1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI Confidential Security Level: April , 2005IMS 快快入門快快入門 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 3l 最初只能提供單一的話音業(yè)務(wù)最初只能提供單一的話音業(yè)務(wù)：就是簡(jiǎn)單的打個(gè)電話。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)做為一個(gè)整體才能提供通話業(yè)務(wù)，并沒(méi)有一個(gè)獨(dú)立的“業(yè)務(wù)層”的概念。l 新業(yè)務(wù)新業(yè)務(wù)/補(bǔ)充業(yè)務(wù)的出現(xiàn)補(bǔ)充業(yè)務(wù)的出現(xiàn)：包括

2、縮位撥號(hào)、呼叫轉(zhuǎn)移、呼出限制等等，直接在交換機(jī)的軟件中實(shí)現(xiàn)，電信網(wǎng)絡(luò)中仍然沒(méi)有一個(gè)獨(dú)立的“業(yè)務(wù)層”。l 智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)：主要有大家熟知的200業(yè)務(wù)，移動(dòng)的預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)等等。智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式是在網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立出一個(gè)業(yè)務(wù)層，由業(yè)務(wù)層指揮交換機(jī)對(duì)呼叫進(jìn)行處理。至此，我們討論的所有業(yè)務(wù)都是和話音相關(guān)的，（傳統(tǒng)的）話音業(yè)務(wù)是通過(guò)電路交換實(shí)現(xiàn)的，即都是CS域（電路交換域）域中的業(yè)務(wù)。l 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)：隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，通訊網(wǎng)絡(luò)除能承載CS域的話音外，還能為各種智能終端（如PC、手機(jī)、PDA等）提供接入到IP網(wǎng)絡(luò)（Internet或Intranet）的服務(wù)，并且運(yùn)營(yíng)商也開始

3、介入部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的部署和運(yùn)營(yíng)。IP網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是一種包交換網(wǎng)絡(luò)，因此，運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中提供IP網(wǎng)絡(luò)接入以及相關(guān)后繼處理的部分就叫PS域（包交換域）。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 4l數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：幾乎沒(méi)有人會(huì)專門給數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下一個(gè)定義，但我們不妨認(rèn)為由IP網(wǎng)絡(luò)承載的應(yīng)用和服務(wù)就是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；或者從使用者的角度看，話音業(yè)務(wù)是以通話為目的的業(yè)務(wù)，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則是以信息交換為目的。通話也是一種特殊的信息交換，因此廣義的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中也包含由IP承載的話音業(yè)務(wù)（即VoIP）。l數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展演進(jìn)： 起源于Internet。 接入方式越來(lái)越多樣化

4、：從最初的專線接入、撥號(hào)接入到寬帶接入和移動(dòng)接入。 終端從PC到各種手持智能終端。 骨干網(wǎng)帶寬和接入帶寬不斷提高：骨干網(wǎng)帶寬從最初的幾十兆到千兆，接入帶寬從早期的32K、56KModem到WLAN的10M甚至更高。 業(yè)務(wù)種類越層出不窮：從最初的收發(fā)Email、網(wǎng)頁(yè)瀏覽到電子商務(wù)、各種娛樂(lè)類應(yīng)用以及網(wǎng)上聊天等。話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)比網(wǎng)絡(luò)和路由QoS業(yè)務(wù)提供業(yè)務(wù)種類終端話音業(yè)務(wù)PSTN/PLMN：一路話音采用固定的時(shí)隙和中繼傳輸有保證運(yùn)營(yíng)商較單一傻終端，業(yè)務(wù)邏輯全部在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)，終端只是簡(jiǎn)單的輸入輸出設(shè)備數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)IP網(wǎng)：一個(gè)連接中有多個(gè)數(shù)據(jù)包，不同的包可能通過(guò)不同的路徑傳輸無(wú)保證，盡力而為運(yùn)營(yíng)商和

5、SP（業(yè)務(wù)提供商）異常豐富智能終端，一部分業(yè)務(wù)邏輯可以在終端上實(shí)現(xiàn)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 5WLANCellularPSTNVPNPCPC和服務(wù)器移動(dòng)終端PDA、膝上電腦l通訊網(wǎng)絡(luò)是一種分層的結(jié)構(gòu)。對(duì)我們今天要研究的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，必須要具備以下的網(wǎng)絡(luò)層次或?qū)嶓w： 終端：終端是用戶和業(yè)務(wù)交互的場(chǎng)所（人機(jī)界面）。終端直接影響用戶體驗(yàn)；對(duì)移動(dòng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，終端有可能成為影響用戶體驗(yàn)的最后瓶頸。 接入網(wǎng)絡(luò)：用戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的必經(jīng)通道，一般情況下都由電信業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商提供接入服務(wù)，但也有例外的情形，如長(zhǎng)城寬帶。 Internet

6、/Intranet：由路由器和Switch將各種計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)的IP網(wǎng)絡(luò)；Intranet特指屬于一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的IP網(wǎng)絡(luò)，圖中未畫出。 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)/應(yīng)用服務(wù)器：Internet或Intranet上的一個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)，里面運(yùn)行有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用程序（包含所謂的“業(yè)務(wù)邏輯”）。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)器也可以簡(jiǎn)稱為應(yīng)用服務(wù)器。R R R RR R R RR R R RxDSL，LANGPRS，CDMA-1X, 3G專線，Tunnel應(yīng)用/ Internet接入網(wǎng)絡(luò)終端PSTN：公共交換電話網(wǎng)，就是傳統(tǒng)的固定電話網(wǎng)絡(luò)，譬如中國(guó)電信的電話網(wǎng)絡(luò)；VPN：虛擬專用網(wǎng)，一般為一個(gè)企業(yè)或組織向電信部門申請(qǐng)的一個(gè)邏輯上的專用

7、網(wǎng)絡(luò)，就象自己的私網(wǎng)一樣；Cellular：蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，GSM，CDMA和WCDMA都是蜂窩網(wǎng)絡(luò)；WLAN：無(wú)線局域網(wǎng)。R R R RR R R RInternetHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 6不管通訊如何發(fā)展，我們始終看到通訊的本質(zhì)是通訊各方之間所進(jìn)行的信息交換，信息能夠交換的基本問(wèn)題就是要解決信息如何到達(dá)對(duì)方的問(wèn)題即路由問(wèn)題。l 在傳統(tǒng)的電話交換網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)中保存有區(qū)號(hào)/局號(hào)和出中繼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并能將一路話音插入到固定的時(shí)隙中以進(jìn)行交換/路由。l 在IP網(wǎng)絡(luò)中，路由器根據(jù)路由協(xié)議能夠動(dòng)態(tài)生

