IMS技术与网络演进概述

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1、Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.0修订记录课程编码课程编码适用产品适用产品产品版本产品版本课程版本课程版本025001公共5.05开发开发/优化者优化者时间时间审核人审核人开发类型（新开发开发类型（新开发/优化）优化）陈东明2009-4-15 新开发林永宁2009-7-20 翻译刘振海2010-3-27 优化夏正德2010-4-2 优化林永宁2010-4-25 优化刘振海2010-9 优化刘振海2010-11 优化本页不打印Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,

2、Ltd.All rights reserved.技术与网络演进Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.2前言l本课程将会介绍基于3 标准的网络的基本概念，包括的网络结构层次、业务实现、计费原理等，并将在此基础上介绍华为的解决方案。Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.3参考资料l23.002 l23.228 ();2Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights

3、reserved.4目标l学习完本课程，您将:l能够描述的分层结构和各层次功能l解释网络各网元的主要功能l列举华为解决方案的主要特点Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.5内容介绍1.基本概念基本概念2.网络结构网络结构3.用户接入方案用户接入方案4.网络优势与演进网络优势与演进5.华为解决方案华为解决方案Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.6IP多媒体多媒体FMCWebIP是通过电信与互联网同步实现全业务的基础TDM

4、 IP挖掘网络潜力，实现纯语音业务向多媒体能力的转变语音语音 多媒体多媒体用户需求推动固网移动的融合固网和移动网固网和移动网 FMC固网移动融合固网移动融合通过Web实现电信网的运营维护及业务操作电信业务操作与管理电信业务操作与管理 Web当今电信网的基本发展趋势Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.7提供IP多媒体业务会话类业务：语音会话与视频会话多媒体会议消息与呈现非会话类业务：IPTV、媒体、Web与IMS融合业务等支持多种接入形式移动网：WiMaxLTE/SAEGSM/WCDMA/CDMA/TD-S

5、CDMA固定网：LAN、WLAN、xDSL什么是?IMS是是IP多媒体子系统（多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem）的缩写）的缩写l基于IP承载网lSIP协议做为核心控制协议l提供与接入无关的IP多媒体业务控制能力 演进历史2000/032001/032002/032005/1220063 R99:l 定义最早出现在3 R5阶段,作为域的一个子系统出现3 R4:服务器和服务器和3 R6 ,等等3 R7 增强增强3 R5:子系统和子系统和大量相关新大量相关新网元网元 R1 等等 R2,等等83 R99和R4阶段的网络架构 R99 域域R4 域域l 被拆分为两个功能实体:和

6、,呼叫控制与媒体承载分离 3G 核心网络核心网络接入网接入网外部网络外部网络R 99阶段网络架构阶段网络架构l3 R99阶段的网络架构,分为电路域和分组域两部分核心网络9Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.103 R5 阶段的网络架构引入 R1阶段的网络架构 具有内置数据库具有内置数据库和业务处理功能和业务处理功能的软交换的软交换H323 宽带接入宽带接入传统网络传统网络3 R1(引用了架构引用了架构)IP Bearerl固定网标准方面继承了3 R5阶段的核心网架构,在原的基础上,定义了 R1的网络架构标

7、准,正式引入了概念.l 在继承3的标准的同时,定义了两个新的子系统和,用于解决固定网接入的网络附着和网络问题Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.12标准进展总结l将是未来固网移动统一的核心网架构，这个观点已经是主要标准组织的共识。l在移动领域l3在方面有比较深入的研究，基本框架已经成熟，在技术细节方面，研究还在不断进行中。l在固网领域l 对的研究比较深入，基于的框架已经确定。Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.13知

8、识回顾l最初是在哪个系统里面出现的？l分为哪两个领域，分别由哪个技术协会进行研究？Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.14内容介绍1.基本概念2.网络结构3.用户接入方案4.网络优势与演进5.华为解决方案Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.15内容介绍2.网络结构3.2.1 网络分层结构4.2.2 网元功能 5.2.3 相关接口和协议 6.2.4 地址，标识和编号方式3 HSS承载控制层承载控制层H.248 23G

