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IMS(IP多媒体子系统)介绍内容IMS简介背景、定义、网络结构、特征、标准进程IMS系统体系架构、功能实体、接口协议、呼叫流程IMS展望3G标准的版本演进无线接入网核心网（电路域）核心网（分组域）GSM/GPRS最高达72k到144kbps无线数据传输采用传统电路交换方式组网基于IP，通过SGSN和GGSN采用GTP协议组网3GPPR99FDDWCDMA；最高达384k到2Mbps无线数据传输无重大改进无重大改进3GPPR4增加了TD-SCDMA采用控制与承载相分离的软交换方式组网无重大改进3GPPR5/R6增加了高速下行分组数据接入方式（HSDPA）无重大改进迭加了IP多媒体子系统（IMS），可提供移动多媒体的业务；IMS的定义IP多媒体子系统(IPMultimediaSubsystem)定义（引自3GPPTS23.002）：为了提供IP多媒体业务（包括：音频、视频、文本等以及其组合）基于PS域之上的一系列核心网单元PSDomainCSDomainCSDomainPSDomainIMSBSSBSCAFDDTDMAFDDTDMANodeBRNCIubWCDMAWCDMA无线网核心网。。。。省际汇接省内汇接本地网GSMTDM核心交换网络。。MSCSERVERMGW。。IP承载网R4IP核心交换网络GPRSIMS多媒体子系统业务能力基本话音业务多媒体业务Rel99Rel4R5/6/7IMS可视电话视频电话CS域PS域WLAN/LAN/xDSL/Wimax/…..IMS3G网络——向IMS的演进GSMIMS??基于IMS的下一代网络Internet2IP承载网PSTN其它PLMN个人用户集团用户用户接入网RAN传送网LMDS/3.5G/WiMax/4G专线接入LAN/xDSLWLAN媒体网关GPRS核心网GGSNSGSN控制层承载层IMSCore支撑系统IADAG企业用户行业用户住宅小区承载控制层业务控制层AGCFCSCFMGCFMGWGamingConference3rdPartyApplicationsPTTIMPresenceHSSOSALBSIM_SSFUCDMSCCF业务层应用传送层综合类业务平台IMS多媒体业务一览通信信息娱乐InfoChannelInformationSharingInteractiveguidanceCollaborativeworkingPhotoSharePush-to-Flirt/ShowPerson-to-PersonGamingAudioandVideoStreamingPush-and-TalkoverCellularPresenceInstantMessagingPictureChatMultimediaConferencingMulti-MediaMulti-UserMulti-SessionIMS主要特征全IP端到端全IP(IPv6)统一的控制协议——SIP端到端SIP（会话初始化协议）独立于接入统称IP-CAN，包括：GPRS,WLAN,WiFi/WiMax…是FMC（固定移动融合）及NGN架构的基础模块化的体系结构强大的业务提供能力开放：真正的“业务与控制分离”灵活：便于灵活快速的部署业务端到端QoS归属网络控制从拜访地接入网络，仍回到归属地提供业务无论用户身在何处，保证业务提供的一致性R5R6•3GPPR5引入IMSPhase1•IMSPhase1侧重于网络构架设计•网络结构•QoS控制•安全管理•计费•IMSPhase1主要考虑UMTS接入网络•3GPPR6引入IMSPhase2/3•Phase2进行多网络融合设计•基于WLAN的接入•与非IMS的SIP网络的互通•与CS网络的互通•Phase2完善了业务能力，定义了许多IMSEnablers•IMS会议•IMS消息•IMS群组管理•扩展的SIP能力(e.g.forking)•本地业务IMS标准进程——3GPPR7•3GPPR7继续IMSPhase3•固定移动融合•固定宽带接入•IMS与CS域的结合•已有业务特征的增强完善•IMS紧急呼叫•端到端QoS•策略控制与计费2003.032005.032005.12?IMS标准进程——其他标准化组织ETSI——TISPAN项目基于IMS的NGN体系结构ITU-T——FG-NGN工作组与TISPAN紧密合作，基于IMS的NGN最终IMS被各标准化组织认可是实现NGN的良好基础，能够加快NGN的标准化及产业化进程！内容IMS简介背景、定义、网络结构、特征、标准进程IMS系统体系架构、功能实体、接口协议、呼叫流程IMS展望IMSUTRANSGSNGGSNUEPSDomainIMS系统结构I-CSCFGoGiI-CSCFP-CSCFS-CSCFMwHSSCxCxOtherIP/IMSnetworkMmCSCF：CallSessionControlFunctionCSCFs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)：呼叫控制•I-CSCF(InterrogatingCSCF)：与其他IMS网络的路由PS域为终端用户接入IMS提供IP承载通道HSS：HomeSubsriberServer保存所有IMS用户的业务数据•S-CSCF与外部IP网络或其他IMS系统互联；•如果运营商使用THIG来隐藏内部的网络结构，则与外网的互联通过I-CSCF完成；Gi用户面控制面I-CSCFI-CSCF的功能有：注册为用户指配S-CSCF会话相关及无关的流转发其它网络的SIP请求到S-CSCF从HSS获得S-CSCF的地址将SIP请求或响应转发给上述步骤确定的S-CSCF计费产生CDR计费数据P-CSCFP-CSCF的功能有：根据UE提供的HOME域名确定I-CSCF并转UE的SIP请求到该I-CSCF根据注册结果，将UE来的SIP消息转发到S-CSCF。