IP多媒体子系统IMS4531.docx

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1、IP多媒媒体子系系统IMMS1. 前言在经历了了十几年年的高速速发展后后，移动动运营商商越来越越认清了了一条重重要的规规律，那那就是电电信业务务必须不不断地发发展以不不断满足足经济发发展以及及人们生生活、工工作和娱娱乐的通通信和信信息需求求。目前前，Yaahooo! MMesssengger和和腾讯QQQ等多多媒体业业务早已已风靡全全球。然而，它们是是建立在在固定IInteerneet网络络良好能能力的基基础上的的，没有有任何通通信和接接入的质质量保证证，因此此，迅速速开发移移动IPP多媒体体业务是是当前电电信运营营商的当当务之急急。IMS的的全称是是“IPP Muultiimeddia Su

2、bbsysstemm”，即基基于IPP的多媒媒体系统统，也称称IP多媒媒体子系系统。IIMS系系统为下下一代基基于IPP的移动动网络提提供了面面向分组组数据包包交换的的多媒体体服务及及平台。它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。目前，IMS被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。但是，目前全球IMS网络多数处于初级阶段，应用方式也处于业界探讨当中。(IMS的概念引入)2. IMS的的定位(技术特特点和结结构组成成)IMS在在3GPPP(国国际第三三代移动动通信组组织)RReleeasee 5版版本中提提出，旨

3、旨在提供供增强型型IP服务务的一个个全方位位框架，是对IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称。它的初衷是以目前的全球移动系统通信（GSM）核心网络为基础，重点开发面向第三代移动系统的通信规范，及支持该系统的无线电接入技术。后来经过修改，其任务又涉及GSM规范及其相关无线电接入技术的维护与开发工作。R5主要定义IMS的核心结构，网元功能、接口和流程等内容；R6版本增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和无线局域网（WLAN）接入特性等；R7版本加强了对固定、移动融合的标准化制订，要求IMS支持数字用户线（xDSL）、电缆调制解调器等固定接入方式。软交换技技术从1199

4、88年就开开始出现现并且已已经历了了实验、商商用等多多个发展展阶段，目目前已比比较成熟熟。全球球范围早早已有多多家电信信运营商商开展了了软交换换试验，发发展至今今，软交交换技术术已经具具备了替替代电路路交换机机的能力力，并具具备一定定的宽带带多媒体体业务能能力。在在软交换换技术已已发展如如此成熟熟的今天天，IMMS的出出路在何何方?又该如如何发展展和定位位呢?首先需需要对IIMS和和软交换换进行较较为全面面的比较较和分析析。如果从采采用的基基础技术术上看，IMS和软交换有很大的相似性：都是基于IP分组网；都实现了控制与承载的分离；大部分的协议都是相似或者完全相同的；许多网关设备和终端设备甚至是

5、可以通用的。 IMSS和软交交换最大大的区别别在于以以下几个个方面。（1）在在软交换换控制与与承载分分离的基基础上，IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离；（2）IIMS起起源于移移动通信信网络的的应用，因因此充分分考虑了了对移动动性的支支持，并并增加了了外置数数据库归属属用户服服务器（HSS），用于用户鉴权和保护用户业务触发规则；（3）IIMS全全部采用用会话初初始协议议（SIIP）作作为呼叫叫控制和和业务控控制的信信令，而而在软交交换中，SIP只是可用于呼叫控制的多种协议的一种，更多的使用媒体网关协议（MGCP）和H.248协议。总体来讲讲，IMMS和软软交换的的区别主主要是在

6、在网络构构架上。软软交换网网络体系系基于主主从控制制的特点点，使得得其与具具体的接接入手段段关系密密切，而而IMSS体系由由于终端端与核心心侧采用用基于IIP承载载的SIPP协议，IIP技术术与承载载媒体无无关的特特性使得得IMSS体系可可以支持持各类接接入方式式，从而而使得IIMS的的应用范范围从最最初始的的移动网网逐步扩扩大到固固定领域域。此外外，由于于IMSS体系架架构可以以支持移移动性管管理并且且具有一一定的服服务质量量（QooS）保保障机制制，因此此IMSS技术相相比于软软交换的的优势还还体现在在宽带用用户的漫漫游管理理和QooS保障障方面。（将软交换同IMS相比较，意在帮助理解IM

