中兴——IMS技术纵览与思考.ppt

,IMS技术纵览与思考,提,纲IMS引入IMS技术纵览问题与思考,IMS引入,从需求角度从竞争角度从标准角度,主要内容,融合 发展的,电信想由来 架构（,降低 级VOI,已久 融合,P/多,CAP,EX/,OPE 体,务体合,的,业,更好 媒体的 式,入,多,种接 号码,统一 的账单,统.,.,业务发展的需求开放的业务架构快速业务部署融合的业务提供,网络的梦 的网络 需求）媒X,验组种 方,多 的,一.,电信业目前存在的需求IMS,技术的进步源于需求的发展！,User Data,IMS 架构,CSCF,App1,HSS,Application标准的业务接口,共享的会话控制,共享的用户数据,IMS核心网架构借鉴了软交换承载与控制分离的思想！,App2,App3,高性价比的IMS网络架构传统业务提供架构用户数据多次重复,Session运营商缺乏集中控制点,相似功能业务间缺乏 不能重用标准接口，（AAA）难以交互,传统网络CAP/INAP 对CP/SP来说过于复杂，难以理解,导致业务提供链过窄。CAP/INAP 难以实施业务的嵌套。,IMS采用跟HTTP类似的SIP协议，拥有众多潜在的开发者。三种类型的业务触发点:SIP-AS,OSA-SCS,MSC/SSPLegacy network,IM_SSF接入无关性。SCPCAP/INAP,MTP3RANMTP2L1,CAP/INAPTCAPSCCP,快速的业务开发与部署,现在运营商只能在有限的业务上获得投资收益,将来运营商可以对新的业务收费能够持续对高价值业务进行控制和投资,运营商控制范围,RAN,受益能够更好的控制客户群体ApplicationsInternet,RAN,运营商控制范围,GGSN,SGSN,SGSNGGSN,Applications,CSCF,HSS,增加业务收益,现在有限的视频媒体业务,仍然不能灵活增加或退出多媒体会话，而且在多种会话间的切换也不,过去语音为主要业务,将来以用户为中心的多媒体体验,1.Hi,I am JennyLet us have a talkabout our next film,2.Hi,I am Richard,容易实现丰富的语音、视频以及Internet数据业务,更好的用户体验：多媒体,用户能够在不同的场所随时接入通信服务 在家，在办公室,在移动中使用不同的设备接入 固话,PCs,手机,PDAs 享受统一的业务只需要统一的一个帐户 一次开户，一个联系地址、一套使用说明、同一个帐单,地址格式：J,家,办公室,移动中,旅行,融合的网络,固网,移动网,更好的用户体验：多种接入,IMS引入,从需求角度从竞争角度从标准角度,主要内容,VoIP低廉的费用已经大块侵蚀电信语音业务的收入,互联网即时通信业务向电信的渗透,Internet即时通信的使用已经非常普及,集成通信环境中提供多种通信体验：即时消息、群组、聊天、视频、网络,会议、白板、内容/应用共享等,随着宽带化的发展，对于固网运营商的传统业务已经造成重大影响,语音、短信、PoC、视频会议、Video Sharing等,互联网对电信业的影响,98来源于广告2来源于软件,87来源于广告13来源于业务,58来源于广告,42来源于Internet接入,竞争无处不在，电信行业目前最大的竞争对手就是互联网！,互联网的优势和缺陷,IP技术，便于开展丰富的多媒体业务。有丰富的业务。,开放的网络，任何个人和组织都可以发布新业务。对用户免费的商业模式吸引了大量用户的参与。,类似的业务之间不能互联互通。例如IM类业务的MSN、Skype、QQ等。没有统一管理的用户帐号。需要用户针对每项业务申请一个帐号。没有好的QoS保障机制,没有比较好的统一管理机制。不利于国家安全和个人信用体系的建,立。,没有好的用户认证、信息安全机制，不利于电子商务的发展。,由于互联网的自由性，导致业务提供者很难直接从用户处获得利益，,需要通过其他手段（如广告）获利。阻碍了业务提供能力。,优势：,缺陷：,以IP为基础的网络是通信业发展方向！,借鉴和利用了互联网的技术（IP，HTTP，SMTP，SIP等）。,弥补了互联网的缺点。(如：统一的用户数据，可运营可控制的网,络，信息安全，提供QoS保障),IMS网络与具体的接入方式无关。,IMS技术的引入,IMS的优点：,IMS的不确定因素：,可能不能完全替代互联网的业务。（如：P2P业务）,部署IMS的成本远高于互联网。,（如：Skype的建设成本远小于IMS的呼叫业务建设成本）,QoS的全网实施还有相当困难。,从互联网的无序到IMS的有序！