《IMS基础培训》PPT课件.ppt

CM IMS概念 网络架构及业务介绍 Page2 什么是IMSIMS实体简介IMS协议介绍IMS呼叫流程IMS业务介绍 Page3 什么是IMS 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 文本等多种文字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 GPRS网络作为承载网络固定网络把基于固定接入IP系统作为承载网络 IMS IPMultimediaSubsystem Page4 IMS协议的发展 2000 03 2001 03 2002 03 2005 12 2006 X 3GPPR99CN TDM 3GPPR4CN softswitch 3GPPR6CN IMSQoS Billing FMC etc 3GPPR7IMSenhance 3GPPR5CN IMS TISPANR1NGN FMC etc Page5 3GPPR5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R4CS域承载与控制分离思路在PS域的延续 Page6 IMS基于IP实现了接入无关 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 SIPAS HSS CSCF IP IP IP 无线 固定无线接入 固定宽带 Page7 IMS是更软的软交换 开放的网络构架体系将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件 各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展部件化使得原有的电信网络逐步走向开放 运营商可以根据业务的需要自由组合各部分的功能产品来组建网络 部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通分离的目标是使业务真正独立于网络 灵活有效的实现业务的提供 用户可以自行配置和定义自己的业务特征 不必关心承载业务的网络形式以及终端类型 使得业务和应用的提供有较大的灵活 基于分组的网络IP技术 粘合 了不同接入网络 Page8 什么是IMSIMS实体简介IMS协议介绍IMS呼叫流程IMS业务介绍 接入层 网管层 M2000 N2000BMS SBC OLT 核心层 HSS MRS MGCF P CSCF I S CSCF 业务层 VPMN V网伴侣 SBU MTU ATS SIP SIP SIP GPon SIP SIP BICC 铁通网络 电信网络 联通网络 现网 GMSC MSC ISUP ISUP ISUP 企业PBX FE GE E1 PBX 企业LAN POTS SBU SIP SIPGW 企业XDSL POTS POTS POTS POTS SBU MTU 承载层 业务和交换分离 业务 呼叫控制 承载分离关键网元 CSCF MGCF HSS AS MRS 类比MSC GMSC HLR SCP AIP IMS全业务运解决方案 一号通 SIP I2000 SCP IMS逻辑实体分类 P CSCFS CSCFI CSCFE CSCF HSSSLF MRFCMRFP BGCFMGCFIM MGWVIG MRFCMRFP Page11 WiFi 理解IMS各个功能实体 PSTN CS P CSCF OSA SCS ATS SIPAS GSM WCDMA BGCF MGCF MRFC I CSCF S CSCF SLF MRFP MG HSS BAS Page12 CSCF逻辑实体 CSCF是IMS网络的核心处理和控制部件 用来控制用户注册 会话控制等等功能 按照功能划分的不同 CSCF分为P CSCF ProxyCSCF I CSCF InterrogatingCSCF S CSCF ServingCSCF 三种逻辑实体 Page13 WiFi 理解IMS各个功能实体 PSTN CS P CSCF OSA SCS ATS SIPAS GSM WCDMA BGCF MGCF MRFC I CSCF S CSCF SLF MRFP MG HSS BAS Page14 HSS TheHomeSubscriberServerHSS是归属网络中保存IMS用户的签约信息 包括基本标识 路由信息以及业务签约信息等集中综合数据库 位于IMS核心网络架构的最顶层 HSS中保存的主要信息包括 IMS用户标识 包括公共及私有标识 号码和地址信息IMS用户安全上下文 用户网络接入认证的密钥信息IMS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IMS用户的业务签约信息 包括其他AS的增值业务数据 Page15 HSS业务功能 HSS存储运营商开户时设定的上述IMS签约信息 同时支持通过与业务管理系统的接口由运营商或终端用户对签约数据进行的定制和修改 HSS提供与I CSCF间基于Diameter协议的Cx接口 在IMS注册过程中I CSCF则可通过该接口获取用户所要求的S