IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)技術(shù)

電信網(wǎng)絡(luò)控制層演進(jìn)目標(biāo)——IMS注：本PPT僅供內(nèi)部交流使用

主要內(nèi)容IMS產(chǎn)生及特點(diǎn)IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)典型IMS業(yè)務(wù)流程IMS中的計(jì)費(fèi)IMS版本的演進(jìn)和與其他熱點(diǎn)技術(shù)的關(guān)系IMS在國(guó)內(nèi)的部署及演進(jìn)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)情況IMS的產(chǎn)生及特點(diǎn)IMS是什么？IMS是一種在NGN網(wǎng)絡(luò)中提供融合網(wǎng)絡(luò)控制的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，IMS位于電信網(wǎng)絡(luò)的控制層〔業(yè)務(wù)層〕IMS的核心特點(diǎn)是采用SIP協(xié)議和與接入的無(wú)關(guān)性IP=基于IP的傳輸基于IP的會(huì)話控制基于IP的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)Multimedia=語(yǔ)音、視頻、圖片、文本等多種媒體的組合支持多種接入方式，各種不同能力終端Subsystem=依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為什么產(chǎn)生IMS——電信網(wǎng)絡(luò)控制層的演進(jìn)——功能分解和業(yè)務(wù)會(huì)聚IMS是軟交換的下一跳，是核心網(wǎng)的演進(jìn)“Evolution”，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)與控制的別離，呼叫控制與承載控制的別離CSCF呼叫控制根本話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù)媒體效勞器信令和媒體網(wǎng)關(guān)軟交換呼叫控制根本話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù)媒體效勞器信令和媒體網(wǎng)關(guān)多媒體業(yè)務(wù)效勞器IMS“Evolution”從交換機(jī)到軟交換是核心網(wǎng)的革命“Revolution”，實(shí)現(xiàn)了控制與承載的別離傳統(tǒng)交換機(jī)呼叫控制根本話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù)媒體效勞器信令和媒體網(wǎng)關(guān)軟交換呼叫控制根本話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù)媒體效勞器信令和媒體網(wǎng)關(guān)“Revolution”IMS本質(zhì)：在軟交換根底上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與控制的別離功能分解的好處：分層開(kāi)放，集中控制，可擴(kuò)展性強(qiáng)業(yè)務(wù)會(huì)聚的好處：開(kāi)放業(yè)務(wù)接口且可控承載控制承載控制承載控制承載控制為什么產(chǎn)生IMS——互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的影響控制層IMS業(yè)務(wù)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)承載層基于IMS的下一代電信業(yè)務(wù)構(gòu)架Internet模式下的業(yè)務(wù)架構(gòu)P-CSCFS-CSCFI-CSCFBGCFSGWMGWMGCFSIP-AS/Parlay/INISPISPISPNENENENENENE全I(xiàn)P的NGN網(wǎng)絡(luò)Intenet網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商端到端的IP業(yè)務(wù)控制，防止運(yùn)營(yíng)商成為管道實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上的多業(yè)務(wù)融合為什么產(chǎn)生IMS

——多媒體融合業(yè)務(wù)和全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)統(tǒng)一控制的需求......TDMPBXLANSIPGW電腦軟終端IPPBXSIPPOTSIAD/AGPOTS............GGSNSGSN企業(yè)POTS承載網(wǎng)IMS業(yè)務(wù)層ONUIMScoreSBCTD-SCDMA數(shù)據(jù)卡/移動(dòng)終端電腦軟終端OLTIAD/AGPOTS運(yùn)營(yíng)商全業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)要求其各個(gè)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)上有個(gè)集中的業(yè)務(wù)控制層，IMS支持多接入且面向多媒體業(yè)務(wù)，正是未來(lái)全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)融合的技術(shù)首選IMS的特點(diǎn)IMS的主要特征-1IMS的主要特征-2IMS的主要特征-3IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)IMS由3GPP自移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的PS域引入PacketSwitched(PS)domainIMSInternetAccessNetworkInterworking

NetworkGERANBTSBSCPSTN/ISDNASCoreNetworkCSCFNodeBRNCUTRANMGCFMAPMGWSIPH.248GGSNSGSNSIPservices&applicationsUEDiameterSIPSIPISUPHSSHLRIMS的系統(tǒng)架構(gòu)14CSDomain

-or-

PSTN

-or-

Legacy

-or-

ExternalApplications

and

ServicesSCPASMultimedia

IP

NetworksSIPTCPUDPHTTPOthersSIPOperator1MRF-CMGCFCxScGrMmMnGcMgBGCFMiGoGmSLFMRF-PMpISCSIPDiameterH248SIPH248COPSSIPDiameterMAPSIPMj……ISUPSGWMrCSCFMwBGCFMkOperator2SIPDxSIPShMAP‘MGWSGWSIPSIPCAPOSASiIM-SSFOSA-SCSDiameterCAPCSCFPDFHSSHLRPSDomainGGSNSGSNGnAlternative

