IMS技术原理及发展趋势

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,*,2013,年,4,月,IMS,技术原理及发展趋势,网络二室 薛淼,内容提要,IMS,基本原理,IMS,概况,IMS,概述,IMS,标准,IMS,发展现状与趋势,2,什么是,IMS,IMS,：,IP Multimedia Subsystem(3GPP TS 23.002),The IM subsystem comprises all CN elements for provision of IP multimedia services comprising audio,video,text,chat,etc.and a combination of them delivered over the PS domain.,The entities related to IMS are CSCF,MGCF,MRF,etc.as defined in the stage 2 of the IM subsystem TS 23.228 34.See TS 22.228 27 for some service examples of IMS.,IP=,基于,IP,的传输,基于,IP,的会话控制,基于,IP,的业务实现,Multimedia=,语音、视频、图片、文本等多种文字的组合,在多种接入基础之上具有不同能力的终端组合,Subsystem=,依赖于现有网络技术和网络设备发展的系统,最大程度重用现有网络系统,无线网络把,PS/GPRS,网络作为承载网络,固定网络把基于固定接入,IP,系统作为承载网络,3,IMS,产生背景,LAN/xDSL Wlan/WiMAX UMTS/CDMA,IP-CAN,Applications&Service,MRF,CSCF,IMS,HSS,业务,/,控制,/,承载集中,网络结构：交换机,信令协议：,TUP/ISUP,控制与承载的分离,带有明显电路交换特色：,BICC/SIP-I,、,SIGTRAN,业务,/,控制,/,承载相分离；,尽量采用,IETF,定义的,SIP,对鉴权、安全、,QoS,等方面的增强；,在,NGN,大的发展背景下，,IMS,是电信网络架构不断分离的结果,4,IMS,主要特征,接入无关,归属地,控制,业务提供,能力,安全机制,统一策略,控制,IMS,主要特征,支持多种固定,/,移动接入方式的融合，支持无缝的移动性和业务连续性，,为全业务运营提供了便利,呼叫控制和业务控制都由归属网络完成，保证业务提供的一致性，易于实现私有业务扩展，,促进归属运营商积极提供吸引客户的服务，区别于软交换拜访地控制,打破竖井式业务部署模式，业务与控制完全分离，有利于灵活、快速的提供各种业务应用，更利于业务融合，实现开放的业务提供模式,多种安全接入机制共存，并逐渐向,Fully IMS,机制过渡,部署安全域间信令保护机制,部署网络拓扑隐藏机制,统一的,QoS,和计费策略控制机制,5,IMS,业务,基本通讯类业务,VoIP,视频通话,会议电话,电信补充业务,VPMN,业务,IP Centrex,业务,.,增强型通讯业务,即时消息,视频共享,电子白板,应用共享,.,提升用户体验,呈现业务,群组管理,动态号码簿,一号通业务,多媒体业务,多媒体彩铃,多媒体彩像,多媒体会议,.,其他个性化业务,统一用户自服务,彩铃、彩像,6,IMS,在网络中的位置,业务层,控制层,-IMS,传送层,HSS,DSLAM,ATM,Backbone,xDSL,BAS,BTS,BSC,MS,Node B,RNC,SGSN,GGSN,IP,Network,UE,2,G,3G PS,xDSL,SGSN,GGSN,PDG,WLAN,MS,WLAN,Access Network,IP,Network,GGSN,Access,多种接入方式,AS,SIP,AS,SIP,AS,SIP,IMS SSF,CAMEL,多种业务提供方式,会话控制,MRFP,CSCF,I-CSCF,S-CSCF,P-CSCF,MRFC,BGCF,PSTN/PLMN,互通,MGCF,PSTN/PLMN,IMS,MGW,BTS,eNodeB,MS,LTE,SGW,PGW,IP,Network,7,8,IMS,标准进展,GSMA,RCS Initiative,T,o facilitate an ubiquitous,interoperable RCS service throughout the GSMA operator member,coverage,.,Rich Communication Suit,IMS-,国际主流标准组织对于下一代核心网控制架构的共同选择,3GPP,在,R5,版本引入,IMS,网络架构，到,R7,版本基本能满足,IMS,初期商用部署的需求；,从,R8,开始，,TISPAN,和,3GPP2,将各自,IMS,研究移交至,3GPP common IMS,项目；,GSMA RCS,组织集中了,70,多运营商、设备商和终端厂商联合制定具有良好的互通性和一致性的,IMS,业务集合；,CCSA,已发布了,统一,IMS,的功能体系架构,、,统一,IMS,组网总体技术要求,等行业规范；,公司目前已经发布了,中国联通,IMS,技术体制,、,中国联通,IMS,系统设备技术规范,等企业规范,内容提要,IMS,基本原理,IMS,概况,IMS,实体、接口与协议,IMS,编号,IMS,业务模式,IMS,基本会话流程,IMS,发展现状与趋势,9,IMS,逻辑架构,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,HSS/USPF,IMS