IMS基础原理介绍(部编)课件

IMS基础原理介绍陈雪峰2009.11.121IMS引入背景及标准化进程IMS基础原理及关键技术ZIMS成功案例

汇报提纲IMSIMS标准演进IMS技术引入背景IMS引入背景及标准化进程IMS对比其他网络3残酷的现状希望的未来转型之路固定网移动网互联网

e-BusinessPerspective传统电信运营商面临着变革互联网对电信行业的冲击与渗透商业模式与互联网结合向综合信息服务提供商转型电信运营市场竞争加剧

多张网络分立导致高昂的运维成本传统业务开发周期漫长新业务推出缓慢转向以客户为中心的运维模式逐步实现多张网络的融合

实现网络业务能力的标准化向第三方开放4竞争博弈融合有数量庞大的活跃用户，勇于尝试新事物，是新业务的主要购买人群；有非常强的凝聚和放大效应，便于新业务的推广和销售渠道的建设；业务创新能力强，商业模式灵活、多样。互联网与电信的结合将催生更多新的应用，同时将极大拓展产业链的完善和发展互联网电信业IMS是实现电信业务与互联网融合的理想架构IMS的网络架构层次分明，控制层和业务层分开，天然具备业务开放能力。IMS将原本封闭的电信业务能力，通过业务开发环境提供给第三方SI、个人开发者、互联网服务提供商），将吸收互联网的创造力，制造出更加丰富的应用，提供给广大互联网用户，最终形成“电信能力无处不在”的局面运营商将逐步由业务主导模式，转变为“渠道”提供方式5目前，IMS重要性被运营商广泛认可，且IMS越来越多地出现在运营商业务融合和转型战略的下一代网络架构中IMS是实现NExT战略的引擎FT计划利用IMS实现FMC网络融合法国电信IMS是AT&T下一代网络架构CATRS中的核心控制部分AT&TBTBT将IMS作为21CN计划中核心网技术。并支持Web2.0业务

IMS国际市场应用6现在IMS全球部署超过200个局点，2008年商用加速，60%以上局点已投入商业运营。Verizon2007年商用TM2009Q1商用BT2008Q1商用Vodafone2008年商用DT2007Q3年商用Comcast2008Q4年商用Etisalat2008Q2商用AT&T2007年商用SingTel2008Q4商用MTN2008Q4商用★★★★★★★★★★★★★FT2007Q2年商用全球IMS局点商用加速7IMS主要业务:VoBBIPCentrexVTUC进展:2008Q1开始建设2009Q1VoBB商用2009Q2IPCentrex商用主要业务:VoBBICS应用FMC的融合业务

主要业务:VoBBRCSIPTV业务（三屏合一）

主要业务：VoBB融合CentrexPBXRCS(RichCommunicationService)基于IMS的IPTV

进展:2007年VoBB商用2008年Centrex、PBX商用2008年1000万线PSTN网改2008年IPTV商用进展:2007年VoBB商用2008年9月已在25个城市商用IPTV进展:2006年开始建设2007年VoBB商用2008-2010部署FMC业务大T纷纷进入IMS商用阶段，IMS商用成熟性得到市场验证海外运营商IMS商用案例8国内运营商IMS市场态势三大运营商结合各自网络状况加速推进IMS现网试点及试商用步伐IMS大规模商用即将到来中国电信中国联通中国移动原电信宽带用户原电信固定用户原联通C网用户原移动客户原铁通宽带客户原铁通固定客户原联通G网用户原网通固定用户原网通宽带用户中国移动已制定较完善的IMS企规，在集团公司的统一部署下，09年已完成IMS试点网络的建设，正在开展IMS相关业务和网络的IOT测试，大规模集采和商用部署已经展开。中国电信已完成系列IMS规范的制定工作和广院测试，目前已经开始了现网IMS试点工作。中国联通已完成系列IMS规范的制定工作，在原联通&原网通IMS试验基础上，09年下半年即将开展的总部及IMS试点工作。9IMSIMS标准演进IMS技术引入背景IMS引入背景及标准化进程IMS对比其他网络10IMS在软交换的基础上进一步实现业务与控制的分离从交换机到软交换是核心网，实现了控制与承载的分离传统交换机呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关软交换呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关IMS是软交换的下一跳，进一步实现了业务与控制的分离CSCF呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关软交换呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关多媒体业务服务器IMS11IMS与固网软交换比较分析固网软交换与IMS都遵循了下一代网络基本思想，网络架构分层、功能分离在传统网络发展演进过程中，固网软交换和IMS均实现了控制与承载的分离，而IMS则进一步实现了控制与业务的分离，实现了固定移动的统一控制，IMS是传统网络演进的更高阶段业务能力：能够成熟地提供传统话音及补充业务能够提供基于SIP的多媒体会话业务，但是标准化程度不高控制能力：不具备固网移动统一控制的能力提供多媒体会话业务的灵活性不够网络架构：架构封闭，网元之间的耦合性较强不支持固定移动多种方式的统一接入漫游及QoS控制能力：不具备标准化程度：标准化程度较低，多厂家互通存在问题固网软交换业务能力：能够提供传统话音及补充业务能够提供IMS与CS融合的业务能力IMS业务的国际标准成熟控制能力：具备固网移动统一控制的能力提供多媒体会话业务的灵活性较强，具有灵活的业务触发机制