AccessNetworksTCP/IP/UDP/RTP/…UEUTRANMTTEUuIuRGERANIMS應(yīng)用舉例：中國(guó)移動(dòng)CM-IMS中國(guó)移動(dòng)從2005年提出了CM-IMS技術(shù)概念。CM-IMS基于3GPPIMS標(biāo)準(zhǔn)，可簡(jiǎn)述為：3GPPR6簡(jiǎn)化版+企業(yè)接入+新增定制功能；其在R6根底上簡(jiǎn)化了一些功能：包括減少接口數(shù)量以及簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該架構(gòu)能夠滿足移動(dòng)和固定的綜合接入需求，支持在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下為不同的用戶群提供業(yè)務(wù)。中國(guó)移動(dòng)針對(duì)CM-IMS的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試工作主要側(cè)重于固定接入方式，為集團(tuán)客戶等用戶群提供VoIP等根本業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)。CM-IMS涵蓋了3GPPIMS標(biāo)準(zhǔn)，可支持3G接入方式，并同時(shí)支持其它接入方式，如LAN、WLAN、WiMAX等。中國(guó)移動(dòng)CM-IMS的邏輯結(jié)構(gòu)IMS邏輯實(shí)體分類CSCF功能——會(huì)話控制和路由SBC功能——會(huì)話邊界控制和媒體路由HSS/SLF——用戶數(shù)據(jù)管理BGCF/MGCF——互通功能MRF——媒體資源管理AS應(yīng)用效勞器——業(yè)務(wù)觸發(fā)和執(zhí)行擴(kuò)展的IMS實(shí)體IMS中的接口協(xié)議接口協(xié)議典型IMS業(yè)務(wù)流程P-CSCF發(fā)現(xiàn)流程2.在IP-CAN的IP連接建立之后，UE通過(guò)DHCP獲取P-CSCF的域名和能夠解析該域名的DNS1．由IP-CAN在IP連接建立時(shí)將P-CSCF信息發(fā)布給UE。IMS用戶注冊(cè)流程(1)GGSNSGSNIP-CAN

HomeorVisitedNetworkIMSUES-CSCFHSSP-CSCFI-CSCFSIP-ASThird-PartySIP-AS

ServiceProvider1IMSdomain

HomeNetworkGGSNSGSNIP-CAN

HomeorVisitedNetworkIMSUES-CSCFHSSP-CSCFI-CSCFSIP-ASIMSdomain

HomeNetworkIPbackboneThird-PartySIP-AS

ServiceProvider1OperatorIOperatorXOperatorYOperatorIIIMSSignalingPDPcontextIMSSignalingPDPcontextREGISTERDNSDNSREGISTERREGISTERIMS域內(nèi)會(huì)話流程GGSNSGSNIP-CAN

HomeorVisitedNetworkIMSUES-CSCFHSSP-CSCFPDFI-CSCFSIP-ASThird-PartySIP-AS

ServiceProvider1IMSdomain

HomeNetworkGGSNSGSNIP-CAN

HomeorVisitedNetworkIMSUES-CSCFHSSP-CSCFPDFI-CSCFSIP-ASI-CSCFIMSdomain

HomeNetworkIPbackboneThird-PartySIP-AS

ServiceProvider1OperatorIOperatorXOperatorYOperatorIIIMSSignalingPDPcontextIMSSignalingPDPcontextEnum

DNSEnum

DNSINVITEDNSDNSDataTrafficPDPcontextDataTrafficPDPcontextMediaPlaneSignalingPlaneINVITEINVITEINVITEINVITEINVITEINVITEIMS<->CS會(huì)話流程GGSNSGSNIP-CAN

HomeorVisitedNetworkIMSUES-CSCFHSSP-CSCFPDFI-CSCFSIP-ASThird-PartySIP-AS

ServiceProvider1IMSdomain

HomeNetworkCSUEMGCFIM-MGWBGCFCSdomain

HomeNetworkIPbackboneOperatorIOperatorXOperatorZIMSSignalingPDPcontextEnum

DNSDNSDataTrafficPDPcontextMediaPlaneSignalingPlaneGMSC

ServerGMGWBGCFINVITEINVITEINVITEINVITEINVITEDataTrafficPDPcontextINVITEIMS中的計(jì)費(fèi)IMS計(jì)費(fèi)的總體特點(diǎn)計(jì)費(fèi)關(guān)聯(lián)越來(lái)越普遍分層結(jié)構(gòu)決定計(jì)費(fèi)關(guān)聯(lián)〔控制層計(jì)費(fèi)和承載層計(jì)費(fèi)的關(guān)聯(lián)等〕在IMS系統(tǒng)中，計(jì)費(fèi)信息的產(chǎn)生是分散的，各IMS網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)都會(huì)根據(jù)自己在會(huì)話中的作用和可獲得的會(huì)話信息產(chǎn)生話單，需要計(jì)費(fèi)系統(tǒng)做大量的計(jì)費(fèi)關(guān)聯(lián)和核減處理，使用IMS計(jì)費(fèi)標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)〔IMSChargingIdentifier，ICID〕計(jì)費(fèi)模式趨向多樣化在線計(jì)費(fèi)OCS：按照收費(fèi)模式：立即收費(fèi)〔IEC〕和單元預(yù)留收費(fèi)〔ECUR〕按照計(jì)費(fèi)類型：事件計(jì)費(fèi)〔ECF〕、會(huì)話計(jì)費(fèi)〔SCF〕、承載計(jì)費(fèi)〔BCF〕離線計(jì)費(fèi)：計(jì)費(fèi)采集功能〔CCF〕和計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)功能〔CGF〕計(jì)費(fèi)實(shí)體趨向組件化、網(wǎng)絡(luò)化開(kāi)放接口，IMS與計(jì)費(fèi)系統(tǒng)接口統(tǒng)一為Diameter協(xié)議計(jì)費(fèi)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的結(jié)合更為緊密，計(jì)費(fèi)實(shí)體更像一個(gè)邏輯的網(wǎng)元設(shè)備IMS中的計(jì)費(fèi)框架3GPP提出了“分層計(jì)費(fèi)”的概念BearerChargingServiceChargingSubsystemCharging優(yōu)點(diǎn)：從網(wǎng)元在一次業(yè)務(wù)中扮演的不同層次來(lái)看待計(jì)費(fèi)，計(jì)費(fèi)的針對(duì)性更強(qiáng)業(yè)務(wù)和承載的計(jì)費(fèi)別離，運(yùn)營(yíng)更靈活參考點(diǎn)：

