IMS核心網(wǎng)總體技術(shù)方案

1、i im ms s 核核心心網(wǎng)網(wǎng) 總總體體技技術(shù)術(shù)方方案案 版版 本本 號號 ：1 .0.0 cngicngi 通用業(yè)務(wù)平臺項目組通用業(yè)務(wù)平臺項目組 - 目目 錄錄 1范圍.6 2引用標準.6 3相關(guān)術(shù)語與縮略語解釋.7 4usecase 描述.9 4.1uc-ims-001：終端接入 ims 網(wǎng)絡(luò).9 4.2uc-ims-002：ims 網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)業(yè)務(wù)到 as.10 4.3uc-ims-003：ims 網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)互通.12 5系統(tǒng)高層需求.13 6系統(tǒng)低層需求.14 7方案綜述.16 7.1ims 多種接入解決方案 .16 7.2ims 業(yè)務(wù)開放解決方案 .19 7.3ims 網(wǎng)絡(luò)互通解決

2、方案 .23 7.4ims qos 解決方案.27 7.5ims 安全解決方案 .31 8ims 邏輯組網(wǎng)圖 .37 8.1ims 組網(wǎng)圖 .37 8.2ims 組網(wǎng)說明 .37 9ims 主要的業(yè)務(wù)流程 .38 9.1ims aka 鑒權(quán)流程.38 9.2early ims 鑒權(quán)流程.41 9.3http degest 鑒權(quán)流程 .44 9.4ims 用戶基本會話 mo 流程.46 9.5ims 用戶基本會話 s-s 流程.50 9.6ims 用戶基本會話 mt 流程 .53 9.7ims 用戶發(fā)起釋放流程 .56 9.8ue 訂閱注冊狀態(tài)流程.58 9.9ims 業(yè)務(wù)觸發(fā)流程 .59 9.

3、10ims 和 3g r4 網(wǎng)絡(luò)互通流程.60 9.11pstn 和 ims 互通流程.64 10網(wǎng)元.66 10.1cscf 功能需求.66 10.2mrfc 功能需求 .70 10.3mrfp 功能需求.70 10.4bgcf 功能需求.71 10.5hss 功能需求.71 10.6slf 功能需求.73 10.7mgcf 功能需求.73 10.8im-mgw 功能需求.73 10.9pdf 功能需求.74 11參考點.74 11.1ims 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外部接口概貌 .74 11.2cx 接口：.75 11.3gm 接口：.75 11.4mn 接口：.75 11.5mg 接口：.76 11.6m

4、r 接口：.76 11.7mp 接口：.76 11.8mw 接口：.76 11.9go 接口：.76 11.10gq 接口：.77 11.11mi 接口：.77 11.12mj 接口：.77 11.13mk 接口：.77 11.14dx 接口：.77 11.15isc 接口：.78 11.16sh 接口：.78 11.17si 接口：.78 11.18ut 接口：.78 11.19dh 接口：.78 11.20rf 接口：.78 12公共的接口格式定義.79 13研究課題.79 13.1基于 ims 的移動和固定融合 .79 13.2ims 的 ipv6 組網(wǎng).82 13.3ims 計費 .9

5、4 14編制歷史.108 前前 言言 1范圍范圍 本方案描述了 cngi 通用業(yè)務(wù)平臺項目中 ims 核心網(wǎng)部分的主要網(wǎng)元、功能、接口、 流程等方面，并對相關(guān)的課題進行研究。 2引用標準引用標準 本方案引用下列標準所包含的條文。對于 3gpp 標準基于 2005 年 3 月的版本，同時本 方案盡可能使用所有標準最新版本。 13gpp tr 21.905: vocabulary for 3gpp specifications 23gpp ts 23.002: network architecture. 33gpp ts 23.003: numbering, addressing and iden

6、tification. 43gpp ts 23.107: quality of service (qos) concept and architecture. 53gpp ts 23.218: ip multimedia (im) session handling; im call model. 63gpp ts 23.221: architectural requirements. 73gpp ts 23.228: ip multimedia subsystem; stage 2. 83gpp ts 24.229: ip multimedia call control protocol ba

7、sed on session initiation protocol (sip) and session description protocol (sdp)；stage 3. 93gpp ts 29.162: interworking between the im cn subsystem and ip networks. 10 3gpp ts 29.207: policy control over go interface. 11 3gpp ts 29.208: end to end quality of service (qos) signalling flows. 12 3gpp ts

8、 29.209: policy control over gq interface. 13 3gpp ts 29.228: ip multimedia (im) subsystem cx and dx interfaces; signalling flows and message contents. 14 3gpp ts 29.229: cx and dx interfaces based on the diameter protocol, protocol details. 15 3gpp ts 32.240: telecommunication management; charging

9、management; charging architecture and principles. 16 3gpp ts 32.260: telecommunication management; charging management; ip multimedia subsystem (ims) charging. 17 3gpp ts 33.102: 3g security; security architecture. 18 3gpp ts 33.203: access security for ip based services. 19 rfc 2401 (november 1998)

10、: security architecture for the internet protocol. 20 rfc 2403 (november 1998) the use of hmac-md5-96 within esp and ah. 21 rfc 2404 (november 1998) the use of hmac-sha-1-96 within esp and ah. 22 rfc 2462 (november 1998): ipv6 address autoconfiguration. 23 rfc 2617 (june 1999): http authentication:

11、basic and digest access authentication. 24 rfc 2806 (april 2000): urls for telephone calls. 25 rfc 2833 (may 2000): rtp payload for dtmf digits, telephony tones and telephony signals. 26 rfc 2916 (september 2000): e.164 number and dns. 27 rfc 2976 (october 2000): the sip info method. 28 rfc 3041 (ja

12、nuary 2001): privacy extensions for stateless address autoconfiguration in ipv6. 29 rfc 3261 (june 2002): sip: session initiation protocol. 30 rfc 3262 (june 2002): reliability of provisional responses in session initiation protocol (sip). 31 rfc 3265 (june 2002): session initiation protocol (sip) s

13、pecific event notification. 32 rfc 3311 (september 2002): the session initiation protocol (sip) update method. 33 rfc 3312 (october 2002): integration of resource management and session initiation protocol (sip). 34 rfc 3313 (january 2003): private session initiation protocol (sip) extensions for me

14、dia authorization. 35 rfc 3320 (march 2002): signaling compression (sigcomp). 36 rfc 3323 (november 2002): a privacy mechanism for the session initiation protocol (sip). 37 rfc 3325 (november 2002): private extensions to the session initiation protocol (sip) for network asserted identity within trus

15、ted networks. 38 rfc 3608 (october 2003): session initiation protocol (sip) extension header field for service route discovery during registration. 39 draft-ietf-mmusic-sdp-new-13 (may 2003): sdp: session description protocol. 40 rfc 3315 (july 2003): dynamic host configuration protocol for ipv6 (dh

16、cpv6). 41 rfc 3319 (july 2003): dynamic host configuration protocol (dhcpv6) options for session initiation protocol (sip) servers. 42 rfc 3485 (february 2003): the session initiation protocol (sip) and session description protocol (sdp) static dictionary for signaling compression (sigcomp). 43 rfc

17、3680 (march 2004): a session initiation protocol (sip) event package for registrations. 44 rfc 3428 (december 2002): session initiation protocol (sip) extension for instant messaging. 3相關(guān)術(shù)語與縮略語解釋相關(guān)術(shù)語與縮略語解釋 縮略語縮略語英文英文中文中文 asapplication server應(yīng)用服務(wù)器 b2buaback-to-back user agent背靠背用戶代理 bgcfbreakout gate

18、way control function出口網(wǎng)關(guān)控制功能 ccfcharging collection function計費收集功能 cdrcharging data record計費數(shù)據(jù)記錄 cncore network核心網(wǎng) cscircuit switched電路交換 cscfcall session control function 呼叫會話控制功能 dhcpdynamic host configuration protocol動態(tài)主機配置協(xié)議 dnsdomain name system域名系統(tǒng) ecfevent charging function事件計費功能 fqdnfully qu

19、alified domain name全資格域名 ggsngateway gprs support node網(wǎng)關(guān)gprs支持節(jié)點 gprsgeneral packet radio service通用分組無線業(yè)務(wù) hsshome subscriber server歸屬用戶服務(wù)器 i-cscfinterrogating-cscf查詢-cscf icidim cn subsystem charging identifierims計費標識 imip multimediaip多媒體 imsip multimedia core network subsystemip多媒體網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) ims-algims

20、application level gatewayims應(yīng)用層網(wǎng)關(guān) imsiinternational mobile subscriber identifier國際移動用戶標識 ip-canip-connectivity access networkip-連通性接入網(wǎng)絡(luò) ipsecip securityip安全 iscip multimedia subsystem service controlims業(yè)務(wù)控制 isimims simims 用戶標識模塊 mgcfmedia gateway control function媒體網(wǎng)關(guān)控制功能 mgwmedia gateway媒體網(wǎng)關(guān) mrfcmul

21、timedia resource function controller多媒體資源功能控制器 mrfpmultimedia resource function processor多媒體資源功能處理器 pdppacket data protocol分組數(shù)據(jù)協(xié)議 plmnpublic land mobile network公用陸地移動（通信）網(wǎng) pstnpublic switched telephone network公共交換電話網(wǎng) nainetwork access identifier網(wǎng)絡(luò)接入標識 p-cscfproxy cscf代理cscf pduprotocol data unit協(xié)議數(shù)據(jù)

22、單元 psipublic service identity公共業(yè)務(wù)標識 rtcpreal-time transport control protocol實時傳輸控制協(xié)議 rtpreal-time transport protocol實時傳輸協(xié)議 s-cscfserving-cscf服務(wù)-scscf sdpsession description protocol會話描述協(xié)議 sipsession initiation protocol會話發(fā)起協(xié)議 slfsubscription locator function簽約定位功能 uauser agent用戶代理 uacuser agent clien

23、t用戶代理客戶端 uasuser agent server用戶代理服務(wù)器 ueuser equipment用戶設(shè)備 uriuniform resource identifier統(tǒng)一資源標識 urluniform resource locator統(tǒng)一資源定位 usimuniversal subscriber identity module通用用戶標識模塊 xmlextensible markup language擴展標記語言 4usecase 描述描述 4.1 uc-ims-001：終端接入：終端接入 ims 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 4.1.1描述描述 本用例描述終端接入到 ims 網(wǎng)絡(luò)的場景。 4.1.2角

