中國(guó)移動(dòng)CM-IMS基礎(chǔ)原理培訓(xùn)

CM-IMS基本原理培訓(xùn) 中國(guó)移動(dòng)通信研究院 2010年 7月 提綱 1 2 3 CM-IMS概述 IMS基本原理 基本概念 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 技術(shù)特點(diǎn) 關(guān)鍵流程 標(biāo)準(zhǔn)化與部署情況 2 中國(guó)移動(dòng)為什么引入 IMS SAE 11. 全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)是根本需求 固定和移動(dòng)多接入融合的語(yǔ)音通信 提供面向集團(tuán)、家庭和個(gè)人的豐富的融合通信業(yè)務(wù) 2. 多媒體業(yè)務(wù)需求 IMS Broad Band LTE HSPA 支持向用戶提供多媒體業(yè)務(wù) 快速靈活的業(yè)務(wù)提供能力 CS RAN MSS 3. 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需求 面向全 IP網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)目標(biāo) 未來(lái) LTE業(yè)務(wù)的核心控制網(wǎng)絡(luò) 提供未來(lái)電信業(yè)務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)融合混搭能力 3 IMS本質(zhì)：在軟交換基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與控制的分離 從交換機(jī)到軟交換是核心網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了 控制與承載的分離 傳統(tǒng)交換機(jī) 基本話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù) 呼叫控制 媒體服務(wù)器 信令和媒體網(wǎng)關(guān) 軟交換 基本話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù) 呼叫控制 媒體服務(wù)器 信令和媒體網(wǎng)關(guān) IMS是軟交換的下一跳，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了 業(yè)務(wù)與控制的分離 呼叫控制 軟交換 基本話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù) 多媒體業(yè)務(wù)服務(wù)器 基本話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù) IMS CSCF 呼叫控制 媒體服務(wù)器 信令和媒體網(wǎng)關(guān) 媒體服務(wù)器 信令和媒體網(wǎng)關(guān) 4 IMS主要特征（ 1/4） IMS是運(yùn)營(yíng)商面向全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的統(tǒng)一融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 業(yè)務(wù)層 APP APP APP 打破豎井式業(yè)務(wù)部署模式，業(yè)務(wù)與控制完全分離，有利于 靈活、快速的提供各種業(yè)務(wù)應(yīng)用 IMS Core CABLE PLMN PON 網(wǎng) 絡(luò)層 PSTN 接入 層 2G LAN WLAN, 具備融合通信業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)、以及通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融 合的業(yè)務(wù)提供能力 全 IP核心控制架構(gòu) 在控制與承載分離的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)控制與業(yè)務(wù)分離 呼叫控制和業(yè)務(wù)控制都由歸屬網(wǎng)絡(luò)完成，保證業(yè)務(wù)提供的 一致性 支持多種固定 /移動(dòng)接入方式的融合 支持無(wú)縫的移動(dòng)性和業(yè)務(wù)連續(xù)性 3G 支持多接入 全 IP 5 開放的網(wǎng) 絡(luò)架構(gòu) 靈活的業(yè) 務(wù)提供能力 多媒體業(yè) 務(wù)支持能力 歸屬地控制 業(yè)務(wù) 完善的管理 控制能力 IMS主要特征（ 2/4） CM-IMS業(yè)務(wù)層 CM-IMS核心網(wǎng) SBC SIP GW IP PBX ONU (IAD/AG) 支持多接入 支持多種固定 /移勱接入方式的融合，支持無(wú)縫的移勱性 和業(yè)務(wù)連續(xù)性，為全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)提供便利 OLT 2G/3G LTE TDM PBX LAN/WLAN IAD/AG . . . . . . GGSN SGSN xDSL Mode m MME eNode B . . . . . . PC 客戶端 SIP電話 POTS 企業(yè) SIP 電話 . . . . . . 