Data,HLR/AuC(CS/PS),GGSN,PEF,MRFC,MRFP,IM-MGW,PDF,/PCRF/RACS,SGSN,RAN,承载层,控制层,固网接入,UE,Wimax/WiFi,UE,BAS,WAG/,AGW,CS Networks,(PSTN/SS,PLMN),业务层,ISC,AGCF,AG,POTS,PSS/PES AS,PDSN,RAN,UE,NASS,SBC,业务网络,主要是应用服务器，用于向,IMS,用户提供各种增值业务，目前在,IMS,域中主要有三种业务提供方式：,SIP-AS,提供方式、,Parlay,网关提供、,SCP,提供,IP-CAN,网络,IP,连通网络，提供,IP,接入承载，可以是任意的,IP,网络，包括,CDMA PS,域、,WCDMA PS,域、,WIMAX,、,WIFI,、固定宽带接入等,IMS,核心网,这部分是系统主要要实现的部分，主要完成,IMS,用户管理、网间互通、业务触发等处理，主要由,P/I/S-CSCF,网元、,SLF/HSS,、,BGCF,、,MRFC/MRFP,等网元构成,互通域,包含,SGW,、,MGCF/MGW,等实体，用于,IMS,域业务域传统的,PSTN,、,PLMN,等网络的互联互通,10,IMS,逻辑实体分类,用户数据管理、,认证鉴权,HSS,SLF,会话控制,和路由,P-CSCF,S-CSCF,I-CSCF,MRFC,MRFP,媒体资源,（,MRF,）,互通功能,MGCF,BGCF,MGW,业务控制,AS,IMS,网元功能的逻辑架构，可根据实际部署需要，进行合设,11,IMS,逻辑网元功能,CSCF(,Call Session Control Function,),是,IMS,系统的呼叫控制核心，它的主要作用是在,IP,传输平台上实现多个实时业务的分发，具有,中心路由引擎、策略管理和策略执行功能,P-,CSCF,（,Proxy-CSCF,）,的功能,IMS,终端接入,IMS,的入口点,产生,CDR,话单，用户漫游,/,接入计费需求,提供,Gm,接口上的,SIP,压缩和完整性保护,将终端请求路由到正确的,I-CSCF,或者,S-CSCF,I-CSCF,（,Interrogating-CSCF,）的功能,在,IMS,终端注册时，为用户分配提供服务的,S-CSCF,为来话选择被叫注册的,S-CSCF,S-CSCF,（,Serving-CSCF,）的功能,IMS,用户注册认证,业务触发和控制,会话路由,HSS,S-CSCF,P-CSCF,S-CSCF,S-CSCF,I-CSCF,12,IMS,逻辑网元功能,HSS(Home Subscriber Server),的,功能（类似于,HLR,）,记录每个,IMS,用户的用户信息和业务数据：,用户数据：,用户标识：码号（,IMPI IMPU,）、隐式注册组、,别名组；,鉴权数据：用于认证和授权；,路由数据：支持用户注册、记录不同系统间的,位置信息；,授权数据：漫游权限、锁闭标识,签约数据：业务触发规则和业务触发逻辑，采用,XML,语言描述,(iFC),业务数据,SLF(Subscriiption Locator Function),功能,在域内存在多个,HSS,时，用于选择用户数据存储的,HSS,HSS,Centralized,Databases,AAA,Profiles,HSS,S-CSCF,S-CSCF,I-CSCF,AS,13,IMS,逻辑网元功能,MRFC:(Multimedia Resource Function Control),IMS,域内部的媒体控制资源功能,维护、控制,MRFP,中的媒体资源：,H.248,与,S-CSCF,互通，间接接受,AS,的控制,MRFP:(Multimedia Resource Function Processor),媒体资源功能,IMS,域内部的媒体资源功能,接受,MRFC,控制：,H.248,提供声码器、通知音、会议桥等资源,Access,Network,User,Equipment(UE),IMS App,IMS App,IMS App,MRFC,MRFP,S-CSCF,MRFP,MRFP,14,IMS,逻辑网元功能,BGCF:(Breakout Gateway Control Function),为被叫出,IMS,网络（如：,PSTN/CS,）选择适当的出口点,若被叫和,IMS,同网，则选择本网的一个,MGCF,若被叫非本网，则交给另一个网络接口的,BGCF,需要维护或访问网络接口拓扑信息、出口策略数据库,MGCF:(Media Gateway Control Function),IMS,控制面与传统,PSTN/CS,网络的互通点,控制,IMS-MGW,，以完成媒体面的互通：,H.248,IMS,侧：与,I/S-CSCF,互通,PSTN/CS,侧：,SIP,到,BICC/ISUP,协议转换,IM-MGW:(IMS Media Gateway),IMS,媒体面与传统,PSTN/CS,域的互通点,接受,MGCF,控制：,H.248,提供声码器、回声消除、通知音、,DTMF,、会议桥等资源,SG,MGCF,TDM,PBX,PLMN|PSTN,Media,Gateway,SS7,MGC,BGCF,S-CSCF,I-CSCF,SIP,H.248,15,IMS,逻辑网元功能,IMS,业务触发在,S-CSCF,实现,业务触发通过,iFC,机制实现动态业务触发，,按照优先级顺次触发,AS,完成业务逻辑后将请求返回给,S-CSCF,以进行后续触发,XML,sFC,SIP,Incoming,Messages,Filter Criteria,HSS,Originating or Terminating Filters,Initia