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IMS基础概念和网络架构


SIP请求消息
INVITE:发起会话请求 ACK:对INVITE请求的响应的确认 BYE:结束会话 CANCEL:取消尚未完成的请求 REGISTER:注册,完成地址绑定 OPTIONS:查询服务器的能力 INFO:传递呼叫中间交互内容 MESSAGE:消息 SUBSCRIBE:预订某个事件通知 NOTIFY:发送事件通知 UPDATE:会话建立前后修改会话 属性 REFER:要求对方执行某种指定 操作
IMS概貌
作为R5主要内容之一, 3GPP IMS子系统是3G移动网实现分组话 音和分组数据,提供统一的多媒体业务和应用的最终目标; 3GPP IMS采用分组域为其上层控制信令和媒体传输的承载通道, 业务/控制网络和承载网络分离,实现独立发展; IMS采用SIP信令为呼叫控制信令,支持SIP移动终端并通过MGCF 和IM-MGW提供与H.323/BICC/ISUP终端的互通, IMS为SIP用户提供全网全程漫游能力和VHE虚拟归属业务环境能 力,同时支持开放的OSA/VHE结构; 明确IPv6为必选,同时考虑与IPv4的互通,充分利用IPv6在QoS、 Security、Mobility、Autoconfiguration等方面的增强特性; 解决了在IP网络中的电信 业务所面临的运营问题, 如全网服务、安全、计费 和支付、网络互联互通
3GPP协议发展
3GPP R5及IMS引入
R5版本定位提供IP实时多媒体业务,核心网在PS基础上增加了IP多媒体域 (IMS〕,IMS主要功能在控制层面,承载通过PS域。 IMS的引入是 R4 CS域承载与控制分离思路在PS域的延续;
3GPP协议发展-R5
3GPP R5版本特征:
继承WCDMA R4所有的业务和功能; 核心网在CS域和PS域外,在PS域基础上叠加IMS(IP多媒体)子系 统, CS域网络结构和R4基本保持一致; RAN组网向IP方向发展,所以Iu接口可选择使用ATM或IP; IP QoS方面的增强; 业务方面的增强,如OSA,Push Service……
CSCF
Mm Mw
IMS主要网元:
• CSCF:
C, D, Gc, Gr Cx
BGCF
Mi
IMS-MGW MGCF
Mn Mb Mg Mr
CSCF
Mw Dx
HSS SLF
- P-CSCF - S-CSCF - I-CSCF
MRFP
Mp Mb Mb Mb
MRFC
P-CSCF
Gm Gq PDF Go Gi
内容

IMS背景知识与基本概念 IMS网络架构 IMS基本流程及主要特性 华为IMS产品基本测试工具介绍
IMS 基本概念
IMS是3GPP R5阶段增加的WCDMA网络中的一个子系统,在3GPP相 关协议中对IMS的描述如下: IMS :IP Multimedia subsystem(3GPP TS 23.002 )
The IM subsystem comprises all CN elements for provision of IP multimedia services comprising audio, video, text, chat, etc. and a combination of them delivered over the PS domain. The entities related to IMS are CSCF, MGCF, MRF, etc. as defined in the stage 2 of the IM subsystem TS 23.228 [34]. See TS 22.228 [27] for some service examples of IMS. 3GPP协议发展及IMS引入 3GPP技术规范系列 & IMS相关规范 IMS概貌
SIP 将从根本上改变通信服务提供方式以及用户的通信消费习惯,集成视音 频电话、消息、Web、电子邮件、同步浏览、会议等业务为一体的新的通信 方式将给电信业带来创新;
SIP消息格式
SIP消息分为请求和响应两类 消息中可以携带任意类型消息体 通过头域来表示消息、实体或者消息体的相关属性 SIP-Message = start-line *message-header CRLF [message-body] start-line = Request-Line/Status-Line Request-Line = Method SP Request-URI SP SIP-Version CRLF Status-Line = SIP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF
INVITE sip:UserB@ SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP :5060 From: BigGuy <sip:UserA@> To: LittleGuy <sip:UserB@> Call-ID: 12345601@ CSeq: 1 INVITE Contact: BigGuy <sip:UserA@ Content-Type: application/sdp Content-Length: 147
内容

