CM-IMS培训-IMS试点网络关键技术-20090531

中国移动通信研究院CHINAMOBILERESEARCHINSTITUTECM-IMS试点网络关键技术中国移动通信研究院2009年5月2主要内容CM-IMS试点网络架构试点网络组网要求试点网络码号要求互通与路由原则漫游及游牧要求接入系统要求承载网络要求试点计费要求试点业务发放试点安全要求QoS方案紧急呼叫前言4试点组网架构接入网MRF多媒体电话AS统一CentrexAS多媒体彩铃AS…….IM-MGWI/SCSCFBGCFBOSSNMS业务层承载层HSS/SLFMGCFISCMgCxUESBCP-CSCFMwGmGmMn计费网关计费系统固定接入接入层OMCPLMNMSCServerMGWMcMbNc核心控制层IP专网/CMNETPS域接入ENUM/DNS•I-CSCF（问询CSCF）:S-CSCF选择，使用THIG来隐藏内部的网络结构•HSS：HomeSubsriberServer•保存所有IMS用户数据和业务数据•CSCF：CallSessionControlFunction•CSCFs是负责呼叫接续的实体，IMS中有三种类型的CSCF:•P-CSCF(ProxyCSCF)：接入IMS系统•S-CSCF(ServingCSCF)：注册，呼叫控制，业务触发•I-CSCF(InterrogatingCSCF)：S-CSCF选择，与其他IMS网络的路由•MRF:MediaResourceFunction•提供媒体资源•MGCF和IM-MGW用于IMS系统与CS域（GSM,R4,PSTN）网络的互联互通•AS：提供业务逻辑控制•P-CSCF（代理CSCF）：用户接入IMS的接入点，提供信令安全，请求消息路由•S-CSCF（服务CSCF）：IMS用户注册认证，会话路由，业务触发•SBC（SessionBorderController):用户接入IMS的接入点，网络边缘安全设备5主要内容CM-IMS试点网络架构试点网络组网要求试点网络码号要求互通与路由原则漫游及游牧要求接入系统要求承载网络要求试点计费要求试点业务发放试点安全要求QoS方案紧急呼叫6组网方案——组网原则•采用分省方案进行组网，各省独立部署IMS网络并进行运营和维护。•对于用户数少的省份，可以分配SBC/P-CSCF接入至相邻省份的IMS网络。核心控制层组网•业务平台的设置原则上不受CM-IMS核心控制层设置的影响，根据业务需求，CM-IMS核心网可以联入多个业务平台。•根据提供业务覆盖范围的不同，业务平台可以分管理域进行设置，如建设全国级IMS业务平台（面向全国IMS用户提供相关业务）和省级IMS业务平台（面向省内IMS用户提供相关业务）。业务组网•CMNET和IP专网分别设置DNS系统•CMNET上的DNS用于SBC发现，IP专网上的DNS用于SIP信令路由•ENUMserver主要提供E.164号码到SIPURL的翻译功能，建议与IP专网DNS合设为同一物理设备。ENUM/DNS组网7核心控制层组网——省间组网控制信令承载P-CSCF/S-CSCF/I-CSCF/BGCFASRTPStreamHSSSBCSBCSLFASHSSSLFASTD-SCDMA/LAN/WLAN/xDSLTD-SCDMA/LAN/WLAN/xDSLA省B省本地应用服务器本地应用服务器集中业务能力服务器MGCFIM-MGWMGCFIM-MGWMRFCMRFPMRFCMRFPC省SBC/P-CSCF/E-CSCF•全国集中部署AS，提供全国统一的业务。