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1、IMS/VoLTE介绍,Content,2,IMS介绍,VoLTE 介绍,1,基本网络架构,IMS,LTE,CS,Page 4,网络发展的驱动力,话音,多业务、多终端,挑战之二：如何支持多种接入网络？,挑战之一：如何支持多种业务？,固定运营商率先体会到了话音收入停滞增长甚至负增长 移动运营商也都陷入同质竞争的泥潭 因此从单纯话音到多业务运营是必然趋势,WiMAX、xDSL、FTTx、HSxPA等接入技术的迅猛发展要求运营商突破原来单一的接入手段,Page 5,IMS适应了网络架构的需求,Service Network,CABLE,CDMA,2G/3G,PSTN,Broad Band,WLAN,
2、WiMax,Access Network,Core Network,统一的核心网,业务多种多样 新业务开发快速，部署方便,移动固定融合 多种接入,基于IP,标准、开放、松耦合接口,业务之间可组合、调用 支持电信和互联网融合,Internet,电信业务,统一的会话控制 统一的用户数据中心 资源管理中心 与控制分离的媒体中心,需求,架构特点,Page 6,IMS和软交换一样控制和承载分离,软交换实现了复杂的信令、路由、媒体控制等功能 媒体网关只需实现媒体编解码等所谓承载相关功能 二者分离即控制和承载分离，其好处在于二者可以分布式组网，并可独立演进 这是网络简化和降低成本的关键一步 IMS网络里大量
3、使用了软交换的这一技术，如与现网互通的MGCF/MGW，提供媒体资源的MRFC/MRFP等等,Page 7,IMS将业务和路由进一步分离,IMS进一步实现路由功能和业务处理分离 业务的需求是不断变化和增加的 而路由功能即实现主叫方找到被叫方的功能是相对稳定的 所有电信类业务都需要实现路由功能，包括打电话、发短信、传真、多媒体推送等业务 因此将二者进一步分离可加速新业务的引入 业务采用标准化、开放、松耦合的SIP接口，同时业务之间容易组合和相互调用,SIP AS,HSS,CSCF,Page 8,IMS基于IP实现了接入无关,IMS采用完全基于IP的SIP信令 IMS接入网采用IP技术,实现了底层
4、接入的无关性 IMS用IP从技术上粘合了移动和固定，实现了FMC 因此IMS首次实现了融合核心网的目标 在融合核心网的基础上，才有可能实现融合的业务,SIP AS,HSS,CSCF,IP,IP,IP,无线,固定无线接入,固定宽带,Page 9,总结：IMS是更软的软交换,开放的网络构架体系 将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展 部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要自由组合各部分的功能产品来组建网络；部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通 分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务的提供。用户可以自行配
5、置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活。 基于分组的网络 IP技术“粘合”了不同接入网络,Page 10,IMS的定义,IMS ：IP Multimedia Subsystem (3GPP TS 23.002) The IM subsystem comprises all CN elements for provision of IP multimedia services comprising audio, video, text, chat, etc. and a combination of them delivered over
6、 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. 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、文本等多种媒体的组合 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
7、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,Page 11,理解IMS核心功能实体,HSS,互通,Cx/Dx(Diameter),P/I/S-CSCF,Application,ISC (SIP),Mr (SIP),MRS,MGCF,Mg (SIP),GSM/WCDMA,AC,BAS,PDSN,GGSN,MGW,PDF,Gq(Diameter),Core,CSCF (Call State Control Function) 最核心的网元，地位相当于软交换和MSC 其中S-CSCF负责路由、业务触发 P-CSCF负责接入 I-CS
8、CF负责与其它IMS网络互通 在小规模网络里三者一般合设 HSS（Home Subscription Server) 用户签约数据库，保存用户的签约属性 地位相当于移动网里的HLR MRS（Media Resource Server) 提供放音收号等媒体功能 PDF（Policy Decision Function) QoS策略管理 MGCF（Media Gateway Control Function) 提供SIP信令和ISUP信令转换 因此负责与现网信令面互通 MGW（Media Gateway) 提供IP承载和TDM承载转换 因此负责与现网承载面互通,S-CSCF: Serving Ca
