01-IMS標識與用戶配置

01-IMS標識與用戶配置第一頁，共36頁。序言業(yè)界公認IMS是下一代的核心網(wǎng)。IMS自在3GPPR5提出來，以其支持移動固定多種接入、開放靈活的業(yè)務架構，已經(jīng)被歐洲固定標準組織TISPAN、國際電聯(lián)ITU-T等接納，成為核心網(wǎng)的唯一標準。國外領先運營商FT、BT、DT、KPN、Verizon等均在2006-2007年宣布其網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型計劃，并且在核心網(wǎng)不約而同的都選擇了IMS。中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國網(wǎng)通也都一直在跟蹤IMS進展和相關試驗。第二頁，共36頁。IMS將業(yè)務和路由進一步分離IMS實現(xiàn)了路由功能和業(yè)務處理分離業(yè)務的需求是不斷變化和增加的而路由功能即實現(xiàn)主叫方找到被叫方的功能是相對穩(wěn)定的所有電信類業(yè)務都需要實現(xiàn)路由功能，包括打電話、發(fā)短信、傳真、多媒體推送等業(yè)務因此將二者進一步分離可加速新業(yè)務的引入業(yè)務采用標準化、開放、松耦合的SIP接口，同時業(yè)務之間容易組合和相互調(diào)用SIPASHSSCSCF第三頁，共36頁。IMS基于IP實現(xiàn)了接入無關IMS采用完全基于IP的SIP信令IMS接入網(wǎng)采用IP技術,實現(xiàn)了底層接入的無關性IMS用IP從技術上粘合了移動和固定，實現(xiàn)了FMC因此IMS首次實現(xiàn)了融合核心網(wǎng)的目標在融合核心網(wǎng)的基礎上，才有可能實現(xiàn)融合的業(yè)務SIPASHSSCSCFUMTS/GPRSBSSGSNACWLAN/WiMAXBRASLAN/XDSLIPIPIP無線固定無線接入固定寬帶第四頁，共36頁。IMS是更軟的軟交換業(yè)務路由承載業(yè)務路由承載業(yè)務路由承載軟交換IMS傳統(tǒng)交換機

開放的網(wǎng)絡構架體系將傳統(tǒng)交換機的功能模塊分離成為獨立的網(wǎng)絡部件，各個部件可以按相應的功能劃分各自獨立發(fā)展部件化使得原有的電信網(wǎng)絡逐步走向開放，運營商可以根據(jù)業(yè)務的需要自由組合各部分的功能產(chǎn)品來組建網(wǎng)絡；部件間協(xié)議接口的標準化可以實現(xiàn)各種異構網(wǎng)的互通分離的目標是使業(yè)務真正獨立于網(wǎng)絡，靈活有效的實現(xiàn)業(yè)務的提供。用戶可以自行配置和定義自己的業(yè)務特征，不必關心承載業(yè)務的網(wǎng)絡形式以及終端類型，使得業(yè)務和應用的提供有較大的靈活?；诜纸M的網(wǎng)絡IP技術“粘合”了不同接入網(wǎng)絡第五頁，共36頁。IMS的定義IMS：IPMultimediaSubsystem(3GPPTS23.002)TheIMsubsystemcomprisesallCNelementsforprovisionofIPmultimediaservicescomprisingaudio,video,text,chat,etc.andacombinationofthemdeliveredoverthePSdomain.TheentitiesrelatedtoIMSareCSCF,MGCF,MRF,etc.asdefinedinthestage2oftheIMsubsystemTS23.228[34].SeeTS22.228[27]forsomeserviceexamplesofIMS.IP=

基于IP的傳輸基于IP的會話控制基于IP的業(yè)務實現(xiàn)Multimedia=

語音、視頻、圖片、文本等多種媒體的組合在多種接入基礎之上具有不同能力的終端組合Subsystem=

依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡技術和網(wǎng)絡設備發(fā)展的系統(tǒng)最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡系統(tǒng)無線網(wǎng)絡把PS/GPRS網(wǎng)絡作為承載網(wǎng)絡固定網(wǎng)絡把基于固定接入IP系統(tǒng)作為承載網(wǎng)絡第六頁，共36頁。理解IMS核心功能實體PLMNH.323PSTNHSS互通Cx/Dx(Diameter)P/I/S-CSCFApplicationISC(SIP)Mr(SIP)MRSMGCFMg(SIP)GSM/WCDMAxDSL/LANCDMAWiMAX/WiFiACBASPDSNGGSNMGWPDFGq(Diameter)Core