•通过I-CSCF实现本网IMS省间互通•对于用户容量小的省份，可不独立建设CM-IMS网络，而通过独立部署SBC/P-CSCF/E-CSCF接入相邻省份的IMS网络•各省独立部署P-CSCF/S-CSCF/I-CSCF/BGCF（物理上合设）、HSS、SLF、MGCF、IM-MGW、MRFC、MRFP、SBC和AS（提供省内业务）P-CSCF/S-CSCF/I-CSCF/BGCF8核心控制层组网——省内组网控制信令承载P-CSCF/S-CSCF/I-CSCF/BGCFASSLFTD-SCDMA/LAN/WLAN/xDSL本地应用服务器MGCFIM-MGWMRFCMRFP省中心地市地市2地市1SBCSBCTD-SCDMA/LAN/WLAN/xDSL•各省独立设置MGCF和IM-MGW。CM-IMS部署初期，MGCF、IM-MGW新建为独立的物理设备，随着CM-IMS网络发展，可以采用现网软交换设备MSCserver和MGW升级改造得到。•在省内，各地市单独部署SBC。•在省内，S-CSCF、I-CSCF和BGCF功能实体合设为同一物理设备。•在省内，CM-IMS部署初期，HSS、SLF合设为同一物理设备，随着CM-IMS网络发展，根据用户容量需求，HSS和SLF可以分设。在2G/3G用户使用SIM/USIM卡的场景下，HSS与HLR之间采用MAP协议来提取认证数据。未来，考虑逐步融合HSS与HLR。HSS9P-CSCF设置方案分析控制信令承载S-CSCF/I-CSCF/BGCFASSLFTD-SCDMA/LAN/WLAN/xDSL本地应用服务器MGCFIM-MGWMRFCMRFP省中心地市地市2地市1SBCSBCTD-SCDMA/LAN/WLAN/xDSL优点：可充分利用P-CSCF设备大容量能力，集中接入全省试点用户；建设成本较低，且可以考虑和I/S-CSCF合设，组网和设备维护都比较简单。缺点：P-CSCF目前安全能力较弱，没有经过防攻击的测试验证，无法保证P-CSCF的安全。集中设置将会增大IMS网络的安全风险，一旦出问题，整个省的网络都不可用。用户容量较大时，P-CSCF的能力要求较高。P-CSCF位于省会，无法直接对接入用户进行接入判断。优点：P-CSCF分散到地市，可以降低单点故障的影响面，提高IMS网络的健壮性。P-CSCF在地市，可以直接对接入的用户进行码号补足，漫游计费支持更好。P-CSCF容量较小，性能要求较低。后续还可以考虑和SBC合设，进一步简化网络结构。缺点：建设和维护成本相对较高，需要多个P-CSCF并在地市配备维护人员。HSSP-CSCFP-CSCFSBC采用全代理模式，并下放到地市。SBC通过SIP防火墙能力保证P-CSCF及IMS核心网元的安全。11MRFC/MRFP/AS设置分析MRFC与MRFP设置分析MRFC与MRFP合设能够高效控制媒体资源，但是不能单独MRFP下放MRFC与MRFP分设，MRFP能够根据需求下放，但是维护不方便试点建议：分设，MRFP作为媒体面设备试点初期可以部署在省中心，随着媒体流量增大下放到地市，避免迂回。MRFC与AS设置分析合设优点：减少一跳信令，效率较高；高效调用和控制媒体资源合设缺点：MRFC和AS绑定，不能共用MRFC设备分设优点：区分业务和媒体层面；灵活互通，有效利用MRFC资源分设缺点：信令加一跳，降低效率；Mr接口互通性需要验证试点建议：区分业务部署场景，目前多数为AS和MRFC绑定（即使不合设），有条件的试点省可以尝试多AS共用一个MRFC设备12DNS/ENUM组网IP专网上的DNS:•用于IMS网络信令路由•新建，采用2级架构，全国集中设置一级DNS，各省内设置二级DNSCMNET上的DNS:•用于SBC发现•利旧CMNET现网DNS•各省设置省级DNS•集中设置公网根DNSSS--CSCFCSCF/I/I--CSCFCSCF/BGCF/BGCFSBCSBC/P/P--CSCFCSCF/E/E--CSCFCSCFSBCSBC/P/P--CSCFCSCF/E/E--CSCFCSCFTDTD--SCDMASCDMA/LAN/LAN/WLAN/WLAN//xDSLxDSLTDTD--SCDMASCDMA/LAN/LAN/WLAN/WLAN//xDSLxDSLA省B省/I/I--CSCFCSCF/BGCF/