IMS與下一代網(wǎng)絡(luò)

第一篇　IMS與NGN概述
第1章　什么是IMS？什么是NGN？　3
1.1　概述　3
1.1.1　從蜂窩移動(dòng)網(wǎng)說起　3
1.1.2　再說互聯(lián)網(wǎng)(Internet)　3
1.1.3　IMS是什么?　4
1.2　IMS的概念　4
1.2.1　IP多媒體子系統(tǒng)的概念　4
1.2.2　IMS業(yè)務(wù)的概念　5
1.2.3　用戶身份的概念　6
1.3　IMS信令的概念　7
1.3.1　UE和CSCF之間的會(huì)話控制信令　7
1.3.2　在Mw、Mm、Mg、Mi、Mj、Mk上的會(huì)話控制信令　7
1.3.3　P-CSCF的會(huì)話控制功能　7
1.3.4　I-CSCF　8
1.3.5　S-CSCF　8
1.4　多媒體資源功能(MRF)　8
1.4.1　多媒體資源體系　8
1.4.2　MRFC　9
1.4.3　MRFP　9
1.4.4　MRF與AS協(xié)同工作　9
1.4.5　安全的概念　9
1.4.6　付費(fèi)的概念　9
1.5　IMS框圖　9
1.6　IMS架構(gòu)的特點(diǎn)　10
1.6.1　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的垂直化架構(gòu)　10
1.6.2　IMS的水平化架構(gòu)　11
1.7　NGN的概念　11
1.7.1　對(duì)NGN的需求　11
1.7.2　NGN的實(shí)現(xiàn)設(shè)想　14
參考文獻(xiàn)　15

第二篇　IMS
第2章　IMS業(yè)務(wù)　19
2.1　通信市場(chǎng)的需求　19
2.1.1　通信市場(chǎng)的現(xiàn)狀　19
2.1.2　個(gè)人用戶的需求　20
2.1.3　企業(yè)的需求　20
2.1.4　運(yùn)營商的需求　21
2.2　IMS的業(yè)務(wù)能力　21
2.3　IMS用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)　22
2.3.1　動(dòng)態(tài)的多媒體會(huì)話控制　22
2.3.2　一次注冊(cè)、融合的業(yè)務(wù)收費(fèi)　23
2.4　IMS的新業(yè)務(wù)　24
2.4.1　用戶—用戶業(yè)務(wù)　24
2.4.2　多用戶業(yè)務(wù)　25
2.4.3　用戶—服務(wù)器業(yè)務(wù)　26
2.4.4　IM-SSF智能電話業(yè)務(wù)　27
2.5　結(jié)論　27
參考文獻(xiàn)　27

第3章　SIP協(xié)議　28
3.1　SIP概述　28
3.2　SIP功能綜述　28
3.3　用戶位置和身份　29
3.3.1　SIP和SIPS URI　29
3.3.2　用戶位置　29
3.4　SIP實(shí)體　30
3.4.1　用戶代理(UA)　30
3.4.2　網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器(Proxy)　30
3.4.3　分叉網(wǎng)絡(luò)代理　31
3.4.4　再定向服務(wù)器　32
3.5　SIP工作過程的描述　32
3.6　SIP中的重要定義　37
3.7　SIP消息格式　39
3.7.1　首行　39
3.7.2　SIP消息格式　40
3.8　SIP事務(wù)單元　41
3.9　SIP對(duì)話　42
3.10　SIP擴(kuò)展　43
3.10.1　擴(kuò)展協(xié)商機(jī)制　43
3.10.2　新的方法　43
3.10.3　呼叫者優(yōu)先和用戶代理的能力　43
3.10.4　臨時(shí)響應(yīng)的可靠性　45
3.10.5　前提　45
3.10.6　事件的通知　47
3.10.7　信令壓縮　47
3.11　SDP協(xié)議　50
3.11.1　SDP的功能　50
3.11.2　SDP消息的組成　50
3.11.3　SDP消息格式　51
參考文獻(xiàn)　52