9、承载核心网承载核心网网络架构A-RACFSPDFPCRFH.248NACFCLFCopyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.17 网络结构接入互通层和会话控制层应用层应用层会话控制层会话控制层业务能力层业务能力层接入接入l承载与接入层l用户接入 l连接传统网络.323 l控制承载资源l会话控制层l功能呼叫控制、用户管理、业务触发、资源控制、网络互通 l包括的网元有：、承载承载,Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.18 网络结

10、构业务能力层与应用层承载控制与接入层承载控制与接入层应用层应用层会话控制会话控制业务能力层业务能力层l业务能力层l提供各种各样的业务能力，由各种不同的应用服务器与资源服务器组成 l提供的业务能力包括：l立即消息（）/呈现（）/群组通用电信业务 l应用层l主要提供第三方的应用：通过提供的接口（或者消息）来实现对下层业务能力的调用 l第三方应用举例：游戏中心、会议中心、交友中心、企业应用 3 ,游戏中心游戏中心,企事业企事业中心中心通用语音应用服务通用语音应用服务器器,Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.19

11、内容介绍2.网络结构3.2.1 网络分层结构4.2.2 网元功能 5.2.3 相关接口和协议 6.2.4 地址，标识和编号方式Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.20网络中的网元会话控制层功能功能网元网元功能功能网元网元呼叫控制P网络互通IS用户管理媒体资源Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.21会话控制层l（）呼叫会话控制功能l类型l：代理（)l用户在归属或者拜访网络的第一个连接点。l：问询（）l用户的归属网络第一

12、入口点，分配、路由查询以及域间拓朴隐藏功能。l：服务（)l是多媒体模块的核心，负责对终端的注册鉴权，会话控制，业务触发。3 IP BearerCopyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.22呼叫简单模型S-CSCFI-CSCFP-CSCFS-CSCF主叫侧主叫侧被叫侧被叫侧信令信令媒体媒体l当两个用户进行内部呼叫的时候，3个网元配合可完成基本的呼叫信令路由的功能。Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.23网络实体互连互通l完成

13、对外接口功能的网元实现网络与其他网络的通讯，包含的网元为：l（）l实现核心控制面与的交互l控制完成承载与承载的实时转换l（）l完成与及域用户宽带、窄带承载互通及必要的编解码变换l（）信令网关l完成 到 的转换，因为只支持接口。3 IP BearerCopyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.与传统网络互通l 用户呼叫本域的用户关口局关口局l 用户呼叫本域的用户关口局关口局Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.25网络实体数据库

14、l()归属用户服务器l用于归属网络中保存用户的签约信息，主要信息包括：l用户标识（包括公共及私有标识）、号码和地址信息l用户安全上下文：用户网络接入认证的密钥信息、漫游限制信息l用户的路由信息：支持用户的注册，并且存储用户的位置信息l用户的业务签约信息：包括其他的增值业务数据l()签约数据定位功能，用于多个的选择定位 3 IP BearerCopyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.26网络实体媒体资源 3 IP Bearerl()媒体资源功能，包含两部分：l（）媒体资源功能控制器l解析来自及的资源控制命令l实现

15、对的媒体资源的控制l（）媒体资源功能控制器l在的控制下，为终端提供媒体资源l多媒体信息播放（提示音、流媒体）l媒体内容解析处理（编解码变换等）Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.27网络其他实体l承载控制与接入网和系统支撑层的网元：功能功能网元网元功能功能网元网元资源控制计费网元管理接入控制 域名或地址解析Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.28其他重要网元功能l()l实现移动网络中的控制功能。l实现固定网的控制功能

16、。l、：l()服务器负责地址到地址的解析。l(E.164 )服务器负责电话号码到的转换。l设备：l完成公私网的地址转换、媒体流转发以及网络安全保障等功能Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.29功能l信令代理从用户看，认为就是；从看认为就是用户。l媒体代理所有的媒体流都是通过来传输的。媒体流1IP 承承载载23信令流网络实体业务能力层l()应用服务器l为用户提供增值业务，可以位于用户归属网，也可以由第三方提供，其主要功能为：l处理从发来的会话l发起请求，发送计费信息给和l 类型l:l提供服务网关功能，为第三