8、成路由表，并能依據(jù)消息包中的IP地址將信息包發(fā)送到接收方的網(wǎng)絡(luò)。l 在IP網(wǎng)絡(luò)中，還有另一種路由方式，即根據(jù)域名來(lái)尋址，這時(shí)就需要先將域名翻譯成IP地址，DNS等可以完成這種翻譯。翻譯可以認(rèn)為是路由能力的一種延伸。之所以說(shuō)這些，是因?yàn)楹竺嫖覀儗⒖吹?，SIP和IMS在根本上，都是為了解決特定情況下的路由問(wèn)題的。路由問(wèn)題解決了，終端不再只是一個(gè)計(jì)算器，各種應(yīng)用也就自然產(chǎn)生了你可能已經(jīng)開始躍躍欲試了。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 7HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidenti

9、al Page 8根據(jù)上一個(gè)小節(jié)中的分析，我們知道：在IP網(wǎng)絡(luò)中，路由器能夠依據(jù)消息包中的IP地址將信息包發(fā)送到接收方。但如果通訊地址不是IP地址，則需要先進(jìn)行一種轉(zhuǎn)換。這是因?yàn)?，在很多情形下，IP地址并不適宜做為對(duì)端的通訊地址，首先太難記，并且重新上網(wǎng)或漫游到異地后有可能會(huì)變化。因此，我們需要另外一種固定且好記的通訊地址，（SIP協(xié)議）已經(jīng)規(guī)定這種好記且固定的地址跟Email地址很類似，形如：SIP: 叫做 SIP URI 或者TEL:叫做 Tel URI然而，固定且好記的地址字并不能被IP網(wǎng)絡(luò)路由（路由器只能對(duì)IP地址進(jìn)行路由。這時(shí)最重要的一點(diǎn)莫過(guò)于有人能

10、在主叫和被叫之間先協(xié)商好如下事宜：轉(zhuǎn)告對(duì)方你想和他通訊的請(qǐng)求，（如果他愿意）則將他的IP地址和準(zhǔn)備接受或能夠接受的媒體類型再設(shè)法返回給你。SIP（會(huì)話創(chuàng)建協(xié)議）協(xié)議正好就是用來(lái)做這種事情的，下面將簡(jiǎn)單地介紹以下SIP協(xié)議，但有關(guān)SIP協(xié)議的全面系統(tǒng)學(xué)習(xí)需要參閱其它的資料。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 9SIP協(xié)議是IMS的基礎(chǔ)，只有了解SIP協(xié)議才能更快更好地理解IMS，有關(guān)SIP全面和詳細(xì)的介紹需要參見其它資料。旅行家“汪汪”請(qǐng)幫我聯(lián)系一下“汪汪“汪汪在888房，同意你和他聯(lián)系請(qǐng)求前臺(tái)服務(wù)人員的幫助是找到“汪汪“的

11、關(guān)鍵，前臺(tái)服務(wù)人員能找到汪汪是因?yàn)樽〉瓯仨毾鹊怯汼IP：Session Initial Protocol， IETF制訂的用于建立、改變或者終止多媒體會(huì)話的應(yīng)用層協(xié)議。SIP協(xié)議工作原理如下：l 一個(gè)SIP終端接入網(wǎng)絡(luò)后，先到其歸屬網(wǎng)絡(luò)（如前面的 ）的一個(gè)SIP服務(wù)器進(jìn)行注冊(cè)，即將其當(dāng)前的IP地址和用戶名的綁定關(guān)系告知SIP服務(wù)器。l 當(dāng)一個(gè)用戶向SIP服務(wù)器請(qǐng)求與其他用戶通訊時(shí)，SIP服務(wù)器就根據(jù)被叫的域名，將請(qǐng)求轉(zhuǎn)給被叫歸屬網(wǎng)絡(luò)的SIP服務(wù)器，被叫歸屬網(wǎng)絡(luò)的SIP服務(wù)器能夠根據(jù)被叫注冊(cè)時(shí)的IP地址找到被叫，然后將主叫用戶的通訊請(qǐng)求轉(zhuǎn)給被叫，被叫對(duì)主叫的通訊請(qǐng)求進(jìn)行應(yīng)答，通過(guò)這么一個(gè)交互過(guò)程

12、，主被叫就知道了彼此的IP地址并約定好了接下來(lái)的通訊將使用的媒體和媒體參數(shù)。l 一旦終端之間獲得了足以直接建立連接的信息（對(duì)方地址，通訊將使用的媒體類型和相關(guān)參數(shù)）后，接下來(lái)的實(shí)現(xiàn)便完全由終端上的軟件來(lái)決定。l 在通訊開始后終端還可以利用SIP協(xié)議進(jìn)行一些會(huì)話管理，如改變會(huì)話的屬性（譬如增加或改用新的類型的媒體等）以及結(jié)束會(huì)話等，在此不再多討論。簡(jiǎn)單地將，SIP協(xié)議就是一個(gè)在建立一個(gè)會(huì)話前獲取所必需的信息以及建立會(huì)話后對(duì)會(huì)話進(jìn)行管理的過(guò)程。幾個(gè)名詞：UAC （User Agent Client）：發(fā)起請(qǐng)求的一方，大部分情況下就是SIP終端。UAS （User Agent Server）：接收請(qǐng)

13、求的一方，一般的SIP服務(wù)器/代理既是UAS也是UAC（因?yàn)楹芸赡苓€需要將請(qǐng)求轉(zhuǎn)給別的UAS）。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 10SIP協(xié)議中使用到的消息（有時(shí)也沿襲傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的習(xí)慣叫成SIP信令）分兩種，介紹如下：l 請(qǐng)求方法:基本方法（rfc2543）：INVITE： 主叫用戶請(qǐng)求被叫用戶加入呼叫，在呼叫進(jìn)行過(guò)程中還可通過(guò)此請(qǐng)求方法對(duì)會(huì)話參數(shù)進(jìn)行修改，為方便描述，將會(huì)話建立后的INVITE請(qǐng)求稱為re-INVITE請(qǐng)求。ACK：對(duì)INVITE的最終響應(yīng)的確認(rèn)。CANCEL：在收到對(duì)請(qǐng)求的最終響應(yīng)之前用于取消該請(qǐng)求

14、。BYE：終止一個(gè)已建立的呼叫。REGISTER：向注冊(cè)服務(wù)器注冊(cè)用戶的當(dāng)前位置。OPTIONS：查詢對(duì)端的能力。擴(kuò)展方法：UPDATE：在會(huì)話創(chuàng)建請(qǐng)求未確認(rèn)之前修改會(huì)話。（rfc3311）INFO：用于傳送會(huì)話控制信息(如：SIP會(huì)話中ISUP信令) 。（rfc2976）MESSAGE：發(fā)送一個(gè)簡(jiǎn)短的消息。（rfc3428）SUBSCRIBE：預(yù)訂某個(gè)事件通知。（rfc3265）NOTIFY：發(fā)送事件通知。（rfc3265）PRACK：用于可靠的臨時(shí)響應(yīng)消息的確認(rèn)。（rfc3262）REFER：指示該請(qǐng)求的接收方對(duì)另一個(gè)URI發(fā)起請(qǐng)求（其應(yīng)用之一就是進(jìn)行呼叫轉(zhuǎn)移）。（rfc3515）l 響應(yīng)