企業(yè) POTS PC 客戶端 TD-SCDMA 數(shù)據(jù)卡 /移動(dòng) 終端 LTE終 端 全 IP 端到端全 IP系統(tǒng)；基于 IP的路由方式，通 過(guò) ENUM/DNS尋址路由， IMS網(wǎng)元沒(méi)有信 令點(diǎn)碼概念，丌采用信令網(wǎng)基于 STP的 GT 或 DPC+SSN的尋址方式 開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 采用標(biāo)準(zhǔn)開放接口； 有效促進(jìn)產(chǎn)品兼容性和多廠家合作， 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 6 垂直的業(yè)務(wù)體系 VoIP Push-to-X IMS主要特征（ 3/4） 靈活的業(yè)務(wù)提供能力 /多媒體業(yè)務(wù)支持能力 基于 SDP協(xié)議描 述業(yè)務(wù)媒體特征， 增強(qiáng)多媒體業(yè)務(wù) 能力的支持，支 持語(yǔ)音 /視頻 /圖 片 /文本等多種媒 體格式 會(huì)話控制層 DB 打破豎井式業(yè)務(wù)部署模式，業(yè)務(wù)不控制完全分離，有利于靈活、快速 的提供各種業(yè)務(wù)應(yīng)用，更利于業(yè)務(wù)融合，實(shí)現(xiàn)開放的業(yè)務(wù)提供模式 現(xiàn)有 IMS 分層、匯聚的業(yè)務(wù)體系 IM 用戶接口 業(yè)務(wù)層 DB DB DB 視頻通話 終端 IPTV 基于 iFC順次觸發(fā)一次 業(yè)務(wù)執(zhí)行過(guò)程中串行 的多個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái) 高 清 會(huì) 議 網(wǎng) 真 7 IMS主要特征（ 4/4） 歸屬地控制 呼叫控制和業(yè)務(wù)控制都由歸屬網(wǎng)絡(luò)完成，保證業(yè)務(wù)提供的一致性，易于實(shí)現(xiàn)特色業(yè)務(wù)擴(kuò)展， 促進(jìn)歸屬運(yùn)營(yíng)商積極提供吸引客戶的服務(wù)，區(qū)別于軟交換拜訪地控制 業(yè)務(wù)平臺(tái) 歸屬地觸發(fā)業(yè)務(wù) Home IMS core 歸屬 VPMN SCP 充值、 400 SCP IVR 其它業(yè)務(wù)平臺(tái) 拜訪地觸發(fā)業(yè)務(wù) Visit P-CSCF 處于漫游 VMSC(提供補(bǔ)充業(yè)務(wù) ) 拜訪 網(wǎng)絡(luò) 歸屬 網(wǎng)絡(luò) MSC 處于漫游 態(tài)的用戶 態(tài)的手機(jī) IMS歸屬地控制 軟交換拜訪地控制 完善的管理控制能力 提供統(tǒng) 一完善的用戶認(rèn)證鑒權(quán)機(jī)制、漫游接入機(jī)制、 QoS和計(jì)費(fèi)控制以及網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)間安全機(jī)制 8 CM-IM MS? 什么是 CM-IMS 在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行完善和創(chuàng)新，幵通過(guò)創(chuàng)新樹立中國(guó)移勱自有品牌 CM-IMS CM-IMS新技術(shù)及應(yīng)用創(chuàng)新成果 - 2009年 中國(guó)移勱在 IMS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上創(chuàng)新性的提出 了 CM-IMS。 CM-IMS是中國(guó)移勱面向全業(yè)務(wù) 運(yùn)營(yíng)的端到端端系統(tǒng)級(jí)解決方案，涉及核心網(wǎng)、 接入設(shè)備、業(yè)務(wù)、終端、承載和支撐系統(tǒng)。 1 什 么是 優(yōu)化和增強(qiáng) IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 2 研發(fā)融合通信 業(yè)務(wù)、多媒體 業(yè)務(wù)和終端產(chǎn) 品 CM-IMS 4 3 增強(qiáng)了對(duì)家庭、 企業(yè)接入以及多 媒體業(yè)務(wù)的支持 提出面向全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的 系統(tǒng)級(jí)解決方案 創(chuàng)新成果進(jìn)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ，共提交 400多篇提案 ， 主導(dǎo)完成 20多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ TS/TR） 申請(qǐng)與利 70余項(xiàng) 9 核心網(wǎng)演進(jìn)路線 第一階段 第二階段 TD-LTE商用 CM-IMS商用 TD-LTE承載語(yǔ)音 MGCF /IM-MGW HSS MGCF /IM-MGW CSCF CM-IMS域 互通 承載 CSCF CM-IMS域 PS域 CS域 互通 承載 融合 HLR/HSS SGSN AAA PDG CS域 MSS MGW HLR SGSN GGSN MSS MGW SAE GW GGSN MME PS域 10 CS域：為 2G/3G手機(jī)用戶提供語(yǔ)音 類業(yè)務(wù)，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供話音及消息 類通信業(yè)務(wù) PS域：為 2G/3G手機(jī)用戶及物聯(lián)網(wǎng) 應(yīng)用提供數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)，并具備 TD WLAN的融合通信能力 CM-IMS域：為固定電話用戶 提供語(yǔ) 音、多媒體業(yè)務(wù)，以及提供移動(dòng)、固定 融合類業(yè)務(wù) CS域：繼續(xù)為手機(jī)用戶提供語(yǔ)音業(yè) 務(wù)，為國(guó)漫入 LTE用戶提供話音連續(xù)性， CS話務(wù)適時(shí)向 CM-IMS域遷移 PS域：為 2G/3G/LTE用戶提供數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)， 支持用戶在 2G/3G與 LTE間的互 操作，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行增強(qiáng) CM-IMS域：具備移動(dòng)話音業(yè)務(wù)控制 能力，支持用戶 在 2G/3G和 LTE間的業(yè) 務(wù)連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)用戶面 P2P流媒體 提綱 1 2 3 CM-IMS概述 IMS基本原理 基本概念 