7、S）一个IMMS包括括一个或或多个CCSCFF（呼叫叫会话控控制功能能）、MMGCFF（媒体网网关控制制功能）、IMS媒体网关、MRFC（多媒体资源功能处理器）、SLF（订购关系定位功能）、中断网关控制功能和应用服务器。图IMSS分层体体系结构构IMS主主要使用用了如下下组件：归属用用户服务务、呼叫叫会话控控制功能能、安全全网关、IP媒体服务器、及应用服务器。归属用户户服务(HSSS)主要存存储用户户和服务务相关的的数据，如如用户身身份、注注册信息息、接入入参数和和服务触触发（sservvicee-trrigggeriing）信信息等。HSS还具备： 用户定位位功能定位位分组和和公共陆陆地移动

8、动网络（PLMN）的用户地址，并存储客户所使用的电话类型，及使用服务时所在位置等信息。 身份验证证功能存储储移动用用户的密密钥并可可为每名名用户生生成动态态密码。HSS通通常存储储了高达达每名用用户100 KBB的内容容。所以以一个支支持1000万名名用户的的HSSS可能就就需要664位线线性寻址址能力，以以便能够够快速地地存取内内存高速速缓存中中的信息息。呼叫会话话控制功功能由几几个“子子组件”组组成，它它们负责责处理所所有与建建立和结结束呼叫叫相关的的信令，以以及基本本的SIIP讯息息交换。CSCF还可以处理控制IP媒体本身的信令，以及会话初始化管理等。这些子组件包括代理CSCF（P-CS

9、CF）、询问CSCF（I-CSCF）和服务CSCF（S-CSCF）。代理CSSCF是是用户设设备的唯唯一连结结点。用用户发出出的所有有讯息均均须经由由P-CCSCFF进入IMMS，P-CCSCFF执行如如下功能能： 通过查询询HSSS来实现现初步的的安全保保护 验证SIIP讯息息 执行IPPSecc完整性性保护，以以创建可可信的讯讯息 压缩讯息息以减少少延迟 创建计费费信息目前，PP-CSSCF一一般位于于归属网网络中，未未来也许许会被移移植到被被访问网网络。询问CSSCF是是归属网网络内的的第一连连结点，I-CSCF负责联系HSS以便为具体用户确定服务-CSCF的位置。I-CSCF可能会提供

10、一个拓扑隐藏网际网关（THIG），它可以通过加密SIP讯息中的一些内部IP地址和其它网络信息，帮助保护IMS网络拓扑。I-CSSCF通通常位于于归属网网络。如如果使用用THIIG，则则I-CCSCFF一般位位于被访访问网络络。服务CSSCF负负责处理理终端之之间的所所有SIIP信令令，并执执行如下下功能： 提供SIIP路由由，具体体是将公公共用户户身份（目目前是电电话号码码，将来来也许会会改变）转转换为终终端IPP地址，并并向应用用服务器器发送讯讯息 保持会话话的畅通通，将用用户地址址（例如如，用户户设备的的IP地址址）与SSIP记记录地址址（公共共用户身身份）紧紧密相连连 控制会话话 阻止未

11、授授权用户户使用服服务S-CSSCF总总是位于于归属网网络。安全网关关是电信信网络之之间，以以及企业业与电信信网络之之间的通通信通道道。它主主要控制制讯息在在NATT（网络络地址转转换）服服务器和和防火墙墙的出入入，也可可能会承承担一些些其它的的安全功功能，如如数据包包过滤等等。此外外，安全全网关还还具备以以下功能能： 强化IMMS域之之间的安安全政策策 保护出入入IMSS域的控控制平面面讯息 设置并维维护IPPSecc安全关关联（SSA）IP媒体体服务器器具备所所有的流流媒体功功能，可可提供丰丰富的多多媒体讯讯息：如如视频、语语音和文文本。它它负责管管理相关关的编码码器（编编码/解码）和和流

12、媒体体的代码码转换工工作，以以及回声声消除、声声音侦测测和声音音生成等等工作。IP媒体体服务器器还能够够提供流流倍增和和流广播播，以满满足会议议应用的的需要，它它还可以以连结至至电路交交换网络络。应用服务务器为IMSS网络提提供多媒媒体服务务，它主主要提供供所有其其它IMMS组件件如SIIP SServvlett的访问问权限。应应用服务务器也可可用来部部署新服服务，由由于IMMS采用用模块化化架构，因因此只需需更换或或升级应应用服务务器即可可完成新新服务部部署。这这样的战战略完全全不同于于之前的的垂直模模式，在在垂直模模式中，服服务总是是作为单单点解决决方案来来部署，每每项服务务都使用用自己的

