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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,,秘密▲,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,秘密▲,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,秘密▲,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,秘密▲,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第

2、三級,,第四級,,第五級,,,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,單擊以編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊以編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,IMS,核心網(wǎng)基礎(chǔ)原理介紹,2009.06,Topics,IMS,的引入,,IMS,標(biāo)準組織,,IMS,系統(tǒng)架構(gòu),,用戶標(biāo)識,,業(yè)務(wù)流程,,認證鑒權(quán),,業(yè)務(wù)提供,,組網(wǎng)路由,,計費,IMS,是什么,?,IMS,：,IP Multimedia Subsystem,,,IP =,,基于,IP,的傳輸,,基于,IP,的會話控制,,基于,IP,的業(yè)務(wù)實現(xiàn),,,Multimed

3、ia =,,語音、視頻、圖片、文本等多種媒體的組合,,支持多種接入方式，各種不同能力終端,,,Subsystem =,,依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),,無線網(wǎng)絡(luò)把,PS/GPRS,網(wǎng)絡(luò)作為承載網(wǎng)絡(luò),,固定網(wǎng)絡(luò)把基于固定接入,IP,系統(tǒng)作為承載網(wǎng)絡(luò),,,IMS,（,IP Multimedia Subsystem-IMS,），由3,GPP,在,R5,階段,引入，疊加在,PS,域上，目的是在基于全,IP,的網(wǎng)絡(luò)上為移動用戶提供多媒體業(yè)務(wù),,為什么出現(xiàn),IMS,？,全,IP,化的發(fā)展，加速了電信和互聯(lián)網(wǎng)的融合,,端到端的,IP,是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢,,電信和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合催生眾多新業(yè)務(wù)：,

4、如,IM,、,PoC,、,Presence,、,Web800,、數(shù)字傳真、多媒體會議等,,互聯(lián)網(wǎng)促使電信商業(yè)模式發(fā)生深刻轉(zhuǎn)變,,電信與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)緊密合作拓展產(chǎn)業(yè)鏈：,如,Vodafone,和,Myspace,、中國移動和,Google,的合作,,,電信和互聯(lián)網(wǎng)在融合的同時，也面臨競爭：,,VoIP,蠶食傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù),,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展引發(fā)的流量，對電信網(wǎng)絡(luò)造成巨大沖擊,在融合與博弈中向前發(fā)展，,IMS,是共贏的需要,,IMS,的主要推動力還是電信業(yè)的需求,,,,,,業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,,開放的業(yè)務(wù)架構(gòu),,快速業(yè)務(wù)部署,,融合的業(yè)務(wù)提供,網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求,,融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（融合的夢想由來已久）,,電信

5、級,VOIP/,多媒體,,降低,CAPEX/OPEX,更好的業(yè)務(wù)體驗,,多種媒體的組合,,多種接入方式,,統(tǒng)一的號碼,,統(tǒng)一的賬單,,......,,IMS,創(chuàng)新源于需求,,統(tǒng)一的控制,,,在,IP,網(wǎng)上有一層統(tǒng)一的控制網(wǎng),,,歸屬地統(tǒng)一觸發(fā)業(yè)務(wù)。用戶不管漫游到何地，都有一致的業(yè)務(wù)體驗。,,,融合的多媒體業(yè)務(wù),,用戶在一次會話中，可根據(jù)需要組合使用多個業(yè)務(wù)（語音、視頻、消息等）。,,,接入的無關(guān)性,,,只要是,IP,接入，不管是固定還是無線，都可以使用,IMS,業(yè)務(wù)。,IMS,提供了什么,?,,網(wǎng)絡(luò)更簡單、便宜（低,CAPEX,和,OPEX,）。原因：多種業(yè)務(wù)可共享同一個核心網(wǎng)。,,,可快速靈

6、活的部署業(yè)務(wù)，并便于細分市場。原因：在同一個核心網(wǎng)上很容易部署并組合業(yè)務(wù)。,,,開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，容易選擇第三方部件來豐富運營商的業(yè)務(wù)。,,,IMS,提高運營商的競爭能力,,IMS,對運營商的好處,,IMS,對用戶的好處,有互通的保障。（,MSN,、,QQ,等無法互通）,,有安全的保障。（避免主叫號碼欺騙的問題）,,全,IP,，便宜。,,有業(yè)務(wù)質(zhì)量的保障。,,單一號碼、帳戶。使用方便。,,多種接入方式。,,更好的業(yè)務(wù)體驗。,,,,只有,IMS,這一個技術(shù)能解決網(wǎng)絡(luò)融合，為多種多樣的業(yè)務(wù)體驗構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)平臺嗎？,P2P,技術(shù)、,Web2.0,應(yīng)用、,NGI,對,IMS,的挑戰(zhàn),IMS,是唯一嗎？,,互

7、聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢和缺陷,IP,技術(shù)，便于開展豐富的多媒體業(yè)務(wù)。,,開放的網(wǎng)絡(luò)，任何個人和組織都可以發(fā)布新業(yè)務(wù)。,,有豐富的業(yè)務(wù)。,,對用戶免費的商業(yè)模式吸引了大量用戶的參與。,,類似的業(yè)務(wù)之間不能互聯(lián)互通。例如,IM,類業(yè)務(wù)的,MSN,、,Skype,、,QQ,等。,,沒有統(tǒng)一管理的用戶帳號。需要用戶針對每項業(yè)務(wù)申請一個帳號。,,沒有好的,QoS,保障機制,,沒有比較好的統(tǒng)一管理機制。不利于國家安全和個人信用體系的建立。,,沒有好的用戶認證、信息安全機制，不利于電子商務(wù)的發(fā)展。,,由于互聯(lián)網(wǎng)的自由性，導(dǎo)致業(yè)務(wù)提供者很難直接從用戶處獲得利益，需要通過其他手段（如廣告）獲利。阻礙了業(yè)務(wù)提供能力。,,優(yōu)勢

