1、IMS基礎(chǔ)知識及重慶移動CM-IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)介紹,汪 小 平 三營網(wǎng)絡(luò)服務(wù)處 Mobile:E-mail: ,課程內(nèi)容,IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) IMS設(shè)備接口和協(xié)議 IMS用戶標識 IMS業(yè)務(wù)模式 IMS典型流程 重慶移動IMS組網(wǎng)方案,3,IMS是什么?,IMS：IP Multimedia Subsystem IP = 基于IP的傳輸 基于IP的會話控制 基于IP的業(yè)務(wù)實現(xiàn) Multimedia = 語音、視頻、圖片、文本等多種媒體的組合 支持多種接入方式，各種不同能力終端 Subsystem = 依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 無線網(wǎng)絡(luò)把PS/GPR

2、S網(wǎng)絡(luò)作為承載網(wǎng)絡(luò) 固定網(wǎng)絡(luò)把基于固定接入IP系統(tǒng)作為承載網(wǎng)絡(luò),IMS（IP Multimedia Subsystem-IMS），由3GPP在R5階段引入，疊加在PS域上，目的是在基于全IP的網(wǎng)絡(luò)上為移動用戶提供多媒體業(yè)務(wù),IMS系統(tǒng)架構(gòu),UE,Application (SIP/OSA AS,CAMEL SE),AS,SIP AS,OSA-SCS,IM-SSF,CSCF,P-CSCF,S-CSCF,I-CSCF,MGCF,SGW,BGCF,SLF,MRFC,MRFP,IM-MGW,PDF,SGSN,RAN,承載層,控制層,固網(wǎng)接入,UE,Wimax/WiFi,UE,BAS,WAG/ AGW,C

3、S Networks (PSTN/SS, PLMN),業(yè)務(wù)層,ISC,AGCF,AG,POTS,PDSN,RAN,UE,NASS,SBC,業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò) 主要是應(yīng)用服務(wù)器，用于向IMS用戶提供各種增值業(yè)務(wù)，目前在IMS域中主要有三種業(yè)務(wù)提供方式：SIP-AS提供方式、Parlay網(wǎng)關(guān)提供、SCP提供,IP-CAN網(wǎng)絡(luò) IP連通網(wǎng)絡(luò)，提供IP接入承載，可以是任意的IP網(wǎng)絡(luò)，包括CDMA PS域、WCDMA PS域、WIMAX、WIFI、固定寬帶接入等,IMS核心網(wǎng) 這部分是系統(tǒng)主要要實現(xiàn)的部分，主要完成IMS用戶管理、網(wǎng)間互通、業(yè)務(wù)觸發(fā)等處理，主要由P/I/S-CSCF網(wǎng)元、SLF/HSS、BGCF、

4、MRFC/MRFP等網(wǎng)元構(gòu)成,互通域 包含SGW、MGCF/MGW等實體，用于IMS域業(yè)務(wù)域傳統(tǒng)的PSTN、PLMN等網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,IMS邏輯實體分類,IMS網(wǎng)元功能的邏輯架構(gòu)，可根據(jù)實際部署需要，進行合設(shè),IMS邏輯功能網(wǎng)元,Proxy (P)-CSCF： UE到網(wǎng)絡(luò)的第一個連接點 建立同終端間的安全聯(lián)盟（SA） PDF功能：基于業(yè)務(wù)的SDP，完成授權(quán)承載資源和QoS管理 SIP 頭壓縮 承載、控制綁定及QoS資源的打開與關(guān)閉 Interrogating (I)-CSCF： IMS系統(tǒng)對外的聯(lián)系點 THIG功能：隱藏IMS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部拓撲信息 S-CSCF分配功能 被叫S-CSCF定位功能 S

5、erving (S)-CSCF： 用戶的Registrar，負責(zé)用戶的注冊 負責(zé)用戶的鑒權(quán)、授權(quán) 負責(zé)用戶的業(yè)務(wù)控制和觸發(fā)，與業(yè)務(wù)層進行交互,S-CSCF,P-CSCF,S-CSCF,S-CSCF,I-CSCF,IMS邏輯功能網(wǎng)元,HSS: (Home Subscriber Server) 存儲IMS用戶的簽約數(shù)據(jù)、Service Profile、位置信息、鑒權(quán)信息等 也可提供傳統(tǒng)的HLR功能：CS簽約數(shù)據(jù)、PS簽約數(shù)據(jù) 接口：Diameter(IMS)、MAP(CS/PS) SLF：(Subscription Locator Function) 根據(jù)SIP URI定位HSS 需要訪問HSS的

