NGN架构下IMS的特点
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
– IMS域向OSA-AS提供业务能力的一个接口实体 – 完成SIP信令到OAS API的转换 – 计费：Offline计费、Online计费
IMS 网络实体-HSS/SLF
• HSS: 归属签约用户服务器
– 存储IMS用户的签约数据、Service Profile、位置信息、 鉴权信息等 – 也可提供传统的HLR功能：CS签约数据、PS签约数据 – 接口：Diameter(IMS)、MAP(CS/PS)
IMS网络实体-IMS-SSF/OSA-SCS
• IMS-SSF：IMS业务交换功能
– – – – – IMS域向传统智能网提供业务能力的一个接口实体 接口：CAMEL 4 IMS-CAP 完成SIP信令与CAP信令的转换 BCSM维护及特征映射 计费：Offline计费、Online计费
• OSA-SCS：OSA业务能力服务器
IMS特点
• 基于IETF（互联网工程任务组）协议
– IP、DNS、SIP、Diameter、COPS、SDP、XML – RTP、RTCP、H.248(MEGACO)
• 协议统一
– 统一SIP（会话层初始化协议，基于纯文本）作为业务 控制协议，统一Diameter作为AAA协议，统一XML作 为User Profile User Profile协议
(Register Routing S-CSCF assignment & THIG)
I-CSCF S-CSCF
(Call Routing S-CSCF assignment & THIG)
BGCF
MGCF
N | S B IBC/IWF C
UMTSUMTS-PS GGSN IPIP-CAN Managed IP Backbone Network with QoS fulfillment IM-MGW
– – – – IMS域内部的媒体控制资源功能 维护、控制MRFP中的媒体资源：H.248 与S-CSCF互通，间接接受AS的控制 计费：Offline计费、Online计费 Offline Online
• MRFP: 媒体资源功能
– – – – – IMS域内部的媒体资源功能 接受MRFC控制：H.248 提供声码器资源 提供通知音资源 提供会议桥资源
• 增强计费功能
– Online/Offline计费
• 增强安全性
– 定义了完整的安全框架，基于IPSec、AKA
• QoS能力
– SBLP（基于服务本地策略）方式、资源预留方式
IMS体系功能实体图
SGW
Applications and Services
Operator 1
… Diameter Sh …
To PSTN
MSC Server
GMSC Server
GGSN
CS域 CS域
MGW
MGW SGSN Iu-CS Iu-PS
PS域 PS域
RNC
Radio Access Network
IMS与CS、PS的关系
• IP多媒体子系统应用PS域来进行多媒体信号的承 载和传输。PS域为IMS提供服务，终端的移动性 对于IMS来说是屏蔽的。 • IP多媒体子系统和CS域之间是相对独立的，只有 一些网络设备可能需要和CS域进行通讯。 • 在部署一个IP多媒体子系统时，并不一定需要部 署CS域。 • IMS与CS目前是一种业务互相补充，网络互连互 通的关系。 • IMS对CS进行逐步融合替代 • CSI对CS与IMS互通互补的重要作用
• 归属控制
– S-CSCF（服务呼叫会话控制功能）为用户业务的唯一 触发点
• 接入独立性
– 例：3GPP2可完全重用3GPP中的IMS，WLAN/WiMax 接入等
• 业务、控制、承载层的完全分离
IMS特点（cont.）
• CSCF动态分配
– 提高网络的可靠性
• SIP信令自主路由
– SIP信令可携带路由信息，可简化后续路由
IMS网络实体-MGCF/MGW
• MGCF: 媒体网关控制功能
– – – – – – IMS控制面与传统PSTN/CS网络的互通点 控制IMS-MGW，以完成媒体面的互通：H.248 IMS侧：与I/S-CSCF互通 PSTN/CS侧： SIP到BICC/ISUP协议转换 计费：Offline计费 可以在R4的MSC Server基础上演进
IMS网络实体-P/I/S-CSCF
• Proxy (P)-CSCF: 代理CSCF
– – – – – – – – – – – – – – – UE到网络的第一个连接点 建立同终端间的安全联盟（SA） 授权承载资源和QoS管理 SIP 头压缩 PDF功能：QoS资源的维护及授权 计费：Offline计费 IMS系统对外的联系点 S-CSCF分配功能 THIG功能：隐藏IMS网络内部拓扑信息 被叫S-CSCF定位功能 计费：Offline计费 用户的Registrar，负责用户的注册 负责用户的鉴权、授权 负责用户的业务控制和触发，与业务层进行交互 计费：Offline计费、Online计费
Operator 2 CSCF HSS
Diameter SIP SIP Mm SIP HLR Mw Mk
HTTP
Others
BGCF
Multimedia IP Networks
SIP TCP UDP
Si
CAP
ISC SIP
IM-SSF OSA-SCS
SIP Sc
SLF
Dx Diameter
BGCF
Mi SIP Mj SIP
Service Broker (SCIM)
Shared Media Resources
MRFP MRFC
Call Control
AAA or HLR
HSS/SLF
Other BB A P-CSCF Access MSAG WLAN