,选择最佳的部件供应商将网络开放给第三方的同时保持对价值链的控制,IMS为用户带来更丰富的新业务和用户体验,个性化的通讯,整合的业务、具有互操作性的业务实现FMC,IMS的优势IMS使运营商能够,更低的成本更快地推出新业务,多种媒体的灵活整合统一的公共标识统一的用户账单,IMS引入,从需求角度从竞争角度从标准角度,主要内容,IMS相关的标准组织,移动网络演进R4,BSS,BSS,HLRMAP,其他PLMN,Internet,MAP,MAP,HLR DBMAP,RNS,MGW,Server,GMSCServer,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,基于ATM的Iu-CS接口和基于ATM或IP的Iu-PS接口CS域引入控制和承载的分离结构CS Domain,SGSNIu-PS,Iu-CS,GGSNGTPPS DomainMGWMSC,核心网的发展,移动网络演进R5,HSS DB,BSS,BSS,HSSMAP,其他PLMN,Internet,MAP,MAP,MAP,IP,RNS,MGW,Server,GMSCServer,IMS Domain,P-CSCF,S-CSCF,CS Domain,IM-MGW,MGCF,MRFP,MRFC,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,SLF,全IP的Iu接口，同时继承ATM传输引入IMS（IP多媒体域）,SGSNIu-PS,Iu-CS,GGSNGTPPS DomainMGWMSC,核心网的发展,移动网络演进R6,BSS,BSS,HSSMAP,Internet,MAP,IP,RNS,MGW,Server,IMS Domain,P-CSCF,S-CSCF,CS Domain其他PLMN,MGCFIM-MGWMAPMAP,MRFCMRFP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,SLF,PDGGMSCServer,AAAAAA ServerHSS DB,I-WLAN,WLAN接入网,WAG,SGSNIu-PS,Iu-CS,GGSNGTPPS DomainMGWMSC,核心网的发展,提,纲IMS引入IMS技术纵览问题与思考,IMS技术纵览,IMS及其特点,IMS框架及实体IMS协议IMS编号IMS流程IMS业务IMS组网IMS计费,主要内容,IMS简介,IMS：IP Multimedia Subsystem(3GPP TS 23.002),The IM subsystem comprises all CN elements for provision of IP multimedia servicescomprising audio,video,text,chat,etc.and a combination of them delivered over thePS domain.,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,Subsystem=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网络作为承载网络,固定网络把基于固定接入的IP系统作为承载网络IMS 是一个在PS域上面的多媒体控制/呼叫控制平台IMS 使得PS具有 CS 的部分功能,e.g.通过提供QoS和增强的计费功能，能够实现各种实时性业务：电话和可视电话,IMS 引入增强的网络业务 例如,Presence,Messaging,Conferencing,IMS 是向All IP Network 业务提供体系演进的一个步骤,IMS的关键原则 采用SIP作为IMS业务的控制协议 采用 IPv6,所有的IMS 网络实体，包括移动终端使用IPv6 使用IPv6是标准的要求，实际产品可能要支持IPv4。IPv4是最近标准讨论中的一个主题。需要规定与IPv4业务的互通,注:IPv6 不是IMS架构所必须的。归属控制,归属网络控制漫游用户的业务,接入独立性,IMS 被设计为独立于下层IP连通网络,控制面(SIP Dialogue)和用户面(Media Session)的绑定主要在QoS 和计费方面,IMS特点(9项),一 采用互联网成熟协议（IP，SIP）具备良好的多媒体业务支持能力二 采用分层架构便于网络演进和业务部署。4个层次：接入层、媒体面、控制面、应用层。,三 采用分布、开放的体系结构提供良好的可扩展性四 开放的业务控制接口ISC拥有SIP的灵活性和可扩展性五 核心功能与接入技术无关提供优越的融合特性六 统一的用户数据管理简化用户管理七 URI编号体系便于扩展和简化用户标识八 归属网络控制提供一致的用户通信体验,九 类似智能网的iFC触发机制实现呼叫控制和业务逻辑的分离,IMS技术纵览,IMS及其特点,IMS框架及实体IMS协议IMS编号IMS流程IMS业务IMS组网IMS计费,主要内容,IMS框架及实体（3GPP R6 IMS Architecture）,IMS网络,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3GPP的主要工作是基于GPRS网络，3GPP2则基于PDS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、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系统中的网络实体P-CSCF,Proxy(P)-CSCF:UE到网络的第一个连接点 建立同终端间的安全联盟SA SIP Proxy功能 SIP 压缩/解压缩 PDF功能：R6中将该功能独立出来 产生计费记录在UE获得IMS服务时，P-CSCF是第一个联系节点。