VOLTE专题-IMS介绍

1、Security Level: HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.IMSIMS介绍介绍 LTE&SRANLTE&SRAN网络基础性能部网络基础性能部HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 2IMS是什么是什么?The IM subsystem comprises all CN elements for provision of IP multimedia services comprising audio, video, text, chat, etc. and a combination of

2、them delivered over the PS domain. The entities related to IMS are CSCF, MGCF, MRF, etc. as defined in the stage 2 of the IM subsystem TS 23.228 34. See TS 22.228 27 for some service examples of IMS.IMS（IP Multimedia Subsystem）是IP多媒体子系统，负责VoLTE用户的注册、鉴权、控制、路由、交换以及媒体协商和转换等功能，如同MSS在WCDMA/GSM中的角色；在3GPP协

3、议中对IMS的描述如下：IP 基于基于IP的传输、会话控制、业务实现；的传输、会话控制、业务实现；Multimedia 提供语音、视频、图片、文本等多种媒体的组合；提供语音、视频、图片、文本等多种媒体的组合；接入无关性，可在多种接入基础之上支持不同能力的终端；接入无关性，可在多种接入基础之上支持不同能力的终端；Subsystem 融合现有网络技术和系统，最大程度承载现有网络系统；融合现有网络技术和系统，最大程度承载现有网络系统； 无线网络把无线网络把PS/GPRS/LTE网络作为承载网络网络作为承载网络 ； 固定网络把基于固定接入固定网络把基于固定接入IP系统作为承载网络；系统作为承载网络；H

4、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 3IMS演进的优势演进的优势IMS采用业务、控制、承载完全分离的水平架构，实现了会话控制实体CSCF（Call Session Control Function）和承载控制实体MGCF（Media Gateway Control Function）在功能上的分离，使网络架构更为开放、灵活；IMS业务灵活和接入无关等特性，如支持用户移动性、开放的业务接口、提供灵活的IP多媒体业务等；IMS业务架构目的是建立与接入无关，其接入无关性，也使得IMS成为固定和移动网络融合演进的架构，是共用的下一代核心网；H

5、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 4IMS与与EPC/CS/PSTN互通组网图互通组网图pIMS网元lCSCF：lP-CSCFlS-CSCF lI-CSCFlHSSlBGCF/MGCFlIM-MGWlMRFClMRFPpEPC网元lMMElS/P-GWlPCRFpCS网元lMSClMGWHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 5功能实体功能实体主要功能主要功能P-CSCF（Proxy-CSCF）是IMS中与用户的第一个连接点， 提供代理（Proxy）功能，即接受业务请求并转发

6、，但不能修改INVITE消息中的Request URI字段；P-CSCF也可提供用户代理（UA）功能，即在异常情况下中断和独立产生SIP会话；I-CSCF（ Interrogating CSCF）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。不管用户所属的P-CSCF是属于拜访网络的还是归属网络，一定会路由到归属网络的I-CSCF。P-CSCF是根据注册消息的R_URI查询DNS获得I-CSCF地址；S-CSCF（Serving CSCF)IMS核心网中处于核心的控制地位，负责对UE的注册鉴权和会话控制，执行针对主叫端及被叫端IMS用户的基本会话路由功能，并根据用户签约的

7、IMS触发规则，在条件满足时进行到AS的增值业务路由触发及业务控制交互； HSS（Home Subscriber Server ） 归属网络中保存用户的IMS，鉴权向量，基本标识、路由信息以及业务签约信息等，是综合数据库，位于IMS核心网络架构的最顶层；BGCF（Border Gateway Control Function）边界网关控制功能，根据互通规则配置或被叫分析，用来选择与PSTN域切入点相连的网络，收到S-CSCF请求，为呼叫选择适当的PSTN接口点；MGCF（Media Gateway Control Function）提供IMS网络与传统PLMN（Public Switched

8、Telephone Network）网络之间的互通功能；实现IMS核心控制面与CS的交互，支持ISUP/BICC与SIP的协议交互及呼叫互通，通过H.248控制IM-MGW完成CS TDM承载与IMS域用户面RTP的实时转换；IM-MGW（IMS-Media Gateway Function）完成IMS与PSTN及CS域用户面宽窄带承载互通及必要的Codec编解码变换，承载语音媒体通道资源；MRFC（Multimedia Resource Function Controller）根据来自S-CSCF及AS的指示来通过H.248控制MRFP上的媒体资源；MRFP（Multimedia Resou

9、rce Function Processor）在MRFC的控制下进行：1）多媒体信息播放（提示音、流媒体）；2）媒体内容解析处理（编解码变换等）；IMS网元功能介绍网元功能介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 6VoLTE用户注用户注册登册登记信令流程记信令流程1. SIP_Register： UE携带IMPI和T-IMPU，向IMS拜访网络入口P-CSCF发送注册请求；2. SIP_401 Unauthorized：CN携带根据RAND和AUTN生成鉴权向量，以及鉴权算法；3. SIP_Register：UE根据共享密钥对AUT

10、N进行认证，再基于共享密钥和RAND计算出RES，携带RES向网络发起鉴权；4. SIP_200 OK：CN通过缓存的五元组鉴权响应XRES和从UE收到的鉴权响应RES比较，鉴权通过返回200 OK。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 7VoLTE用户呼叫信令流程用户呼叫信令流程1. SIP_INVITE：用户发起会话请求，比如A给B打电话就是A邀请B加入一个会话；2. SIP_100 Trying：表示已经收到请求了，对请求放的确认消息；3. SIP_180 Ringing：属于临时响应消息，表示被叫用户B开始振铃；4. SIP_

11、Prack：用于对临时响应的确认，表明成功收到了临时响应；5. SIP_200 OK(Prack)：对Prack消息的成功响应；6. SIP_200 OK(Invite)： 对Invite消息的成功响应；7. SIP_ACK：对Invite消息的最终响应确认；8. SIP_BYE：会话结束，比如电话打完挂机，终端对应这个挂机行为发出的消息；9. SIP_200 OK(Bye)：对Bye消息的成功响应；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 8VoLTE用户呼叫用户呼叫3G用户信令流程用户信令流程Copyright2011 Huawei

12、Technologies Co., Ltd. All Rights Reserved.The information in this document may contain predictive statements including, without limitation, statements regarding the future financial and operating results, future product portfolio, new technology, etc. There are a number of factors that could cause actual results and developments to differ materially from those expressed or implied in the predictive sta