13、的一套专专有设备备。应用服务务器可以以位于归归属网络络，也可可以位于于第三方方网络，如如果位于于第三方方网络，它它们就不不能与HHSS接接合。因因为应用用服务器器属于OOSA（开开放服务务架构）应用服务器，所以它们可以安全地从外部网络接入IMS并连接到GSM CAMEL（移动增强逻辑定制应用）服务器。3. IMS的的发展与与应用3.1IIMS标标准的发发展对IMSS进行标标准化的的国际标标准组织织主要有有3GPPP和高高级网络络电信和和互联网网融合业业务和协协议（TTISPPAN）。3GGPP侧侧重于从从移动的的角度对对IMSS进行研研究，而而TISSPANN则侧重重于从固固定的角角度对IIM

14、S提提出需求求，并统统一由33GPPP来完善善。 3GPPP对IMSS的标准准化是按按照R55版本、RR6版本本、R77版本这个个过程来来发布的的，IMMS首次次提出是是在R55版本中中，然后后在R66、R7版本本中进一一步完善善。R55版本主主要侧重重于对IIMS基基本结构构、功能能实体及及实体间间的流程程方面的的研究；而R66版本主主要是侧侧重于IIMS和和外部网网络的互互通能力力以及IIMS对对各种业业务的支支持能力力等。相相比于RR5版本本，R66版本的的网络结结构并没没有发生生改变，只只是在业业务能力力上有所所增加。在在R5的基基础上增增加了部部分业务务特性，网网络互通通规范以以及无

15、线线局域网网接入特特性等，其其主要目目的是促促使IMMS成为为一个真真正的可可运营的的网络技技术。RR7阶段段更多的的考虑了了固定方方面的特特性要求求，加强强了对固固定、移移动融合合的标准准化制订订。R55版本和和R6版本本分别在在20002年和和20005年被被冻结，而而R7版本本也即将将冻结。在TISSPANN定义的的NGNN体系架架构中，IMS是业务部件之一。TISPANIMS是在3GPPR6IMS核心规范的基础上对功能实体和协议进行扩展的，支持固定接入方式。TISPAN的工作方式和3GPP相似，都是分阶段发布不同版本。目前，TISPAN已经发布了R1版本相关规范，从固定的角度向3GPP

16、提出对IMS的修改建议；R2版本目前还处于需求分析阶段。TISPPAN在在许多文文档中都都直接应应用了33GPPP的相关关文档内内容，而而3GPPPR77版本中中的很多多内容又又都是在在吸收了了TISSPANN的研究究成果的的基础上上形成的的，所以以一方对对文档内内容的修修改都将将直接影影响另一一方。此此外，部部分先进进的运营营商（如如德国电电信、英英国电信信和法国国电信）已已经明确确了未来来网络和和业务融融合的战战略目标标，并开开始特别别关注基基于IMMS的网网络融合合研究。各各大设备备厂商也也加大了了对IMMS在固固网领域域应用的的研究，正正积极参参与并大大力推进进基于IIMS的的NGNN

17、的标准准化工作作。因此此各个标标准之间间的协调调一致的的问题还还需要进进一步探探讨。3.2IIP媒体体业务类类型IMS是是一个在在分组域域（PSS）上的的多媒体体控制/呼叫控控制平台台，IMMS使得得PS具有有电路域域（CSS）的部部分功能能，支持持会话类类和非会会话类的的多媒体体业务。IMS为未来的多媒体应用提供了一个通用的业务平台，典型的业务如呈现、消息、会议、一键通等等。将不同的业务进行分组可以得到以下一些类型。（1）信信息类业业务，这这类业务务对用户户来讲已已经非常常熟悉，而而且目前前为运营营商带来来了良好好的收益益，IMMS的信信息类业业务将带带给用户户更多的的选择，在在享用这这些信

18、息息类业务务的同时时，用户户可以随随心所欲欲而且费费用低廉廉的使用用其他媒媒介，比比如视频频和声音音等，同同时可以以灵活的的选用实实时业务务或非实实时业务务进行沟沟通。（2）多多媒体呼呼叫话音音业务，这这类业务务可以给给用户在在原有的的话音业业务操作作和应用用上带来来全新的的体验。（3）增增强型呼呼叫管理理，可以以实现让让用户自自己来控控制业务务，让用用户的沟沟通更加加灵活。（4）群群组业务务，将不不同的通通信媒介介聚合起起来，为为用户提提供新的的业务体体验，而而且IMMS还可可以对业业务进行行新的开开发和组组合；突突破传统统的一对对一的通通信方式式限制，可可以提供供基于群群组的通通信方式式。