Rf,Wf,Ga,Bx,ISC,Ro,Wo,CAP,Gy

BillingDomainONLINECHARGINGOFFLINECHARGINGWLANMRFCSIPASPCRFAFCDFCS-NESGSNCGFOCSIMS-GWFS-CSCFService-NE

P-GWPCEFMGCF

BGCF

IBCF

P-CSCF

I-CSCF

S-GW3GPP定義的離線與在線計(jì)費(fèi)離線計(jì)費(fèi)〔offlinecharging〕使用網(wǎng)絡(luò)資源之前，不需要額外的信用控制過(guò)程計(jì)費(fèi)信息并不實(shí)時(shí)影響使用的業(yè)務(wù)可用于用戶計(jì)費(fèi)、網(wǎng)間結(jié)算、統(tǒng)計(jì)的目的，比較典型的應(yīng)用：后付費(fèi)業(yè)務(wù)在線計(jì)費(fèi)〔onlinecharging〕使用網(wǎng)絡(luò)資源之前，首先獲得OCS對(duì)其資源使用的授權(quán)，業(yè)務(wù)進(jìn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)進(jìn)行信用控制用戶當(dāng)前的帳戶信息實(shí)時(shí)影響網(wǎng)絡(luò)資源的使用可用于用戶計(jì)費(fèi)目的，比較典型的應(yīng)用：預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)36離線計(jì)費(fèi)的演進(jìn)－R4R4階段：CS的MSCServer和PS的SGSN/GGSN網(wǎng)元完成計(jì)費(fèi)信息的收集和處理，形成標(biāo)準(zhǔn)格式的CDR，保存在文件中傳遞給BS或者通過(guò)Ga接口傳遞給CGF離線計(jì)費(fèi)的演進(jìn)－R5R5階段：CS/PS保持和R4相同對(duì)于R5階段新引入的IMS子系統(tǒng)，CSCF、AS等網(wǎng)元通過(guò)Rf口將計(jì)費(fèi)信息傳送給CCF，由CCF完成CDR的生成和保存離線計(jì)費(fèi)的演進(jìn)－R6R6與R4、R5相比，計(jì)費(fèi)框架變化較大：統(tǒng)一了CS、PS、IMS各網(wǎng)元在離線計(jì)費(fèi)中的位置，以及網(wǎng)元對(duì)外的計(jì)費(fèi)接口不再將CDR的格式化作為網(wǎng)元的一局部，計(jì)費(fèi)信息的處理獨(dú)立出來(lái)作為CDF，網(wǎng)元內(nèi)嵌CTF功能，負(fù)責(zé)在計(jì)費(fèi)觸發(fā)點(diǎn)向CDF輸出計(jì)費(fèi)信息對(duì)CTF和CDF之間的接口進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化在CDF上，對(duì)CTF計(jì)費(fèi)信息進(jìn)行預(yù)處理、格式化等工作形成CDR輸出CGF不再是PS域中的獨(dú)有功能，而是演進(jìn)為所有域/子系統(tǒng)公共的功能單元。IMS離線計(jì)費(fèi)模型CTF：ChargingTriggerFunction計(jì)費(fèi)信息收集〔AccountingMetricsCollection〕計(jì)費(fèi)信息轉(zhuǎn)發(fā)〔AccountingDataForwarding〕通常在網(wǎng)元中實(shí)現(xiàn)CDF：ChargingDataFunction計(jì)費(fèi)信息收集〔通過(guò)Rf接口〕話單構(gòu)造和CTF是1:1或者1:n的關(guān)系CGF：ChargingGatewayFunction通過(guò)Ga接口從CDF接收話單話單預(yù)處理話單存儲(chǔ)和CDF是1:n的關(guān)系優(yōu)勢(shì)：1〕將計(jì)費(fèi)功能獨(dú)立開(kāi)來(lái)，網(wǎng)元可以將重點(diǎn)放在業(yè)務(wù)的接續(xù)和處理中2)網(wǎng)元對(duì)外接口做了標(biāo)準(zhǔn)化，有利于組網(wǎng)的靈活性，多個(gè)子系統(tǒng)(CS、PS、IMS)可以共用一套CDF設(shè)備3)對(duì)于業(yè)務(wù)網(wǎng)元設(shè)備、CDF、CGF，運(yùn)營(yíng)商可以分別采購(gòu)IMS離線計(jì)費(fèi)方案IMSCORECSCFCNDomainSGSNGGSNMRSASSIPASCGFRCTFCTFCTFCTFCTFCCF:ChargingCollectionFunction