24、色角色 角色： 終端： 支持 sip 協(xié)議各種終端，包括移動終端、固定終端、iad 等。 4.1.3前置條件前置條件 考慮到 sip 協(xié)議版本以及各種擴展，sip 終端具有多樣性，各種終端互通復雜。本方 案為了簡化互通的復雜性，非特別指出的情況下，指的是符合 3gpp 相關(guān)標準的 ims 終端。 4.1.4后置條件后置條件 無 4.1.5流程描述流程描述 g gt ta as s * 業(yè)務(wù)處理 終端 ims core 圖1 ims接入用例 終端通過各種接入網(wǎng)包括 gprs、umts、wlan、adsl、lan 等，接入到 ims 網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)。使用 sip 進行 ims 網(wǎng)絡(luò)的注冊和鑒權(quán)，并發(fā)起

25、會話、消息、presence 等業(yè)務(wù)。 詳細的流程請參考第 9 章。 4.2 uc-ims-002：ims 網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)業(yè)務(wù)到網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)業(yè)務(wù)到 as 4.2.1描述描述 本用例描述 ims 網(wǎng)絡(luò)接收到用戶的請求后，通過用戶簽約數(shù)據(jù)過濾規(guī)則的觸發(fā)，將請 求轉(zhuǎn)發(fā)對應(yīng)的 as 處理。 4.2.2角色角色 角色： sip as：sip 應(yīng)用服務(wù)器，包括一般的應(yīng)用服務(wù)器以及 enabler，例如：im 服 務(wù)器、presence 服務(wù)器、poc 服務(wù)器等。 osa scs： 一種為第三方提供業(yè)務(wù)開放接口的 parlay 網(wǎng)關(guān)。 4.2.3前置條件前置條件 sip as 和 osa scs 支持 sip 協(xié)議和

26、 isc 接口。 4.2.4后置條件后置條件 無 4.2.5流程描述流程描述 i im ms s系系統(tǒng)統(tǒng) sip as * * 會話、消息、presence osa scs * * 圖2 ims業(yè)務(wù)用例 s-cscf 在用戶通過注冊鑒權(quán)后，從 hss 下載簽約數(shù)據(jù)，并保存在本地。簽約數(shù)據(jù)中 包含一個或者多個 service profile。業(yè)務(wù)描述包含公共標識、核心網(wǎng)業(yè)務(wù)授權(quán)、ifc 等信息。 在 ims 會話控制過程中，s-cscf 收到一個 sip 請求后，根據(jù) sip 消息和用戶數(shù)據(jù)的 內(nèi)容執(zhí)行 ifc 檢測，ifc 中包含 sip 消息將要路由前往的 as 地址、ifc 的優(yōu)先級、觸發(fā)

27、條 件、路由失敗的缺省處理、將要被插入到消息體中的業(yè)務(wù)信息等。用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中包含 多個 ifc，各 ifc 具有不同的優(yōu)先級，s-cscf 按照優(yōu)先級順序?qū)?sip 消息和 ifc 進行匹配， 匹配過程可以是檢查 sip 方法是否相同、某個頭域是否存在、某個頭域或 request uri 的 內(nèi)容是否相同、mo 或 mt、mt 是否注冊等。如果某項 ifc 匹配，s-cscf 按照該 ifc 中 指定的 as 進行業(yè)務(wù)路由，as 執(zhí)行業(yè)務(wù)控制從而提供各種特色業(yè)務(wù)，然后將 sip 請求向 s- cscf 轉(zhuǎn)發(fā)，s-cscf 根據(jù)前面在 sip 消息中增加的標識得知該會話正在執(zhí)行 ifc 檢測，

28、s- cscf 繼續(xù)執(zhí)行 ifc 檢測，直到所有 ifc 檢測完畢，按正常的 sip 路由過程繼續(xù)路由 sip 消息。 詳細的流程請參考第 9 章。 4.3 uc-ims-003：ims 網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)互通網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)互通 4.3.1描述描述 本用例描述 ims 網(wǎng)絡(luò)接收到用戶的請求后，通過用戶簽約數(shù)據(jù)過濾規(guī)則的觸發(fā)，將請 求轉(zhuǎn)發(fā)對應(yīng)的 as 處理。 4.3.2角色角色 角色： plmn 網(wǎng)絡(luò)：移動網(wǎng)絡(luò)，包括 2g、3g 各種移動網(wǎng)。 pstn 網(wǎng)絡(luò)：固定電話網(wǎng)絡(luò)。 voip 網(wǎng)絡(luò)：各種基于 sip 或者 h.323 等 ip 語音網(wǎng)絡(luò)。 4.3.3前置條件前置條件 互通網(wǎng)關(guān)支持 ims 網(wǎng)

29、絡(luò)和 plmn、pstn、voip 網(wǎng)絡(luò)的互通。 4.3.4后置條件后置條件 無 4.3.5流程描述流程描述 i im ms s系系統(tǒng)統(tǒng) plmn網(wǎng)絡(luò) * * 會話 pstn網(wǎng)絡(luò) * voip網(wǎng)絡(luò) * * 圖3 ims互通用例 需要考慮互通的網(wǎng)絡(luò) plmn 包括和 gsm 網(wǎng)絡(luò)、3g 的 r99 和 r4 網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)；pstn 網(wǎng)絡(luò) 包括基于電路的電話網(wǎng)絡(luò)和基于 ip 的軟交換網(wǎng)絡(luò)等。 互通使用 mgcf 以及 im-mgw 來實現(xiàn)。mgcf 完成信令面的轉(zhuǎn)換，互通的協(xié)議包括 ims 使 用的 sip 協(xié)議、plmn r4 使用的 bicc 協(xié)議以及 isup 等協(xié)議。mgcf 還能通過 h.

