IMS走下神坛IMS网络架构解读

IMS走下神坛-IMS网络架构解读2024/3/24IMS走下神坛IMS网络架构解读内容提要为什么要引入IMS？什么是IMS？Page2IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS(IPMultimediaSubsystem)提供了基于IP承载的、以SIP为核心控制协议的、与接入无关的IP多媒体业务控制能力。支持多种固定及移动接入方式：移动接入：GSM\WCDMA\CDMA\TD-SCDMA的PS域，以及WiMAX等接入固定接入：LAN、WLAN、XDSL等接入支持IP多媒体业务：会话型业务，如语音和视频会话、多媒体会议、消息、状态呈现、视频共享、动态地址簿等部分非会话型业务，如IPTV、Media、Web与IMS融合业务等IMS的基本概念IMS最早由3GPP提出，为在移动通信网络上提供多媒体业务，后被业界广泛认同，逐渐扩展为适用于固定宽带、cable等多种接入方式的统一核心控制网络。Page3IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS适应了网络架构的需求ServiceNetworkCABLECDMA2G/3GPSTNBroadBandWLAN,WiMaxAccessNetworkCoreNetwork统一的核心网业务多种多样新业务开发快速，部署方便移动固定融合多种接入基于IP标准、开放、松耦合接口业务之间可组合、调用支持电信和互联网融合Internet电信业务统一的会话控制统一的用户数据中心资源管理中心与控制分离的媒体中心需求架构特点Page4IMS走下神坛IMS网络架构解读传统TDM分组核心网软交换软交换实现了复杂的信令、路由、媒体控制等功能媒体网关只需实现媒体编解码等所谓承载相关功能二者分离即控制和承载分离，其好处在于二者可以分布式组网，并可独立演进这是网络简化和降低成本的关键一步IMS网络里大量使用了软交换的这一技术，如与现网互通的MGCF/MGW，提供媒体资源的MRFC/MRFP等等IMS和软交换一样控制和承载分离Page5IMS走下神坛IMS网络架构解读分组核心网软交换IMS进一步实现路由功能和业务处理分离业务的需求是不断变化和增加的而路由功能即实现主叫方找到被叫方的功能是相对稳定的所有电信类业务都需要实现路由功能，包括打电话、发短信、传真、多媒体推送等业务因此将二者进一步分离可加速新业务的引入业务采用标准化、开放、松耦合的SIP接口，同时业务之间容易组合和相互调用SIPASHSSCSCFIMS将业务和路由进一步分离Page6IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS采用完全基于IP的SIP信令IMS接入网采用IP技术,实现了底层接入的无关性IMS用IP从技术上粘合了移动和固定，实现了FMC因此IMS首次实现了融合核心网的目标在融合核心网的基础上，才有可能实现融合的业务SIPASHSSCSCFUMTS/GPRSBSSGSNACWLAN/WiMAXBRASLAN/XDSLIPIPIP无线固定无线接入固定宽带IMS基于IP实现了接入无关Page7IMS走下神坛IMS网络架构解读传统交换机软交换媒体&信令网关媒体服务器呼叫接入点边界控制媒体通道电话AS多媒体AS呼叫控制用户数据进一步理解IMSPage8IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS

媒体信令网关

MGCF/MGW/SGW

媒体服务器MRF呼叫接入点EMSC/AGCF/P-CSCF呼叫控制CSCF边界控制SBC媒体通道BGF语音ASAS数据中心HSS/UPS多媒体ASASDiameterSIPSIPSIPSIPSIPH.248H.248SIPSIPCOPSSS7H.248进一步理解IMSPage9IMS走下神坛IMS网络架构解读上面花了一定篇幅介绍了IMS的基础概念，重点是通过与现网的比较来理解IMS本质上还是电信核心网，在这一方面来说与交换机或软交换是类似的。下面将介绍IMS相对于传统网络的比较优势。 Page10IMS走下神坛IMS网络架构解读

从网络到终端的端到端SIP信令取消了交换机时代局间信令NNI和用户侧信令UNI差异智能下移到终端，保证了业务属性在网络侧和终端之间或终端和终端之间的传递，无需转换，方便业务开发SIP信令的优势基于Internet公开标准、是IETF工具包中的一个工具，并且已经被3GPP采用；支持应用层的移动性，为客户提供稳定业务；本身支持Fork、Presence特性，方便运营商扩展、部署新业务；会话控制跟会话描述分离，可以容易的实现跟不同协议的结合。采用端到端的SIP信令，智能向业务侧和终端延伸Page11IMS走下神坛IMS网络架构解读智能网CAP/INAP对CP/SP来说过于复杂，难以理解,导致业务提供链过窄。现网智能网协议一般都有厂家自己私有协议，没有真正开放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,IM_SSFAS之间完全采用标准接口，松耦合，可嵌套LegacynetworkRANSCPMSC/SSPCAP/INAPSCCPMTP3MTP2L1CAP/INAPTCAP支持业务嵌套和复杂组合（相对于智能网）智能网专家一般都会拷问，IMS开放业务的目标当初智能网也在宣扬，为什么最终在智能网并没有实现，在IMS就可能实现？Page12IMS走下神坛IMS网络架构解读支持互联网风格的用户标识