8、,：,缺陷,：,以,IP,為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)是通信業(yè)發(fā)展方向！,,IMS,和互聯(lián)網(wǎng)的差異,--,統(tǒng)一的控制和業(yè)務(wù)的融合,控制層,IMS,業(yè)務(wù)應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò)承載層,基于,IMS,的下一代,,電信業(yè)務(wù)構(gòu)架,Internet,模式下的業(yè)務(wù)架構(gòu),P-CSCF,S-CSCF,I-CSCF,BGCF,SGW,MGW,MGCF,SIP-AS / Parlay / IN,ISP,ISP,ISP,,,,NE,,,,NE,,,,NE,,,,,,NE,,,,NE,,,,NE,,,全,IP,的,NGN,網(wǎng)絡(luò),Intenet,網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)運營商端到端的,IP,業(yè)務(wù)控制,,實現(xiàn)在,IP,網(wǎng)絡(luò)上的多業(yè)務(wù)融合,,IMS,幫助運營商成為

9、價值鏈的控制者,現(xiàn)在,,運營商只能在有限的業(yè)務(wù)上獲得收益,,隨著端到端的,IP,化，運營商有成為管道的風(fēng)險,將來,,把網(wǎng)絡(luò)能力開放給第三方的同時，保持對價值鏈的控制,,通過業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)綁定用戶,,運營商控制范圍,RAN,,Internet,Applications,,RAN,,運營商控制范圍,,GGSN,SGSN,,GGSN,SGSN,,Applications,CSCF,HSS,,IMS,和傳統(tǒng)網(wǎng)比較,--,快速的業(yè)務(wù)開發(fā)和部署,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),,CAP/INAP,對,CP/SP,來說過于復(fù)雜，難以理解,,,導(dǎo)致業(yè)務(wù)提供鏈過窄,,CAP/INAP,難以實施業(yè)務(wù)的嵌套。,IMS,,采用跟,HTTP,類

10、似的,SIP,協(xié)議，擁有眾多潛在的開發(fā)者,,基于,SCIM,實現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活組合,,兼容三種主流類型業(yè)務(wù)：,SIP-AS, OSA-SCS, IM_SSF,,Legacy network,RAN,,SCP,MSC/ SSP,,CAP/INAP,,,SCCP,,,MTP3,,,MTP2,,,L1,,,CAP/INAP,,,TCAP,,,,IMS,和傳統(tǒng)網(wǎng)比較,--,高性價比的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

11、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

12、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,User Data,Session,Application,傳統(tǒng)業(yè)務(wù)提供架構(gòu),,IMS,架構(gòu),,,,,,,,,,,,CSCF,App1,HSS,標(biāo)準的業(yè)務(wù)接口,共享的會話控制,共享的用戶數(shù)據(jù),,,,,,,,?,,,

13、,,App2,App3,,,,,,,,,用戶數(shù)據(jù)多次重復(fù),,,,運營商缺乏,,集中控制點,,相似功能,,不能重用,,（,AAA,）,,業(yè)務(wù)間缺乏,,標(biāo)準接口，,,難以交互,,,,,,,,X,漫游用戶無法繼續(xù)使用業(yè)務(wù),漫游用戶繼續(xù)使用業(yè)務(wù),IMS,核心網(wǎng)架構(gòu)借鑒了軟交換體系架構(gòu)的思想,！,,IMS,助力運營商實現(xiàn)轉(zhuǎn)型,,,,,增加運營收入,應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn),降低,Capex/Opex,實現(xiàn)端到端的,IP,業(yè)務(wù)控制，通過業(yè)務(wù)捆綁網(wǎng)絡(luò)資源,,,加強對于最終用戶的影響力,借鑒互聯(lián)網(wǎng)的一些新的商業(yè)模式（如,IM,、呈現(xiàn)業(yè)務(wù)等）,,,創(chuàng)造分組域的新業(yè)務(wù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)組合、組合營銷。,統(tǒng)一核心網(wǎng)構(gòu)架，實現(xiàn)固定移

14、動融合、寬帶窄帶業(yè)務(wù)融合,,,降低運維成本,,,主流運營商,IMS,發(fā)展思路,固網(wǎng)運營商：,,通過,IMS,捆綁語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，降低用戶流失率,,加強對于,IP,網(wǎng)絡(luò)的控制，避免成為管道商,,引入多媒體業(yè)務(wù),,PSTN,改造,,移動運營商：,,移動多媒體業(yè)務(wù)（如,Video Sharing,）,,提升在集團大客戶市場的競爭力,,全業(yè)務(wù)運營商：,,固網(wǎng)移動融合,,移動運營商部署,IMS,的速度將快于固網(wǎng)運營商,,歐洲和北美的運營商將率先部署,IMS,，其他地區(qū)的運營商采取跟隨戰(zhàn)略,,Topics,IMS,的引入,,IMS,標(biāo)準組織,,IMS,系統(tǒng)架構(gòu),,用戶標(biāo)識,,業(yè)務(wù)流程,,認證鑒權(quán),,業(yè)務(wù)提

15、供,,組網(wǎng)路由,,計費,IMS,標(biāo)準組織,Internet Engineering Task Force,,Defines SIP, SDP and other protocols underlying IMS,,IMS is driving some of the work in IETF,3rd Generation Partnership Project,,3rd Generation Partnership Project2,,Define IMS network elements and infrastructure,,Harmonization effort has kept de

16、finitions as similar as possible,Open Mobile Alliance,,Defining IMS services, e.g. Instant Messaging, Push-to-Talk,,Not strictly mobile oriented, driving wireline services also,,The Parlay Group,,Integral to IMS architecture, define standard API frameworks,American National Standards Institute,,T1.6