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 技術(shù)特點(diǎn) 關(guān)鍵流程 標(biāo)準(zhǔn)化與部署情況 11 IMS基本概念 下一代網(wǎng)絡(luò)的核心 IMS(IP Multimedia Subsystem)是 3GPP/3GPP2 (移動(dòng)）和 TISPAN/ITU-T (固定 ) 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心 IMS是開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供了基于 IP承載的，與接入無(wú)關(guān)的 IP多媒 體業(yè)務(wù)控制能力 支持多種固定及移動(dòng)接入方式 移動(dòng)接入： 2G3GLTE等 固定接入： LAN、 WLAN、 xDSL、 PON等接入 支持 IP多媒體業(yè)務(wù) 會(huì)話型業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音和視頻會(huì)話、多媒體會(huì)議、消息、狀態(tài)呈現(xiàn)、 視頻共享、動(dòng)態(tài)地址簿等 部分非會(huì)話型業(yè)務(wù)，如 IPTV、 Web與 IMS融合業(yè)務(wù)等 采用全 IP的 SIP/Diameter協(xié)議 IMS是一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 12 IMS不是業(yè)務(wù)，為業(yè)務(wù)提供和業(yè)務(wù)融合提供網(wǎng)絡(luò)能力 IMS邏輯架構(gòu) IMS網(wǎng)元功能的邏輯架 構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際部署 需要，進(jìn)行合設(shè) CM-IMS系統(tǒng)為簡(jiǎn)化網(wǎng) 絡(luò)架構(gòu)，優(yōu)化會(huì)話路 由，將 I-CSCF、 S- CSCF、 E-CSCF、 BGCF合并為一個(gè)物理 設(shè)備， HSS和 SLF合并 為一個(gè)物理設(shè)備， SIP AS和放音實(shí)體 MRF合 并為一個(gè)物理設(shè)備 分離式架構(gòu) SBC的信令 面與 P-CSCF合并為一 個(gè)物理設(shè)備 13 IMS邏輯實(shí)體分類 用戶數(shù)據(jù)管理、 認(rèn)證鑒權(quán) HSS SLF 媒體資源 （ MRF） MRFC MRFP 業(yè)務(wù)控制 AS 會(huì)話控制 和路由 P-CSCF S-CSCF I-CSCF E-CSCF 互通功能 BGCF MGCF IM-MGW VIG IMS網(wǎng)元功能的邏輯架構(gòu)，可 根據(jù)實(shí)際部署需要，進(jìn)行合設(shè) 14 CSCF功能 會(huì)話控制和路 由 CSCF是 IMS 系統(tǒng)的呼叫控制核心，它的主 要作用是在 IP傳輸平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)用戶接入及鑒 權(quán)、會(huì)話路由、業(yè)務(wù)觸發(fā)等功能 P-CSCF（代理會(huì)話控制）功能 IMS終端接入 IMS的入口點(diǎn) 產(chǎn)生 CDR話單，用戶漫游 /接入計(jì)費(fèi)需求 提供 Gm接口上的 SIP壓縮和完整性保護(hù) 將終端請(qǐng)求路由到正確的 I-CSCF或者 S-CSCF I-CSCF（查詢會(huì)話控制）功能 在 IMS終端注冊(cè)時(shí)，為用戶分配提供服務(wù)的 S- CSCF 為來(lái)話選擇被叫注冊(cè)的 S-CSCF S-CSCF（業(yè)務(wù)會(huì)話控制）功能 IMS用戶注冊(cè)認(rèn)證 業(yè)務(wù)觸發(fā)和控制 會(huì)話路由 15 E-CSCF（緊急呼叫控制）功能 拜訪地就近路由接續(xù)緊急會(huì)話 SBC功能 會(huì)話邊界控 制和媒體路由 SBC是 IMS 系統(tǒng)的接入點(diǎn)，提供接 入網(wǎng)與 IMS核心網(wǎng)之間的 NAT穿越、 接入控制、 QoS控制、信令和承載 安全以及 IP互通等功能 目前存在集成式 SBC和分離式 SBC 兩種設(shè)備形態(tài)，集成式 SBC同時(shí)處 理信令和媒體；分離式 SBC，信令 控制與 P-CSCF合設(shè)，媒體處理由 媒體部分 BGW實(shí)現(xiàn)，符合 TISPAN 的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，是 SBC部署的目標(biāo)架 構(gòu) 16 HSS/SLF 用戶數(shù)據(jù)管理 HSS的功能（類似于 HLR） 記錄每個(gè) IMS用戶的用戶信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)： 用戶數(shù)據(jù)： 用戶標(biāo)識(shí)：碼號(hào)（ IMPI IMPU）、隱式 注冊(cè)組、別名組； 鑒權(quán)數(shù)據(jù)：用于認(rèn)證和授權(quán)； 路由數(shù)據(jù)：支持用戶注冊(cè)、記錄不同系 統(tǒng)間的位置信息； 授權(quán)數(shù)據(jù)：漫游權(quán)限、鎖閉標(biāo)識(shí) 簽約數(shù)據(jù)：業(yè)務(wù)觸發(fā)規(guī)則和業(yè)務(wù)觸發(fā)邏 輯，采用 XML語(yǔ)言描述 (iFC) 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) SSLF功能 在域內(nèi)存在多個(gè) HSS時(shí)，用于選擇用戶數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)的 HSS 17 BGCF/MGCF 互通功能 BGCF的功能 IMS去話時(shí)將用戶的會(huì)話路由到 正確的 PLMN/PSTN網(wǎng)絡(luò) 與本網(wǎng)用戶互通，選擇能路 由至被叫網(wǎng)絡(luò)的 MGCF 與其他運(yùn)營(yíng)商互通，選擇與 