9、ll State Control Function P-CSCF：Proxying-Call State Control Function I-CSCF：Interrogating Call State Control Function,Page 12,传统交换机软件,软交换,Media & Signalling Gateway,进一步理解IMS,Media Server,Call Admission,Border Control,Media Path,Telephony AS,Multimedia AS,Call Control,User Data,Page 13,IMS,Media & S
10、ignalling MGCF /MGW /SGW,进一步理解IMS,Media Server MRF,Call Admission UAAF/ CLF / P-CSCF,Call Control CSCF,Border Control IBCF,Media Path BGF,Telephony AS AS,Data HSS/ UPS,Multimedia AS AS,Page 14,注册和打电话流程示意,P-CSCF-A,P-CSCF-B,S-CSCF-A,S-CSCF-B,I-CSCF-B,I-CSCF-A,HSS-B,HSS-A,A的归属网络,A的拜访网络,B的拜访网络,B的归属网络, R
11、egister, Register, 分配S-CSCF, 鉴权数据, 401, 401, 401,Invite,Invite,Invite,Invite,Invite,Invite,183,183,183,183,183,183,183,IP媒体流,红色流程1-8是注册流程 其中终端负责发起注册 P-CSCF位于用户的拜访域，负责正确的把用户注册请求路由回其归属域 S-CSCF负责处理签权 HSS提供用户的签权数据,蓝色流程是一个简化的打电话流程 其中终端发起电话邀请 P-CSCF根据用户的注册时保存的路由把用户的业务请求路由回S-CSCF S-CSCF负责分析被叫路由，并正确的找到被叫,Pa
12、ge 15,跟PLMN/PSTN的互通,P-CSCF-A,S-CSCF-A,A的归属网络,A的拜访网络,Invite,Invite,Invite,媒体控制,MGCF,PLMN/PSTN,IM-MGW,信令通过MGCF转换 MGW提供IP承载到TDM承载的转换,媒体,Page 16,上一部分花了一定篇幅介绍了IMS的基础概念，重点是通过与现网的比较来理解IMS本质上还是电信核心网，在这一方面来说与交换机或软交换是类似的。,后面将介绍IMS相对于传统网络的比较优势。,Page 17,采用端到端的SIP信令，智能向业务侧和终端延伸,从网络到终端的端到端SIP信令 取消了交换机时代局间信令NNI和用户
13、侧信令UNI差异 智能下移到终端，保证了业务属性在网络侧和终端之间或终端和终端之间的传递，无需转换，方便业务开发 SIP信令的优势 基于Internet公开标准、是IETF工具包中的一个工具，并且已经被3GPP采用； 支持应用层的移动性，为客户提供稳定业务； 本身支持Fork、Presence特性，方便运营商扩展、部署新业务； 会话控制跟会话描述分离，可以容易的实现跟不同协议的结合。,Page 18,智能网 CAP/INAP 对CP/SP来说过于复杂，难以理解, 导致业务提供链过窄。 现网智能网协议一般都有厂家自己私有协议，没有真正开放 CAP/INAP 难以实施业务的嵌套。,IMS 采用跟H
14、TTP类似的SIP协议，拥有众多潜在的开发者。 三种类型的业务触发点: SIP-AS, OSA-SCS, IM_SSF AS之间完全采用标准接口，松耦合，可嵌套,Legacy network,RAN,SCP,MSC/ SSP,CAP/INAP,支持业务嵌套和复杂组合（相对于智能网）,智能网专家一般都会拷问，IMS开放业务的目标当初智能网也在宣扬，为什么最终在智能网并没有实现，在IMS就可能实现？,Page 19,支持互联网风格的用户标识,用户标识可以采用email地址格式： 容易记忆 方便与其它互联网业务集成 实现电话标识、email、个人主页、BLOG等统一标识 用户标识也可以同时保留原来基
15、于数字的方式 保证用户体验和习惯的继承性 方便与其它网络互通,小贴士：软交换也支持这一特性，都采用了ENUM技术来提供SIP URL和ISDN之间的转换,Page 20,所有业务都在归属网提供,小贴士：举一个例子，至今中国移动的神州行用户无法享受GPRS国际漫游，其中一个重要的技术原因是基于智能网的GPRS国际漫游要求支持CAMEL3，而国外的GPRS网络基本都不支持,固定电话没有移动性,模拟电话实现了终端的移动性,2G实现了业务的移动性,体验的移动性,唯有IMS,用户对移动性的不断追求,首次实现了用户体验的移动性 用户通过不同终端和接入网络享受一致的业务体验 用户在任何地方甚至出差到国外也享
16、受在签约地一致的业务体验 一致的业务体验不仅包括基本业务还包括业务的所有属性 为什么原来移动网无法实现？ 2G网络都是在漫游地触发业务 用户的体验因此受限于漫游地的网络能力 最大的不同是IMS采用了IP承载和SIP信令，漫游地只需提供接入，无需业务触发,Page 21,总结：IMS的技术特点,智能延伸到业务侧和终端侧，简化了网络，有利于新业务发放和部署 业务服务器之间松耦合、标准、开放的接口有利于业务之间的组合和调用 引入了互联网风格的URL标识，有利于实现与WEB业务的融合 归属网提供业务实现了体验层面的移动性,Page 22,大家最关注的首先是IMS到底能够提供什么样的新业务？,Page 23,彩色固网：开辟后向价值链,Multimedia Caller