15、碼：1XX - 臨時(shí)響應(yīng)：服務(wù)器端正在對(duì)請(qǐng)求消息進(jìn)行處理。2XX - 成功響應(yīng)：服務(wù)器端已經(jīng)成功的處理了該請(qǐng)求消息。3XX - 重定向響應(yīng)：將當(dāng)前消息的目的地址映射到新的地址。4XX - 請(qǐng)求錯(cuò)誤：由于被叫忙或請(qǐng)求消息本身的錯(cuò)誤導(dǎo)致請(qǐng)求不能被處理。5XX - 服務(wù)器錯(cuò)誤：由于服務(wù)器端的錯(cuò)誤導(dǎo)致請(qǐng)求消息不能被正確處理。6XX - 全局錯(cuò)誤：所有的服務(wù)器端都不能正確處理該請(qǐng)求消息。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 11SIP消息頭部字段類型字段類型字段名稱字段名稱用途說(shuō)明用途說(shuō)明必選字段To請(qǐng)求消息的目的端URI，tag參數(shù)

16、用于對(duì)話標(biāo)識(shí)From請(qǐng)求消息的發(fā)送端URI，tag參數(shù)用于對(duì)話標(biāo)識(shí)Call-ID全球范圍內(nèi)唯一的SIP會(huì)話表示CSeq唯一表示UA內(nèi)部請(qǐng)求消息的序號(hào)，2543中用于事務(wù)標(biāo)識(shí)Via用于維護(hù)UAC到UAS之間包括有狀態(tài)代理的SIP事務(wù)鏈*Max-Forwards消息在網(wǎng)絡(luò)中被轉(zhuǎn)發(fā)的最大次數(shù)（僅在請(qǐng)求中必需）其他Contact對(duì)話內(nèi)后續(xù)消息的目的端URI重定向Content-Length 消息體長(zhǎng)度（在傳輸層協(xié)議為TCP時(shí)必選）Content-Type消息體類型Route路由指示字段Record-RouteProxy用來(lái)請(qǐng)求加入路由字段Supported用于UA描述自身的SIP能力，支持哪些方法SI

17、P消息舉例（消息舉例（INVITE）：）：INVITE sip:pgnexample.se SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP From: Fingal To: Patrik Call-ID: CSeq: 1 INVITESubject: lunch at La Empenada?Content-Type: application/sdpContent-Length: .v=0o=ffl 53655765 2353687637 IN IP4 123.4.5.6s=Chorizoc=IN IP4 m=audio 5004 RTP/AVP 0 3 5SIP Message Header

18、：HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 12一個(gè)典型的SIP呼叫處理流程如左側(cè)所示：lAlice發(fā)invite請(qǐng)求給自己側(cè)的SIP代理，請(qǐng)求和Bob通訊。A的SIP代理轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求給B（Bob歸屬該域）的SIP代理，該代理將請(qǐng)求轉(zhuǎn)給Bob的終端。這個(gè)請(qǐng)求的消息體中包含有SDP媒體描述：包含Alice能夠和希望與Bob建立何種媒體連接的信息。l每個(gè)服務(wù)器服務(wù)器收到請(qǐng)求后，立即返回一個(gè)臨時(shí)響應(yīng)：100 ，表示正在處理中。lBob的終端收到該請(qǐng)求后振鈴，180表示對(duì)端正在振鈴。lBob接受呼叫（摘機(jī)）后，其終端發(fā)送200響應(yīng)，這個(gè)響應(yīng)

19、的消息體中包含有SDP媒體描述：包含Bob希望和Alice建立何種媒體連接的信息。lAlice的終端發(fā)送Ack以對(duì)200響應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)。l兩個(gè)終端之間利用RTP/RTCP協(xié)議建立起媒體連接（不再經(jīng)過(guò)SIP代理/服務(wù)器）。l兩個(gè)人進(jìn)行通訊（圖中未表示出）。lBob的終端（不再經(jīng)過(guò)SIP代理/服務(wù)器）向Alice的終端發(fā)送Bye給Alice請(qǐng)求結(jié)束通訊。1.Alice發(fā)送200響應(yīng)Bob的結(jié)束通訊請(qǐng)求。Alices PCINVITE (Bob)INVITEINVITE180 for INVITE100 for INVITE100 for INVITE180 for INVITE180 for INV

20、ITE200 for INVITE200 for INVITE200 for INVITEACKRTP Media SessionBYE200 for BYEBobs SIP PhoneA proxyB proxy1221133344456689HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 13SIP協(xié)議主要解決了：l如何依據(jù)名稱發(fā)現(xiàn)通訊的對(duì)端并進(jìn)行尋址/路由的問(wèn)題SIP是通過(guò)讓終端先注冊(cè)來(lái)獲得這種路由能力的。l對(duì)通訊所使用的媒體類型和參數(shù)進(jìn)行協(xié)商的問(wèn)題SIP通過(guò)在其消息體中包含的SDP進(jìn)行媒體協(xié)商。在終端和SIP UAS通過(guò)SIP

21、協(xié)議交互并發(fā)現(xiàn)了對(duì)端以及獲知其IP地址后，終端（軟件）之間已經(jīng)具備直接建立起媒體連接以進(jìn)行通訊的條件了，這時(shí)的做為基本上是由終端軟件決定的。因?yàn)镾IP主要在真正的通訊開始之前起作用，因此才被叫做會(huì)話創(chuàng)建協(xié)議。SIP能力概括為以下5個(gè)方面的能力：l 用戶定位用戶定位： 獲得其它終端用戶的位置，用于通訊。l 用戶有效性用戶有效性：獲得其它用戶參與通訊的意愿。l 用戶能力用戶能力：確定通訊將使用的媒體和媒體參數(shù)。l 建立會(huì)話建立會(huì)話：在振鈴過(guò)程中，主叫方和被叫方確立會(huì)話參數(shù)。l 會(huì)話管理會(huì)話管理：包括發(fā)送和終止會(huì)話，修改會(huì)話參數(shù)，激活服務(wù)等等。后面我們將看到，IMS正是利用了SIP協(xié)議來(lái)解決對(duì)通訊對(duì)

22、端的發(fā)現(xiàn)和路由問(wèn)題的。然而在后面的介紹中，我們將解決這個(gè)問(wèn)題看作是IMS提供的一種網(wǎng)絡(luò)能力。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 14HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 15l 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的新情況和新需要 在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，運(yùn)營(yíng)商的根本優(yōu)勢(shì)在于擁有接入網(wǎng)絡(luò)并能夠提供各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入服務(wù)。假如沒(méi)有這點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商充其量只能算一個(gè)比較大的SP，而且是后來(lái)的SP。運(yùn)營(yíng)商自然想延伸這種優(yōu)勢(shì)，即企圖主導(dǎo)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展或籍此對(duì)SP進(jìn)行控制，從而可在利益分配中獲得更多的

