CM-IMS視頻會議技術

甘亮 彭巍 解焱陸 楊波 尼凌飛

（中國移動通信有限公司研究院 北京 100053）

1 視頻會議技術發展

隨著音視頻處理技術、通信技術和互聯網技術的飛速發展，視頻會議成為了當前業界備受關注的熱點業務。據市場數據顯示，2008年中國視頻會議市場規模已達到37.4億元，并以每年20%的速度遞增。

隨著時代的發展和社會的進步。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，成為會議業務發展的瓶頸。高清視頻會議的出現，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視頻會議是傳統視頻會議技術的代表，由ITU于1996年發布，能提供語音、視頻、數據的融合會議解決方案。H.323 V1版本的應用以語音通信為唯一的目標，從1998年起至2000年，ITU依次發布了H.323的V2、V3、V4版本，添加了在很多重要領域的擴展和改進，其中包括對視頻會議、數據會議的支持。2007年后支持H.264 720P/1080P的H.323高清視頻會議系統也開始得到廣泛運用。H.323視頻會議的主要缺點在于系統較封閉，一般部署在企業網內，不與運營商的網絡互聯互通，會議參與方需采用專用的H.323會議終端，不支持多種類型的終端接入。

圖1 視頻會議技術演進

IMS是下一代網絡演進的核心技術，基于中國移動CM-IMS的視頻會議在全面支持語音、視頻、數據會議和高清會議功能的同時，有效解決了傳統H.323會議系統互通性差、終端要求高、業務可擴展性低等問題，成為中國移動視頻會議發展的主流技術。CM-IMS的視頻會議與傳統的H.323會議相比，具有如表1所示技術優勢。

2 當前視頻會議業務需求分析

視頻會議市場的業務需求主要包括如下。

（1）會議高清化需求：政府、金融、電力等高端客戶對視頻會議的圖像清晰度和呈現效果提出了更高的要求，以滿足高端會議、培訓和交流的需求；

（2）軟件視頻會議需求：中小企業已成為視頻會議市場新的增長點，但由于資金少、缺乏專業維護人員、會議使用率不高，中小企業傾向于使用基于PC客戶端的視頻會議，同時兼顧即時消息、文件傳輸、文檔共享、電子白板等協同辦公的需求；

（3）多樣化終端接入需求：除了支持傳統的會議硬終端外，還需要支持PC客戶端、固定電話、視頻終端、2G/TD手機等多種類型終端，滿足客戶隨時、隨地采用不同終端使用或接入視頻會議的需求；

（4）互聯互通需求：視頻會議系統與運營商不同網絡實現互聯互通，運營商網絡中的終端用戶能夠接入客戶使用的視頻會議系統，例如TD手機終端通過3G網絡接入基于CM-IMS的視頻會議系統。同時，客戶希望自建的H.323會議系統、H.323終端能夠與CMIMS網絡和基于CM-IMS的視頻會議系統互通；

（5）多種運營模式需求：托管模式：客戶租賃使用運營商視頻會議系統，在客戶側部署會議終端，適用中小客戶；入駐模式：采用轉售或租賃方式讓視頻會議系統入駐客戶側，運營商提供會議系統與大網的互通，適合大客戶。

3 中國移動CM-IMS視頻會議技術方案

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新后提出的。基于CM-IMS的視頻會議優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、視頻和數據會議功能，對3GPP標準定義的AS與MRFC之間的Cr接口進行了完善，并提出了不同業務部署模式的技術方案和與其它網絡互聯互通的技術方案。

3.1 總體功能要求

表1 CM-IMS視頻會議和傳統的H.323視頻會議比較

中國移動CM-IMS視頻會議技術方案有以下總體功能要求。

（1）高清化，“面對面交流”的真實感覺：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。在QoS方面通過在傳輸承載層引入DiffServ等技術，保證承載網傳輸媒體報文時做到延時小，抖動少，丟包率低。同時，對于高端客戶，通過專業的會場和燈光布置，使與會者在會議中浸入感強，有面對面、身臨其境之感；

（2）業務融合，固定移動融合，多終端接入：不僅實現音頻，視頻和數據的業務融合，而且實現固網和移動核心網絡的融合。無論是會議終端、固網終端、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。真正實現同一個會議，不同的終端接入；

（3）方便的Web方式會議操作，支持ICT應用集成：可以通過Web瀏覽器對會議進行管理和控制，與傳統電信會議相比，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應用和傳統會議業務結合起來；

