01-IMS標(biāo)識(shí)與用戶配置

01-IMS標(biāo)識(shí)與用戶配置第一頁，共36頁。序言業(yè)界公認(rèn)IMS是下一代的核心網(wǎng)。IMS自在3GPPR5提出來，以其支持移動(dòng)固定多種接入、開放靈活的業(yè)務(wù)架構(gòu)，已經(jīng)被歐洲固定標(biāo)準(zhǔn)組織TISPAN、國際電聯(lián)ITU-T等接納，成為核心網(wǎng)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。國外領(lǐng)先運(yùn)營商FT、BT、DT、KPN、Verizon等均在2006-2007年宣布其網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型計(jì)劃，并且在核心網(wǎng)不約而同的都選擇了IMS。中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通、中國網(wǎng)通也都一直在跟蹤IMS進(jìn)展和相關(guān)試驗(yàn)。第二頁，共36頁。IMS將業(yè)務(wù)和路由進(jìn)一步分離IMS實(shí)現(xiàn)了路由功能和業(yè)務(wù)處理分離業(yè)務(wù)的需求是不斷變化和增加的而路由功能即實(shí)現(xiàn)主叫方找到被叫方的功能是相對(duì)穩(wěn)定的所有電信類業(yè)務(wù)都需要實(shí)現(xiàn)路由功能，包括打電話、發(fā)短信、傳真、多媒體推送等業(yè)務(wù)因此將二者進(jìn)一步分離可加速新業(yè)務(wù)的引入業(yè)務(wù)采用標(biāo)準(zhǔn)化、開放、松耦合的SIP接口，同時(shí)業(yè)務(wù)之間容易組合和相互調(diào)用SIPASHSSCSCF第三頁，共36頁。IMS基于IP實(shí)現(xiàn)了接入無關(guān)IMS采用完全基于IP的SIP信令I(lǐng)MS接入網(wǎng)采用IP技術(shù),實(shí)現(xiàn)了底層接入的無關(guān)性IMS用IP從技術(shù)上粘合了移動(dòng)和固定，實(shí)現(xiàn)了FMC因此IMS首次實(shí)現(xiàn)了融合核心網(wǎng)的目標(biāo)在融合核心網(wǎng)的基礎(chǔ)上，才有可能實(shí)現(xiàn)融合的業(yè)務(wù)SIPASHSSCSCFUMTS/GPRSBSSGSNACWLAN/WiMAXBRASLAN/XDSLIPIPIP無線固定無線接入固定寬帶第四頁，共36頁。IMS是更軟的軟交換業(yè)務(wù)路由承載業(yè)務(wù)路由承載業(yè)務(wù)路由承載軟交換IMS傳統(tǒng)交換機(jī)

開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架體系將傳統(tǒng)交換機(jī)的功能模塊分離成為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件，各個(gè)部件可以按相應(yīng)的功能劃分各自獨(dú)立發(fā)展部件化使得原有的電信網(wǎng)絡(luò)逐步走向開放，運(yùn)營商可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要自由組合各部分的功能產(chǎn)品來組建網(wǎng)絡(luò)；部件間協(xié)議接口的標(biāo)準(zhǔn)化可以實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)的互通分離的目標(biāo)是使業(yè)務(wù)真正獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，靈活有效的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供。用戶可以自行配置和定義自己的業(yè)務(wù)特征，不必關(guān)心承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式以及終端類型，使得業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活。基于分組的網(wǎng)絡(luò)IP技術(shù)“粘合”了不同接入網(wǎng)絡(luò)第五頁，共36頁。IMS的定義IMS：IPMultimediaSubsystem(3GPPTS23.002)TheIMsubsystemcomprisesallCNelementsforprovisionofIPmultimediaservicescomprisingaudio,video,text,chat,etc.andacombinationofthemdeliveredoverthePSdomain.TheentitiesrelatedtoIMSareCSCF,MGCF,MRF,etc.asdefinedinthestage2oftheIMsubsystemTS23.228[34].SeeTS22.228[27]forsomeserviceexamplesofIMS.IP=

基于IP的傳輸基于IP的會(huì)話控制基于IP的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)Multimedia=

