框架协议和基本业务流程课件.ppt

IMS框架和基本流程介绍,,,3G技术演进路线 网络架构 SIP和SDP协议 业务流程 编号与HSS,提 纲,,,3G技术演进路线 网络结构 SIP和SDP协议 业务流程 编号与HSS,提 纲,3G技术演进路线,R99 1） Iu 口使用ATM作为承载 2）控制面和用户面分离 3）TC单元从BSS侧移至CN侧实现AMR至G.711的转换） 4）GSM/GPRS向3G的平稳过渡 R4 1）实现承载和控制分离（MSC Server和MGW） 2）Iu口可以承载在ATM或IP上 R5 1）无线技术引入HSDPA（高速下行分组接入） 2）在CS、PS域的基础上叠加一个IMS（CSCF和MGCF、HSS） 3）RAN,CN全IP化 R6 1）网络架构没有变化 2）增加新的功能特性，增强已有功能特性,3GPP Evolution – GSM to R6,,,3G向全IP的演进,,,,,,,MGW,MGW,CS,,GGSN,SGSN,PS,MSC server,GMSC server,,,,,MGCF,CSCF,IMS,R99,R4,R5,核心网基于演进的GSM和GPRS网络,电路域控制和承载分离,核心网和无线接入网均采用IP传输,,3G向全IP的演进符合下一代网络的发展趋势,,,,MGW,MGW,CS,,GGSN,SGSN,PS,MSC server,GMSC server,3G R99系统基本结构,CS域,TD-SCDMA无线接入,3G R4系统基本结构,CS域,MGW,Internet,3G R5系统基本结构,,,3G技术演进路线 网络结构 SIP和Diameter协议 业务流程 编号与HSS,提 纲,3GPP R5 IMS网络架构,,3GPP IMS相关规范,,Stage 1 22.228: IP multimedia subsystem; Stage 1 Stage 2 23.228: IP Multimedia Subsystem (IMS); Stage 2 24.229: IP Multimedia Call Control Protocol based on SIP and SDP; Stage 3 29.228: IP Multimedia (IM) Subsystem Cx Interface; Signalling flows and message contents 29.229: Cx Interface based on the Diameter protocol; Protocol details 其他 CAMEL：23.278、29.278 安全：33.203、33.210 计费：32.200、32.225 Qos/SBLP： 23.207, 29.207, 29.208 其他：TS 23.218, 29.229, 29.328, 29.329,采用SIP作为业务控制协议采有Diameter作为AAA协议归属控制接入独立性业务、控制、承载层的解耦合增强计费功能：Online/Offline计费,IMS 特点,IMS全业务解决方案示意图,关键网元P-CSCF,,在UE获得IMS服务时，P-CSCF是第一个联系节 点。

用户通过 “本地CSCF Discovery” 流程来得到 P-CSCF的地址P-CSCF主要完成： 1SIP信令路由 2离线计费 3QoS管理 4SIP信令压缩,P-CSCF(Proxy-CSCF，代理CSCF),P-CSCF通常和GGSN (GPRS网关支持节点)在一起，是IMS终端(UE)接入IMS网络的入口点Mg接口用于S-CSCF与MGCF之间通信，采用SIP协议 P-CSCFP-CSCF的作用就像一个代理服务器，它把收到的请求和服务进行处理或转发P-CSCF主要功能包括：把UE发送的SIP消息的REGISTER(注册)请求前转给I-CSCF；将从UE收到的SIP非注册请求和响应前转给SIP服务器S-CSCF；提供SIP信令的应用完整性和机密性保护；可以执行SIP消息压缩与解压缩,P-CSCF接口,关键网元S-CSCF,,S-CSCF执行会话控制功能 主要完成： 1用户注册和注销会话控制 3业务触发 4离线和计费,I-CSCF(Interrogating-CSCF，查询CSCF),基于来自HSS的接收能力集为一个发起SIP注册请求的用户(UE)或者未注册的特定用户分配一个S-CSCF； 在对会话相关和会话无关的处理中，将从其他网络来的SIP请求路由到S-CSCF； 使用I-CSCF的THIG功能来对外隐藏配置、容量和网络拓扑。

I-CSCF接口,S-CSCF(Serving-CSCF，服务CSCF),按照RFC 3261的定义，充当注册服务器处理注册请求； 通过IMS认证和密钥协商AKA机制来认证用户； 处理会话相关和会话无关的消息流； 使用ENUM服务器将E.164数字翻译成SIP URI； 产生CDR(呼叫细节记录)，发送计费相关的信息给CCF；,S-CSCF接口,关键网元MGCF/MGW,,MGCF完成和CS/PSTN网络互通功能完成： 1SIP信令和TUP/ISUP/BICC信令的转换 2和MGW交互，完成媒体资源控制功能离线计费,MGCF-媒体网关控制功能,MGCF的基本功能包括： 实现IMS与PSTN或电路域CS的控制面交互，支持IMS的SIP协议与PSTN或电路域ISUP/BICC的交互及会话互通 通过控制IM-MGW完成PSTN或电路域承载于IMS域用户面RTP的实时转换，以及必要的编解码转换 对来自PSTN/CS网络指向IMS用户的呼叫进行号码分析，选择合适的CSCF 生成计费相关的信息并送往CCFMGCF接口与协议,Mj接口用于BGCF与MGCF之间通信，采用SIP协议或者翻译后的ISUP、BICC协议。

