《IMS基礎(chǔ)培訓(xùn)》課件

IMS基礎(chǔ)培訓(xùn)歡迎來到IMS基礎(chǔ)培訓(xùn)課程！本課程將帶您深入了解IMS的核心概念和技術(shù)。課程介紹課程目標介紹IMS基本概念、體系架構(gòu)、核心功能和主要協(xié)議。學(xué)習(xí)內(nèi)容覆蓋IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、核心功能模塊、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用案例。適用人群從事電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計、維護、運營等相關(guān)工作的人員。IMS系統(tǒng)概述下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施IMS是下一代網(wǎng)絡(luò)核心，為用戶提供語音、視頻、數(shù)據(jù)等豐富業(yè)務(wù)。支持多種接入技術(shù)IMS支持2G/3G/4G/5G等多種接入技術(shù)，為用戶提供無縫通信體驗。提供豐富多樣的業(yè)務(wù)IMS支持VoLTE、RCS、VoWiFi等多種業(yè)務(wù)，滿足用戶不同需求。基于IP網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)IMS基于IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡(luò)部署和業(yè)務(wù)擴展。IMS系統(tǒng)架構(gòu)1核心網(wǎng)絡(luò)提供核心IMS功能，例如會話控制、媒體處理、計費和安全。2接入網(wǎng)絡(luò)支持各種終端接入，包括手機、VoIP設(shè)備和固定電話。3業(yè)務(wù)控制提供業(yè)務(wù)邏輯處理和策略控制，例如語音、視頻通話和消息服務(wù)。IMS系統(tǒng)采用分層架構(gòu)，核心網(wǎng)絡(luò)負責(zé)處理主要的IMS功能，例如會話控制、媒體處理、計費和安全。接入網(wǎng)絡(luò)則支持各種終端接入，包括手機、VoIP設(shè)備和固定電話。業(yè)務(wù)控制層提供業(yè)務(wù)邏輯處理和策略控制，例如語音、視頻通話和消息服務(wù)。IMS核心功能模塊1會話管理會話管理功能負責(zé)建立、維護和釋放用戶之間的會話。2呼叫控制呼叫控制功能負責(zé)管理用戶之間的呼叫，包括呼叫建立、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫保持等。3多媒體處理多媒體處理功能負責(zé)處理音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)，包括編解碼、傳輸和播放。4計費和計費計費和計費功能負責(zé)記錄和統(tǒng)計用戶的通話時長、數(shù)據(jù)流量等，并計算相應(yīng)的費用。IMS信令控制平面1信令控制平面功能負責(zé)用戶呼叫建立和維護過程，包括呼叫建立、呼叫保持、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待等操作。2網(wǎng)絡(luò)功能包括呼叫控制功能實體（CCF）、會話管理功能實體（SCF）、注冊功能實體（RFE）、鑒權(quán)功能實體（AF）等。3協(xié)議主要采用SIP協(xié)議，負責(zé)用戶之間以及用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的信令交互。IMS的業(yè)務(wù)控制平面業(yè)務(wù)控制功能業(yè)務(wù)控制平面負責(zé)處理用戶請求、管理用戶會話，并提供各種IMS業(yè)務(wù)功能，例如語音通話、視頻通話、短信、多媒體會議等。業(yè)務(wù)邏輯處理業(yè)務(wù)控制平面包含各種業(yè)務(wù)邏輯模塊，例如呼叫控制、媒體處理、安全控制等，以滿足不同業(yè)務(wù)需求。業(yè)務(wù)配置管理業(yè)務(wù)控制平面允許運營商配置和管理不同的業(yè)務(wù)參數(shù)，例如資費方案、業(yè)務(wù)功能等，以滿足個性化需求。業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)控業(yè)務(wù)控制平面可以監(jiān)控業(yè)務(wù)質(zhì)量，例如呼叫質(zhì)量、視頻質(zhì)量、延遲等，并采取措施提高用戶體驗。IMS的多媒體平面1多媒體會議支持語音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)2多媒體內(nèi)容分發(fā)視頻流、音頻流等多媒體內(nèi)容的傳輸3多媒體應(yīng)用視頻通話、網(wǎng)絡(luò)廣播、游戲等4多媒體資源管理多媒體內(nèi)容存儲、處理和管理多媒體平面負責(zé)處理IMS中的多媒體相關(guān)功能，例如語音、視頻、數(shù)據(jù)等。IMS業(yè)務(wù)實現(xiàn)流程1會話發(fā)起用戶發(fā)起呼叫，IMS系統(tǒng)接收呼叫請求，并將請求發(fā)送到IMS網(wǎng)絡(luò)中的會話控制服務(wù)器。2會話建立IMS系統(tǒng)通過SIP協(xié)議建立與目標用戶的會話，包括認證、呼叫路由、媒體協(xié)商等步驟。3會話維護IMS系統(tǒng)維護已建立的會話，包括語音、視頻、短信等多媒體內(nèi)容傳輸，以及會話狀態(tài)管理。4會話釋放當(dāng)用戶掛斷電話或會話結(jié)束時，IMS系統(tǒng)通過SIP協(xié)議釋放會話，并釋放相關(guān)資源。