CDFRfIMS在線計(jì)費(fèi)模型在線計(jì)費(fèi)提供三種計(jì)費(fèi)模式：IEC〔ImmediateEventCharging〕：立即事件計(jì)費(fèi)ECUR〔EventChargingwithUnitReservation〕：?jiǎn)卧A(yù)留事件計(jì)費(fèi)SCUR〔SessionChargingwithUnitReservation〕：?jiǎn)卧A(yù)留會(huì)話計(jì)費(fèi)離線計(jì)費(fèi)的演進(jìn)－R7/R8FBC進(jìn)一步開(kāi)展成PCC〔Policy&ChargingControl〕實(shí)體，它將R6版本中策略控制功能〔PDF〕和基于流的計(jì)費(fèi)功能〔FBC〕合并成一個(gè)功能實(shí)體IMSR7版本還引入了新的機(jī)制來(lái)解決承載與業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)問(wèn)題。基于流的策略控制，使用數(shù)據(jù)流模板TFT〔包含在PDPContext內(nèi)〕，通過(guò)IP地址和端口號(hào)來(lái)識(shí)別數(shù)據(jù)流R8中PCC更加細(xì)化，可以支持基于業(yè)務(wù)、基于流、基于QoS等的新的計(jì)費(fèi)模式R8之后無(wú)大改動(dòng)3GPPR8版本的PCC架構(gòu)

中國(guó)移動(dòng)CM-IMS計(jì)費(fèi)現(xiàn)狀目前只有離線計(jì)費(fèi)離線計(jì)費(fèi)做了簡(jiǎn)化，將計(jì)費(fèi)采集點(diǎn)簡(jiǎn)化為四個(gè)：AS、P-CSCF、MGCF、VIG，，其中：AS的話單對(duì)用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)；P-CSCF的話單用于與他省進(jìn)行漫游計(jì)費(fèi)結(jié)算；MGCF/VIG的話單用于CM-IMS網(wǎng)絡(luò)與CS域互通的結(jié)算、對(duì)賬、統(tǒng)計(jì)等用途。IMS版本的演進(jìn)和與其他熱點(diǎn)技術(shù)的關(guān)系

IMS的技術(shù)開(kāi)展總覽IMS最早由3GPP提出，來(lái)源于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，3GPPR5引入，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上提供多媒體業(yè)務(wù)后被業(yè)界廣泛認(rèn)同，作為融合網(wǎng)絡(luò)核心控制的技術(shù)，ITU-T和ETSITISPAN〔電信和互聯(lián)網(wǎng)融合業(yè)務(wù)及高級(jí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，ETSI從事下一代網(wǎng)絡(luò)研究的標(biāo)準(zhǔn)化組織〕基于IMS定義下一代網(wǎng)絡(luò)，支持多接入，逐漸擴(kuò)展為適用于無(wú)線、固定寬帶、cable等多種接入方式的統(tǒng)一核心控制網(wǎng)絡(luò)2007年，經(jīng)過(guò)各標(biāo)準(zhǔn)組織經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)，TISPAN和ITU-T的核心IMS標(biāo)準(zhǔn)工作轉(zhuǎn)移至3GPP，稱為CommonIMS，國(guó)內(nèi)CCSATC3和TC5也聯(lián)合成立統(tǒng)一IMS工作組由于電信業(yè)重組，全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)，國(guó)內(nèi)引入的IMS都是著眼于多接入控制3GPPIMSNGNIMSCommonIMSIMS標(biāo)準(zhǔn)組織InternetEngineeringTaskForceDefinesSIP,SDPandotherprotocolsunderlyingIMSIMSisdrivingsomeoftheworkinIETF3rdGenerationPartnershipProject3rdGenerationPartnershipProject2