6、實體均需調(diào)用 單一HSS環(huán)境不需要SLF,IMS邏輯功能網(wǎng)元,BGCF: (Breakout Gateway Control Function) 為被叫出IMS網(wǎng)絡(luò)（如：PSTN/CS）選擇適當?shù)某隹邳c 若被叫和IMS同網(wǎng)，則選擇本網(wǎng)的一個MGCF 若被叫非本網(wǎng)，則交給另一個網(wǎng)絡(luò)接口的BGCF 需要維護或訪問網(wǎng)絡(luò)接口拓撲信息、出口策略數(shù)據(jù)庫 MGCF: (Media Gateway Control Function) IMS控制面與傳統(tǒng)PSTN/CS網(wǎng)絡(luò)的互通點 控制IMS-MGW，以完成媒體面的互通：H.248 IMS側(cè)：與I/S-CSCF互通 PSTN/CS側(cè)： SIP到BICC/ISUP

7、協(xié)議轉(zhuǎn)換 IM-MGW: (IMS Media Gateway) IMS媒體面與傳統(tǒng)PSTN/CS域的互通點 接受MGCF控制：H.248 提供聲碼器、回聲消除、通知音、DTMF、會議橋等資源,SG,MGCF,TDM PBX,PLMN|PSTN,Media Gateway,SS7,MGC,BGCF,S-CSCF,I-CSCF,SIP,H.248,IMS邏輯功能網(wǎng)元,MRFC: (Multimedia Resource Function Control) IMS域內(nèi)部的媒體控制資源功能 維護、控制MRFP中的媒體資源：H.248 與S-CSCF互通，間接接受AS的控制 MRFP: (Multim

8、edia Resource Function Processor ) 媒體資源功能 IMS域內(nèi)部的媒體資源功能 接受MRFC控制：H.248 提供聲碼器、通知音、會議橋等資源,Access Network,User Equipment (UE),IMS App,IMS App,IMS App,MRFC,MRFP,S-CSCF,MRFP,MRFP,IMS業(yè)務(wù)觸發(fā)在S-CSCF實現(xiàn) 業(yè)務(wù)觸發(fā)通過iFC機制實現(xiàn)動態(tài)業(yè)務(wù)觸發(fā) AS完成業(yè)務(wù)邏輯后將請求返回給S-CSCF以進行后續(xù)觸發(fā),IMS邏輯功能網(wǎng)元,IMS其他邏輯功能網(wǎng)元,SBC: Session Border Control 位于IMS核心網(wǎng)絡(luò)邊

9、緣，作為IMS核心網(wǎng)的信令代理和媒體代理，主要目的是隔離接入網(wǎng)和IMS核心網(wǎng)，實現(xiàn)公私網(wǎng)穿越、NAT穿越、防火墻穿越、QOS控制、網(wǎng)絡(luò)安全等功能 DNS、ENUM Server： DNS (Domain Name System)：服務(wù)器負責(zé)URL地址到IP地址的解析，可以直接借助Internet公網(wǎng)上的分層DNS Server，也可直接在網(wǎng)內(nèi)新建DNS服務(wù)器 ENUM (E.164 Number URI Mapping)服務(wù)器負責(zé)電話號碼到URL的轉(zhuǎn)換,課程內(nèi)容,IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) IMS設(shè)備接口和協(xié)議 IMS用戶標識 IMS業(yè)務(wù)模式 IMS典型流程 重慶移動IMS組網(wǎng)方案,IMS主要接口和參考

10、點,Diameter協(xié)議與SIP協(xié)議一起成為IMS系統(tǒng)的兩大核心協(xié)議,P-CSCF接口與協(xié)議,P-CSCF(Proxy-CSCF，代理CSCF) （續(xù)） P-CSCF接口與協(xié)議,Gm接口用于UE和P-CSCF之間的通信，采用SIP協(xié)議 Mw接口用于P-CSCF、I-CSCF與S-CSCF之間的通信，采用SIP協(xié)議,I-CSCF接口與協(xié)議,Cx接口用于I-CSCF、S-CSCF和HSS之間的通信，采用Diameter協(xié)議 Dx接口用于I-CSCF、S-CSCF和SLF之間的通信，采用Diameter協(xié)議 Mw接口用于P-CSCF、I-CSCF與S-CSCF之間的通信，采用SIP協(xié)議,S-CSCF

11、接口與協(xié)議,Cx接口用于I-CSCF、S-CSCF和HSS之間的通信，采用Diameter協(xié)議 Dx接口用于I-CSCF、S-CSCF和SLF之間的通信，采用Diameter協(xié)議 Mw接口用于P-CSCF、I-CSCF與S-CSCF之間的通信，采用SIP協(xié)議 Mi接口用于S-CSCF與BGCF之間的通信，采用SIP協(xié)議 Mg接口用于S-CSCF與MGCF之間通信，采用SIP協(xié)議 Mr接口用于S-CSCF與MRFC之間通信，采用SIP協(xié)議 ISC接口用于S-CSCF與AS之間的通信，采用SIP協(xié)議,HSS接口與協(xié)議,Cx接口用于CSCF和HSS之間的通信，采用Diameter協(xié)議 Sh接口用于S