23、一手信息和話語(yǔ)權(quán)。但就以往的情況看來(lái)，運(yùn)營(yíng)商似乎又缺乏一套系統(tǒng)有效的手段。 大部分SP勢(shì)單力薄，甚至是小本經(jīng)營(yíng)，雖然不情愿完全受運(yùn)營(yíng)商控制，但在一些重要的環(huán)節(jié)，卻不得不依賴運(yùn)營(yíng)商提供某些支持：譬如借助運(yùn)營(yíng)商的銷售渠道代收費(fèi)，希望運(yùn)營(yíng)商開放更多的網(wǎng)絡(luò)能力以便自己開發(fā)業(yè)務(wù)等。l IMS （IP Multimedia Subsystem Network），本質(zhì)上是一種將一種將網(wǎng)絡(luò)能力網(wǎng)絡(luò)能力提供提供給其它應(yīng)用的方法給其它應(yīng)用的方法，也恰好是結(jié)合了上述兩種需要后的產(chǎn)物： 首先，IMS滿足了一大類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開發(fā)和部署的需要：這點(diǎn)對(duì)普通的SP尤其重要，當(dāng)然對(duì)運(yùn)營(yíng)商自己開發(fā)和部署業(yè)務(wù)也同樣有用。 其次，IM

24、S滿足了運(yùn)營(yíng)商對(duì)這一大類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制的需要：通過(guò)給第三方應(yīng)用提供服務(wù)，能夠收集有關(guān)業(yè)務(wù)使用的信息并使得控制找到了切入點(diǎn)。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 16讀者若仔細(xì)閱讀了前面的內(nèi)容，到此不禁會(huì)產(chǎn)生如下一些疑問(wèn)：l 前面說(shuō)的“一大類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)”到底是什么業(yè)務(wù)，為什么不是所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)？其實(shí)，并不是所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都需要額外的網(wǎng)絡(luò)能力，相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)（尤其是由用戶發(fā)起的到應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行訪問(wèn)的Client/Server模式的應(yīng)用）只把網(wǎng)絡(luò)當(dāng)成傳遞信息的通道，而通道做為一種最基本的能力沒(méi)有必要再討論了。后面說(shuō)的網(wǎng)

25、絡(luò)能力主要指其它的額外能力。注意在這種業(yè)務(wù)模式中，終端事先是知道服務(wù)器的地址和服務(wù)類型的?！耙淮箢悢?shù)據(jù)業(yè)務(wù)”，其實(shí)就是我們今后關(guān)注的IMS業(yè)務(wù)/應(yīng)用，主要是指終端和終端之間進(jìn)行信息交換的業(yè)務(wù)（即P2P應(yīng)用），以及少量由AS（應(yīng)用服務(wù)器）發(fā)起的向終端推送某些信息的業(yè)務(wù)。因?yàn)檫@些業(yè)務(wù)在能夠進(jìn)行前，必須先知道對(duì)方的IP地址以及將要傳遞的信息的格式，甚至還要依賴運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)來(lái)和傳統(tǒng)的終端互通，所以就需要更多的網(wǎng)絡(luò)能力來(lái)支持，IMS正是因?yàn)樘峁┝诉@些網(wǎng)絡(luò)能力而有了存在的價(jià)值。由此也讓我們過(guò)早地看出了IMS的局限性，即：IMS并不能用來(lái)解決與所有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都相關(guān)的問(wèn)題。引入IMS并不意味著會(huì)產(chǎn)生新的類型的應(yīng)

26、用。 IMS只是實(shí)現(xiàn)“一大類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)”的一種很好的方式，但并不是唯一的方式。l IMS與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)有沒(méi)有關(guān)系？ 雖然IMS最初是為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定義的（由3GPP在UMTS R5中定義的），但I(xiàn)MS體系架構(gòu)同樣可以適用其它的（接入）網(wǎng)絡(luò)，包括NGN， GPRS ，CDMA，WLAN等，因?yàn)閷?duì)于應(yīng)用來(lái)說(shuō)，只要網(wǎng)絡(luò)能保證信息可到達(dá)就行，應(yīng)用不會(huì)關(guān)心信息到底走了的是哪種渠道或路徑。SignalingVoiceInstant messagingFile transfer, desktop sharingMediasClient 1Client 2終端和服務(wù)器進(jìn)行信息交換的情形：IMS更適

27、用于終端之間進(jìn)行信息交換（P2P）的情形：HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 17網(wǎng)絡(luò)能力網(wǎng)絡(luò)能力即指網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)特定的接口讓應(yīng)用層可以調(diào)用（如通過(guò)API）的網(wǎng)絡(luò)處理能力或讓應(yīng)用層可以獲取的信息。不同類型的應(yīng)用可能需要不同的網(wǎng)絡(luò)能力來(lái)支撐。沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)能力的支撐，構(gòu)思再好的業(yè)務(wù)也只能是一個(gè)單機(jī)軟件，用處有限。IMS業(yè)務(wù)要完成豐富多彩的通訊功能，必不可少地需要下面的網(wǎng)絡(luò)能力：l幫助應(yīng)用創(chuàng)立會(huì)話（見SIP簡(jiǎn)介一節(jié)）：IMS基于SIP協(xié)議設(shè)計(jì)，能夠提供這種能力。l業(yè)務(wù)觸發(fā)能力：在處理一些SIP消息時(shí)，可能需要IMS能夠提供一種業(yè)務(wù)觸發(fā)

28、機(jī)制，以便由上層的應(yīng)用服務(wù)器來(lái)完成某些復(fù)雜的處理。當(dāng)然為了更好地開展IMS業(yè)務(wù)，下面的能力也很重要，因此IMS也予以提供：l與傳統(tǒng)電路域終端的互通：如果用戶需要和傳統(tǒng)電路域網(wǎng)絡(luò)中的終端（如固定電話，2G手機(jī)）通訊，IMS要提供一種信令翻譯和媒體轉(zhuǎn)換能力。傳統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)之間傳遞的信令為No.7，交換機(jī)和用戶終端（普通電話機(jī)）之間的信令為ISUP。由于話音網(wǎng)絡(luò)中的接續(xù)方式和信令與IP網(wǎng)絡(luò)中的路由方式和（控制）消息很不相同，因此需要轉(zhuǎn)換。l 媒體合成、媒體統(tǒng)一分發(fā)能力：譬如多方通訊（會(huì)議）時(shí)，需要對(duì)幾個(gè)人的同時(shí)發(fā)言進(jìn)行混音，并將混音結(jié)果統(tǒng)一分發(fā)給各參與方。l QoS（服務(wù)質(zhì)量）：服務(wù)質(zhì)量對(duì)多