30、248 協(xié)議， 控制 im-mgw 來完成承載面的轉(zhuǎn)換。im-mgw 完成端口變換、必要的音頻/視頻 codec 變換及 vig 處理過程。如果 ims 和其他網(wǎng)絡(luò)之間使用不同的編址方式，還將完成 ip nat 的功能。 詳細的流程請參考第 9 章。 5系統(tǒng)高層需求系統(tǒng)高層需求 ims 核心網(wǎng)部分的系統(tǒng)高層需求如下： 高層需求編號高層需求編號高層需求描述高層需求描述備注備注 hlr-ims-001實現(xiàn)端對端 sip 業(yè)務(wù) hlr-ims-002根據(jù)終端接入方式和能力進行業(yè)務(wù)準入控制 hlr-ims-003網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)接入方式和能力進行業(yè)務(wù)適配 hlr-ims-004網(wǎng)絡(luò)提供多種接入方式（2g/

31、3g/固網(wǎng)/wlan） 的互通 6系統(tǒng)低層需求系統(tǒng)低層需求 經(jīng)過評審后的 ims 核心網(wǎng)部分的系統(tǒng)低層需求如下： 高層需求編號高層需求編號低層需求編號低層需求編號低層需求描述低層需求描述備注備注 llr-ims-001支持會話類業(yè)務(wù)消息控制在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-002支持 presence 類業(yè)務(wù)消息控制在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-003支持消息類業(yè)務(wù)消息控制在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-004支持基于用戶簽約數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)觸發(fā)在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) hlr-ims-001 llr-ims-005支持計費可選功能， 在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn)

32、hlr-ims-002 llr-ims-006支持用戶鑒權(quán)在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-007支持漫游控制在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-008支持根據(jù)終端的接入網(wǎng)類型控制在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-009支持基于會話的媒體能力控制在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-010支持基于用戶標識的閉鎖在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-011支持終端接入的 nat在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-012支持終端接入的 sip 信令壓縮在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-013支持終端接入的 qos 控制在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體

33、 現(xiàn) hlr-ims-002 llr-ims-014支持非 ims sip 終端接入適配在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-015支持 gprs 接入方式在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn)hlr-ims-003 llr-ims-016支持 umts 接入方式在實現(xiàn) 方案和產(chǎn)品 中體現(xiàn) llr-ims-017支持 wlan 接入方式在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-018支持 adsl 接入方式在研究報告 中體現(xiàn) llr-ims-019支持 lan 接入方式在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-020支持和現(xiàn)有 gsm cs 網(wǎng)絡(luò)的互通在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-

34、021支持和 r99 umts cs 網(wǎng)絡(luò)的互通在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-022支持 r4 umts cs 網(wǎng)絡(luò)的互通在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) llr-ims-023支持 pstn 網(wǎng)絡(luò)的互通在實現(xiàn)方案 和產(chǎn)品中體 現(xiàn) hlr-ims-004 llr-ims-024支持 voip 網(wǎng)絡(luò)的互通在研究報告 中體現(xiàn) 7方案綜述方案綜述 7.1 ims 多種接入多種接入解決方案解決方案 ims 支持多種 ip 接入網(wǎng)絡(luò)接入，包括 gprs/umts ps、ethernet、wlan、adsl 等。 7.1.1gprs/umts ps 接入接入 對于漫游在無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的手機用戶，或

35、者攜帶 gprs/umts 接入卡的便攜 pc，無 論其身處于何時何地，均可通過 gprs/umts ps 的無線分組接入技術(shù)，方便地接入到 ims 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中。gprs 與 umts ps 的接入最大差別在于接入帶寬的不同，gprs 的理論接入 最大帶寬 115kbps，實際一般 14.4 k 20 kbps，而 umts ps 由于 wcdma 多址方式的采 用，接入帶寬在普通步行環(huán)境下高達 384kbps，而在室內(nèi)則達到近 2mbps。 同時，由于 gprs 采用 sim 卡，不能支持基于 isim/usim 的 ims-aka，ims 根據(jù) 3gpp tr33.878 支持 early

36、 ims 鑒權(quán)，并支持 vggsn 和 hggsn 漫游組網(wǎng)以及 hggsn 漫 游情況下增強的漫游限制及計費要求； 移動用戶在通過 gprs/umts ps 接入 ims 網(wǎng)絡(luò)的過程中，gsm/wcdma 接入網(wǎng) bss/utran 完成空中接口無線分組資源的申請、維護和釋放以及 bss/utran 內(nèi)的移動 性管理，gprs/umts ps 核心網(wǎng)則完成同一 sgsn 下跨不同 bss/utran 系統(tǒng)的，以及同 一 ggsn 下跨不同 sgsn 服務(wù)區(qū)的移動性管理，使得 ims 會話對鏈路層的移動性完全透 明。ggsn 負責終結(jié)來自 sgsn 的隧道連接，并最終將終端接入綁定的 ims