17、79 covers interworking between ANSI ISUP and SIP,,,International Telecommunication Union,,Q.1912.SIP covers interworking between ITU-T ISUP and SIP,,H.248 for media control,Tools,Services,Legacy,,TISPAN –ETSI body on Next Generation Network,,Agreement on reuse of 3GPP/3GPP2 IMS in comprehensive NGN

18、plans,,Alliance for Telecommunications Industry Solutions,,Nearing agreement to use 3GPP/3GPP2 IMS,,,CJK China Japan Korea,,Starting Focus Group on NGN,,ITU-T NGN Focus Group,,Leveraging IMS in wireline,,Wireline &,,Converged,,Architectures,Architecture,,Wireless Driven,,3GPP IMS,從,PS,域引入,,,,Packet

19、Switched (PS) domain,IMS,Internet,Access Network,InterworkingNetwork,,GERAN,BTS,BSC,PSTN/ISDN,,AS,,Core Network,,CSCF,,NodeB,RNC,UTRAN,,MGCF,MAP,MGW,SIP,H.248,GGSN,,SGSN,,,,,,SIP,,,,services &,,applications,UE,Diameter,SIP,SIP,ISUP,HSS,HLR,,,TISPAN IMS,接入寬帶用戶,,,,,Other,,IP,,Networks,,,,IP Transport

20、 (Access and Core),,,,T,,-,,MGF,,,,,,,I,,-,,BGF,,,,AS,,,UPSF,,,,,,P,,-,,CSCF,,,,I/S,,-,,CSCF,,,,B,GCF,,,,SLF,,,,Charging,,Functions,,,,IWF,,,,?,,Core IMS,,?,,Mw,,Mw/Mk/Mm,,Mr,,Mg,,Mj,,Mi,,Mp,,Mn,,Gm,,Gq,,',,ISC,,Cx,,Dx,,Dh,,Sh,,Ic,,Rf,,/Ro,,Rf,,/Ro,,Ib,,Iw,,Gq,,',,,,PSTN/ISDN,,,,SGF,,,,MRFC,,,,MGCF,

21、,,,MRFP,,Resource and Admission Control Subsystem,,,Network,,Attachment,,Subsystem,,e2,,Ie,,,,,Mw,,,,IBCF,,Mk,,,,,Mk,,,,UE,,Ut,,策略控制,,資源預(yù)留,,接納控制,,NAT,穿越,終端,IP,地址分配,,用戶接入認證,,授權(quán)網(wǎng)絡(luò)接入,,接入網(wǎng)配置,,位置管理,,3GPP,和,TISPAN IMS,對比,,3GPP IMS,TISPAN IMS,業(yè)務(wù),3GPP IMS,只定義,IMS,架構(gòu)，業(yè)務(wù)規(guī)范由,OMA,制定，,OMA,主要制定了,POC,、,Presence,、即

22、使消息等多媒體業(yè)務(wù)規(guī)范。,1,）支持,PSTN/ISDN,模擬業(yè)務(wù)；,,,2,）支持,PSTN/ISDN,仿真業(yè)務(wù)。,體系架構(gòu),3GPP,定義了,IMS,的核心結(jié)構(gòu),TISPAN IMS,在,3GPP IMS,基礎(chǔ)上做如下擴展：,,,1,）支持,PSTN/ISDN,模擬業(yè)務(wù)的,IMS,架構(gòu)；,,,2,）支持,PSTN/ISDN,仿真業(yè)務(wù)的,IMS,架構(gòu),.,協(xié)議,主要采用,SIP,協(xié)議、,DIAMETER,和,H.248,協(xié)議，對,IETF RFC 3261,進行了擴展,支持,PSTN,模擬業(yè)務(wù)的,IMS,架構(gòu)：,,在,3GPP,對,SIP,協(xié)議擴展的基礎(chǔ)上增加了固定接入的參數(shù)；,,,P-CS

23、CF,不用進行,SIP,壓縮；,,,支持,PSTN,仿真業(yè)務(wù)的,IMS,架構(gòu)：,,要求,IMS,核心網(wǎng)可以支持,SIP-I,,3GPP IMS,主要考慮移動接入，在,R7,考慮部分固定接入問題,,而,TISPAN,主要解決,IMS,接入固定用戶的問題。,,3GPP,更詳細的信息,...,,please visit,,http://www.3gpp.org,,,,or contact,,3GPPContact@etsi.org,,,TISPAN,的更詳細信息,…,,please visit,,http://portal.etsi.org/tispan,,,,or contact,,david.b

24、oswarthick@etsi.org,,Topics,IMS,的引入,,IMS,標(biāo)準組織,,IMS,系統(tǒng)架構(gòu),,用戶標(biāo)識,,業(yè)務(wù)流程,,認證鑒權(quán),,業(yè)務(wù)提供,,組網(wǎng)路由,,計費,IMS,系統(tǒng)架構(gòu),CS Domain-or-PSTN-or-Legacy-or-External,Applicationsand Services,,,SCP,,,AS,MultimediaIPNetworks,SIP,TCP,UDP,HTTP,Others,SIP,Operator 1,MRF-C,MGCF,Cx,Sc,Gr,Mm,Mn,Gc,Mg,BGCF,Mi,Go,Gm,SLF,MRF-P

25、,Mp,ISC,SIP,Diameter,H248,SIP,H248,COPS,SIP,Diameter,MAP,SIP,Mj,…,…,ISUP,SGW,Mr,CSCF,Mw,BGCF,Mk,Operator 2,SIP,Dx,SIP,Sh,MAP‘,MGW,SGW,SIP,SIP,CAP,OSA,Si,IM-SSF,OSA-SCS,Diameter,CAP,CSCF,PDF,HSS,HLR,PS Domain,GGSN,SGSN,Gn,,AlternativeAccess Networks,TCP/IP/UDP/RTP/…,,UE,UTRAN,MT,TE,Uu,Iu,R,GERAN,,IM