19、（5）信信息共享享，常见见的邮件件携带附附件的沟沟通模式式可以完完成部分分的信息息共享功功能，但但是在许许多情况况下显得得不够灵灵活，所所以实时时在线的的信息共共享通信信应运而而生，多多个用户户可以实实时处理理同一个个数据文文件。（6）在在线娱乐乐，移动动终端可可以直接接和信息息资源互互联，IIMS方方式可以以更好地地呈现信信息的更更新和沟沟通，并并可以随随着用户户需求的的增长对对信息进进行必要要的过滤滤；对于于用户的的在线游游戏，IIMS可可以为用用户提供供从单机机游戏到到多用户户在线参参与的在在线娱乐乐方式，同同时用户户还可以以采用多多种多媒媒体来沟沟通交流流。3.3IIMS的的主要应应用

20、随着IMMS技术术和产品品的逐渐渐成熟，已已经有一一些运营营商开始始了IMMS的商商用，还还有一些些运营商商在进行行相关的的测试。从从目前的的商用和和测试情情况看，移移动运营营商已经经开始商商用，而而固网运运营商还还主要处处于试验验阶段。综综合考虑虑，IMMS的应应用主要要集中在在以下几几个方面面。首先是在在移动网网络的应应用，这这类应用用是移动动运营商商为了丰丰富移动动网络的的业务而而开展的的，主要要是在移移动网络络的基础础上用IIMS来来提供PPoC、即即时消息息、视频频共享等等多媒体体增值业业务。应应用重点点集中在在给企业业客户提提供IPPCENNTREEX和公公众客户户的VooIP第第

21、二线业业务。其次是固固定运营营商出于于网络演演进和业业务的需需要，通通过IMMS为企企业用户户提供融融合的企企业的应应用（IIPCEENTRREX业业务），以以及向固固定宽带带用户（例例如ADDSL用用户）提提供VooIP应应用。第三种典典型的应应用是融融合的应应用，主主要体现现在WLLAN和和3G的融融合，以以实现语语音业务务的连续续性。在在这种方方式下，用用户拥有有一个WWLANN/WCCDMAA的双模模终端，在在WLAAN的覆覆盖区内内，一般般优先使使用WLLAN接接入，因因为这种种方式用用户使用用业务的的资费更更低，数数据业务务的带宽宽更充足足。当离离开WLLAN的的覆盖区区后，终终端

22、自动动切换到到WCDDMA网网络，从从而实现现语音在在WLAAN和WCDDMA之之间的连连续性。目目前，这这种方案案的商用用较少，但但是许多多运营商商都在进进行测试试。在IMSS中全部部采用SSIP协协议，虽虽然SIIP也可可以实现现最基本本的VooIP，但但是这种种协议在在多媒体体应用中中所展现现出来的的优势表表明，它它天生就就是为多多媒体业业务而生生的。由由于SIIP协议议非常灵灵活，所所以IMMS还存存在许多多潜在的的业务。3.4IIMS独独辟蹊径径与其它在在IP上简简单提供供的电路路服务不不同，采采用IMMS框架架的运营营商可以以在IPP上建立立一个开开放的服服务基础础设施，进进而简单

23、单地部署署丰富的的媒体通通信服务务。IMS可可以满足足网络和和用户的的如下要要求： 提供人与与人的实实时IPP多媒体体通信，如如语音或或视频电电话；以以及人机机通信，如如游戏、视视频点播播和网上上冲浪等等。 全面集成成各种实实时通信信，如即即时流传传输和即即时聊天天，及其其它非实实时多媒媒体。 支持多种种服务和和应用的的互动，例例如，视视频会议议和游戏戏或者实实时视频频和即时时通讯。 轻松地提提高通信信会话体体验，例例如，通通过“单单击”将将即时通通讯会话话转变为为语音会会话。1即时时通(PPushh too taalk)又叫做一一键通业业务，该该服务使使得手机机终端用用户能够够在分组组交换网

24、网络上，通通过只按按一个按按键就进进行一对对一或群群体即时时通话。该该服务采采取“半双工工”模式，也也就是说说同一时时间只有有一人能能够讲话话，从而而更便于于群体交交流，该该服务可可以使用用户能够够在通话话群中灵灵活地选选定或者者变换通通话对象象。从而而用户可可以轻易易地与通通话群体体中所有有人或选选择部分分人进行行 Puush to tallk 通通话。它它是一种种全数字字传输的的 VooIP 技术，其其完全基基于 SSIP协协议和IIMS的的设计，很很好的保保证了互互通性、可可量测性性和向未未来3GG的平滑滑过渡。2IPP电话业业务随着宽带带IP接入入的普及及，IPP终端电电话成为为新的热

