中国电信IMS网络BAC设备应用和兼容性.docx
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中国电信IMS网络BAC设备应用和兼容性
中国电信IMS网络BAC设备应用及兼容
性研究
一、组网要求
1.1BAC部署的基本要求
BAC是IMS网络中引入的接入控制设备，它连接IMS核心网与外部用户接入区域，完成IMS用户的业务接入、实现不同网络环境下用户业务的互通、保障/IMS网络安全。
BAC在IMS网络部署时，需注意BAC接入范围、BAC网络设置以及容量限制等要求，具体如下：
1）BAC接入范围：
IMS网络接入用户主要分为信任域用户、非信任域用户。
若接入网元部署在运营商可控的局端或接入网机房，则为可信任域用户，主要通过CN2私网接入，采用方式为：
FTTN方式、FTTO方式、电信局管控FTTB方式等，信任域用户无需接入BAC，直接接入IMS网络；若接入网元部署在用户侧或不可控小区楼道机房，则为非信任域用户，主要通过Internet网络、移动PS域数据网、省城域网等接入，采用方式为：
Internet、FTTH和其他FTTB等，只有非信任用户接入必须经过BAC接入IMS网络。
2）BAC网络设置要求：
BAC在网络部署时，不区分SIP和H.248接入，其类别主要分为固定BAC接入、漫游BAC接入。
⏹固定BAC接入：
主要以本地网为单位部署，若用户数不达到起设门限的本地网原则上不设置BAC，其业务由其他大本地网BAC承担（大区部署）。
⏹漫游BAC接入：
可漫游终端（SIP软终端、C网分组域）统一通过省会一对专用的漫游BAC接入，根据业务量大小可独立设置或与省会固定BAC合设。
3）BAC容量限制要求
BAC容量起设门限为10万注册用户，最大主用用户容量为:
40万注册用户；最大设备容量为：
50万注册用户。
4）虚拟BAC基本使用原则
⏹SIP及H.248用户通过同一台BAC接入，采用虚拟BAC方式从逻辑上进行业务隔离。
⏹新建IMS网络和原有NGN网络通过同一台BAC接入，采用虚拟BAC方式从物理上进行网络隔离。
⏹不同本地网用户共用一台BAC，则可采用虚拟BAC方式分域接入。
5）BAC疏通媒体流要求
IMS域内非信任终端的话务媒体流：
BAC内部话务直接在BAC疏通，不通过CE转接。
同城BAC间话务，通过CE转接。
长途BAC间话务通过CE、PE转接。
1.2各类IMS用户接入BAC的组网方式
经过BAC接入IMS网络的主要为非信任域用户，非信任域用户接入方式也是多种多样：
角度
类型
协议类型
SIP、H.248等
接入方式
xPON、AG、IP-PBX等
形态的终端类型
POTS话机、SIP话机、PC软终端、IPTV、手机、数据卡等
1）固定接入BAC组网方式
（1）FTTX（H）POTS终端用户接入（H.248协议接入）
（2）FTTX（H）SIP软/硬终端用户接入（SIP协议接入）
（3）INTNETSIP软/硬终端用户接入（SIP协议接入）
（3）IPPBX（SIP协议接入）
2）移动接入BAC组网方式
（1）EVDOPS域接入
（2）公网SIP软终端接入
3）多媒体BAC组网方式
1.2.1移动C网用户PS域接入
EV-DO手机通过PDSN设备连接到BAC，再由BAC接入IMS网络。
实施的业务主要为：
手机VT业务。
1.2.2固网E家用户接入
固网E家基于中国电信定制的宽带多媒体终端，对于彩色E家用户的接入，可以通过LAN或者FTTX或者XDSL等方式进行接入到IMS网络。
对于入户端为LAN或者FTTH方式入户，彩色E家终端直接通过LAN口接入到IMS网络；对于入户端为双绞线入户，连接ADSL猫，下连彩色E家终端。
