISUP over SCTP/IP CSCF Mg MGCF SGW Mn BICC over SCTP/IP BICC/ISUP over MTP CS channels Mb (Note 3) IM- MGW e.g. PCM CS network

User Plane Control Plane 图1 MGCF 互通网络结构

1.4.1 互通功能

MGCF应该控制IMS-MGW完成与电路交换网的互通功能。 1.4.1.1 电路交换网起呼

MGCF在IM CN子系统里作为一个SIP终结点代表电路交换网发起SIP请求。电路交换网建立和IMS-MGW的承载通道后发送IAM信号给MGCF，MGCF通过Mn接口发起H.248命令控制IMS-MGW创建连接。

MGCF收到电路交换网发送的IAM信号后，MGCF产生SIPINVITE请求并发送给I-CSCF.在收到对端返回的媒体能力信息后，MGCF向IMS-MGW发起H.248命令修改连接参数，指导MGW为互通连接保留响应资源，为互通连接预留相应资源。

在收到对端返回的资源预留响应后，MGW预留所需的资源。MGCF向对端节点发送资源预留完成消息。

在收到对端发送的震铃后，MGCF发送ACM消息给电路交换网。

在收到对端发送的SIP200 OK消息后，MGCF给电路交换网发送ANM消息。

MGCF向IMS-MGW发起H.248命令启动媒体流。 MGCF向对端返回SIPACK消息。 1.4.1.2 电路交换网终呼

MGCF 收到Mi接口由BGCF来的INVITE请求后，依据被叫号码分析，转接呼叫到电路交换网域的相应节点，MGCF向IMS-MGW发起H.248命令创建媒体连接。

收到对端返回的媒体资源保留响应后，MGCF根据协商的信息向IMS-MGW发起H.248命令要求保留相应的媒体资源命令要求预留相应的媒体资源，并向对端返回响应。

在收到对端发出的资源预留确认消息后，MGCF向电路交换网发出IAM消息。

在收到电路交换网发送过来的ANM消息后,MGCF向IMS-MGW发出H.248命令启动媒体流。并向对端发出200 OK消息。 1.4.2 媒体控制功能

MGCF应该能够控制IMS-MGW中的媒体信道的连接。应用BICC协议时，支持隧道方式承载建立：快速前向建立（可选）／延迟前向建立／延迟后向建立（可选）。

1.4.3 协议转换

MGCF支持SIP与ISUP之间的协议转换。 MGCF支持SIP与BICC之间的协议转换。 1.4.4 DTMF功能

MGCF应该可以检测到IMS UA发送来的带内DTMF信号和带外DTMF信号。

MGCF应该可以检测到电路交换网终端发送来的DTMF带内信号和带外DTMF信号。 MGCF应该可以完成IMS域到电路交换网或者电路交换网到IMS域的DTMF带内和带外方式的互通转换。

MGCF根据INVITE请求中的相关指示或者根据本局配置通知IMS-MGW检测DTMF信号。

1.4.4.1 带内DTMF方式

MGCF对ISUP中继只能采取DTMF带内方式传送。

MGCF对BICC可以通过本局的配置决定使用DTMF带内方式。

在IMS域一侧，IMS-MGW检测RTP包传送上来的带内DTMF信号，通过Mn接口上报给MGCF，对于MGCF将相应DTMF数字转换为DTMF音发送出局。

在电路交换网一侧IMS-MGW检测电路上带内的DTMF的信号音。 1.4.4.2 带外DTMF方式

MGCF对BICC可以通过本局数据配置决定使用带外方式。

在IMS域一侧，一个SIPUA发送DTMF语音给IMS-MGW，IMS-MGW会通过Mn接口将该消息发送给MGCF。MGCF将发送一个APM消息给BICC网络，该APM消息包含有DTMF数字信号的信令消息、时长信息以及操作指示信息。

在电路交换网一侧，BICC网络发送APM消息给MGCF，APM消息带有DTMF数字信号的信令消息、时长信息以及操作指示信息。MGCF会通过Mn接口发送这个消息给IMS-MGW。IMS-MGW依据RFC 2833 [34]，在IMS用户平台上发送相应的DTMF数字信号的信令消息、时长信息。

1.5 IMS-MGW功能要求

在IMS系统中，MGCF和IMS-MGW的能够实现IP 多媒体核心网子系统和其它基于BICC和ISUP的传统核心网（如：PSTN、ISDN和PLMN等）之间的互通。其中IMS-MGW根据MGCF的控制提供不同的传输承载和媒体格式的转换功能。

IMS-MGW的基本功能是负责将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式。IMS-MGW能够在电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间进行转换，可以实现媒体转换、承载控制和载荷处理等功能（如：编解码转换、回声消除和会议桥等）。 IMS-MGW和MGCF之间通过Mn接口连接。IMS-MGW和CS-MGW之间通过Nb接口连接。IMS-MGW和其它网络实体的用户平面之间通过Mb接口连接。

IMS-MGW若支持2G/3G接入时，IMS-MGW应该支持2G/3G接入MGW的相关功能。 1.5.1 互通功能

1.5.1.1 和基于ISUP的PSTN/ISDN网络或PLMN网络互通

当IMS 网络和基于TDM的PSTN网络或PLMN网络互通时，用户平面的接口为TDM接口，而控制平面使用ISUP信令。

图2 IMS 网络和基于TDM的PSTN/PLMN网络互通

1.5.1.2 和3GPP承载独立的核心网络互通

当IMS网络和3GPP承载独立的分组核心网络互通时，用户平面接口为Nb接口，采用Nb 接口用户平面帧协议，而控制平面的接口为Nc接口，采用带3GPP扩展的BICC信令。

注：下图中，如果3GPP核心网络中的BICC信令是基于TDM信令网的，MGCF和移动软交换服务器之间的BICC信令的承载需要信令网关进行IP和TDM的相互转换。

图3 IMS网络和基于BICC的3GPP承载独立核心网络互通

1.5.1.3 和基于BICC的VoP 承载独立的核心网络互通（可选）

当IMS网络和基于VoP的PSTN网络或PLMN网络互通时，用户平面使用IP或ATM技术（分别对应于VoIP网络或VoATM 网络），采用标准的IETF帧格式，而控制平面采用不带3GPP扩展的BICC信令。注：下图中，如果基于BICC的VoIP核心网络中的BICC信令是基于TDM信令网的，MGCF和移动软交换服务器之间的BICC信令的承载需要信令网关进行IP和TDM的相互转换。

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