26、S,的特點,基于,IETF,協(xié)議：,,如,SIP,、,Diameter,、,COPS,、,SDP,、,XML,、,RTP,、,RTCP,等,,協(xié)議統(tǒng)一 ：,,統(tǒng)一采用,SIP,作為會話控制協(xié)議，統(tǒng)一采用,Diameter,作為,AAA,協(xié)議，統(tǒng)一采用,XML,作為,User Profile,協(xié)議,,歸屬控制：,,S-CSCF,作為用戶業(yè)務(wù)的唯一觸發(fā)點,,接入獨立性,,優(yōu)越的融合特性；控制面和用戶面的交互主要在,QoS,和計費方面,,開放的業(yè)務(wù)控制接口,ISC,,實現(xiàn)了業(yè)務(wù)和控制的真正分離,,統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)管理,,易于實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合,,采用分布、開放的體系結(jié)構(gòu),,良好的可擴展性,,IMS,的特點（

27、續(xù)）,CSCF,動態(tài)分配,,提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性,,SIP,信令自主路由,,SIP,信令可攜帶路由信息，可簡化后續(xù)路由,,增強計費功能,,Online/Offline,計費,,增強安全性,,定義了完整的安全框架，基于,IPSec,、,AKA,,QoS,能力,,SBLP,方式、資源預(yù)留方式,,IMS,邏輯功能網(wǎng)元,Proxy (P)-CSCF,：,,UE,到網(wǎng)絡(luò)的第一個連接點,,建立同終端間的安全聯(lián)盟（,SA,）,,SIP,頭壓縮,,Interrogating (I)-CSCF,：,,IMS,系統(tǒng)對外的聯(lián)系點,,S-CSCF,分配功能,,THIG,功能：隱藏,IMS,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部拓撲信息,,被叫,S-C

28、SCF,定位功能,,Serving (S)-CSCF,：,,用戶的,Registrar,，負責(zé)用戶的注冊,,負責(zé)用戶的鑒權(quán)、授權(quán),,負責(zé)用戶的業(yè)務(wù)控制和觸發(fā)，與業(yè)務(wù)層進行交互,,IMS,邏輯功能網(wǎng)元,HSS: (Home Subscriber Server),,存儲,IMS,用戶的簽約數(shù)據(jù)、,Service Profile,、位置信息、鑒權(quán)信息等,,也可提供傳統(tǒng)的,HLR,功能：,CS,簽約數(shù)據(jù)、,PS,簽約數(shù)據(jù),,接口：,Diameter(IMS),、,MAP(CS/PS),,,SLF,：,(Subscription Locator Function),,根據(jù),SIP URI,定位,HSS,

29、,需要訪問,HSS,的實體均需調(diào)用,,單一,HSS,環(huán)境不需要,SLF,,,IMS,邏輯功能網(wǎng)元,BGCF: (Breakout Gateway Control Function),,為被叫出,IMS,網(wǎng)絡(luò)（如：,PSTN/CS,）選擇適當(dāng)?shù)某隹邳c,,若被叫和,IMS,同網(wǎng)，則選擇本網(wǎng)的一個,MGCF,,若被叫非本網(wǎng)，則交給另一個網(wǎng)絡(luò)接口的,BGCF,,需要維護或訪問網(wǎng)絡(luò)接口拓撲信息、出口策略數(shù)據(jù)庫,,MGCF: (Media Gateway Control Function),,IMS,控制面與傳統(tǒng),PSTN/CS,網(wǎng)絡(luò)的互通點,,控制,IMS-MGW,，以完成媒體面的互通：,H.248,,

30、IMS,側(cè)：與,I/S-CSCF,互通,,PSTN/CS,側(cè)：,SIP,到,BICC/ISUP,協(xié)議轉(zhuǎn)換,,IM-MGW: (IMS Media Gateway),,IMS,媒體面與傳統(tǒng),PSTN/CS,域的互通點,,接受,MGCF,控制：,H.248,,提供聲碼器、回聲消除、通知音、,DTMF,、會議橋等資源,,IMS,邏輯功能網(wǎng)元,MRFC: (Multimedia Resource Function Control),,IMS,域內(nèi)部的媒體控制資源功能,,維護、控制,MRFP,中的媒體資源：,H.248,,與,S-CSCF,互通，間接接受,AS,的控制,,MRFP: (Multimedi

31、a Resource Function Processor ),媒體資源功能,,IMS,域內(nèi)部的媒體資源功能,,接受,MRFC,控制：,H.248,,提供聲碼器、通知音、會議橋等資源,,IMS,邏輯功能網(wǎng)元,OSA-SCS,：,(Service Capability Server,）,,IMS,域向,OSA-AS,提供業(yè)務(wù)能力的一個接口實體,,完成,SIP,信令到,OAS API,的轉(zhuǎn)換,,,IMS-SSF,：,(IP Multimedia Service Switching Function),,IMS,域向傳統(tǒng)智能網(wǎng)提供業(yè)務(wù)能力的一個接口實體,,完成,SIP,信令與,INAP/CAP,等信

32、令的轉(zhuǎn)換,,IMS,接口協(xié)議,SIP,（,Session Initiation Protocol,）,,NNI,接口,—,在,P/I/S-CSCF,之間，,CSCF,與,BGCF/MGCF/MRFC,等實體間，,BGCF,與,BGCF/MGCF,之間，包括,Mw,、,Mm,、,Mr,、,Mg,、,Mi,、,Mj,、,Mk,等,;,,UNI,接口,—UE,和,P-CSCF,之間，完成用戶接入、注冊、會話控制、,SIP,壓縮等；,,ISC,接口,—S-CSCF,與,IMS AS,之間，用于業(yè)務(wù)控制,,,Diameter,,Cx,接口,—I/S-CSCF,與,HSS,之間，用于位置管理、用戶數(shù)據(jù)處理