1.2.3多媒体视频会议用户的接入
MS融合视屏会议用户接入提供包括语音、视频、数据会议于一体的融合会议，并能将所有的通信终端加入会议，用户通信终端包括IMS软/硬终端、VT手机终端、高清视频IPTV终端等，用户通信终端通过BAC接入至IMS网络使用融合视屏会议系统。
1.2.4企业IPPBX的接入
企业IPPBX经过SBC设备注册接入IMS网络，由IMS网络为用户提供固定移动融合业务和其他增值业务。
IMS网络针对IPPBX提供通配注册、隐式注册集等多种方式PBX注册方式，通过提供BusinessTrunking等功能实现对IPPBX的可控可维可管能力。
1.3BAC对DNS的要求
1.3.1终端接入BAC的选择要求
IMS终端通过直接配置BAC的IP地址访问BAC。
随着业务发展，该方式不适用于终端的漫游，同时也不利于IMS的网络安全。
因地在IMS部署时，要求IMS终端通过域名解析的方式获取BAC地址以实现到BAC的就近接入，即由IMS终端管理平台或ITMS平台下发BAC域名给固定终端，由DNS服务器解析后向终端返回BAC地址。
DNS平台以省为单位集中部署，各省在建设中充分考虑与现有平台共用；
1.3.2BAC对DNS域名的要求
（1）固网接入BAC对DNS域名的要求
对于SIP终端等固网接入终端，BAC采用按本地网进行命名域名，其命名规则：
xxxyy.地市拼音简写.归属网络域名。
其中：
Xxxx：
代表网元编号，为BAC；
yy：
代表设备的编号，当本地网有多个行政区时，编号应体现出本地的不同行政区域
地市拼音简写：
本地网的拼音
BACXX.地级市拼音简写.省市拼音简写.CTCIMS.CN，适合按本地网部署，如：
杭州的行政区的第一个BAC标识为：
bac01.hz.zj.ctcims.cn。
（2）漫游接入BAC对DNS域名的要求
对于互联网及CTWAP等有漫游需求的SIP软终端及移动终端，统一接入配置省中心的BAC，BAC域名统一配置为BAC.CTCIMS.CN。
1.4BACIP承载网接入要求：
1.4.1BACIP分配要求
1、BACVPN接入要求
BAC各个接口的IP接入具体要求如下：
编号
BAC接口类别
IPVPN名称
IP地址用途
1
BAC对内接口
IMSCE的CDMA-NGNVPN
IMS接入层IP地址
2
BAC对外公网接口
1）IMSCE的CDMA-P1-0VPN
2）191VPN
各省从Apnic申请的公有地址
3
BAC与移动增值业务互通对外接口
IMSCE的CDMA-P1-1VPN
使用PI-1业务平台地址段
4
管理口
IMSCE的CDMA-NGN-MGNTVPN
IMS网元管理地址
BAC使用的IP承载网VPN
⏹CDMA-P1-0VPN:
用于实现BAC与公网接入（例如ADSL、PON、3G/WLAN）的硬终端或者软终端之间的互通，IMS业务门户portal页面与用户之间的公网互通也通过该VPN承载
⏹IMSCE的CDMA-P1-1VPN：
用于实现IMS系统与电信移动网增值业务之间的互通，主要承载增值业务，增值业务合作伙伴的网络通过CT190VPN接入到PI-1VPN，如CTWAP接入。
⏹CDMA-NGNVPN：
用于实现IMS与移动软交换和固网软交换的互通
⏹CDMA-NGN-MGNTVPN：
用于实现IMS设备与网管系统的互通。
⏹191VPN：
在MCE网络和CN2部署，用来承载在城域网内固定接入的用户非可信终端产生的流量，以省为单位进行组网，为星型结构
2、BACIP地址分配要求
BAC设置IP地址时，需遵循以下原则：
1）为实现BAC的就近选择
BAC的对外业务地址在全网使用anycast地址，对于相同用途的BAC簇的anycast地址，不同省份地市之间，使用相同业务地址，以使网络进行最近路由查找；对于一个簇内不同的BAC，则使用不同的业务地址，保证簇内的每一个BAC的业务地址唯一。