（4）運營模式靈活：根據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。如圖2所示。

圖2 入駐和托管模式兩種運營模式

3.2 系統架構

圖3 CM-IMS視頻會議系統架構

圖4 CM-IMS視頻會議平臺內部結構

CM-IMS視頻會議系統架構如圖3所示，主要包括視頻會議業務平臺、CM-IMS Core（I/S-CSCF、P-CSCF、HSS）、群組管理業務平臺、短信網關、計費系統、網絡管理系統、業務管理系統和用戶終端等。

CM-IMS視頻會議業務平臺是CM-IMS視頻會議系統中的核心設備，提供視頻會議業務功能，包括音頻、視頻、數據協同業務功能，與短信網關互通和其它網元互通。CM-IMS視頻會議平臺的內部結構如圖4所示。

會議中心（focus）是視頻會議AS的核心控制模塊，分為會場控制、媒體控制、用戶控制3個模塊。負責維護會議中每個參與者之間的信令關系，確保每個參與者都能夠收到媒體流，也執行會議策略、獲得通知會議的狀態事件。

策略控制（Policy Control）負責配置加載會議策略，由中心負責執行這些策略。對于影響會場信息狀態的變化將需要通過會議通知服務告知其訂閱者。

會場信息發布（Notification）負責將會議的狀態、會議成員的加入/退出等會議事件進行通知。

Portal負責完成用戶業務訂購管理、會議控制和訪問配置會議策略。

媒體資源服務模塊（MRS）負責對于不同類型的會議，提供相應的音頻、視頻、數據等媒體資源。根據MRS提供會議能力的不同，可以分為網真會議、高清會議、標清會議及數據會議等不同的MRS類型。

3.3 典型業務流程

CM-IMS視頻會議的典型業務流程如圖5所示。會議主持人首先向CM-IMS會議平臺以即時方式發起創建會場，之后主持人通知并成功將UE#1加入本會場。

1-2：向會議平臺發送創建會場申請，會議平臺創建會場，并通知主持人；

3：主持人向會議平臺發送邀請UE#1加入本會場的申請；

4：會議平臺經由SCSF向UE#1發起INVITE,不帶SDP；

5：UE#1通過183消息回復它的媒體能力；

6：會議平臺向UE#1 回復PRACK消息，攜帶協商后的SDP；

7：UE#1振鈴，發送180消息至會議平臺；

8：UE#1摘機，會議主持人和UE#1通過會議橋開會。

圖5 CM-IMS視頻會議典型業務流程

3.4 組網方案

3.4.1 組網模式

中國移動CM-IMS視頻會議系統提供托管模式及入駐模式兩種組網模式，根據用戶及業務開展的需要，可以靈活組網。

（1）托管模式：在托管組網模式下，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。

圖6 視頻會議MRS入駐客戶

（2）入駐模式：視頻會議MRS入駐適用于規模較大客戶，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。由于用戶簽約數據、業務數據和會議控制在運營商側，對客戶有較好的控制權。

運營商CM-IMS網絡與企業網絡之間部署A-SBC，實現會議終端接入控制，以及網絡間信令和媒體的穿越。同時需部署I-SBC實現企業側MRS與CM-IMS的互通控制，以及信令和媒體的穿越。A-SBC和I-SBC需要判斷會議終端是否與MRS屬于同一個企業網絡，從而決定是否采用媒體下沉方式，即會議終端與MRS之間直接建立媒體連接，不通過SBC代理。

圖7 典型的CM-IMS視頻會議系統的Cr接口流程

3.4.2 組網關鍵技術點

3.4.2.1 Cr接口開放

視頻會議AS與MRS間的接口稱為Cr接口，3GPP推薦了VoiceXML、CCXML、MSML和SCXML等協議，這些協議主要針對的是普通的音視頻會議系統，對數據會議、高清視頻會議和輔視頻等增強型視頻會議功能支持有限。

為支持視頻會議系統靈活組網和部署需求，要求將Cr接口開放。中國移動CM-IMS視頻會議系統在參考以上協議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、數據會議和輔視頻等功能。

典型的CM-IMS視頻會議系統的Cr接口流程如圖7所示。

3.4.2.2 網絡互通

（1）與中國移動TD網絡互通：在CM-IMS與TD網絡互通點設置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網絡互通：在CMIMS網絡中建設IBCF、IBGP和IWF網元，實現與集團客戶的H.323網絡互通。其中，IBCF和IBGP是運營商CM-IMS網絡與其它SIP、H.323網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協議之間的互通。