Mg接口用于S-CSCF与MGCF之间通信，采用SIP协议 Mn接口用于MGCF与IM-MGW之间通信，采用H.248协议关键网元MRFC/MRFP,,MRFC/MRFP主要完成IMS域媒体资源功能提 供如媒体转换、放音、会议资源等功能此外， MRFC支持理离线和计费功能媒体资源功能控制部分(MRFC),MRFC(Multimedia Resource Function Controller，媒体资源功能控制),控制Mb接口点的承载；,接收来自AS或S-CSCF的SIP控制命令并控制MRFP上的媒体资源,控制MRFP中的媒体资源，包括输入媒体流的混合(如多媒体 会 议)、媒体流接收的处理 等媒体资源功能处理部分(MRFP),MRFP(Multimedia Resource Function Proccessor，媒体资源功能处理)位于IMS承载面(媒体平面)，在归属网络中它根据MRFC的控制提供媒体相关的服务，包括多方会议、语音提示、铃声、语音识别、语音合成等在MRFC的控制下进行媒体流及特殊资源的控制；,对外部提供RTP/IP的媒体流连接和相关资源；,支持多方媒体流的混合的功能(如多媒体会议)；,支持媒体流的处理的功能(如音频的编解码转换、媒体分析)。

关键网元HSS,,HSS是对传统HLR的增强CS/PS域采用MAP进 行通信，IMS采用Daimeter进行通信HSS接口(Home Subscriber Server）,移动性管理(Mobility Management),支持呼叫和会话建立(Call Session Establishment Support),支持业务定制(Service Provisioning Support),SLF接口 (Subscription Locator Function),SLF作为一种地址解析机制,CSCF和AS可通过输入用户地址查询SLF来找到存储相应用户信息的HSS,三种业务提供相关的功能实体AS,AS实体介绍,应用服务器(AS，Application Server)是一个提供增值多媒体业务的SIP实体处理和影响从IMS发来的SIP会话的能力；,发起SIP请求的能力；,发送计费信息给CCF和OCS的能力当前IMS中的三种应用服务器AS(Application Service),SIP应用服务器(SIP AS),IP多媒体业务转换功能(IM-SSF),OSA业务能力服务器(OSA-SCS),,,WCDMA技术演进路线 网络结构 SIP和SDP协议 业务流程 编号与HSS,提 纲,35,,什么是SIP?,,,Session Initiation Protocol -会话发起协议是IETF制定的多媒体通信协议，它是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层协议，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方的多媒体会话,36,SIP消息基本模式,采用Client/Server和HTTP协议模型请求和响应构成一个事务，事务之间相互独立，一个完整的呼叫包含多个事务； 消息中可携带任意类型的消息体。

SIP网络结构,,,,,Redirect Server,,Location Server,Registrar Server,,User Agent,,,,,Proxy Server,Gateway,PSTN/CS,,SIP 网络成员,Proxy Server,代理服务器,SIP,位置服务器,重定向服务器,注册理服务器,网关,SIP-I/T,SIP网络实体,用户代理（User Agent）：代表一个终端系统，由于SIP基于Client-Server架构，UA包括两种类型实体：UAC（User Agent Client），用于产生请求;UAS（User Agent Server）基于UAC发出的请求，产生相应的响应 PROXY:为其它的客户机代理，进行SIP消息的转接和转发的功能消息机制与UAC和UAS相似对收到的请求消息进行翻译和处理后，传递给其他的服务器 REDIRECT SERVER:接收SIP请求，把请求中的原地址映射为零个或多个地址，返回给客户机，客户机根据此地址重新发送请求 REGISTAR:登记服务器只接收用户代理客户机发送的登记请求由于登记服务器通常不是独立存在的，在划分SIP网络服务器时并没有将它作为单独的一类。

登记服务器通常和代理服务器或重定向服务器处于同一物理实体中 LOCATION SERVER:代理服务器或重定向服务器从位置服务器获取被叫当前可能的位置信息位置服务器可以在物理上与SIP网络服务器处于同一位置，也可以是单独配置的网络服务器访问位置服务器的方式（可选用LDAP，轻型目录访问协议）并不属于SIP协议的范畴，位置服务器不能算是一种SIP服务器,SIP功能特点,用户定位（User location）：确定用于通讯的终端系统； 用户可用性（User availability）：确定被叫方是否空闲及是否愿意进行通讯； 用户能力（User capabilities）：确定使用的媒体和媒体参数； 会话建立（Session setup）：邀请和提示被叫，在主被叫之间传递呼叫参数； 会话管理（Session management）：包括会话转移和终结会话、修改会话参数、调用业务等40,SIP 消息 – 方法和响应,SIP 请求消息: INVITE – 通过邀请用户参与来发起一次呼叫. ACK - 请求用于证实UAC已收到对于INVITE请求的最终响应，和INVITE消息配套使用. BYE - USER AGENT用此方法指示释放呼叫. CANCEL -该方法用于取消一个尚未完成的请求，对于已完成的请求则无影响. REGISTER – 客户使用该方法在服务器上登记列于To字段中的地址. OPTIONS – 用于询问服务其能力. INFO – 用于承载带外信息,如DTMF信息.,SIP 响应消息: 1xx -正在处理的信息. 2xx -成功. 3xx -重定向. 4xx - Client错误. 5xx - Server错误. 6xx - Global错误.,。