DefineIMSnetworkelementsandinfrastructureHarmonizationefforthaskeptdefinitionsassimilaraspossibleOpenMobileAllianceDefiningIMSservices,e.g.InstantMessaging,Push-to-TalkNotstrictlymobileoriented,drivingwirelineservicesalsoTheParlayGroupIntegraltoIMSarchitecture,definestandardAPIframeworks工具業(yè)務(wù)TISPAN–ETSIbodyonNextGenerationNetworkAgreementonreuseof3GPP/3GPP2IMSincomprehensiveNGNplansAllianceforTelecommunicationsIndustrySolutionsNearingagreementtouse3GPP/3GPP2IMSCJKChinaJapanKoreaStartingFocusGrouponNGNITU-TNGNFocusGroupLeveragingIMSinwireline有線和融合架構(gòu)架構(gòu)無(wú)線驅(qū)動(dòng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)2GGMSCMSC/VLRHLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNMAPA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)展——IMS的引入2G2.5GR99R4R5R6R7R8R9/10移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)2.5GGMSCMSC/VLRCSDomainHLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetSGSNPSDomainMAPMAPMAPGGSNIP一個(gè)疊加的GPRS網(wǎng)絡(luò)，提供端到端包數(shù)據(jù)的交換效勞；PS域采用PPP/SDH,PPP/E1,FRoverE1,ATM,LAN等接口；GbA1～8TS,9~150kbpsGPRSattachmentPDPcontextactivationGTP2G2.5GR99R4R5R6R7R8R9/10移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R99GMSCMSC/VLRHLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetSGSNMAPMAPMAPRNSCSDomainPSDomainGGSNIPGbIu-PSIu-CSGTP2G2.5GR99R4R5R6R7R8R9/10移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R4HLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetSGSNMAPMAPMAPRNSMGWMSCServerMGWGMSCServerCSDomainPSDomainGGSNIP基于ATM的Iu-CS接口和基于ATM或IP的Iu-PS接口CS域引入控制和承載的別離結(jié)構(gòu)Iu-PSIu-CSGTP2G2.5GR99R4R5R6R7R8R9/10移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R5HSSHSSDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetGGSNSGSNMAPMAPMAPIPRNSMGWMSCServerMGWGMSCServerIMSDomainP-CSCFS-CSCFCSDomainPSDomainIM-MGWMGCFMRFPMRFCSLF全I(xiàn)P的Iu接口，同時(shí)繼承ATM傳輸引入IP多媒體域Iu-PSIu-CSGTP2G2.5GR99R4R5R6R7R8R9/10移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R6HSSHSSDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetGGSNSGSNMAPMAPMAPIPRNSMGWMSCServerMGWGMSCServerIMSDomainP-CSCFS-CSCFCSDomainPSDomainIM-MGWMGCFMRFPMRFCSLFPDGAAAAAAServerI-WLANWLAN接入網(wǎng)WAGIu-PSIu-CSGTP2G2.5GR99R4R5R6R7R8R9/10移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R72G2.5GR99R4R5R6R7VCC：研究IMS和CS語(yǔ)音呼叫之間的切換PCC：研究IMS中計(jì)費(fèi)和策略控制框架的合并EC：研究通過(guò)IMS如何提供緊急呼叫CSI：研究如何將CS承載和IMS結(jié)合起來(lái)為用戶提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)SMSIP：研究如何通過(guò)IPCAN來(lái)提供短消息\多媒體消息業(yè)務(wù)FBI:研究IMS如何提供固定接入。該階段3GPP在等待TISPAN的研究結(jié)果LCS3：研究如何在WLAN接入IMS的系統(tǒng)中提供定位業(yè)務(wù)。E2EQos：研究端到端的Qos機(jī)制R8R9/10NGNIMSIMS被ITU-T、TISPAN采用作為NGN的研究根底之后，其核心任務(wù)由原有的提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)演變?yōu)樘峁┰捯簟?shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，并且支持各種有線和無(wú)線接入手段，NGNIMS已經(jīng)成為一個(gè)有能力提供全業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，并且話音成為NGNIMS所要提供的重要業(yè)務(wù)，這一點(diǎn)與3GPP提出IMS的初衷有很大不同。NGNIMS在上述3GPPIMS架構(gòu)的根底上，針對(duì)固定接入的特點(diǎn)，引入了NASS/NACF〔網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)接入配置功能〕和RACS/RACF〔資源接納控制子系統(tǒng)/資源接納控制功能〕，從而完成用戶接入管理、授權(quán)認(rèn)證等功能，保證網(wǎng)絡(luò)平安，并實(shí)現(xiàn)對(duì)承載資源的分配與控制。NGNIMS另外一個(gè)重要變化是作為PSTN/ISDN仿真〔PES〕子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)手段，在IMS核心架構(gòu)中增加AGCF〔接入網(wǎng)關(guān)控制功能〕，為傳統(tǒng)終端提供原有的PSTN/ISDN業(yè)務(wù)。AGCF作為駐地媒體網(wǎng)關(guān)和接入媒體網(wǎng)關(guān)進(jìn)入IMS網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)接觸點(diǎn)，其作用相當(dāng)于一個(gè)P-CSCF，完成網(wǎng)關(guān)控制、與RACS/NASS交互、信令互通、SIP用戶代理等功能。NGNIMS接入寬帶用戶

OtherIPNetworks

IPTransport(AccessandCore)

T

-

MGF

I

-

BGF

AS

UPSF

P

-

CSCF

I/S

-

CSCF

BGCF

SLF

Charging

Functions

IWF

?

CoreIMS

?

Mw

Mw/Mk/Mm

Mr

Mg

Mj

Mi

Mp

Mn

Gm

Gq

'

ISC

Cx

Dx

Dh

Sh

Ic

Rf

/Ro

Rf

/Ro

Ib

Iw

Gq

'

PSTN/ISDN

SGF

MRFC

MGCF

MRFP

ResourceandAdmissionControlSubsystem

Network

Attachment

Subsystem

e2

Ie

Mw

IBCF

Mk

Mk

UE

Ut

策略控制資源預(yù)留接納控制NAT穿越終端IP地址分配用戶接入認(rèn)證授權(quán)網(wǎng)絡(luò)接入接入網(wǎng)配置位置管理2007年TISPAN和3GPP完成的對(duì)IMS標(biāo)準(zhǔn)范圍的劃分：業(yè)務(wù)：根據(jù)具體業(yè)務(wù)確定是否屬于CommonIMS。基于IMS的PES：不屬于CommonIMS。資源和接納控制〔RACS〕和網(wǎng)絡(luò)附著〔NASS〕：面向IMS的接口屬于CommonIMS，其他局部不屬于CommonIMS。IMSWeb業(yè)務(wù)接口、IMS計(jì)費(fèi)接口、駐地網(wǎng)與IMS的接口、企業(yè)網(wǎng)與IMS的接口都屬于CommonIMS。IMS平安、IMS測(cè)試、IMS合法攔截、IMS操作維護(hù)中與CommonIMS有關(guān)的都屬于CommonIMS。3GPPR8標(biāo)準(zhǔn)完成了對(duì)TISPAN和3GPP現(xiàn)有的IMScore的研究成果的合并，重點(diǎn)的研究課題包括CommonIMS、PBX接入IMS、IMS集中控制〔ICS〕、Cable接入、MMSC、ISB-IMSServiceBroker等。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R82G2.5GR99R4R5R6R7R8R9/10CommonIMS:CoreIMS+SelectedadditionalIMSrelatedinterfacesandfunctionalityCommonIMS的定義2009年12月，3GPPR9凍結(jié)，主要內(nèi)容：

-多媒體業(yè)務(wù)增強(qiáng)

-用戶數(shù)據(jù)融合

-VCC呼叫連續(xù)