其他運(yùn)營(yíng)商的 BGCF互通 MGCF&IM-MGW的功能 實(shí)現(xiàn)與 CS域互通 時(shí)信令與承載的 轉(zhuǎn)換（ SIPBICC or ISUP等） VIG 視頻互通功能實(shí)體 18 MRF 媒體資源管理 MRF（媒體資源功能）的 功能 包括 MRFC 和 MRFP 兩部分，提 供的主要功能如下： 鈴音與錄音通知的播放 會(huì)議的媒體流處理（混音等） 編解碼轉(zhuǎn)換 DTMF信號(hào)處理 可依據(jù)實(shí)際情況，單獨(dú)設(shè)置或 與 AS合設(shè) 19 AS應(yīng)用服務(wù)器 業(yè)務(wù)觸發(fā)和執(zhí)行 IMS業(yè)務(wù)觸發(fā)在 S-CSCF實(shí)現(xiàn) 業(yè)務(wù)觸發(fā)通過(guò) iFC機(jī)制實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)觸發(fā)， 按照優(yōu)先級(jí)順次觸發(fā) AS完成業(yè)務(wù)邏輯后將請(qǐng)求返回給 S-CSCF以進(jìn)行后續(xù)觸發(fā) SCIM：業(yè)務(wù)融合實(shí)體、防止業(yè)務(wù)沖 突 Subsequent Filter Criteria (sFC) Dynamic update HSS Initial Filter Criteria (iFC) Download at Registration Application Server Application Server Application Server SIP SIP SIP XML iFC XML sFC SIP Incoming Messages SIP Outgoing Messages S P T F F R Filter Criteria F Originating or Terminating Filters S-CSCF o u t i n g 20 擴(kuò)展的 IMS實(shí)體 PCRF/SPDF（策略及計(jì)費(fèi)規(guī)則功能） 移動(dòng)和固定接入的 QoS和流計(jì)費(fèi)的策略 決策點(diǎn) 控制 SBC完成 媒體面的門控和計(jì)費(fèi) IBCF（互聯(lián)邊界控制功能） 他網(wǎng) IMS IWF I-BGF 網(wǎng)間互通點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)拓?fù)潆[藏（ THIG）， 網(wǎng)間 SIP信令轉(zhuǎn)換， v4和 v6地址互通等 功能 通過(guò) I-BGF完成網(wǎng)間媒體面控制 IBCF CM-IMS SG A-SBC 21 IMS中的接口協(xié)議 SIP 在 IETF定義（ RFC 3261）， 3GPP做了增強(qiáng) 用于大部分 IMS接口，文本編碼，遵循應(yīng)用層三次握手原則（ INVITE/200 OK/ACK） 功能：完成呼叫的路由和接續(xù) 方法： INVITENOTIFYBYESUBSCRIBEUPDATEREFER等 Diameter 在 IETF定義（ RFC 3588），在 3GPP做了增強(qiáng) 用于 HSS對(duì)外 的接口和策略控制接口，完成用戶數(shù)據(jù)的查詢及同步等操作， 包括： CxDx (HSS-CSCF),Sh (HSS-AS)， Dh（ AS-SLF）等 實(shí)現(xiàn) QoS和計(jì)費(fèi)策略的交互和執(zhí)行，包括： Rf接口等 H.248 用于會(huì)話控制層對(duì)媒體面的控制接口，包括 Mn和 Mp等 RTPRTCP 媒體面信令，傳輸各類媒體流 22 接口協(xié)議 SIP Diameter H.248 23 IMS的用戶碼號(hào) 用戶私有標(biāo)識(shí)（ Private User ID, IMPI） 歸屬網(wǎng)絡(luò)分配的全球唯一標(biāo)識(shí)，用于管理、注冊(cè)、鑒權(quán)； IMPI類似于 IMSI， IMS標(biāo)準(zhǔn)要求 IMPI保存在 ISIM卡中，用戶不得修改， CM- IMS終端目前無(wú)卡或采用 SIM、 USIM卡， IMPI通過(guò)特定規(guī)則導(dǎo)出存儲(chǔ)在終端 內(nèi)； 用戶公有標(biāo)識(shí)（ Public User ID, IMPU） 用于和其他用戶的通信，類似于 MSISDN； 采用的格式為 SIP URI，例如： “ Sip: ” Tel URI，例如： “ Tel: +8613904710100” 兩者的關(guān)系 Private User Identity-1 Public User Identity-1 Service Profile -1 Public User Identity-2 Service IMS Subscription 24 Private User Identity-2 Public User Identity-3 Profile-2 IMS中的網(wǎng)元碼號(hào) 網(wǎng)元碼號(hào)采用域名方式 網(wǎng)元碼號(hào)以 ” sip:”開頭，包括設(shè)備功能及歸屬域信息 S-CSCF: sip: scscf(1.n).歸屬省名 . P-CSCF: sip: pcscf(1.n).歸屬省名 . SBC: sip: sbc(1.n).地市區(qū)號(hào) .歸屬省名 . 網(wǎng)元碼號(hào)用于 IMS域內(nèi)的 SIP信令路由，在路由過(guò)程中各網(wǎng)元可將自身域 名信息填入 SIP消息頭相關(guān)路由頭域。 