IMS接入網(wǎng)技術(shù)IMS接入網(wǎng)IMS接入網(wǎng)是用戶終端與IMS核心網(wǎng)絡(luò)連接的橋梁，負責(zé)用戶接入認證、數(shù)據(jù)傳輸和業(yè)務(wù)控制等功能。接入網(wǎng)絡(luò)類型IMS接入網(wǎng)支持多種接入技術(shù)，包括GSM、UMTS、LTE、Wi-Fi、藍牙等，滿足用戶多樣化的接入需求。接入層協(xié)議IMS接入層協(xié)議主要包括SIP、GTP、RADIUS等，負責(zé)用戶身份驗證、會話建立和數(shù)據(jù)傳輸。接入網(wǎng)功能IMS接入網(wǎng)提供用戶認證、數(shù)據(jù)傳輸、安全保障、資源管理、計費等關(guān)鍵功能，確保用戶體驗和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。IMS接入層協(xié)議概述協(xié)議棧結(jié)構(gòu)IMS接入層協(xié)議棧由多個協(xié)議組成，從下到上依次為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。協(xié)議功能這些協(xié)議共同作用，完成用戶設(shè)備與IMS網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信功能，并提供安全性和可靠性保障。IMSSIP協(xié)議介紹SIP協(xié)議簡介SIP協(xié)議是會話初始協(xié)議，用于建立、管理和釋放網(wǎng)絡(luò)上的多媒體會話，在IMS系統(tǒng)中，SIP協(xié)議是核心信令協(xié)議。SIP協(xié)議特點SIP協(xié)議是基于文本的協(xié)議，使用UDP或TCP傳輸，支持多種多媒體類型，并提供豐富的功能，例如呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫保持和呼叫等待。IMSSIP會話建立流程1用戶發(fā)起呼叫手機用戶通過移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)起呼叫，觸發(fā)SIP會話建立流程。2生成SIP請求用戶設(shè)備生成SIPINVITE請求，包含目標用戶的SIP地址和媒體信息。3路由到目標用戶SIPINVITE請求經(jīng)由IMS網(wǎng)絡(luò)中的多個節(jié)點進行路由，最終到達目標用戶設(shè)備。4響應(yīng)處理目標用戶設(shè)備接收到SIPINVITE請求，根據(jù)用戶狀態(tài)和策略做出響應(yīng)。如果目標用戶在線且可以接聽呼叫，則會返回200OK響應(yīng)，否則會返回404NotFound或其他錯誤響應(yīng)。當(dāng)雙方設(shè)備都確認可以建立會話時，SIP會話正式建立，并開始媒體傳輸。IMSSIP會話維護和釋放會話維護IMSSIP會話維護確保會話穩(wěn)定性，并提供實時語音、視頻、消息等服務(wù)。會話更新更新會話參數(shù)，例如改變音量、添加參與者、修改媒體類型等。會話狀態(tài)管理跟蹤會話狀態(tài)，包括活動、掛起、重定向、恢復(fù)等，確保正確處理會話事件。會話釋放會話釋放，包括正常釋放和異常釋放，并釋放相關(guān)資源。IMSIETF協(xié)議棧協(xié)議棧IMS使用多個IETF標準協(xié)議，例如SIP、SDP、Diameter、SAS等。網(wǎng)絡(luò)模型IMS協(xié)議棧構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)模型，定義了不同層級之間的交互關(guān)系。互操作性IETF協(xié)議棧確保不同廠商的IMS設(shè)備能夠互操作，實現(xiàn)互聯(lián)互通。IMS鑒權(quán)機制用戶身份驗證IMS系統(tǒng)需要驗證用戶的身份，確保合法用戶訪問網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)安全保障IMS鑒權(quán)機制可以防止非法用戶訪問網(wǎng)絡(luò)，保護網(wǎng)絡(luò)安全。計費與計量鑒權(quán)機制支持計費和計量，方便運營商管理和結(jié)算。IMS資源控制機制資源分配IMS系統(tǒng)中的資源包括帶寬、處理能力和存儲空間等。資源控制機制負責(zé)根據(jù)用戶的需求和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，對這些資源進行合理的分配，以保證系統(tǒng)的正常運行。資源管理為了有效利用資源，IMS系統(tǒng)需要對資源進行管理，包括資源的監(jiān)控、統(tǒng)計和分析，以及資源的回收和重用等。資源控制IMS系統(tǒng)需要對用戶請求進行控制，以防止資源過度消耗或被濫用。例如，對用戶的呼叫時長、流量使用等進行限制。IMS計費和計費體系1計費原理IMS計費系統(tǒng)基于用戶使用業(yè)務(wù)的時長和流量進行計費，并通過計費引擎進行計算。2計費模式計費模式包括按時長、按流量和按次數(shù)等，可根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求進行配置。3計費體系計費體系包括計費規(guī)則、計費策略和計費流程，確保計費的準確性和透明度。4計費管理計費管理平臺提供計費數(shù)據(jù)的查詢、分析和管理功能，方便運營商進行計費管理。IMS接口標準和參考點標準化接口IMS標準化接口定義了不同網(wǎng)絡(luò)元素之間如何交互。參考點IMS參考點標識了IMS網(wǎng)絡(luò)中不同功能實體之間的連接點。IMS接入方案1IMS接入方式IMS系統(tǒng)可以采用多種接入方式，如固定線路、無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)等。