2009-11-27
Security Level:
IMS网络简介
https://www.doczj.com/doc/db6713645.html,
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目录
1 2 IMS网络组成介绍 华为IMS冗灾方案介绍
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IMS基本概念
l
下一代网络的核心
p p
IMS(IP Multimedia Subsystem)是3GPP/3GPP2 (移动）和TISPAN/ITU-T (固 定) 网络架构的核心 IMS是个开放的网络架构，提供了基于IP承载的，与接入无关的IP多媒体业务 控制能力 移动接入：2G\3G\LTE等 固定接入：LAN、WLAN、xDSL、xPON等接入 会话型业务，如语音和视频会话、多媒体会议、消息、状态呈现、视频共享、 动态地址簿等 部分非会话型业务，如IPTV、Web与IMS融合业务等
l
支持多种固定及移动接入方式
p p
l
支持IP多媒体业务
p p
l
采用全IP的SIP\Diameter协议
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IMS主要特征
支持多种固定/移动接 入方式的融合，支持 无缝的移动性和业务 连续性，为全业务运 营提供了便利 接入无关
呼叫控制和业务控制都由归属网络完 成，保证业务提供的一致性，易于实现 私有业务扩展，促进归属运营商积极提 供吸引客户的服务，区别于软交换拜访 地控制 归属地 控制 业务提供 能力 打破竖井式业务部署模式， 业务与控制完全分离，有利 于灵活、快速的提供各种业 务应用，更利于业务融合， 实现开放的业务提供模式 ?多种安全接入机制共 存，并逐渐向Fully IMS 机制过渡 ?部署安全域间信令保护 机制 ?部署网络拓扑隐藏机制
IMS主要特征
安全机制
统一策略 控制 统一的QoS和计 费策略控制机制
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IMS网络架构
运维层
网管中心 计费中心 业务支撑系统
AS
AS
AS
业务层
HSS
S-CSCF BGCF MGCF AGCF
PSTN
核心层
MRF C P-CSCF I-CSCF MRF P SBC
PLMN
接入层
1x/HRPD接入
WLAN接入
xDSL/LAN 接入
光接入
Internet 接入
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IMS逻辑实体分类
会话控制 和路由
用户数据管理、 认证鉴权
媒体资源 （MRF）
业务控制
互通功能
p p p
P-CSCF S-CSCF I-CSCF
p p
HSS SLF
p p
MRFC MRFP
p
AS
p p p
MGCF BGCF MGW
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CSCF功能—会话控制和路由
l
CSCF是IMS 系统的呼叫控制核心，它的主要作用是在IP 传 输平台上实现多个实时业务的分发，具有中心路由引擎、策 略管理和策略执行功能 P-CSCF（代理会话控制）的功能
p p p p
l
S-CSCF S-CSCF S-CSCF
HSS
IMS终端接入IMS的入口点 产生CDR话单，用户漫游计费需求 提供Gm接口上的SIP压缩和完整性保护 将终端的请求路由到正确的I-CSCF或者S-CSCF
l
I-CSCF（查询会话控制）的功能
p p
在IMS终端注册时，为用户分配提供服务的S-CSCF 为来话选择被叫注册的S-CSCF IMS用户注册认证 业务触发和控制 会话路由
I-CSCF
l
S-CSCF（业务会话控制）的功能
p p p
P-CSCF
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CS CF设备概述
基本特性
n
P-CSCF P-CSCF I-CSCF I-CSCF S-CSCF S-CSCF E-CSCF E-CSCF BGCF BGCF IMS-GWF IMS-GWF
可部署为P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF或ECSCF网元。具备BGCF和GWF功能。 所有单板支持热插拔，所有单板1＋1备 份 系统支持平滑扩容，最大支持1000万用 户。
O O M M S S 2 2 6 6 0 0 0 0
n
SIP SIP Dispatcher Dispatcher
Diameter Diameter Dispatcher Dispatcher
n
SigComp SigComp SIP SIP Stack Stack
Transaction Layer Transport Layer
Diameter Diameter Stack Stack
特色功能
n n
具备号码变换、号长控制等号码分析能力 可通过CPU占用率、多业务优先级等流控 方式实现过载保护 支持不中断业务的无损升级
Middleware Middleware Platform Platform DOPRA DOPRA
Linux Linux OS OS
n
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HSS\SLF—用户数据管理
HSS的功能（类似于HLR）
l l
AS
记录每个IMS用户的用户信息和业务数据： 用户信息：
p p p p
HSS
HSS Centralized Databases
AAA, Profiles, …
用户号码、地址信息； 用于认证和授权的安全信息； 支持用户注册、记录不同系统间的位置信息； 用户特征数据 业务触发规则和业务触发逻辑，采用XML语言描述
S-CSCF S-CSCF
l
业务数据：
p
I-CSCF
SLF功能
l
在域内存在多个HSS时，用于选择用户数据存储的HSS
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HSS设备概述
基本特性
n n n
HSS 最大系统容量2000万 1对ATCA单板支持30万用户 通过pool机制实现地理容灾
AAA FE
AAA FE
HSS FE
HLR FE
HLR FE
HSS FE AAA 数据模型
USC FE
IP 网络
USC BE
n n
HSS 数据模型 Other data 数据模型 HLR 数据模型
功能特点
减低IP链路故障的影响 降低数据不一致的可能 低带宽需求，降低OPEX
n
统一的数据中心
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MR F—媒体资源管理
IMS App
MRF（媒体资源功能）的功能
l
IMS App IMS App
包括 MRFC 和 MRFP 两部分，提供的主要功