BGCF一级ENUM/DNS服务器二级ENUM/DNS服务器CMNETCMNETIP专网IP专网IP专网公网DNSDNS根DNSENUM/DNSENUM/DNSENUM/DNSchinamobile.comENUM:•位于IP专网，用于E.164号码翻译，与DNS系统合设•新建，采用2级架构，全国集中设置一级ENUM，各省内设置二级ENUM13利用DNS进行SBC发现SBC/P-CSCFDNSDNSSBC/P-CSCFDNS省1省2接入省DNS根据UE的IP地址，为UE返回接入地的SBC/P-CSCF地址UE配置统一接入点标识sip:sbc.chinamobile.com一级域名：chinamobile.com公网DNS根据chinamobile.com将请求路由到中国移动一级DNSDNS•一级DNS和公网DNS互通，为从公网接入的用户返回接入点地址•一级DNS根据用户接入地址返回就近接入点地址14主要内容CM-IMS试点网络架构试点网络组网要求试点网络码号要求互通与路由原则漫游及游牧要求接入系统要求承载网络要求试点计费要求试点业务发放试点安全要求QoS方案紧急呼叫15用户码号及编制规则IMPI：•唯一标识用户身份，用于认证注册,由中国移动分配，用户不可见•编制规则：用户名@ims.归属省名.chinamobile.com•用户名部分采用10位随机数字TELURI:•TELURI由运营商分配，采用E.164编号，以”tel:”开头•移动号码编码规则遵循中国移动MSISDN编码规则，并以字符“+”开头。•固定号码编码规则遵循RFC3966中全球号码和本地号码的定义•ENUM能够将TELURI映射为对应的SIPURISIPURI：•每个IMS用户都应分配一个和其TELURI对应的SIPURI，该SIPURI的用户名部分为TELURI的全球号码部分•IMS用户的其他SIPURI用户名部分可由用户申请，需要在试点省内保证其唯一性，且不能以数字开头•公有用户标识（IMPU）是用于用户之间进行通讯的标识。IMPU可以采用SIPURI格式或者TELURI格式•每个IMPI可对应多个IMPU，IMPU中包含1个E.164的TELURI和1个或多个SIPURI•试点中TELURI建议采用铁通固定号码的新号段•如果需要使用移动号码，则试点省内不能同时使用移动号码或者固定号码例：IMPI:[e-mail];TELURIIMPU:[phone]SIPURIIMPU:[e-mail];[e-mail]16设备码号及编制规则接入控制模块:sip:pcscf(1..n).归属省.chinamobile.com会话控制模块:sip:xcscf(1..n).归属省.chinamobile.com互通模块:sip:mgcf(1..n).归属省.chinamobile.com用户接入模块:sip:sbc(1..n).地市区号.归属省.chinamobile.com•设备码号采用域名方式•设备码号以”sip:”开头，包括设备功能及归属省信息•对于SBC，设备码号还需要包括地市信息，用于漫游状态判断及紧急呼叫17在IMS网络中，需要分配IP地址的功能实体包括：P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF、HSS、MGCF、BGCF、MGW、AS、SBC等。对于合设的设备，可以为功能实体分配不同的IP地址或分配同一IP地址，不同端口。设备内部接口、网管接口、计费接口、同一个子网内的设备间的接口，分配私有IP地址。SBC、AS、MGW等需要与公众承载网连接的设备间的接口采用公有IP地址。IMS网络用户采用私有IP地址时，需要提供NAT和防火墙穿越方案解决私有地址穿越问题用户IP地址的分配方式由接入网决定，可以采用静态配置方式，也可以动态分配动态分配时，接入网需要配置DHCP服务器，由DHCP服务器为用户分配IP地址根据SBC发现方案的需要，I