IMS：融合网络目标架构

IMS：融合网络目标架构NetworkArchitectureandEvolution,CBG-PSMay,2008AllRightsReserved©Alcatel-Lucent20082|IMS|March2007内容1.IMS技术和标准的发展状况2.IMS体系架构和主要网元功能3.IMS信令流程4.IMS支持固定移动融合业务发展AllRightsReserved©Alcatel-Lucent20083|IMS|March20071IMS技术和标准的发展状况AllRightsReserved©Alcatel-Lucent20084|IMS|March2007IMS国际标准组织发展20012002200320043GPPIMSRelease53GPPIMSRelease6TISPANNGNR1ITU-TNGNFG3GPP2MMD200520062007TISPANNGNR23GPPIMSRelease7CommonIMS国际上IMS相关标准组织主要有3GPP，3GPP2，TISPAN，ITU-T，分别从不同的出发点对IMS进行了系统的研究3GPP是IMS的起源者和主要贡献者，IMS的R5,R6,R7的发展过程，R7已基本完成3GPP2基于3GPP的IMSCore定义了MMD，主要考虑CDMA网络TISPAN从固网接入为出发点，定义了支持固网的NGN体系架构，目前展开R2的工作其他还有IETF，WiMax，CableLab，MSF等从不同的角度对IMS提供支持和贡献。IETF主要负责SIP，Diameter等协议的规范和扩展，WiMax，CableLab，MSF，ATIS考虑IMS对各种不同接入方式的支持AllRightsReserved©Alcatel-Lucent20085|IMS|March2007IMS标准进展以3GPP和TISPAN影响最大。3GPP和TISPAN紧密合作，以统一的IMS核心为目标3GPP侧重于从移动的角度对IMS进行研究，负责接入无关的统一IMS核心，目前正在制定R7版本。TISPAN侧重于从固定的角度提出对IMS的需求，开发针对固定接入的扩展，在2005年底发布了TISPANNGNR1，目前正在制定R2版本。2006年底ETSI与3GPP决定由3GPP维护、开发一个全球统一的IMS（CommonIMS），后来又覆盖了多家标准组织3GPPTISPANITU-TCCSA2000－2003完成R5(IMSPhaseI)2005年3月完成R6(IMSphaseII)：增强的结构和能力，完全的接入无关2005年启动R7(IMSPhaseIII)：固定接入、CS/IMS结合、端到端QoS、策略/计费演进，2007年冻结2006年启动R8，CS接入的集中控制，多媒体会话连续，业务交互，CommonIMS2005年底发布NGNR1（主要工作全部完成，包括业务及能力需求、功能结构，流程及协议实现）少量完善工作2006年中结束2006年开始定义NGNR2支持其他接入技术端到端QoS流媒体业务增强游牧性TC3基于TISPANNGNR1和ITU-TNGNR1的工作，已完成了11个相关研究项目TC5基于3GPP，已完成了IMS总体技术研究项目和8个相关标准项目（设备要求和测试方法、协议要求和测试方法）TC3和TC5组成联合工作组，负责CommonIMS和行标相关工作FGNGNR1在2005底结束，但是只完成了初步的工作（业务及能力需求、功能结构）NGNGSI从2006启动，继续和完善FGNGN的工作AllRightsReserved©Alcatel-Lucent20086|IMS|March2007R’99ArchitectureR4ArchitectureR5/R6Architecture3GPP移动核心网络的演进AllRightsReserved©Alcatel-Lucent20087|IMS|March20073GPPIMS标准化进展3GPP在R5版本中首次提出IMS，并在R6和R7版本中进一步完善R5版本提出和定义了IMS的基本框架及3G接入的能力。R6细化了接口和功能，定义了对WLAN接入的能力、IMS和外部网络的互通等。R6版本在2005年3月冻结，是第一个接入无关的、完善的IMS标准版本。R7版本在2006年底冻结，主要工作已基本完成VCC（VoiceCallContinuity）,实现双模手机在IMS域和CS域进行语音呼叫切换。紧急呼叫（EmergencyCall）,引入了E-CSCF这个新网元，使IMS建立紧急呼叫成为可能。CSI（CombiningCS&IMSservices）：实时类业务由CS域提供，非实时业务由IMS域提供。PCC（PolicyControlandCharging）,把QoS的策略控制和流计费合并。SMSIP（SMSoverIP），传统的SMS被打包在SIPMESSAGE消息中。安全领域：GAA扩展、合法监听、固定接入（FBI）时的安全性问题（如NASS绑定认证）。E.164选路方式的支持，这是TISPAN提出的需求。