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1、,Solution Consulting,IMS原理及业务培训,IMS网络架构与全业务运营IMS基本概念介绍IMS原理及组网方案IMS业务介绍,IMS是全业务的核心网,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
2、安全接入机制共存，并逐渐向Fully IMS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,IMS网络架构与全业务运营IMS基本概念介绍IMS原理及组网方案IMS业务介绍,IMS的定义,IMS ：IP Multimedia Subsystem (3GPP TS 23.002)IMS是在3GPP R5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S
3、ubsystem = 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。,IMS基本特性,下一代网络的核心IMS(IP Multimedia Subsystem)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：2G3GLTE等固定接入：
4、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SIPDiameter协议,IMS是更”软“的软交换,业务,控制,承载,传统交换机,IMS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,
5、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,IMS,IMS与软交换的简单比较,IMS网络架构与全业务运营IMS基本介绍IMS原理及组网方案IMS业务介绍,IMS基本概念和网元,Gaming,Conference,3rd Party Applications,SCP,MGCF,I-CSCF,AGCF,P-CSCF,S-CSCF,SLF/HSS,承载控制层,AG,IAD,PSTN/PLMN,MGW,SIP,H.248,xDSL/LAN access,WiFi access,AP,PCF,2G/3G,SIP Te
6、rminals,SIP,SIP,承载核心网,PDSN,AC,IMS网络架构,OMS,OSS,BGCF,IM-SSF,OSA,Presence,PTT,IM,Group,MRFC,MRFP,承载控制与接入层,会话控制层,业务能力层,应用层,CCF,H.248,CSCF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-CS
7、CFI-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,HSS功能存储用户信息和业务数据,HSS:The Home Subscriber Server 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
8、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SLF,SLF：Subscription Locator Function 签约数据定位功能当运营商拥有多个HSS时：ICSCF/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,MRS功能媒体资源管理,MRF：Multimedia Resource Function 媒体资源功能包含两部分：MRFC（Multimedia Resource Function Controller）解析来自其他S-CSCF及AS的S
9、IP资源控制命令，并实现为对MRFP的媒体资源的控制MRFP（ Multimedia Resource Function Processor）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）,MGCF/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3GPP R7版本和TISPAN R1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
10、换、QoS控制等功能；BGCF的功能将用户的会话路由到正确的PLMNPSTN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,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/PSTN,S-CSCF,MGCF,BGCF,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/PSTN,S-CSCF,MGCF,BGCF,BGCF,IMS业务触发规则,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Service Profile的一部分存储在HSS中, 当用户注册
11、或者未注册用户作被叫时下载到S-CSCF中,iFC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A,SSP,智能业务A,SSP,智能业务B,SSP,交换,智能业务A,SSP,智能业务B,SSP,交换,设备升级支持业务C,智能业务C,SSP,IMS控制与业务分离的平台,SCP A,SCP B,SCP C,SCP A,SCP B,SCP C,IFC下载新的业务逻辑,IFC下载新的业务逻辑,IMS中的路由DNS/ENUM,IMS网络，采用Internet IP DNS寻址路由方式，与交换网GT翻译寻址方式不同，IMS网络中没有信令点（SP）的概念IMS中SIP信令路由基于SIP
