IMS与下一代网络

第一篇　IMS与NGN概述
第1章　什么是IMS？什么是NGN？　3
1.1　概述　3
1.1.1　从蜂窝移动网说起　3
1.1.2　再说互联网(Internet)　3
1.1.3　IMS是什么?　4
1.2　IMS的概念　4
1.2.1　IP多媒体子系统的概念　4
1.2.2　IMS业务的概念　5
1.2.3　用户身份的概念　6
1.3　IMS信令的概念　7
1.3.1　UE和CSCF之间的会话控制信令　7
1.3.2　在Mw、Mm、Mg、Mi、Mj、Mk上的会话控制信令　7
1.3.3　P-CSCF的会话控制功能　7
1.3.4　I-CSCF　8
1.3.5　S-CSCF　8
1.4　多媒体资源功能(MRF)　8
1.4.1　多媒体资源体系　8
1.4.2　MRFC　9
1.4.3　MRFP　9
1.4.4　MRF与AS协同工作　9
1.4.5　安全的概念　9
1.4.6　付费的概念　9
1.5　IMS框图　9
1.6　IMS架构的特点　10
1.6.1　传统网络的垂直化架构　10
1.6.2　IMS的水平化架构　11
1.7　NGN的概念　11
1.7.1　对NGN的需求　11
1.7.2　NGN的实现设想　14
参考文献　15

第二篇　IMS
第2章　IMS业务　19
2.1　通信市场的需求　19
2.1.1　通信市场的现状　19
2.1.2　个人用户的需求　20
2.1.3　企业的需求　20
2.1.4　运营商的需求　21
2.2　IMS的业务能力　21
2.3　IMS用户的业务体验　22
2.3.1　动态的多媒体会话控制　22
2.3.2　一次注册、融合的业务收费　23
2.4　IMS的新业务　24
2.4.1　用户—用户业务　24
2.4.2　多用户业务　25
2.4.3　用户—服务器业务　26
2.4.4　IM-SSF智能电话业务　27
2.5　结论　27
参考文献　27

第3章　SIP协议　28
3.1　SIP概述　28
3.2　SIP功能综述　28
3.3　用户位置和身份　29
3.3.1　SIP和SIPS URI　29
3.3.2　用户位置　29
3.4　SIP实体　30
3.4.1　用户代理(UA)　30
3.4.2　网络代理服务器(Proxy)　30
3.4.3　分叉网络代理　31
3.4.4　再定向服务器　32
3.5　SIP工作过程的描述　32
3.6　SIP中的重要定义　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事务单元　41
3.9　SIP对话　42
3.10　SIP扩展　43
3.10.1　扩展协商机制　43
3.10.2　新的方法　43
3.10.3　呼叫者优先和用户代理的能力　43
3.10.4　临时响应的可靠性　45
3.10.5　前提　45
3.10.6　事件的通知　47
3.10.7　信令压缩　47
3.11　SDP协议　50
3.11.1　SDP的功能　50
3.11.2　SDP消息的组成　50
3.11.3　SDP消息格式　51
参考文献　52

第4章　IMS体系中的协议　53
4.1　RTP　53
4.1.1　RTP分组头部构成(RTP包头格式)　53
4.1.2　RTP封装　54
4.2　RTCP　55
4.2.1　RTCP的功能　55
4.2.2　RTCP的分组类型　55
4.2.3　SR和RR分组格式　55
4.3　与AAA有关的协议　57
4.3.1　RADIUS(RFC 2058)　58
4.3.2　Diameter 协议　58
4.4　有关安全性的协议　63
4.4.1　HTTP汇集(Digest)　63
4.4.2　TLS(传送层安全协议，Transport Layer Security, RFC 2246)　64
4.4.3　IP Sec协议　65
4.4.4　公开密钥基础设施(PKI)　68
4.5　H.248协议　69
4.5.1　H.248的功能　69
4.5.2　连接模型与逻辑实体　70
4.5.3　命令(Command)　70
4.5.4　描述符(Descriptor)　71
4.5.5　事件(Event)和信号(Signal)　72
4.5.6　协议的编码和传输　72
4.5.7　通信流程举例　72
4.6　COPS协议　73
4.6.1　COPS协议　74
4.6.2　外包模式　76
4.6.3　配置模式　77
参考文献　77

