1、讲师：唐志会IMS标识及用户配置IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page 1序言l业界公认IMS是下一代的核心网。IMS自在3GPP R5提出来，以其支持移动固定多种接入、开放灵活的业务架构，已经被欧洲固定标准组织TISPAN、国际电联ITU-T等接纳，成为核心网的唯一标准。l国外领先运营商FT、BT、DT、KPN、Verizon等均在2006-2007年宣布其网络转型计划，并且在核心网不约而同的都选择了IMS。l中国移动、中国电信、中国联通、中国网通也都一直在跟踪IMS进展和相关试验。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page 2IMS将业务和路由进一步分离lIMS实现了路由功能和业务处理分离实现
2、了路由功能和业务处理分离l业务的需求是不断变化和增加的业务的需求是不断变化和增加的l而路由功能即实现主叫方找到被叫方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功能是相对稳定的l所有电信类业务都需要实现路由功能，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、多媒体推包括打电话、发短信、传真、多媒体推送等业务送等业务l因此将二者进一步分离可加速新业务的因此将二者进一步分离可加速新业务的引入引入l业务采用标准化、开放、松耦合的业务采用标准化、开放、松耦合的SIP接接口，同时业务之间容易组合和相互调用口，同时业务之间容易组合和相互调用SIP ASHSSCSCFIP多媒体子系统
3、讲师：唐志会Page 3IMS基于IP实现了接入无关lIMS采用完全基于采用完全基于IP的的SIP信令信令lIMS接入网采用接入网采用IP技术技术,实现了底层接实现了底层接入的无关性入的无关性lIMS用用IP从技术上粘合了移动和固定，从技术上粘合了移动和固定，实现了实现了FMCl因此因此IMS首次实现了融合核心网的目首次实现了融合核心网的目标标l在融合核心网的基础上，才有可能实在融合核心网的基础上，才有可能实现融合的业务现融合的业务SIP ASHSSCSCFUMTS/GPRSACWLAN/WiMAXBRASLAN/XDSLIPIPIP无线固定无线接入固定宽带IP多媒体子系统 讲师：唐志会Pag
4、e 4IMS是更软的软交换业务路由承载业务路由承载业务路由承载软交换IMS传统交换机l 开放的网络构架体系开放的网络构架体系l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展l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l分离的目标
5、是使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自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。活。l基于分组的网络基于分组的网络lIP技术技术“粘合粘合”了不同接入网络了不同接入网络IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page 5IMS的定义The IM subsystem comprises all CN elements for provision of IP m
6、ultimedia services comprising audio, video, text, chat, etc. and a combination of them delivered over 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 = 基于基于IP的传输的传输
7、基于基于IP的会话控制的会话控制 基于基于IP的业务实现的业务实现Multimedia = 语音、视频、图片、文本等多种媒体的组合语音、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最大程度重用现有网络系统 无线网络把无线网络把PS/GPRS网络作为承载网络网络作为承载网络 固定网络把基于固定接入固定网络把基于固定接入IP系统作为承载网络系统作为承载网络IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page 6理解IM
8、S核心功能实体PLMNH.323PSTNHSS互通Cx/Dx(Diameter)P/I/S-CSCFApplicationISC (SIP)Mr (SIP)MRSMGCFMg (SIP)GSM/WCDMAxDSL/LANCDMAWiMAX/WiFiACBASPDSNGGSNMGWPDFGq(Diameter)Corel CSCF (Call State Control Function)l最核心的网元，最核心的网元，l其中其中S-CSCF负责路由、业务触发负责路由、业务触发lP-CSCF负责接入负责接入lI-CSCF负责与其它负责与其它IMS网络互通网络互通l在小规模网络里三者一般合设在小规模