37、網(wǎng)絡(luò)接入代理。 用戶在 gprs/umts ps 網(wǎng)內(nèi)的安全性認證/加密保護獨立于 ims 業(yè)務(wù)層的安全性認證/ 加密保護，gprs/umts ps 目前已支持相當完善成熟的 qos 控制體系。 在 gprs/umts ps 接入方式下，ims 終端設(shè)備可通過獨立的 dhcp 方式，或者 pdp 上下文激活過程獲取 ip 地址，終端在獲取自身 ip 地址的同時，也需要獲取漫游地 ims 網(wǎng) 絡(luò)接入代理點的 ip 地址或域名，這可以通過擴展標準的 dhcp 協(xié)議，或者擴展 pdp 上下 文激活過程來實現(xiàn)。另外，如果不希望擴展 dhcp 協(xié)議，也可通過在終端側(cè)靜態(tài)配置 ims 網(wǎng)絡(luò)接入代理點的 i

38、p 地址或域名來實現(xiàn)。 在 gprs/umts ps 接入方式下， ims 支持如下 p-cscf 發(fā)現(xiàn)過程： p-cscf 發(fā)現(xiàn)方式發(fā)現(xiàn)方式發(fā)現(xiàn)方式描述發(fā)現(xiàn)方式描述涉及實體涉及實體 dhcp 方式 終端在完成 ps 注冊并發(fā)起 pdp 上下文激活 后，通過 dhcp 過程動態(tài)獲得終端 ip 地址及 漫游地 p-cscf 的域名或 ip 地址，并將其作 為本端 sip 信令的 proxy，ggsn 支持 dhcp relay umts/gprs 終端， dhcp server, ggsn ota 方式 支持終端通過 ota 的方式獲取 p-cscf 的 ip 地址 umts/gprs 終端 g

39、gsn 配置方式 支持通過在 ggsn 配置 p-cscf 域名、地址， 在 pdp 上下文激活后通過 pco 信元返回給 ue，實現(xiàn)的 p-cscf discovery umts/gprs 終端， ggsn 7.1.2ethernet 接入接入 ethernet 接入是目前常用的一種固定寬帶接入方式，當然也可作為 ims 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接 入方式，特別是對于用戶住宿相對比較密集的地區(qū)更是如此，ims 支持 sip 終端通過 ethernet 接入：sip 終端具有以太網(wǎng)接口，可以通過 ethernet 接口直接接入到寬帶城域網(wǎng)， 經(jīng)過 bas 認證授權(quán)后最終接入到 ims 網(wǎng)絡(luò)。 在以太網(wǎng)接入方

40、式下，ims 終端設(shè)備可以通過 dhcp 方式獲取 ip 地址，也可以通過 網(wǎng)絡(luò)接入運營商分配的 ip 地址進行靜態(tài)配置。在 dhcp 方式下，可以通過擴展標準的 dhcp 協(xié)議，在 dhcp 的報文中攜帶 ims 網(wǎng)絡(luò)接入點的地址，這樣終端設(shè)備就可以自動配 置接入到 ims 網(wǎng)絡(luò)；在靜態(tài)配置方式下，運營商必須發(fā)布 ims 網(wǎng)絡(luò)接入點的 ip 地址（或 域名） ，用戶在終端設(shè)備上配置 ims 網(wǎng)絡(luò)接入點的 ip 地址，或者如果這些終端接受統(tǒng)一的 管理，可以由管理設(shè)備進行配置，終端設(shè)備通過加載配置數(shù)據(jù)自動獲取 ims 接入網(wǎng)絡(luò)接入 點的 ip 地址。 當以太接入網(wǎng)地址空間與 ims core 的

41、地址空間非統(tǒng)一規(guī)劃的情況下，p-cscf 支持控 制面跨地址域變換，并通過 cops 協(xié)議控制 sbc 或獨立的 nat 設(shè)備進行承載面 ip 地址空 間轉(zhuǎn)換。 7.1.3wlan 接入接入 wlan 接入是最近興起的熱點接入方式，網(wǎng)絡(luò)運營商通過在一些熱點場所配置無線 ap，終端設(shè)備配備無線網(wǎng)卡，就可以接入到 ip 網(wǎng)絡(luò)。 在這種接入方式下，終端（包括帶無線網(wǎng)卡的 pc 和內(nèi)置無線芯片的手持終端）通過 發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運營商部署的無線 ap，向 ap 發(fā)起接入請求，并通過 ac 認證后接入到 ip 網(wǎng)絡(luò)， 最終接入到 ims 網(wǎng)絡(luò)。 wlan 的接入方式實際上同 ethernet 接入方式很類似，只是

42、用戶終端和運營商接入之 間采用了空中信道（mac 層及邏輯層都與以太網(wǎng)類似） ，終端的 ims 接入代理配置方式多 采用擴展 dhcp 的方式，終端在完成 ap 發(fā)現(xiàn)并通過 ac 認證后，通過 dhcp 過程動態(tài)獲 得終端 ip 地址及 p-cscf 的域名或 ip 地址，并將其作為本端 sip 信令的 proxy。目前 ap 與 ac 間與 ethernet qos 機制相同，wlan 空口的資源 qos 調(diào)度保證機制正在完善制定中， ims 在 wlan 接入情況下暫不支持 qos 控制。 對于 wlan 的手持設(shè)備， ims 支持其采取 sip 協(xié)議接入到 ims 網(wǎng)絡(luò)。 當 wlan