第4章　IMS體系中的協(xié)議　53
4.1　RTP　53
4.1.1　RTP分組頭部構(gòu)成(RTP包頭格式)　53
4.1.2　RTP封裝　54
4.2　RTCP　55
4.2.1　RTCP的功能　55
4.2.2　RTCP的分組類型　55
4.2.3　SR和RR分組格式　55
4.3　與AAA有關(guān)的協(xié)議　57
4.3.1　RADIUS(RFC 2058)　58
4.3.2　Diameter 協(xié)議　58
4.4　有關(guān)安全性的協(xié)議　63
4.4.1　HTTP匯集(Digest)　63
4.4.2　TLS(傳送層安全協(xié)議，Transport Layer Security, RFC 2246)　64
4.4.3　IP Sec協(xié)議　65
4.4.4　公開密鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)　68
4.5　H.248協(xié)議　69
4.5.1　H.248的功能　69
4.5.2　連接模型與邏輯實(shí)體　70
4.5.3　命令(Command)　70
4.5.4　描述符(Descriptor)　71
4.5.5　事件(Event)和信號(hào)(Signal)　72
4.5.6　協(xié)議的編碼和傳輸　72
4.5.7　通信流程舉例　72
4.6　COPS協(xié)議　73
4.6.1　COPS協(xié)議　74
4.6.2　外包模式　76
4.6.3　配置模式　77
參考文獻(xiàn)　77

第5章　SIP中的注冊(cè)與會(huì)話　78
5.1　SIP注冊(cè)的概念　78
5.2　建立一個(gè)REGISTER請(qǐng)求　78
5.2.1　加上捆綁　79
5.2.2　建立接觸地址的抑消期　80
5.2.3　接觸地址中的優(yōu)先者　80
5.2.4　移去捆綁　80
5.2.5　取用捆綁　80
5.2.6　更新捆綁　80
5.2.7　發(fā)現(xiàn)一個(gè)注冊(cè)器　80
5.3　對(duì)REGISTER請(qǐng)求的處理　81
5.4　對(duì)能力的查詢　82
5.4.1　OPTIONS請(qǐng)求的構(gòu)建　82
5.4.2　對(duì)OPTIONS請(qǐng)求的處理　82
5.5　對(duì)話(Dialogs)　83
5.5.1　產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話　83
5.5.2　一個(gè)對(duì)話中的請(qǐng)求　84
5.5.3　一個(gè)對(duì)話的終止　85
5.6　啟動(dòng)一個(gè)會(huì)話　85
5.6.1　概述　85
5.6.2　UAC處理　85
5.6.3　UAS處理　86
5.7　修改一個(gè)已有的會(huì)話　86
5.8　終止一個(gè)會(huì)話　87
5.8.1　用一個(gè)BYE請(qǐng)求終止一個(gè)會(huì)話　87
5.8.2　對(duì)BYE的響應(yīng)　87
參考文獻(xiàn)　87

第6章　IMS中注冊(cè)與會(huì)話的建立　88
6.1　IMS工作的先決條件　88
6.2　IP接入網(wǎng)　89
6.3　P-CSCF的發(fā)現(xiàn)　89
6.4　IMS級(jí)的注冊(cè)　91
6.4.1　注冊(cè)的概念　91
6.4.2　ISIM的IMS級(jí)注冊(cè)　91
6.4.3　有USIM的IMS注冊(cè)　96
6.4.4　reg(注冊(cè))事件狀態(tài)的訂閱　99
6.5　IMS會(huì)話的建立　102
6.5.1　IMS終端送出一個(gè)INVITE請(qǐng)求　102
6.5.2　起始P-CSCF對(duì)INVITE請(qǐng)求的處理　107
6.5.3　起始S-CSCF對(duì)INVITE請(qǐng)求的處理　109
6.5.4　終結(jié)I-CSCF對(duì)INVITE請(qǐng)求的處理　111
6.5.5　終結(jié)S-CSCF對(duì)INVITE請(qǐng)求的處理　111
6.5.6　終結(jié)P-CSCF對(duì)INVITE請(qǐng)求的處理　113
6.5.7　被呼叫者終端對(duì)INVITE請(qǐng)求的處理　114
6.5.8　處理183(會(huì)話進(jìn)展)響應(yīng)　116
6.5.9　呼叫者IMS終端對(duì)183響應(yīng)的處理　117
6.5.10　被呼叫者IMS終端對(duì)PRACK請(qǐng)求的處理　118
6.5.11　叫醒該被呼叫者　119
參考文獻(xiàn)　121

第7章　IMS中的安全技術(shù)　122
7.1　引言　122
7.2　接入安全　122
7.2.1　帶有ISIM的鑒權(quán)和授權(quán)　122
7.2.2　安全聯(lián)盟的建立　124
7.3　網(wǎng)絡(luò)安全　125
參考文獻(xiàn)　125