9、网络里三者一般合设lHSS（Home Subscription Server)l用户签约数据库，保存用户的签约属性用户签约数据库，保存用户的签约属性l地位相当于移动网里的地位相当于移动网里的HLRlPCRF（Policy Decision Function)lQoS策略管理策略管理lMGCF（Media Gateway Control Function)l提供提供SIP信令和信令和ISUP信令转换信令转换l因此负责与现网信令面互通因此负责与现网信令面互通lMGW（Media Gateway)l提供提供IP承载和承载和TDM承载转换承载转换l因此负责与现网承载面互通因此负责与现网承载面互通S-C
10、SCF: Serving Call State Control FunctionP-CSCF：Proxying-Call State Control FunctionI-CSCF：Interrogating Call State Control FunctionIP多媒体子系统 讲师：唐志会Page 7IMS Media & Signalling MGCF /MGW进一步理解IMS Media ServerMRFCall AdmissionP-CSCFCall ControlCSCF Border ControlIBCF Media PathBGFTelephony ASASDataHSS/
11、UPSMultimedia ASASDiameterSIPSIPSIPSIPSIPH.248H.248SIPSIPCOPSSS7H.248IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page 8支持互联网风格的用户标识l 用户标识可以采用用户标识可以采用email地址格式：地址格式：l容易记忆容易记忆l方便与其它互联网业务集成方便与其它互联网业务集成l实现电话标识、实现电话标识、email、个人主页、个人主页、BLOG等统一标识等统一标识l用户标识也可以同时保留原来基于数字的方式用户标识也可以同时保留原来基于数字的方式l保证用户体验和习惯的继承性保证用户体验和习惯的继承性l方便与其它网络互通方便与其它网络互
12、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IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page 9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唯有IMS用户对移动性的不断追求用户对移动性的不断追求l首次实现了用户体验的移动性首次实现了用户体验的移动性l用户通过不同终端和接入网络享受用户通过不同终端和接入网络享受一致的业务体验一
13、致的业务体验l用户在任何地方甚至出差到国外也用户在任何地方甚至出差到国外也享受在签约地一致的业务体验享受在签约地一致的业务体验l一致的业务体验不仅包括基本业务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还包括业务的所有属性l为什么原来移动网无法实现？为什么原来移动网无法实现？l2G网络都是在漫游地触发业务网络都是在漫游地触发业务l用户的体验因此受限于漫游地的网用户的体验因此受限于漫游地的网络能力络能力l最大的不同是最大的不同是IMS采用了采用了IP承载和承载和SIP信令，漫游地只需提供接入，信令，漫游地只需提供接入，无需业务触发无需业务触发IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page10目 录
14、1. 用户标识用户标识2. 用户配置IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page11目 录1. 对用户的标识对用户的标识p1.1 私有用户身份私有用户身份p1.2 公共用户身份IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page12私有用户身份l私有用户身份是一个由归属网络运营商定义的具有唯一性的全球身份，可用在归属网络中从网络的角度惟一地标识用户。l它的主要是用于认证的目的，但使用私有用户身份用来实现计费和管理的目的也是可以的。lIMS体系对私有用户身份提出了下列要求： 私有用户身份采用RFC2486所定义的网络接入标识符（NAI)的形式 。 私有用户身份会被包含在所有从UE发往归属网络的注册请求中。 私有用户
15、身份仅在用户的注册期间被认证（包括重注册和注册解除。 S-CSCF需要从注册中和未注册的终结中获取并存储私有用户身份。 私有用户身份不会被用于SIP消息的路由转发。 私有用户身份被永久地分配给用户，并安全的存储在ISIM应用中。私有用户身份在用户与归属网络间的订购关系存在期间内是有效的。 无法修改私有用户身份。 HSS需要存储私有用户身分。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page13公共用户身份l有于请求与其它用户通信时所用的身份，叫公共有户身份。l公共用户身份可以被公布。lIMS体系对公共用户身份提出了下列要求： 公共用户身份采用SIP统一资源标识符（URI：)或者电话统一资源定位符（tel
16、URL：+358501234567)的格式。 ISIM应用中要安全地存储至少一个公共用户身份。 在发起会话之前，公共用户身份需要先被注册。 通过一个UE请求可以一次注册多个公共用户身份。 在注册过程中，网络不会对公共用户身份进行认证。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page14导出的公共用户身份和私有用户身份l当IMS网络部署时，市场上会有大量不能支持ISIM应用的UE，因此需要开发一种没有ISIM也可以接入IMS网络的机制。l在这种模型中，私有用户身份、公共用户身份和归属域名都从国际移动用户标识符（IMSI)中导出。l这个机制非常适合具有通用用户身份模块（USIM)应用的UE。IP多媒体子系统