29、媒體通訊業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)極其重要。在IP網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)的做法是盡力而為。IMS能讓應(yīng)用層通過(guò)PDF對(duì)QoS進(jìn)行部分管理。l 安全保證：保證用戶安全接入，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供完全防護(hù)。l 計(jì)費(fèi)能力：分為實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)（主要針對(duì)預(yù)付費(fèi)用戶）和離線計(jì)費(fèi)（主要針對(duì)后付費(fèi)用戶）。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 18l IMS最初被3GPP在UMTS R5（及其以后版本）中定義成一個(gè)新的核心網(wǎng)絡(luò)“域”（Domain，一個(gè)由許多網(wǎng)元組成的新的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體系），即IMS域。因IMS和接入網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)，因此為未來(lái)的通訊類業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)提供了統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)模式。

30、l 引入IMS的主用作用有以下兩點(diǎn)：為多媒體通訊類應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層面提供支撐：即能夠開放網(wǎng)絡(luò)能力給應(yīng)用，這些能力中首要的能力是幫助建立會(huì)話和業(yè)務(wù)觸發(fā)。 同時(shí)增強(qiáng)了運(yùn)營(yíng)商對(duì)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理和控制能力。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 19HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 20根據(jù)上節(jié)的分析：l 首先，IMS要能夠幫助應(yīng)用創(chuàng)建會(huì)話，而且我們已經(jīng)知道IMS正是利用SIP協(xié)議來(lái)提供這種能力的。在IMS種提供這種能力的部件被叫做CSCF（Call Sessi

31、on Control Function）。 l 其次，如果CSCF僅僅實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的SIP協(xié)議，則不過(guò)是普普通通的SIP服務(wù)器而已，顯然沒(méi)有必要大書特書。CSCF只所以被叫做CSCF而成為IMS的核心部件，是因?yàn)镃SCF在SIP服務(wù)器的基礎(chǔ)上，還提供了一種業(yè)務(wù)觸發(fā)能力：即在處理SIP消息的時(shí)候，能夠按照應(yīng)用設(shè)定的某些條件對(duì)所收到的SIP消息進(jìn)行檢查，如果符合應(yīng)用預(yù)設(shè)的條件，則將這些SIP消息轉(zhuǎn)給特定的應(yīng)用進(jìn)行處理，這點(diǎn)對(duì)開發(fā)復(fù)雜應(yīng)用以及運(yùn)營(yíng)商要進(jìn)行的統(tǒng)一管理、控制來(lái)說(shuō)是必不可少的。提供業(yè)務(wù)觸發(fā)能力正是CSCF能夠區(qū)別于通常的SIP UAS的關(guān)鍵所在，并且導(dǎo)致IMS成為一個(gè)全新的體系架構(gòu)。這種業(yè)務(wù)

32、觸發(fā)機(jī)制在IMS中是通過(guò)定義FC（Filter Criteria）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此可以說(shuō)SIP是理解IMS的基礎(chǔ)，而FC是理解IMS的關(guān)鍵。理解了這兩個(gè)東西，可以說(shuō)IMS最核心的部件和機(jī)制就比較清楚了。下節(jié)，我們來(lái)專門介紹FC。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 21旅行家“汪汪”請(qǐng)幫我聯(lián)系一下“汪汪“汪汪給前臺(tái)留了一個(gè)留言：如果來(lái)者不是狗司令，就讓服務(wù)員小熊引導(dǎo)來(lái)訪者找他的秘書。酒店提供了免打擾業(yè)務(wù)，汪汪（按照酒店制訂的格式要求）給前臺(tái)留留了一個(gè)留言條，這個(gè)留言就相當(dāng)于一個(gè)FC，讓我們對(duì)照一下汪汪住店的情景，來(lái)理解業(yè)務(wù)觸發(fā)

33、的基本原理：酒店大堂有前臺(tái)，酒店還有若干個(gè)服務(wù)員，汪汪入住的酒店由一個(gè)名叫小熊的服務(wù)員專門提供“免打擾”服務(wù)。能夠提供“免打擾”服務(wù)意味著：小熊已經(jīng)和享受此服務(wù)的每個(gè)住戶約定好了處理來(lái)訪的規(guī)則（汪汪的規(guī)則是：一般的訪客先找汪汪本人，如其不能接見，可找其秘書代替，但狗司令則無(wú)論如何要由他親自接見） 。汪汪按照約定好的格式寫下一個(gè)留言條，放在酒店的住客資料柜中（相當(dāng)于3G網(wǎng)絡(luò)中的HSS），這個(gè)留言條實(shí)際上就相當(dāng)于IMS中的一個(gè)FC，包含一些必要的信息：什么情況下需要將來(lái)訪請(qǐng)求轉(zhuǎn)給服務(wù)員處理；轉(zhuǎn)給哪個(gè)服務(wù)員等。若有訪客來(lái)訪汪汪，則訪客必須先到前臺(tái)詢問(wèn)（然后按前臺(tái)的答復(fù)去找相關(guān)服務(wù)員或直接找到被訪者的

34、房間）。前臺(tái)在答復(fù)訪客前，先看住客資料柜中有沒(méi)有汪汪的留言條。如果有，則前臺(tái)取出汪汪的留言（為簡(jiǎn)單起見，假設(shè)汪汪只有一個(gè)留言條），留言上說(shuō)需要將來(lái)訪者信息先交給小熊處理，于是前臺(tái)就將來(lái)訪信息轉(zhuǎn)給服務(wù)員小熊進(jìn)行處理，因?yàn)閬?lái)者不是狗司令，小熊就將來(lái)訪信息告訴了汪汪的秘書，秘書應(yīng)答后就可以代替汪汪見訪客了。當(dāng)然訪客可能不知道自己訪問(wèn)的不是汪汪本人而是他的秘書，但這已經(jīng)無(wú)關(guān)緊要了。關(guān)鍵的一點(diǎn)是通過(guò)這種機(jī)制，酒店可以提供更多的服務(wù)并在必要的情況下可以統(tǒng)一管理和控制客人的來(lái)訪。服務(wù)員小熊訪客HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 22Fi

35、lter Criteria X AS1Filter Criteria Y AS2S-CSCFAS1AS2HSS1 收到SIP請(qǐng)求2 匹配到X，轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求到AS1前面說(shuō)到的CSCF中一共有三個(gè)實(shí)體：分別是I-CSCF，P-CSCF和S-CSCF，業(yè)務(wù)觸發(fā)能力的是由S-CSCF提供的。S-CSCF在收到SIP請(qǐng)求后：l 首先從HSS獲得被叫用戶的FC信息（可能有多個(gè)），假設(shè)FC按優(yōu)先級(jí)由高到低為： Filter Criteria X AS1 Filter Criteria Y AS2 然后，對(duì)收到的SIP請(qǐng)求，先檢查FC中的SPT（Service Point Trigger）中定義的觸發(fā)條件是否滿足

