电信IMS项目IMS技术与网络演进.ppt

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1、IMS技术与网络演进,Page1,内容介绍,IMS基本概念IMS网络结构IMS用户接入方案IMS网络优势与演进华为IMS解决方案,Page2,什么是 IMS?,Page3,内容介绍,IMS基本概念IMS网络结构IMS用户接入方案IMS网络优势与演进华为IMS解决方案,Gaming,Conference,3rd Party Applications,SCP,MGCF,I-CSCF,AGCF,P-CSCF,S-CSCF,HSS,承载控制层,AG,IAD,PSTN/PLMN,MGW,SIP,H.248,xDSL/LAN access,WiFi access,AP,SGSN,2G/3G RAN,SIP

2、 Terminals,SIP,SIP,承载核心网,GGSN,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,NACF,CLF,Page5,IMS 网络结构接入互通层和会话控制层,应用层,会话控制层,业务能力层,接入,承载与接入层用户接入 GPRS/UMTS/CDMA/WiFi/xDSL/LAN 连接传统网络 PSTN/PLMN/H.323/SIP VoIP 控制承载资源,会话控制层功能呼叫控制、用户管理、业务触发、资源控制、网络互通 包括的

3、网元有：P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF、AGCF、MGCF,承载,P/I/S-CSCF,AGCF/MGCF,SBC/IM-MGW,Page6,IMS 网络结构业务能力层与应用层,承载控制与接入层,应用层,会话控制,业务能力层,业务能力层提供各种各样的业务能力，由各种不同的应用服务器与资源服务器组成 提供的业务能力包括：立即消息（IM）/呈现（Presence）/群组/PoC/通用电信业务,应用层主要提供第三方的应用：通过OSA提供的接口（API或者消息）来实现对下层业务能力的调用 第三方应用举例：游戏中心、会议中心、交友中心、企业应用,3rd party AS,游戏中心,企事业中心,

4、通用语音应用服务器,IM,PoC,Presence,Group,Page7,IMS网络中的网元会话控制层,Page8,会话控制层CSCF,CSCF（Call Session Control Function）呼叫会话控制功能CSCF类型P-CSCF：代理CSCF（Proxy CSCF)用户在归属或者拜访网络的第一个连接点。I-CSCF：问询CSCF（Interrogating CSCF）用户的归属网络第一入口点，分配S-CSCF、路由查询以及域间拓朴隐藏功能。S-CSCF：服务CSCF（Serving CSCF)S-CSCF是多媒体模块的核心，负责对终端的注册鉴权，会话控制，业务触发。,SCP

5、,SIP AS,HSS,S-CSCF,P-CSCF,AGCF,MSAN,SIP Phone,MGCF,I-CSCF,Broadband,WIFI,Legacy network,3rd party AS,IP Bearer,Page9,IMS呼叫简单模型,S-CSCF,I-CSCF,P-CSCF,P-CSCF,S-CSCF,主叫侧,被叫侧,信令,媒体,HSS,当两个IMS用户进行IMS内部呼叫的时候，P/I/S-CSCF 3个网元配合可完成基本的呼叫信令路由的功能。,DNS/ENUM,Page10,IMS网络实体互连互通,完成对外接口功能的网元实现IMS网络与其他网络的通讯，包含的网元为：MGC

6、F（Media Gateway Control Function）实现IMS核心控制面与PSTN/PLMN的交互控制MGW完成TDM承载与IP承载的实时转换IM-MGW（IP multimedia media gateway）完成IMS与PSTN及CS域用户宽带、窄带承载互通及必要的编解码变换SG（Signaling Gateway）信令网关完成ISUP over IP 到 ISUP over TDM 的转换，因为MGCF只支持IP接口。,SCP,SIP AS,HSS,S-CSCF,P-CSCF,AGCF,MSAN,SIP Phone,MGCF,I-CSCF,Broadband,WIFI,Le

7、gacy network,3rd party AS,IP Bearer,MGW,SG,与传统网络互通,IMS 用户呼叫本域的PLMN用户,PLMN,S-CSCF,PLNM关口局,MGCF,IMS 用户呼叫本域的PSTN用户,PSTN,S-CSCF,MGCF,PSTN关口局,Page12,IMS网络实体数据库,HSS(Home Subscriber Server)归属用户服务器HSS用于归属网络中保存用户的签约信息，主要信息包括：用户标识（包括公共及私有标识）、号码和地址信息用户安全上下文：用户网络接入认证的密钥信息、漫游限制信息用户的路由信息：HSS支持用户的注册，并且存储用户的位置信息用户的

8、业务签约信息：包括其他AS的增值业务数据SLF(Subscription Locator Function)签约数据定位功能，用于多个HSS的选择定位,SCP,SIP AS,HSS/SLF,S-CSCF,P-CSCF,AGCF,MSAN,SIP Phone,MGCF,I-CSCF,Broadband,WIFI,Legacy network,3rd party AS,IP Bearer,Page13,IMS网络实体媒体资源,SCP,SIP AS,HSS/SLF database,S-CSCF,P-CSCF,MSAN,SIP Phone,MGCF,I-CSCF,Broadband,WIFI,Leg