43、接入網(wǎng)地址空間與 ims core 的地址空間非統(tǒng)一規(guī)劃的情況下，p-cscf 支 持控制面跨地址域變換，并通過 cops 協(xié)議控制 wlan ac 或獨立的 nat 設(shè)備進行承載 面 ip 地址空間轉(zhuǎn)換； 7.1.4adsl 接入接入 pstn 發(fā)展到今天已經(jīng)基本飽和，利用用戶住宅及辦公樓已部署的豐富的雙絞線資源 作為 ip 寬帶接入方式成為了運營商和最終用戶最經(jīng)濟，最節(jié)省投資的選擇，ip 報文在雙絞 線上的承載采用了 xdsl 的調(diào)制/解調(diào)技術(shù)，而 adsl 接入在全球范圍內(nèi)成為最受歡迎的接 入方式。 用戶終端接入到 ims 網(wǎng)絡(luò)的形式也可以多種多樣，除 ims sip 終端外， pots

44、 用戶通 過 iad 等均通過協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)接入到 ims 網(wǎng)絡(luò)。 ims 支持 sip 終端通過 adsl 接入 ims：sip 終端具有以太網(wǎng)接口通過以太網(wǎng)線連接 到 adsl modem，或 sip 終端具有 asdl modem 的功能，通過 adsl 自動撥號及 ppp 承 載的 sip 信令連接到 dslam 后接入 ip 網(wǎng)絡(luò)，或者通過 pppoe 撥號方式連接到 dslam， 經(jīng)過 bas 認證授權(quán)后連接到 ims 網(wǎng)絡(luò)。 同以太網(wǎng)接入方式存在的區(qū)別是，一般 adsl 方式都采用不依賴于 dhcp 的 pppoe 的方式進行接入認證，因此需要對 pppoe 報文進行擴展，自動配置

45、終端接入 ims 網(wǎng)絡(luò)的 接入點地址，當然也可以由用戶手動配置，或者由統(tǒng)一的管理服務(wù)器進行配置后加載到終 端設(shè)備。 當 adsl 接入網(wǎng)地址空間與 ims core 的地址空間非統(tǒng)一規(guī)劃的情況下，p-cscf 支持 控制面跨地址域變換，并通過 cops 協(xié)議控制 bas 或獨立的 nat 設(shè)備進行承載面 ip 地址 空間轉(zhuǎn)換。 7.2 ims 業(yè)務(wù)開放業(yè)務(wù)開放解決方案解決方案 傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)中使用了拜訪服務(wù)控制。這意味著，當一個用戶漫游時，拜訪網(wǎng)絡(luò)中的 一個實體為用戶提供服務(wù)并控制業(yè)務(wù)流。在 2g 移動網(wǎng)絡(luò)中，這個實體被稱為拜訪移動服 務(wù)交換中心。在版本 5 的早期，對拜訪和歸屬服務(wù)控制模型都支

46、持。同時支持兩個模型會 導致每個問題都不止有一個解決方案，而且由于簡單的方案可能無法同時適合兩個模型， 因而減少了最優(yōu)體系方案的個數(shù)。同時支持兩個模型還意味著需要對因特網(wǎng)工程任務(wù)組 ietf 協(xié)議進行附加擴展，并且會增加注冊和會話流程中的工作量。因此，拜訪網(wǎng)絡(luò)控制被 放棄。因為與歸屬服務(wù)控制對比，它過于復雜而且不提供任何重要的附加價值，相反還造 成了一些限制；它需要運營商之間一種多重關(guān)系和漫游模型，服務(wù)發(fā)展會變慢，因為需要 拜訪網(wǎng)絡(luò)和歸屬網(wǎng)絡(luò)都支持相似的服務(wù)，否則漫游用戶將會感覺到服務(wù)變差；另外，運營 商內(nèi)部參考點的數(shù)目也將增加，這就需要負責的解決方案（例如在安全和計費方面） 。因此， ims

47、 僅采用了歸屬服務(wù)控制，換言之，訪問用戶數(shù)據(jù)庫并且與服務(wù)平臺直接交互的實體將 總是位于用戶的歸屬網(wǎng)絡(luò)。 ims 將 p-cscf 和 s-cscf 分離的方案可以簡單的實現(xiàn)解決移動終端的漫游，支持用 戶通信的移動性問題。對于漫游的用戶，用戶的所有業(yè)務(wù)都由拜訪地的 proxy cscf 路由 到歸屬地，由歸屬地的 serving cscf 將業(yè)務(wù)映射到本地或者第三方。這個模型的關(guān)鍵是由 歸屬地的 serving cscf 控制用戶的業(yè)務(wù)，這樣不管用戶是否漫游，使用何種設(shè)備和接入網(wǎng) 絡(luò)，用戶都唯一的經(jīng)由歸屬地來控制，從而可以保證業(yè)務(wù)的一致性、簡單性。 ue p-cscf serving cscf

48、home network visited network external service platform gm mw 圖4 ims漫游控制 在 ims 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，為 ims 用戶提供所有的非基本會話接續(xù)類的增值應(yīng)用服務(wù)，均 在 as 實體中提供，會話控制層的 cscf（p-cscf、s-cscf、i-cscf）為基礎(chǔ) ims sip 會 話到運行各個不同增值業(yè)務(wù)邏輯的 as 的業(yè)務(wù)觸發(fā)路由，及所有增值應(yīng)用可以共享的登記 注冊、安全性保護、qos 控制、基本會話路由等功能提供了一個公共平臺，確保各 as 提 供者僅需要關(guān)注增值業(yè)務(wù)邏輯本身的設(shè)計即可。 圖5 ims業(yè)務(wù)觸發(fā)機制 基于ims的

