IMS系统架构和基本原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,内部公开,第,*,页,IMS系统架构与基本原理,中兴通讯股份有限公司,ZTE Corporation,2007年4月7日,IMS architecture and basic principles,教程概述,教程系列,1、,IMS系统架构和基本原理,IMS的引入、IMS架构、以IMS为核心的NGN架构、基本注册/会话流程、业务提供模式、计费模式,2、ZTE IMS解决方案和市场应用,3、IMS QoS技术,4、IMS 安全技术和IPv4/v6技术,5、IMS 标准新进展（VCC/CSI技术等）,6、SIP协议栈培训,致谢,本教程改编自,朱为勇IMS基础培训材料,汤凯基于IP的多媒体系统IMS简介,汇报提纲,IP,多媒体的引入与发展,IMS,架构与流程,IMS,业务提供模式,Offline/Online,计费模式,移动网络演进2G,GMSC,MSC/VLR,HLR,HLR DB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,MAP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,A,移动网络的发展,移动网络演进2.5G,GMSC,MSC/VLR,CS Domain,HLR,HLR DB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,SGSN,PS Domain,MAP,MAP,MAP,GGSN,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,一个叠加的,GPRS,网络，提供端到端包数据的交换服务；,PS,域采用,PPP/SDH,PPP/E1,FR over E1,ATM,LAN,等接口；,Gb,A,1,8 TS,9150kbps,GPRS attachment,PDP context activation,GTP,移动网络的发展,移动网络演进R99,GMSC,MSC/VLR,HLR,HLR DB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,SGSN,MAP,MAP,MAP,RNS,CS Domain,PS Domain,GGSN,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,Gb,Iu-PS,Iu-CS,基于,ATM,的,Iu,-CS,接口和基于,ATM,或,IP,的,Iu,-PS,接口,GTP,移动网络的发展,移动网络演进R4,HLR,HLR DB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,SGSN,MAP,MAP,MAP,RNS,MGW,MSC Server,MGW,GMSC Server,CS Domain,PS Domain,GGSN,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,基于,ATM,的,Iu,-CS,接口和基于,ATM,或,IP,的,Iu,-PS,接口,CS,域引入控制和承载的分离结构,Iu-PS,Iu-CS,GTP,移动网络的发展,移动网络演进R5,HSS,HSS DB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,GGSN,SGSN,MAP,MAP,MAP,IP,RNS,MGW,MSC Server,MGW,GMSC Server,IMS Domain,P-CSCF,S-CSCF,CS Domain,PS Domain,IM-MGW,MGCF,MRFP,MRFC,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,SLF,全,IP,的,Iu,接口，同时继承,ATM,传输,引入,IP,多媒体域,Iu-PS,Iu-CS,GTP,移动网络的发展,移动网络演进R6,HSS,HSS DB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,GGSN,SGSN,MAP,MAP,MAP,IP,RNS,MGW,MSC Server,MGW,GMSC Server,IMS Domain,P-CSCF,S-CSCF,CS Domain,PS Domain,IM-MGW,MGCF,MRFP,MRFC,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,SLF,PDG,AAA,AAA Server,I-WLAN,WLAN接入网,WAG,Iu-PS,Iu-CS,GTP,移动网络的发展,SAELTE:3GPP,系统的长期演进，以满足长期电信网络的发展需要。,LTE(Long,term evolution),主要侧重点在提高空口速率，提高接续速度，,NodeB,和,RNC,的功能合并。,SAE(System,architecure,evolution),主要侧重于,CN,的功能拆分，提供多种接入方式之间的漫游。,VCC,：研究,IMS,和,CS,语音呼叫之间的切换,PCC,：研究,IMS,中计费和策略控制框架的合并,EC,：研究通过,IMS,如何提供紧急呼叫,CSI,：研究如何将,CS,承载和,IMS,结合起来为用户提供统一的业务。由于,IMS,在无线,Qos,等方面存在的问题，该课题考虑主要利用,CS,来传递实时业务，而,IMS,来传递非实时业务,SMSIP,：研究如何通过,IPCAN,来提供短消息,多媒体消息业务,FBI:,研究,IMS,如何提供固定接入。目前,3GPP,在等待,TISPAN,的研究结果,LCS3,：研究如何在,WLAN,接入,IMS,的系统中提供定位业务。,E2EQos,：研究端到端的,Qos,机制,移动网络演进R7,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,移动网络的发展,3GPP标准的发展（IMS）,R99,R4,R5,R6,R7,UMTS技术的发端。