CSCF(CallStateControlFunction)最核心的網(wǎng)元，其中S-CSCF負責路由、業(yè)務觸發(fā)P-CSCF負責接入I-CSCF負責與其它IMS網(wǎng)絡互通在小規(guī)模網(wǎng)絡里三者一般合設HSS（HomeSubscription

Server)用戶簽約數(shù)據(jù)庫，保存用戶的簽約屬性地位相當于移動網(wǎng)里的HLRPCRF（PolicyDecisionFunction)QoS策略管理MGCF（MediaGatewayControlFunction)提供SIP信令和ISUP信令轉(zhuǎn)換因此負責與現(xiàn)網(wǎng)信令面互通MGW（MediaGateway)提供IP承載和TDM承載轉(zhuǎn)換因此負責與現(xiàn)網(wǎng)承載面互通S-CSCF:ServingCallStateControlFunctionP-CSCF：Proxying-CallStateControlFunctionI-CSCF：InterrogatingCallStateControlFunction第七頁，共36頁。IMS

Media&SignallingMGCF/MGW進一步理解IMS

MediaServerMRFCallAdmissionP-CSCFCallControlCSCF

BorderControlIBCF

MediaPathBGFTelephonyASASDataHSS/UPSMultimediaASASDiameterSIPSIPSIPSIPSIPH.248H.248SIPSIPCOPSSS7H.248第八頁，共36頁。支持互聯(lián)網(wǎng)風格的用戶標識

用戶標識可以采用email地址格式：容易記憶方便與其它互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務集成實現(xiàn)電話標識、email、個人主頁、BLOG等統(tǒng)一標識用戶標識也可以同時保留原來基于數(shù)字的方式保證用戶體驗和習慣的繼承性方便與其它網(wǎng)絡互通小貼士：軟交換也支持這一特性，都采用了ENUM技術來提供SIPURL和ISDN之間的轉(zhuǎn)換第九頁，共36頁。所有業(yè)務都在歸屬網(wǎng)提供小貼士：舉一個例子，至今中國移動的神州行用戶無法享受GPRS國際漫游，其中一個重要的技術原因是基于智能網(wǎng)的GPRS國際漫游要求支持CAMEL3，而國外的GPRS網(wǎng)絡基本都不支持固定電話沒有移動性模擬電話實現(xiàn)了終端的移動性2G實現(xiàn)了業(yè)務的移動性體驗的移動性唯有IMS用戶對移動性的不斷追求首次實現(xiàn)了用戶體驗的移動性用戶通過不同終端和接入網(wǎng)絡享受一致的業(yè)務體驗用戶在任何地方甚至出差到國外也享受在簽約地一致的業(yè)務體驗一致的業(yè)務體驗不僅包括基本業(yè)務還包括業(yè)務的所有屬性為什么原來移動網(wǎng)無法實現(xiàn)？2G網(wǎng)絡都是在漫游地觸發(fā)業(yè)務用戶的體驗因此受限于漫游地的網(wǎng)絡能力最大的不同是IMS采用了IP承載和SIP信令，漫游地只需提供接入，無需業(yè)務觸發(fā)第十頁，共36頁。目錄用戶標識用戶配置11第十一頁，共36頁。目錄對用戶的標識1.1私有用戶身份1.2公共用戶身份12第十二頁，共36頁。私有用戶身份私有用戶身份是一個由歸屬網(wǎng)絡運營商定義的具有唯一性的全球身份，可用在歸屬網(wǎng)絡中從網(wǎng)絡的角度惟一地標識用戶。它的主要是用于認證的目的，但使用私有用戶身份用來實現(xiàn)計費和管理的目的也是可以的。IMS體系對私有用戶身份提出了下列要求：

?

私有用戶身份采用[RFC2486]所定義的網(wǎng)絡接入標識符（NAI)的形式。

?私有用戶身份會被包含在所有從UE發(fā)往歸屬網(wǎng)絡的注冊請求中。

?私有用戶身份僅在用戶的注冊期間被認證（包括重注冊和注冊解除。

?S-CSCF需要從注冊中和未注冊的終結中獲取并存儲私有用戶身份。

?私有用戶身份不會被用于SIP消息的路由轉(zhuǎn)發(fā)。

?私有用戶身份被永久地分配給用戶，并安全的存儲在ISIM應用中。私有用戶身份在用戶與歸屬網(wǎng)絡間的訂購關系存在期間內(nèi)是有效的。

?