9、acy network,3rd party AS,IP Bearer,MRFC,MRFP,MRF(Multimedia Resource Function)媒体资源功能，包含两部分：MRFC（Multimedia Resource Function Controller）媒体资源功能控制器解析来自S-CSCF及AS的SIP资源控制命令实现对MRFP的媒体资源的控制MRFP（Multimedia Resource Function Processor）媒体资源功能控制器在MRFC的控制下，MRFP为终端提供媒体资源多媒体信息播放（提示音、流媒体）媒体内容解析处理（编解码变换等）,Page14,I

10、MS网络其他实体,承载控制与接入网和系统支撑层的网元：,Page15,IMS其他重要网元功能,PCRF(Policy Charging Rule Function)实现移动网络中的QoS控制功能。SPDF/ARACF实现固定网的QoS控制功能。DNS、ENUM Server：DNS(Domain Name System)服务器负责URL地址到IP地址的解析。ENUM(E.164 Number URI Mapping)服务器负责电话号码到URL的转换。NAT/ALG/SBC设备：完成公私网的IP地址转换、媒体流转发以及网络安全保障等功能,Page16,SBC功能,信令代理从UE用户看，认为SBC

11、就是P-CSCF；从P-CSCF看认为SBC就是UE用户。媒体代理所有的媒体流都是通过SBC来传输的。,媒体流,P-CSCF,SBC,UE1,IP 承载,UE2,UE3,信令流,IMS网络实体业务能力层,AS(Application Server)-应用服务器为IMS用户提供IM增值业务，可以位于用户归属网，也可以由第三方提供，其主要功能为：处理从IMS发来的SIP会话发起SIP请求，发送计费信息给CCF和OCS,IMS AS 类型OSA-SCS:Open Service Access Service Capability Server提供OSA服务网关功能，为第三方服务器提供接口IM-SSF

12、:IP Multimedia service switching function作为网关，提供与传统智能网服务器的接口SIP AS:直接提供IMS业务,Page18,IMS系统中标识的方式,Tel URI遵循E.164的规定 例如：tel：867552220001,SIP URISIP Uniform Resource Identifier(SIP 统一资源标识)SIP URI由用户名加域名构成：用户名部分可以采用用户的E.164号码，域名部分这是网络的统一域名例如：,Page19,IMS系统里的地址和标识,IMPISIP URIIMPU SIP URI和TEL URI,SIP URI IP

13、地址,SIP URI,Tel URI,用户标识,网络节点标识,公共服务标识,Page20,对IMS用户的标识IMPI,私有用户身份(IMPI)：用于用户接入IMS网络的注册、鉴权、认证和计费，私有用户标识不用于呼叫的寻址和路由。私有用户标识采用网络接入标识符（NAI）的形式，即User Name Realm。由归属网络运营商定义的用户身份标识，具有全球唯一性。,张三的私有用户身份（IMPI）,Page21,对IMS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 公有用户标识用于SIP消息的路由。一个IMS用户可以分配一个或多个公有用户标识，公有用户标

14、识的格式可以采用SIP URI或者Tel URI的格式，不同格式的IMPU可以绑定。使用IMPU发起会话或做为会话终结者之前，IMPU首先应被注册。,张三的公共用户身份（IMPU）,Page22,IMPI与IMPU的关系,张三的用户标识可以一个IMPI对多个IMPU（一机多号）或者一个IMPU对多个IMPI（一号多机）。不同的IMPU可以分享一样的业务（Service profile）。,IMS签约,tel:+86-139-1234-5678,Service Profile 1,IMPI,IMPU,Page23,网元地址和标识,网络节点的标识处理SIP路由的网络节点（如CSCF，HSS）需要使

15、用SIP URI来标识。各网元的SIP URI和对应的IP地址将记录在DNS服务器中。在注册与会话的信令交互过程中，终端和各网元通过查询DNS服务器获取下一跳网元对应的IP地址。,I-CSCF,S-CSCF,P-CSCF,HSS,Page24,公共服务标识（PSI）,公共服务标识（PSI）标识AS所拥有的服务 在AS中创建 标识的格式为SIP URI或tel URL,Page25,目录,IMS基本概念IMS网络结构IMS用户接入方案IMS网络优势与演进华为IMS解决方案,xDSL/xPON/LAN接入,Page26,SBC,SBC,IP Bearer Network,ONU,OLT,Split