25、热点，例例如现在在一些运运营商正正在推广广的IPP超市(类似于于IP公用用电话亭亭)，基于于 H.3233 的IP终端端电话未未能普及及除了以以前缺乏乏IP宽带带接入这这个原因因外，还还因为 H.3323 的用户户认证一一直是一一个问题题，另外外H.3323终终端价格格昂贵也也是一个个原因。现现在采用用SIPP基本上上克服了了这些问问题，SSIP软软件被免免费集成成在 MMicrrosooft WinnXP 操作系系统中，因因为SIIP如此此简单，甚甚至有运运行在 Linnux ， PoockeetPcc（便携携PC），Symmbiaan 上上的 SSIP Cliientt软件，使使得手持持终

26、端上上的SIIP应用用也成为为可能，而而且SIIP还支支持完善善的用户户认证机机制。所所以基于于SIPP的IMSS完全可可以被用用来作为为IP终端端电话系系统。3串行行振铃和和并行振振铃业务务因为一个个SIPP用户可可以同时时在很多多终端上上注册，比比如他可可能有几几个固定定办公电电话，还还有无绳绳电话，移移动电话话，便携携PC等，每每种终端端可以实实现不同同的功能能，比如如便携PPC支持持视频而而固定SSIP电电话可能能连P&M都不不支持，用用户不需需要总是是带着所所有终端端，在各各种情况况下他只只带着其其中一些些，比如如开会时时他可能能只带着着便携PPC。串行振铃铃业务是是当另外外一个用用

27、户呼叫叫该用户户时，系系统会根根据该用用户设定定的次序序和等待待时间依依次振铃铃该用户户的各种种终端，直直到该用用户接通通为止。而并行振振铃业务务则是系系统同时时振铃该该用户的的所有注注册终端端，直到到该用户户接通为为止。4会晤晤转移业业务会晤转移移业务包包括无条条件转移移，无应应答转移移和遇忙忙转移，该该用户可可以定制制转移的的统一资资源标识识(URRI)，当当条件符符合时，呼呼叫被转转移到设设定的目目标。这这种业务务和传统统电话呼呼叫转移移业务功功能相同同，只是是增加了了新的媒媒体类型型。5主叫叫标识显显示业务务和传统电电话的主主叫号码码显示意意义相同同，只不不过显示示在被叫叫终端上上的不

28、只只是主叫叫的SIIPURRI，而而可能是是任何媒媒体，比比如一张张主叫的的照片、一一段声音音或者视视频片断断。根据据系统的的提示，主主叫可以以事先将将要传送送的标识识上传到到系统中中存储，当当主叫呼呼叫被叫叫时，SSIP消消息报文文将主叫叫标识的的统一资资源地址址(URRL)传传到被叫叫，被叫叫终端自自动打开开该URRL，从从而看到到主叫的的标识。当前IMMS的重重要性正正与日俱俱增，这这是因为为网络运运营商需需要将传传统的服服务，如如语音呼呼叫和短短信服务务（SMMS）和和数据服服务，如如电子邮邮件、上上网和即即时通讯讯（IMM）进行行融合。正正如电缆缆提供商商正在探探索着同同时推出出视频

29、服服务和电电信服务务一样，网网络运营营商也在在尝试着着提供视视频服务务，以保保持竞争争力。此此外，客客户也期期待着服服务的融融合，而而IMSS正好为为网络运运营商提提供了一一个难得得的机遇遇。4.IMMS的优优势IMS具具有诸多多优势，尤尤为明显显的有四四点：移移动管理理、服务务质量、服服务控制制和开发发商界接接口。移动管理理IMS可可以在IIP基础础设施范范围内的的任何地地理位置置，搜索索用户并并建立会会话。它它有一个个组件负负责保存存用户数数据，及及用户（或或服务器器）之间间的搜索索与通信信。它还还有另外外一个组组件负责责协助建建立和管管理会话话，并转转发IMMS网络络之间的的讯息。这这两

30、个组组件共同同实现了了高效的的移动管管理。服务质量量服务质量量（QooS）是是IP电信信系统的的一个常常见问题题。由带带宽不足足和其它它原因引引发的有有损质量量的因素素，如延延迟、波波动、数数据包丢丢失和回回声等，会会使传输输质量难难以接受受。IP语音音（VooIP）之之所以能能够迅速速普及，是是因为开开发面世世的QooS机制制能够控控制这些些不利因因素，以以保持一一定的质质量水平平。IMMS融入入了控制制实时移移动IPP通信质质量的特特殊机制制，可通通过控制制此处数数据包网网络和与与其互动动来确保保质量的的可接受受性。服务控制制移动服务务提供商商网络非非常复杂杂，因为为提供商商必须提提供各种