25 公有業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí) PSI PSI用來(lái)表示由 AS提供的業(yè)務(wù)，唯一 的標(biāo)識(shí)了一個(gè)業(yè)務(wù)， 如由 AS發(fā)起的業(yè)務(wù)采用 PSI標(biāo)識(shí) PSI無(wú)需注冊(cè)，可靜態(tài)配置或者終端與 AS動(dòng)態(tài)協(xié)商生成 可通過(guò) EMUMDNS查詢，路由至該 PSI所在的 AS PSI可以是 SIP URI或者 TEL URI，例如： MultiC 用于標(biāo)識(shí)北京 IMS域 內(nèi)一個(gè)多媒體會(huì)議系統(tǒng)，用戶通過(guò)發(fā)起對(duì)此 SIP URI的請(qǐng)求，即 可接入該會(huì)議系統(tǒng) ，進(jìn)行多媒體會(huì)議 PSI與 PSI也可以互 通，比如用于兩個(gè)會(huì)議系統(tǒng)的對(duì)接等 CM-IMS網(wǎng)絡(luò)中使用的 PSI主要用于彩鈴和視頻會(huì)議的 平 臺(tái)接入，預(yù)分配 12535和 12539接入碼實(shí)現(xiàn) IMR的語(yǔ)音交 互 26 INVITE IMS業(yè)務(wù)觸發(fā)流程 iFC (Initial Filter Criteria)，定義了 S-CSCF上的業(yè)務(wù)配置和觸發(fā)規(guī)則，即：定義 一些觸發(fā)條件（ Trigger Pointer ），當(dāng) 發(fā)送來(lái)的 SIP消息滿足這些條件的時(shí)候，通 過(guò)匹配 iFC，就可以把這些 SIP消息，轉(zhuǎn)發(fā)至 Trigger point: Method=INVITE“&PAI=“64761033” &M=“audio” 正確的 AS上 INVITE 27 IMS的初始過(guò)濾規(guī)則 iFC（舉例） sip: 0 1 SUBSCRIBE 28 0 0 0 /0：代表是 0 INVITE 0 0 0 /0：代表主叫業(yè)務(wù)觸發(fā) 0 0 m 0 0 .*audio.* 1 /1：代表非 1 From zhang SIP: MMTEL_AS/ 0 匹配的 iFC規(guī)則，通過(guò)若干個(gè)業(yè)務(wù)觸發(fā)點(diǎn) SPT與或 操作，可以唯一定位一個(gè) AS，從而完成業(yè)務(wù)觸發(fā)， 該例： 用戶是 zhangsan， sip方法是 INVITE并且是主叫業(yè)務(wù)，媒 體要求視頻，或者是一個(gè)訂閱消息，則都觸發(fā)到 MMTEL 平臺(tái)處理 業(yè)務(wù)名稱 FC中的 SPT設(shè)置條件 語(yǔ)音 (Method=INVITE ) AND (Line( = m Content = .*audio.*) 視頻 (Method=INVITE) AND (Line = m Content = .*video.*) POC (Header=User-Agent(Header User Agent Content = .*PoC.*). PoC. ) 即時(shí)消息 (Method=MESSAGE) 或（ (Method INVITE) AND ( line=”m” content=”*msrp*”)） 呈現(xiàn) (H(Header=Eventd E t CContentt t = .*presence.*)* *) 多媒體會(huì)議 (Method=INVITE) AND (RequestURI = .* conference-factory.*) AND (tDirectionOfRequest = ORIGINATING_SESSION) IMS業(yè)務(wù)觸發(fā)方案參考 iFC可以依據(jù)具體業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，靈活設(shè)計(jì)，以上 iFC設(shè)計(jì)示例僅供參考 29 IMS入口點(diǎn)發(fā)現(xiàn) P-CSCF入口點(diǎn)發(fā)現(xiàn)兩種方式 GPRS PDP上下文方式 DHCP+DNS方式 30 IMS漫游 IMS漫游 -拜訪地 P-CSCF入口 GPRS承載網(wǎng)漫游 -歸屬地 GGSN/P-CSCF入口 歸屬省 歸屬省 P-CSCF P-CSCF 31 漫游省 IMS漫游可提供業(yè)務(wù)歸屬地 控 制，保證業(yè)務(wù)的一致性；媒體 本地承載，防止路由迂回 漫游省 GPRS漫游信令和媒體都回 歸 屬網(wǎng)絡(luò)，有媒體迂回，適用于 IMS早期網(wǎng)絡(luò)覆蓋不高情況 IMS路由機(jī)制 ENUM/DNS ENUM/ DNS ENUM提供了將 E.164號(hào)碼轉(zhuǎn)化為域 名形式存在 DNS數(shù)據(jù)庫(kù)中的方法 IMS網(wǎng)絡(luò)，采用 Internet IP DNS尋 址路由方式，與交換網(wǎng) GT翻譯尋址 方式不同， IMS網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有信令點(diǎn) （ SP）的概念 IMS中 SIP信令路由基于 SIP URI， E.164 TEL URI無(wú)法在 IMS域路由 ENUM/DNS供 CSCF查詢，轉(zhuǎn)換 TEL URI為 SIP URI，用于路由 IMS強(qiáng)制使用松散路由機(jī)制，提高路 由靈活性 TEL:+86-10-66006688； ENUM:...e164arpa； DNS SIP URI: 32 IMS路由頭域 Service Route： S-CSCF在對(duì)用戶注冊(cè)的 200 ok響應(yīng)中帶給用戶自己的地址 Path： P-CSCF在注冊(cè)消息中設(shè)置，用于 S-CSCF的返回信息路由到 P-CSCF Contact：主被叫用戶的真實(shí)地址信息 Route：標(biāo)明了路由途經(jīng)的各個(gè)網(wǎng)元地址，每個(gè)網(wǎng)元將 SIP信令里 Route列表頂 端自身地址刪掉，再進(jìn)行下一跳路由 Via：標(biāo)明了響應(yīng)消息回送的路徑，網(wǎng)元在路由至下一跳前填入 Record Route：標(biāo)明了后續(xù)路由路徑，網(wǎng)元若希望后續(xù)路由經(jīng)過(guò)自己，就填入 自身地址在 Record Route列表頂端 網(wǎng)元去掉 Route里自身地址，再將自身地址填入 Via和 Record Route操作，保證 了 IMS正反向路由的正確 ENUM/ DNS 33 路由頭工作方式 UE如何找尋到 S-CSCF的路由： 依據(jù)注冊(cè)成功 200 OK帶回的 Service Route， UE按原序復(fù)制 SR入 route， 