用户设备通过一个“本地CSCF Discovery”流程来得到P-CSCF的地址。P-CSCF的作用就像一个代理服务器，它把收到的请求和服务进行处理或转发。P-CSCF不会对SIP的INVITE消息中请求的URI进行修改。,IMS系统中的网络节点S-CSCF,Serving(S)-CSCF:会话控制和业务触发 概念上作为一个SIP registrar,location server、proxy 和user agent功能 根据HSS中的用户信息进行用户认证 触发业务到SIP-AS、OSA-SCS、IMS-SSF 与业务平台进行交互:ISC接口 产生计费记录,IMS系统中的网络节点I-CSCF,Interrogating(I)-CSCF:到其他IMS系统的联系点,SIP 代理功能 S-CSCF分配功能 S-CSCF定位功能 网络拓扑隐藏(THIG)功能各P/I/S-CSCF在物理实体上完全可以是合一的，其划分部署主要综合考虑对IMS业务接入方式、IMS接入点位置、CSCF的容量能力及用户业务量需求等。另外还与运营商网络拓扑隐藏及互通需求有关。,IMS系统中的网络节点HSS,负责固定、移动宽窄带各种类型接入用户的签约数据的管理维护，支持IMS业务接入鉴权、3G CS/PS、IMS用户的漫游登记（S-CSCF地址）及移动被叫路由寻址功能，另外HSS还可为I-CSCF提供选择S-CSCF所需的信息，并与AS交互提供签约数据支持。,Cx,C,Sh,Gr,Gc,D,MSC Server,GMSC,CS,GGSN,SGSNPS,SIP 应用,服务器,CSCF,HSS,移动性管理功能用户鉴权信息产生功能用户安全性功能业务签约支持功能呼叫/会话建立支持功能,Si,IM-SSFIMS,OSA-SCS,gsmSCF,用户身份识别功能业务鉴权支持功能接入鉴权功能业务应用功能CAMEL 业务支持,IMS系统中的其它网络节点,SLF：在运营商内多HSS的情况下，I-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域名，可与HSS合设。,BGCF：根据互通规则配置或者被叫号码分析，为IMS到PSTN/CS的呼叫选择合适的MGCF。MGCF：实现IMS核心控制面与PSTN或CS的交互，支持ISUP/BICC与SIP的协议交互及呼叫互通，,通过H.248控制IM-MGW完成PSTN或CS TDM承载与IMS域用户面RTP的实时转换。,IM-MGW：完成IMS与PSTN及CS域用户面宽窄带承载互通及必要的Codec编解码变换，包括内嵌,的VIG特性。,MRFC：通过H.248控制MRFP上的媒体资源，解析来自其他S-CSCF及AS的SIP资源控制命令，转,换为对MRFP的对应控制命令，并产生相应计费信息。,MRFP：作为网络公共资源，控制与其他IMS终端或IM-MGW之间的IP用户面承载连接，在MRFC控制下提供资源服务，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）。,IM-SSF：提供IMS SIP到CS CAP/INAP信令的映射以及SSP触发能力，使得IMS域VoIP业务用户,仍能够无缝地继承电路域的智能业务，如PPS、VPN、800/200号等。,DNS、ENUM Server：DNS服务器负责URL地址到IP地址的解析，可以直接借助Internet公网上的分层DNS Server，也可直接在网内新建DNS服务器。ENUM Server负责电话号码到URL的转换，一般需要IMS运营商新建。,DHCP Server：在标准DHCP服务功能的基础上，增加在动态分配IP地址过程中向IMS终端指定,P-CSCF的URL地址的处理。,智能移动终端：,该类终端通过WCDMA/CDMA2000/GPRS等无线蜂窝分组接入技术接入IMS核心网。SIP协议栈及IMS应用软件通常运行在的Symbian OS等轻量级手机平台操作系统上，该类终端一般支持机卡分离，用户标识及安全上下文存于SIM卡中；运行于类PDA终端、PC/Laptop上的SIP软终端：,该类终端支持通过ADSL/LAN/HFC等固定宽带接入方式（PC）或,WLAN/WCDMA/CDMA2000/GPRS等无线宽带接入技术（PDA/Laptop）接入IMS核心网，SIP协议栈及IMS应用软件运行在通用Windows系列平台、商用嵌入式终端平台WinCE/WinXP或Palm OS上。