UE
WiMAX
| S B BRAS C
PDF
I | S B C
I-CSCF
UE
MT
R
Gn
ISUP
TE
Uu
GERAN UTRAN
Iu
SGSN
PS Domain
Alternative Access Networks
IMS网络实体
• IP-CAN网络
– IP连通网络，提供IP接入承载，可以是任意的IP网络，目前பைடு நூலகம்GPP的主要 工作是基于GPRS网络
• 业务网络
– 主要是应用服务器，用于向IMS用户提供各种增值业务，目前在IMS域中 主要有三种业务提供方式：SIP-AS提供方式、Parlay网关提供、SCP提 供，另外，对于一些传统的的基本业务，目前正在研究使用一个基本呼 叫服务器来实现的方式
Service Profile 3 (Converged Services)
Private User Identity 2 (For Fixed terminals)
Public User Identity 5 (SIP URI format) Public User Identity 6 (Tel E.164 format) Implicitly Registered ID set 3
Service Profile 4 (Enhanced Services) Service Profile 5 (Legacy Services)
IMS Subscription Private User Identity
Service Profile
1...n
1...n
Service Profile
• IMS核心网
– 这部分是系统主要要实现的部分，主要完成IMS用户管理、IMS业务的交 换、网间互通、业务触发等处理，主要由P/I/S-CSCF网元、SLF/HSS、 BGCF、MRFC/MRFP等网元构成
• 互通域
– 包含SGW、MGCF/MGW等实体，用于IMS域业务域传统的PSTN、 PLMN等网络的互联互通
• 计费域
– 包含Offline计费和Online计费的相关网元设备
• IP配套网元
– 另外，一个完整的IMS解决方案，还需要其他各种IP网元提供服务，如： DNS、Firewall、NAT、DHCP等
IMS网络实体-GGSN
• GGSN: 网关GPRS服务节点
– GRPS分组网络和IMS网络的接口 – 所有UE相关的IMS信令、业务流均通过GGSN – 引入PEP功能，以完成基于业务的QoS策略控 制
OSA
Cx
CSCF
Diameter Gq MAP
MGCF
Mg
SGW
AS
Mr SIP
PDF
COPS
SCP
Gm CAP SIP Gr Gc
MRFC
Go
Mp
H248 Mn
MRF-P
H248
MGW
CS Domain -orPSTN -orLegacy -orExternal
GGSN
TCP/IP/UDP/RTP/ …
• SLF：用户定位功能
– 根据SIP URI定位HSS – 需要访问HSS的实体均需调用 – 单一HSS环境不需要：Server Farm方式
IMS域关系图
IMS域 IMS域
MRFC SIP AS I/S-CSCF MRFP MGCF/BGCF P-CSCF IM-MGW HSS
Core Network
IBG
IMS用户编号方案
Public User Identity 1 (SIP URI format) Private User Identity 1 (For Mobile terminals) Public User Identity 2 (Tel E.164 format) Implicitly Registered ID set 1 Service Profile 1 (Enhanced Services) Service Profile 2 (Legacy Services) Public User Identity 3 (SIP URI format) Public User Identity 4 (Tel E.164 format) Implicitly Registered ID set 2
• Interrogating (I)-CSCF: 查询CSCF CSCF
• Serving (S)-CSCF: 服务CSCF
IMS网络实体-BGCF
• BGCF: 出口网关控制功能
– 为被叫出IMS网络（如：PSTN/CS）选择适当 的出口点 – 若被叫和IMS同网，则选择本网的一个MGCF – 若被叫非本网，则交给另一个网络接口的 BGCF – 不同运营商的IMS网络互通，不需经过BGCF – 需要维护或访问网络接口拓扑信息、出口策略 数据库 – 计费：Offline计费
• IM-MGW: 媒体网关功能
– – – – – – IMS媒体面与传统PSTN/CS域的互通点 接受MGCF控制：H.248 提供声码器、回声消除器资源 提供通知音、DTMF资源 提供会议桥资源 和R4的MGW基本相同，使用了与互通相关的子集
IMS网络实体-MRFC/MRFP
• MRFC: 媒体资源控制功能
IMS网络参考图
Applications and Services
ININ-SCP
Direct or In-direct InInteraction
IM-SSF IM-
SIP AS
Parlay/OSA
Service Enablers
User profiles
Location Presence Group MGMT MIM Server Server Server Server
Shared iFC Set
Public Identification
0...1
Core Network Service Authorization Subscribed Media Profile Id: Integer Identifier: Integer