無法修改私有用戶身份。

?HSS需要存儲私有用戶身分。13第十三頁，共36頁。公共用戶身份有于請求與其它用戶通信時所用的身份，叫公共有戶身份。公共用戶身份可以被公布。IMS體系對公共用戶身份提出了下列要求：

?

公共用戶身份采用SIP統(tǒng)一資源標識符（URI：)或者電話統(tǒng)一資源定位符（telURL：+358501234567)的格式。

?ISIM應用中要安全地存儲至少一個公共用戶身份。

?在發(fā)起會話之前，公共用戶身份需要先被注冊。

?通過一個UE請求可以一次注冊多個公共用戶身份。

?在注冊過程中，網(wǎng)絡不會對公共用戶身份進行認證。14第十四頁，共36頁。導出的公共用戶身份和私有用戶身份當IMS網(wǎng)絡部署時，市場上會有大量不能支持ISIM應用的UE，因此需要開發(fā)一種沒有ISIM也可以接入IMS網(wǎng)絡的機制。在這種模型中，私有用戶身份、公共用戶身份和歸屬域名都從國際移動用戶標識符（IMSI)中導出。這個機制非常適合具有通用用戶身份模塊（USIM)應用的UE。15第十五頁，共36頁。導出的私有用戶身份由IMSI導出的私有用戶身份是根據(jù)下列步驟構建的：

?私有用戶身份的用戶部分由IMSI的整串數(shù)字所構成。

?私有用戶身份的域部分由IMSI的MCC和MNC值所組成，并且有一個預定義的域名，如：IMSI.3。這三個部分組合在一起，并且按照下列順序用圓點隔離：

移動網(wǎng)絡代碼（MNC,移動網(wǎng)絡的惟一標識）;

移動國家代碼（MCC，移動用戶所屬國家的惟一標識代碼）;

預先定義的域名。

例如：使用的IMSI:2349;

則其中：MCC:234MNC:15私有用戶身份為：16第十六頁，共36頁。導出的臨時公共用戶身份如果沒有ISIM應用來保存公共用戶身份，就要基于IMSI來導出一個臨時公共用戶身份：

?臨時公共用戶身份采用SIPURI的形式。

?用戶部分和域部分都是使用與私有用戶身份類似的方法導出的。這根據(jù)前面給出的例子，相應的臨時公共用戶身份就是：17第十七頁，共36頁。導出的臨時公共用戶身份IMS體系對臨時公共用戶身份提出了下列要求：

?對于IMS的非注冊過程，設置臨時公共用戶身份為“被禁止”，這樣它就無法用于通信。?臨時公共用戶身份只能用于在注冊期間獲取隱性注冊的公共用戶身份。

?在其它SIP消息和隨后的注冊過程中，隱性注冊的公共用戶身將被用于會話處理。?在初始注冊之后，只有UE使用隱性注冊的公共用戶身份。?只有CSCF和HSS節(jié)點可以獲得臨時公共用戶身份。18第十八頁，共36頁。公共用戶身份和私有用戶身份之間的關系用戶Joe有惟一的一個移動終端，既用于商業(yè)上的來往，也用于個人生活的聯(lián)系。為了處理與工作相關的事務，他有兩個公共用戶身份：

?SIP:joe.。?tel:+358501234567而下班以后，則使用另外兩個公共用戶身份來管理其個人生活：?SIP:joe.。?tel:+358503334444。19第十九頁，共36頁。公共用戶身份和私有用戶身份之間的關系Joe的有戶數(shù)據(jù)和與服務相關的數(shù)據(jù)保存在兩套不同的服務配置中。一個服務配置包含與他的工作身份相關的信息，在需要時從HSS下載到S-CSCF。另外一個服務配置包含他的個人生活的身份信息，在需要時也會從HSS下載到S-CSCF。下圖顯示了joe的私有有戶身份、公共用戶身份和服務配置是如何被聯(lián)系在一起的：20第二十頁，共36頁。IP多媒體服務身份模塊UICC中可以有一個或多個應用，例如通用用戶身份模塊（USIM)和ISIM。當一個用戶從運營商獲得IMS訂購時，ISIM將存儲如下數(shù)據(jù)：?用戶的私有用戶身份?用戶的一個或多個公共用戶身份

?歸屬網(wǎng)絡的入口名稱或歸屬網(wǎng)絡的域名?管理數(shù)據(jù)?P-CSCF的地址。當接入技術不支持動態(tài)P-CSCF發(fā)現(xiàn)時，可用該地址。?接入準則參考。它所存儲的信息被用來檢驗用戶的個人標識符號碼是否被允許訪問特定的應用。?安全密鑰21第二十一頁，共36頁。IP多媒體服務身份模塊當一個用戶注冊時，需要提供ISIM中大部分數(shù)據(jù)。22第二十二頁，共36頁。通用用戶身份模塊通用用戶身份模塊（USIM）是接入分組交換域GPRS所必需的，用于惟一的識別特定用有。USIM包含下列數(shù)據(jù)：?用于接入PS域的安全參數(shù)?IMSI

