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1、IMS技术原理及应用,网 络 部 陈曾胜 2009年3月,提 纲,IMS概念及引入背景,IMS原理介绍,IMS业务应用,CM-IMS演进方案,IP Multimedia Sub-system,IMS概念及引入背景,运营商的期待,Telefonica, KPN, TDC Denmark, BellSouth, AT&T O2, Teliasonera, DoCoMo, T-Mobile, CSL, Sprint BT, FT, Cingular/AT&T,运营商所处的竞争环境不同，不同运营商面临的挑战不同，所具备的竞争性资源和能力不同，直接影响其对新业务的不同期待,引入IMS的驱动力,最原始的驱
2、动力-最终用户对创新业务的需求,IMS业务,全业务 竞争环境,融合业务 需求,业务网络架构 发展的要求,IMS基本概念,下一代网络的核心 IMS(IP Multimedia Subsystem)是3GPP/3GPP2 (移动）和TISPAN/ITU-T (固定) 下一代网络架构的核心 作为移动和固定接入融合的统一架构，IMS是未来电信网进一步发展和演进的方向 IMS是个开放的网络架构，提供了基于IP承载的、以SIP（Session Initiation Protocol)为核心控制协议的、与接入无关的IP多媒体业务控制能力。 全新的IP多媒体业务形式 会话型业务，如语音和视频会话、多媒体会议、
3、消息、状态呈现、视频共享、动态地址簿等 部分非会话型业务，如IPTV、Web与IMS融合业务等 支持多种固定及移动接入方式 移动接入：2G3GLTE等 固定接入：LAN、WLAN、xDSL、xPON等接入,IMS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更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
4、关,多媒体业务服务器,IMS,IMS的发展历程（1）,3GPP/TISPAN/3GPP2已联合制定Common IMS标准,IMS的发展历程（2）,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Common IMS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
5、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,IMS相关运营商和厂商现状,运营商方面,全球已经部署了一百多个IMS试点和试商用网络，其中AT&T、Vodafone、BT、Orange/FT、Telecom Italia、匈牙利电信等已部署了正式商用网络。 中国电信已进行了多处试点，2008计划向集团用户推出基于 IMS的统一通信业务。 中国网通在北京部署了IMS商用网络，主要为高端企业用户提供IP多媒体服务。,设备商方面,在产品方面，各主流电信设备厂家均能提供符合3GPP R6版本的IMS系列产品，经前期调研和测试，产品已基本成熟。 设备商已经具备端到端的业务解
6、决方案能力。,IMS已被业界接受为全业务网络解决方案,提 纲,IMS概念及引入背景,IMS业务应用,CM-IMS演进方案,IMS原理介绍,IP Multimedia Sub-system,业务层,控制层,传送层,IMS逻辑架构,主要网元功能,I-CSCF,S-CSCF,IMS逻辑实体分类,IMS网元功能的逻辑架构，可根据实际部署需要，进行合设,CSCF功能会话控制和路由,CSCF是IMS 系统的呼叫控制核心，它的主要作用是在IP 传输平台上实现多个实时业务的分发，具有中心路由引擎、策略管理和策略执行功能 P-CSCF（代理会话控制）的功能 IMS终端接入IMS的入口点 产生CDR话单，用户漫游
7、计费需求 提供Gm接口上的SIP压缩和完整性保护 将终端的请求路由到正确的I-CSCF或者S-CSCF I-CSCF（查询会话控制）的功能 在IMS终端注册时，为用户分配提供服务的S-CSCF 为来话选择被叫注册的S-CSCF S-CSCF（业务会话控制）的功能 IMS用户注册认证 业务触发和控制 会话路由,S-CSCF,P-CSCF,S-CSCF,S-CSCF,I-CSCF,其他网元功能,流程示例：IMS入口点发现,P-CSCF入口点发现两种方式,GPRS PDP上下文方式,DHCP+DNS方式,流程示例：同一IMS域内基本会话流程,Calling and Called Party Home
8、 Network,HSS,I-CSCF,DNS,Access,Access,P-CSCF,Backbone Packet Network,S-CSCF,Control,Bearer,SIP,SIP,Diameter,AS,IMS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,R4软交换与IMS技术比较,IMS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,I