网络架构：架构开放，网元间采用标准的协议接口支持固定移动多种方式的统一接入漫游及QoS控制能力：具有漫游和QOS控制能力标准化程度：设备及业务标准化程度较高，互通较好IMS12IMS与R4软交换技术比较主要网元协议接口接入方式业务提供方式路由机制用户码号QoSIMSCSCFHSSMRSMGCFIM-MGW核心控制协议:SIP数据操作协议:Diameter媒体网关控制：H.248IMS采用端到端IP化，支持固定及移动方式接入开放CSCF和AS接口ISC；业务均有AS提供；IFC业务触发机制IMS采用ENUM\DNS协助路由、是一种基于IP网络的路由机制采用SIPURI和TELURI共用的编号规则支持PCC架构提供移动接入的QoS保障支持RACS架构提供固定接入QoS保障R4软交换MSSHLRMGW核心控制协议:BICC数据操作协议:MAP媒体网关控制：H.248R4软交换目前仅支持移动接入话音及补充业务由交换机提供；采用智能网提供增值业务R4软交换是基于用户MSISDN和MSRN号码的路由机制采用TEL的编号规则R4软交换网络QoS保障机制主要针对话音类窄带业务IMS与R4软交换对比分析IMS网元数目增加、实现控制与业务分离SIP协议更加灵活，更适合多媒体业务控制，而R4现有协议对多媒体业务控制能力有限Diameter的可扩展性优于MAP协议R4软交换支持固定接入方式改造量较大，包括协议的升级、网元功能的改造等IMS业务接口ISC进一步开放、业务触发更加灵活。R4采用智能网提供增值业务，智能网CAP协议能力有限、业务触发机制单一IMS网络采用类似互联网的路由机制，路由更加扁平化IMS采用SIPURI用户码号节省现有TEL码号资源、保持与互联网业务体验一致性IMS的QoS机制更加适合在IP网络环境下对多媒体业务质量的保障13IMSIMS标准演进IMS技术引入背景IMS引入背景及标准化进程IMS对比其他网络14IMS技术标准已成熟MobileIPResidentialWirelineAccesstoIMSPoCMessagingGLMSMultimediaTelephonyCellularAccesstoIMSPresenceCSIWLANAccesstoIMSVCCMultimediaTelephonyIMSR6标准于2005年冻结，R7标准于2006年冻结，R8标准在2008年冻结国内三大运营商已开展了多年的IMS研究，制定了较完善的IMS企业规范15IMS标准化进展情况(2/3)3GPP标准的R8版本已经完成，同时R9版本的制定工作已启动TISPAN标准的R1已经完成，后续工作均转移至3GPP为保证标准的一致性，经过各标准化组织之间的协调，在3GPP中统一开展CommonIMS相关的标准化工作国际方面CCSA的IMS系列行业标准已基本冻结，如《统一IMS的需求（第一阶段）》、《统一IMS的功能体系架构（第一阶段）》、《统一IMS组网安全要求》等国内方面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16IMS标准化进展情况(3/3):最新进展R5阶段侧重于基本架构、3G接入能力、功能实体、信令流程的规定，并对鉴权、计费、安全、QoS等进行了基本定义R6版本对IMS接口和功能更加细化，定义了WLAN接入的能力、IMS和外部网络之间的互通、IMS支持各种业务的能力等方面。R6版本在2005年3月冻结，是第一个完善的IMS标准版本。(SBLP,定义PDF,强化IPSEC、提出了Earlysession、SIP与BICC/ISUP的映射，IPV4/IPV6的互通)R7版本在2007年冻结，其主要增强功能为：FBI（增加对固定接入的支持）、紧急呼叫（引入E-CSCF）、VCC（双模手机，在IMS和CS实现语音切换）、CSI（不同业务分别由两个网络实现）、PCC（把QOS策略控制和流计费合成一个网元PCRF）、PSS（多媒体电话业务）Rel8的重点课题：ICS（CS接入的情况下，业务如何在IMS控制）CS域网络演进（IMSCentralizedService）,CommonIMS（制定统一的IMS标准），MMSC（多媒体会话在不同域切换和持续）,IMS业务研究（SB、IMSCAT、SMS和IMS互通）R9阶段的IMS相关的工作重点主要是:MMSC：多媒体业务连续性,紧急呼叫,IBCF增强：安全、资源控制等3GPP