16、er,OLT,xDSL Modem,POTS,PC Softphone,Spliter,ONU,PC Softphone,SIP Phone,FTTB+xDSL,FTTB+LAN,LAN Switch,xPON接入,FTTH,PC Softphone,SIP Phone,ONT,双绞线,光纤,网线,AGCF接入窄带用户的接入,Page27,Page27,将POTS 终端接入IMS，支持管理H.248 媒体网关控制功能。AGCF 用户主叫时实现呼叫路由功能，就是将UA 发起的呼叫路由到S-CSCF。AGCF用户做被叫时AGCF实现定位功能，将呼叫路由到对应的UA。同时，AGCF 也可进行呼叫的鉴

17、权。,Diameter,P-CSCF,AS,SIP,SIP,SIP,SIP,HSS,Diameter,I-CSCF,S-CSCF,SIP,OCS,Diameter,CCF,Diameter,AGCF,POTS,H.248,AG,POTS,AG,Diameter,IMS接入网,IMS用户终端,Page28,POTS,PC,SIPPhone,WIFI,WiMAX Terminal,STB,Page29,内容介绍,IMS基本概念IMS网络结构IMS用户接入方案IMS网络优势与演进华为IMS解决方案,Page30,3G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(In

18、ternet)，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,Page31,IMS架构优势降低网络冗余，提高网络复用,IMS架构,CSCF,App1,App2,App3,HSS,标准的业务接口,共享的会话控制,共享的用户数据,目前采用的是垂直式业务提供架构存在很多问题，随着业务数量的增加，运营商的CAPEX和OPEX将急剧增长，IMS对这种垂直式架构进行了解。,Page32,RAN,IMS架构优势快速的业务部署,传统网络CAP/INAP 对

19、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。,传统网络,MSC/SSP,CAP/INAP,IP,MGW,S-Switch/SSP,UMTS,cdma2000,WLAN,xDSL/LAN,PSTNPLMN,AS,OSA AS,CAMEL/SCP,S-SCSF,SIP,SIP,CAP/INAP,OSA API,IP,OSA SCS,SIP AS,IM-SSF,SCP,IMS继承了因特网的业务模式优点采用跟HTTP类似的SIP协议，更简单易用拥有众多潜在的开发者。接入无关性优势不在业务类型，而是触发业务的架构,Page33,IMS架构优势更好的移动性,

20、用户期望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 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,网络发展趋势功能细分与网络融合,A/MGCF,H.248,SIP,Gateway,CSCF,Multi-Protocol Processing,AppServers,HSS,SIP,AppServers,PSTNAS,SIP,IP,Diameter,SBC,Media Gateway,IMS,1：网络革命性进化2：呼控与承载分离，业务部分分离,1：网络平滑演进2:业务彻底与呼控分离,网络功能的模块化细分降低了维护和升级的花销，

21、硬件趋同，网络设备软件化。,Page35,网络演进关键:CSCF/HSS,CSCF,HSS,网络演进融合趋势,PSTN,SoftSwitch,MSAN,UMG,SHLR,PLMN,UMG,BSC,BTS,IP bearer network,GSM MSS,HLR,PLMN,UMG,BSC,BTS,CDMA MSS,HLR,Fixed SCP,GSM SCP,CDMA SCP,固定网,AGCF/MGCF,AGCF/MGCF,AGCF/MGCF,All IP accesses：WiMAX SAE/LTE HSPA,GSM 网络,CDMA 网络,IP bearer network,IP bearer

22、 network,Page36,CSCF,HSS,网络演进结果,PSTN,MSAN,UMG,PLMN,UMG,BSC,BTS,IP bearer network,PLMN,UMG,BSC,BTS,AGCF/MGCF,AGCF/MGCF,AGCF/MGCF,IP bearer network,IP bearer network,AS,Page37,IMS 演进的目标网络,POTS(PSTN),HG,VOBB,4G(LTE/HSPA),2G/3G,MGW,mAGCF,SBC,xPON,AGCF,业务服务器,HSS,IMS,SIP,SIP,SIP,CSCF,MGW,H.248,H.248,SIP,M

23、GCF,传统网络,SIP,ISUP/BICC,SIP,SIP,SIP,窄带,宽带,Page38,内容介绍,IMS基本概念IMS网络结构IMS用户接入方案IMS网络优势与演进华为IMS解决方案,Page39,产品列表,Page40,统一的软硬件平台策略,统一的核心网平台可共享的统一平台 同时支持无线与固网接入融合的业务平台 优点:快速部署统一的操作维护平台传统网络的平滑融合与过渡,CGP:Carrier Grade PlatformOSTA:Open Standard Telecom Architecture,Page41,灵活的配置 所有网元运行在统一的硬件平台上,功能网元,产品,物理单板,CSC3300,PCSCF,ICSCF,SCSCF,MRFC,HSS9820,HSS,SLF,iCG9815,CCF,+,Page42,IMS 终端,iPAQ H6300,Huawei U526,Dopod 900,Nokia N80,Nokia 6680,手机,软终端,Counterpath Eyebeam,Huawei Fast,NableComm,固定终端,IADs from Cisco/NewRock/Gaoke,Fixed Phones from Huawei/Polycom/Innomedia,