2）IP地址统一规划
对于PI-0和PI-1VPN的BAC对外业务地址由集团统一进行规划和分配，对于191VPN的BAC对外业务地址由各省进行规划和分配，不同VPN内的BAC簇规划不同的对外业务地址，通过BAC对外业务地址anycast的方式实现漫游用户对BAC的就近选择。
3）为实现全网漫游，各省投入使用的BAC对外业务地址应保持一致
⏹互联网接入时，BAC对外IP地址要求
集团规划118.85.214.0/24这段地址做为全网用于互联网接入的BAC对外业务地址，为保证安全性BAC簇中的多台BAC会采用两个不同机房进行分别部署，为实现机房路由的最优引导，把BAC对外业务地址段分成两段，分别是118.85.214.0/25和118.85.214.128/25，在分配BAC地址时，应同时在两段地址中顺序分配。
BAC对外业务地址包括媒体地址和信令地址，为了保证路由统一118.85.214.0/25和118.85.214.128/25各分成两段，每半个C的前一半为信令地址，后一半为媒体地址。
具体为118.85.214.0/26和118.85.214.128/26为信令地址，118.85.214.64/26和118.85.214.192/26为媒体地址。
在试点中，分配118.85.214.1、118.85.214.2、118.85.214.129和118.85.214.130做为全网的BAC对外业务地址。
由于一个信令地址可以分配多个媒体地址，根据业务量进行配置，保证不同的信令地址分配不同的媒体地址
⏹CTWAP接入时，BAC对外IP地址要求
集团规划10.235.255.0/24这段地址做为全网用于互联网接入的BAC对外业务地址，为保证安全性BAC簇中的多台BAC会采用两个不同机房进行分别部署，为实现机房路由的最优引导，因此把BAC对外业务地址段分成两段，分别是10.235.255.0/25和10.235.255.128/25，在分配BAC地址时，应同时在两段地址中顺序分配。
BAC对外业务地址包括媒体地址和信令地址，为了保证路由统一10.235.255.0/25和10.235.255.128/25各分成两段，每半个C的前一半为信令地址，后一半为媒体地址。
具体为10.235.255.0/26和10.235.255.128/26为信令地址，10.235.255.64/26和10.235.255.192/26为媒体地址。
在试点中，分配10.235.255.1、10.235.255.2、10.235.255.129和10.235.255.130做为全网的BAC对外业务地址。
由于一个信令地址可以分配多个媒体地址，根据业务量进行配置，保证不同的信令地址分配不同的媒体地址。
⏹固网接入时，BAC对外IP地址要求
参照互联网和CTWAP方式下BAC的对外业务地址的分配策略由各省进行固定接入终端BAC的对外业务地址的规划和分配。
建议省内进行统一规划和分配，以本地网为单位进行分配IP地址。
1.4.2各IMS终端访问BAC的IP接入方案
⏹移动终端，属于非可信终端，对于互联网接入的SIP软终端及通过CTWAP、CTNET等方式接入的移动终端，在省中心集中配置1套或多套BAC（简称为省中心BAC）。
为支持终端的漫游，BAC域名统一配置为BAC.CTCIMS.CN。
其中互联网SIP软终端通过城域网公网IP方式访问省中心BAC，由各省的163DNS解析获取BAC地址，就近接入BAC簇。
通过CTWAP、CTNET等方式接入的移动终端通过CDMA综合承载网络接入省中心BAC，由CN2DNS解析得到BAC地址，就近接入BAC簇。