36、，若滿足，則將請(qǐng)求轉(zhuǎn)給AS1進(jìn)行處理。如圖中第2步所示。l AS1對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行處理，并可能修改請(qǐng)求中的某些域（如將To域換成另一個(gè)聯(lián)系地址），然后將請(qǐng)求再返回給S-CSCF處理。如圖中第3步所示。這時(shí)根據(jù)FC X中對(duì)缺省處理方式的設(shè)定，有兩種情況可能發(fā)生：S-CSCF可以繼續(xù)匹配其它的FC（本例中為FC Y）,若匹配成功，則處理流程如圖中第4.a、5步所示。不再對(duì)其它的FC進(jìn)行匹配，直接將AS1返回的請(qǐng)求（可能已經(jīng)被AS1修改）再路由到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如圖中第4.b步所示。l 在匹配完FC后，S-CSCF將請(qǐng)求路由給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如圖中第4.b和6a步所示。3 處理后返回SIP請(qǐng)求（可能被修改）4.b

37、 S-CSCF前轉(zhuǎn)從AS1返回的SIP消息6a S-CSCF前轉(zhuǎn)從AS2返回的SIP消息4.a 匹配到Y(jié)，轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求到AS25 處理后返回SIP請(qǐng)求（可能被修改）可先將 S-CSCF 簡(jiǎn)單地理解成：增加了業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制的SIP服務(wù)器類比關(guān)系：酒店前臺(tái)CSCF：訪客的先到之地，具備住店登記、查找住戶房間號(hào)或轉(zhuǎn)服務(wù)員處理來(lái)訪請(qǐng)求的能力。后面我們還會(huì)看到，如果客人住的不是這家酒店，前臺(tái)還能夠?qū)⑾嚓P(guān)來(lái)訪請(qǐng)求轉(zhuǎn)給其它連鎖的酒店的前臺(tái)進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)交來(lái)自其它酒店的答復(fù)給訪客（相當(dāng)于漫游）。服務(wù)員AS：了解用戶的需求，提供更周到的服務(wù)（業(yè)務(wù)邏輯）。住客/訪客IMS用戶。留言條FC：服務(wù)員和用戶按照某種規(guī)范的格式

38、共同約定的對(duì)某些訪問(wèn)請(qǐng)求的處理規(guī)則。FC包含的信息：相關(guān)的AS地址本FC的優(yōu)先級(jí)SPTs缺省處理方式等HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 23CSCFCSCF的組成的組成VisitedVisitedNetwork BNetwork BHome Home Network ANetwork ASIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPDiameterDiameterRTPRTPRTPRTPProxy CSCFProxy CSCF 終端首先連接到P-CSCF PCSCF可進(jìn)行

39、QoS控制 能夠?qū)⒔K端的請(qǐng)求路由到適當(dāng)?shù)?I-CSCFInterrogating CSCFInterrogating CSCF 不同運(yùn)營(yíng)商之間的關(guān)口點(diǎn) 選擇用戶歸屬的S-CSCF 隱藏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Serving CSCFServing CSCF 注冊(cè) 業(yè)務(wù)觸發(fā)/會(huì)話控制 將對(duì)電路域的呼叫路由到BGCF 提供應(yīng)用接口CSCF：Call Session Control Function，是IMS中最關(guān)鍵的實(shí)體，CSCF主要完成兩大功能：l 幫助終端完成SIP注冊(cè)l 幫助終端或AS建立SIP會(huì)話真實(shí)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，也會(huì)經(jīng)常碰到用戶漫游的情況（如下圖中歸屬于A網(wǎng)絡(luò)的用戶漫游到B網(wǎng)絡(luò)中）

40、。這樣以來(lái)，CSCF除要解決上面兩個(gè)問(wèn)題外，還要解決在不同的網(wǎng)絡(luò)中的路由問(wèn)題、QoS管理等問(wèn)題。于是，就將CSCF分成了三部分來(lái)分別實(shí)現(xiàn)上述功能，這三個(gè)實(shí)體就是：P-CSCF，I-CSCF，S-CSCF。在下圖中，當(dāng)用戶漫游到B網(wǎng)絡(luò)（B網(wǎng)絡(luò)中只畫了P-CSCF）中后：l如果發(fā)起的是SIP注冊(cè)請(qǐng)求，則注冊(cè)請(qǐng)求先被發(fā)送到B網(wǎng)絡(luò)的P-CSCF，P-CSCF發(fā)現(xiàn)用戶歸屬于A網(wǎng)絡(luò)，于是將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給A網(wǎng)絡(luò)的I-CSCF，A網(wǎng)絡(luò)中的I-CSCF為該用戶指定一個(gè)S-CSCF，然后將請(qǐng)求轉(zhuǎn)給該S-CSCF進(jìn)行注冊(cè)；l如果是非注冊(cè)請(qǐng)求，則請(qǐng)求先被發(fā)送到B網(wǎng)絡(luò)的P-CSCF，P-CSCF經(jīng)過(guò)前面的注冊(cè)過(guò)程已經(jīng)知道該

41、用戶歸屬于A網(wǎng)絡(luò)和當(dāng)前為該用戶進(jìn)行服務(wù)的S-CSCF，于是B網(wǎng)絡(luò)的P-CSCF將請(qǐng)求直接轉(zhuǎn)發(fā)給A網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF，然后該S-CSCF再根據(jù)該用戶的FC觸發(fā)相關(guān)的應(yīng)用。CSCFSIPSIPSIPSIPHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 24P-CSCFP-CSCF SIP終端接入IMS的匯聚點(diǎn),功能包括：lSIP Proxyl支持終端注冊(cè)過(guò)程、管理注冊(cè)后的連接信息lQoS 控制(PCF)l安全管理l資源優(yōu)化SIP壓縮/解壓縮SIP消息優(yōu)化l緊急會(huì)話檢測(cè)處理l計(jì)費(fèi)P-CSCF,I-CSCF,S-CSCF功能說(shuō)明S-CSCFS

42、-CSCF IMS網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)交換中心，功能包括： l 用戶管理，處理用戶登記請(qǐng)求，對(duì)用戶進(jìn)行鑒權(quán)及業(yè)務(wù)合法性檢查；l 業(yè)務(wù)交換與業(yè)務(wù)控制，根據(jù)簽約信息確定SDP，根據(jù)定制的規(guī)則執(zhí)行會(huì)話控制，連接到業(yè)務(wù)服務(wù)器；l SIP消息處理，處理SIP請(qǐng)求及回應(yīng)消息；將 E.164地址轉(zhuǎn)化為SIP URL；在SIP消息中插入或剝離相關(guān)參數(shù)及加密；l 計(jì)費(fèi)I-CSCFI-CSCF IMS域的互通關(guān)口局，功能包括：l 對(duì)S-CSCF的管理，包括分配一S-CSCF處理用戶的登記請(qǐng)求l 將SIP請(qǐng)求路由給相關(guān)的S-CSCF。l 把網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?，容量，配置隱藏起來(lái)(THIG)。會(huì)話穿過(guò)不同的運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將由I-CS