IMS背景知识与基本概念 IMS网络架构 IMS基本流程及主要特性 IMS产品基本测试工具介绍
IMS网络架构
IP Multimedia Networks PSTN
Mb Mb PSTN PSTN
Legacy mobile signalling Networks
BGCF
Mk Mj Mk
SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/UDP :5060 From: A <sip:UserA@> To: B<sip:UserB@>;tag=8321234356 Call-ID: 12345601@ CSeq: 1 INVITE Contact: LittleGuy <sip:UserB@> Content-Type: application/sdp Content-Length: 147
IMS也是业界的共同发展趋势
运营商 部分先进运营商,如BT、FT、Telefornica等已经明确提出在 固定IP多媒体域应用3GPP的IMS架构
几个竞争对手控制层部件基本都是分话音处理和多媒体处理
厂商 两种部件,多媒体部件支持SIP协议,宣称未来支持3GPP IMS 架构,支持固定移动融合 基于SIP协议的3GPP IMS是目前较完善的体系结构,ITU-T、 ETSI等已经有固定领域应用IMS架构的提案,以后的多媒体 业务网络架构将朝着IMS兼容的体系架构方向发展。
UE
IP 多媒体子系统
• HSS • SLF • BGCF • MGCF/IM MGW • MRFC/MRFP • AS ……
Iu-PS
SGSN
Gn
GGSN
分组域
WLAN 或其他 方式的 IP-CAN
UTRAN
UE
Iu-CS
MSC
电路域
R5完整架构(1)-----呼叫控制
CSCF
CSCF:Call Session Control Function
基于公开的Internet 标准,在语音、数据业务结合和互通方面具有天然优势,能跨 越媒体和设备实现呼叫控制,支持丰富的媒体格式,可动态增/删媒体流,容易实 现更加丰富的业务特性; 支持智能向业务和终端侧发展,减轻网络的负担,方便业务开展; SIP支持应用层移动性功能:包括动态注册机制、位置管理机制、重定向机制等; SIP本身具有Presence/Fork/订阅特性,便于扩展新业务; 协议简单,具有公认的扩展潜力;
IMS基础概念及网络架构
2007年10月
培训目标
通过本次培训,您将能够: 理解IMS网络基本架构,并了解几种主要网元CSCF、 HSS、 AS、MGCF/IM-MGW、MRFC/MRFP等的主要作用;
了解P-CSCF、S-CSCF和I-CSCF的区别及各自作用;
理解IMS移动性、业务开放性和可运营特性的实现机制; 了解华为IMS解决方案相对于标准IMS的主要竞争优势; 了解华为IMS产品的相关测试工具
v=0 o=UserB 2890844527 2890844527 IN IP4 s=Session SDP c=IN IP4 110.111.112.113 t=0 0 m=audio 3456 RTP/AVP 0 a=rtpmap:0 PCMU/8000
3GPP IMS规范列表
CSCF按其位置和功能又可分为 P/S/I 三种类型:其中:
P-CSCF(Proxy CSCF):是IMS中与用户的第一个连接点, 提供代理 (Proxy)功能,即接受业务请求并转发它们,但不能修改INVITE消息 中的Request URI字段;P-CSCF也可提供用户代理(UA)功能,即在 异常情况下中断和独立产生SIP会话; S-CSCF(Serving CSCF):S-CSCF在IMS核心网中处于核心的控制地位, 负责对UE的注册鉴权和会话控制,执行针对主叫端及被叫端IMS用户的 基本会话路由功能,并根据用户签约的IMS触发规则,在条件满足时进 行到AS的增值业务路由触发及业务控制交互; I-CSCF(Interrogating CSCF):类似IMS的关口节点,提供本域用户服 务节点分配、路由查询以及IMS域间拓朴隐藏功能;
R5版本初步实现了3GPP最初提出的ALL IP网络――IP技术成为 所有信令消息的承载技术,改变了原有的呼叫流程。 R5版本2000年8月开始研究,于2002/03进行功能冻结,部分后延 到2002/06完成。 由于IMS在R5中并没有最终完成。所以R6将继续完成增强IP多媒 体业务(IMS phase2),最终实现完整的ALL IP网络。
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