語音、視頻、圖片、文本等多種媒體的組合在多種接入基礎(chǔ)之上具有不同能力的終端組合Subsystem=

依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)展的系統(tǒng)最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)把PS/GPRS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)第六頁，共36頁。理解IMS核心功能實(shí)體PLMNH.323PSTNHSS互通Cx/Dx(Diameter)P/I/S-CSCFApplicationISC(SIP)Mr(SIP)MRSMGCFMg(SIP)GSM/WCDMAxDSL/LANCDMAWiMAX/WiFiACBASPDSNGGSNMGWPDFGq(Diameter)Core

CSCF(CallStateControlFunction)最核心的網(wǎng)元，其中S-CSCF負(fù)責(zé)路由、業(yè)務(wù)觸發(fā)P-CSCF負(fù)責(zé)接入I-CSCF負(fù)責(zé)與其它IMS網(wǎng)絡(luò)互通在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)里三者一般合設(shè)HSS（HomeSubscription

Server)用戶簽約數(shù)據(jù)庫，保存用戶的簽約屬性地位相當(dāng)于移動(dòng)網(wǎng)里的HLRPCRF（PolicyDecisionFunction)QoS策略管理MGCF（MediaGatewayControlFunction)提供SIP信令和ISUP信令轉(zhuǎn)換因此負(fù)責(zé)與現(xiàn)網(wǎng)信令面互通MGW（MediaGateway)提供IP承載和TDM承載轉(zhuǎn)換因此負(fù)責(zé)與現(xiàn)網(wǎng)承載面互通S-CSCF:ServingCallStateControlFunctionP-CSCF：Proxying-CallStateControlFunctionI-CSCF：InterrogatingCallStateControlFunction第七頁，共36頁。IMS

Media&SignallingMGCF/MGW進(jìn)一步理解IMS

MediaServerMRFCallAdmissionP-CSCFCallControlCSCF

BorderControlIBCF

MediaPathBGFTelephonyASASDataHSS/UPSMultimediaASASDiameterSIPSIPSIPSIPSIPH.248H.248SIPSIPCOPSSS7H.248第八頁，共36頁。支持互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)格的用戶標(biāo)識(shí)

用戶標(biāo)識(shí)可以采用email地址格式：容易記憶方便與其它互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)集成實(shí)現(xiàn)電話標(biāo)識(shí)、email、個(gè)人主頁、BLOG等統(tǒng)一標(biāo)識(shí)用戶標(biāo)識(shí)也可以同時(shí)保留原來基于數(shù)字的方式保證用戶體驗(yàn)和習(xí)慣的繼承性方便與其它網(wǎng)絡(luò)互通小貼士：軟交換也支持這一特性，都采用了ENUM技術(shù)來提供SIPURL和ISDN之間的轉(zhuǎn)換第九頁，共36頁。所有業(yè)務(wù)都在歸屬網(wǎng)提供小貼士：舉一個(gè)例子，至今中國移動(dòng)的神州行用戶無法享受GPRS國際漫游，其中一個(gè)重要的技術(shù)原因是基于智能網(wǎng)的GPRS國際漫游要求支持CAMEL3，而國外的GPRS網(wǎng)絡(luò)基本都不支持固定電話沒有移動(dòng)性模擬電話實(shí)現(xiàn)了終端的移動(dòng)性2G實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的移動(dòng)性體驗(yàn)的移動(dòng)性唯有IMS用戶對(duì)移動(dòng)性的不斷追求首次實(shí)現(xiàn)了用戶體驗(yàn)的移動(dòng)性用戶通過不同終端和接入網(wǎng)絡(luò)享受一致的業(yè)務(wù)體驗(yàn)用戶在任何地方甚至出差到國外也享受在簽約地一致的業(yè)務(wù)體驗(yàn)一致的業(yè)務(wù)體驗(yàn)不僅包括基本業(yè)務(wù)還包括業(yè)務(wù)的所有屬性為什么原來移動(dòng)網(wǎng)無法實(shí)現(xiàn)？2G網(wǎng)絡(luò)都是在漫游地觸發(fā)業(yè)務(wù)用戶的體驗(yàn)因此受限于漫游地的網(wǎng)絡(luò)能力最大的不同是IMS采用了IP承載和SIP信令，漫游地只需提供接入，無需業(yè)務(wù)觸發(fā)第十頁，共36頁。目錄用戶標(biāo)識(shí)用戶配置11第十一頁，共36頁。目錄對(duì)用戶的標(biāo)識(shí)1.1私有用戶身份1.2公共用戶身份12第十二頁，共36頁。私有用戶身份私有用戶身份是一個(gè)由歸屬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商定義的具有唯一性的全球身份，可用在歸屬網(wǎng)絡(luò)中從網(wǎng)絡(luò)的角度惟一地標(biāo)識(shí)用戶。它的主要是用于認(rèn)證的目的，但使用私有用戶身份用來實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)和管理的目的也是可以的。IMS體系對(duì)私有用戶身份提出了下列要求：

?