17、方服务器提供接口l:l作为网关，提供与传统智能网服务器的接口l:直接提供业务ASOSA ASCAMEL/SCPS-CSCFSIPSIPCAP/INAPOSA APIOSA SCSSIP ASIM-SSFSIPCopyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.31内容介绍2.网络结构3.2.1 网络分层结构4.2.2 网元功能 5.2.3 相关接口和协议 6.2.4 地址，标识和编号方式网络中的接口参考点 3 终端其它其它 IP/IMSNetworkCopyright 2010 Huawei Technologies C

18、o.,Ltd.All rights reserved.33参考点及使用协议l网络中使用到的协议：l（)l用于建立，更改，和终止多媒体会话或呼叫的应用层协议l基于构建的，由开发的认证，授权和计费协议lH.248l用于媒体网关控制器管理媒体网关的资源Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.34参考点及使用协议l采用 协议的参考点：参考点参考点连接实体连接实体，,Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.35参考点及使用协议l采用

19、协议的参考点：参考点参考点连接实体连接实体,，,Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.36参考点及使用协议H.248l采用 H248 协议的参考点：参考点参考点连接实体连接实体,Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.37内容介绍2.网络结构3.2.1 网络分层结构4.2.2 网元功能 5.2.3 相关接口和协议 6.2.4 地址，标识和编号方式Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,

20、Ltd.All rights reserved.38系统中标识的方式 遵循E.164的规定 例如：867552220001 (统一资源标识)由用户名加域名构成：用户名部分可以采用用户的E.164号码，域名部分这是网络的统一域名例如：867552220001 Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.39系统里的地址和标识p p p 和和 p p 地址地址p ,用户标识用户标识网络节点标识网络节点标识公共服务标识公共服务标识Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.Al

21、l rights reserved.40对用户的标识l 私有用户身份()：l 用于用户接入网络的注册、鉴权、认证和计费，私有用户标识不用于呼叫的寻址和路由。l 私有用户标识采用网络接入标识符（）的形式，即 。l 由归属网络运营商定义的用户身份标识，具有全球唯一性。1+867552220001张三的私有用户身份（）张三的私有用户身份（）Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.41对用户的标识l 公共用户身份()：用于请求与其他用户通信时用的身份，可以被公布l 公有用户标识用于消息的路由。l 一个用户可以分配一个

22、或多个公有用户标识，公有用户标识的格式可以采用 或者 的格式，不同格式的可以绑定。l 使用发起会话或做为会话终结者之前，首先应被注册。注册组注册组 (E.164)1867552220001867552220001张三的公共用户身份（）张三的公共用户身份（）Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.42与的关系l张三的用户标识l可以一个对多个（一机多号）或者一个对多个（一号多机）。l不同的可以分享一样的业务（）。IMS签约86-139-1234-5678 1Copyright 2010 Huawei Techno

23、logies Co.,Ltd.All rights reserved.43网元地址和标识l网络节点的标识l处理路由的网络节点（如，）需要使用 来标识。l各网元的 和对应的地址将记录在服务器中。l在注册与会话的信令交互过程中，终端和各网元通过查询服务器获取下一跳网元对应的地址。111Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.44公共服务标识（）l 公共服务标识（）l 标识所拥有的服务l 在中创建l 标识的格式为 或 conference ASASmessage Copyright 2010 Huawei Tech

24、nologies Co.,Ltd.All rights reserved.45目录1.基本概念2.网络结构3.用户接入方案4.网络优势与演进5.华为解决方案Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.46内容介绍3.用户接入方案4.3.1 接入网接入技术5.3.2 接入网用户Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.DHCP ServerAAABRAS接入47 FTTB+xDSLFTTB+LAN xPON接入FTTH 双绞线光纤网