17、 讲师：唐志会Page15导出的私有用户身份l由IMSI导出的私有用户身份是根据下列步骤构建的： 私有用户身份的用户部分由IMSI的整串数字所构成。 私有用户身份的域部分由IMSI的MCC和MNC值所组成，并且有一个预定义的域名，如： IMSI.3gppnetwork.org。l这三个部分组合在一起，并且按照下列顺序用圆点隔离： 移动网络代码（MNC,移动网络的惟一标识）; 移动国家代码（MCC，移动用户所属国家的惟一标识代码）; 预先定义的域名。 例如：使用的IMSI: 234150999999999; 则其中：MCC: 234 MNC: 15 私有用户身份为：234150999999999
18、234.15.IMSI.3gppnetwork.org IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page16导出的临时公共用户身份l如果没有ISIM应用来保存公共用户身份，就要基于IMSI来导出一个临时公共用户身份： 临时公共用户身份采用SIP URI的形式。 用户部分和域部分都是使用与私有用户身份类似的方法导出的。l这根据前面给出的例子，相应的临时公共用户身份就是：234150999999999234.15.IMSI.3gppnetwork.org IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page17导出的临时公共用户身份lIMS体系对临时公共用户身份提出了下列要求： 对于IMS的非注册过程，设置临时公共用户身
19、份为“被禁止”，这样它就无法用于通信。 临时公共用户身份只能用于在注册期间获取隐性注册的公共用户身份。 在其它SIP消息和随后的注册过程中，隐性注册的公共用户身将被用于会话处理。 在初始注册之后，只有UE使用隐性注册的公共用户身份。 只有CSCF和HSS节点可以获得临时公共用户身份。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page18公共用户身份和私有用户身份之间的关系l用户Joe有惟一的一个移动终端，既用于商业上的来往，也用于个人生活的联系。l为了处理与工作相关的事务，他有两个公共用户身份： SIP: 。 tel: +358501234567l而下班以后，则使用另外两个公共用户身份来管理其个人生活：
20、SIP: 。 tel: +358503334444。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page19公共用户身份和私有用户身份之间的关系lJoe的有户数据和与服务相关的数据保存在两套不同的服务配置中。l一个服务配置包含与他的工作身份相关的信息，在需要时从HSS下载到S-CSCF。l另外一个服务配置包含他的个人生活的身份信息，在需要时也会从HSS下载到S-CSCF。l下图显示了joe的私有有户身份、公共用户身份和服务配置是如何被联系在一起的：IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page20IP多媒体服务身份模块lUICC中可以有一个或多个应用，例如通用用户身份模块（USIM)和ISIM。l当一个用户从运营商
21、获得IMS订购时，ISIM将存储如下数据： 用户的私有用户身份 用户的一个或多个公共用户身份 归属网络的入口名称或归属网络的域名 管理数据 P-CSCF的地址。当接入技术不支持动态P-CSCF发现时，可用该地址。 接入准则参考。它所存储的信息被用来检验用户的个人标识符号码是否被允许访问特定的应用。 安全密钥IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page21IP多媒体服务身份模块l当一个用户注册时，需要提供ISIM中大部分数据。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page22通用用户身份模块l通用用户身份模块（USIM）是接入分组交换域GPRS所必需的，用于惟一的识别特定用有。lUSIM包含下列数据： 用于接
22、入PS域的安全参数 IMSI 允许的接入点名称列表 与MMS相关的信息IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page23在多个终端间共享单个用户身份lIMS允许用户通过多个UE来注册同一个公共用户身份。l不同的注册可通过私有用户身份和所使用的IP地址加以区分。l下图中的用户拥有两个UE，一个用于视频会话，另一个用于聊天和游戏。l当有人呼叫该用户Joe时，如果请求中没有包含具体去往哪个设备的信息时，则由他的S-CSCF首先决定到底联系哪个UE。l该决策可基于注册阶段给定的优先级别来完成。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page24目 录1. 用户标识2. 用户配置用户配置IP多媒体子系统 讲师：唐志会Pa
