IMS 学习记录
參考點
IMS網絡設備間接口說明:
| 接口名稱 | 連接的實體 | 作用 | 協議 |
| Gm | UE, P-CSCF | 用以在UE和CSCF間交換信息。 | SIP |
| Mw | P-CSCF, | 用以在CSCF間交換信息。 | SIP |
| ISC | I-CSCF, | 用以在CSCF和AS間交換信息。 | SIP |
| Cx | I-CSCF, | 用以在CSCF和HSS間交換信息。 | Diameter |
| Dx | I-CSCF, | 該接口被I-CSCF和S-CSCF用來在多HSS的環境下找到正確的HSS。 | Diameter |
| Sh | SIP AS, | 用以在SIP AS/OSA SCS和HSS間交換信息。 | Diameter |
| Si | IM-SSF, | 用以在IM-SSF和HSS間交換信息。 | MAP |
| Dh | SIP AS, | 該接口被SIP AS/OSA SCS用來在多HSS的環境下找到正確的HSS。 | Diameter |
| Mm | I-CSCF, | 該接口被用來在IMS和其它網絡間交換信息。 | 未指定 |
| Mg | MGCF->I-CSCF | MGCF將ISUP消息轉化成SIP消息,并通過該接口將其發送給I-CSCF。 | SIP |
| Mi | S-CSCF->BGCF | 該接口被用來在S-CSCF和BGCF間交換信息。 | SIP |
| Mj | BGCF->MGCF | 該接口被用來在BGCF和同一個IMS網絡中的MGCF間交換信息。 | SIP |
| Mk | BGCF->BGCF | 該接口被用來在BGCF和另一個IMS網絡中的BGCF間交換信息。 | SIP |
| Mr | S-CSCF, | 該接口被用來在S-CSCF和MRFC間交換信息。 | SIP |
| Mp | MRFC, | 該接口被用來在MRFC和MRFP間交換信息。 | H.248 |
| Mn | MGCF, | 在與CS域互聯的時候,用以在MGCF和IM-MGW間交換信息。 | H.248 |
| Ut | UE, AS(SIP AS, OSA SCS, IM-SSF) | 該接口使UE能夠管理服務相關信息。 | HTTP |
| Go | PDF, GGSN | 該接口允許運營商能夠在用戶層控制QoS,并能在IMS和GPRS網絡間傳遞計費關聯信息。 | COPS |
| Gp | P-CSCF, PDF | 該接口被用來在P-CSCF和PDF間交互策略控制相關的信息。 | Diameter |
HSS: 歸屬用戶服務器(HSS)和用戶定位功能(SLF)
HSS是GSM網絡中HLR的演進,用來存儲用戶相關數據,包括位置,鑒權,授權,用戶資料以及分配給用戶的S-CSCF
當一個IMS網絡中的用戶過多時,就可能會有多個HSS,這時候就需要SLF。SLF是一個簡單的數據庫,用來把用戶地址映射到不同的HSS。
HSS和SLF都使用DIAMETER協議。
CCF: 發送計費相關的信息給計費采集功能實體。
iFC:基于iFC(初始過濾規則)的業務觸發機制,實現呼叫控制和業務邏輯的分離。
IMS的業務觸發機制是基于iFC(Initial Filter Criteria)實現的。業務的觸發在S-CSCF中完成,業務數據在注冊階段從HSS中下載到S-CSCF中,包括Initial Filter Criteria。在收到用戶會話請求后,S-CSCF首先檢查Initial Filter Criteria中的觸發標準是否滿足,然后再進行到用戶的路由和呼叫控制。如果滿足則通過ISC接口的SIP消息,將業務觸發到對應的業務平臺。業務平臺然后根據業務的既定邏輯流程,通過SIP消息對S-CSCF中的業務進行后續控制。
CSCF: Call Session Control Function
IMS系統中完成呼叫控制功能的核心組件,主要功能:信令路由,會話管理,資源分配,安全認證,業務觸發,計費控制。
a)P-CSCF:代理呼叫會話控制功能
IMS系統中用戶的第一個接觸點?,主要功能:
- 作為SIP Proxy,在UE和S/I-CSCF間轉發SIP請求和響應信令消息
- 異常會話釋放/注冊時,充當SIP UA發起SIP事務
- 檢測緊急會話
- 向CCF(計費采集功能)提供計費信息
- SIP信令完整性和機密性保護
- SIP消息的壓縮和解壓
- 向S-CSCF訂閱注冊事件包
- 執行媒體監管
- 維護會話計時器
b)I-CSCF:問詢呼叫會話控制功能
運營商歸屬網絡中為所有連接到該運營商網絡的用戶的連接提供的一個聯系點,主要功能:
- 注冊階段指定S-CSCF
- 獲取S-CSCF的名字
- 前轉SIP消息和響應給S-CSCF
- 向CCF提供計費信息
- 拓撲隱藏功能
c)S-CSCF:服務呼叫會話控制功能
IMS的核心所在,位于歸屬網絡,提供注冊和呼叫控制服務,主要功能:
- 注冊服務功能
- 基于AKA的認證
- 從HSS下載用戶信息和業務數據
- 消息路由和轉發
- 會話控制功能
- 與業務平臺交互
- E.164號碼與SIP URI之間的轉換
- 維護會話計時器、執行媒體監管、支持緊急呼叫
- 向CCF或OCS提供計費信息
協議說明:
? ? ? ? IPSec
????????IPSec(IP Security)產生于IPv6的制定之中,用于提供IP層的安全性。由于所有支持TCP/IP協議的主機進行通信時,都要經過IP層的處理,所以提供了IP層的安全性就相當于為整個網絡提供了安全通信的基礎.