25、线Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.接入宽带接入解决方案48DHCP ServerAAABRASSBCSBCIP Bearer Network1家庭网关双绞线（）2家庭网关网线光纤双绞线光纤大企业光纤Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.接入窄带用户的接入4949l将 终端接入，支持管理H.248 媒体网关控制功能。l 用户主叫时实现呼叫路由功能，就是将 发起的呼叫路由到。l用户做被叫时实现定位功能，将呼叫路由到对应

26、的。同时，也可进行呼叫的鉴权。H.248Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.50内容介绍3.用户接入方案4.3.1 接入网接入技术5.3.2 接入网用户Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.接入网接入网用户终端51 Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.52网络中企业用户 企业企业视频phonePOTSPOTSSIP PhoneS企

27、业企业E1PC软终端POTSPOTS企业企业PC软终端POTSPOTS方式一：方式一：此方式和个人用户方式此方式和个人用户方式相同，通过接入相同，通过接入方式二：方式二：企业使用传统，企业使用传统，通过接入通过接入方式四方式四：，通过接入，通过接入企业企业PC软终端POTSPOTS方式三：方式三：，通过接入通过接入Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.53内容介绍1.基本概念2.网络结构3.用户接入方案4.网络优势与演进5.华为解决方案Copyright 2010 Huawei Technologies C

28、o.,Ltd.All rights reserved.54l3G标准组织和后来的固定网络标准组织，都旨在融合当前的通信网络和因特网()，希望以此:l解决在网络中的电信业务所面临的运营问题:l电信网络用户增长缓慢，利润持续下降l业务更新缓慢，新业务部署困难l、安全、计费和网络互联互通l真正实现(固网移动融合)网络的设计初衷Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.55架构优势降低网络冗余，提高网络复用App1User dataBillApplication DeliveryAuthenticationSessio

29、n ControlChargingOAMApp2User dataBillApplication DeliveryAuthenticationSession ControlChargingOAMApp3User dataBillApplication DeliveryAuthenticationSession ControlChargingOAM目前网络垂直式业务提供架构目前网络垂直式业务提供架构架构架构123l目前采用的是垂直式业务提供架构存在很多问题，随着业务数量的增加，运营商的和将急剧增长，对这种垂直式架构进行了解。Copyright 2010 Huawei Technologies C

30、o.,Ltd.All rights reserved.56架构优势快速的业务部署l传统网络l 对来说过于复杂，难以理解,导致业务提供链过窄。l 难以实施业务的嵌套。传统网络传统网络2000 l继承了因特网的业务模式优点l采用跟类似的协议，更简单易用l拥有众多潜在的开发者。l接入无关性l优势不在业务类型，而是触发业务的架构Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.57架构优势更好的移动性l用户期望能够在不同的场所随时接入通信服务l在家，在办公室,在移动中l使用不同的设备接入l固话,手机,l只需要统一的一个帐户l一

31、次开户，一个联系地址、一套使用说明 XDSLHSPAWiFi各各领领域的融合域的融合TelecomIT&SoftwareMediaConsumer ElectronicVoiceDataVideoContentIMS 融合融合HomeSubwayOfficeCafeWorkingGaming LearningDriving网络发展趋势功能细分与网络融合INAPINAPSS7PSTN/ISDN ServiceInterfacesCall ControlExchange NetworkIntelligent NetworkUser DataE164PSTN/PLMNPSTN/PLMNH.248H.