CSCF能力信息 由此作为该用户服务S CSCF的依据 并为IMS用户被叫流程提供查询被叫路由 S CSCF域名或地址信息 的服务 HSS通过与S CSCF间基于Diameter协议的Cx接口实现IMS注册过程中对S CSCF域名路由信息的登记 并支持通过该接口将基本IMS签约信息下载到S CSCF HSS依据用户安全下文信息进行鉴权元组计算并通过基于Diameter协议的Cx接口为S CSCF提供用户 网络鉴权所需的鉴权元组信息 HSS提供与SIPAS间基于Diameter协议的Sh接口 为增值业务提供签约数据 并且HSS负责对特定签约用户AS增值业务数据的透明存储 但语义上不做解析 Page16 WiFi 理解IMS各个功能实体 PSTN CS P CSCF OSA SCS ATS SIPAS GSM WCDMA BGCF MGCF MRFC I CSCF S CSCF SLF MRFP MG HSS BAS Page17 MRFC MultimediaResourceFunctionController 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 MRFP MultimediaResourceFunctionProcessor 作为网络公共资源 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 MRP相关网元功能 Page18 WiFi 理解IMS各个功能实体 PSTN CS P CSCF OSA SCS ATS SIPAS GSM WCDMA BGCF MGCF MRFC I CSCF S CSCF SLF MRFP MG HSS BAS Page19 WiFi 理解IMS各个功能实体 PSTN CS P CSCF OSA SCS ATS SIPAS GSM WCDMA BGCF MGCF MRFC I CSCF S CSCF SLF MRFP MG HSS BAS Page20 WiFi 理解IMS各个功能实体 PSTN CS P CSCF OSA SCS ATS SIPAS GSM WCDMA BGCF MGCF MRFC I CSCF S CSCF SLF MRFP MG HSS BAS Page21 DNS介绍 DNS DomainNameServer 即域名服务器 通过DNS系统 可以由一部机器的域名查其IP地址 也可以由机器的IP地址反查它的域名 例如 输入后 DNS返回10 77 1 9 这个地址就是所对应的IP地址 DNS CSCF 查询请求 返回结果 10 77 1 9 Page22 ENUM服务器 ENUM E 164NumberServer 电话号码映射 所谓E 164就是我们所熟悉的电话号码 同DNS类似 ENUM服务器用于查找TEL格式号码所对应的URI格式的用户标识 之后再使用DNS查找到IP地址 之所以会用到ENUM服务器 一是因为IMS用户呼叫CS PSTN域传统用户必须拨打其E 164号码 二是因为IMS域内也可能会存在以E 164格式做为号码表示的用户 DNS CSCF 查询请求 返回结果 10 77 1 9 查询请求 TEL 28780808 返回结果 ENUMServer Page23 ENUM服务器在IMS中的应用 用户的公共用户标识IMPU SIPUR形式telURI形式 telURI采用的是E 164格式 在IMS用户呼叫IMS用户或CS域用户时 S CSCF使用ENUMDNS转换机制 将telURI转换成可SIP路由的SIPURI形式 如果转换成功 完成IMS用户间的呼叫建立 如果转换失败 说明这个号码是PSTN或无线CS域的电话号码 S CSCF将会把会话通过BGCF路由到CS域 在PSTN或CS域用户呼叫IMS用户时 MGCF使用ENUMDNS转换机制 将telURI转换成可SIP路由的SIPURI形式 Page24 What sSBC WiKi百科定义 ASessionBorderControllerisadeviceusedinsomeVoIPnetworkstoexertcontroloverthesignalingandusuallyalsothemediastreamsinvolvedinsettingup conducting andtearingdowncalls TISPAN TISPAN架构中定义的核心网标准网元P CSCF C BGF I BGF IBCF 边缘接入和IP网间互通 即由SBC实现 各厂家实现中扩展由SBC实现更多边缘接入网元功能 国内中电信也称之为BAC BorderAccessControler 设备 SBC基本功能SBC的核心功能 为不同子网的IP语音 及视频等其它实时会话业务 信令和媒体提供控制功能 同时在网络边缘对所处理业务进行安全保障 防攻击 VPN隔离 防火墙等 和QoS控制 policing marking ratelimiting CAC SLA等 网络位置 接入或汇聚点 互通的网络边缘 Page25 信令和媒体控制 全代理 Correctmediapacket Attackmediapacket