COMMONIMS的组织架构调整后，TISPAN对IMS的研究目前主要在PES部分。TISPANR2已经冻结，R3阶段的工作目前主要是对企业网应用做了一些研究，包括企业网的接入方式，及不同接入方式对IMS核心网的影响等ETSITISPAN

3GPP2目前的IMS标准工作没有什么实质性进展3GPP217IMS引入背景及标准化进程IMS基础原理及关键技术ZIMS成功案例

汇报提纲什么是IMS?IMS：IPMultimediaSubsystem(3GPPTS23.002)TheIMsubsystemcomprisesallCNelementsforprovisionofIPmultimediaservicescomprisingaudio,video,text,chat,etc.andacombinationofthemdeliveredoverthePSdomain.TheentitiesrelatedtoIMSareCSCF,MGCF,MRF,etc.asdefinedinthestage2oftheIMsubsystemTS23.228[34].SeeTS22.228[27]forsomeserviceexamplesofIMS.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19IMS主要特征接入无关归属地控制业务提供能力安全机制统一策略控制IMS主要特征支持多种固定/移动接入方式的融合，支持无缝的移动性和业务连续性，为全业务运营提供了便利呼叫控制和业务控制都由归属网络完成，保证业务提供的一致性，易于实现私有业务扩展，促进归属运营商积极提供吸引客户的服务，区别于软交换拜访地控制打破竖井式业务部署模式，业务与控制完全分离，有利于灵活、快速的提供各种业务应用，更利于业务融合，实现开放的业务提供模式多种安全接入机制共存，并逐渐向FullyIMS机制过渡部署安全域间信令保护机制部署网络拓扑隐藏机制统一的QoS和计费策略控制机制20IMS丰富的业务基本通讯类业务VoIP视频通话会议电话电信补充业务VPMN业务IPCentrex业务......增强型通讯业务即时消息视频共享电子白板应用共享......提升用户体验呈现业务群组管理动态号码簿一号通业务……多媒体业务多媒体彩铃多媒体彩像多媒体会议......其他个性化业务