?允許的接入點名稱列表?與MMS相關的信息23第二十三頁，共36頁。在多個終端間共享單個用戶身份IMS允許用戶通過多個UE來注冊同一個公共用戶身份。不同的注冊可通過私有用戶身份和所使用的IP地址加以區(qū)分。下圖中的用戶擁有兩個UE，一個用于視頻會話，另一個用于聊天和游戲。當有人呼叫該用戶Joe時，如果請求中沒有包含具體去往哪個設備的信息時，則由他的S-CSCF首先決定到底聯(lián)系哪個UE。該決策可基于注冊階段給定的優(yōu)先級別來完成。24第二十四頁，共36頁。目錄用戶標識用戶配置25第二十五頁，共36頁。概述當用戶從運營商處得到一個IMS訂購關系時，運營商需要給他分配一個用戶配置。用戶配置是用戶特定信息的集合，它永久存儲在HSS中。用戶配置至少包含一個私有用戶身份和單個服務配置。單個IMS訂購關系可能包含多個服務配置，這就允許對不同公共用戶身份給予不同的處理。26第二十六頁，共36頁。概述用戶配置通過兩種用戶數(shù)據(jù)處理操作從HSS傳送到所分配的S-CSCF上，即服務器分配應答（SAA）和推送配置請求（PPR）。服務配置進一步分成以下四部分。?公共標識?核心網(wǎng)業(yè)務授權

?初始過濾規(guī)則?共享的初始過濾規(guī)則集合27第二十七頁，共36頁。公共標識公共標識可以是公共用戶身份，也可以是公共服務身份。每個公共用戶身份包含一個相關的禁止指示和可選的顯示名稱。若禁止指示被設置，則S-CSCF將阻止該公共身份用在除注冊和重注冊以外的其它任何IMS通信中。28第二十八頁，共36頁。核心網(wǎng)服務授權服務授權定義有兩種不同的能力，即媒體策略和IMS通信服務標識策略。媒體策略信息包含一個整數(shù)，用于標識在S-CSCF上的一個訂閱的媒體配置。該信息允許運營商在其IMS網(wǎng)絡中定義不同的用戶配置，他們可以定義不同的客戶等級，如金、銀、銅牌客戶。在HSS和S-CSCF間僅傳送整數(shù)值，可以節(jié)省HSS內(nèi)的存儲空間。S-CSCF需要擁有一個包含該整數(shù)值與所訂購的媒體配置之間的映射關系的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫。29第二十九頁，共36頁。核心網(wǎng)服務授權IMS通信服務標識策略包含一個服務標識符列表，用來標識哪個IMS通信服務用戶可以被授權使用?；谒褂玫牧斜恚琒-CSCF強制要求在SIP信令中使用這些標識符。30第三十頁，共36頁。初始過濾規(guī)則當用戶獲得一個IMS訂購關系，且訂購關系包含一些增值服務，而運營商愿意將AS用作其IMS基礎設施的一部分時，就需要創(chuàng)建服務專用的數(shù)據(jù)。服務專用數(shù)據(jù)被表示成了初始過濾規(guī)則。初始過濾規(guī)則用來描述到來的SIP消息何時被進一步路由到一個特定的應用服務器。初始過濾規(guī)則由0個或1個觸發(fā)點實例以及一個應用服務器實例組成。服務配置內(nèi)的每個初始過濾規(guī)則在S-CSCF中都有一個惟一的優(yōu)先級。當分配了多個初始過濾規(guī)則時，S-CSCF按數(shù)值順序?qū)ζ溥M行評估。

?觸發(fā)點：描述應該檢查的條件，以發(fā)現(xiàn)所指示的應用服務器

是否應該被聯(lián)系。

?

應用服務器：當觸發(fā)點被匹配時應該聯(lián)系的應用服務器。31第三十一頁，共36頁。初始過濾規(guī)則當構建初始過濾規(guī)則時，需要考濾這些問題：

?觸發(fā)點是什么？

?當觸發(fā)點被匹配時，正確的AS是什么？

?

各初始過濾規(guī)則的優(yōu)先級是什么？

?如果應用服務器沒有應答，應該怎么做？32