将SIP请求和响应转发到UE。产生CDR计费数据维护和UE之间的安全联系执行SIP消息的压缩和解压缩为承载资源和QoS管理授权S-CSCFS-CSCF的功能有：注册作为RFC3261及其后续版本定义的注册员，接收注册信息并让如HSS的位置服务器知道。会话相关及无关的流注册端点的会话控制作为代理或UA使用和业务平台交互以以支持业务为端点提供业务相关信息，如振铃/通知及附加媒体资源代表主叫完成如下功能：根据目的地名称，从数据库获取为被叫服务的I-CSCF如果主补叫属于同一运营商，将SIP请求和响应转发到此运营商的一个I-CSCF。如果被叫被路由到PSTN或CS域，将SIP消息转发到BGCF代表被叫完成如下功能：将SIP请求和响应转发到家乡网络中的家乡用户或漫游用户（这类漫游用户的运营商选择不使用I-CSCF）转发SIP请求和响应到漫游用户的I-CSCF(漫游用户的运营商选择使用I-CSCF时)如果用户通过CS域接收入呼叫，根据HSS和业务控制交互个修改SIP请求以路由入呼叫到CS域计费功能产生CDR。HSS记录每个IMS用户的用户信息和业务数据：用户信息：用户号码、地址信息；用于认证和授权的安全信息；支持用户注册、记录不同系统间的位置信息；用户特征数据。业务数据：业务触发规则和业务触发逻辑，采用XML语言描述。增加HSS和其它IMS实体的在IP传输网上的基于Diameter协议的接口：Cx、Si、ShSLF在注册和呼叫起始时，I-CSCF需要确定此用户在哪个HSS上，此时需要I-SCSF通过Dx接口查询SLF得到HSS地址。在注册时，S-CSCF也需要查询SLF。如果只有一个HSS，则不需要SLF。一个例子是HSS组成“ServerFarm”的结构，此时，CSCF直接查询HSS即可。MRFMRF包括MRFC和MRFP两部分，提供三种主要的功能：TonesandannouncementsAdhocconferences(multipartycalls)Transcoding从结构来讲，完成资源管理有三个实体：AS、MRFC、MRFP。BGCF在同一个PLMN网络中时，选择从哪个MGCF呼叫到PSTN网络。如果呼叫到其他PLMN网络的PSTN网络时，选择到哪个PLMN域的BGCF。如果需要THIG功能，就需要先转发到I-CSCF，然后转发到BGCF。需要考虑计费。MGCF&MGWMGCF是IMS域和PSTN的网关，负责：呼叫处理、媒体网关控制执行ISUP/BICC与SIP之间的协议转换根据入局呼叫的路由号码，选择CSCF收到带外信息时，转发给CSCF或IM-MGWMGW作为媒体网关，完成：不同承载方式媒体流的转换IMSUTRANSGSNGGSNUEPSDomainIMS系统结构I-CSCFGoGiI-CSCFP-CSCFS-CSCFMwHSSCxCxOtherIP/IMSnetworkMmSGWMGCFBGCFIMS-MGWLegacy/PSTNMkMiMgMjMnGiMRFGiMrPDFGoGq这些实体用于IMS系统与CS域（GSM,R4,PSTN）网络的互联互通PDF：PolicyDecitionFunction•负责执行QoS策略，提供端到端的质量保证；•可与P-CSCF合设，也可单独设置；MRF:MediaResourceFunction提供媒体资源用户面控制面IMSIMS系统结构UTRANSGSNGGSNUEPSDomainI-CSCFI-CSCFP-CSCFS-CSCFHSSOtherIP/IMSnetworkSGWMGCFBGCFIMS-MGWLegacy/PSTNMRFPDF用户面控制面RfCCFCGFGa对离线计费，CCF和CGF负责从各个PS域实体和IMS实体收集计费信息GzIMSIMS系统结构UTRANSGSNGGSNUEPSDomainI-CSCFI-CSCFP-CSCFS-CSCFHSSOtherIP/IMSnetworkSGWMGCFBGCFIMS-MGWLegacy/PSTNMRFPDF用户面控制面ISCSCFECFRo在线计费系统GyIMS体系架构及接口SIPOperator1服务与应用多媒体IP网络CS域-or-PSTN-or-Legacy-or-ExternalPS域HSSCSCFGGSNMRF-CSCPMGCFMGWSGSNCxScGrMmMcGcMgGnSGWBGCFMiGoGmSLFAS其他接入网络„Mb/Gi-Cloud“PCFOSA-SCSIM-SSFMRF-PMpISCSIPSIPDiameterH248SIPH248COPSTCP/IP/UDP/RTP/…SIPDiameterMAPCAPSIPSIPMjSIPTCPUDPHTTPOthers……ISUP‘SGWCAPOSAUEUTRANMTTEUuIuRGERANMrHLRCSCFMwBGCFMkOperator2SIPDxSIPShSi?MAP‘IMS的逻辑实体另外:-QoSEntities-ChargingEntities-SecurityEntities-LawfulInterceptionEntities-OAMandNMEntities-SBC,Firewalls,NAT,IPv4/v6,-DNS,DHCP,TRIP,…CSCF(CallState/ServiceControlFunction)HSS(HomeSubscriberService)SLF(SubscriptionLocatorFunction)PCF(PolicyControlFunction)MGCF(MediaGatewayControlFunction)MGW(MediaGateway)SGW(SignalingGateway)BGCF(BreakoutGatewayControlFunction)MRF(MultimediaResourceFunction)AS(ApplicationServer)3rdPartyService(IM-SSF,