S-CSCF
能如下：
p p p p
铃音与录音通知的播放 会议的媒体流处理（混音等） 编解码转换 DTMF信号处理
MRFC
MRFP MRFP MRFP Access Access Network Network
User Equipment (UE)
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MRFC/MRFP设备概述
客户价值
MRFC/MRFP采用标准ATCA硬件平台(跟IMS core 共框)
l l支持丰富的接口协议，包括SIP，H248， AS
MRFC/MRFP合设
SIP CSCF SIP MRC6600
RFC4240，VXML，MSML等多种控制协议。
l采用电信级可靠性设计，无单点故障；支持拥塞
IP H.248 MRP6600
控制和过载控制。
特性描述
? MRFC和MRFP可以根据具体组网需要，进行不 同组合 ?MRFC和MRFP合设，可以节省初期投资，利于 运营维护
AG
MRFC/MRFP分设
IMS/NGN/PSTN
UMTS/GSM/CDMA
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BGCF\MGCF—互通功能
l
BGCF的功能
p
S-CSCF
将用户的会话路由到正确的PLMN\PSTN网络
n
BGCF
I-CSCF
与本网用户互通，选择能路由至被叫网络的 MGCF
SIP
n
与其他运营商互通，选择与其他运营商的 BGCF互通
MGC
MGCF
l
MGCF&IM-MGW的功能
p
H.248 Media Gateway SG
实现与CS域互通时信令与承载的转换
SS7 SS7
PLMN|PSTN PLMN|PSTN TDM PBX
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MGCF设备概述
协议支持 ? 支持ISUP,TUP,R2,PRA,No.5等多种协议 ? 无需SIP GW设备，即可将PBX用户接入IMS网络 ? MGCF最大系统容量72万 中继 ? 核心部件提供1+1备份，分布式处理，保证了产品电 信级可靠性 ? SDH、GE、FE、POS接口支持1+1备份 ? 呼叫类型选路、用户类别选路、分时选路、按承载选 路 ? 5万条路由分析数据，可扩充 ? 强大的路由分析能力有助于有针对性的提供差异化服 务 ? 支持内置MRS功能 ? 支持内置SGW功能
高可靠性
路由能力
功能组网
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AS应用服务器
l l l l
IMS业务触发在S-CSCF实现 业务触发通过iFC机制实现动态业务触发 AS完成业务逻辑后将请求返回给S-CSCF以进行后续触发 SCIM ：业务融合实体、防止业务冲突
Initial Filter Criteria (iFC) Download at Registration HSS XML iFC Application Application Server Server SIP Subsequent Filter Criteria (sFC) Dynamic update Application Application Server Server SIP XML sFC Application Application Server Server SIP
Incoming Messages
SIP
S S P P T T S-CSCF
F
F Originating Originating or or Terminating Terminating Filters Filters Filter Filter Criteria Criteria
F
R R o o u u tt ii n n g g
SIP
Outgoing Messages
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ATS设备概述
PES AS
PSTN补充业务
ATS9900
IP Centrex AS
支持固定移动 融合Centrex业务
? PSS、PES和IP Centrex合一 的AS ? 开放性业务架构，支持电信 能力整合开放 ? 丰富的业务能力
PacketCable AS
Cable宽带语音 及多媒体业务
PSS AS
宽带语音及多媒体业务
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1 2 IMS网络组成介绍 华为IMS冗灾方案介绍
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网络可靠性：IMS端到端的地理容灾解决方案
容灾模式：
l
业务层 接入区
DNS
支持P/I/S-CSCF、AS资源池(Pool)模式。 支持HSS、MGCF、SBC 1+1主备模式。 支持P-CSCF容灾模式下放通呼叫。
SIP AG
核心区
AS
l
l
HSS 1+1主备
业务恢复：
l
支持基于业务的业务请求的服务恢复 过程，有效防止网络风暴。
SBC
P-CSCF POOL
I-CSCF POOL
S-CSCF POOL MGCF 1+1负荷分担
l
支持核心网元存在冗余可用网元最佳 情况下，网络基本业务可不中断
l
支持业务请求失败时向备用网元重新 发起请求。
网络层
边界区
设备层
+
Main Standby
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1+1单板级冗余备份
客户价值：
l l
高可靠性，达到99.999% 单板故障时，主备切换，业务不中 断
CSC3300 iCG9815
HSS9820
关键特性：
l
ATS9900
+
所有IMS核心侧网元支持1＋1主 备方式 支持用户状态、会话状态、业务 数据等数据的实时备份
UGC3200 SPG2800
Main Standby
l
MediaX3600
l
支持主备心跳机制实时故障感知。
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CS CF 负荷分担冗灾
HSS9820 AS ENUM HSS9820 AS ENUM
Cor e
主用
Cor e backup
Local Pool
Local Pool
Local Pool
Acc ess
Acc ess 1＋1 Pool
l l
l
CSCF支持POOL和1＋1备份两种冗余机制。 相比单节点部署，除过可以将呼叫均衡的负载之外，CSCF的冗余机制还确保在其他节点发 生故障的情况下，即使只有一个CSCF节点可用，也可以为全网用户提供业务。 CSCF同时支持针对AS、HSS和ENUM server的故障进行放通处理，确保在这些网元故障的情 况下，基本呼叫可以正常进行。
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