统一用户自服务

彩铃、彩像……21IMSIMS接口和协议IMS编号IMS基本流程IMS网络架构及实体IMS基本原理与关键技术IMS业务模式IMS计费22IMS系统架构UEApplication(SIP/OSAAS,CAMELSE)ASSIPASOSA-SCSIM-SSFCSCFP-CSCFS-CSCFI-CSCFMGCFSGWBGCFSLFHSS/USPFIMSDataHLR/AuC(CS/PS)GGSNPEFMRFCMRFPIM-MGWPDF/PCRF/RACSSGSNRAN承载层控制层固网接入UEWimax/WiFiUEBASWAG/AGWCSNetworks(PSTN/SS,PLMN)业务层ISCAGCFAGPOTSPSS/PESASPDSNRANUENASSSBC业务网络主要是应用服务器，用于向IMS用户提供各种增值业务，目前在IMS域中主要有三种业务提供方式：SIP-AS提供方式、Parlay网关提供、SCP提供IP-CAN网络IP连通网络，提供IP接入承载，可以是任意的IP网络，包括CDMAPS域、WCDMAPS域、WIMAX、WIFI、固定宽带接入等IMS核心网这部分是系统主要要实现的部分，主要完成IMS用户管理、网间互通、业务触发等处理，主要由P/I/S-CSCF网元、SLF/HSS、BGCF、MRFC/MRFP等网元构成互通域包含SGW、MGCF/MGW等实体，用于IMS域业务域传统的PSTN、PLMN等网络的互联互通23IMS逻辑实体分类用户数据管理、认证鉴权HSSSLF会话控制和路由P-CSCFS-CSCFI-CSCFMRFCMRFP媒体资源（MRF）互通功能MGCFBGCFMGW业务控制ASIMS网元功能的逻辑架构，可根据实际部署需要，进行合设24IMS逻辑功能网元Proxy(P)-CSCF：UE到网络的第一个连接点建立同终端间的安全联盟（SA）PDF功能：基于业务的SDP，完成授权承载资源和QoS管理SIP头压缩承载、控制绑定及QoS资源的打开与关闭Interrogating(I)-CSCF：IMS系统对外的联系点THIG功能：隐藏IMS网络内部拓扑信息S-CSCF分配功能被叫S-CSCF定位功能Serving(S)-CSCF：用户的Registrar，负责用户的注册负责用户的鉴权、授权负责用户的业务控制和触发，与业务层进行交互HSSS-CSCFP-CSCFS-CSCFS-CSCFI-CSCF25IMS逻辑功能网元HSS:(HomeSubscriberServer)存储IMS用户的签约数据、ServiceProfile、位置信息、鉴权信息等也可提供传统的HLR功能：CS签约数据、PS签约数据接口：Diameter(IMS)、MAP(CS/PS)SLF：(SubscriptionLocatorFunction)根据SIPURI定位HSS需要访问HSS的实体均需调用单一HSS环境不需要SLFHSSCentralizedDatabasesAAA,Profiles,…HSSS-CSCFS-CSCFI-CSCFAS26IMS逻辑功能网元BGCF:(BreakoutGatewayControlFunction)为被叫出IMS网络（如：PSTN/CS）选择适当的出口点若被叫和IMS同网，则选择本网的一个MGCF若被叫非本网，则交给另一个网络接口的BGCF需要维护或访问网络接口拓扑信息、出口策略数据库MGCF:(MediaGatewayControlFunction)IMS控制面与传统PSTN/CS网络的互通点控制IMS-MGW，以完成媒体面的互通：H.248IMS侧：与I/S-CSCF互通PSTN/CS侧：SIP到BICC/ISUP协议转换IM-MGW:(IMSMediaGateway)IMS媒体面与传统PSTN/CS域的互通点接受MGCF控制：H.248提供声码器、回声消除、通知音、DTMF、会议桥等资源SGMGCFTDMPBXPLMN|PSTNMediaGatewaySS7MGCBGCFS-CSCFI-CSCFSIPH.24827IMS逻辑功能网元MRFC:(MultimediaResourceFunctionControl)IMS域内部的媒体控制资源功能维护、控制MRFP中的媒体资源：H.248与S-CSCF互通，间接接受AS的控制MRFP:(MultimediaResourceFunctionProcessor)媒体资源功能IMS域内部的媒体资源功能接受MRFC控制：H.248提供声码器、通知音、会议桥等资源AccessNetworkUserEquipment(UE)IMSAppIMSAppIMSAppMRFCMRFPS-CSCFMRFPMRFP28IMS业务触发在S-CSCF实现业务触发通过iFC机制实现动态业务触发AS完成业务逻辑后将请求返回给S-CSCF以进行后续触发XMLsFCSIPIncomingMessagesFilterCriteriaHSSOriginatingorTerminatingFiltersInitialFilterCriteria(iFC)DownloadatRegistrationSIPOutgoingMessagesSPTFApplicationServerApplicationServerApplicationServerFFS-CSCFSIPSIPSIPXMLiFCSubsequentFilterCriteria(sFC)DynamicupdateRoutingIMS逻辑功能网元29IMS其他逻辑功能网元SBC:SessionBorderControl位于IMS核心网络边缘，作为IMS核心网的信令代理和媒体代理，主要目的是隔离接入网和IMS核心网，实现公私网穿越、NAT穿越、防火墙穿越、QOS控制、网络安全等功能DNS、ENUMServer：

DNS(DomainNameSystem)：服务器负责URL地址到IP地址的解析，可以直接借助Internet公网上的分层DNSServer，也可直接在网内新建DNS服务器ENUM(E.164NumberURIMapping)服务器负责电话号码到URL的转换AGCF:AccessGateWayControlFunction使用H.248协议控制驻地网关和接入媒体网关，进行SIP/SIP-I协议和H.248协议之间的转换AGCF不实现任何业务，即使最基本的呼叫也需要接续到S-CSCF上实现，相关的补充业务和增值业务则完全在业务应用层实现，所以AGCF仅仅是一个网络接入点，有点类似P-CSCF30IMS其他逻辑功能网元RACS:资源接纳控制系统主要负责策略控制、资源预留、接纳控制以及NAT和Firewall穿越主要有以下功能网元构成SPDF(基于业务的策略决策功能)、A-RACF(接入资源准入控制功能)、BGF(边界网关功能)、RCEF(资源控制执行功能)、L2TF(二层终结点功能)PCC:策略和计费控制策略控制、基于流的计费和关于业务数据流的事件报告策略和计费规则功能PCRF、策略和计费执行功能PCEF、应用功能AF、用户签约数据库SPR、在线计费系统OCS和离线计费系统OFCS。31IMSIMS接口和协议IMS编号IMS基本流程IMS网络架构及实体IMS基本原理与关键技术IMS业务模式IMS计费32IMS系统接口和协议示意ISC5MwMRFPCSPartyMGCFIMS-MGWI-CSCFS-CSCFBGCFHSSSIPASOSASCSIM-SSFApplication(SIP/OSAAS,CAMELSE)IPv6PartyP-CSCFPDFGGSNMw2MrMjMgSIPCOPS-PRH.248SIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPDiameterDiameterMRFCH.248SLFGqGoMwGmMnMmMpMbC,D,Gc,GrGiCS/PSPLMN(’HLR’)BICC/ISUP(overMTP)ASShSiDhSIP(MAP)BICC/ISUP(overSCTP)SGWBICC(overSCTP)DiameterCxDxMxIPv4PartyIMSTrGWSIPSIPIxIPv4PartyIPv6PartyGiBGCFSIPMk“MIDCOM”HTTP(S)UtMmMiDiameterUEIMSALGMAPSIPDiameter33参考点与协议IMS网络中使用SIP协议的参考点参考点连接实体GmUE，PCSCFMwP-CSCF,I-CSCF,S-CSCFISCS-CSCF,ASMgI-CSCF,MGCFMiS-CSCF,BGCFMjBGCF,MGCFMkBGCF,BGCFMr