SBC能够根据信令交互SDP信息的时候 动态生成媒体转发表项 终端的媒体报文只有能够命中针孔式防火墙的规则 五元组匹配 才能被转发 在全代理的模式下 信令处理SBC采用的B2BUA Back to BackUserAgent 的机制 信令会终结于SBC 然后再重新发起 最典型的特征就是终端的信令报文的目的IP就是SBC的地址 SBC的媒体层面受自己本身的信令层面控制 媒体端口是动态打开的 会话创建时打开 会话结束后关闭 SBC支持无媒体流检测的功能 当一定时间内无媒体流经过SBC SBC会在网络侧主动释放呼叫 SBC自己做信令和媒体的NAT穿越 Page26 什么是IMSIMS实体简介IMS协议介绍IMS呼叫流程IMS业务介绍 Page27 SIP协议介绍 会话初始协议SIP SessionInitiationProtocol 是一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议 它被用来创建 修改 和终结一个或多个参加者参加的会话进程 与SDP RTP RTCP DNS等协议配合 共同完成IMS中的会话建立及媒体协商 Page28 SIP相关协议 会话描述协议SDP SessionDescriptionProtocol 协议为应用层的控制协议 由于会话建立过程中的媒体协商 RTP RTCP 都为应用层的承载面协议 会话建立后 RTP协议保证媒体流的实时传输 RTCP协议对实时传输的媒体流进行监控 Page29 SIP在协议栈中的位置 Page30 INVITEtelIP 2 0 请求中的首行格式包括方法 请求的URI 协议版本Via SIP 2 0 UDP10 184 113 20 12377 branch z9hG4bK396b54744 对响应消息进行路由转发Call ID sbc030de7356b7bd54738fc7d7620688ce7 Page31 什么是IMSIMS实体简介IMS协议介绍IMS呼叫流程IMS业务介绍 Page32 福建移动IMS用户注册过程 P CSCF I CSCF ATS S CSCF HSS SE2300 CMNET SIP SIP SIP SIP SIP SIP Diameter Diameter Diameter DNS 详细注册流程 P CSCF HSS DNSENUM I CSCF S CSCF VisitedorHomeNetwork HomeNetwork SIP Cx SIP AS AS AS Cx Sh ISC BackbonePacketNetwork Access Page34 福建移动IMS域间呼叫过程 P CSCF Page35 福建移动IMS到其他网络的呼叫过程 BGCF P CSCF ATS S CSCF SE2300 CMNET MGCF MG Page36 其他域和IMS域的呼叫过程 I CSCF P CSCF ATS S CSCF SE2300 CMNET MGCF MG Page37 什么是IMSIMS实体简介IMS协议介绍IMS呼叫流程IMS业务介绍 统一centrex业务功能 统一centrex 1融合VPMN 包含现网VPMN功能 短号互拨群内优惠网外号码组集团套餐呼叫权限管理 2多媒体桌面电话业务 补充业务 呼叫等待呼叫前转呼叫限制黑白名单号码显示限制呼叫代答轮选组免打扰三方通话 4融合总机 Centrex话务台 移动 固话均可做总机号码通讯录话务员 G网手机 IMS固话同振 顺振按时间段智能路由 3融合一号通 1手机用户 GSM网络 TD网络的移动手机用户 3软终端 IMS网络中的PC软终端 一类用户 现网铁通固话用户二类SIPGW现网PBX小交换机下挂的固话IMS网络中的SIP固话IMS网络中IPPBX AG IAD下挂的固话 2固话用户 业务能力 五种接入能力 基于CS网络和IMS网络提供统一Centrex业务 该业务支持多种用户的接入 允许CS域手机用户 IMS域用户组成统一Centrex群 从而提供跨网络 跨区域 跨终端的统一Centrex 总体业务需求 Page39 自由行 定义 绿色呼叫业务指两个用户通话过程中 业务方直接拨接入码 17 或 17 切换方号码 将呼叫切换到固定电话或者软终端 整个切换过程中原通话不会中断 ATS IAM 通过SCP锚定 MGCF Invite DTMF 17 059112345678 059112345678 INFO 17 059112345678 Page40 统一CENTREX业务 定义 基于CM IMS试点的统一Centrex业务 用户不仅可以使用传统Centrex业务的基本业务和补充业务 例如群内短号互拨 号码显示限制 呼叫转移 呼叫限制 区别振铃等等 同时可以充分利用IMS架构的开放性及业务扩展的灵活性 提供有利于全业务运营的综合VPMN业务 其主要特点是支持多种用户接入方式 除了向IMS用户提供Centrex业务外 也可以向大量现网CS域手机用户 PBX用户提供融合的Centrex业务 从而为用户提供跨网络 跨区域 跨终端的融合Centrex业务 A B主被叫长号a b主被叫短号 Page41 一号通业务 定义 基于C