33、和認證；,,Sh,接口,—IMS AS,與,HSS,之間，用于數(shù)據(jù)處理和訂閱通知；,,Dx,接口,—I/S-CSCF,與,SLF,之間，用于,HSS,定向；,,Dh,接口,—IMS AS,與,SLF,之間，用于,HSS,定向；,,Gq,接口,—P-CSCF,與,PDF,之間，用于傳遞會話信息；,,IMS,接口協(xié)議,H.248,：,,Mp,接口,—MRFC,與,MRFP,之間，用于,MRFC,控制,MRFP,的媒體流,;,,Mn,接口,—MGCF,與,IM-MGW,之間,,,Http,：,,Ut,接口,—UE,與,AS,之間，用于用戶能夠管理和配置其在,AS,上的業(yè)務(wù)信息,,,Topics,IM

34、S,的引入,,IMS,標(biāo)準組織,,IMS,系統(tǒng)架構(gòu),,用戶標(biāo)識,,業(yè)務(wù)流程,,認證鑒權(quán),,業(yè)務(wù)提供,,組網(wǎng)路由,,計費,,IMS,用戶編號,私有用戶標(biāo)識,PVI,,PVI,由歸屬網(wǎng)絡(luò)的運營者分配，用于注冊、授權(quán)、管理、計費等目的,,PVI,標(biāo)識的是簽約，不是用戶,,格式：,NAI,,如,username@domain_name,,公有用戶標(biāo)識,PUI,,PUI,用于用戶和其它用戶的通訊,,格式：,SIP URI,，,TEL URI,IMSSubscription,Private User Identity 1(For Mobile terminals),Private User Ident

35、ity 2(For Fixed terminals),Public User Identity 1(SIP URI format),Public User Identity 2(Tel E.164 format),Public User Identity 3(SIP URI format),Public User Identity 4(Tel E.164 format),Public User Identity 5(SIP URI format),Public User Identity 6(Tel E.164 format),,Implicitly Registered ID

36、set 1,Implicitly Registered ID set 2,,Implicitly Registered ID set 3,,Service Profile 1(Enhanced Services),Service Profile 2(Legacy Services),Service Profile 3(Converged Services),Service Profile 5(Legacy Services),Service Profile 4(Enhanced Services),,一個,PVI,可有多個,PUI,：,,一機多號,多個,PVI,共享一個,PUI,：,

37、,一號多機、號碼共享,隱式注冊：,,一次注冊多個,PUI,PUI,和用戶業(yè)務(wù)配置,,相對應(yīng),,IMS,用戶編號定義,歸屬域名：,,根據(jù)運營商標(biāo)識定義：,,,根據(jù)運營商標(biāo)識和地理位置（管理域）定義：如,,,根據(jù),IMS,業(yè)務(wù)品牌定義：如“,ims_,,根據(jù)大客戶名稱定義：,,,PVI,：,,user_name@,,,PUI,有兩種編號格式：,,SIP URI:,如,SIP: user name@,,,域名和歸屬域名相同；,,用戶名部分：用,TEL URI,的,E.164,號碼；或用字符方式,,Tel URI:,如,Tel,：＋,86 25 52871010,,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編號,主機域名方式：,Dev

38、ice.city. province. ,city. province. Device@ims. ,說明：,,,Device :P/I/S-CSCF,、,BGCF,、,MRFC,、,MRFP,、,SBC,等,IMS,核心網(wǎng)絡(luò)實體，,,根據(jù)需要部署,1- n,套,;,,City :Device,所部署的城市,/,直轄市，可選；,,,Province: Device,所部署的省份，可選,;,,Operator:,運營商名，如,CMCC,，必選；,網(wǎng)絡(luò)地址方式：,舉例：,,主機域名方式,:,,P,,S,,HSS,,網(wǎng)絡(luò)地址方式,:,,Pcscf1,@,,,sichuan.Scscf2,@,,,Sic

39、huan.HSS3.,@,,,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編號,MGCF/IM-MGW,位于,SIP,域和,CS,域網(wǎng)絡(luò)邊界，具有雙重設(shè)備標(biāo)識,:,,主機名或域名,,SS7,信令點碼,,,舉例：,域名方式,:,,M,,004-255-057,,,IMMGW,,004-255-058,,公共業(yè)務(wù)標(biāo)識,PSI,為了在,IMS,系統(tǒng)中引入標(biāo)準的呈現(xiàn)、消息、會議等業(yè)務(wù)，需要引入公共業(yè)務(wù)標(biāo)識,PSI(Public Service Identities),,一個本地業(yè)務(wù)可以通過一個可以全局路由的,PSI,進行標(biāo)識，為全網(wǎng)提供服務(wù),,PSI,標(biāo)識的是業(yè)務(wù)，,或者是一個,AS,上為某種業(yè)務(wù)所創(chuàng)建的特定資源，,而非用戶,,PSI,

40、采用,SIP URI,或者,Tel URI,的格式,,PSI,的域部分由,IMS,運營商預(yù)先定義好，用戶部分則能由,IMS,系統(tǒng)靈活地動態(tài)創(chuàng)建,;,,PSI,也,可用于標(biāo)識群組 ，通配,PSI,標(biāo)識,顯式,PSI:,,Sip:Messaging@,,Sip:Conference@,,Sip:Gaming@,,Sip:Lianzhong@,,,通配,PSI:,,Sip:,chatlist!.*!@,,ISIM,卡信息,ADF: Application Dedicated File,EF: Elementary File,EFkeys :,包含,CK,和,IK,EFimpi,：,包含用戶的私有標(biāo)識