S-CSCF,MRFC34参考点与协议IMS网络中使用Diameter协议的参考点参考点连接实体CxI-CSCF,S-CSCF,HSSDxI-CSCF,S-CSCF,SLFGqP-CSCF,PDFShHSS,ASDhSLF,AS35参考点与协议IMS网络中使用COPS协议的参考点参考点连接实体GoGGSN，PDFIMS网络中使用H.248协议的参考点参考点连接实体MpMRFC,MRFPMnMGCF,IM-MGW36IMSIMS接口和协议IMS编号IMS基本流程IMS网络架构及实体IMS基本原理与关键技术IMS业务模式IMS计费37IMS编号1342用户编号公共业务编号组编号网络节点编号显示PSI:Sip:Chatlist1@ims.Sip:Conference@JS.ims.Sip:Gaming@nanjing.JS.通配PSI:Sip:chatlist!.*!@

主机域名方式:sip:Mgcf2.taiyuan.SX.

网络地址方式:sip:Mgcf2@信令点码:004-255-057PVI标识:460029123456789@02.460.IMSI.3PUI标识:Tel:+8615912345678Sip:li.ming@JS.特殊PSI:Sip:chatgroup1@JS.ims.38对用户的标识－IMPI私有用户身份(IMPI)：由归属网络运营商定义的IMS网络用户的身份标识，具有全球唯一性。用于注册，鉴权，管理和计费1zhangsan_private@2leo_private@一个用户可以有一个或多个私有用户身份张三的私有用户身份存储在ISIM中，UE无法修改39对用户的标识－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。注册组SIPURITelURL(E.164)1sip:zhangsan@+86-139-1234-56782sip:leo@+86-134-1234-56783sip:cheeselover@张三的公共用户身份ISIM中至少要存储一个IMPUUE无法修改IMPU使用IMPU发起会话或做为会话终结者之前，IMPU首先应被注册。40IMS用户编号私有用户标识PVIPVI由归属网络的运营者分配，用于注册、授权、管理、计费等目的PVI标识的是签约，不是用户格式：NAI,如username@domain_name公有用户标识PUIPUI用于用户和其它用户的通讯格式：SIPURI，TELURIIMS

SubscriptionPrivateUserIdentity1

(ForMobileterminals)PrivateUserIdentity2

(ForFixedterminals)PublicUserIdentity1

(SIPURIformat)PublicUserIdentity2

(TelE.164format)PublicUserIdentity3

(SIPURIformat)PublicUserIdentity4

(TelE.164format)PublicUserIdentity5

(SIPURIformat)PublicUserIdentity6

(TelE.164format)ImplicitlyRegisteredIDset1ImplicitlyRegisteredIDset2ImplicitlyRegisteredIDset3ServiceProfile1