12、 URI，E.164 TEL URI无法在IMS域路由ENUM/DNS供CSCF查询，转换TEL URI为SIP URI，用于路由IMS强制使用松散路由机制，保证请求消息Request URI在到达目的地途中头域不改变,DNS/ENUM组网,ENUM：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ENUM 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DNS163上的DNS:用于SBC发现利旧163现网DNS各省设置省级DNS集中设置公网根DNS,IMS 中的用户标识和设备
13、标识,设备标识：统一使用域名作为设备标识()；公有业务标识PSI：PSI用来表示由AS提供的业务，唯一的标识了一个业务，如由AS发起的业务采用PSI标识，PSI无需注册，可以是SIP URI或者TEL URI；用户私有标识（Private User ID, IMPI）归属网络分配的全球唯一标识，用于管理、注册、授权、计费；保存在ISIM卡中，用户不得修改，类似于IMSI；用户公有标识（Public User ID, IMPU）用于和其他用户的通信，相当于“别名”，类似于MSISDN、MDN；采用的格式SIP URI，例如：“Sip: ”Tel URI，例如：“Tel: +86189010001
14、00”两者的关系,对用户的标识IMPI,私有用户身份(IMPI)：由归属网络运营商定义的IMS网络用户的身份标识，具有全球唯一性。,用于注册，鉴权，管理 和计费,一个用户可以有一个或多个私有用户身份,张三的私有用户身份,存储在ISIM中，UE无法修改,对用户的标识IMPU,公共用户身份(IMPU)：用于请求与其他用户通信时用的身份，可以被公布。,张三的公共用户身份,ISIM中至少要存储一个IMPUUE无法修改IMPU使用IMPU发起会话或做为会话终结者之前，IMPU首先应被注册。,IMPI与IMPU的关系,张三的用户标识,IMS签约,sip:,zhangsan_,+86-189-1234-56
15、78,sip:,Service Profile 2,+86-133-1234-5678,Service Profile 1,域名规划策略,归属网域名：建议保持跟分省划分一致，如浙江则使用zj. 形式。IMPU：每个用户同时分配一个TEL URI与一个SIP URI。SIP URI由用户名加域名构成。域名部分：使用归属网域名。用户名部分：建议进行规划以适应未来的需要（如家电、宠物等）。TEL URI建议跟现在的MSISDN、MDN一致，建议采用独立号段IMPI：域名部分：使用归属网域名。用户名建议为数字。,IMS业务流程简介,用户注册过程,P-CSCF,HSS,DNSENUM,I-CSCF,S-
16、CSCF,Visited or Home Network,Home Network,SIP,Cx,SIP,AS,AS,AS,Cx,Sh,ISC,BackbonePacketNetwork,Access,基本会话流程(同一IMS域内),Calling and CalledParty Home Network,HSS,I-CSCF,DNS,Access,Access,P-CSCF,BackbonePacketNetwork,S-CSCF,Control,Bearer,SIP,SIP,Diameter,AS,IMS到CS互通流程,Calling PartyVisited or Home Networ
17、k,Calling Party Home Network,P-CSCF,HSS,S-CSCF,BGCF,MGCF,MGW,CS,H.248,SIP,SIP,SIP,SIP,BICC,Diameter,BackbonePacketNetwork,Access,SP+MP+SPDF+P-CSCF,SBC部署合设架构的基本原理,A-SBC,S-CSCF,Access network,信令,媒体,IMS CN,S-CSCF,I-SBCSP+MP+ IWF,3rd party CP,IP,BRAS,A-SBC在前期部署时可包括信令代理、媒体代理以及SPDF等的功能，后续可以将P-CSCF与SBC功能合一
18、。I-SBC可包括信令代理、媒体代理以及IWF等的功能。这些功能在物理上是合设的，但在逻辑上可以是独立的A-SBC / I-SBC与 IMS core之间的接口是3GPP SIP,P-CSCF,SP+MP+SPDF,IMS CN,SP+SPDF+P-CSCF,MP,I/S-CSCF,H.248,Access network,信令,媒体,信令代理设备前期部署时可包括信令代理以及SPDF功能，后续可以将P-CSCF与信令代理功能合一如果一个会话需要用到媒体代理，则信令代理设备需要与媒体代理设备的进行交互。（比如：资源预留、NAPT绑定信息等的媒体部件描述）；媒体代理设备将根据信令代理设备下发的策略执行相应的操作，如资源分配、NAPT、NAT穿越、流量监控等。当会话释放时，信令代理设备需要通知媒体代理设备释放相关资源,MP,3rd Party CP,BRAS,SP+IWF,H.248,SP+SPDF,MP,A-SBC,I-SBC,P-CSCF,SBC部署分设架构的基本原理,IP,3G标准组织和后来的TISPAN固定网络标准组织，都旨在融合当前的通信网络和因特网(Internet)，希望以此:解决在IP网络中的电信业务所面临的运营问题:电信网络用户增长缓慢，利润持续下降业务更新缓慢，新业务部署困难QoS、安全、计费和网络互联互通真正实现FMC(固网移动融合),IMS网络的设计初衷,