该类终端的用户标识及安全上下文可从SIM卡读取，或直接内置在终端硬件中。SIP IAD型固定终端：,该类终端支持通过ADSL/LAN/HFC等固定宽带接入方式接入IMS核心网，同时通过用户线连接POTS最终用户。该类终端仅处理SIP VoIP业务，不涉及其他多媒体及消息类业务,SIP协议栈一般运行在厂家专用平台上；该类终端的用户标识及安全上下文可从SIM卡读取，或直接内置在终端硬件中。,IMS系统中的IMS终端形态,IMS技术纵览,IMS及其特点,IMS框架及实体IMS协议IMS编号IMS流程IMS业务IMS组网IMS计费,主要内容,CAP,MA,P,Diameter,SIP,SIP,SIP,OSA,COPS,ISUP,and,UE,MGW,IMS 网络协议（SIP&Diameter）,MultimediaIPNetworksCS Domainor PSTN,H248,BGCFSIPMGCF SGWH248MRF-PIPPS Domain,HSSHLRMAP,BGCF Breakout GatewayControl FunctionCAP CAMEL ApplicationPartCSCF Call SessionControl FunctionCOPS Common OpenPolicy ServiceISC IMS Service ControlIM-SSF IP MultimediaService SwitchingFunctionHSS Home SubscriberServiceMGCF Media GatewayControl FunctionMGW Media GatewayMRF MultimediaResource FunctionOSA Open ServiceArchitectureOSA-SCS Service CapabilityServerPDF Policy DecisionFunctionPEP Policy EnforcementPointSGW Signalling GatewaySLF SubscriptionLocator Function,ApplicationsDiameterServicesISCIM-SSFOSA-SCSSIPSIPRadioAccess,SLFDiameterCSCFPDFSIPMRF-CPEPGGSNSGSN,SIP,Session Initiation Protocol是IETF制定的多媒体通信协议，它是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层协议，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方的多媒体会话。（控制能力）,SIP主要借鉴了Web网的HTTP和SMTP两个协议，目前仍在不,断的发展之中。(灵活性),SIP协议支持代理、重定向、登记定位用户等功能，支持用户移动，与RTP/RTCP、SDP、RTSP、DNS等协议配合，可支持和应用于语音、视频、数据等多媒体业务，同时可以应用于Presence（呈现）、Instant Message（即时消息，类似QQ）等特色业务。（多媒体支持能力）,简单,只包括七个主要请求，六类响应，成功建立一个基本呼叫只需要两个请求,消息和一个响应消息（INVITE、ACK和200 OK）；基于文本格式，易实现和调试，便于跟踪和处理；,易于扩展和伸缩,从网络架构角度上看，分布式体系结构赋予系统的极好的灵活性和高可,靠性，网络构成清晰简单；,从协议角度上看，具有灵活的可扩展性和极强的能力协商机制，新方法、,新消息头及功能的增加，对协议没有影响；,高安全性和可靠性,代理认证：Proxy-Authentication；,端到端HTTP认证：摘要方式（Digest）；,SIP 特点,SIP 请求消息:INVITE 通过邀请用户参与来发起一次呼叫.ACK-请求用于证实UAC已收到对于INVITE请求的最终响应，和INVITE消息配套使用.BYE-USER AGENT用此方法指示释放呼叫.CANCEL-该方法用于取消一个尚未完成的请求，对于已完成的请求则无影响.REGISTER 客户使用该方法在服务器上登记列于To字段中的地址.OPTIONS 用于询问服务器能力.INFO 用于承载带外信息,如DTMF信息.,SIP 响应消息:1xx-正在处理的信息.2xx-成功.3xx-重定向.4xx-Client错误.5xx-Server错误.6xx-Global错误.,SIP 消息 方法和响应SIP 网络成员依赖于SIP信息的交互来进行通讯,消息机制基于Client/Server方式，分为请求和响应两类。,Why Diameter？