⏹对于非可信的固定用户硬终端，包括各种E家终端、SIP软/硬终端布放在客户侧（用户家庭或政企自有机房）存在安全风险。
在规模部署后根据业务需求以本地网为单位部署BAC，终端通过191VPN访问BAC。
IMS固定终端需要支持紧急呼叫，实现机制是：
对非可信终端，为不同区域用户分配不同的BAC接入地址，IMS核心网根据不同的BAC接入地址判别紧急呼叫如何接续；对可信终端，可以通过统一规划分配独立的IP地址段，并且将IP地址段同紧急呼叫台的位置关联，以实现通过IP地址判别紧急呼叫如何接续。
非可信固定终端主要通过DNS域名解析的方式获取BAC接入地址，即IMS终端管理平台或ITMS平台下发BAC域名给固定终端，DNS解析后返回BAC地址给终端。
IMS终端管理平台或ITMS平台根据终端所属行政区域信息，下发BAC域名给终端，域名格式为：
BACXX.地级市拼音简写.省市拼音简写.CTCIMS.CN。
1.4.3BAC的IP组网方案要求
部署于本地层面的BAC设备主要有三种IP组网方式
⏹方式一：
BAC直连SR，跨域VPN实现到CN2的接入
BAC直连SR，通过城域网与CN2的跨域VPN实现到CN2的接入。
此方式下，无需部署CE设备，BAC只连SR，统一出口，结构整洁，且有利于提高城域网利用率，但上行流量会增加城域网内以及城域网与CN2间的跨域流量，且跳数增多，并需部署跨域VPN，维护排障相对困难；另外如果CE设备的AS号与城域网的AS号相同，在配置时还应考虑启用ASOverride。
该方式适合具备跨域VPN部署条件的城域网，且在BAC分布部署时优势较大。
⏹方式二：
BAC双挂SR和CE，通过CE直接接入CN2PE
BAC双挂SR和CE，通过CE直接接入CN2PE。
此方式在软交换设备接入中已有较多应用，BAC分网接入，上下行流量清晰，且网络配置相对简单，且有利于对BAC及其接入的统一管理。
但由于需部署CE，在BAC数量较多、站点不集中的情况下，会带来一定维护和投资压力。
因此，该方案适合BAC集中部署或可利用原有CE综合承载的城域网。
⏹方式三：
BAC直接通过CE接入CN2PE
对于按大区集中部署BAC的省份，建议BAC通过CE接入CN2PE，非可信终端通过跨域VPN（硬终端）或NativeIP（软终端）方式接入。
⏹总结分析
方式选型
优点
缺点
适合场合
方式一：
BAC直连SR，跨域VPN接入
1、统一出口，结构整洁;
2、且有利于提高城域网利用率
1、增加城域网内以及城域网与CN2间的跨域流量；
2、跳数增多，维护排障相对困难
1、具备跨域VPN部署条件的城域网
2、BAC分布式部署
方式二：
BAC双挂SR和CE，接入CN2
1、上下行流量清晰
2、网络配置相对简单
3、有利于对BAC及其接入的统一管理
1、需部署CE
1、BAC集中式部署
2、可利用原有CE综合承载的城域网
方式三：
BAC直接通过CE接入CN2PE
1、统一出入口，结构整洁;
1、增加城域网内以及城域网与CN2间的跨域流量；
2、跳数增多，维护排障相对困难
适合大区制BAC集中式部署
1.5BAC容灾组网要求
1.5.1BAC容灾组网的总体要求
为了保证网络和业务的安全性，要求BAC的组网符合下面的原则：
（1）同局点内BAC采用双机热备或者单机双板方式，保障本局内的容灾和安全的。
（2）不同局点间BAC采用1+1互备方式。
互备的一对BAC设备容量要完全一致，正常工作时负荷尽量接近。
同一本地网不同互备组间的BAC容量尽量接近。
（3）配对BAC至P-CSCF（I-CSCF）之间采用相关配对机制，配对BAC与一对P-CSCF（I-CSCF）相关对应配对。
同时BAC选择P-CSCF优选域名查询方式。
1.5.2双机热备份模式下BAC组网要求