0...n
Initial Filter Criteria
0...n
IMS 网络实体-HSS/SLF
• HSS: 归属签约用户服务器
– 存储IMS用户的签约数据、Service Profile、位置信息、 鉴权信息等 – 也可提供传统的HLR功能：CS签约数据、PS签约数据 – 接口：Diameter(IMS)、MAP(CS/PS)
IMS网络实体-IMS-SSF/OSA-SCS
• IMS-SSF：IMS业务交换功能
– – – – – IMS域向传统智能网提供业务能力的一个接口实体 接口：CAMEL 4 IMS-CAP 完成SIP信令与CAP信令的转换 BCSM维护及特征映射 计费：Offline计费、Online计费
• OSA-SCS：OSA业务能力服务器
IMS特点
• 基于IETF（互联网工程任务组）协议
– IP、DNS、SIP、Diameter、COPS、SDP、XML – RTP、RTCP、H.248(MEGACO)
• 协议统一
– 统一SIP（会话层初始化协议，基于纯文本）作为业务 控制协议，统一Diameter作为AAA协议，统一XML作 为User Profile User Profile协议
(Register Routing S-CSCF assignment & THIG)
I-CSCF S-CSCF
(Call Routing S-CSCF assignment & THIG)
BGCF
MGCF
N | S B IBC/IWF C
UMTSUMTS-PS GGSN IPIP-CAN Managed IP Backbone Network with QoS fulfillment IM-MGW
– – – – IMS域内部的媒体控制资源功能 维护、控制MRFP中的媒体资源：H.248 与S-CSCF互通，间接接受AS的控制 计费：Offline计费、Online计费 Offline Online
• MRFP: 媒体资源功能
– – – – – IMS域内部的媒体资源功能 接受MRFC控制：H.248 提供声码器资源 提供通知音资源 提供会议桥资源
• 增强计费功能
– Online/Offline计费
• 增强安全性
– 定义了完整的安全框架，基于IPSec、AKA
• QoS能力
– SBLP（基于服务本地策略）方式、资源预留方式
IMS体系功能实体图
SGW
Applications and Services
Operator 1
… Diameter Sh …
To PSTN
MSC Server
GMSC Server
GGSN
CS域 CS域
MGW
MGW SGSN Iu-CS Iu-PS
PS域 PS域
RNC
Radio Access Network
IMS与CS、PS的关系
• IP多媒体子系统应用PS域来进行多媒体信号的承 载和传输。PS域为IMS提供服务，终端的移动性 对于IMS来说是屏蔽的。 • IP多媒体子系统和CS域之间是相对独立的，只有 一些网络设备可能需要和CS域进行通讯。 • 在部署一个IP多媒体子系统时，并不一定需要部 署CS域。 • IMS与CS目前是一种业务互相补充，网络互连互 通的关系。 • IMS对CS进行逐步融合替代 • CSI对CS与IMS互通互补的重要作用
• 归属控制
– S-CSCF（服务呼叫会话控制功能）为用户业务的唯一 触发点
• 接入独立性
– 例：3GPP2可完全重用3GPP中的IMS，WLAN/WiMax 接入等
• 业务、控制、承载层的完全分离
IMS特点（cont.）
• CSCF动态分配
– 提高网络的可靠性
• SIP信令自主路由
– SIP信令可携带路由信息，可简化后续路由
IMS网络实体-MGCF/MGW
• MGCF: 媒体网关控制功能
– – – – – – IMS控制面与传统PSTN/CS网络的互通点 控制IMS-MGW，以完成媒体面的互通：H.248 IMS侧：与I/S-CSCF互通 PSTN/CS侧： SIP到BICC/ISUP协议转换 计费：Offline计费 可以在R4的MSC Server基础上演进
IMS网络实体-P/I/S-CSCF
• Proxy (P)-CSCF: 代理CSCF
– – – – – – – – – – – – – – – UE到网络的第一个连接点 建立同终端间的安全联盟（SA） 授权承载资源和QoS管理 SIP 头压缩 PDF功能：QoS资源的维护及授权 计费：Offline计费 IMS系统对外的联系点 S-CSCF分配功能 THIG功能：隐藏IMS网络内部拓扑信息 被叫S-CSCF定位功能 计费：Offline计费 用户的Registrar，负责用户的注册 负责用户的鉴权、授权 负责用户的业务控制和触发，与业务层进行交互 计费：Offline计费、Online计费
Operator 2 CSCF HSS
Diameter SIP SIP Mm SIP HLR Mw Mk
HTTP
Others
BGCF
Multimedia IP Networks
SIP TCP UDP
Si
CAP
ISC SIP
IM-SSF OSA-SCS
SIP Sc
SLF
Dx Diameter
BGCF
Mi SIP Mj SIP
Service Broker (SCIM)
Shared Media Resources
MRFP MRFC
Call Control
AAA or HLR
HSS/SLF
Other BB A P-CSCF Access MSAG WLAN
UE
WiMAX
| S B BRAS C
I | S B C
I-CSCF
UE
MT
R
Gn
ISUP
TE
Uu