RADIUS 介绍,RADIUS（RFC2866）（远程用户拨号认证系统 Remote Authentication Dial In User,Service）是目前最常用的AAA协议，它简单安全，易于管理，扩展性好，所以得到广泛应用。RADIUS协议格式：（1）Command：0 1 2 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Code|Identifier|Length|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Request/Response Authenticator|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Attributes.+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-（2）Attribute：0 1 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Type|Length|Value.+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+,Diameter,(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9),RADIUS的问题：属性值长度有限（1 byte）1 byte的消息序列号限制了并发pending消息的个数基于UDP，无流控机制有限的服务失败检测（比如：错误的链路切换）由于Server采用简单包丢弃机制，导致Client无效的重复消息发送。Client低效的Server倒换，降低业务服务质量不支持Server主动发起请求无Replay攻击保护End-to-End安全机制,(10)通过共享秘钥进行加密(11)不支持自定义Command扩展(12)消息码流无4字节对齐要求,Diameter Diameter Over RADIUS,1.2.3.4.5.,Diameter over RADIUSBetter Transport（a）Diameter Over SCTP/TCP（均为有连接）（b）逐跳重发机制（c）应用层心跳机制（d）SCTP/TCP协议栈本身具有拥塞控制机制Better Proxying（a）Proxy支持Failover/Failback机制（b）Proxy支持Failover后Pending消息的可靠传递（c）同一Session的不同Transaction可以通过不同的ProxyBetter Session Control（a）Session管理与Accouting独立。（b）Server能够主动发起Request。（比如：结束Session的请求）（c）Server能够主动发起认证（或重新认证）Better Security（a）IPSec/TLS保证Hop-By-Hop安全；（b）AVP加密/数字签名保证End-to-End安全；Better Roaming Support（a）Diameter设计的目的之一就是支持Roaming；（b）提升Proxy的能力、支持End-2-End安全、能力协商、动态主机发现等。,IMS技术纵览,IMS及其特点,IMS框架及实体IMS协议IMS编号IMS流程IMS业务IMS组网IMS计费,主要内容,IMS编号类型,用户编号,网络节点编号 公共业务编号 组编号,IM iption,ubs,IMS用户编号方案,S,Scr,Private User Identity 1(For Mobile terminals),Private User Identity 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(Tel,User Identity 6E.164 format),Implicitly,Registered ID set 1,ImplicitlyRegistered ID set 2,Implicitly,Registered ID set 3,Service Profile 1(Enhanced Services),Service Profile 2(Legacy Services),Service(Legacy,Profile 5Services),Service Profile 3(Converged Services)Service Profile 4(Enhanced Services),Subscription计费账号一个PVI对应多个PUI一机多号多PVI对应一个PUI一号多机SERVICE PROFILE不同的业务品牌,Private user identities-PVI,每个IMS用户有一个或几个PVI。