9、MS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 部署安全域间信令保护机制 部署网络拓扑隐藏机制,提 纲,IMS原理介绍,IMS业务应用,CM-IMS演进方案,IP Multimedia Sub-system,IMS概念及引入背景,基于SIP协议适合开展的业务,S
10、IP协议适合于会话（Session）型的IP多媒体业务 会话：SIP具有会话控制能力(建立/修改/更新/拆除) 多媒体：SIP消息中携带的SDP(会话描述协议)具有协商的媒体类型及传输通道的能力 会话型业务 关于“会话型”业务的定义，业界没有一致的认识 具有会话状态（开始结束） 可对会话进行控制,SIP协议适合诸如话音、视频、会议及消息等会话类业务 流媒体、IPTV等会话类业务是否基于IMS控制需要继续深入研究,IMS适合开展的业务分析,注： 1）非实时会话类业务，如即时消息 2）准实时会话类业务，如PoC，Video Share,IMS提供服务的市场定位,降低成本,Add Your Titl
11、e,家庭 用户,集团 用户,Add Your Title,个人 用户,对个人客户大力发展移动业务，开发移动和固定融合的业务，满足个性化需求,主要提供基于宽带的多种应用，可以在其它运营商固网资源上开展虚拟运营 以提供业务为主，对新增和有条件的客户开展宽带接入服务,以ICT融合业务为主，大力发展宽带接入，针对客户的业务需求提供以应用为导向的业务和综合信息服务,IMS家庭业务应用,家庭业务应用主要包括通信、信息服务、娱乐、控制四个方面。,基础的通信类业务（如语音、视频等）可以通过IMS的应用服务器直接提供。 IMS为娱乐类、信息服务类业务提供基本通信能力，使得娱乐、信息类服务能与通信类业务更好的融合
12、。 IMS可以为控制类业务提供控制通道，使得控制信令可以抵达世界上每一个通信网络，每一个终端。,基于IMS的家庭业务评估,现阶段应用前景清晰、技术实现简单的业务 基础接入及通信业务 视频通信 多媒体彩铃彩像 现阶段有市场但技术实现困难的业务 市场调研表明，家庭安防、家电控制等业务用户兴趣程度较高 开展业务的瓶颈在于： 产业链过长，产业标准化工作难以开展 往IMS发送控制信令需要特定终端的支持 现阶段应用前景不明朗的业务 IPTV：电信、广电分营是电信运营商发展IPTV的致命短板 远程医疗：政府、医院、医生、病人、法律 网络游戏：已有产业链相当完善，电信运营商在产业链中的控制力较弱,信息服务业务
13、 信息推送 信息门户 视频广告 远程即时教育,基于IMS实现家庭业务的阶段性划分,阶段一,阶段三,阶段二,宽带接入 多媒体彩铃 视频通信 消息推送 信息门户 视频广告 远程教育（基于PC）,视频门禁 家庭视频监控 家庭安防 ,IPTV 网络游戏 家电控制 远程医疗 ,家庭信息终端是中国移动面向家庭信息服务市场的有形服务实体，家庭信息终端包括家庭信息机、TD家庭网关和无线固话。,家庭信息终端产品,集团IMS的解决方案概述,解决方案包括全IP接入和TDM/IP PBX接入解决方案,全IP接入：对于具有IP接入资源的集团用户，可为其提供 SIP话机，PSTN话机，以及PC客户端的多终端 接入 TDM
14、/IP PBX接入：利用企业现有TDM/IP PBX接入 IMS核心设备（CSCF和HSS），保留企业用户原有的PSTN话机,或SIP VOIP话机。定位于过渡方案，以后逐步以全IP接入方式替换PBX接入。,业务平台托管模式,业务平台非托管模式,以上两类方案均存在业务平台托管和非托管两种模式,IMS核心设备和业务平台部署于运营商侧 IMS核心设备（CSCF和HSS）提供路由，鉴权，计费，互通等功能；业务平台提供多媒体话音及数据业务能力。,方式一： IMS核心设备和业务平台部属于企业侧 方式二：业务平台部属于企业侧，不同企业用户共享利用CM-IMS核心设备,方案一：“全IP接入”业务平台托管模式
15、解决方案,MGCF /GMSC,2G/3G,企业宽带接入,CM-IMS核心设备（CSCF+HSS）,集团客户侧,移动侧,适用于具有宽带接入的中小型集团客户 网络部属：移动侧：部署IMS核心设备（包括CSCF和HSS网元）及业务平台。企业侧：部署MAS系统 业务提供：除原有MAS提供的移动信息化业务之外，还可提供话音类业务、宽带多媒体业务，以及融合业务。 终端支持：支持多类型终端接入，同时支持不同终端间的“共号码”,互通,方案二：“全IP接入” 业务平台非托管模式解决方案,IP 承载网络,互通,MGCF /GMSC,2G/3G,互通,集团客户侧,移动侧,适用范围：方式A用于大型集团客户；方式B用
16、于中大型集团客户 网络部属：方式A：IMS核心设备和MAS系统入驻企业，可以不需要在移动侧建设IMS核心设备；方式B：MAS系统入驻企业，需要在移动侧建设IMS核心设备（CSCF和HSS网元） 业务提供：在方案一提供业务的基础上，为客户提供API，可以开发定制化业务 终端支持：支持多类型终端接入,方案三：PBX接入方案（业务平台托管模式）,企业原有 PBX,. . . . . .,MGCF /GMSC,2G/3G,集团客户侧,移动侧,互通,适用范围：适用于具有PBX设备的中小型集团客户 网络部属：移动侧：部署IMS核心设备及业务平台。企业侧：部署MAS系统 业务提供：多媒体业务提供受限于企业支持的终端类型，可通过IMS业务平台提供话音，Centrex，会议电话，话务台等功能，同时结合MAS提供移动信息化业务 终端支持：支持企业