49、業(yè)務(wù)觸發(fā)采用基于簽約數(shù)據(jù)中的ifc檢測機制，如上圖所示，其中ifc( initial filter criteria)作為用戶簽約數(shù)據(jù)的一部分保存在hss上，用戶注冊時從hss下載，代 表用戶對一個應(yīng)用的簽約，也是進行相應(yīng)業(yè)務(wù)觸發(fā)的過濾規(guī)則； ifc按照不同優(yōu)先級定義 了業(yè)務(wù)觸發(fā)的條件和目的as，s-cscf在處理用戶業(yè)務(wù)請求時進行ifc匹配檢測，符合觸發(fā) 條件則向指定的as觸發(fā)，使得as可以對該次業(yè)務(wù)按照as內(nèi)既定的業(yè)務(wù)邏輯進行控制。 stp 是 sip 信令中用于觸發(fā)應(yīng)用服務(wù)器執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯的點，觸發(fā) s-cscf 發(fā)送/代理 sip 消息給應(yīng)用服務(wù)器。如下都可以作為觸發(fā)點： sip 方法(

50、例如 register, invite, subscribe, message)； sip 頭域； sip 頭域或 request-uri 的內(nèi)容; 請求的方向(mo 或者 mt) sdp 一個過濾規(guī)則可以觸發(fā)一個或多個 stp。過濾規(guī)包含如下內(nèi)容： 業(yè)務(wù)相關(guān)的 as 地址 觸發(fā)準則優(yōu)先級 相關(guān)的一個或多個觸發(fā)點 缺省處理方式 可選的業(yè)務(wù)信息 對于一個指定用戶及其 s-cscf 而言，依據(jù)其 as 觸發(fā)規(guī)則的特殊設(shè)置，不僅支持不 同業(yè)務(wù)到不同 as 的觸發(fā)，同時可實現(xiàn)同一會話到多個 as 的多次觸發(fā)，從而實現(xiàn)對同一 用戶的增值業(yè)務(wù)邏輯的關(guān)聯(lián)組合。觸發(fā)規(guī)則的內(nèi)容包括：請求 uri、sip 方法、

51、sip 消息中 的頭域、sip 消息中會話描述的 sdp 類型消息體，還可以是會話情形，即屬于始發(fā) （originating）呼叫、終結(jié)（terminating）呼叫、未注冊簽約業(yè)務(wù)執(zhí)行狀態(tài)用戶的終結(jié) （terminating-unregistered）呼叫。這使的 ims 的業(yè)務(wù)提供更加靈活。 如前所述，s-cscf是傻瓜式地統(tǒng)一根據(jù)ifc過濾規(guī)則進行業(yè)務(wù)觸發(fā)，因此s-cscf不需 處理與業(yè)務(wù)相關(guān)的狀態(tài)變遷，s-cscf所采用的處理模型與業(yè)務(wù)無關(guān)，可以實現(xiàn)s-cscf組 件被多種業(yè)務(wù)的共享和重用。由于cscf的業(yè)務(wù)無關(guān)性以及支持靈活的業(yè)務(wù)觸發(fā)和實現(xiàn)方式， ims架構(gòu)具備通過各種應(yīng)用服務(wù)器提供

52、豐富多彩、按需定制的各式各樣業(yè)務(wù)的能力。 基于ims的多媒體會晤系統(tǒng)采用osa(open services architecture) 開放業(yè)務(wù)架構(gòu)。osa 是3gpp制定的統(tǒng)一的業(yè)務(wù)開放模型，osa scs(osa service capability servers)為第三方應(yīng) 用服務(wù)器提供開放的和安全的使用網(wǎng)絡(luò)資源的能力，第三方應(yīng)用服務(wù)器可以通過標準的 api使用網(wǎng)絡(luò)的能力快速定制開發(fā)各種豐富多彩的業(yè)務(wù)。osa開放業(yè)務(wù)架構(gòu)的應(yīng)用有利于 構(gòu)建未來可盈利的業(yè)務(wù)價值鏈，同時使得高層具體業(yè)務(wù)應(yīng)用可以分離獨立于具體底層網(wǎng)絡(luò)。 s - cscf s - cscf sip application se

53、rver sip application server hss hss osa service capability server (scs) osa service capability server (scs) im - ssf im - ssf camel service environment camel service environment osa application server osa application server isc cx isc isc cap map osa api scim as as sh si 圖6 ims業(yè)務(wù)開放形式和接口 ims 提供的三種業(yè)務(wù)開

54、放模式如下： sip應(yīng)用服務(wù)器：是sip業(yè)務(wù)邏輯加載和執(zhí)行的場所?？梢杂衧cim（service capability interaction manager）協(xié)調(diào)多種應(yīng)用服務(wù)器完成一個具體的應(yīng)用。 imssf：是一種特殊的應(yīng)用服務(wù)器，它檢測camel規(guī)定的業(yè)務(wù)觸發(fā)點，完成和 scp之間的cap協(xié)議的適配?？梢詫崿F(xiàn)sip與inap/cap的互通接入傳統(tǒng)scp以為 ims用戶提供電路交換網(wǎng)智能網(wǎng)原有增值服務(wù)。 osa scs：是 3gpp 制定的統(tǒng)一的業(yè)務(wù)開放模型，制定了 osa 框架，為第三方應(yīng) 用服務(wù)器提供開放的和安全的使用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。 7.3 ims 網(wǎng)絡(luò)互通網(wǎng)絡(luò)互通解決方案解決方案