采用NAI格式 nai=username/(username“”realm)）归属网络运营者提供的唯一全球标识标识的是签约数据，不是用户,Public user identitiesPUI,每个IMS用户有一个或多个PUI用于用户同其它用户的通讯PUI可以采用SIP URI格式或者tel:-URI格式。终呼时PUI可以用来在HSS中标识用户数据,PVI同PUI的关系,P r iv a t e U s e rI d e n t it y-1,P r iv a t e U s e rI d e n t it y-2,P u b lic U s e rI d e n t it y-1,P u b lic U s e rI d e n t it y-2,P u b lic U s e rI d e n t it y-3,S e r v ic eP r o f ile-1,S e r v ic eP r o f ile-2,IM SS u b s c r ip t io n,一个IMS签约可以支持多IMS用户。PUI可以在同一个IMS签约中被多个PVI共享（一号多机）。尽管一个用户拥有一个或多个共享的PUI，但是该用户的所有Service Profiles都必须在同一个HSS中,网络节点编号,CSCF/BGCF/MGCF通过合法的SIP URI（主机域名或者网络地址）在支持SIP协议的接口上（Gm,Mw,Mm,and Mg）进行标识。,当需要识别网络节点时，这些SIP标识出现在SIP,消息的头。,如:BJ.P-CSCF.CHINA.COM,公共业务编号,为了在IMS系统中引入标准的呈现、消息、会议等 业 务，需 要 引 入 公 共 业 务 标 识 PSI（PublicService Identities）。,PSI和PUI不同，它们标识的是业务，由AS负责执,行。,如:GamingBJ.CHINA.COM,一个本地业务可以通过一个可以全局路由的PSI进,行标识，为全网提供服务。,组编号 IMS域组用户数据由一个或多个AS（通常是GLMS）创建。这些组用户数据可以被不同的应用使用，以完成和组用户数据相关的不同业务。,如:,组标识是PSI的一种特殊的情况，可通过PSI对组数据进行标识。组编号和组内用户的编号之间没有约束关系。,IMS技术纵览,IMS及其特点,IMS框架及实体IMS协议IMS编号IMS流程IMS业务IMS组网IMS计费,主要内容,P-CSCF发现流程,GGSN,SGSN,UE,1.Activate PDP Context Request2.Create PDP Context Request3.Obtain IP addressesof P-CSCF(s)4.Create PDP Context Response5.Activate PDP Context Accept,DNS server,DHCP server,GGSN,UE,1.PDP Context Activation Procedure2.DHCP Query/Response3.DNS-Query/Response,1由IP-CAN在IP连接建立时将,P-CSCF信息发布给UE。2.在IP-CAN的IP连接建立之后，UE通过DHCP获取P-CSCF的域名和能够解析该域名的DNS3.给UE配置P-CSCF的完全授权域名或P-CSCF的地址。,后，保存CK和IK，将其余部分,SQN，并自行利用共享密钥IK计,算XMAC，判断XMAC是否和,【指示正在注册。,组字，向HSS索取鉴权向量5元,【7】S-CSCF比较从UE获得的RES和曾从HSS获得的,IMS AKA认证过程,UE,P-CSCF,I-CSCF,HSS,S-CSCF,(SM)Register,1,(SM)Register,Cx-Selection-Info,234,(SM)4xx Auth-ChallengeCx-Query,5678910111213141516,OK,(SM)2xx Auth-OK,【1】P-CSCF的地址通过P-CSCF发现过程获得。需要注册的归属域名通过ISIM中获得。,(SM)Register【2】此时P-CSCF收到消息的没有一致性安全保护。,3】,以用户的IMPI为关键,CK和IK。,RAND,AUTH,CK和IK在SIP,Cx-Put(CM)AV-Req【(CM)AV-Req-Resp由于用户当前没有在S-CSCF中注册，所以需要向HSS设置Registration Flag（pending)，4】S-CSCF保存全部鉴权向量5元。将组，包括RAND,AUTH,XRES,4XX应答中发给I-CSCF，由其转发给P-CSCF。(SM)RegisterCx-PutCx-Pull,携带IMPI和IMPU进行注册尝 P-CSCF通过根据Request-URI试。路由注册消息到用户归属域的接口I-CSCF。