32、248SIPSIPMedia GatewayAppServersSIP,H.323SIP,H.323HLRGatewayINAPINAPMulti-Protocol ProcessingIP RouterSIP Mgmt.MAPMAPIntelligent NetworkPSTN/ISDN ServiceCall ControlSoftSwith BasedSoftSwith Based H.248H.248 1：网络革命性进化2：呼控与承载分离，业务部分分离1：网络平滑演进2:业务彻底与呼控分离l网络功能的模块化细分降低了维护和升级的花销，硬件趋同，网络设备软件化。Copyright 201

33、0 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.59网络演进关键:网络演进融合趋势 固定网固定网 ：网络网络 网络网络 Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.60网络演进结果 Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.61 演进的目标网络()4G()23GmAGCFSBCAGCF业务服务器AS1AS2AS3AS4AS.H.248H.248MGCF传统网络窄带宽带Copyri

34、ght 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.62内容介绍1.基本概念2.网络结构3.用户接入方案4.网络优势与演进5.华为解决方案Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.63华为解决方案华为能够提供端到端的整体解决方案CSC3300S-CSCFUAC3000AGCFCSC3300P-CSCFCSC3300I-CSCFUTRANEVDOWIMAXLAN/FTTXxDSLCABLETDM AccessWIFICSC3300MFRCSE2300A

35、-BGFAIM6000NACFRM9000RACFInfoX AAAUAAF&PDBFAIM6300CLFRM9000SPDFRM9000PCRFHSS9820HSSCSC3300BGCFiManager N2000EMSENUM ServerENUM ServerISMPWeb portalOCS9810OCSICG9815CCFATS9900Telephony ASETAS9960IP Centrex ASMediaX3600Conference ASUGC3200MGCFSG7000SGWPSTNPLMNIP NetworkCSC3300I-BCFENIPAS PlatformIMAS

36、seriesIP multimedia ASUMG8900IM-MGWGamingSharingXPushXMessaging3rd party ASMRP6600MRFPCopyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.64产品列表功能功能网元网元产品产品功能功能网元网元产品产品呼叫控制P3300媒体控制3300I6600S互通3200数据库98208900业务平台9900其他90002300,98119960 9815 1000 23002600Copyright 2010 Huawei Technologies

37、Co.,Ltd.All rights reserved.65统一的软硬件平台策略l统一的核心网平台统一的核心网平台l可共享的统一平台可共享的统一平台 l同时支持无线与固网接入同时支持无线与固网接入l融合的业务平台融合的业务平台 l优点优点:l快速部署快速部署l统一的操作维护平台统一的操作维护平台l传统网络的平滑融合与过渡传统网络的平滑融合与过渡:App.SDPOS&HWSessionControlCGPOSTACommercial OSReal Time DatabaseReliability MechanismHigh Efficient Core DispatchingProtocol S

38、tackDistributed ProcessOAM ProxyCSCFBGCFIBCFMGCFSoftXSDPVCC ASCSI ASATSMRFCCopyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.66灵活的配置 所有网元运行在统一的硬件平台上功能网元功能网元产产品品物理物理单单板板UGC3200MGCFATS9900TelAS3300PCSCFICSCFSCSCFFCHSS9820HSSSLFiCG9815F+Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights

39、 reserved.67灵活组网：单框可运行完整的核心网MRFPMRP6600PSTNPLMNIP NetworkIM-MGW,I-BGFUMG8900UTRANEVDOWIMAXLAN/FTTXxDSLCABLETDM AccessWIFIIM/PS/GPSharingXPoCGamingEMSiManager M2000ENUMENUM ServerWeb portalISMPOCSOCS9810PCRF,RACF,SPDFRM9000NACF,CLFAIM63000P-CSCFCSC3300HSSHSS9820I/S-CSCF,BGCF,MRFCCSC3300MGCFUGC3200CCF

40、ICG9815Advanced Tel ASATS9900ENIPIMAS seriesMM Conference ASMediaX3600UAAF&PDBFInfoX AAAC-BGFSE2300Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.68+300K 20M 线性扩容线性扩容 根据用户容量的增长需求进行硬件（单板、机框）的扩充 降低建网成本和风险 应需而变，灵活控制成本灵活的配置优点优点Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.69良好的互通与兼容性TerminalOSS/BSS/LIApplicationsEnablersCopyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.70 终端 H6300 U526 900 N80 6680手机手机 软终软终端端 固定固定终终端端 Copyright 2010 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.71小结本课程介绍了：网络的基本架构网络中各网元的基本功能优势与演进华为的解决方案谢谢