IMS基础技术及架构介绍

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.原理及业务培训HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential1.IMS网络架构与全业务运营2.IMS基本概念介绍3.IMS原理及组网方案4.IMS业务介绍HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS是全业务的核心网长期的发展与演进数据网移动网固定网有线电视网多业务初期的全业务网络补充业务呼叫控制终端网络承载网络传统接入网无线接入网内容内容宽带接入网全业务网络业务控制HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential接入无关归属地控制业务提供能力安全机制统一策略控制IMS主要特征支持多种固定/移动接入方式的融合，支持无缝的移动性和业务连续性，为全业务运营提供了便利呼叫控制和业务控制都由归属网络完成，保证业务提供的一致性，易于实现私有业务扩展，促进归属运营商积极提供吸引客户的服务，区别于软交换拜访地控制打破竖井式业务部署模式，业务与控制完全分离，有利于灵活、快速的提供各种业务应用，更利于业务融合，实现开放的业务提供模式•多种安全接入机制共存，并逐渐向FullyIMS机制过渡•部署安全域间信令保护机制•部署网络拓扑隐藏机制统一的QoS和计费策略控制机制HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential1.IMS网络架构与全业务运营2.IMS基本概念介绍3.IMS原理及组网方案4.IMS业务介绍HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS的定义IMS：IPMultimediaSubsystem(3GPPTS23.002)IMS是在3GPPR5阶段提出的一个新的域，它基于IP承载，叠加在PS（分组域）之上，为用户提供文本、语音、视频、图片等不同的IP多媒体信息.IP=基于IP的传输基于IP的会话控制基于IP的业务实现Multimedia=语音、视频、图片、文本等多种媒体的组合在多种接入基础之上具有不同能力的终端组合Subsystem=依赖于现有网络技术和网络设备发展的系统最大程度重用现有网络系统无线网络把PS/GPRS网络作为承载网络固定网络把基于固定接入IP系统作为承载网络简言之：IMS在IP网络的基础上构建一个分层、开放、融合的核心网控制架构，是一个可运营、可管理、可计费的系统。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS基本特性下一代网络的核心IMS(IPMultimediaSubsystem)是3GPP/3GPP2(移动）和TISPAN/ITU-T(固定)网络架构的核心IMS是个开放的网络架构，提供了基于IP承载的，与接入无关的IP多媒体业务控制能力支持多种固定及移动接入方式移动接入：2G\3G\LTE等固定接入：LAN、WLAN、xDSL、xPON等接入支持IP多媒体业务会话型业务，如语音和视频会话、多媒体会议、消息、状态呈现、视频共享、动态地址簿等部分非会话型业务，如IPTV、Web与IMS融合业务等采用全IP的SIP\Diameter协议HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS是更”软“的软交换好处在于二者可以分布式组网，并可独立演进这是网络简化和降低成本的关键一步IMS大量使用此技术，如与现网互通的MGCF/MGW，提供媒体资源的MRFC/MRFP等等IMS和软交换一样，控制和承载分离IMS将业务和控制进一步分离业务需求是不断变化和增加的，而路由功能是相对稳定的二者进一步分离可加速新业务的引入业务采用标准化、开放、松耦合的SIP接口，同时业务之间容易组合和相互调用业务控制承载业务控制承载软交换业务控制承载IMS传统交换机HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS在软交换的基础上进一步实现业务与控制的分离从交换机到软交换是核心网，实现了控制与承载的分离传统交换机呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关软交换呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关IMS是软交换的下一跳，进一步实现了业务与控制的分离CSCF呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关软交换呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关多媒体业务服务器IMSHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS与软交换的简单比较固网软交换IMS设计理念控制和承载分离，业务和网络分离，开放业务环境提供控制和承载分离，业务和网络分离，开放业务环境提供网络架构核心网为IP架构端到端IP架构网络引入通过TDM网络向IP网络的迁移引入通过多媒体业务提供引入，可提供VoIP业务和宽带数据类业务等呼叫控制协议SS7和SIPSIP智能终端对智能终端的管理控制功能较弱对智能终端的管理控制完善编号E.164为主，可升级支持SIPURI形式SIPURI形式，兼容支持E.164路由方式SIP-T/I作为局间信令，基于SIP的路由基于SIP的路由方式业务提供基本语音业务和补充业务支持有优势融合业务部署简单，支持多业务嵌套用户数据管理部分集中的用户数据管理全集中的用户数据管理HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential1.IMS网络架构与全业务运营2.