,采纳软交换技术改造MSC控制器，将控制与承载分离，引入MSC Server和MGW。类似,窄带软交换技术,。终端设备UE与网络CS域的业务控制，仍然遵循Telco严格的业务定义和控制流程的传统。,垂直型的业务提供机制,。,引入移动多媒体子系统IMS，实现软交换技术和移动技术的融合。,演进型,的技术引发,革命型,的影响。类似,宽带软交换技术,。终端设备UE与网络IMS域的业务控制，融合Internet业务模式和Telco业务模式。将电信业务平台推至网络的最边缘和最高应用层面，UE和SDP成为一体的业务平台。,水平型的业务提供机制,。,不断拓展IMS技术的,接入无关特性,。IMS技术被业界广泛的采纳和认可成为,网络融合,的基础，和提供,融合、灵活的综合业务,的网络平台。,标准组织在IMS上的协作,Mobile,IP,Residential,Wireline Access to IMS,PoC,Messaging,GLMS,Multimedia,Telephony,Cellular Access to IMS,Presence,CSI,WLAN Access to IMS,VCC,Multimedia,Telephony,Multimedia,Telephony,IMS与UMTS/SS的关系,MSC Server,Control Layer,MGW,Access Layer,GGSN,SGSN,Service Layer,MGCF,IM-MGW,P/I/S-CSCFBGCF,MRFC,MRFP,IAD,AG,MSP,NB-SS,BB-SS,Bearer Layer,IN-SCP,Parlay/OSA,IN-SCP,Parlay/OSA,SIP AS,IN-SCP,Parlay/OSA,SIP AS,IP-CAN,HLR,HSS(SLF),UMTS,SS,IMS,IMS是移动概念、软交换概念和分布式系统概念的集合,IMS特点,基于IETF协议,IP、DNS、SIP、Diameter、COPS、SDP、XML,RTP、RTCP、H.248(MEGACO),协议统一,统一SIP作为业务控制协议，统一Diameter作为AAA协议，统一XML作为User Profile协议,归属控制,S-CSCF为用户业务的唯一触发点,接入独立性,例：3GPP2可完全重用3GPP中的IMS，WLAN/WiMax接入等,业务、控制、承载层的完全分离,IMS特点（cont.）,CSCF动态分配,提高网络的可靠性,SIP信令自主路由,SIP信令可携带路由信息，可简化后续路由,增强计费功能,Online/Offline计费,增强安全性,定义了完整的安全框架，基于IPSec、AKA,QoS能力,SBLP方式、资源预留方式,TISPAN的NGN研究,TISPAN（Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks）是ETSI下属的一个TC，成立于2003年9月，专门对NGN进行研究和标准化工作。,TISPAN NGN核心网中基于SIP的核心网采用3GPP定义的IMS平台，并尽可能重用IMS Release6的相关规范，但要求支持更多的接入方式，包括xDSL、WLAN、LAN、MAN等。,TISPAN NGN的核心网包含的范围很广，它涵盖了多种子系统，ETSI在3GPP IMS的基础上对NGN的架构作了扩展，增加了RACS、NASS系统等。,ETSI 将研究固网标准话的SPAN组织和研究VoIP的TIPHON组织合并，成立TISPAN，对NGN进行研究和标准化。,TISPAN R1，提供游牧和用户控制的漫游，提供接入网络附着子系统，接入方式重点考虑xDSL。,TISPAN R2，根据用户签约配置和业务需求，优化资源的使用。,TISPAN R3，不同网间的游牧和用户控制的漫游，高速宽带接入(VDSL、FTTH、Wi-Max)。,2005,2007,2009,2003,Resource and Admission,Control Functionality,RACS,Based on,3GPP IMS,IP Connectivity,Access Network,And related functionality,Network Attachment,Functionality,NASS,Other Multimedia,Components,Streaming Services,(RTSP based),PSTN/ISDN Emulation,(SIP-I based),Applications,Core transport,Network,3GPP IP-CAN,Access Transport,Network,IP,3GPP Terminals,NGN,Terminals,Legacy,Terminals,Customer,Networks,Data,Base,Other Networks,“Gq”,interface,“Go”interface,IP Multimedia,Component(Core IMS),(SIP based),PSTN/ISDN,MBG,TGW,ICF,GW,GW,Legacy,Terminals,NGN,Terminals,Legacy,Terminals,TISPAN融合网络图,以3GPP的IMS为基础进行扩充，要求支持更多的接入方式。,NASS,NASS,RACS,TISPAN R1与3GPP R6对照,Network Attachment,3GPP:GPRS entities+HLR(PS part),TISPAN:NASS entities,Resource Control,3GPP:PDF and GGSN,TISPAN:RACS entities+RCEF and BGF entities,MM Session Control,3GPP:IMS(R6),TISPAN(R1)IMS(R6),TISPAN对3GPP IMS的结构无影响，仅要求增强P-CSCF和修改流程,汇报提纲,IP,多媒体的引入与发展,IMS,架构与流程,IMS,业务提供模式,Offline/Online,计费模式,IMS体系功能实体图,CS Domain-or-PSTN-or-Legacy-or-External,MultimediaIPNetwo