31、种不同的的服务，以以高效地地满足广广大客户户的要求求。因此此提供商商必须能能够一目目了然地地对这些些服务进进行管理理、控制制和计费费。在优化服服务交付付方面，IMS侧重的是提供服务的效率。当客户访问移动提供商的IMS网络时，网络会提供一份个人资料以供下载。一旦系统拥有了这份资料，就会知道客户有权使用的服务范围，就可以决定这些服务的执行顺序，如果有必要，还可以获得网络上提供这些服务的应用服务器资料。借助这一相对简单的系统，移动运营商就可以控制和管理极大型网络中极其复杂的服务交付工作。标准接口口由于IMMS采用用的是标标准化架架构来支支持部署署增强的的IP服务务，因此此第三方方可以独独立为任任何I

32、MMS部署署开发各各种服务务。这有有利于实实现更大大范围的的服务集集成、互互操作性性和漫游游，也有有利于创创新者形形成强大大的网络络以解决决服务提提供商的的各种要要求。IMS中中的IPP寻址与与分组域域骨干网网中使用用的(例如IPPv4)和电路路域中使使用的是是不同的的，所以以IPvv6和IPvv4互通通的问题题需要解解决。缺少IPPv6的的实践经经验。用于移动动台接入入IP多媒媒体服务务的IPP寻址范范围必须须在IMMS寻址址域内，这这个寻址址域是在在建立好好IP连接接时激活活的PDDP（策策略决策策点）上上下文中中安排好好的。IIP地址址可以从从服务域域而不是是归属域域的GGGSN中中获得

33、，从从路由的的效率来来考虑，这这是一个个优点。5.基于于IMSS的网络络融合问问题随着通信信网络的的发展与与演进，融融合是不不可避免免的主题题，固定定和移动动的融合合（FMMC）更更是迫切切要解决决的问题题。ETTSI（欧欧洲电信信标准化化协会）给给FMCC下的定定义是：“固定定移动融融合是一一种能提提供与接接入技术术无关的的网络能能力。但但这并不不意味着着一定是是物理上上的网络络融合，而而只关心心一个融融合的网网络体系系结构和和相应的的标准规规范。这这些标准准可以用用来支持持固定业业务、移移动业务务以及固固定移动动混合的的业务。固固定移动动融合的的一个重重要特征征是，用用户的业业务签约约和享

34、用用的业务务，将从从不同的的接入点点和终端端上分离离开来，以以允许用用户从任任何固定定或移动动的终端端上，通通过任何何兼容的的接入点点访问完完全相同同的业务务，包括括在漫游游时也能能获得相相同的业业务。”在在给FMMC下定定义的同同时也对对固定移移动网络络的融合合提出了了相应的的要求。 IMSS进一步步发扬了了软交换换结构中中业务与与控制分分离、控控制与承承载分离离的思想想，比软软交换进进行了更更充分的的网络解解聚，网网络结构构更加清清晰合理理。网络络各个层层次的不不断解聚聚是电信信网络发发展的总总体趋势势。网络络的解聚聚使得垂垂直业务务模式被被打破，有有利于业业务的发发展；另另外，不不同类型

35、型网络的的解聚也也为网络络在不同同层次上上的重新新聚合创创造了条条件。这这种重新新聚合，就就是网络络融合的的过程。利利用IMMS实现现对固定定接入和和移动接接入的统统一核心心控制，主主要是IIMS具具有以下下特点。（1）与与接入无无关性。虽虽然3GGPPIIMS是是为移动动网络设设计的，TISPANNGN是为固定xDSL宽带接入设计的，但它们采用的IMS网络技术却可以做到与接入无关，因而能确保对FMC的支持。从理论上可以实现不论用户使用什么设备、在何地接入IMS网络，都可以使用归属地的业务。（2）统统一的业业务触发发机制。IMS核心控制部分不实现具体业务，所有的业务包括传统概念上的补充业务都由

36、业务应用平台来实现，IMS核心控制只根据初始过滤规则进行业务触发，这样消除了核心控制相关功能实体和业务之间的绑定关系，无论固定接入还是移动接入都可以使用IMS中定义的业务触发机制实现统一触发。（3）统统一的路路由机制制。IMMS中仅保保留了传传统移动动网中HHLR（归归属位置置寄存器器）的概概念，而而摒弃了了VLRR（采访访位置寄寄存器）的的概念，和和用户相相关的数数据信息息只保存存在用户户的归属属地，这这样不仅仅用户的的认证需需要到归归属地认认证，所所有和用用户相关关的业务务也必须须经过用用户的归归属地。（4）统统一用户户数据库库。HSSS（归归属业务务服务器器）是一一个统一一的用户户数据库