同時(shí)添加已發(fā)現(xiàn)的 P的 route至頂端； P收到后，先刪掉自己的 route，再看下面的 route是否與自己先前保存的 該 UE的 service route一致，如果不一致，就用 SR替換 route；打 PAI，生 成 ICID入 P-charging-vector；添加自己的地址入 record route；在 via頂部 添加自己地址； S-CSCF如何判斷 MOMT： S收到請(qǐng)求后，需能根據(jù) SIP消息中的信息判斷觸發(fā) MO還是 MT； 判斷 MO條件： 若 SIP請(qǐng)求來(lái)自于 P（ O）通信的專用端口； 若 route頂端 SIPURI包含 SR中 S自己設(shè)的特殊參數(shù)表明請(qǐng)求來(lái)自 P(O)； 若 route頂端 SIPURI包含 orig參數(shù)； 若 AS下發(fā)的請(qǐng)求， route頭中無(wú)任何特殊標(biāo)記， S應(yīng)是 MO，進(jìn)行 lr路由； 若所有匹配未成功，則 S處于 MT，提取 REQ URI，進(jìn)行被叫觸發(fā)； 34 注冊(cè)流程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 AS AS AS Backbon e Packet Network HSS 4 12 9 10 P-CSCF I-CSCF S-CSCF Acces s 1 3 SIP 6 5 SIP 7 11 14 8 DNS ENUM Visited or Home Network Home Network 2 13 35 Public User Identity 1 Service Profile 1 IMS隱式注冊(cè)與通配注冊(cè) 提高注冊(cè)效率 IMS允許一個(gè)用戶存在多個(gè)共有標(biāo)識(shí)（ IMPU）時(shí)，一個(gè) IMPU注冊(cè)成功，相 關(guān)的 IMPU均注冊(cè)成功，關(guān)聯(lián) IMPU作為隱式注冊(cè)集 如：用戶同時(shí)有 SIP URI: 和 TEL URI: +86Public User Identity 2 Implicitly Registered ID Set 1 Service Profile 2 IMS User Private User Identity 1 Public User Identity 3 Public User Identity 4 Implicitly Registered ID Set 2 Service Profile 3 IMS Subscription Implicitly Registered ID Set 3 Private User Identity 2 IMS User Public User Identity 5 Public User Identity 6 Service Profile 4 IMS允許一組用戶采用通配注冊(cè)的形式簽約，通配符集內(nèi)用戶享用相同的 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，節(jié)約 HSS存儲(chǔ)空間和用戶注冊(cè)效率 適用于 PBX等大型 POTS話機(jī)接入設(shè)備，通配符如 +86106608!.*!一次注冊(cè)， 所有用戶均注冊(cè)成功 36 其他注冊(cè)場(chǎng)景 重注冊(cè) 用戶周期性的更新注冊(cè)過(guò)程，以保持激活狀態(tài)， 類似“位置更 新” ，重注冊(cè)時(shí)，只有一次 Register，是否需要認(rèn)證取決于網(wǎng)絡(luò) 重認(rèn)證 網(wǎng)絡(luò)側(cè)需要縮短 Expire時(shí)間，通知 UE重注冊(cè) 第三方注冊(cè) S-CSCF匹配 UE的 iFC，為 UE向可能觸發(fā)服務(wù)的 AS進(jìn)行注冊(cè) 正常注銷 Expire=0， S-CSCF將向 HSS發(fā)消息， HSS標(biāo)記為未注冊(cè)狀態(tài)，并由 S-CSCF向其他訂閱此消息的用戶發(fā)送消息。 S-CSCF還可以在其作 為被叫時(shí)，觸發(fā)未注冊(cè)業(yè)務(wù) 網(wǎng)絡(luò)側(cè)注銷 用戶漫游后原先網(wǎng)絡(luò)未注銷，以及防止過(guò)期用戶等場(chǎng)景 37 IMS用戶鑒權(quán) IMS AKA（有卡） 方案描述：五元組 (XRES, RAND, AUTN, IK, CK)雙向認(rèn)證方式。 S-CSCF保留 XRES， P- CSCF保留 IKCK， UE接 收（ RAND,AUTN），依 據(jù)參數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證，并 反饋鑒權(quán)響應(yīng) RES與 SS- CSCF所存 XRES比對(duì)， 完成注冊(cè) 應(yīng)用場(chǎng)景：需終端有 SIMUSIMISIM卡 SIP Digestt（無(wú)卡） 方案描述：采用 Username和 Password的 認(rèn)證形式 SIP Digest可以實(shí)現(xiàn)非注 冊(cè)請(qǐng)求時(shí)對(duì)用戶的鑒權(quán)， 提高鑒權(quán)安全級(jí)別 應(yīng)用場(chǎng)景：適用于無(wú)卡 終端，如 PC客戶端、 SIP硬終端或 IAD等接入 設(shè)備，商用初期無(wú)卡用 戶采用此方式 38 同一 IMS域內(nèi) 基本會(huì)話流程 1 用戶發(fā)起會(huì)話請(qǐng)求，消息到達(dá) S-CSCF 2 I/S-CSCF從 HSS下載用戶數(shù)據(jù)（可選） 3 S-CSCF觸發(fā)業(yè)務(wù)， AS進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯控制 4 S-CSCF通過(guò) DNS得到被叫所在 IMS域的 I-CSCF 5 I-CSCF通過(guò) HSS查詢得到被叫用戶注冊(cè)的 S-CSCF 6 S-CSCF從 HSS得到被叫用戶的用戶數(shù)據(jù) (可選 ) 7 S-CSCF觸發(fā)業(yè)務(wù)， AS進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯控制 