43、CF 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)之間的交互，起到關(guān)口局作用。l 產(chǎn)生相關(guān)計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 25典型呼叫處理流程典型呼叫處理流程l14：UE1發(fā)起SIP Invite請(qǐng)求到拜訪地的P-CSCF1，然后被路由到其歸屬網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF1并觸發(fā)（主叫端）業(yè)務(wù)。l59：S-CSCF1轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求到UE2歸屬網(wǎng)絡(luò)的CSCF（經(jīng)I-CSCF1、I-CSCF2到S-CSCF2），S-CSCF2觸發(fā)（被叫端）業(yè)務(wù)。 l1011：S-CSCF2前轉(zhuǎn)請(qǐng)求到UE2拜訪地的P-CSCF2，P-CSCF2前轉(zhuǎn)請(qǐng)求到UE2。l12：UE2返回響應(yīng)

44、（200 OK）并沿圖中黑虛線所示路徑最終被送往UE1。l13：UE1對(duì)UE2的響應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)（Ack），其消息傳遞路線與Invite相同，但圖中未明確標(biāo)出。凡有SIP消息經(jīng)過(guò)S-CSCF，均有可能觸發(fā)業(yè)務(wù)，圖中只畫出了Invite經(jīng)過(guò)S-CSCF時(shí)業(yè)務(wù)被觸發(fā)的情形。P-SCSF1Visited Network of UE1I-CSCF2P-CSCF2S-CSCF1Home Network of UE1I-CSCF1HSSS-CSCF2HSS3G PS3G PSAS 1UE 1AS 2UE 2Home Network of UE2Visited Network of UE21 SIP Invit

45、e12 SIP 200 OK23456789101113 AckHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 26小節(jié)l 從實(shí)現(xiàn)上看，IMS是增加了業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制的SIP服務(wù)器和一些應(yīng)用網(wǎng)關(guān)（BGCF/ MGCF/ ParlayGW）的集合。l 業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一種先匹配條件（在一個(gè)應(yīng)用的FC中定義），再轉(zhuǎn)發(fā)消息到相關(guān)應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理的機(jī)制。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 27HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI

46、Confidential Page 28與傳統(tǒng)電路域終端的互通SIPSIPH.248H.248ISUPISUPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPDiameterDiameterRTPRTPTDMTDMRTPRTPRTPRTPMedia GatewayMedia GatewayControl FunctionControl Function 移動(dòng)和固定網(wǎng)絡(luò)間的接口： 信令翻譯：SIP ISUP 媒體轉(zhuǎn)化：RTP 電路 通過(guò)H.248控制MGW中的資源Breakout Gateway Control Functi

47、onBreakout Gateway Control Function 在通訊需要跨越移動(dòng)和固定網(wǎng)絡(luò)時(shí)，BGCF能選擇MGCF或其它BGCF恭喜各位，到目前為止，大家已經(jīng)基本了解了IMS的核心部件CSCF以及典型的處理流程。接下來(lái)，我們?cè)倏碔MS是如何通過(guò)BGCF、MGCF等實(shí)體來(lái)提供另一個(gè)重要能力的：與傳統(tǒng)電路域終端的互通。當(dāng)IMS用戶A需要和電路域終端B通訊時(shí)，由于通訊跨越了移動(dòng)和固定網(wǎng)絡(luò)，S-CSCF知道需要將A發(fā)起的請(qǐng)求路由到BGCF；BGCF再將請(qǐng)求路由到MGCF（或另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的BGCF）；由MGCF轉(zhuǎn)化成SIP消息和ISUP（對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)電路域則是BICC）信令之間的轉(zhuǎn)換，這樣就實(shí)

48、現(xiàn)了和固定網(wǎng)絡(luò)終端的在信令層面的互通。當(dāng)SIP會(huì)話建立后（即B摘機(jī)應(yīng)答后），MGCF再通過(guò)H.248協(xié)議指示MGW（Media Gateway）和終端A之間建立媒體連接（對(duì)終端A來(lái)說(shuō)，把MGW當(dāng)成通訊的另一方），MGW將由RTP（實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議）承載的媒體流轉(zhuǎn)化為電路域中的語(yǔ)音信號(hào)（時(shí)分復(fù)用）后，雙方就可以進(jìn)行通訊了。反之，由電路域終端發(fā)起的對(duì)IMS用戶的呼叫，將被電路域路由到IMS域中的MGCF并由MGCF發(fā)起SIP Invite請(qǐng)求以建立和IMS用戶的通訊。ABMedia GatewayMedia Gateway 接受來(lái)自MGCF的資源控制命令 能夠進(jìn)行媒體轉(zhuǎn)換 各類語(yǔ)音編解碼，回音消除 橋

49、接會(huì)議，提供放音收號(hào)資源等HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 29相關(guān)功能實(shí)體MGCFl呼叫處理、媒體網(wǎng)關(guān)控制l執(zhí)行ISUP/BICC與IMS呼叫控制協(xié)議(SIP)間的協(xié)議轉(zhuǎn)換l根據(jù)入局呼叫的路由號(hào)碼，選擇CSCFl當(dāng)MGCF收到帶外信息時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)給CSCF或IM-MGWSIPISUPMGCFH.248HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 30ASISCS-CSCFMRFCMRFPMrMp媒體合成、媒體統(tǒng)一分發(fā)能力媒體合成、媒體統(tǒng)一分發(fā)能力MRF 包括 M

50、RFC 和 MRFP 兩部分，提供三種主要的功能：l 語(yǔ)音合成和放音l 多方會(huì)議l 編碼轉(zhuǎn)換MRF相關(guān)實(shí)體的功能l MRFC的功能的功能 控制MRFP上的媒體流資源 解釋來(lái)自AS和S-CSCF的信息（如會(huì)話識(shí)別符）并相應(yīng)地控制MRFP 生成CDR（Charging Data Record）l MRFP的功能的功能 在Mb參考點(diǎn)（MRFP和MGW之間的接口）的承載控制 在MRFC控制下提供資源 多方輸入媒體流的混合 生成多媒體公告的媒體流 媒體流處理（如音頻編碼轉(zhuǎn)換、媒體分析） 會(huì)場(chǎng)控制（如發(fā)言權(quán)）l 控制控制MRF的的AS功能功能 會(huì)議預(yù)約并為MRFC提供預(yù)約信息（如啟動(dòng)時(shí)間、時(shí)長(zhǎng)、參會(huì)名單）

51、 提供用戶控制機(jī)制，為MRFC提供媒體流如何進(jìn)行混合和分離的信息 主叫UA、被叫UA、SIP Proxy（由實(shí)際主叫發(fā)起會(huì)議）等角色 提供第三方控制如果只有兩方進(jìn)行通訊，他們之間可以直接建立起媒體流連接。但多方通訊（會(huì)議）時(shí)，如果兩兩之間要建立媒體流連接則資源浪費(fèi)非常驚人，因此就需要有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體能夠?qū)γ襟w進(jìn)行統(tǒng)一的處理和分發(fā)，譬如對(duì)幾個(gè)人的同時(shí)發(fā)言進(jìn)行混音，并將混音結(jié)果（或其它需要分發(fā)的媒體）統(tǒng)一分發(fā)給各參與方。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體就是MRF（Media Resource Function）。MRF與MGW的功能有些相象，一般說(shuō)來(lái)，MGW實(shí)現(xiàn)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的互通，MRF解決同質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的互通。HUAWEI T