37、库系统，既既可以存存储移动动IMSS用户的的数据，也也可以存存储固定定IMSS用户的的数据，数数据库本本身不再再区分固固定用户户和移动动用户。特特别是业业务触发发机制中中使用的的初始过过滤规则则，对IIMS中中所定义义的数据据库来讲讲完全是是透明数数据的概概念，屏屏蔽了固固定和移移动用户户在业务务属性上上的差异异。（5）充充分考虑虑了运营营商实际际运营的的需求，在在网络框框架、QQoS（服服务质量量）、安安全、计计费以及及和其他他网络的的互通方方面都制制定了相相关规范范。IMS所所具有这这些特征征可以同同时为移移动用户户和固定定用户所所共用，这这就为同同时支持持固定和和移动接接入提供供了技术术

38、基础，使使得网络络融合成成为可能能。目前电信信业务的的发展已已经到达达了个人人通信的的重要阶阶段，传传统的多多媒体业业务结构构无法支支持移动动(个人化化的)多媒体体通信的的需求，3GPP R5/R6采用的SIP体系结构和IP多媒体子系统为满足下一代的电信业务需求打下了基础，结合OSA技术和虚拟驻地环境技术，电信用户可以获得他们急需的新的移动多媒体通信业务，电信运营商也将在第三代移动通信上找到自己的业务增长点。6.IMMS存在在的安全全问题分分析6.1IIMS受受累于DDNS其实实，本质质上讲，安安全的实实现就是是在IMMS和公公众互联联网之间间所设立立的一道道墙，以以防止一一切可疑疑内容的的通

39、过。3GPP /3GPP2在IMS安全问题上进行了详细的定义，包括SIM应用和认证程序。但很遗憾，3GPP /3GPP2并没有对如何防止拒绝服务对DNS的攻击作相关定义，这给IMS留下了巨大的安全隐患。3GPP /3GPP2在IMS安全规范中也提到了“应该”防范虚假地址欺骗，但并没有说明“如何”进行防范。除了安全缺陷之外，这还形成另一个问题，就是不同IMS网络或者IMS网络与互联网SIP用户之间是否能够协同工作的问题。在互互联网上上，DNNS是黑黑客们经经常攻击击的对象象。这主主要是因因为，在在互联网网的世界界里存在在大量的的、相互互独立的的DNSS服务器器，不管管你是增增加、删删除还是是重新

40、配配置一台台DNSS服务器器都是非非常简单单的事情情，当然然也包括括恶意攻攻击。可可以说，在在开发使使用DNNS技术术的同时时，我们们也为自自己铺设设了一个个安全陷陷阱，虽虽然DNNS技术术给我们们解决了了许多问问题，而而且使用用起来也也非常简简单。在DDNS系系统中，缓缓存中毒毒是非常常普遍的的现象。以以前通常常通过限限制递归归式DNNS的使使用来进进行防范范，这是是不对的的，因为为这将大大大降低低整个DDNS系系统的弹弹性。另另一种防防范方式式是“以以毒攻毒毒”，即即以同样样的虚假假地址向向将要受受到攻击击的DNNS服务务器“海海量”请请求，从从而将恶恶意攻击击淹没。这这样做的的后果很很明

41、显，在在防范了了恶意攻攻击的同同时也拖拖垮了目目标服务务器。同互互联网一一样，IIMS通通过使用用DNSS来实现现不同语语言的UURL链链接和传传统电话话号码与与IP地址址之间的的解析，而而且IMMS对DNSS的依赖赖相比互互联网有有过之而而无不及及。如IIMS安安全规范范所描述述的那样样，数据据包在通通过PCCSCFF时需要要进行加加密，而而且这一一行为与与有没有有恶意攻攻击无关关。这样样一来，会会使PCCSCFF实体中中的防火火墙功能能大打折折扣。（编编者注：CSCCF会话服服务控制制，是IIMS的的功能实实体之一一，它包包括PCCSCFF代代理CSSCF、ICSSCF查询询CSCCF以及

42、及SCSSCF服务务CSCCF等类类型，在在物理上上可以是是合一的的，也可可以分别别设置。）而而且，为为了满足足电信级级应用的的要求，IMS使用的是私有DNS服务器，还增加了ENUM（电话号码映射）设备。专家认为，这样做的危险性其实更大，因为一旦运营商的DNS出现问题，整个网络的正常工作都将受到影响。6.2协协同工作作问题另外外一个相相关的问问题就是是就是IIMS网网络与互互联网SSIP用用户的协协同工作作问题。IMS利用ENUM功能进行SIP URL的查询。但此类查询可以“由内往外”进行，却无法“由外往内”。即查询可以从运营商的内网透传到互联网，却无法从互联网透传到电信运营商的私有DNS，除

