中兴——IMS和网络融合(1).ppt
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1、,1,IMS和网络融合,2,提 纲,IMS与3GPP核心网的发展IMS与SS的关系IMS技术介绍,基于IMS的融合网络与演进,第三代移动通信网络,移动网络演进2G,GMSC,HLR,HLR DB,MAP,其他PLMN,MAP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,MSC/VLRABSSBSS3,4,第三代移动通信网络,移动网络演进2.5G,GMSC,HLR,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,MAP,MAP,HLR DBMAP,GGSN,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,一个叠加的GPRS网络,提供端到端包数据的交换服务;PS域采用PPP/SDH,PP
2、P/E1,FR over E1,ATM,LAN等接口;CS Domain,Gb,MSC/VLRABSS,SGSN18 TS,9150kbpsGPRS attachmentPDP context activation,GTPPS Domain,5,第三代移动通信网络,移动网络演进R99,GMSC,HLR,BSS,MSC/VLRBSS,MAP,其他PLMN,Internet,MAP,MAP,HLR DBMAP,GGSN,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,Gb,SGSNIu-PSRNS,Iu-CS,基于ATM的Iu-CS接口和基于ATM或IP的Iu-PS接口CS Domain,G
3、TPPS Domain,6,第三代移动通信网络,移动网络演进R4,BSS,BSS,HLRMAP,其他PLMN,Internet,MAP,MAP,HLR DBMAP,MGW,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-PSRNS,Iu-CS,GGSNGTPPS DomainMGWMSC Server,7,第三代移动通信网络,移动网络演进R5,HLR DB,BSS,BSS,HLRMAP,其他PLMN,Internet,MAP,MAP,MAP,I
4、P,MGW,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IP多媒体域,SGSNIu-PSRNS,Iu-CS,GGSNGTPPS DomainMGWMSC Server,8,第三代移动通信网络,移动网络演进R6,BSS,BSS,Internet,HLR DBMAPHLRMAP,MGW,IMS Domain,P-CSCF,S-CSCF,CS Domain其他PLMN,MGCFIM-MGWMAPMAP,MRFPIP
5、,MRFC,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,SLF,OCS,PDGGMSCServer,AAAAAA Server,I-WLAN,WLAN接入网,WAG,SGSNIu-PSRNS,Iu-CS,GGSNGTPPS DomainMGWMSC Server,9,42.40%,对IMS的思考,10,提 纲,IMS与3GPP核心网的发展IMS与SS的关系IMS技术介绍,基于IMS的融合网络与演进,R4R9911,采纳软交换技术改造MSC控制器,将控制与承载分离,引入MSC Server和MGW。类似窄带软交换技术。终端设备UE与网络CS域的业务控制,仍然遵循Telco严格的业务定义和控制
6、流程的传统。垂直型的业务提供机制。UMTS技术的发端。,3GPP标准的发展(IMS)R7R6不断拓展IMS技术的接入无关特性。IMS技术被业界广泛的采纳和认可成为网络融合的基础,和提供融合、灵活的综合业务的网络平台。R5引入移动多媒体子系统IMS,实现软交换技术和移动技术的融合。演进型的技术引发革命型的影响。类似宽带软交换技术。终端设备UE与网络IMS域的业务控制,融合Internet业务模式和Telco业务模式。将电信业务平台推至网络的最边缘和最高应用层面,UE和SDP成为一体的业务平台。水平型的业务提供机制。,12,IMS与UMTS/SS的关系,MSC Server,MGW,Access
7、Layer,GGSN,SGSN,Service Layer,MGCF,IM-MGW,MRFC,MRFP,IAD,AG,MSP,NB-SS,BB-SS,Control LayerP/I/S-CSCFBGCFBearer Layer,IN-SCP,Parlay/OSA,IN-SCP,Parlay/OSA,SIP AS,IN-SCP,Parlay/OSA SIP AS,IP-CAN,HLR,HSS(SLF),UMTS,SS,IMS,IMS是移动概念、软交换概念和分布式系统概念的集合,PSTN,TISPAN融合网络图,Based on,3GPP IMS R6Other Multimedia,Appli
8、cations,Resource andAdmission ControlFunctionality,GW,Subsystems(RTSP-based)Streaming services(SIP-based)IP Multimedia Subsystem(Core IMS)(SIP-I based)PSTN/ISDN EmulationSubsystemGWCore Transport Network,IP ConnectivityAccess NetworkAnd related functionalityNetworkAttachmentFunctionalityGWGWAccess T
9、ransportNetworkIP,3GPP IP-CAN以3GPP的IMS为基础进行扩充,要求支持更多的接入方式。13,TISPAN R1与3GPP R6对照Network Attachment,3GPP:TISPAN:,GPRS entities+HLR(PS part)NASS entities,Resource Control,3GPP:TISPAN:,PDF and GGSNRACS entities+,RCEF and BGF entitiesMM Session Control,3GPP:TISPAN(R1),IMS(R6)IMS(R6),TISPAN对3GPP IMS的结构无影
10、响,仅要求增强P-CSCF和修改流程14,15,提 纲,IMS与3GPP核心网的发展IMS与SS的关系IMS技术介绍,基于IMS的融合网络与演进,16,IMS技术介绍,IMS 特点,IMS 网络架构IMS用户数据IMS业务模式IMS 计费IMS 安全,17,IMS特点,基于IETF协议,IP、DNS、SIP、Diameter、COPS、SDP、XMLRTP、RTCP、H.248(MEGACO),协议统一,统一SIP作为业务控制协议,统一Diameter作为AAA协议,统一XML作为UserProfile协议,归属控制,S-CSCF为用户业务的唯一触发点,接入独立性,例:3GPP2可完全重用3G
