IMS基础概念.docx
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IMS基础概念.docx
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IMS基础概念
IMS基础概念
LT
4、IMS采用了开放的网络和业务能力,从而使应用组合(包括电信传统业务应用和互联网业务应用)更加灵活多样,与现有网络相比,具有更加丰富的业务能力。
5、接入无关性。
SBC的功能与部署方案
∙SBC的功能
SBC是IMS网络边缘用于实现IP接入、互通和安全保护的网元,存在于接入网络与IMS网络之间或不同IMS网络之间,是用户接入IMS的入口点。
SBC作为B2BUA将用户和IMS核心网进行隔离。
SBC的主要功能包括:
1)注册管理功能
2)NAT穿越功能
3)信令防火墙功能
4)媒体资源管理
5)QoS策略控制
6)IP安全功能
由于SBC需要实现信令防火墙和QoS策略控制等功能,因此需要具备应用层网关(ALG)和SIP信令处理能力。
∙SBC的部署方案
SBC的部署有两种方案:
一是SBC与P-CSCF独立设置;而是SBC和P-CSCF合设。
在SBC与P-CSCF独立设置方案中,存在两个问题:
1)由于SIP信令压缩和IPSec会导致SBC无法识别SIP信令,从而影响SBC对信令的处理能力。
这导致了IMS网络无法支持SIP信令压缩和IPSec功能,影响用户接入IMS网络的安全和效率。
2)由于P-CSCF也具备ALG和SIP信令处理能力,因此SBC和P-CSCF在功能上存在重复。
在IMS部署的初期,SBC和P-CSCF无法合设,因此为了保证网络的安全,要求SBC必须为全代理模式,即信令和媒体均通过SBC。
对于全代理SBC部署方式而言,每个地、市通过SBC作为代理将IMS会话统一接入到省中心或者区域中心的P-CSCF中。
在IMS部署的后期,SBC将与P-CSCF合设,其又包括两种方案:
1)集成式SBC:
P-CSCF功能、SBC信令控制部分和SBC媒体处理部分均集成在一个物理设备中。
在集成式SBC部署方式下,SBC和P-CSCF进行了合设,合设的SBC/P-CSCF部署在各个地市,省中心或区域中心不再为各地市集中设置P-CSCF,IMS会话由各地市的SBC/P-CSCF统一接入到省中心或区域中心的I/S/E-CSCF中。
2)分离式SBC:
P-CSCF集成SBC信令控制部分,SBC媒体处理部分独立设置,并由P-CSCF通过H.248协议进行控制。
在分离式SBC部署方式下,分离式SBC的信令控制功能和P-CSCF合设,集中设置在省中心或区域中心(可以与I/S-CSCF合设)。
BGW是SBC中的媒体处理部分,BGW设置在省中的各个地市。
CM-IMS现网网络部署
由于各省网络、业务发展状况并不均衡,CM-IMS网络采用了分省独立建设与区域中心统一建设相结合的组网策略,各省独立设置或在区域中心设置CM-IMS域,未设置CM-IMS独立域的省接入到区域中心的IMS核心网。
∙独立建网省:
对于独立建网省需要设置全套的IMS核心网设备(包括P-CSCF、I/S/E-CSCF/BGCF、MGCF、HSS/SLF、IM-MGW、VIG、SBC、ENUM/DNS和计费网关)和业务平台设备,负责为本省CM-IMS用户提供IMS业务。
∙区域中心:
区域中心的IMS域需要设置IMS核心网元P-CSCF、I/S/E-CSCF/BGCF、HSS/SLF、ENUM/DNS和计费网关,并设置业务平台,为接入省提供IMS业务控制和业务触发。
∙接入省:
对于需要接入到区域中心IMS域的接入省,需要设置MGCF、IM-MGW、VIG、SBC和计费网关等设备,负责本省CM-IMS用户的接入,以及CM-IMS与CS域的互通,并设置统一Centrex业务平台,为本省CM-IMS用户提供统一Centrex业务。