-對(duì)基于GPRS和EPS的IMS緊急呼叫的支持

-接入平安性增強(qiáng)

-IMS媒體面平安

-基于IMS的PSS和MBMS用戶效勞擴(kuò)展

-IMS容災(zāi)與恢復(fù)

-IMS會(huì)議管理對(duì)象3GPPR10正在進(jìn)行中，和IMS相關(guān)的主要內(nèi)容：

-IMS業(yè)務(wù)連續(xù)性-設(shè)備間轉(zhuǎn)移增強(qiáng)

-IMS緊急會(huì)話增強(qiáng)

-增強(qiáng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)編解碼

-

EPS的增強(qiáng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)需求研究

-演進(jìn)研究

-基于IMS業(yè)務(wù)互聯(lián)的IMS邊界功能研究

-策略解決方案及其增強(qiáng)的研究

-IPv6遷移研究

-SR-VCC增強(qiáng)研究〔支持LTE語(yǔ)音的架構(gòu)〕移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R9/102G2.5GR99R4R5R6R7R8R9/10IMS與NGNNGN概念的演化 約十年前，狹義的NGN指軟交換，目前狹義的NGN的內(nèi)涵根本上指以IMS為核心控制，支持多種接入手段，提供統(tǒng)一的控制和業(yè)務(wù)連續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)ITU和TISPAN對(duì)于NGN的定義除了核心IMS之外，還包括其他技術(shù)(與固定接入的兼容，PSTN/ISDN仿真〔PES〕，下一代傳送網(wǎng)等)NGN中的PSTN/ISDN仿真兩種仿真實(shí)現(xiàn)方式：基于呼叫效勞器的仿真基于IMS的仿真NGN功能架構(gòu)〔Y.2012〕ITUNGN詳細(xì)功能架構(gòu)〔Y.2012〕IMS與IPTVIPTV是一種業(yè)務(wù)，IMS是提供業(yè)務(wù)的架構(gòu)IPTV可以基于IMS架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，也可以使用專有平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，ITU提出了IPTV的三種不同的方案：Non-NGNIPTV，NGNNon-IMSIPTV，NGNIMS-BasedIPTVITU與TISPAN均對(duì)基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)進(jìn)行了較為深入的研究，均認(rèn)為基于IMS的IPTV是未來(lái)的IPTV業(yè)務(wù)的重要開(kāi)展方向電信運(yùn)營(yíng)商希望通過(guò)IMS架構(gòu)實(shí)現(xiàn)IPTV，進(jìn)行統(tǒng)一的賬戶管理，而且可以提供更加豐富三重播放業(yè)務(wù)基于IMS的IPTV對(duì)IMS網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求ITUNon-NGNIPTV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)〔Y.1910〕ITUNGNnon-IMSIPTV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)〔Y.1910〕ITUNGNIMSIPTV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)〔Y.1910〕IMS與三網(wǎng)融合IMS支持多接入，支持多媒體的技術(shù)特點(diǎn)，決定它將在網(wǎng)絡(luò)融合中扮演重要角色I(xiàn)MS是從電信角度看，三網(wǎng)融合之路，它為融合網(wǎng)絡(luò)提供了統(tǒng)一的控制和管理廣電也開(kāi)始部署IMS，作為融合網(wǎng)絡(luò)提供通信效勞的架構(gòu)IMS與RCS——什么是RCS？“RCS〔RichCommunicationSuite,富通信〕是由GSMA〔全球移動(dòng)通信聯(lián)盟〕推進(jìn)，構(gòu)建在IMS網(wǎng)絡(luò)之上，具有統(tǒng)一業(yè)務(wù)集定義的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。是基于號(hào)碼簿實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、消息、狀態(tài)呈現(xiàn)等多媒體業(yè)務(wù)的總稱，用戶通過(guò)智能終端上的軟件客戶端來(lái)使用RCS業(yè)務(wù)。GSMARCS工程已有100多成員，包括主流移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、終端商等200820092010RCS的特征：天然屬性〔終端支持〕互通屬性〔運(yùn)營(yíng)商的互通〕社交屬性〔完全標(biāo)準(zhǔn)化〕RCS目標(biāo)：電信業(yè)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的軟件客戶端和通信協(xié)議，在全球范圍內(nèi)支持不同運(yùn)營(yíng)商RCS業(yè)務(wù)之間的互通，增強(qiáng)電信效勞對(duì)用戶的黏性，以應(yīng)對(duì)MSN等互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通信平臺(tái)業(yè)務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)等的競(jìng)爭(zhēng)RCS增強(qiáng)電信業(yè)的能力，2010年取得一定突破2010年NGN領(lǐng)域深度觀察結(jié)論——IMS與RCSRCS推動(dòng)IMS移動(dòng)多媒體應(yīng)用RCS的LTE演進(jìn)，推進(jìn)移動(dòng)語(yǔ)音向IMS遷移IMS實(shí)現(xiàn)固定、移動(dòng)融合；語(yǔ)音及多媒體業(yè)務(wù)的融合IMS固網(wǎng)應(yīng)用固定業(yè)務(wù)的下滑趨勢(shì)，使得固網(wǎng)應(yīng)用無(wú)法推動(dòng)IMS的規(guī)模部署，引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)融合RCS配合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的澎湃發(fā)展，借助移動(dòng)智能終端優(yōu)勢(shì)，有望成為推動(dòng)IMS部署關(guān)鍵因素統(tǒng)一融合的核心網(wǎng)RCS推動(dòng)IMS固定多媒體應(yīng)用IMS與LTE/SAELTE(LongTermEvolution)：長(zhǎng)期演進(jìn)，是無(wú)線接入進(jìn)一步演進(jìn)，屬于4G無(wú)線接入技術(shù)SAE(SystemArchitectureEvolution)：系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)，即網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)LTE與SAE是3GPP針對(duì)接入網(wǎng)和核心網(wǎng)演進(jìn)定義的工程名稱EPC(EvolvedPacketCorenetwork)：理解為3G的SGSN/GGSN的演進(jìn)目標(biāo)，位于LTE核心網(wǎng)的承載層，進(jìn)行承載控制和承載傳輸，包括MME、ServingGateway、PDNGateway等MME(MobilityManagementEntity)：主要負(fù)責(zé)用戶接入控制、業(yè)務(wù)承載控制、尋呼、切換控制等控制信令的處理，控制面S-Gateway：主要負(fù)責(zé)用戶數(shù)據(jù)傳輸，包路由等，用戶面IMS是業(yè)務(wù)控制層面的核心網(wǎng)。