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IP多媒体子系统(IMS)的概念

浏览:4588  来源:通信人在线  日期:2018-06-28

IP多媒体子系统(IMSIP Multimedia network Subsystem)作为NGN的重要平台,使用会话启动协议(SIPSession Initiation Protocol)作为通信基础,不仅实现了固定网络与移动网络的无缝业务传递,还丰富了下一代网络的语音、数据和多媒体等各种综合业务。IP多媒体子系统为业务开发商提供了开放的可编程环境,为运营商快速、灵活开发下一代新业务提供了一个开放的平台。IMS具有如下表0所示的主要特征:

0IMS具有的主要特征

一、IMS系统的结构

IMS系统是由3GPP标准化组织提出的。首先在R5版本基础上提出的,主要定义了IMS的核心结构、网元功能、接口和流程等内容,是在基于IP的网络上提供多媒体业务的通用网络架构;R6版本对IMS进行了完善,增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和WLAN接入等特性;R7加强了对固定、移动融合的标准化制定,要求IMS支持xDSLcable等固定接入方式。按照NGN网络功能分层模型,IMS从功能上也分为4个层面,即接入层、传输层(或承载层)、控制层和业务层。

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根据我国通信行业标准YD/T 1984,它给出的IMS系统结构如下图1所示。根据图中,它有着丰富的功能实体和相应的标准接口。

1IMS系统结构示意图

二、IMS的功能实体

1、呼叫会话控制功能(CSCF)CSCF可以作为P-CSCFS-CSCF I-CSCFP-CSCFIMS中是UE的第一个接触点:在网络中,S-CSCF用于处理会话状态;在某运营商的网络中,I-CSCF是针对该网络中某用户或目前处于该网络中的某漫游用户的所有IMS 连接的主要接触点。

2、归属用户服务器(HSS)HSS 是某个给定用户的主数据库,它包括与用户签约相关的信息,并支持实际处理呼叫会话的网络实体。HSS 负责保存如下表2-2所示的用户相关信息。HSS 也能为用户和网络相互认证、完整性检查和数据加密生成相应用户安全信息。基于这类信息,HSS 还负责和运营商中不同域和子系统中的控制和会话管理实体进行通信。

2-2HSS负责保存的用户相关信息

3、多媒体资源功能控制器(MRFC)其作用是:控制MRFP中的媒体流;翻译来自ASS-CSCF 的信息(如:会话标识),并控制相应的MRFP;生成话单。

4、多媒体资源功能处理器(MRFP)其作用详见下表2-4中。

2-4:多媒体资源功能处理器(MRFP)的作用

5、签约定位器功能(SLF):其作用详见下表2-5中。SLF在单一HSS 环境中不需要。当AS 被配成使用预定义的HSS时,SLF不需要。

2-5:签约定位器功能(SLF)的作用

6、策略决策功能(PDF)PDF 作为IP承载资源基于业务的本地策略的决策点。PDF 针对IP承载资源分配请求作出决定。

7、计费相关的功能实体

三、IMS的互通相关的辅助设备

1、信令网关(SGW)SGW 用于在传输层面上,在用于pre-Re14 网络中的基于SS7 传输的信令和可能用post-R99 网络中的基于IP传输的信令间执行信令转换(如,在Sigtran SCTP/IP SS7 MTP)SGW不解释应用层(如:MACAPBICISUP) 信息,但可能要翻译原始SCCP SCTP 层,来确保信令的正确路由。

2、媒体网关控制功能(MGCF)MGCF 的功能如下表3-2所示。

3-2MGCF 的功能

3IP 多媒体-媒体网关功能(IM-MGW)IM-MGW在电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间进行转换,可以实现媒体转换、承载控制和载荷处理等功能(如:编解码转换、回声抑制和会议桥等)

4、中断出口网关控制功能(BGCF)BGCF 决定是否需要把呼叫路由到内部CS 或外部CS 域:如果是内部CS域,BGCF在自己所在的网络选择一个MGCF;如果是外部CS域,BGCF 转发会话到选中网络的BGCF

5、应用层网关(ALG)IMS-ALGSIP/SDP协议层提供特定的功能,用于在两个运营商域间进行互连。它使IPv6 IPv4 SIP应用间能够互通。

6、翻译网关(TrGW)TrGW位于媒体路径中,并受IMS-ALG控制。它提供诸如网络地址/端口转换和IPv4/IPv6 协议转换的功能。

7DNS/ENUM服务器:DNS/ENUM服务器在IMS系统中进行地址转换和翻译。

四、IMS的系统接口

IP多媒体子系统的接口情况由下表4所示(22种),它包括接口名称、位置、作用及采用的协议等。

4IP多媒体子系统的接口种类

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IP多媒体子系统的优势在于通过SIP与应用增值服务器联系提供先进移动多媒体增值业务,将基于Web的新业务和SIP协议的优势结合起来,为运营商现有的客户提供更多更完善的服务,从而吸引大量的企业和集团用户。基于SIP的互操作性方便了运营商大规模部署网络;极好的性能价格比为运营商大大节省了建设成本;电信级的操作维护管理配置、运营支撑系统的整合,极大地方便了运营商的业务管理和维护。

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