55、7.3.1ims 和和 pstn 互通互通 互通方式一互通方式一 im-mgw mgcf sgw bgcf s-cscf isup h.248 isup/m3ua sip sip pstnpstni-cscf sip sip 圖7 ims與pstn互通方式一 這種方式下，在 ims 側(cè)為 ims 與 pstn/cs 的承載和控制面互通分別配置獨立的媒體 網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)：sgw 負責將 tdm 承載的窄帶信令轉(zhuǎn)化為 ip sigtran 承載的 sigtran 信令（m3ua/m2ua） ； 互通方式二互通方式二 im-mgwmgcf bgcf s-cscf isup h.248 sip sip

56、 pstnpstni-cscf sip isup/m2ua sip 圖8 ims與pstn互通方式二 這種方式下，在 ims 與 cs 的網(wǎng)絡(luò)邊界上側(cè)只配置中繼媒體網(wǎng)關(guān) tmg，tmg 支持內(nèi) 嵌信令網(wǎng)關(guān)功能，包括 ss7 到 m2ua 或 m3ua 的轉(zhuǎn)換。 在ims用戶呼叫pstn用戶情況下： s-cscf：針對被叫e.164號碼進行enum查詢失?。ㄎ茨艿玫綄?yīng)的sip- url） ，根據(jù)配置數(shù)據(jù)將會話轉(zhuǎn)接到指定的bgcf； bgcf：根據(jù)被叫e.164號碼分析選擇與電話交換網(wǎng)互通點，將會話轉(zhuǎn)接到本 域?qū)?yīng)mgcf或他域bgcf，后一情況下，他域bgcf繼續(xù)根據(jù)e.164號碼分 析選擇與

57、電話交換網(wǎng)互通點； mgcf負責將isup呼叫與sip會話之間的映射轉(zhuǎn)換控制，im-mgw在mgcf 的控制下負責處理資源的轉(zhuǎn)換，并完成必要的音頻/視頻codec轉(zhuǎn)換處理； 在pstn用戶呼叫ims用戶情況下： mgcf負責將窄帶信令與sip會話之間的映射轉(zhuǎn)換控制，im-mgw在mgcf的 控制下負責處理資源的轉(zhuǎn)換，并完成必要的音頻/視頻codec轉(zhuǎn)換處理； mgcf直接將被叫e.164號碼填在invite消息相應(yīng)頭域，并根據(jù)配置將會話 轉(zhuǎn)至本域的i-cscf； i-cscf：若invite消息中被叫仍為e.164號碼則進行enum查詢，獲得對應(yīng) 的sip-url后繼續(xù)正常的ims入呼叫處理，

58、包括路由查詢并據(jù)此將會話轉(zhuǎn)至 被叫s-cscf； 7.3.2ims 和軟交換和軟交換/3g r4 網(wǎng)絡(luò)互通網(wǎng)絡(luò)互通 同一運營商內(nèi)同一運營商內(nèi)ims網(wǎng)絡(luò)與軟交換網(wǎng)絡(luò)與軟交換/3g r4網(wǎng)絡(luò)的互通，無網(wǎng)絡(luò)的互通，無nat及及codec變換問題變換問題 mgcf bgcf s-cscf sip/bicc/h.323 sip sip softswitch/ 3g r4 i-cscf sip 圖9 同一運營商的ims網(wǎng)絡(luò)和軟交換/3g r4網(wǎng)絡(luò)互通（無nat及codec變換問題） 1、 該互通方式下，要求mgcf支持ims側(cè)sip協(xié)議，以及現(xiàn)有軟交換、3g r4網(wǎng)絡(luò)側(cè)的 sip/sip-t、bicc、h

59、.323協(xié)議，而且ims網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)網(wǎng)軟交換/3g r4 ip地址統(tǒng)一規(guī)劃， 無nat轉(zhuǎn)換需求，也不存在網(wǎng)間信任問題，因此通過mgcf在ims sip協(xié)議與 bicc、h.323之間的協(xié)議互通處理，可以實現(xiàn)ims與軟交換/3g r4的互通； 2、 鑒于目前軟交換的pstn軟交換及3g r4的msc server多數(shù)仍采用e.164的大網(wǎng)路由 尋址方案，因此對于軟交換/3g r4到ims的會話仍需要mgcf/i-cscf借助enum機 制將e.164的呼叫轉(zhuǎn)化為sip url的呼叫，從ims到軟交換/3g r4的會話也需要借助 bgcf來選擇合適的mgcf網(wǎng)關(guān)； 3、 在ims網(wǎng)絡(luò)與軟交換、3g r

60、4網(wǎng)絡(luò)通過sip互通的情況下，由于ims側(cè)sip對現(xiàn)網(wǎng)軟交 換/3g r4支持的sip協(xié)議在流程、參數(shù)方面有一定擴展，此時mgcf可選地充當 b2bua進行不同sip流程之間的映射處理，或者直接由ims sip終端與非ims終端進 行端到端協(xié)商按照基本sip流程進行會話接續(xù)； 4、 由于不需要nat地址轉(zhuǎn)換，且互通用戶可以成功協(xié)商公共codec，因此用戶承載面 不需要獨立設(shè)備介入。 同一運營商的同一運營商的ims網(wǎng)絡(luò)和軟交換網(wǎng)絡(luò)和軟交換/3g r4網(wǎng)絡(luò)互通，需要網(wǎng)絡(luò)互通，需要nat或或codec變換變換 mgcf bgcf s-cscf sip/bicc/h.323 sip sip softs