2接入技術(shù)IMS接入技術(shù)包括多種協(xié)議和標準，如SIP、RTP、Diameter等。3接入層設(shè)計IMS接入層的設(shè)計需要考慮安全性、可靠性和可擴展性等因素。4接入方案優(yōu)化IMS接入方案的優(yōu)化目標是提高用戶體驗，降低運營成本。IMS業(yè)務(wù)示例IMS支持各種豐富的業(yè)務(wù)，包括語音通話、視頻通話、短信、彩信、會議、視頻會議等。IMS還支持各種增值業(yè)務(wù)，例如語音郵件、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待、來電顯示、手機銀行、手機游戲等。IMS安全機制身份驗證用戶認證和授權(quán)，防止非法訪問。訪問控制限制網(wǎng)絡(luò)訪問，防止攻擊。數(shù)據(jù)加密保護敏感信息，防止泄露。安全協(xié)議TLS/SSL，保護通信安全。IMS網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，分析用戶體驗，確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。資源配置管理管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶資源，實現(xiàn)資源的合理分配，提高網(wǎng)絡(luò)利用率。安全管理防范網(wǎng)絡(luò)攻擊，保障網(wǎng)絡(luò)安全，維護網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。故障處理快速定位并解決網(wǎng)絡(luò)故障，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。IMS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與部署1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確定IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)2設(shè)備選型選擇合適的IMS設(shè)備3網(wǎng)絡(luò)配置配置IMS網(wǎng)絡(luò)參數(shù)4測試驗證測試IMS網(wǎng)絡(luò)功能5網(wǎng)絡(luò)部署部署IMS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IMS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、業(yè)務(wù)需求、用戶數(shù)量等因素。IMS網(wǎng)絡(luò)部署需要嚴格按照規(guī)劃進行，確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。IMS網(wǎng)絡(luò)維護管理1網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量、延遲、丟包率等指標2故障診斷定位并解決網(wǎng)絡(luò)故障，例如呼叫失敗或連接中斷3配置管理更新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置、添加新用戶或服務(wù)4安全管理保護網(wǎng)絡(luò)免受攻擊和非法訪問IMS網(wǎng)絡(luò)維護管理是確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行和提供高質(zhì)量服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控、故障診斷、配置管理和安全管理，運營商可以及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。IMS應(yīng)用案例IMS系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于移動通信網(wǎng)絡(luò)中，為用戶提供各種豐富的語音、視頻、數(shù)據(jù)等通信服務(wù)。IMS還支持多種業(yè)務(wù)功能，例如視頻通話、VoIP、多方會議、短信、彩信等，滿足不同用戶的通信需求。IMS發(fā)展趨勢5G網(wǎng)絡(luò)融合IMS與5G網(wǎng)絡(luò)深度融合，提供更豐富的VoLTE、視頻通話等服務(wù)。支持5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，滿足不同業(yè)務(wù)場景需求。云化IMS將IMS功能部署到云平臺，實現(xiàn)彈性伸縮和資源優(yōu)化。降低運營成本，提高業(yè)務(wù)部署效率。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用IMS支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入，實現(xiàn)智能家居、智慧城市等應(yīng)用場景。提供可靠的連接和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。培訓(xùn)總結(jié)IMS技術(shù)概述IMS技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一。IMS技術(shù)為通信網(wǎng)絡(luò)提供了豐富的功能和服務(wù)，滿足了用戶的各種需求。課程回顧本課程介紹了IMS的基礎(chǔ)知識、架構(gòu)、功能模塊和應(yīng)用案例。