12、IP AS、OSA-SCS和HSS之間的通信，采用Diameter協(xié)議 Si接口用于HSS和IM-SSF之間的通信，采用MAP協(xié)議,SLF接口與協(xié)議,Dx接口用于I-CSCF、S-CSCF和SLF之間的通信，采用Diameter協(xié)議 Dh接口用于AS與SLF之間的通信，采用Diameter協(xié)議,AS相關(guān)接口與協(xié)議,AS相關(guān)接口與協(xié)議,Ut接口用于UE與SIP應(yīng)用服務(wù)器(AS)之間的通信，采用HTTP協(xié)議 Si接口用于HSS和IM-SSF之間的通信，采用MAP協(xié)議 Sh接口用于SIP AS、OSA-SCS和HSS之間的通信，采用Diameter協(xié)議 ISC接口用于S-CSCF與AS之間的通信，采

13、用SIP協(xié)議 Ro接口用于AS、MRFC、S-CSCF與OCS進行在線計費，采用Diameter協(xié)議 Rf接口用于AS、P/S/I-CSCF、BGCF、MGCF、MRFC與CCF進行離線計費，采用Diameter協(xié)議,媒體資源相關(guān)接口與協(xié)議,Mr接口用于S-CSCF與MRFC之間的通信，采用SIP協(xié)議。Mr接口主要功能是S-CSCF傳遞來自SIP AS的資源請求消息到MRFC，由MRFC最終控制MRFP完成與IMS終端用戶之間的用戶承載面建立 Mp接口用于MRFC與MRFP之間的通信，采用H.248協(xié)議。Mp接口主要功能是MRFC通過該接口控制MRFP處理媒體資源，如放音、會議、DTMF收發(fā)等

14、資源,MGCF接口與協(xié)議,Mj接口用于BGCF與MGCF之間通信，采用SIP協(xié)議 Mg接口用于S-CSCF與MGCF之間通信，采用SIP協(xié)議 Mn接口用于MGCF與IM-MGW之間通信，采用H.248協(xié)議,IM-MGW接口與協(xié)議,Mn接口用于MGCF與IM-MGW之間通信，采用H.248協(xié)議 。,BGCF接口與協(xié)議,Mi接口用于S-CSCF與BGCF之間的通信，采用SIP協(xié)議 Mk接口用于BGCF與BGCF之間通信，采用SIP協(xié)議 Mj接口用于BGCF與MGCF之間通信，采用SIP協(xié)議,課程內(nèi)容,IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) IMS設(shè)備接口和協(xié)議 IMS用戶標識 IMS業(yè)務(wù)模式 IMS典型流程 重慶移動I

15、MS組網(wǎng)方案,地址和標識,私有用戶標識PVI 公共用戶標識PUI PUI和PVI之間的關(guān)系 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編號,私有用戶標識PVI,PVI：IMS系統(tǒng)中的每一個用戶都有一個或多個用戶私有標識IMPI，也稱為PVI，由用戶歸屬網(wǎng)絡(luò)運營商指定，用于注冊、鑒權(quán)、管理和計費。 PVI標識的是簽約，不是用戶 格式：NAI, 如usernamedomain_name 例如，小明的PVI標識可為： xiaoming_ myself_,公共用戶標識PUI,PUI：IMS系統(tǒng)中的每個用戶都有一個或多個用戶公有標識IMPU，即為PUI，用戶用些標識請求與其它用戶通信，可以被公布的。 PUI用于用戶和其它用戶的通訊 格式

16、：SIP URI，TEL URI 例如，小明的PUI標識可為： sip: sip: tel:+8613912345678,PUI和PVI之間的關(guān)系,PUI與PVI的關(guān)系,28,IMSSubscription,Private User Identity 1(For Mobile terminals),Private User Identity 2(For Fixed terminals),Public User Identity 1(SIP URI format),Public User Identity 2(Tel E.164 format),Public User Identity 3(SI

17、P URI format),Public User Identity 4(Tel E.164 format),Public User Identity 5(SIP URI format),Public User Identity 6(Tel E.164 format),Implicitly Registered ID set 1,Implicitly Registered ID set 2,Implicitly Registered ID set 3,Service Profile 1(Enhanced Services),Service Profile 2(Legacy Services),

18、Service Profile 3(Converged Services),Service Profile 5(Legacy Services),Service Profile 4(Enhanced Services),一個PVI可有多個PUI： 一機多號,多個PVI共享一個PUI： 一號多機、號碼共享,隱式注冊： 一次注冊多個PUI,課程內(nèi)容,IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) IMS設(shè)備接口和協(xié)議 IMS用戶標識 IMS業(yè)務(wù)模式 IMS典型流程 重慶移動IMS組網(wǎng)方案,IMS業(yè)務(wù)提供模式,ISC IMS Service Control SCIM Service Capability Interaction Manager OSA Open Service Architecture SCS Service Capability Server IM-SSF IP Multimedia Service Switching Function,IMS定義了標準的基于SIP的ISC接口，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)層與控制層的完全分離 IMS支持三種業(yè)務(wù)提供方式 SIP AS方式 OSA SCS方式 IM-SSF方式,歸屬網(wǎng)絡(luò)負責(zé)業(yè)務(wù)控制的模式提供一致的用戶通信體驗,IMS業(yè)務(wù)