私有用戶身份采用[RFC2486]所定義的網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識(shí)符（NAI)的形式。

?私有用戶身份會(huì)被包含在所有從UE發(fā)往歸屬網(wǎng)絡(luò)的注冊(cè)請(qǐng)求中。

?私有用戶身份僅在用戶的注冊(cè)期間被認(rèn)證（包括重注冊(cè)和注冊(cè)解除。

?S-CSCF需要從注冊(cè)中和未注冊(cè)的終結(jié)中獲取并存儲(chǔ)私有用戶身份。

?私有用戶身份不會(huì)被用于SIP消息的路由轉(zhuǎn)發(fā)。

?私有用戶身份被永久地分配給用戶，并安全的存儲(chǔ)在ISIM應(yīng)用中。私有用戶身份在用戶與歸屬網(wǎng)絡(luò)間的訂購關(guān)系存在期間內(nèi)是有效的。

?

無法修改私有用戶身份。

?HSS需要存儲(chǔ)私有用戶身分。13第十三頁，共36頁。公共用戶身份有于請(qǐng)求與其它用戶通信時(shí)所用的身份，叫公共有戶身份。公共用戶身份可以被公布。IMS體系對(duì)公共用戶身份提出了下列要求：

?

公共用戶身份采用SIP統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符（URI：)或者電話統(tǒng)一資源定位符（telURL：+358501234567)的格式。

?ISIM應(yīng)用中要安全地存儲(chǔ)至少一個(gè)公共用戶身份。

?在發(fā)起會(huì)話之前，公共用戶身份需要先被注冊(cè)。

?通過一個(gè)UE請(qǐng)求可以一次注冊(cè)多個(gè)公共用戶身份。

?在注冊(cè)過程中，網(wǎng)絡(luò)不會(huì)對(duì)公共用戶身份進(jìn)行認(rèn)證。14第十四頁，共36頁。導(dǎo)出的公共用戶身份和私有用戶身份當(dāng)IMS網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)，市場(chǎng)上會(huì)有大量不能支持ISIM應(yīng)用的UE，因此需要開發(fā)一種沒有ISIM也可以接入IMS網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制。在這種模型中，私有用戶身份、公共用戶身份和歸屬域名都從國際移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)符（IMSI)中導(dǎo)出。這個(gè)機(jī)制非常適合具有通用用戶身份模塊（USIM)應(yīng)用的UE。15第十五頁，共36頁。導(dǎo)出的私有用戶身份由IMSI導(dǎo)出的私有用戶身份是根據(jù)下列步驟構(gòu)建的：

?私有用戶身份的用戶部分由IMSI的整串?dāng)?shù)字所構(gòu)成。

?私有用戶身份的域部分由IMSI的MCC和MNC值所組成，并且有一個(gè)預(yù)定義的域名，如：IMSI.3。這三個(gè)部分組合在一起，并且按照下列順序用圓點(diǎn)隔離：

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)代碼（MNC,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的惟一標(biāo)識(shí)）;

移動(dòng)國家代碼（MCC，移動(dòng)用戶所屬國家的惟一標(biāo)識(shí)代碼）;

預(yù)先定義的域名。

例如：使用的IMSI:2349;

則其中：MCC:234MNC:15私有用戶身份為：16第十六頁，共36頁。導(dǎo)出的臨時(shí)公共用戶身份如果沒有ISIM應(yīng)用來保存公共用戶身份，就要基于IMSI來導(dǎo)出一個(gè)臨時(shí)公共用戶身份：

?臨時(shí)公共用戶身份采用SIPURI的形式。

?用戶部分和域部分都是使用與私有用戶身份類似的方法導(dǎo)出的。這根據(jù)前面給出的例子，相應(yīng)的臨時(shí)公共用戶身份就是：17第十七頁，共36頁。導(dǎo)出的臨時(shí)公共用戶身份IMS體系對(duì)臨時(shí)公共用戶身份提出了下列要求：

?對(duì)于IMS的非注冊(cè)過程，設(shè)置臨時(shí)公共用戶身份為“被禁止”，這樣它就無法用于通信。?臨時(shí)公共用戶身份只能用于在注冊(cè)期間獲取隱性注冊(cè)的公共用戶身份。