而EPC是承載層面的核心網(wǎng)，應(yīng)該可以理解成代替了原來(lái)的SGSN和GGSNLTE/SAE可以理解為CommonIMS的一種接入方式目前3GPP的研究熱點(diǎn)之一是IMS對(duì)LTE的支持，比方SR-VCCIMS與LTE——網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖IMS的部署和演進(jìn)路線國(guó)際上主流運(yùn)營(yíng)商IMS的開(kāi)展思路固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商：通過(guò)IMS捆綁語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，降低用戶流失率加強(qiáng)對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)的控制，防止成為管道商引入多媒體業(yè)務(wù)PSTN改造移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商：移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)〔如VideoSharing〕提升在集團(tuán)大客戶市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商：固網(wǎng)移動(dòng)融合移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商部署IMS的速度將快于固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商歐洲和北美的運(yùn)營(yíng)商率先部署IMS，其他地區(qū)的運(yùn)營(yíng)商采取跟隨戰(zhàn)略國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的部署情況-1中國(guó)移動(dòng)IMS定位：前期針對(duì)固定網(wǎng)絡(luò)資源缺乏通過(guò)引入IMS實(shí)現(xiàn)固定話音接入和業(yè)務(wù)控制，提供多媒體類和融合類業(yè)務(wù)能力，并實(shí)現(xiàn)移動(dòng)CS域與IMS域的互通；開(kāi)展期，傳統(tǒng)的2GCS域進(jìn)行退網(wǎng)，IMS開(kāi)始吸收CS域話務(wù)，但I(xiàn)MS域和CS域長(zhǎng)期并存。最終，CS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到ICS，成為IMS的接入，CS域逐步退網(wǎng)，IMS域成為統(tǒng)一核心控制。有詳細(xì)的演進(jìn)路線。網(wǎng)絡(luò)背景：移動(dòng)強(qiáng)，固定弱。因此前期用IMS提供固定接入控制，后期融合移動(dòng)網(wǎng)。IMS部署動(dòng)作：2005年，中國(guó)移動(dòng)在IMS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)根底上提出了CM-IMS。之后，移動(dòng)研究院組織了兩輪功能和互通性測(cè)試2007年底至2008年初，中國(guó)移動(dòng)針對(duì)五家廠商〔中興、華為、愛(ài)立信、諾西、阿朗〕，進(jìn)行了九省CM-IMS試點(diǎn)中國(guó)移動(dòng)在2006年12月啟動(dòng)IMS綜合信息網(wǎng)工程，該網(wǎng)絡(luò)是全國(guó)最大的IMS企業(yè)通信網(wǎng)，建設(shè)該網(wǎng)絡(luò)的目的在于利用IMS技術(shù)和設(shè)備建設(shè)中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)及各省公司員工通信平臺(tái)，驗(yàn)證IMS的商用能力，并借此掌握IMS技術(shù)相關(guān)特點(diǎn)，為將來(lái)在全網(wǎng)絡(luò)建設(shè)IMS網(wǎng)絡(luò)，并基于IMS提供相關(guān)業(yè)務(wù)積累珍貴的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)開(kāi)展的業(yè)務(wù)：多媒體，統(tǒng)一Centrex，多媒體彩鈴，多媒體會(huì)議，即時(shí)消息，點(diǎn)擊撥號(hào)，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的部署情況-2中國(guó)電信IMS定位：初期為提供視頻，積極試點(diǎn)IPTV高清視頻等業(yè)務(wù)；網(wǎng)絡(luò)背景：對(duì)于固定寬帶多媒體業(yè)務(wù)目前主要依托NGN提供，雖正在規(guī)劃NGN改造支持IMS但NGN規(guī)模龐大實(shí)施難度較大IMS部署動(dòng)作：集中在上海部署IMS系統(tǒng)，支持全國(guó)3G用戶可視業(yè)務(wù)。集團(tuán)已經(jīng)招標(biāo)，一期IMS移動(dòng)用戶容量30萬(wàn)；在上海等7省試點(diǎn)重點(diǎn)驗(yàn)證IPTV、高清視頻、IMS業(yè)務(wù)能力對(duì)外開(kāi)放等；多媒體，Centrex等業(yè)務(wù)的驗(yàn)證，直接采用廠家方案，無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化未進(jìn)行網(wǎng)管、開(kāi)通等支撐方面的驗(yàn)證工作中國(guó)聯(lián)通IMS定位：為企業(yè)用戶提供融合通信效勞；網(wǎng)絡(luò)背景：中國(guó)聯(lián)通的IMS網(wǎng)絡(luò)采用多點(diǎn)部署的模式，不同省份之間并沒(méi)有直接組網(wǎng)互聯(lián)已開(kāi)展企業(yè)用戶規(guī)模2.5萬(wàn)，目前擴(kuò)容需求較大；固網(wǎng)網(wǎng)改：利用IMS解決匯接局網(wǎng)改、交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能化等現(xiàn)網(wǎng)問(wèn)題如河北聯(lián)通、河南聯(lián)通、山東聯(lián)通。北聯(lián)通、河南聯(lián)通、山東聯(lián)通；xPON接入：利用IMS接入xPON用戶，如河北聯(lián)通、河南聯(lián)通、山東聯(lián)通廣東聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)步驟-華為方案2GBSS2G/3GR4SCPStep1：引入IMS〔獨(dú)立HSS，獨(dú)立MGCF〕，主要提供企業(yè)應(yīng)用，提供CS/IMS統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺(tái)，提供融合業(yè)務(wù)。Step2：LTE/SAE建設(shè)，提供VoLTE效勞，話音逐漸切換到LTE，同時(shí)改造R4為mAGCF，降低CS運(yùn)營(yíng)本錢。NGINSCIMHLR3GRANSDPforVoBBIMSHSSVoBBUSCLTE/SAEmAGCFIMS演進(jìn)第一步：互通融合移動(dòng)SCPGSM網(wǎng)TD-SCDMA網(wǎng)PLMNUMGBSCBTSIP承載網(wǎng)G網(wǎng)軟交換HLRPLMNUMGBSCBTSIP承載網(wǎng)TD網(wǎng)軟交換HLRIP承載網(wǎng)PCSCFFTTXxPONAS3AS2AS1CSCFHSSSIPSIP/BICCSIPIMS演進(jìn)第二步：完全融合〔目標(biāo)架構(gòu)〕移動(dòng)SCPCSCFHSSAS1AS3AS2PLMNUMGBSCBTSIP承載網(wǎng)mAGCF/G網(wǎng)軟交換PLMNUMGBSCBTSIP承載網(wǎng)mAGCF/TD軟交換IP承載網(wǎng)PCSCFxPON新增AS新增AS新增AS新增ASSIPSIPSIP移動(dòng)研究院演進(jìn)方案