(EnhancedServices)ServiceProfile2

(LegacyServices)ServiceProfile3

(ConvergedServices)ServiceProfile5

(LegacyServices)ServiceProfile4

(EnhancedServices)一个PVI可有多个PUI：一机多号多个PVI共享一个PUI：一号多机、号码共享隐式注册：一次注册多个PUIPUI和用户业务配置相对应41地址和标识网络节点的标识处理SIP路由的网络节点（如CSCF，MGCF，BGCF）需要使用SIPURI来标识。如：sip:chinaMobile.scscf1@chinaMMGCF/IM-MGW位于SIP域和CS域网络边界，具有双重设备标识:主机名或域名SS7信令点码I_CSCFS_CSCFP_CSCFHSSsip:chinaMobile.scscf1@chinaMsip:chinaMobile.hss@chinaMsip:chinaMobile.scscf3@chinaMsip:chinaMobile.scscf2@chinaMsip42地址和标识公共服务标识（PSI）标识AS所拥有的服务在AS中创建标识的格式为SIPURI或telURLconferenceservicemeeting@ims.chinaMASASmessageservicemessaging@ims.chinaM43IMSIMS接口和协议IMS编号IMS基本流程IMS网络架构及实体IMS基本原理与关键技术IMS业务模式IMS计费44IMS业务提供模式S-CSCFOSA-ASOSAAPIISC(SIP)Cx(Diameter)HSSSh(Diameter)OSAServiceCapabilityServer(SCS)IM-SSFCSECAPMAPSiSIPASISC(SIP)ISC(SIP)SCIMASASMRFCMRFPMr(SIP)Mp(H.248)ISC–IMSServiceControlSCIM–ServiceCapabilityInteractionManagerOSA–OpenServiceArchitectureSCS–ServiceCapabilityServerIM-SSF–IPMultimediaServiceSwitchingFunction

IMS定义了标准的基于SIP的ISC接口，实现了业务层与控制层的完全分离

IMS支持三种业务提供方式SIPAS方式OSASCS方式IM-SSF方式归属网络负责业务控制的模式－提供一致的用户通信体验45IMS业务触发机制iFC触发机制－实现呼叫控制和业务逻辑的分离S-CSCF根据iFC（初始过滤规则）进行业务触发；S-CSCF的处理模型与业务无关，可实现S-CSCF组件被多种业务的共享和重用；S-CSCF根据终端请求根据业务触发点，分析并触发到规则指定的应用服务器，由应用服务器完成业务逻辑处理；S-CSCF只进行业务触发，不再处理业务逻辑。