第三篇　下一代網(wǎng)絡(luò)
第8章　NGN概述　129
8.1　引言　129
8.2　什么是NGN？　129
8.2.1　定義　129
8.2.2　基本特性　129
8.2.3　研究領(lǐng)域　130
8.3　NGN的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)　130
8.3.1　ETSI TISPAN　131
8.3.2　ITU-T FGNGN　131
8.4　NGN 的技術(shù)術(shù)語　132
8.4.1　NGN業(yè)務(wù)層和傳送層　132
8.4.2　NGN版本　132
8.4.3　傳送層　133
8.4.4　移動(dòng)性　134
8.4.5　業(yè)務(wù)與應(yīng)用　134
8.4.6　功能方面　134
8.4.7　NGN的演進(jìn)　135
8.4.8　QoS　135
8.4.9　標(biāo)識(shí)和位置　135
參考文獻(xiàn)　135

第9章　NGN業(yè)務(wù)與能力　136
9.1　NGN版本1的業(yè)務(wù)體系綜述　136
9.1.1　業(yè)務(wù)層　136
9.1.2　傳送層　137
9.1.3　用戶檔次功能　137
9.2　NGN版本1的業(yè)務(wù)　138
9.2.1　多媒體業(yè)務(wù)　138
9.2.2　PSTN/ISDN仿真(Emulation)業(yè)務(wù)　138
9.2.3　PSTN/ISDN模擬(Simulation)業(yè)務(wù)　138
9.2.4　互聯(lián)網(wǎng)接入　138
9.2.5　其他業(yè)務(wù)　139
9.3　NGN版本1的能力　139
9.3.1　基本能力　139
9.3.2　業(yè)務(wù)支持能力　141
9.4　業(yè)務(wù)描述與使用　142
9.4.1　一般應(yīng)用　142
9.4.2　商務(wù)應(yīng)用　145
9.4.3　運(yùn)用　145
參考文獻(xiàn)　146

第10章　NGN體系　147
10.1　引言　147
10.2　NGN原理及參考模型　147
10.3　NGN體系概述　148
10.3.1　傳送層功能概述　148
10.3.2　業(yè)務(wù)層功能概述　149
10.3.3　管理功能概述　150
10.3.4　終端用戶功能　150
10.4　NGN中的IMS　150
10.4.1　IMS體系　150
10.4.2　IMS中SIP和SDP的使用　153
10.4.3　NGN中應(yīng)用IMS必須考慮的問題　154
10.5　NGN中IMS的擴(kuò)展　154
10.5.1　對(duì)IMS及其擴(kuò)展的要求　154
10.5.2　IMS與NGN之間的關(guān)系　154
10.5.3　IMS外部參考點(diǎn)　155
10.6　NGN功能體系中有關(guān)IMS的規(guī)定　156
10.7　NGN通用功能體系　156
10.7.1　什么是NGN功能實(shí)體(FE)　158
10.7.2　傳送處理的FE　158
10.7.3　傳送控制FE　159
10.7.4　業(yè)務(wù)層控制功能　161
10.7.5　應(yīng)用/業(yè)務(wù)支持功能(AS)　164
10.8　NGN的傳送和業(yè)務(wù)層的配置　165
10.8.1　IP多媒體業(yè)務(wù)分量　166
10.8.2　PSTN/ISDN仿真業(yè)務(wù)分量　166
10.8.3　流業(yè)務(wù)分量　167
10.8.4　其他業(yè)務(wù)分量　167
10.8.5　接入網(wǎng)絡(luò)配置　167
10.9　安全性考慮　167
參考文獻(xiàn)　167

第11章　NGN的融合業(yè)務(wù)框架(CSF)　168
11.1　引言　168
11.2　CSF的高級(jí)需求　168
11.3　基于CSF的NGN功能體系(FRA)　169
11.3.1　CSF與NGN體系的組合　169
11.3.2　與CSF有關(guān)的FRA功能實(shí)體的功能描述　171
11.3.3　融合業(yè)務(wù)的分類　171
11.4　融合業(yè)務(wù)舉例　172
11.4.1　采用單一配置的融合業(yè)務(wù)　172
11.4.2　多個(gè)配置的融合業(yè)務(wù)　174
11.4.3　多個(gè)配置和其他網(wǎng)絡(luò)的融合業(yè)務(wù)　176
11.5　對(duì)CSF功能單元的進(jìn)一步描述　178
11.5.1　融合協(xié)調(diào)功能單元(CC-FE)　178
11.5.2　網(wǎng)絡(luò)支持功能單元(NS-FE)　178
11.5.3　邊緣支持功能實(shí)體(ES-FE)　178
11.5.4　客戶機(jī)支持功能實(shí)體(CLS-FE)　178
11.5.5　CSF功能單元與邏輯接口　179
11.5.6　CSF策略機(jī)制　180
參考文獻(xiàn)　180