1、同局点双机热备份组网要求
同局点双机热备份的组网要求具体如下：
1）同一个局点的两个BAC对外采用相同的业务IP地址；
2）两个BAC间要求进行动态数据实时相互同步；
3）双机热备份期间，两个BAC采用负荷均衡的配置方式，将接入用户均衡分配到两台设备上，在正常情况，两台设备各自处理自己的业务；
4）BAC主备倒换过程要求不影响接入用户业务的使用，即当一台BAC设备出现故障失效时，另外一台BAC设备能实时接管业务，用户无感知，不需要重新注册。
2、不同局点双机热备份组网要求
1）1+1互备组网单IP方式
⏹组网要求：
（1）设备内部可以一一对应地划分多组虚拟BAC，每组虚拟BAC可以有独立的主备用的状态，每两组虚拟BAC设备组成的一个群组（形成容灾主备关系），对用户侧呈现同一个IP地址；
（2）不同局点之间的BAC设备可以进行用户注册数据的同步，数据同步内容包括：
用户的注册、呼叫等数据。
当用户注册的主用BAC设备故障失效后，备用设备或备用虚拟BAC即可接管业务，不需要用户重新注册。
⏹设备配置的要求
BAC成对设置，每对BAC之间为互备方式；一对中的一个BAC又划分为2个分组，定义为“子BAC”，子BAC之间起路由协议，例如第一对BAC中的BAC1划分2个子BAC为BAC1-1、BAC1-2；BAC2划分为BAC2-1、BAC2-2，子BAC之间起VRRP，每对BAC分配2个IP地址（BAC1-1与BAC2-1对子BAC分配的地址为IP1；BAC1-2与BAC2-2对子BAC分配的地址为IP2），这样BAC的分组保证了一对互备的BAC平时都处在工作状态。
表:
BAC互备组网单IP方式下SIP用户配置实例
片区名称
归属BAC
BAC分组
IP地址
BAC域名
主用BAC
备用BAC
片区1
BAC1
BAC1-1
IP1
BAC01.XX.CTCIMS.CN
BAC1-1
BAC2-1
BAC2
BAC2-1
IP1
片区2
BAC1
BAC1-2
IP2
BAC02.XX.CTCIMS.CN
BAC2-2
BAC1-2
BAC2
BAC2-2
IP2
2）1+1互备组网双IP方式
⏹组网要求：
（1）设备内部可以一一对应地划分多组虚拟BAC，每组虚拟BAC设置为独立的主备用的状态，每两台虚拟BAC组成的一个群组（形成容灾主备关系），对用户侧呈现IP地址时，每个虚拟BAC组均配置一个IP地址；
（2）不同局点之间的BAC设备不进行用户注册数据的同步，因此当用户注册的主用BAC设备故障失效后，需要用户重新注册到备用设备才能完成业务的接管。
⏹设备配置的要求
BAC成对设置，每对BAC之间为互备方式；一对中的一个BAC又划分为2个分组，第一对BAC中的BAC1划分2个子BAC为BAC1-1、BAC1-2；BAC2划分为BAC2-1、BAC2-2。
每个子BAC均分配一个IP地址，如BAC1-1地址为IP1；BAC1-2地址为IP2；BAC2-1地址为IP3；BAC2-2地址为IP4；其中BAC1-1与BAC2-1形成容灾主备关系，BAC1-2与BAC2-2形成容灾主备关系
表:
BAC互备组网双IP方式下SIP用户配置实例
片区名称
归属BAC
BAC分组
IP地址
BAC域名
主用BAC
备用BAC
片区1
BAC1
BAC1-1
IP1
BAC01.XX.CTCIMS.CN
IP1
IP2
BAC2
BAC2-1
IP2
片区2
BAC1
BAC1-2
IP3
BAC02.XX.CTCIMS.CN
IP4
IP3
BAC2
BAC2-2
IP4
3）不同局点容灾组网的分析及实施要求
⏹分析
不同局点BAC互通组网主要存在两种方案，1）单IP方式；2）双IP方式，具体分析如下：
组网方式
优点
缺点