GRUU（GloballyRoutableUserAgentURI）多媒体电话补充业务（基于TISPAN规范）本地号码3GPP开始着手R8的工作，目前主要课题ServiceBroker、使用IMS来集中控制电路域交换机、紧急呼叫时使用VCC功能、固网IMS融合计费CommonIMSAllRightsReserved©Alcatel-Lucent20088|IMS|March20073GPPIMSR7architectureCS域PSTN/ISDNPLMN等应用和业务OSAASSCPIM-SSFOSA-SCSMTTERUEUuPS域GGSNSGSNGERANUTRANIuGn其他接入网络S-CSCFPCRFSGWCSCFBGCFBGCFMGCFSGWMGWIP多媒体网络运营商B运营商AMkMwMjMmIPv6HSSShSiSLFISC从Gm从DxCxRx从Gx从MRFCMRFPMr从Mp从Mb从Mn从IBCFTrGWMx从Ix从IPv4Gc,Gr,C,DUtMi从Mg从SIPASP-CSCFI-CSCFMwMwMaMkMwDhCxAllRightsReserved©Alcatel-Lucent20089|IMS|March20073GPP2CDMA网络演进IPCore,VoIP(TrFO/RTO)andnon-SIPAllIPnetwork,MultimediaservicesAllRightsReserved©Alcatel-Lucent200810|IMS|March2007200420052007TBDTimelineFeb.Nov.Aug.MMDRev0MMDRevAMMDRevBMMDRevCV&VPublisheddate(history)Targetdate(current)InProgress(current)Plandate(future)3GPP2MMD标准化进展状况3GPP2MMD已经完成并公布了Rev0、RevA两个版本，分别对应于3GPP的R5和R6。目前3GPP2正在制定的是RevB版本，和3GPPR7类似RevB也包括了VCC，SMSIP等功能。由于传统CDMA电话域呼叫以及SMS和GSM相应的流程不同，所以以上两个功能也同3GPPR7的规范有一定的差别。另外由于CDMA使用PDSN作为PS域和IMS域的接入点，和GPRS的PS域有很大的不同，所以和QoS和流计费相关的功能（SBBC）和3GPP的PCC的差别也较大。其它则直接采纳3GPP规范。在后续的RevC版本中，3GPP2将会考虑多媒体电话补充业务、紧急呼叫时使用VCC功能，以及Verizon提出的AdvancedIMS等。AllRightsReserved©Alcatel-Lucent200811|IMS|March20073GPP2MMD核心网络架构IPPDNPDFMRFCMRFPMRFSIPASOSAASApplicationServersRANIMSSessionSignallingIMSUserPlaneDataI-CSCFS-CSCFP-CSCFAGWFA/AttendantCSNetworks(PSTN,CSPLMN)DatabaseEIRDSISubscriptionProfileNetworkPolicyRules…OSASCSPDEPositionServerAAAMSBGCFMGCFMGWIPNetworkBGHAAllRightsReserved©Alcatel-Lucent200812|IMS|March20073GPP2MMD和3GPPIMS主要差异–网元接口差异点3GPP3GPP2解决办法HSS和CCFHSS包含有CS域及PS域HLR的功能AAA加上DB构成的，没有传统HLR功能，但是其中AAA包含有3GPPIMS中的CCF计费实体功能。难度低，HSS功能合一即可，同时支持3GPP/3GPP2接口。目前系统设计一般已考虑合一。SLF和Dx接口定义了SLF实体，在多个HSS时采用SLF实体来寻找用户所属的HSS。在最新版本中也引入了SLF的功能,而且增加了REDIRECT的方式处理对HSS的寻址。3GPP2新版已引入SLF，可兼容。IM-SSF和Si接口定义了IM-SSF实体以支持CAMEL协议未定义支持CDMAWIN协议，因此也就没有IM-SSF实体，相应的也没有IM-SSF与HSS之间的Si接口。无影响，3GPP2用户可不用Si接口，或以后通过AS屏蔽。Rx、Gx与Tx、Ty接口定义Rx/Gx接口，以前支持COPS，新版要求支持Diameter。Tx/Ty接口，Ty接口采用RADIUS和Diameter统一IMS中已建议两种实现方式，因此3GPP2的差异不会增加CDMA接入统一IMS的难度。AllRightsReserved©Alcatel-Lucent200813|IMS|March20073GPP2MMD和3GPPIMS主要差异–功能与特性差异点3GPP3GPP2解决办法QOS控制机制QoS控制采用ServiceBasedLocalPolicy机制，AGW是GGSNQoS控制采用ServiceBasedBearerControl机制，AGW是PDSN。统一IMS中已建议两种实现方式，因此3GPP2的差异不会增加CDMA接入统一IMS的难度。智能网支持状况在CAMELPhase4支持了IMS没有定义要求支持CDMAWIN业务。无影响，3GPP2用户可不用Si接口，或以后通过AS屏蔽。P-CSCF位置P-CSCF和GGSN位于同一网络，即同在归属或同在拜访。P-CSCF和PDSN没有这种对应关系限制3GPP2的P-CSCF与接入网关对应关系更灵活，可根据需要可配置，因此不存在问题。HSS查找定义了SLF实体，在多个HSS时采用SLF实体来寻找用户所属的HSS。没有定义SLF实体时，多个HSS的时候采用AAAbroker来寻找对应的AAA。最新规范中,已经引入了SLF这个网元实体.3GPP2新版已引入SLF，可兼容。EarlyIMS功能采用IP地址绑定的方法，在接入网给用户分配了IP地址之后就将IP地址和用户ID上报给HSS进行关系绑定，当用户接入IMS时S-CSCF从HSS获取绑定关系并进行鉴定。正在研究此问题，即通过现在联通的CDMAR-UIM卡如何上IMS网络的问题，目前方案已经具备，只是进一步的完善过程当中。主要是实现IP与用户ID的绑定关系，可以统一。HTTPDIGEST无特殊要求无特殊要求HTTPDIGEST是一种通用的鉴权方式，算法都是一样的，与3GPP/3GPP2没有特殊关系，可以做到统一。根据签约关系决定是否使用。AllRightsReserved©Alcatel-Lucent200814|IMS|March2007ETSITISPANIMS