8 會(huì)話請(qǐng)求被路由到被叫用戶 9 雙方進(jìn)行資源協(xié)商和預(yù)留 10 對(duì)被叫振鈴 11 被叫用戶應(yīng)答 ，會(huì)話建立 Calling and Called Party Home Network HSS DNS Control Bearer SIP 3 4 5 2 6 Diameter 7 AS I-CSCF P-CSCF S-CSCF SIP 8 SIP用戶身份消息頭： P-preferred-identity； Access Access Backbon e Packet Network 1 9 11 10 P-asserted-identity； P-called-party-id； Request URI； 39 RTP Stream RTP Stream SIP 不同 IMS域之 間的基本會(huì)話流程（漫游） Control Home Network Home Network HSS HSS DNS 1 用戶發(fā)起會(huì)話請(qǐng)求，消息到達(dá) S-CSCF 2 S-CSCF從 HSS下載用戶數(shù)據(jù)（可選） 3 S-CSCF觸發(fā)業(yè)務(wù)， AS進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯控制 4 S-CSCF通過(guò) DNS得到被叫所在 IMS域的 I-CSCF 5 I-CSCF通過(guò) HSS查詢得到被叫用戶注冊(cè)的 S-CSCF Calling Party 6 S-CSCF從 HSS得到被叫用戶的用戶數(shù)據(jù)（可選） 7 S-CSCF觸發(fā)業(yè)務(wù)， AS進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯控制 8 會(huì)話請(qǐng)求被路由到被叫用戶 9 雙方進(jìn)行資源協(xié)商和預(yù)留 10 對(duì)被叫振鈴 11 被叫用戶應(yīng)答，會(huì)話建立 Called Party Bearer AS AS 2 Diameter S-CSCF 3 4 Diameter 5 I-CSCF 6 Diameter S-CSCF 7 SIP Called Party Visited Network Calling Party Visited Network P-CSCF SIP P-CSCF SIP 8 Backbone Backbone 1 9 11 10 40 Packet Network Access Packet Network Access RTP Stream 3.根據(jù)運(yùn)營(yíng)商 策略和網(wǎng)絡(luò)情 6.INVITE 5.根據(jù)用戶情 況檢查編解碼 7.根據(jù)用戶情 況檢查編解碼 IMS中的媒體處理編解碼協(xié)商與資源預(yù)留 編解碼協(xié)商：用于對(duì)會(huì)話雙方使用的媒體組合及各媒體使用哪種編碼方式達(dá)成一致 S-CSCF-1 S-CSCF-2 11.SDP ANSWER 12.媒體建立 9.根據(jù)運(yùn)營(yíng)商 8.INVITE 況檢查編解碼 P-CSCF-2 10.INVITE 10.確定被叫 支持的編解碼 UE 2 4.INVITE 策略和網(wǎng)絡(luò)情 況檢查編解碼 P-CSCF-1 2.INVITE 1.確定終端支持 的編解碼集合 UE 1 支持在對(duì)話開始、對(duì)話過(guò)程中進(jìn)行媒體處理 可以在對(duì)話過(guò)程中動(dòng)態(tài)的添加、修改、刪除媒體資源 資源預(yù)留（ Precondition）機(jī)制：用于防止 SIP信令已建立，但媒體層未準(zhǔn)備好，產(chǎn)生 Ghost Ring的情形，所以需媒體層在會(huì)話建立前預(yù)留好雙方媒體資源，主要適用于空口帶寬資源有 限的場(chǎng)景 41 2 Diameter IMS到 CS互通流程 Control Bearer 1 IMS用戶發(fā)起會(huì)話請(qǐng)求，消息到達(dá) S-CSCF 2 S-CSCF從 HSS下載用戶數(shù)據(jù)（可選） 3 S-CSCF觸發(fā)業(yè)務(wù)， AS進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯控制 4 S-CSCF將會(huì)話請(qǐng)求轉(zhuǎn)給 BGCF， BGCF選擇 MGCF 5 MGCF控制 MGW為會(huì)話在 CS域分配中繼 6 雙方進(jìn)行資源協(xié)商和預(yù)留 7 MGCF向被叫用戶發(fā)送 IAM 8 對(duì)被叫用戶振鈴 9 被叫用戶應(yīng)答，會(huì)話建立 Calling Party Home Network HSS AS Calling Party Visited or Home Network P-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS SIP SIP Access 1 3 4 SIP 6 SIP 9 8 7 BICC MGW H.248 Backbone Packet RTP Stream 5 PCM Network 42 CS到 IMS互通流 程 1 CS用戶發(fā)起會(huì)話請(qǐng)求 2 MGCF為會(huì)話分配中繼 3 MGCF向被叫用戶發(fā)送 INVITE消息 4 I-CSCF查詢 HSS得到被叫用戶注冊(cè)的 S-CSCF 8 會(huì)話請(qǐng)求被路由到 IMS用戶 9 雙方進(jìn)行 資源協(xié)商和預(yù)留 10 對(duì)被叫用戶振鈴 11 被叫用戶應(yīng)答，會(huì) 話建立 5 I-CSCF把請(qǐng)求轉(zhuǎn)給 S-CSCF 6 S-CSCF從 HSS下載用戶數(shù)據(jù)（可選） 7 S-CSCF觸發(fā)業(yè)務(wù)到 AS， AS進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯控制 Called Party Home Network HSS Called Party Visited or Home Network MGCF CS AS 3 SIP Diameter 4 5 SIP 6 7 SIP 8 SIP 9 10 11 P-CSCF S-CSCF I-CSCF MGW 1 BICC Access RTP Stream 2 H.248 PCM Backbone Packet Network 43 IMS計(jì)費(fèi) 離線計(jì)費(fèi) 計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)計(jì)費(fèi)消息的收集、預(yù)處理、 生成計(jì)費(fèi)話單（ CDR）并傳遞給 BOSS系 統(tǒng)。 