OutgoingCallleg

IncomingCallleg

HSS

SIP

Interface

ServiceLogic

ServiceLogic

AS1

AS2

ISC

ISC

Sh

Sh

Cx

1

2

4.b

3

SIPmessagepossibly

withmodificationbyAS1SIPInterface

S

P

I

4.a

INVITEMatchInitialFilterCriteria

S-CSCF

FilterCriteriaXàAS1

FilterCriteriaYàAS2

5a

SIPmessagepossibly

withmodificationbyAS2

6a

SIPmessageforwardedbyS-CSCF

SIPmessageforwardedbyS-CSCF

46IMSIMS接口和协议IMS编号IMS基本流程IMS网络架构及实体IMS基本原理与关键技术IMS业务模式IMS计费47IMS入口点发现P-CSCF入口点发现方式：在PDP上下文激活过程中，将P-CSCF的IP地址返回给UE在IP连接建立之后，UE通过DHCP获取P-CSCF的域名和能够解析该域名的DNS服务器给UE配置P-CSCF的完全授权域名或P-CSCF的地址GPRSPDP上下文方式DHCP+DNS方式48注册流程P-CSCFHSSDNSENUMI-CSCFS-CSCFVisitedorHomeNetworkHomeNetworkSIPCxSIPASASASCxShISCBackbonePacketNetworkAccess1IMS用户发出注册请求消息12P-CSCF通过DNS得到用户归属网的I-CSCF23P-CSCF把注册消息转到I-CSCF34I-CSCF查询HSS，为用户选择一个S-CSCF45I-CSCF将消息转到S-CSCF566S-CSCF从HSS得到用户的认证信息S-CSCF通知用户重新认证7788用户重新发起注册（1－5步）9认证通过，S-CSCF通知HSS910S-CSCF从HSS下载用户数据和iFC1011S-CSCF通知AS进行第三方注册1112AS从HSS得到用户数据（可选）1213P-CSCF向S-CSCF订阅注册事件通知1314用户向S-CSCF订阅注册事件通知1449IMS用户初始注册多种鉴权方式方案描述：五元组(IMPI,RAND,AUTN,IK,CK)双向认证方式。S-CSCF和P-CSCF分别保留XRES，IK\CK，UE接收（IMPI,RAND,AUTN）三元组，依据参数对网络认证，并反馈鉴权响应与S-CSCF所存XRES比对，完成注册应用场景：需终端有ISIM卡IMSAKA方案描述：采用Username和Password的简单认证形式应用场景：只认证用户，不认证网络HTTPDigest方案描述：GGSN向HSS里写入UE的IMSI，MSISDN，IP地址，待UE发起注册时，由S-CSCF从HSS获得，用以鉴权应用场景：适用于终端不支持ISIM/USIM，且不支持IPSec情况EarlyIMS方案描述：针对通过固网宽带（如xDSL）接入的固定终端，通过验证用户物理接入的LineID与用户标识的绑定关系，来完成认证过程应用场景：适用于终端不支持ISIM/USIM，且不支持IPSec情况NASS-bundled50同一IMS域内基本会话流程CallingandCalledPartyHomeNetworkHSSI-CSCFDNSAccessAccessP-CSCFBackbonePacketNetworkS-CSCFControlBearerSIPSIPDiameter用户发起会话请求，消息到达S-CSCF11S-CSCF从HSS下载用户数据（可选）2233S-CSCF触发业务，AS进行业务逻辑控制S-CSCF通过DNS得到被叫所在IMS域的I-CSCF44I-CSCF通过HSS查询得到被叫用户注册的S-CSCF55S-CSCF从HSS得到被叫用户的用户数据6677S-CSCF触发业务，AS进行业务逻辑控制RTPStreamRTPStream会话请求被路由到被叫用户88双方进行资源协商和预留99对被叫振铃1010被叫用户应答，会话建立1111AS51不同IMS域之间的基本会话流程（漫游）ControlBearerCalledPartyVisitedNetworkCalledPartyHomeNetworkCallingPartyHomeNetworkCallingPartyVisitedNetworkP-CSCFHSSS-CSCFSIPSIPDiameterP-CSCFASHSSS-CSCFSIPASSIPDiameterI-CSCFDiameterDNSBackbonePacketNetworkAccessBackbonePacketNetworkAccess用户发起会话请求，消息到达S-CSCF11S-CSCF从HSS下载用户数据（可选）2233S-CSCF触发业务，AS进行业务逻辑控制S-CSCF通过DNS得到被叫所在IMS域的I-CSCF44I-CSCF通过HSS查询得到被叫用户注册的S-CSCF55S-CSCF从HSS得到被叫用户的用户数据6677S-CSCF触发业务，AS进行业务逻辑控制会话请求被路由到被叫用户88双方进行资源协商和预留99RTPStream对被叫振铃1010被叫用户应答，会话建立111152IMS到CS互通流程ControlBearerCallingPartyVisitedorHomeNetworkCallingPartyHomeNetworkP-CSCFHSSS-CSCFBGCFMGCFMGWCSH.248SIPSIPSIPSIPBICCASDiameterBackbonePacketNetworkAccessIMS用户发起会话请求，消息到达S-CSCF11S-CSCF从HSS下载用户数据（可选）2233S-CSCF触发业务，AS进行业务逻辑控制S-CSCF将会话请求转给BGCF，BGCF选择MGCF44双方进行资源协商和预留66RTPStream对被叫用户振铃889被叫用户应答，会话建立95MGCF控制MGW为会话在CS域分配中继5PCMMGCF向被叫用户发送IAM7753CS到IMS互通流程CalledPartyHomeNetworkCalledPartyVisitedorHomeNetworkP-CSCFHSSS-CSCFI-CSCFMGCFMGWCSH.248SIPSIPSIPSIPBICCASDiameterBackbonePacketNetworkAccessMGCF向被叫用户发送INVITE消息334I-CSCF查询HSS得到被叫用户注册的S-CSCF45I-CSCF把请求转给S-CSCF56S-CSCF从HSS下载用户数据（可选）677S-CSCF触发业务到AS，AS进行业务逻辑控制8会话请求被路由到IMS用户8RTPStream9双方进行资源协商和预留91010对被叫用户振铃22MGCF为会话分配中继PCM1111被叫用户应答，会话建立CS用户发起会话请求1154IMSIMS接口和协议IMS编号IMS基本流程IMS网络架构及实体IMS基本原理与关键技术IMS业务模式IMS计费55IMS计费模式Rf:DiameterWf:DiameterGa:GTP’Bi:FTPetcRo:Diameter