41、,EFdomain:,包含用戶所屬域的域名，這個域名可以不同于用戶私有標(biāo)識的域名,EFimpu:,包含用戶的一個或多個公有標(biāo)識,EFad,：,包含管理數(shù)據(jù),EFapr:,包含接入（查詢和操作）卡數(shù)據(jù)的規(guī)則參考,ISIMADF,EF,KEYS,,‘0x6F01’,EF,IMPI,,‘0x6F02’,EF,DOMAIN,,‘0x6F03’,EF,IMPU,,‘0x6F04’,EF,AD,,‘0x6F05’,EF,APR,,‘0x6F06’,,Topics,IMS,的引入,,IMS,標(biāo)準組織,,IMS,系統(tǒng)架構(gòu),,用戶標(biāo)識,,業(yè)務(wù)流程,,認證鑒權(quán),,業(yè)務(wù)提供,,組網(wǎng)路由,,計費,P-CSCF,發(fā)現(xiàn)

42、流程,2.,在,IP-CAN,的,IP,連接建立之后，,UE,通過,DHCP,獲取,P-CSCF,的域名和能夠解析該域名的,DNS,1,． 由,IP-CAN,在,IP,連接建立時將,P-CSCF,信息發(fā)布給,UE,。,,,,IMS,用戶注冊流程,GGSN,SGSN,IP-CANHome or Visited Network,IMS UE,S-CSCF,HSS,P-CSCF,I-CSCF,SIP-AS,Third-Party SIP-ASService Provider1,IMS domainHome Network,,,GGSN,SGSN,IP-CANHome or Visited N

43、etwork,IMS UE,S-CSCF,HSS,P-CSCF,I-CSCF,SIP-AS,IMS domainHome Network,,IP backbone,Third-Party SIP-ASService Provider1,Operator I,Operator X,Operator Y,Operator II,,,IMS Signaling PDP context,IMS Signaling PDP context,REGISTER,DNS,DNS,REGISTER,REGISTER,,,,IMS,用戶會話流程,GGSN,SGSN,IP-CANHome or Visited

44、 Network,IMS UE,S-CSCF,HSS,P-CSCF,PDF,I-CSCF,SIP-AS,Third-Party SIP-ASService Provider1,IMS domainHome Network,,,GGSN,SGSN,IP-CANHome or Visited Network,IMS UE,S-CSCF,HSS,P-CSCF,PDF,I-CSCF,SIP-AS,I-CSCF,IMS domainHome Network,,IP backbone,Third-Party SIP-ASService Provider1,Operator I,Operator

45、X,Operator Y,Operator II,,,IMS Signaling PDP context,IMS Signaling PDP context,EnumDNS,EnumDNS,INVITE,,DNS,DNS,,,Data Traffic PDP context,Data Traffic PDP context,Media Plane,Signaling Plane,INVITE,INVITE,INVITE,INVITE,INVITE,INVITE,,,,,IMSCS,會話流程,GGSN,SGSN,IP-CANHome or Visited Network,IMS UE,S-

46、CSCF,HSS,P-CSCF,PDF,I-CSCF,SIP-AS,Third-Party SIP-ASService Provider1,IMS domainHome Network,,CS UE,MGCF,IM-MGW,BGCF,CS domainHome Network,IP backbone,Operator I,Operator X,Operator Z,,IMS Signaling PDP context,EnumDNS,DNS,,Data Traffic PDP context,Media Plane,Signaling Plane,GMSCServer,GMGW,BG

47、CF,INVITE,INVITE,INVITE,INVITE,INVITE,Data Traffic PDP context,INVITE,,Topics,IMS,的引入,,IMS,標(biāo)準組織,,IMS,系統(tǒng)架構(gòu),,用戶標(biāo)識,,業(yè)務(wù)流程,,認證鑒權(quán),,業(yè)務(wù)提供,,組網(wǎng)路由,,計費,IMS,終端認證鑒權(quán)方式,IMS AKA:,,面向,ISIM,卡終端：支持,ISIM,卡的,IMS,手機；支持,USB KEY,的,PC,軟終端,,ISIM,中存儲用戶的,PUI,和,PVI,以及鑒權(quán)認證的參數(shù),,Early IMS,：,,針對不支持,ISIM,卡和,IPsec,的終端：普通,GPRS,手機,,要求終端

48、能夠根據(jù),USIM,中的用戶信息來生成公有用戶標(biāo)志和私有用戶標(biāo)志,,P-CSCF,根據(jù),SIP,中無,Authorization Header,確定,Early IMS,流程,,HTTP Digest,：,,傳統(tǒng),SIP,終端，無卡智能終端，,PC,，,SIP IAD,,SIP IAD,以設(shè)備的,MAC,地址為用戶名，燒錄的密碼進行認證,,,IMS AKA,認證過程,,UE,P-CSCF,I-CSCF,HSS,S-CSCF,,,,,(SM) Register,1,2,(SM) Register,3,(SM) Register,,Cx- Selection-Info,4,,Cx- Put,5,(

49、CM) AV-Req,6,(CM) AV-Req-Resp,7,8,(SM) 4xx Auth-Challenge,(SM) 4xx Auth-Challenge,9,10,11,(SM) 4xx Auth-Challenge,(SM) Register,(SM) Register,(SM) Register,,Cx- Query,,Cx- Put,12,,Cx- Pull,13,14,15,16,OK,(SM) 2xx Auth-OK,(SM) 2xx Auth-OK,(SM) 2xx Auth-OK,【1】,,,P-CSCF,的地址通過,P-CSCF,發(fā)現(xiàn)過程獲得。,,需要注冊的歸屬域名通