全国统一设置一级ENUM/DNS,同时全国集中设置多媒体彩铃业务平台,各省CM-IMS网络之间通过IP专用承载网进行互连。
一、独立建网省部署方式
独立建网省省内CM-IMS核心网设备P-CSCF、I/S/E-CSCF/BGCF、HSS/SLF、MGCF、IM-MGW、VIG、AS/MRF和ENUM/DNS采用单域设置方式,网元设置原则如下:
1、P-CSCF独立设置。
根据容量需求设置一套或多套,多套P-CSCF采用负荷分担组网方式。
2、I/S/E-CSCF/BGCF初期合设,根据容量需求设置一套或多套,多套I/S/E-CSCF/BGCF建议局址分开,多套之间采用负荷分担组网方式。
3、当省内或区域内有1-2套时,SLF与HSS合设;若HSS/SLF大于3套,SLF可独立设置。
每省设置一套备份HSS/SLF。
4、SBC设置在开放业务的本地网,每个本地网根据容量需求设置一套或多套SBC。
当本地网内设置多套SBC时,多套SBC可采用负荷分担或分区域管辖的方式。
5、省中心设置二级ENUM/DNS。
6、MGCF设备成对设置于省中心,每个MGCF的IM-MGW根据容量需求按本地网设置或部分集中设置。
MGCF和IM-MGW应直连业务开放本地网所有与PSTN互通的移动关口局,实现CM-IMS与CS域的互通;互通电路优选采用IP承载方式。
7、有TD-SCDMA手机与IMS用户视频互通的省须部署VIG设备,VIG设备在各省中心机房部署,初期采用独立设置方式。
8、省内业务平台集中部署在省中心,包括统一Centrex业务、多媒体电话以及省内特色业务等业务平台。
9、CM-IMS核心网中计费网关应独立设置,通过计费采集系统连接至本省BOSS系统。
为保证计费的安全性,在有计费采集点(P-CSCF、AS和MGCF)的局址分别设置计费网关。
二、区域中心部署方式
CM-IMS核心网采用单域设置方式,区域中心集中设置HSS/SLF、P-CSCF、I/S/E-CSCF/BGCF、MMTEL业务平台、ENUM/DNS和计费网关设备,网元设置同上。
三、接入省部署方式
接入省CM-IMS网元设置原则如下:
1、SBC设置在开放业务的所有本地网。
2、各接入省均部署MGCF和IM-MGW负责本省网间话务疏通。
3、有TD-SCDMA手机与IMS用户视频互通需求的省部署VIG设备。
4、接入省省中心部署统一Centrex业务平台。
同时设置MRFC/MRFP设备,用于异常放音和多方通话混音等。
5、各接入省独立部署计费网关,完成本省部署的MGCF和业务平台网元的话单采集。
四、全国集中部署网元设置原则
1、全国统一设置ENUM/DNS系统。
2、全国集中新建一套IMS多媒体彩铃业务平台。
IMS的标识
∙私有用户标识(IMPI)
私用用户标识是分配给用户的静态签约数据,在归属网络用户签约有效期内有效。
IMPI是归属网络运营商提供给用户的唯一全球标识,可以在归属网络中从网络角度标识用户签约数据。
IMPI在所有注册请求消息中使用,由UE传送给网络,用于注册、授权、管理和计费等目的。
IMPI的功能类似于IMSI在GSM中的功能,其对用户而言是不可知的,仅仅存储在智能卡中,只用于签约标识和鉴权目的,不用于SIP请求的路由。
其格式为username@。
∙公共用户标识(IMPU)
公共用户标识是用于用户间进行通信的标识。
归属网络运营商会给用户分配一个或者多个IMPU。
IMPU的功能类似于GSM中的MSISDN,在IMS中,IMPU用于路由SIP信令。
IMPU可以采用SIPURI或TELURI格式。
1、TELURI
TELURI采用E.164编号,以“tel:
”开头,例如:
tel:
+861012345678。
2、SIPURI
SIPURI以“sip:
”开头,例如:
sip:
+861012345678@。
只有SIPURI用于在IMS网络中进行信令路由,当呼叫IMS用户的E.164号码时,需要首先通过ENUM将TELURI转换成用户对应的SIPURI进行路由。