IMS基本介绍3.IMS原理及组网方案4.IMS业务介绍HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS基本概念和网元HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialGamingConference3rdPartyApplicationsSCPMGCFI-CSCFAGCFP-CSCFS-CSCFSLF/HSS承载控制层AGIADPSTN/PLMNMGWSIPH.248xDSL/LANaccessWiFiaccessAPPCF2G/3GSIPTerminalsSIPSIP承载核心网PDSNACIMS网络架构OMSOSSBGCFIM-SSFOSAPresencePTTIMGroupMRFCMRFP承载控制与接入层会话控制层业务能力层应用层CCFPCRFH.248HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialCSCF功能－会话控制和路由CSCF是IMS系统的呼叫控制核心，它的主要作用是在IP传输平台上实现多个实时业务的分发，具有中心路由引擎、策略管理和策略执行功能P-CSCF（代理会话控制）的功能IMS终端接入IMS的入口点产生CDR话单，用户漫游计费需求提供Gm接口上的SIP压缩和完整性保护将终端的请求路由到正确的I-CSCF或者S-CSCFI-CSCF（查询会话控制）的功能在IMS终端注册时，为用户分配提供服务的S-CSCF为来话选择被叫注册的S-CSCFS-CSCF（业务会话控制）的功能IMS用户注册认证业务触发和控制会话路由HSSS-CSCFP-CSCFS-CSCFS-CSCFI-CSCFHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialHSS功能－存储用户信息和业务数据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，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HSSCentralizedDatabasesAAA,Profiles,…HSSS-CSCFS-CSCFI-CSCFASHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential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HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialMRS功能－媒体资源管理AccessNetworkUserEquipment(UE)IMSAppIMSAppIMSAppMRFCMRFPS-CSCFMRFPMRFPMRF：MultimediaResourceFunction媒体资源功能包含两部分：MRFC（MultimediaResourceFunctionController）解析来自其他S-CSCF及AS的SIP资源控制命令，并实现为对MRFP的媒体资源的控制MRFP（MultimediaResourceFunctionProcessor）在MRFC的控制下，为UE设备或IM-MGW提供媒体资源包括媒体流混合（多方会议）多媒体信息播放（放音、流媒体）媒体内容解析处理（码变换、语音识别等）HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialMGCF/IBCF/BGCF－互通功能MGCF&IM-MGW的功能实现与CS域互通时信令与承载的转换IBCF的功能在3GPPR7版本和TISPANR1版本中，引入了IBCF互通功能实体IBCF部署与两个IMS网络之间或IMS与其他多媒体网络之间，作为IMS网络的边界，实现拓扑隐藏、媒体编解码/地址域转换、QoS控制等功能；BGCF的功能将用户的会话路由到正确的PLMN\PSTN网络与本网用户互通，选择能路由至被叫网络的MGCF与其他运营商互通，选择与其他运营商的BGCF互通SGMGCFTDMPBXPLMN|PSTNMediaGatewaySS7MGCBGCFS-CSCFI-CSCFSIPH.248HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential互联互通－路由实现当IMS网络和CS/PSTN在同一归属网络中时CS/PSTNS-CSCFMGCFBGCFHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential互联互通－路由实现当IMS网络和CS/PSTN在不同归属网络中时CS/PSTNS-CSCFMGCFBGCFBGCFHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS业务触发规则HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential业务触发规则：iFC触发规则S-CSCF根据iFC向AS触发业务iFC作为用户的ServiceProfile的一部分存储在HSS中,当用户注册或者未注册用户作被叫时下载到S-CSCF中HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialiFC保障了IMS架构对业务增加无感知设备升级支持业务B交换智能业务ASSP智能业务ASSP智能业务BSSP交换智能业务ASSP智能业务BSSP交换设备升级支持业务C智能业务CSSPIMS——控制与业务分离的平台SCPASCPBSCPCSCPASCPBSCPCIFC下载新的业务逻辑IFC下载新的业务逻辑HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialIMS中的路由－DNS/ENUMIMS