50、過,ISIM,中獲得。,,攜帶,IMPI,和,IMPU,進行注冊嘗試。,【2】,,,此時,P-CSCF,收到消息的沒有一致性安全保護。,,P-CSCF,通過根據(jù),Request-URI,路由注冊消息到用戶歸屬域的接口,I-CSCF,。,,I-CSCF,從用戶歸屬的,HSS,中獲取能夠為用戶服務(wù)的,S-CSCF,信息，并將注冊消息轉(zhuǎn)發(fā)給該,S-CSCF,。,【3】,,,由于用戶當(dāng)前沒有在,S-CSCF,中注冊，所以需要向,HSS,設(shè)置,Registration Flag,（,pending),，指示正在注冊。,,S-CSCF,以用戶的,IMPI,為關(guān)鍵字，向,HSS,索取鑒權(quán)向量,5,元組，包括

51、,RAND, AUTH, XRES, CK,和,IK,。,【4】,,,S-CSCF,保存全部鑒權(quán)向量,5,元組。,,將,RAND, AUTH, CK,和,IK,在,SIP 4XX,應(yīng)答中發(fā)給,I-CSCF,，由其轉(zhuǎn)發(fā)給,P-CSCF,。,【6】,,,UE,獲得,AUTH,后，提取,MAC,和,SQN,，并自行利用共享密鑰,IK,計算,XMAC,，判斷,XMAC,是否和,MAC,一致，,SQN,是否在合理數(shù)值范圍，以辨別,IMS,網(wǎng)絡(luò)是否合法。,,UE,利用共享密鑰和,RAND,計算鑒權(quán)響應(yīng),RES,，并重新發(fā)起注冊過程。,,新的注冊過程使用的,IP,地址不變，但端口號須選擇,SA,中協(xié)商的一致

52、。選擇的,P-CSCF,和,S-CSCF,必須與初始注冊過程一樣。,【5】,,P-CSCF,收到該,SIP 4XX,應(yīng)答之后，保存,CK,和,IK,，將其余部分轉(zhuǎn)發(fā)給,UE,。,,CK,和,IK,的擴展將用做,IPsec ESP,傳輸模式下安全聯(lián)盟需要的保密密鑰和一致性密鑰。,【7】,,,S-CSCF,比較從,UE,獲得的,RES,和曾從,HSS,獲得的,XRES,，如果一致，則,UE,認證鑒權(quán)通過?？梢韵硎芊?wù)。,,S-CSCF,向,HSS,設(shè)置,Registration Flag (registered),，并從,HSS,中獲取用戶屬性和業(yè)務(wù)信息。,,最后向,UE,發(fā)送,SIP 2XX,注

53、冊完成響應(yīng)。,,Http Digest,認證,HTTP DIGEST,認證是在固定網(wǎng)絡(luò)中無法使用,AKA,情況下采用的一種鑒權(quán)認證方式,,HTTP Digest,鑒權(quán)是基于,challenge-response,機制,,在,HTTP Basic,鑒權(quán)模式下，用戶的,username,和,password,在網(wǎng)絡(luò)中都是以明文傳送，有嚴重的安全隱患,,針對這個問題，,HTTP Digest,模式對,Basic,模式進行改進，對,username,和,password,進行加密，并提供了一定程度上有限的消息完整性保護，但是它對消息本身并不加密，并且也不支持,IPsec,,Early IMS,認證過程

54、,,UE,P-CSCF,I-CSCF,HSS,S-CSCF,,,,,(SM) Register,1,2,(SM) Register,3,(SM) Register,,Cx-Query/Cx- Selection-Info,4,5,Cx-MAR,6,Cx-MAA,7,(SM) 200 OK,(SM) 200 OK,10,(SM) 200 OK,Activiate & CreatePDP Context,Accouting Request START,Radius-S,Radius-C,Key Information: Assigned IP addressagainst msISDN o

55、r IMSI,【2】,,,I-CSCF,根據(jù),SIP,注冊消息中,Public User ID,向,HSS,查詢能夠提供服務(wù)的,S-CSCF,名字。并將注冊消息轉(zhuǎn)發(fā)給該,S-CSCF,。,Cx-SAR,Cx-SAA,8,9,【3】,,,S-CSCF,收到注冊消息后，根據(jù),Public User ID,向,HSS,查詢用戶的合法登記的,IP,地址。,,HSS,需要將該,IMPU,映射成,msISDN,或,IMSI,，而后獲得登記的,IP,地址。,,S-CSCF,比較合法登記的,IP,地址與,SIP,注冊消息,Received or Sent-by,信息中的,IP,地址做比較，如果一致，則用戶合法

56、，通過認證。,【4】,,,S-CSCF,向,HSS,請求下載用戶數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。完成,UE,臨時,IMPU,所在隱含注冊集中所有,IMPU,的注冊。并向,UE,發(fā)送,SIP 200 OK,消息，完成,UE,注冊流程。,H-GGSN,HSS,關(guān)鍵區(qū)別：,,1,，依靠合法分配的,IP,地址建立,IMSI/IP/IMPU/IMPI,之間綁定關(guān)系；,,2,，,UE,和,P-CSCF,之間沒有,IPsec,的連接；,,3,，,GGSN,根據(jù),IMS APN(for early IMS),確定需要,IP,綁定；,P-CSCF,根據(jù),SIP,中無,Authorization Header,確定,Early

57、IMS,流程；,,4,，依據(jù),IMSI,衍生歸屬域，,IMPI,和,IMPU,。,11,【1】,,,GGSN,負責(zé)檢查,UE,發(fā)出的所有,IP,包，防止,IP Spoofing,。保證,UE,使用的源,IP,地址是,GGSN,分配的合法地址。,,P-CSCF,負責(zé)檢查,SIP,注冊消息中的,sent-by,信息中,UE,填寫的源,IP,地址是否與,IP,包的實際,IP,地址一致。,如果有不一致，,P-CSCF,在,SIP,注冊消息中填寫,Received,信息（實際,IP,地址）。,,HTTP Digest,認證過程,,UE,P-CSCF,I-CSCF,HSS,S-CSCF,,,,,(SM)