I-CSCF从用户归属的HSS中获取能够为用户服务的S-CSCF信息，并将注册消息转发给该S-CSCF。(SM)4xx Auth-Challenge(SM)4xx Auth-Challenge【5】P-CSCF收到该SIP 4XX应答之(SM)Register【6】转发给UE。(SM)RegisterUE获得AUTH后，提取MAC和 CK和IK的扩展将用做IPsec ESP传输模式下安全联盟需要的保密密钥和一致性密钥。MAC一致，SQN是否在合理数值范围，以辨别IMS网络是否合法。UE利用共享密钥和RAND计算鉴权响应RES，并重新发起注册过程。,端口 须选择SA-中协,新的注册过程使用的IP地址不变，但(SM)号2xx Auth OK商的一致。选择的P-CSCF和S-CSCF必须与初始注册过程一样。,(SM)2xx Auth-OKXRES，如果一致，则UE认证鉴权通过，可以享受服务。S-CSCF向HSS设置Registration Flag(registered)，并从HSS中获取用户属性和业务信息。,SGSN,GGSN,IMS注册流程示意,IP-CAN,Home or Visited,Network,IMS UE,S-CSCF,HSS,P-CSCF,I-CSCF,SIP-AS,Third-Party SIP-ASService Provider1,IMS domainHome Network,IP-CAN,Home or Visited,Network,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 SignalingPDP contextSGSN GGSN,IMS SignalingPDP context,REGISTER,DNS,DNS,GGSN,SGSN,IMS会话流程示意,IP-CAN,Home or Visited,Network,HSS,PDF,I-CSCF,SIP-AS,Third-Party SIP-ASService Provider1,IMS domainHome Network,IP-CAN,Home or Visited,Network,HSS,PDF,I-CSCF,SIP-AS,I-CSCF,IMS domainHome Network,IP backbone,Third-Party SIP-ASService Provider1,Operator I,Operator X,Operator Y,Operator II,IMS SignalingPDP contextSGSN GGSN,IMS SignalingPDP context,EnumDNS,EnumDNS,INVITEIMS UE,DNS,DNS,Data TrafficPDP context,Data TrafficPDP contextIMS UE,Media Plane,SignalingPlane,INVITES-CSCF,INVITE,INVITEP-CSCF,INVITES-CSCFINVITE,INVITEP-CSCF,IP-CANHome or Visited,Network,IMS UE,HSS,P-CSCF,PDF,SIP-ASS-CSCF,IMSCS会话流程示意Third-Party SIP-ASService Provider1,IMS domainHome Network,CS UE,MGCF,IM-MGW,BGCF,IP backbone,I-CSCFOperator I,Operator X,Operator Z,IMS SignalingPDP contextSGSN GGSN,DNS,Data TrafficPDP context,Media Plane,SignalingPlane,CS domainHome NetworkGMSCServer,GMGW,EnumDNSBGCF,漫游 IMS 支持两种漫游机制,PS域漫游拜访网络仅仅提供到归属IMS的IP连通性。所有IMS节点位于归属网络中。IMS漫游拜访网络不仅提供IP连通性，而且提供P-CSCF功能.,Note:两个机制都依赖于SIP登记去提供全球可达性 IMS 漫游能够对IMS承载流量的路由优化(e.g.端到端的语音承载能够直接在拜访网络内部路由)拜访网络能够向漫游的IMS用户提供本地业务,GGSN,SGSN,Visited PSdomain,BG,GGSN,SGSN,Home PSdomain,backboneBGPS DomainInterworking,UE,IP MultimediaSystem(IMS),Home,IP MultimediaSystem（IMS）,BGVisited,BGIP Multimedia DomainInterworking,I/S-CSCF,IMS用户漫游GiHSS,P-CSCF,PDF,P-CSCF,PDF,backboneIMS漫游:,便于计费结算