ISC:SIPWo:DiameterGy:DiameterCAP=MobileINBi:FTPetc

BillingDomain

ONLINECHARGING

OFFLINECHARGING

WLANBGCFMGCFMRFC

SIPASCRF

AFCDF

TPF

CS

-

NESGSNGGSNCGF

OCS

IMSGWF

S-CSCFService

NERf,Wf,Ga,BiinterfacesRo,ISC,Wo,

Gy,

CAP,

BiinterfacesRfRfRfRfRfRfRfRfRfRfRfBiBiWfGaISCRoRoRoRoWoCAPGyRoCAPCCFP-CSCFS-CSCF56在线计费和离线计费比较Offlinecharging提供非实时的计费功能。IMS离线计费系统收集IMS网络各节点上的计费信息，包括AS。这些节点触发计费事件通过Rf发送给CDF,CDF将根据事件中的计费信息生成CDR;Rf接口使用Diameter协议；涉及的网元更广泛，根据会话或事件生成计费数据；CCF根据需求形成CDR，并通过Bi/FTP传送给计费处理系统Onlinecharging提供了实时的计费以及对于资源使用的实时授权。IMS支持网络在线计费实体包括AS、MRFC和S-CSCF。这些计费实体生成计费事件，通过Ro接口采用Diameter协议发送给OCS。基于Ro/Wo/GyDiameter接口，实时性处理和控制，技术实现较难；实时性的费率计算和计费单元确认；实现帐户余额管理，可实现实时Session接续控制；57IMSofflinechargingIMS节点把收到的各种SIP（ISUP）消息中和计费相关的信息通过Diameter协议中ACR（AccountingRequests）〔Start，Interim，Stop，Event〕报告给CDF。一般Diameterclient使用ACR〔Start，Interim，Stop〕来处理成功的SIP会话；使用ACR〔Event〕来处理异常的SIP会话或与会话无关的动作。

BillingDomain

BillingDomain

BGCFMGCFMGCFMRFCMRFCSIP

SIPAS

CDF

CDF

CGF

CGF

CSCFCSCFP-CSCFI-CSCFS-CSCFRf

Ga

Bi

58IMSonlinechargingIMS节点通过Ro接口使用CCR和CCA消息与OCS交互完成onlinecharging。OnlineCharging主要由3类计费模式：IEC（ImmediateEventCharging）立即计费；ECUR（EventChargingwithUnitReservation）单元预留事件计费；SCUR（SessionChargingwithUnitReservation）单元预留会话计费；

BillingDomain

BillingDomain

BGCF

BGCF

MGCF

MGCF

MRFC

MRFCSIPAS

SIPASOCS

OCS

CSCF

CSCF

P-CSCFI-CSCFS-CSCFIMS

-

GWF

Ro

ISC

59IMS引入背景及标准化进程IMS基础原理及关键技术ZIMS成功案例

汇报提纲ZIMS“至美”解决方案的目标架构MultimediaTerminalsVariousAccessesTDM

AccessAGSBCxPONxDSLLAN/Wi-FiAGWWiMAXGGSNWCDMA/GPRS/TD-SCDMAPDSNEV-DOSAE-GW/ePDGLTES-CSCFHSS/HLRBGCFConvergedCoreIBCFIBGFP/E-CSCFAGCF/mAGCFPCRF/PDF/SPDF/A-RACF/DPICMRFMGW/SGWMGCFI-CSCFPSTNPLMNIPNetwork…VOIPIM/PS/GMEnhancedPhoneBookOfficeCollaborateFileTransferX-sharingServiceContinuityWebCallConvergentCentrexMultimediaTelephoneMultimediaConferenceMRBT/MRATRichServicesPROVISIONINGEMS/NMSCCF/CDF/CGF/OCSUnifiedOSS/BSSPORTALSELF-CARE61统一Centrex集团彩铃企业通讯录移动总机系统管理功能ZIMS“至美”解决方案提供的业务个人业务集团业务家庭业务语音电话补充业务ONLYPSS/PES紧急呼叫语音信箱多媒体彩铃多媒体彩像状态呈现视频电话视频共享流媒体即时消息UMSIM与短信互通IM与彩信互通语音类增值类视频类消息类自服务类统一用户自服务个人通讯录动态号码簿群组管理点击拨号呼叫记录基于Web业务可视通话统一帐号媒体点播、直播移动订购好友电视家庭监控新闻、广告投放视频会议电话会议多媒体会议会议议程会议通知会议录制和重放家庭通信类媒体点播类家庭自服务类会议类协同办公类集团客户类企业自服务类文件传输应用共享电子白板传真预约型会议即时型会议组合型会议62全球最大的IMS企业通信网络，中国移动实现企业CT网络和IT网络的无缝融合积累基于IMS的企业大客户运营经验提高办公效率，降低办公通信成本端到端IMS解决方案现网用户规模13万定制化IMS客户端定制化IMS专业高清视频会议卓越的工程与交付能力中国移动利益解决方案亮点

“中国移动IMS综合信息网是十五项企业信息化能力中唯一一项超过世界先进水平的指标项。该网络在技术上达到了世界先进水平，在应用丰富程度上超越了对标企业平均水平。”

——埃森哲，《中国移动企业信息化能力对标研究报告》63中国移动CM-IMS业务情况介绍业务特征面向用户群

多媒体电话业务（含融合一号通）基本语音、视频呼叫，及号码显示/呼叫转移/呼叫等待