第12章　NGN的端到端QoS控制　181
12.1　為什么NGN要強(qiáng)調(diào)端到端QoS控制　181
12.2　端到端QoS控制參考模型(OPML)　181
12.3　NGN 端到端 QoS控制體系的實(shí)現(xiàn)　182
參考文獻(xiàn)　185

第13章　PSTN/ISDN仿真系統(tǒng)　186
13.1　引言　186
13.2　基于呼叫服務(wù)器的PIE功能體系　186
13.2.1　功能體系　186
13.2.2　功能實(shí)體描述　187
13.2.3　呼叫服務(wù)器功能實(shí)體與NGN之間的對(duì)應(yīng)　188
13.3　基于IMS的PIE功能體系　189
13.3.1　綜述　189
13.3.2　IMS-PES功能實(shí)體描述　189
參考文獻(xiàn)　190

第14章　PSTN/ISDN向NGN的演進(jìn)　191
14.1　引言　191
14.2　演進(jìn)到NGN需要考慮的問題　191
14.2.1　傳送　191
14.2.2　信令和控制　191
14.2.3　管理　192
14.2.4　業(yè)務(wù)　192
14.2.5　號(hào)碼與地址　192
14.2.6　計(jì)費(fèi)，付費(fèi)　192
14.3　核心網(wǎng)的演進(jìn)方案　192
14.3.1　核心網(wǎng)的演進(jìn)(基于呼叫服務(wù)器)　193
14.3.2　核心網(wǎng)的演進(jìn)(基于IMS)　197
14.4　xDSL接入網(wǎng)的演進(jìn)方案　197
14.5　信令和控制的演進(jìn)方案　198
14.6　管理的演進(jìn)　199
14.7　業(yè)務(wù)的演進(jìn)方案　199
參考文獻(xiàn)　201

第15章　NGN性能及其測(cè)試和管理　202
15.1　引言　202
15.2　流量性能屬性　202
15.2.1　時(shí)間刻度(時(shí)標(biāo))　202
15.2.2　平均時(shí)延　202
15.2.3　時(shí)延偏差　203
15.2.4　分組丟失率(丟包率)　203
15.2.5　途徑的不可用性(無效性)　203
15.3　有源性能的測(cè)試　203
15.3.1　有源的調(diào)查包　203
15.3.2　平均時(shí)延　204
15.3.3　時(shí)延偏差　204
15.3.4　包的丟失　204
15.3.5　路徑不可用性　205
15.4　測(cè)試網(wǎng)絡(luò)模型　205
15.4.1　邊緣—邊緣(Edge-Edge)模型　205
15.4.2　位置—位置(Sit-Sit)模型　206
15.4.3　終端—終端(TE-TE)模型　206
15.5　性能測(cè)試的管理體系　206
15.5.1　人工模型　207
15.5.2　涉及NMS的模型　207
15.6　NMS分級(jí)性考慮　209
15.7　性能報(bào)告系統(tǒng)(PRS)之間的通信　209
15.8　測(cè)試的安全需求　211
15.8.1　X.805　211
15.8.2　域間網(wǎng)絡(luò)提供商信息傳送　211
15.9　無源測(cè)試　212
15.9.1　目的　212
15.9.2　基于OAM的測(cè)試　213
15.9.3　有源和無源測(cè)試的比較　214
參考文獻(xiàn)　215
附錄　網(wǎng)絡(luò)性能用途和測(cè)試綜合表　216

第16章　NGN中的QoS動(dòng)態(tài)控制方法　217
16.1　引言　217
16.2　網(wǎng)絡(luò)引起QoS問題的原因　217
16.3　對(duì)網(wǎng)絡(luò)QoS所需的有效帶寬　218
16.4　NGN中QoS的保證　219
16.4.1　網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)測(cè)機(jī)制　219
16.4.2　學(xué)習(xí)的機(jī)制　219
16.4.3　一種預(yù)測(cè)、仿真和學(xué)習(xí)模型　219
參考文獻(xiàn)　220