?在其它SIP消息和隨后的注冊(cè)過程中，隱性注冊(cè)的公共用戶身將被用于會(huì)話處理。?在初始注冊(cè)之后，只有UE使用隱性注冊(cè)的公共用戶身份。?只有CSCF和HSS節(jié)點(diǎn)可以獲得臨時(shí)公共用戶身份。18第十八頁，共36頁。公共用戶身份和私有用戶身份之間的關(guān)系用戶Joe有惟一的一個(gè)移動(dòng)終端，既用于商業(yè)上的來往，也用于個(gè)人生活的聯(lián)系。為了處理與工作相關(guān)的事務(wù)，他有兩個(gè)公共用戶身份：

?SIP:joe.。?tel:+358501234567而下班以后，則使用另外兩個(gè)公共用戶身份來管理其個(gè)人生活：?SIP:joe.。?tel:+358503334444。19第十九頁，共36頁。公共用戶身份和私有用戶身份之間的關(guān)系Joe的有戶數(shù)據(jù)和與服務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)保存在兩套不同的服務(wù)配置中。一個(gè)服務(wù)配置包含與他的工作身份相關(guān)的信息，在需要時(shí)從HSS下載到S-CSCF。另外一個(gè)服務(wù)配置包含他的個(gè)人生活的身份信息，在需要時(shí)也會(huì)從HSS下載到S-CSCF。下圖顯示了joe的私有有戶身份、公共用戶身份和服務(wù)配置是如何被聯(lián)系在一起的：20第二十頁，共36頁。IP多媒體服務(wù)身份模塊UICC中可以有一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用，例如通用用戶身份模塊（USIM)和ISIM。當(dāng)一個(gè)用戶從運(yùn)營商獲得IMS訂購時(shí)，ISIM將存儲(chǔ)如下數(shù)據(jù)：?用戶的私有用戶身份?用戶的一個(gè)或多個(gè)公共用戶身份

?歸屬網(wǎng)絡(luò)的入口名稱或歸屬網(wǎng)絡(luò)的域名?管理數(shù)據(jù)?P-CSCF的地址。當(dāng)接入技術(shù)不支持動(dòng)態(tài)P-CSCF發(fā)現(xiàn)時(shí)，可用該地址。?接入準(zhǔn)則參考。它所存儲(chǔ)的信息被用來檢驗(yàn)用戶的個(gè)人標(biāo)識(shí)符號(hào)碼是否被允許訪問特定的應(yīng)用。?安全密鑰21第二十一頁，共36頁。IP多媒體服務(wù)身份模塊當(dāng)一個(gè)用戶注冊(cè)時(shí)，需要提供ISIM中大部分?jǐn)?shù)據(jù)。22第二十二頁，共36頁。通用用戶身份模塊通用用戶身份模塊（USIM）是接入分組交換域GPRS所必需的，用于惟一的識(shí)別特定用有。USIM包含下列數(shù)據(jù)：?用于接入PS域的安全參數(shù)?IMSI

?允許的接入點(diǎn)名稱列表?與MMS相關(guān)的信息23第二十三頁，共36頁。在多個(gè)終端間共享單個(gè)用戶身份IMS允許用戶通過多個(gè)UE來注冊(cè)同一個(gè)公共用戶身份。不同的注冊(cè)可通過私有用戶身份和所使用的IP地址加以區(qū)分。下圖中的用戶擁有兩個(gè)UE，一個(gè)用于視頻會(huì)話，另一個(gè)用于聊天和游戲。當(dāng)有人呼叫該用戶Joe時(shí)，如果請(qǐng)求中沒有包含具體去往哪個(gè)設(shè)備的信息時(shí)，則由他的S-CSCF首先決定到底聯(lián)系哪個(gè)UE。該決策可基于注冊(cè)階段給定的優(yōu)先級(jí)別來完成。24第二十四頁，共36頁。目錄用戶標(biāo)識(shí)用戶配置25第二十五頁，共36頁。概述當(dāng)用戶從運(yùn)營商處得到一個(gè)IMS訂購關(guān)系時(shí)，運(yùn)營商需要給他分配一個(gè)用戶配置。用戶配置是用戶特定信息的集合，它永久存儲(chǔ)在HSS中。用戶配置至少包含一個(gè)私有用戶身份和單個(gè)服務(wù)配置。單個(gè)IMS訂購關(guān)系可能包含多個(gè)服務(wù)配置，這就允許對(duì)不同公共用戶身份給予不同的處理。26第二十六頁，共36頁。概述用戶配置通過兩種用戶數(shù)據(jù)處理操作從HSS傳送到所分配的S-CSCF上，即服務(wù)器分配應(yīng)答（SAA）和推送配置請(qǐng)求（PPR）。服務(wù)配置進(jìn)一步分成以下四部分。?公共標(biāo)識(shí)?核心網(wǎng)業(yè)務(wù)授權(quán)