第5章　SIP中的注册与会话　78
5.1　SIP注册的概念　78
5.2　建立一个REGISTER请求　78
5.2.1　加上捆绑　79
5.2.2　建立接触地址的抑消期　80
5.2.3　接触地址中的优先者　80
5.2.4　移去捆绑　80
5.2.5　取用捆绑　80
5.2.6　更新捆绑　80
5.2.7　发现一个注册器　80
5.3　对REGISTER请求的处理　81
5.4　对能力的查询　82
5.4.1　OPTIONS请求的构建　82
5.4.2　对OPTIONS请求的处理　82
5.5　对话(Dialogs)　83
5.5.1　产生一个对话　83
5.5.2　一个对话中的请求　84
5.5.3　一个对话的终止　85
5.6　启动一个会话　85
5.6.1　概述　85
5.6.2　UAC处理　85
5.6.3　UAS处理　86
5.7　修改一个已有的会话　86
5.8　终止一个会话　87
5.8.1　用一个BYE请求终止一个会话　87
5.8.2　对BYE的响应　87
参考文献　87

第6章　IMS中注册与会话的建立　88
6.1　IMS工作的先决条件　88
6.2　IP接入网　89
6.3　P-CSCF的发现　89
6.4　IMS级的注册　91
6.4.1　注册的概念　91
6.4.2　ISIM的IMS级注册　91
6.4.3　有USIM的IMS注册　96
6.4.4　reg(注册)事件状态的订阅　99
6.5　IMS会话的建立　102
6.5.1　IMS终端送出一个INVITE请求　102
6.5.2　起始P-CSCF对INVITE请求的处理　107
6.5.3　起始S-CSCF对INVITE请求的处理　109
6.5.4　终结I-CSCF对INVITE请求的处理　111
6.5.5　终结S-CSCF对INVITE请求的处理　111
6.5.6　终结P-CSCF对INVITE请求的处理　113
6.5.7　被呼叫者终端对INVITE请求的处理　114
6.5.8　处理183(会话进展)响应　116
6.5.9　呼叫者IMS终端对183响应的处理　117
6.5.10　被呼叫者IMS终端对PRACK请求的处理　118
6.5.11　叫醒该被呼叫者　119
参考文献　121

第7章　IMS中的安全技术　122
7.1　引言　122
7.2　接入安全　122
7.2.1　带有ISIM的鉴权和授权　122
7.2.2　安全联盟的建立　124
7.3　网络安全　125
参考文献　125

第三篇　下一代网络
第8章　NGN概述　129
8.1　引言　129
8.2　什么是NGN？　129
8.2.1　定义　129
8.2.2　基本特性　129
8.2.3　研究领域　130
8.3　NGN的标准化活动　130
8.3.1　ETSI TISPAN　131
8.3.2　ITU-T FGNGN　131
8.4　NGN 的技术术语　132
8.4.1　NGN业务层和传送层　132
8.4.2　NGN版本　132
8.4.3　传送层　133
8.4.4　移动性　134
8.4.5　业务与应用　134
8.4.6　功能方面　134
8.4.7　NGN的演进　135
8.4.8　QoS　135
8.4.9　标识和位置　135
参考文献　135

第9章　NGN业务与能力　136
9.1　NGN版本1的业务体系综述　136
9.1.1　业务层　136
9.1.2　传送层　137
9.1.3　用户档次功能　137
9.2　NGN版本1的业务　138
9.2.1　多媒体业务　138
9.2.2　PSTN/ISDN仿真(Emulation)业务　138
9.2.3　PSTN/ISDN模拟(Simulation)业务　138
9.2.4　互联网接入　138
9.2.5　其他业务　139
9.3　NGN版本1的能力　139
9.3.1　基本能力　139
9.3.2　业务支持能力　141
9.4　业务描述与使用　142
9.4.1　一般应用　142
9.4.2　商务应用　145
9.4.3　运用　145
参考文献　146

第10章　NGN体系　147
10.1　引言　147
10.2　NGN原理及参考模型　147
10.3　NGN体系概述　148
10.3.1　传送层功能概述　148
10.3.2　业务层功能概述　149
10.3.3　管理功能概述　150
10.3.4　终端用户功能　150
10.4　NGN中的IMS　150
10.4.1　IMS体系　150
10.4.2　IMS中SIP和SDP的使用　153
10.4.3　NGN中应用IMS必须考虑的问题　154
10.5　NGN中IMS的扩展　154
10.5.1　对IMS及其扩展的要求　154
10.5.2　IMS与NGN之间的关系　154
10.5.3　IMS外部参考点　155
10.6　NGN功能体系中有关IMS的规定　156
10.7　NGN通用功能体系　156
10.7.1　什么是NGN功能实体(FE)　158
10.7.2　传送处理的FE　158
10.7.3　传送控制FE　159
10.7.4　业务层控制功能　161
10.7.5　应用/业务支持功能(AS)　164
10.8　NGN的传送和业务层的配置　165
10.8.1　IP多媒体业务分量　166
10.8.2　PSTN/ISDN仿真业务分量　166
10.8.3　流业务分量　167
10.8.4　其他业务分量　167
10.8.5　接入网络配置　167
10.9　安全性考虑　167
参考文献　167