用户标识可以采用email地址格式：username@容易记忆方便与其它互联网业务集成实现电话标识、email、个人主页、BLOG等统一标识用户标识也可以同时保留原来基于数字的方式保证用户体验和习惯的继承性方便与其它网络互通小贴士：软交换也支持这一特性，都采用了ENUM技术来提供SIPURL和ISDN之间的转换Page13IMS走下神坛IMS网络架构解读小贴士：举一个例子，至今中国移动的神州行用户无法享受GPRS国际漫游，其中一个重要的技术原因是基于智能网的GPRS国际漫游要求支持CAMEL3，而国外的GPRS网络基本都不支持固定电话没有移动性模拟电话实现了终端的移动性2G实现了业务的移动性体验的移动性唯有IMS用户对移动性的不断追求首次实现了用户体验的移动性用户通过不同终端和接入网络享受一致的业务体验用户在任何地方甚至出差到国外也享受在签约地一致的业务体验一致的业务体验不仅包括基本业务还包括业务的所有属性为什么原来移动网无法实现？2G网络都是在漫游地触发业务用户的体验因此受限于漫游地的网络能力最大的不同是IMS采用了IP承载和SIP信令，漫游地只需提供接入，无需业务触发所有业务都在归属网提供Page14IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS采用了端到端的SIP信令，智能向业务和终端迁移，简化了网络架构业务服务器之间松耦合、标准、开放的接口有利于业务之间的组合和调用引入了互联网风格的URL标识，有利于实现与WEB业务的融合归属网提供业务实现了用户体验层面的移动性小结：IMS的技术优势Page15IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS与NGN的关系IMS和软交换实际上是NGN的两个版本和软交换当年把控制和承载分离开类似，IMS不过把业务和控制进一步分离可以说IMS就是更标准的软交换，或者在移动网里更可说IMS是R6的软交换理论上说IMS能实现的业务，软交换都可以实现，只不过都是基于各厂家私有的协议和标准，如果软交换进一步标准化这些业务和接口，就和IMS没有什么区别Page16IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS并不复杂，组网也很简单IMS确实有很多模块和接口，这是标准化的代价，但是在网络初期很多功能模块都是可以合设的，特别是华为可以把IMS实现在一块单板或者一个1U的服务器上，可与软交换集成在一个机架里进行混合组网从成本上来说，以VoBB应用场景为例，华为公司的IMS解决方案相对于业界任何一家软交换解决方案包括华为自己的，都具有竞争力Page17IMS走下神坛IMS网络架构解读二者可以分布式组网，并可独立演进承载控制分离是简化网络和降低成本的关键一步IMS大量使用此技术，如与现网互通的MGCF/MGW，提供媒体资源的MRFC/MRFP等软交换实现控制和承载分离IMS将业务和控制进一步分离二者进一步分离可加速新业务的引入业务采用标准化、开放、松耦合的SIP接口，天然支持互联网、ICT业务基于IMS分离AS架构和IFC机制，天然支持多业务嵌套软交换IMS传统交换机结论：IMS是更软的软交换业务控制承载业务控制承载控制承载业务控制业务控制业务核心网演进趋势：网络与业务的解藕Page18IMS走下神坛IMS网络架构解读CM-IMS增强了对家庭、企业接入以及多媒体业务的支持,完善企业网络接入解决方案优化了IMS过于复杂的系统,减少接口数量，简化网络结构增加了适合中国移动的业务特征,如融合VPMN、融合一号通等解决了国际标准中未解决的大量关键技术问题,如统一域名、IMS与CS用户共号码等CM-IMS是中国移动在3GPPIMS标准的基础上，创新性提出的下一代网络架构CM-IMS研究过程中，向国际国内标准化组织提交了多项标准，而且拥有大量的自有知识产权在实验室组织多厂家单系统、兼容性测试，促进了厂家产品成熟中国移动综合信息网及山西CM-IMS试验试点充分验证了CM-IMS系统的业务提供能力基本完成CM-IMS相关的设备、接口、业务规范，技术储备较为充分中国移动CM-IMS的概念Page19IMS走下神坛IMS网络架构解读为什么要引入IMS？什么是IMS？