58、Register,1,2,(SM) Register,3,(SM) Register,,Cx- Selection-Info,4,,Cx- Put,5,(CM) AV-Req,6,(CM) AV-Req-Resp,7,8,(SM) 4xx Auth-Challenge,(SM) 4xx Auth-Challenge,9,10,11,(SM) 4xx Auth-Challenge,(SM) Register,(SM) Register,(SM) Register,,Cx- Query,,Cx- Put,12,,Cx- Pull,13,14,15,16,OK,(SM) 2xx Auth-OK,(S

59、M) 2xx Auth-OK,(SM) 2xx Auth-OK,【1】,,,P-CSCF,的地址通過靜態(tài)配置獲得。用戶的歸屬域名和,IMPI,也通過靜態(tài)配置獲得。,,攜帶用戶選擇的,IMPU,進行注冊嘗試。,,SIP,注冊消息中攜帶,Authorization Header,。,,SIP,注冊消息中不攜帶,Security Client Header,。,【2】,,,此時,P-CSCF,收到消息的沒有,Proxy-Require = sec- agree,，指示不需要,IPsec,支持。,,P-CSCF,通過根據(jù),Request-URI,路由注冊消息到用戶歸屬域的接口,I-CSCF,。,,I-

60、CSCF,從用戶歸屬的,HSS,中獲取能夠為用戶服務(wù)的,S-CSCF,信息，并將注冊消息轉(zhuǎn)發(fā)給該,S-CSCF,。,【3】,,,由于用戶當(dāng)前沒有在,S-CSCF,中注冊，所以需要向,HSS,設(shè)置,Registration Flag,（,pending),，指示正在注冊。,,S-CSCF,以用戶的,IMPI,為關(guān)鍵字，向,HSS,索取鑒權(quán)參數(shù)，包括,username, password,。,【4】,,,S-CSCF,保存獲取的鑒權(quán)參數(shù)。并在,WWW-Authentication,參數(shù)中根據(jù),HTTP Digest,規(guī)定向,UE,發(fā)起,Challenge,。,【5】,,,UE,提醒用戶輸入密碼，或

61、者從保密配置中獲取用戶密碼，而后在,Authorization,參數(shù)中根據(jù),HTTP Digest,規(guī)定向,S-CSCF,響應(yīng),Challenge,。,【6】,,,S-CSCF,比較,UE,的響應(yīng)和自行計算的結(jié)果，如果一致，則通過認證。,,向,HSS,設(shè)置,Registration Flag (registered),，指示注冊完畢，并發(fā)起下載用戶數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的過程。,,S-CSCF,向,UE,回送,SIP 200 OK,消息。,,NASS-IMS Bundled Authentication,UE,CLF,P-CSCF,HSS,I/S-CSCF,,,,,SIP Register,1,2,

62、AV – Req,3,SIP Register,4,,Cx- Put,5,Cx AV-Req,6,Cx AV-Req-Resp,7,8,,9,OK,SIP 200 OK,SIP 200 -OK,SIP 200 OK,AV-Req - Resp,【1】,,UE sends register message to P-CSCF,【2】,,P-CSCF queries CLF to get the access information (e.g. line ID) through,,CLF will convey access network information to P-CSCF,【

63、3】,,P-CSCF puts the access information in SIP message (,P-Access-Network-Info,). then sends it to I/S-CSCF.,【4】,,S-CSCF queries HSS to get the NASS-IMS bundled authentication data, e.g. line ID and compare the line-id from HSS with the one from P-CSCF. If it matches, then continue and reply with 200

64、 OK; otherwise, reply with error info,10,,Topics,IMS,的引入,,IMS,標(biāo)準組織,,IMS,系統(tǒng)架構(gòu),,用戶標(biāo)識,,業(yè)務(wù)流程,,認證鑒權(quán),,業(yè)務(wù)提供,,組網(wǎng)路由,,計費,IMS,業(yè)務(wù)平臺架構(gòu),HSS,Diameter,Diameter,MAP,MS,Client,Server,Application,MS,Peer,,MS,Peer,,IMS,定義了標(biāo)準的基于,SIP,的,ISC,接口，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)層與控制層的完全分離。,IMS,支持三種業(yè)務(wù)提供方式,,獨立的,SIP,應(yīng)用服務(wù)器方式,,OSA SCS,方式,,IM-SSF,方式（接入傳統(tǒng)智能網(wǎng)

65、，體現(xiàn)業(yè)務(wù)繼承性）,,IMS,業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵特征,業(yè)務(wù)部署方便,,IMS,提供一個基礎(chǔ)業(yè)務(wù)使能架構(gòu)，基于,IMS,可以很容易地構(gòu)建新的,IP,多媒體業(yè)務(wù),,歸屬網(wǎng)絡(luò)控制,,歸屬網(wǎng)絡(luò)運營商負責(zé)會話、計費和業(yè)務(wù)接入的全部控制,,通過,S-CSCF,向,AS,提供,SIP-ISC,接口,,加載新業(yè)務(wù)時不需要擔(dān)心,SIP,路由、在線和離線計費,,,登記和安全,,業(yè)務(wù)不必要被標(biāo)準化,,IMS,業(yè)務(wù)觸發(fā)機制,,SCSCF,,S,,P,,T,,Filter Criteria,,,,,Application Server,,Service Logic,,Service Platform Trigger Point,SIP Interface,,,iFC,SIP,HSS,CSCF,不再需要處理業(yè)務(wù)邏輯,,采用基于規(guī)則的業(yè)務(wù)觸發(fā)機制：,SPT,,根據(jù)用戶的簽約數(shù)據(jù)的初始過濾規(guī)則（,iFC,）,,由,CSCF,分析并觸發(fā)到規(guī)則指定的應(yīng)用服務(wù)器，由應(yīng)用服務(wù)器完成業(yè)務(wù)邏輯處理,,業(yè)務(wù)觸發(fā)模型,,S-CSCF,HSS,SIP-AS,S