单IP方式
1）配对容灾BAC发生容灾切换时，接入用户无需重新发起注册，不中断业务。
2）对接入网DNS来说，实现较为简单
由于启用路由协议，对承载网的要求较高，有可能会产生“双主”情况。
需要对BAC容灾机制进行完善。
双IP方式
1）对IP承载网的要求较低，功能实现较为简单。
1）容灾切换时，接入用户需要重新发起注册，中断业务。
⏹使用建议
由于中兴、华为、阿朗等厂家在部署该功能方面存在一定差异，且部分厂家尚未完成该功能的开发，且承载网存在一定协议兼容性问题，建议在不同局点实施容灾热备份时，优先推荐采用双机热备双IP方式。
1.5.3容灾组网下接入网DNS的配置要求
1）一次域名地址解析请求可以根据预定比例返回不同IP地址组合列表，比例可配
2）IP地址组合列表可以是指定的IP地址序列，或是按指定的若干个IP地址自动随机生成的序列，随机生成的序列时应确保所有IP地址在不同位置出现的概率均衡；
3）支持终端采用SRV查询主机名和端口，然后再根据主机名查询A地址，SRV查询可配置优先级和权重。
举例说明：
接入网DNS给IMS用户返回一对BAC的2个IP地址，首选IP1，次选IP2。
但为了满足配对BAC之间负荷分担的目的，DNS对同一域名下内的用户根据采用轮循方式（第一次返回IP1,IP2….;第二次返回IP2,IP1….）。
例如奇数解析域名BAC的用户返回IP1、IP2，偶数解析域名BAC的用户返回IP2、IP1。
以实现不同局点的负荷分担组网和容灾负荷均衡
1.5.4BAC与P-CFCS之间容灾要求
对于BAC来言，P-CSCF的网络结构主要采用两种方式，即准POOL方式和负荷分担方式，具体实施情况主要有现网实际情况决定。
一般而言，当P-CSCF的个数超过3个时，推荐采用准POOL方式，若P-CSCF的个数低于3个时，推荐采用负荷分担方式。
当P-CSCF采用准POOL方式时，BAC需具备的容灾能力要求如下：
1）在正常初始注册状态下，DNS返回给BAC的所有P-CSCF设备的主机名，采用相同优先级，BAC在返回的可用设备列表中根据权重随机选择一个P-CSCF设备。
从大概率而言，BAC对P-CSCF实现负荷分担功能。
2）当用户注册的P-CSCF出现故障失效，对于已经注册的用户发起重注册请求时，BAC支持根据用户注册的P-CSCF主机名进行SRV查询，以确保容灾后的准POOL剩下设备的负荷均衡。
3）BAC应能放通从非用户注册的P-CSCF（接管P-CSCF）过来的呼叫，可通过信任列表进行配置放通P-CSCF设备。
4）在BAC检测P-CSCF故障过程中，BAC对于到故障P-CSCF的消息请求不响应，要求BAC此时检测时间应小于终端到BAC的检测时间；在BAC确认P-CSCF故障后，将用户的请求消息发送至可用P-CSCF。
可用P-CSCF主要通过初始注册时DNS返回BAC的P-CSCF服务优先列表。
当P-CSCF采用负荷分担方式时，BAC需具备的容灾能力要求如下：
1）在正常初始注册状态下，DNS返回BAC的所有P-CSCF设备的主机名，随机排序优先级别，如DNS给BAC1返回主用IP1（P-CSCF-A1的IP地址）、备用IP2（P-CSCF-A2的IP地址），给BAC2的返回主用IP2（P-CSCF-A2的IP地址）、备用IP1（P-CSCF-A1的IP地址）。
从大概率而言，BAC对P-CSCF实现负荷分担功能。
2）当用户注册的P-CSCF出现故障失效，对于已经注册的用户发起重注册请求时，BAC直接将重注册请求消息发送至备用P-CSCF。
3）BAC应能放通从非用户注册的P-CSCF（接管P-C
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