IMS介绍

IMS综述-面向未来的网络中兴通讯学院CN课程团队交流内容IMS的引入IMS框架与网元实体接口IMS的网络规划、编号计划IMS典型业务举例ARPU(USD$)02040608010012014016019981999200020012002200320042006200805101520253035404550VoiceRevenueDataRevenueTotalARPUVoiceARPUDataARPURevenueinEuropeanmobilemarket（USDB$)Source:YankeeGroup,May2002语音与数据业务发展：语音业务的发展开始出现增量不增收的局面。语音ARPU值持续下降。数据业务的收益在总收益中的比例迅速提升。数据ARPU值持续上升。移动业务与固线业务发展：全球范围内，移动用户数基本与固线用户数持平甚至超出。移动始呼业务量和整体收益将在2008年全面超过固线业务。（CMCC已经超出）FtoM的替代关系已经明显。电信行业的利润中心，转向移动、数据业务和一体化通讯服务。在移动、数据业务中发掘未来的利润来源！电信行业的收益趋势多媒体时代的优势：多媒体业务及特性帮助扭转ARPU下降的趋势。围绕语音的增值特性，提升客户忠诚度和降低离网率。个性化的服务Service和丰富的内容Content提高通讯体验。Communication由单一的CT运营商向IT、CT综合运营商转型多媒体业务将主导未来传统网络CAP/INAP对CP/SP来说过于复杂，难以理解,导致业务提供链过窄。CAP/INAP难以实施业务的嵌套。IMS采用跟HTTP类似的SIP协议，拥有众多潜在的开发者。三种类型的业务触发点:SIP-AS,OSA-SCS,IM_SSF接入无关性。LegacynetworkRANSCPMSC/SSPCAP/INAPSCCPMTP3MTP2L1CAP/INAPTCAP快速的业务开发与部署现在有限的视频媒体业务仍然不能灵活增加或退出多媒体会话，而且在多种会话间的切换也不容易实现过去语音为主要业务将来以用户为中心的多媒体体验1.Hi,IamJennyLetushaveatalkaboutournextfilm2.Hi,IamRichard丰富的语音、视频以及Internet数据业务更好的用户体验：多媒体用户能够在不同的场所随时接入通信服务…–在家，在办公室,在移动中…使用不同的设备接入…–固话,PCs,手机,PDAs–享受统一的业务只需要统一的一个帐户…–一次开户，一个联系地址、一套使用说明、同一个帐单–地址格式：[e-mail]家办公室移动中旅行固网移动网更好的用户体验：多种接入更低的成本选择最佳的部件供应商将网络开放给第三方的同时保持对价值链的控制整合的业务、具有互操作性的业务IMS使运营商能够IMS为用户带来更丰富的新业务和用户体验多种媒体的灵活整合单一的公共标识个性化的通讯漫游实现FMC更快地推出新业务统一的用户账单IMS来了高性价比的IMS网络架构UserDataSessionApplication传统业务提供架构IMS架构CSCFApp1HSS标准的业务接口共享的会话控制共享的用户数据App2App3用户数据多次重复运营商缺乏集中控制点相似功能不能重用（AAA）业务间缺乏标准接口，难以交互X漫游用户无法继续使用业务漫游用户继续使用业务IMS核心网架构借鉴了软交换体系架构的思想！IMS相关的标准组织移动网络演进R4HLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetSGSNMAPMAPMAPRNSMGWMSCServerMGWGMSCServerCSDomainPSDomainGGSNIP2G2.5GR99R4R5R6R7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-PSIu-CSGTP核心网的发展移动网络演进R5HSSHSSDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetGGSNSGSNMAPMAPMAPIPRNSMGWMSCServerMGWGMSCServerIMSDomainP-CSCFS-CSCFCSDomainPSDomainIM-MGWMGCFMRFPMRFC2G2.5GR99R4R5R6R7I-CSCF全IP的Iu接口，同时继承ATM传输引入IMS（IP多媒体域）Iu-PSIu-CSGTP核心网的发展SLFIMS网络结构承载核心网AGIADGGSNInternet/VoIPiMGMGCP/H.248xDSL/LAN接入接入&互通层I-MGCFMRFPI_CSCFA-MGCFT-MGCFMRFC会话控制层SIP/H.323TerminalsSGSN2G/3GRANSIPTerminalsSIPSIPPSTN/PLMNTMGSGP-CSCFAC承载控制层ARMARMPTTIMPresenceHSS业务能力层OSAGamingMeeting第三方应用LBSIM_SSFUC应用层S_CSCFDMSSCPIADOSS/BSSCCF交流内容IMS的引入IMS框架与网元实体接口IMS的网络规划、编号计划IMS典型业务举例IMS网络中的网元功能网元功能网元呼叫控制P－CSCF媒体资源MRFCI－CSCFMRFPS－CSCF对外接口MGCF数据库HSSIMS－MGWSLFBGCF业务平台SIP-AS其他网元PDF/PEPOSA-ASDNS/ENUMIMS-SSFNAT/ALGIMS网络实体－呼叫控制呼叫控制实体－CSCFCSCF：callsessioncontrolfunction呼叫会话控制功能CSCF分类P-CSCF：代理CSCF（proxyCSCF)是IMS中与用户的第一个连接点，提供代理（Proxy）功能，即接受业务请求并转发它们，P-CSCF也可提供用