∙私有用户标识和公共用户标识的关系
对每一个IMS用户而言,运营商会为其分配一个或者多个公共用户标识和一个私有用户标识。
∙公共业务标识(PSI)
公共业务标识不是分配给用户的,而是分配给位于AS中的业务的,其也采用SIPURI或TELURI格式。
与公共用户标识不同,PSI没有关联的私有用户标识。
由于PSI可以直接对AS进行解析,因此I-CSCF便可以直接与AS进行接口,将以PSI标记的SIP请求发送给AS。
IMS入口点的发现机制
IMS终端在接入IMS网络之前首先需要获得IMS接入点SBC的地址信息。
因此,IMS网络需要提供IMS入口点SBC的发现机制。
在国际标准中规定了两种入口点发现机制:
静态机制和动态机制。
∙静态机制
静态机制是指在IMS终端上配置SBC的IP地址或域名。
这种方式的缺点是无法很好地支持用户的漫游。
当用户漫游到其他省的IMS网络时,由于用户无法获知漫游地的SBC地址和域名信息,因此无法对SBC的配置进行修改,信令和媒体仍然会从归属省的SBC接入,这样会造成媒体面的迂回,占用网络资源,降低承载的传输服务质量。
∙动态机制
3GPP定义了两种动态入口点的发现机制:
1)IP-CANIMS信令承载建立方式
该方式是针对移动终端通过PS域接入IMS的场景。
GGSN在建立IMS信令承载的PDPcontext时,在PDP相关信令中携带SBC的地址给终端,该方式对PS域的GGSN有特殊要求,需要对GGSN进行升级改造。
2)DHCP+DNS查询方式
通过IP接入网中的DHCP转发代理服务器在UE和DHCP服务器之间转发消息,获得SBC的地址,如果返回的是SBC的域名,则通过DNS查询得到SBC的地址。
该方式要求对IP接入网的DHCP服务器进行改造。
CM-IMS采用的SBC发现机制
CM-IMS采用终端静态配置网元标识和DNS解析的方式:
终端中配置SBC/P-CSCF的统一标识,如sip:
。
接入网通过DHCP和公网DNS将SBC/P-CSCF标识映射为用户拜访地的SBC/P-CSCF的IP地址,提供给用户。
CM-IMS核心网内会话路由
一、CM-IMS用户间呼叫路由
∙信令面:
主叫UE——主叫所在地SBC——主叫所在地P-CSCF——主叫归属省S-CSCF——被叫归属省I/S-CSCF——被叫所在地P-CSCF——被叫所在地SBC——被叫UE
∙媒体面:
主叫UE——主叫所在地SBC——被叫所在地SBC——被叫UE
二、CM-IMS用户呼叫移动PLMN用户路由
∙信令面:
主叫UE——主叫所在地SBC——主叫所在地P-CSCF——主叫归属省S-CSCF/BGCF——主叫归属省省中心MGCF——主叫归属省省中心GMSCServer——主叫归属省CMN——被叫所在省CMN——被叫VMSC(访问移动交换中心)——被叫UE
∙媒体面:
主叫UE——被叫所在地SBC——主叫归属省中心IM-MGW——主叫归属省中心GMGW——被叫拜访地TMG——被叫VMSC-MGW——被叫UE
CMN:
由各省长途软交换汇接局升级而成,负责省际层面信令流成的CMN节点负转接。
TMG:
中继媒体网关,用于汇接各个本地网交换机至长途方向的话务。
三、CM-IMS用户呼叫PSTN用户路由
∙信令面:
主叫UE——主叫所在地SBC——主叫所在地P-CSCF——主叫归属省S-CSCF/BGCF——主叫归属省省中心MGCF——主叫归属省省中心GMSCServer——主叫归属本地网PSTN关口局——被叫PSTN域关口局——被叫PSTN域交换机——被叫UE
∙媒体面:
主叫UE——主叫所在地SBC——主叫归属省中心IM-MGW——主叫归属省中心GMGW——主叫归属本地网PSTN关口局——被叫PSTN域关口局——被叫
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