GERAN UTRAN
Iu
SGSN
PS Domain
Alternative Access Networks
IMS网络实体
• IP-CAN网络
– IP连通网络，提供IP接入承载，可以是任意的IP网络，目前பைடு நூலகம்GPP的主要 工作是基于GPRS网络
• 业务网络
– 主要是应用服务器，用于向IMS用户提供各种增值业务，目前在IMS域中 主要有三种业务提供方式：SIP-AS提供方式、Parlay网关提供、SCP提 供，另外，对于一些传统的的基本业务，目前正在研究使用一个基本呼 叫服务器来实现的方式
Service Profile 3 (Converged Services)
Private User Identity 2 (For Fixed terminals)
Public User Identity 5 (SIP URI format) Public User Identity 6 (Tel E.164 format) Implicitly Registered ID set 3
Service Profile 4 (Enhanced Services) Service Profile 5 (Legacy Services)
IMS Subscription Private User Identity
Service Profile
1...n
1...n
Service Profile
• IMS核心网
– 这部分是系统主要要实现的部分，主要完成IMS用户管理、IMS业务的交 换、网间互通、业务触发等处理，主要由P/I/S-CSCF网元、SLF/HSS、 BGCF、MRFC/MRFP等网元构成
• 互通域
– 包含SGW、MGCF/MGW等实体，用于IMS域业务域传统的PSTN、 PLMN等网络的互联互通
• 计费域
– 包含Offline计费和Online计费的相关网元设备
• IP配套网元
– 另外，一个完整的IMS解决方案，还需要其他各种IP网元提供服务，如： DNS、Firewall、NAT、DHCP等
IMS网络实体-GGSN
• GGSN: 网关GPRS服务节点
– GRPS分组网络和IMS网络的接口 – 所有UE相关的IMS信令、业务流均通过GGSN – 引入PEP功能，以完成基于业务的QoS策略控 制
OSA
Cx
CSCF
Diameter Gq MAP
MGCF
Mg
SGW
AS
Mr SIP
COPS
SCP
Gm CAP SIP Gr Gc
MRFC
Go
Mp
H248 Mn
MRF-P
H248
MGW
CS Domain -orPSTN -orLegacy -orExternal
GGSN
TCP/IP/UDP/RTP/ …
• SLF：用户定位功能
– 根据SIP URI定位HSS – 需要访问HSS的实体均需调用 – 单一HSS环境不需要：Server Farm方式
IMS域关系图
IMS域 IMS域
MRFC SIP AS I/S-CSCF MRFP MGCF/BGCF P-CSCF IM-MGW HSS
Core Network
IBG
IMS用户编号方案
Public User Identity 1 (SIP URI format) Private User Identity 1 (For Mobile terminals) Public User Identity 2 (Tel E.164 format) Implicitly Registered ID set 1 Service Profile 1 (Enhanced Services) Service Profile 2 (Legacy Services) Public User Identity 3 (SIP URI format) Public User Identity 4 (Tel E.164 format) Implicitly Registered ID set 2
• Interrogating (I)-CSCF: 查询CSCF CSCF
• Serving (S)-CSCF: 服务CSCF
IMS网络实体-BGCF
• BGCF: 出口网关控制功能
– 为被叫出IMS网络（如：PSTN/CS）选择适当 的出口点 – 若被叫和IMS同网，则选择本网的一个MGCF – 若被叫非本网，则交给另一个网络接口的 BGCF – 不同运营商的IMS网络互通，不需经过BGCF – 需要维护或访问网络接口拓扑信息、出口策略 数据库 – 计费：Offline计费
• IM-MGW: 媒体网关功能
– – – – – – IMS媒体面与传统PSTN/CS域的互通点 接受MGCF控制：H.248 提供声码器、回声消除器资源 提供通知音、DTMF资源 提供会议桥资源 和R4的MGW基本相同，使用了与互通相关的子集
IMS网络实体-MRFC/MRFP
• MRFC: 媒体资源控制功能
IMS网络参考图
Applications and Services
ININ-SCP
Direct or In-direct InInteraction
IM-SSF IM-
SIP AS
Parlay/OSA
Service Enablers
User profiles
Location Presence Group MGMT MIM Server Server Server Server
Shared iFC Set
Public Identification
0...1
Core Network Service Authorization Subscribed Media Profile Id: Integer Identifier: Integer
0...n
Initial Filter Criteria
0...n