第11章　NGN的融合业务框架(CSF)　168
11.1　引言　168
11.2　CSF的高级需求　168
11.3　基于CSF的NGN功能体系(FRA)　169
11.3.1　CSF与NGN体系的组合　169
11.3.2　与CSF有关的FRA功能实体的功能描述　171
11.3.3　融合业务的分类　171
11.4　融合业务举例　172
11.4.1　采用单一配置的融合业务　172
11.4.2　多个配置的融合业务　174
11.4.3　多个配置和其他网络的融合业务　176
11.5　对CSF功能单元的进一步描述　178
11.5.1　融合协调功能单元(CC-FE)　178
11.5.2　网络支持功能单元(NS-FE)　178
11.5.3　边缘支持功能实体(ES-FE)　178
11.5.4　客户机支持功能实体(CLS-FE)　178
11.5.5　CSF功能单元与逻辑接口　179
11.5.6　CSF策略机制　180
参考文献　180

第12章　NGN的端到端QoS控制　181
12.1　为什么NGN要强调端到端QoS控制　181
12.2　端到端QoS控制参考模型(OPML)　181
12.3　NGN 端到端 QoS控制体系的实现　182
参考文献　185

第13章　PSTN/ISDN仿真系统　186
13.1　引言　186
13.2　基于呼叫服务器的PIE功能体系　186
13.2.1　功能体系　186
13.2.2　功能实体描述　187
13.2.3　呼叫服务器功能实体与NGN之间的对应　188
13.3　基于IMS的PIE功能体系　189
13.3.1　综述　189
13.3.2　IMS-PES功能实体描述　189
参考文献　190

第14章　PSTN/ISDN向NGN的演进　191
14.1　引言　191
14.2　演进到NGN需要考虑的问题　191
14.2.1　传送　191
14.2.2　信令和控制　191
14.2.3　管理　192
14.2.4　业务　192
14.2.5　号码与地址　192
14.2.6　计费，付费　192
14.3　核心网的演进方案　192
14.3.1　核心网的演进(基于呼叫服务器)　193
14.3.2　核心网的演进(基于IMS)　197
14.4　xDSL接入网的演进方案　197
14.5　信令和控制的演进方案　198
14.6　管理的演进　199
14.7　业务的演进方案　199
参考文献　201

第15章　NGN性能及其测试和管理　202
15.1　引言　202
15.2　流量性能属性　202
15.2.1　时间刻度(时标)　202
15.2.2　平均时延　202
15.2.3　时延偏差　203
15.2.4　分组丢失率(丢包率)　203
15.2.5　途径的不可用性(无效性)　203
15.3　有源性能的测试　203
15.3.1　有源的调查包　203
15.3.2　平均时延　204
15.3.3　时延偏差　204
15.3.4　包的丢失　204
15.3.5　路径不可用性　205
15.4　测试网络模型　205
15.4.1　边缘—边缘(Edge-Edge)模型　205
15.4.2　位置—位置(Sit-Sit)模型　206
15.4.3　终端—终端(TE-TE)模型　206
15.5　性能测试的管理体系　206
15.5.1　人工模型　207
15.5.2　涉及NMS的模型　207
15.6　NMS分级性考虑　209
15.7　性能报告系统(PRS)之间的通信　209
15.8　测试的安全需求　211
15.8.1　X.805　211
15.8.2　域间网络提供商信息传送　211
15.9　无源测试　212
15.9.1　目的　212
15.9.2　基于OAM的测试　213
15.9.3　有源和无源测试的比较　214
参考文献　215
附录　网络性能用途和测试综合表　216

第16章　NGN中的QoS动态控制方法　217
16.1　引言　217
16.2　网络引起QoS问题的原因　217
16.3　对网络QoS所需的有效带宽　218
16.4　NGN中QoS的保证　219
16.4.1　网络资源预测机制　219
16.4.2　学习的机制　219
16.4.3　一种预测、仿真和学习模型　219
参考文献　220