CDF/CGF與各功能單元之間的離線計(jì) 費(fèi)接口是 Rf接口，該接口采用 Diameter協(xié) 議。 CDR/CGF與 BOSS系統(tǒng)之間是 Bi接口 ， 該接口一般采用 FTP接口傳輸 CDR話單 文件。 在線計(jì)費(fèi) AS和 MRFC具有在線計(jì)費(fèi)消息觸發(fā)功能， 并通過(guò)基于 Diameter協(xié)議的 Ro接口與 OCS （在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)）進(jìn)行通信。 S-CSCF通過(guò)基于 SIP協(xié)議的 ISC接口觸發(fā)業(yè) 務(wù)控制流程到 IMS-GWF（ IMS網(wǎng)關(guān)功能）觸 發(fā)相應(yīng)的在線計(jì)費(fèi)控制消息，實(shí)現(xiàn)在線計(jì)費(fèi)。 OCS通過(guò) Ro接口獲得在線計(jì)費(fèi)請(qǐng)求和計(jì)費(fèi) 信息，對(duì) IMS用戶的網(wǎng)絡(luò)資源使用請(qǐng)求進(jìn)行 授權(quán)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)費(fèi)。 44 主要網(wǎng)元 協(xié)議接口 接入方式 業(yè)務(wù)提供方式 路由機(jī)制 用戶碼號(hào) QoS IMS SBC CSCF HSS MGCF IM-MGW 核心控制協(xié) 議 :SIP 數(shù)據(jù)操作協(xié) 議 :Diameter 媒體網(wǎng)關(guān)控制 ： H.248 IMS采用 端到端 IP 化，支持 固定及移 勱方式接 入 開放 CSCF和 AS接口 ISC； 業(yè)務(wù)均有 AS提 供； IFC業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī) 制 IMS采用 ENUMDNS 協(xié)劣路由、 是一種基于 IP網(wǎng)絡(luò)的路 由機(jī)制 采用 SIP URI和 TEL URI共用 的編號(hào)規(guī) 則 支持 PCC架構(gòu) 提供移勱接入 的 QoS保障 支持 RACS架 構(gòu)提供 固定接 入 QoS保障 R4軟 交換 MSS HLR MGW 核心控制協(xié) 議 :BICCBICC 數(shù)據(jù)操作協(xié) 議 :MAP 媒體網(wǎng)關(guān)控制： H.248 R4軟交換 目前僅支 持移勱接 入 話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù) 由交換機(jī)提供； 采用智能網(wǎng)提供 增值業(yè)務(wù) R4軟交換是 基于用戶 MSISDN和 MSRN號(hào)碼 的 路由機(jī)制 采用 TEL 的編號(hào)規(guī) 則 R4軟交換網(wǎng)絡(luò) QoS保障機(jī)制 主 要針對(duì)話音 類窄帶業(yè)務(wù) IMS 不 R4 軟 交 換對(duì) 比分 析 IMS網(wǎng)元數(shù)目 較軟交換增 多，以便實(shí) 現(xiàn)控制不業(yè) 務(wù)分離；丌 同網(wǎng)元可合 設(shè)為同一 物 理設(shè)備 SIP協(xié)議更加 靈活，更適合 多媒體業(yè)務(wù)控 制， 而 R4現(xiàn) 有協(xié)議對(duì)多媒 體業(yè)務(wù)控制能 力有限 Diameter的 可擴(kuò)展性優(yōu)于 MAP協(xié)議 R4軟交換 支持固定 接入方式 改造量較 大，包括 協(xié)議的升 級(jí)、網(wǎng)元 功能的改 造等 IMS業(yè)務(wù)接口 ISC進(jìn)一步開放 、 業(yè)務(wù)觸發(fā)更加靈 活。 R4采用智能網(wǎng) 提供增值業(yè)務(wù)， 智能網(wǎng) CAP協(xié) 議能力有限、業(yè) 務(wù)觸發(fā)機(jī)制單一 IMS網(wǎng)絡(luò)采 用基于 DNS 的路由機(jī)制 ， 路由更加扁 平化 IMS采用 SIP URI用 戶 碼號(hào)節(jié) 省現(xiàn)有 TEL碼號(hào) 資源、 保 持不互 聯(lián) 網(wǎng)業(yè)務(wù)體 驗(yàn)一致性 IMS的 QoS機(jī) 制更 加適合在 IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下 對(duì)多媒體業(yè)務(wù) 質(zhì)量的保障 45 R4軟交換與 IMS技術(shù)比較 提綱 1 2 3 CM-IMS概述 IMS基本原理 基本概念 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 技術(shù)特點(diǎn) 關(guān)鍵流程 標(biāo)準(zhǔn)化與部署情況 46 IMS標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展情況 R8 R9 2007 2008 2009 47 IMS最早由 3GPP提出，為在移 動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上提供多媒體業(yè)務(wù)，后被業(yè)界廣泛認(rèn)同，逐漸擴(kuò)展為適用于 無(wú)線、固定寬帶、 cable等多種接入方式的統(tǒng)一核心控制網(wǎng)絡(luò)。 TISPAN后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化工作轉(zhuǎn)移至 3