?初始過濾規(guī)則?共享的初始過濾規(guī)則集合27第二十七頁，共36頁。公共標(biāo)識(shí)公共標(biāo)識(shí)可以是公共用戶身份，也可以是公共服務(wù)身份。每個(gè)公共用戶身份包含一個(gè)相關(guān)的禁止指示和可選的顯示名稱。若禁止指示被設(shè)置，則S-CSCF將阻止該公共身份用在除注冊(cè)和重注冊(cè)以外的其它任何IMS通信中。28第二十八頁，共36頁。核心網(wǎng)服務(wù)授權(quán)服務(wù)授權(quán)定義有兩種不同的能力，即媒體策略和IMS通信服務(wù)標(biāo)識(shí)策略。媒體策略信息包含一個(gè)整數(shù)，用于標(biāo)識(shí)在S-CSCF上的一個(gè)訂閱的媒體配置。該信息允許運(yùn)營商在其IMS網(wǎng)絡(luò)中定義不同的用戶配置，他們可以定義不同的客戶等級(jí)，如金、銀、銅牌客戶。在HSS和S-CSCF間僅傳送整數(shù)值，可以節(jié)省HSS內(nèi)的存儲(chǔ)空間。S-CSCF需要擁有一個(gè)包含該整數(shù)值與所訂購的媒體配置之間的映射關(guān)系的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫。29第二十九頁，共36頁。核心網(wǎng)服務(wù)授權(quán)IMS通信服務(wù)標(biāo)識(shí)策略包含一個(gè)服務(wù)標(biāo)識(shí)符列表，用來標(biāo)識(shí)哪個(gè)IMS通信服務(wù)用戶可以被授權(quán)使用。基于所使用的列表，S-CSCF強(qiáng)制要求在SIP信令中使用這些標(biāo)識(shí)符。30第三十頁，共36頁。初始過濾規(guī)則當(dāng)用戶獲得一個(gè)IMS訂購關(guān)系，且訂購關(guān)系包含一些增值服務(wù)，而運(yùn)營商愿意將AS用作其IMS基礎(chǔ)設(shè)施的一部分時(shí)，就需要?jiǎng)?chuàng)建服務(wù)專用的數(shù)據(jù)。服務(wù)專用數(shù)據(jù)被表示成了初始過濾規(guī)則。初始過濾規(guī)則用來描述到來的SIP消息何時(shí)被進(jìn)一步路由到一個(gè)特定的應(yīng)用服務(wù)器。初始過濾規(guī)則由0個(gè)或1個(gè)觸發(fā)點(diǎn)實(shí)例以及一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器實(shí)例組成。服務(wù)配置內(nèi)的每個(gè)初始過濾規(guī)則在S-CSCF中都有一個(gè)惟一的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)分配了多個(gè)初始過濾規(guī)則時(shí)，S-CSCF按數(shù)值順序?qū)ζ溥M(jìn)行評(píng)估。

?觸發(fā)點(diǎn)：描述應(yīng)該檢查的條件，以發(fā)現(xiàn)所指示的應(yīng)用服務(wù)器

是否應(yīng)該被聯(lián)系。

?

應(yīng)用服務(wù)器：當(dāng)觸發(fā)點(diǎn)被匹配時(shí)應(yīng)該聯(lián)系的應(yīng)用服務(wù)器。31第三十一頁，共36頁。初始過濾規(guī)則當(dāng)構(gòu)建初始過濾規(guī)則時(shí)，需要考濾這些問題：

?觸發(fā)點(diǎn)是什么？

?當(dāng)觸發(fā)點(diǎn)被匹配時(shí)，正確的AS是什么？

?

各初始過濾規(guī)則的優(yōu)先級(jí)是什么？

?如果應(yīng)用服務(wù)器沒有應(yīng)答，應(yīng)該怎么做？32