52、ECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 31IMS CoreANSBCIP BearerARMRMRMARMMPLSLSRLERLERDIAMETERCOPSRIPCOPSMedia SIPASP-CSCFIMSIMS端到端端到端QoSQoS保證保證PEFPDFIMS的QoS保證機(jī)制實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用層上（SIP/SDP），應(yīng)用層通過(guò)PDF能夠?qū)IP/SDP的媒體資源信息與底層QoS參數(shù)映射并進(jìn)行協(xié)商，從而保證端到端的QoS。Service InfoService InfoHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Co

53、nfidential Page 32IMS安全解決方案l 第一條防線(line of defence)在用戶接入IMS處，用戶的接入需要經(jīng)過(guò)身份認(rèn)證才可以接入IMS網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在這個(gè)點(diǎn)可以根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)權(quán)限設(shè)置用戶的訪問(wèn)權(quán)限、報(bào)文過(guò)濾規(guī)則、QoS帶寬限定等，這條防線可以避免非法用戶和非法報(bào)文進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)用戶的身份得到確認(rèn)，可以方便進(jìn)行事后審計(jì)與追蹤，有效防止用戶側(cè)的網(wǎng)絡(luò)攻擊行為；l 第二條防線在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備前進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)防火墻、攻擊檢測(cè)、流量控制、設(shè)備操作訪問(wèn)控制等安全防護(hù)手段保護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備免受非法攻擊；l 第三條防線在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的安全防護(hù)，如對(duì)信令協(xié)議的防DoS攻擊，通過(guò)設(shè)備相

54、互認(rèn)證進(jìn)行設(shè)備間的訪問(wèn)控制，通過(guò)對(duì)用戶的業(yè)務(wù)權(quán)限認(rèn)證避免業(yè)務(wù)被非法使用，通過(guò)協(xié)議信令的加 密來(lái)防止網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽等。相關(guān)名詞：l PKI （Public Key Interface，公共密鑰證書接口） PKI是通過(guò)使用公開密鑰技術(shù)和數(shù)字證書來(lái)確保系統(tǒng)信息安全并負(fù)責(zé)驗(yàn)證數(shù)字證書持有者身份的一種體系l KDC（ Key Distribution Center，密鑰分布中心 ）：A COMSEC facility that generates and distributes key in electrical form.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confide

55、ntial Page 33IMS VPN(Trusted Domain)DMZ DomainSGiMGHSSAnother IMSKDCIMS安全解決方案（續(xù)圖）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 34HSS和SLFlHSS：Home Subscriber Server HSS是HLR功能的擴(kuò)展 IMS子系統(tǒng)請(qǐng)求的用戶控制功能 PS域請(qǐng)求的有關(guān)HLR功能子集 CS域部分的HLR功能 還要存儲(chǔ)用戶的Profile信息，甚至包括用戶的業(yè)務(wù)邏輯 HSS支持鑒權(quán)、授權(quán)、名稱/地址解析、位置信息等功能 維護(hù)與管理用戶信息：識(shí)別碼、地

56、址信息、安全信息、位置信息、簽約服務(wù)等用戶信息等lSLF：Subscription Locator Function 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商部署了多個(gè)HSS時(shí)，供AS，I-CSCF，S-CSCF查詢特定用戶的HSS的地址HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 35IMS全家福3GPP定義的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體VisitedVisitedNetworkNetworkHome Home NetworkNetworkSIPSIPHome Subscriber ServerHome Subscriber Server 繼承自2G網(wǎng)絡(luò)的HLR， 是一個(gè)集中的

57、數(shù)據(jù)庫(kù) 用戶USer Profile Filter Criteria (發(fā)送到 S-CSCF) 哪個(gè)應(yīng)用 何種條件應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器一般為包含了應(yīng)用處理邏輯的SIP服務(wù)器，可以實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用。AS既可以由運(yùn)營(yíng)商提供，也可以由第三方（SP）提供。包括： Push-to-talk，一種類似于老式對(duì)講機(jī)的應(yīng)用。 即時(shí)消息，一種類似MSN或QQ的應(yīng)用。 會(huì)議，多方（超過(guò)2方）之間進(jìn)行的通訊。 等等域名服務(wù)器域名服務(wù)器H.248H.248ISUPISUPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPDiameterDiameter

58、RTPRTPTDMTDMRTPRTPRTPRTPCSCFCSCF：Call SessionCall SessionControl FunctionControl Function SIP 注冊(cè) SIP 會(huì)話建立Proxy CSCFProxy CSCF 終端首先連接到P-CSCF PCSCF可進(jìn)行QoS控制 能夠?qū)⒔K端的請(qǐng)求路由到適當(dāng)?shù)?I-CSCFInterrogating CSCFInterrogating CSCF 來(lái)話的進(jìn)入點(diǎn) 選擇用戶歸屬的S-CSCF 隱藏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Serving CSCFServing CSCF 注冊(cè) 會(huì)話控制 提供應(yīng)用接口 Media Resource Medi

59、a Resource Function ControllerFunction Controller 提供媒體資源服務(wù)，如合成語(yǔ)音，播放語(yǔ)音、視頻等Media GatewayMedia GatewayControl FunctionControl Function 移動(dòng)和固定網(wǎng)絡(luò)間的接口： 信令翻譯：SIP ISUP 媒體轉(zhuǎn)化：RTP 電路 通過(guò)H.248控制MGWBreakout Gateway Control Breakout Gateway Control FunctionFunction 在通訊需要跨越移動(dòng)和固定網(wǎng)絡(luò)時(shí)，BGCF能選擇MGCF或其它BGCFHUAWEI TECHNOLOG

60、IES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 36l從引入IMS的意義上看： IMS向終端和AS開放了必要和更多的網(wǎng)絡(luò)能力。 通過(guò)增加業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制，一方面可以在網(wǎng)絡(luò)層面提供更多有用的通訊處理邏輯，另一方面也提供了統(tǒng)一的業(yè)務(wù)接入機(jī)制并為運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行統(tǒng)一的業(yè)務(wù)管理和業(yè)務(wù)控制提供了可能。 IMS還利用3GPP定義的離線和在線計(jì)費(fèi)實(shí)體，來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一的認(rèn)證和計(jì)費(fèi)，因而為更好地運(yùn)營(yíng)IMS業(yè)務(wù)提供了保證。IMS更好地解決了和用戶漫游相關(guān)的問(wèn)題：IMS基于HSS和CSCF的路由能力不光承襲了傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的漫游實(shí)現(xiàn)方式，能夠產(chǎn)生正確的計(jì)費(fèi)，而且用戶在漫游時(shí)還可以使用歸屬地的業(yè)務(wù)（VHE