11、PP中的IMS,WLAN/WiMax接入等,业务、控制、承载层的完全分离,18,IMS特点(续),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,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方式、资源预留方式,19,IMS技术介绍,IMS 特点,IMS 网络架构IMS用户数据IMS业务模式IMS 计费IMS 安全,20,IMS域关系图,MGCF/BGCF,Server,MGW,MGW,GGSN,SGSN,RNC,Core Network,PS域,MSCServer
12、CS域,HSS,MRFC,MRFP,Radio Access,Network,Iu-CS,Iu-PS,IMS域I/S-CSCF,To,PSTNP-CSCFIM-MGWGMSC,SIP AS,21,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3GPP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,IMS核心网,这部分是系统主要要实现
13、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,22,IMS网络实体-GGSN,网关,GGSN: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
14、过GGSN引入PEP功能,以完成基于业务的QoS策略控制,23,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,查询,Interrogating(I)-CSCF:询CSCF,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,服务,Serving(S)-CSCF:务CSCF,用户的Registrar,负责用户的注册负责用户的鉴权
15、、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,24,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,25,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.248IMS侧:与I/S-
16、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,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,26,IMS网络实体-MRFC/MRFP,MRFC:媒体资源控制功能,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,MRFP:媒体资源功能,
17、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,27,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,28,IMS 网络实体-HSS/SLF,HSS:归属签约用户服
18、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),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,29,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,为IMS提供服务。,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
19、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,30,GGSN,SGSN,Visited PSdomain,backbone,BG,GGSN,SGSN,Home PSdomain,backboneBGPS DomainInterworking,UE,IP MultimediaSystem(IMS),Home,IP MultimediaSystem(IMS),BGVisited,BGIP Multimedia DomainInterworking,I/S-CSCF,UMTS网络用户的IMS接入GiHSS,P-CSCF,PDF,P-
20、CSCF,PDF,31,GGSN,SGSN,Visited,IP Backbone,GGSN,SGSN,Visited,P-CSCF,I-CSCFHome,“PDF”,AS,S-CSCFHome,HSS,HSS,PDF,PDF,Service provider 23rd PartyApplication,Service Provider 13rd PartyApplication,Services related toregistration aretriggered.,S-CSCFOrange.fr,TeleRing.at,TIM.it,I-CSCFTelefonica.es,DNS,DNS
21、,Signalling PDP,Signalling PDP,P-CSCF,Signalling paths between UE andAS environment have been set up.AS,IMS注册流程示意,I-CSCF queries,S-CSCF HSS for S-CSCF of,SGSN,INVITE,32,Visited,P-CSCF,Visited,P-CSCF,I-CSCFHome,“PDF”,AS,AS,HSS,HSS,PDF,PDF,Service provider 23rd PartyApplication,Service Provider 13rd P
22、artyApplication,S-CSCFOrange.fr,TeleRing.at,TIM.it,I-CSCFTelefonica.es,DNS,DNS,DNS,INVITE,S-CSCF triggersapplication foroutgoing session,S-CSCF triggersapplication forincoming session,INVITE,INVITE,INVITE,Signalling PDPGGSN SGSN,Signalling PDPINVITEGGSN,user included in SIP),Signalling path between
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