? ? ? ? IPSec提供了兩種安全機制:認證(采用ipsec的AH)和加密(采用ipsec的ESP)。
· 認證機制使IP通信的數據接收方能夠確認數據發送方的真實身份,以及數據在傳輸過程中是否遭篡改。
· 加密機制通過對數據進行編碼來保證數據的機密性,以防數據在傳輸過程中被竊聽。
AH(Authentication Header)和ESP(Encapsulating Security Payload,封裝安全負載)都可以提供認證服務,不過,AH提供的認證服務要強于ESP。
???????Diameter
? ? ? ?Diameter是計算機網絡中使用的一個認證、授權和審計協議(AAA).
? ? ? ?Diameter消息有一個Diameter header和一系列的AVP組成。
Diameter 基礎協議的數據包格式顯示如下:
Version:必須設置為1,表示 Diameter 版本1。
?Command Flags:八位標識。
Command-Code:使用3個八位組段,配合信息傳送需求。
Application-ID:4個八位組,用來識別信息可使用到的應用程序。這個應用程序可以是一個認證程序,一個計費程序,也可以是運營商專用程序。
Hop-by-Hop Identifier:32位無符號整數段,用來匹配請求和回復。
End-to-End Identifier:32位無符號整數段,用來探測重復信息。
AVP:屬性值對(AVP:Attribute Value Pair)是一種與 Diameter 信息相關的信息封裝方法。一個 AVP 就像一種 RADIUS 屬性。一些 AVP 是用于 Diameter 基礎協議,另一些意向用于 Diameter 應用程序(如 NASREQ),更有一些是為使用 Diameter 的更高級終端系統應用程序所應用。Diameter AVP 頭格式如下:
AVP Code:與運營商- ID 段相結合,唯一識別屬性。AVP 數值從1到255供與 RADIUS 反向兼容所用。
AVP Flags:通知接收方每個屬性必須如何處理。r(reserved)位表示預留位,不使用,應該設置為0。
AVP Length:三個八位組,表示 AVP 中所含八位組的數量,包括 AVP Code、AVP Length、AVP Flags、Vendor-ID field(如果存在)以及 AVP data。
Vendor-ID:可選段,如果 AVP Flags 段設置了 V 位,該段就存在。可選的四個八位組 Vendor-ID 段包括 IANA,它被分配了 SMI 網絡管理專用企業代碼值,并且以網絡字節順序編碼。
參考:
https://www.dsliu.com/wenti/4978.html
https://blog.csdn.net/foolskindom/article/details/5021397
https://blog.csdn.net/r33459392/article/details/58603050
https://blog.csdn.net/fan_hai_ping/article/details/40835263
https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3588#page-11
http://sharetechnote.com/html/IMS_SIP_Registration.html
https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2014/05/FCM.01-v1.1.pdf
https://www.3glteinfo.com/volte-call-flow-procedures/
https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/129200_129299/129211/06.02.00_60/ts_129211v060200p.pdf
https://www.netmanias.com/en/post/blog/11082/lte-pcrf-volte/policy-control-over-the-rx-interface-using-diameter-for-volte
https://www.cnblogs.com/stevensfollower/p/5556443.html
總結
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