43、非运营商的网络与公共互联网之间没有防火墙，这种情况令人费解。而且，向外查询也十分的费劲，或者需要运营商在其网络和公共互联网之间设置防火墙，或者IMS的安全模式需要重新定义。对于这个问题，3GPP和IETF已经开始着手对SIP标准进行派生以实现在IMS的环境下进行SIP URL的真正跨网查询。传统的电电信网络络采用独独立的TTDM的的专线，用用户之间间采用面面向连接接的通道道进行通通信，避避免了来来自其他他终端用用户的各各种窃听听和攻击击。而IMSS网络与与互联网网相连接接，基于于IP协议议和开放放的网络络架构可可以将语语音、数数据、多多媒体等等多种不不同业务务，通过过采用多多种不同同的接入入方

44、式来来共享业业务平台台，增加加了网络络的灵活活性和终终端之间间的互通通性，不不同的移移动接入入还是固固定接入入，IMMS的安安全问题题都不容容忽视。IMS的安全威胁主要来自于几个方面：未经授权地访问敏感数据以破坏机密性；未经授权地篡改敏感数据以破坏完整性；干扰或滥用网络业务导致拒绝服务或降低系统可用性；用户或网络否认已完成的操作；未经授权地接入业务等1。主要涉及到IMS的接入安全（3GPP TS33.203），包括用户和网络认证及保护IMS终端和网络间的业务；以及IMS的网络安全（3GPP TS33.210）2，处理属于同一运营商或不同运营商网络节点之间的业务保护。除此之外，还对用户终端设备和

45、通用集成电路卡/IP多媒体业务身份识别模块（UICC/ISIM）安全构成威胁。6.3IIMS安安全体系系IMS系系统安全全的主要要应对措措施是IIP安全全协议（IPSec），通过IPSec提供了接入安全保护，使用IPSec来完成网络域内部的实体和网络域之间的安全保护。3GPP IMS实质上是叠加在原有核心网分组域上的网络，对PS域没有太大的依赖性，在PS域中，业务的提供需要移动设备和移动网络之间建立一个安全联盟（SA）后才能完成。对于IMS系统，多媒体用户也需要与IMS网络之间先建立一个独立的SA之后才能接入多媒体业务。3GPP终端的核心是通用集成电路卡（UICC），它包含多个逻辑应用，主要有

46、用户识别模块（SIM）、UMTS用户业务识别模块（USIM）和ISIM。ISIM中包含了IMS系统用户终端在系统中进行操作的一系列参数（如身份识别、用户授权和终端设置数据等），而且存储了共享密钥和相应的AKA（Authentication and Key Agreement）算法。其中，保存在UICC上的用户侧的IMS认证密钥和认证功能可以独立于PS域的认证密钥和认证功能，也可和PS使用相同的认证密钥和认证功能。IMS的安全体系如图1所示。图1IMMS安全全体系结结构图图1中显显示了55个不同同的安全全联盟用用以满足足IMSS系统中中不同的的需求，分分别用、来加以以标识。提供终端用户和IMS网

47、络之间的相互认证。在UE和P-CSCF之间提供一个安全链接（Link）和一个安全联盟（SA），用以保护Gm接口，同时提供数据源认证。在网络域内为Cx接口提供安全。为不同网络之间的SIP节点提供安全，并且这个安全联盟只适用于代理呼叫会话控制功能（P-CSCF）位于拜访网络（VN）时。为同一网络内部的SIP节点提供安全，并且这个安全联盟同样适用于P-CSCF位于归属网络（HN）时。除上述接口之外，IMS中还存在其他的接口，在上图中未完整标识出来，这些接口位于安全域内或是位于不同的安全域之间。这些接口（除了Gm接口之外）的保护都受IMS网络安全保护。SIP信令的保密性和完整性是以逐跳的方式提供的，它

48、包括一个复杂的安全体系，要求每个代理对消息进行解密。SIP现在使用两种安全协议：传输层安全协议（TLS）和IPSec，TLS可以实现认证、完整性和机密性，用TLS来保证安全的请求必须使用可靠的传输层协议，如传输控制协议（TCP）或流控制传输协议（SCTP）；IPSec通过在IP层对SIP消息提供安全来实现认证、完整性和机密性，它同时支持TCP和用户数据报协议（UDP）。在IMS核心网中，可通过NDS/IP来完成对网络中SIP信令的保护；而第一跳，即UE和P-CSCF间的信令保护则需要附加的测量，在3GPP TS 33.203中有具体描述。6.4IIMS的的接入安安全IMS用用户终端端（UEE）接入入到IMMS核心心网需经经一系列列认证和和密钥协协商过程程，具体体而言，UE用户签约信息存储在归属网络的HSS中，且对外部实