户代理（UA）功能，即在异常情况下中断和独立产生SIP会话I-CSCF：查询CSCF（InterrogatingCSCF）类似IMS的关口节点，提供本域用户服务节点分配、路由查询以及IMS域间拓朴隐藏功能S-CSCF：服务CSCF（servingCSCF)S-CSCF在IMS核心网中处于核心控制地位，负责对UE的注册鉴权和会话控制，执行针对主叫端及被叫端IMS用户的基本会话路由功能，并根据用户签约的IMS触发规则，在条件满足时进行到AS的增值业务路由触发及业务控制交互P/S/I-CSCF在物理实体上可以是合一的三种CSCF的关系HomeVisitingP-CSCFI-CSCFS-CSCF3GAccessHSS注册信令会话信令IMS网络实体－数据库数据库实体－HSSHSS：TheHomeSubscriberServer归属用户服务器HSS是归属网络中保存IMS用户的签约信息，包括基本标识、路由信息以及业务签约信息等集中综合数据库，位于IMS核心网络架构的最顶层，HSS中保存的主要信息包括：IMS用户标识（包括公共及私有标识）、号码和地址信息IMS用户安全上下文：用户网络接入认证的密钥信息、漫游限制信息IMS用户的路由信息：HSS支持用户的注册，并且存储用户的位置信息IMS用户的业务签约信息：包括其他AS的增值业务数据数据库实体－HSSIMCNsubsystemCxCShGrGcDMSC/VLRGMSCCSDomainSGSNGGSNPSDomainSIPApplicationServerCSCFHSSMobilityManagementUsersecurityinfo.generationUsersecuritysupportServiceProvisioningsupportIdentificationhandlingServiceauthorizationsupportAccessauthorizationCall/SessionestablishmentsupportSiIM-SSFOSA-SCSApplicationServicesSupportgsmSCFCAMELServicesSupport数据库实体－SLFSLF：SubscriptionLocatorFunction签约数据定位功能当运营商拥有多个HSS时：I－CSCF/S-CSCF在登记注册及事务建立过程中通过SLF获得用户签约数据所在的HSS的域名SLF通常内置在HSS中SLF可以看做是一种专对HLR的地址解析机制。IMS网络实体－业务平台IMS业务平台AS:ApplicationServer应用服务器为IMS用户提供IM增值业务，可以位于用户归属网，也可以由第三方提供，其主要功能为：处理从IMS发来的SIP会话发起SIP请求发送计费信息给计费设备IMS网络实体－媒体资源IMS媒体资源功能MRF：MultimediaResourceFunction媒体资源功能包含两部分：MRFC（MultimediaResourceFunctionController）支持与承载相关的服务或承载编码转换MRFP（MultimediaResourceFunctionProcessor）作为网络公共资源，控制与其他IMS终端或IM-MGW之间的IP用户面承载连接，在MRFC控制下提供资源服务，IMS网络实体－对外接口对外接口完成对外接口功能的网元实现IMS网络与其他网络的通讯。包含的网元为MGCF（MediaGatewayControlFunction）实现IMS核心控制面与PSTN或PLMNCS的交互通过H.248控制IM-MGW完成PSTN或CSTDM承载与IMS域用户面的实时转换IM－MGW（IMS-MediaGatewayFunction）完成IMS与PSTN及CS域用户面宽窄带承载互通及必要的Codec编解码变换BGCF（BreakoutGatewayControlFunction）为IMS到PSTN/CS的呼叫选择MGCF对外接口－路由实现当IMS网络和CS/PSTN在同一PLMN中时CS/PSTNS-CSCFMGCFBGCF对外接口－路由实现当IMS网络和CS/PSTN在不同PLMN中时CS/PSTNS-CSCFMGCFBGCFBGCF对外接口－路由实现当IMS网络和CS/PSTN在不同PLMN中时CS/PSTNS-CSCFMGCFBGCFBGCFI-CSCFIMS网络中其他网元PDF(PolicyDecisionFunction)&PEP(PolicyEnforcementpoint)：策略决策功能(PDF)：PDF根据应用层相关信息进行承载资源的授权决策，将其映射到IPQoS参数传递给GGSN中的策略执行点(PEP)，完成QoS资源的控制处理，为IMS业务提供QoS保证；DNS、ENUMServer：DNS(DomainNameServer)服务器负责URL地址到IP地址的解析。ENUM(E.164NumberURIMapping)服务器负责电话号码到URL的转换。NAT/ALG设备：对于企业IP私网内的SIP终端，进一步要求NAT(NetworkAddressTranslation)、防火墙设备具备ALG(ApplicationLevelGateway)功能，以对IMSSIP信令地址及SIP信令所包含的SDP地址信息进行解析，从而实现SIP控制面UDP/IP公私网地址及相应承载面RTP/IP公私网地址变换IMS网络中的接口参考点HSSSLFSIPASIM-SSFOSA-SCSSCP3rdPartyASS-CSCFMRFCMRFPBGCFIM-MGWMGCFI-CSCFBGCFMGCFIM-MGWCxIMSTerminalGmMnMnMgMgMrMpMwP-CSCFMwGGSN(PEF)GoMiMiMjMjMkDxISCISCISCShShSiUtDhCxPDFGq参考点及使用协议IMS网络中使用到的协议：SIP（