内容提要Page20IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS融合成为主流运营商的选择2341核心的网络转型思路：驱动力在于竞争压力下的转型2005年开始用Pre-IMS提供业务。2007年开始利用IMS技术，建设融合的网络家头核心的网络转型思路：驱动力在于全球统一战略，业务创新核心的网络转型思路：驱动力在于业务创新，如FMC业务、IMS＋IPTV目标架构：基于IMS的固定移动统一核心网近期关注融合IPCentrex等融合方案核心的网络转型思路：驱动力在于北美运营商的整合提供基于“三屏”的统一业务体验长期战略选择：IMS长期战略选择：NGN→IMS不同子网，不同选择IMS是主流运营商的共同选择Page21IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS为业务聚合提供杀手级平台架构决定价值，提供接入无关的控制层架构快速业务部署，随需而变的业务提供聚合能力融合的业务体验成为全业务运营的显著优势通过ICT融合的业务提高用户黏性，延伸后向价值链。通过固定移动融合的业务，提高高端客户市场的竞争力。通信业务的互动化、多媒体化和融合化，需要IMS跨产业的融合、ICT需要IMS提供融合的、开放式的平台选择成熟的IMS作为统一的核心网架构成为全业务运营的共识业务需求的多样化需要IMS支持IMS架构是提供融合业务的基础平台Page22IMS走下神坛IMS网络架构解读融合家庭业务多媒体推送支持短信、彩信，与企业SP/CP合作多媒体彩铃彩铃可视化个性化的定制一键切换，TV显示与PSTN、PHS捆绑语音通话播广告随心通多媒体点播内容丰富可视与10086结合与IPTV结合电话上网扩展使用方式终端支付绿色上网多媒体监控简洁的使用方式与全球眼结合网络架构的价值接入无关，融合业务的基础带宽精细化管理，运营商能力集开放业务长尾的基础，与IT竞争/合作的基础固定与移动的融合；语音与数据的融合；电信与IT的融合一号通Centrex总机/话务员融合消息办公集成多媒体会议公共功能融合企业业务商业价值——多业务融合体验IMS在网络架构、商业应用体现独特价值Page23IMS走下神坛IMS网络架构解读AS业务层IMS核心层GPON接入层业务的快速部署核心网快速建设接入层快速覆盖标准的SIP业务接口向第三方开放现有移动智能业务可以快速覆盖到新建网络屏蔽接入差异，为老用户提供IMS新业务高起点建设，采用全IP的IMS架构初期可集中部署核心设备基于GPON技术，使用光纤快速覆盖接入层利用GPON提供宽窄带一体化接入原有的PBX利用前置机接入Router承载层承载层充分利用充分利用移动现有CMNET和IP专网进行IMS网络的业务承载使用先进的SBC设备保障网络安全IMS建设优势——网络部署快Page24IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS网络与现网汇接局互通，对网络结构没有影响现有G网IMS网络铁通网络支持网络的演进和融合，为向终极IMS架构演进奠定基础对现网业务没有影响，新用户可以享受G网原有业务业务持续创新，移动老用户可以享受IMS网络新增的业务现有业务现有用户IMS业务IMS用户业务分期部署，首先关注语音通信等基本价值业务持续开发，逐步发展多媒体通讯，3G数据，ICT融合等新业务语音业务多媒体业务前期利用差异化业务重点突破企业市场，抢占市场制高点同时利用创新业务逐步渗透和抢占庞大的家庭和个人用户市场企业家庭IMS建设优势——现网影响小Page25IMS走下神坛IMS网络架构解读IMS核心网移动和固定用户之间只能简单互通用户没有融合的业务体验，不同的业务由不同的网络提供很难发挥通信资源的优势，进军信息服务市场支持多种接入方式混群，移动，固定，PBX用户可以在通话中随意互转便利的融合业务，支持任何时间/地点/终端类似的业务体验基于IP化的语音、短信、多媒体业务，快速嵌入信息平台发现新市场解决老问题以前现在和将来ICTFMCMulti-Play接入无关价值市场拓展到桌面PC与IT系统强绑定，增加用户粘性固定、移动低成本的统一控制平台业务/终端的快速业务布放模式支持VoIP、视频、富媒体、信息服务等多屏业务提升管道的价值支持2G/3G/固话/PC等多种接入方式和终端提升用户体验IMS建设优势——业务定位准Page26IMS走下