階段一：引入IMS，提升核心網(wǎng)絡(luò)能力PLMN/PSTNMGWHLRSCPGMSSCSCFHSSSIPASAGCF接入GGSNSGSNMGCFMSS互通PCRF核心網(wǎng)IMS域分組域電路域獨(dú)立組網(wǎng)，業(yè)務(wù)互通：CS為移動(dòng)用戶提供語(yǔ)音類業(yè)務(wù)。IMS為固定接入用戶提供多媒體業(yè)務(wù)，為移動(dòng)用戶提供非實(shí)時(shí)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。IMS與CS保持語(yǔ)音、消息等業(yè)務(wù)的互通IMS與CS域的關(guān)系PS域?yàn)镮MS域提供接入：會(huì)話類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過(guò)IMS提供，非會(huì)話類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)〔如Web瀏覽、下載等〕仍基于PS域直接提供IMS與PS域的關(guān)系階段二：IMS與CS網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期共存PLMN/PSTNMGWSCPGMSSCSCFHSS/HLRSIPASAGCF接入MGCFmAGCF互通接入IM-SSFMSSPCRF電路域分組域IMS域核心網(wǎng)GGSNSGSNMMESAEGWIMS和CS長(zhǎng)期共存。IMS開(kāi)始為移動(dòng)用戶提供VoIP業(yè)務(wù)，分擔(dān)局部CS話務(wù)IMS與CS域的關(guān)系PS域仍為IMS域提供IP承載，業(yè)務(wù)分擔(dān)PS域核心網(wǎng)向SAE架構(gòu)演進(jìn)IMS與PS域的關(guān)系階段三：統(tǒng)一融合的核心網(wǎng)MGWHLRmAGCF電路域核心網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)CSCFHSS/HLRMGCFIMS域AS接入接入IMS成為統(tǒng)一融合的核心網(wǎng)，CS和PS成為IMS的接入網(wǎng)隨著HSPA和LTE技術(shù)的成熟，IMS能夠基于PS域?yàn)橐苿?dòng)用戶提供包含話音的各種多媒體業(yè)務(wù)。IMS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和固定的統(tǒng)一控制CS域的軟交換機(jī)升級(jí)支持ICS，CS域退化為IMS的一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)。根本話音業(yè)務(wù)仍可基于CS域提供，但會(huì)逐漸向PS域遷移，CS域逐步萎縮PS域演進(jìn)到SAE架構(gòu)，PS域?yàn)镮MS域提供接入，PS和IMS網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分擔(dān)HLR和HSS逐步融合，IMS、CS和PS實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)管理MME分組域S-GWPDNGW中移動(dòng)演進(jìn)過(guò)程話務(wù)量分析CS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量需求不斷增加本階段建議對(duì)局部軟交換和MGW升級(jí)支持MGCF和IM-MGW，實(shí)現(xiàn)IMS與CS互通。IMS對(duì)固定用戶和移動(dòng)PS接入用戶提供多媒體業(yè)務(wù)控制第一階段R4軟交換與IMS保持互通CS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有一定充裕容量時(shí)間話務(wù)量LTE成熟●隨著LTE技術(shù)的成熟，IMS網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)PS域?yàn)橛脩籼峁┰捯魳I(yè)務(wù)●IM