23、ge25概述l当用户从运营商处得到一个IMS订购关系时，运营商需要给他分配一个用户配置。l用户配置是用户特定信息的集合，它永久存储在HSS中。l用户配置至少包含一个私有用户身份和单个服务配置。l单个IMS订购关系可能包含多个服务配置，这就允许对不同公共用户身份给予不同的处理。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page26概述l用户配置通过两种用户数据处理操作从HSS传送到所分配的S-CSCF上，即服务器分配应答（SAA）和推送配置请求（PPR）。l服务配置进一步分成以下四部分。 公共标识 核心网业务授权 初始过滤规则 共享的初始过滤规则集合IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page27公共标识l公共标
24、识可以是公共用户身份，也可以是公共服务身份。l每个公共用户身份包含一个相关的禁止指示和可选的显示名称。l若禁止指示被设置，则S-CSCF将阻止该公共身份用在除注册和重注册以外的其它任何IMS通信中。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page28核心网服务授权l服务授权定义有两种不同的能力，即媒体策略和IMS通信服务标识策略。l媒体策略信息包含一个整数，用于标识在S-CSCF上的一个订阅的媒体配置。l该信息允许运营商在其IMS网络中定义不同的用户配置，他们可以定义不同的客户等级，如金、银、铜牌客户。l在HSS和S-CSCF间仅传送整数值，可以节省HSS内的存储空间。lS-CSCF需要拥有一个包含该整
25、数值与所订购的媒体配置之间的映射关系的静态数据库。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page29核心网服务授权lIMS通信服务标识策略包含一个服务标识符列表，用来标识哪个IMS通信服务用户可以被授权使用。l基于所使用的列表，S-CSCF强制要求在SIP信令中使用这些标识符。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page30初始过滤规则l当用户获得一个IMS订购关系，且订购关系包含一些增值服务，而运营商愿意将AS用作其IMS基础设施的一部分时，就需要创建服务专用的数据。l服务专用数据被表示成了初始过滤规则。l初始过滤规则用来描述到来的SIP消息何时被进一步路由到一个特定的应用服务器。l初始过滤规则由0个或1
26、个触发点实例以及一个应用服务器实例组成。l服务配置内的每个初始过滤规则在S-CSCF中都有一个惟一的优先级。当分配了多个初始过滤规则时，S-CSCF按数值顺序对其进行评估。 触发点：描述应该检查的条件，以发现所指示的应用服务器 是否应该被联系。 应用服务器：当触发点被匹配时应该联系的应用服务器。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page31初始过滤规则l当构建初始过滤规则时，需要考滤这些问题： 触发点是什么？ 当触发点被匹配时，正确的AS是什么？ 各初始过滤规则的优先级是什么？ 如果应用服务器没有应答，应该怎么做？IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page32初始过滤规则l触发点用来决定是否去联系应用
27、服务器，它包含一个到多个的服务点触发器实例： 请求URI：标识该请求所指向的资源 SIP方法：表示该请求的类型（如INVITE或MESSAGE） SIP消息头：包含与该请求相关的信息（如FROM消息头） 会话情形：有三个可能的值，即起始、终止、终止未注册 会话描术：定义针对SIP方法体内的任何SDP字段的服务点触 发器IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page33初始过滤规则l运营商可以构建初始过滤规则，比如用来处理未注册的用户。l当用户没有注册时，可以设置初始过滤规则将到来的会话路由到语音信箱服务器（SIP: )。l要实现这个目的，必须设置 一个SIP方法及一个会话情形来匹配这个会话。l如果不能
28、与语音信箱服务器联系上，则缺省的处理就是终止该会话。IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page34AS的选择lS-CSCF自已根据以下步骤来评估初始过滤准则： 1、检查公共用户身份是否被禁止，如果不是，则继续 2、检查该请求是一个起始请求，还是一个终止请求。 3、为会话情形选择初始过滤规则 4、 通过将该请求的公共用户身份与服务配置相比较，检查该请求是否与该用户的最高优先级的初始过滤规则相匹配。l若该请求与初始过滤规则匹配，则S-CSCF将请求转发给相应的AS。l若该请求不能与最高优先级的初始过滤规则相匹配，则检查它是否与下一个优先级的过滤规则相匹配，直至匹配上一个为止。l若不再有（或没有）初始过
29、滤规则，则S-CSCF基于路由决策对该请求进行转发。 IP多媒体子系统 讲师：唐志会Page35AS的行为l在收到请求后，AS开始实际的服务，为了开展该服务，AS可在多种不同的模式下工作： 1、终止UE：这种模式下，AS充当了UE。 2、重定向服务器：该模式可用于将发起者重定向到某个特定的WEB页面 3、SIP代理：AS对请求进行处理，然后将请求代理回S-CSCF。AS可能根据代理规则，对包含在SIP请求中的消息头内容进行添加、删除或修改。 4、 第三方呼叫控制/背靠背UA：AS在一个不同的SIP对话中产生一个新的SIP请求，并发送到S-CSCF。 5、AS还能充当一个起始UA。当应用充当起始UA时，它能向用户发送请求。
