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IMS版本演进浅析
2008年12月16日 14:14    通信世界周刊    评论()    
作 者:杨威

    随着3G时代的到来,用户对移动通信有了更高的期望,用户不仅要求有稳定的语音通信,而且还要求能够以数据和多媒体等多种方式进行通信。针对这些需求,3GPP在R5版本中提出了IMS标准。而随着网络技术的发展,各种标准组织也开始了IMS版本演进方面的研究。

    IP多媒体子系统(IMS,IPMultimediaSubsystem)最初是由3GPP在Release5标准中提出的基于SIP会话控制的网络体系架构,目的是满足用户对移动多媒体业务的需求,从而丰富移动网的业务种类,加快业务提供过程。IMS的出现不仅能带来丰富的移动多媒体业务,而且将使移动通信网络结构和应用模式发生前所未有的改变。

    IMS具有分布式、与接入无关、有标准开放的业务控制接口等特点,被业界公认为未来融合的控制平台,成为下一代网络(NGN)的核心技术。目前,IMS在3GPP、3GPP2、ETSI、ITU-T等标准组中都占有一席之地,相关标准的制定和完善工作正在紧张进行中,世界各大设备提供商纷纷推出IMS的商用或试验产品,部分运营商也开始进行IMS业务的试商用或试验。

    3GPP IMS网络架构

    3GPP所定义的IMS网络架构包括:呼叫会话控制功能(CSCF)、归属用户服务器HSS)、媒体网关控制功能(MGCF)、多媒体资源功能控制器(MRFC)、多媒体资源功能处理器(MRFP)、签约定位器功能(SLF)、策略决策功能(PDF)、IP多媒体-媒体网关功能(IM-MGW)、中断网关控制功能(BGCF)、信令网关(SGW)、应用服务器(AS)、IP多媒体业务交换功能(IM-SSF)、业务能力服务器(OSA-SCS)、计费功能实体等。

    CSCF又可划分为I-CSCF、P-CSCF和S-CSCF三种。

    P-CSCF是IMS拜访网络的统一入口点。所有IMS终端发起和终止于IMS终端的会话消息都要通过P-CSCF。P-CSCF的功能有:与接入网络无关的用户鉴权、IPSec管理、网络防攻击与安全保护、为节约无线网络资源进行SIP信令压缩与解压、用户的漫游控制、通过PDF进行承载面的NAT、QoS功能等。

    I-CSCF是IMS归属网络的入口点。在注册过程中,I-CSCF通过查询HSS,为用户选择一个S-CSCF;在呼叫过程中,去往IMS网络的呼叫首先路由到I-CSCF,由I-CSCF从HSS获取用户所注册的S-SCSCF地址,将消息路由到S-CSCF。

    S-CSCF是整个网络的核心,支持SIP协议,负责用户鉴权、会话处理和业务触发等。

    HSS作为整个网络的用户数据库,存储IMS用户的鉴权信息、签约信息、业务透明数据等。

    MGCF和IMS-MGW是与CS域和PSTN互通的功能实体,分别负责控制信令和媒体流的互通。

    MRFC和MRFP是实现多方会议的功能实体,控制层面的MRFC通过H.248控制MRFP。

    BGCF是IMS域与外部网络的分界点,它选择在哪里跟CS域或PSTN互联。

    IBCF负责网络间互通和边界控制。

    E-CSCF负责紧急呼叫的相关处理。

    IMS的注册流程为:第一,终端发起注册请求给P-CSCF,P-CSCF通过DNS查询该用户的归属网络,并将注册请求前转给对应的I-CSCF(如果就是在归属网络,则无需IBCF中转)。第二,I-CSCF向HSS提交用户信息,HSS对用户身份与服务权限进行鉴权后,I-CSCF查询HSS获得为用户服务的S-CSCF;如果没有结果,HSS指示I-CSCF根据需要的与可用的S-CSCF,分配一个S-CSCF为该用户服务。第三,S-CSCF收到请求后,从HSS处下载该用户的相关信息(签约信息、安全信息等)并存放在该S-CSCF的数据库中,同时HSS记录为S-CSCF信息。第四,如果存在与注册相关的业务应用,S-CSCF触发相关的应用服务器AS(如图1所示)。

图1 IMS注册流程

    3GPP IMS版本演进

    R5

    3GPP在R5版本中首次提出IMS,并在R6和R7版本中对其进一步完善,目前正在制定的版本为R8版本。

    R5版本提出和定义了IMS的基本框架及3G接入的能力,R5阶段侧重于基本架构、3G接入能力、功能实体、信令流程的规定,并对鉴权、计费、安全、QoS等进行了基本定义。

    R6

    R6版本对IMS接口和功能更加细化,定义了WLAN接入的能力、IMS和外部网络之间的互通、IMS支持各种业务的能力等方面。R6版本在2005年3月冻结,是第一个完善的IMS标准版本。

    相对R5,R6主要完善、增强了以下功能:

    定义了SBLP(ServiceBasedLocalPoicy)的QoS框架、端到端的QoS概念和框架结构,将PDF从P-CSCF中分离出来,并定义了相关Go/Gq接口。

[1]  [2]  [3]  编 辑:张翀
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