理解IMS 核心网架构

IMS 核心网架构

IMS总体架构通常分为三层，接入层、呼叫控制层、业务应用层：

    接入层       ：将各种接入网络汇总到IMS核心网，完成对现有网络的互通及完成对承载的控制。

    呼叫控制层：IMS的核心层，完成呼叫控制、安全管理、业务触发、资源控制、网络互通等核心功能。

    业务应用层：提供各种业务实现，如PSTN仿真业务集、Centrex业务集、呈现业务、即时消息业务等。

 

VoLTE呼叫流程

可以看到，pcscf和icscf的功能都像一个网关，最终业务还是scscf来处理，那为啥要这俩网元呢？

这要从号码归属地和漫游说起。因为号码的开户、鉴权等信息都存放在号码归属地的HSS，手机在使用地完成网络接入，在归属地完成业务处理。就呼叫来说，手机呼叫时的过程是：

1、手机把呼叫请求发给接入地的代理服务器；

2、接入地代理服务器找到归属地代理服务器并转发呼叫请求；

3、归属地代理服务器找到呼叫控制服务器并转发呼叫请求；

4、呼叫控制服务器与HSS交互,处理呼叫业务。

这里的pcscf就是本地代理服务器，icscf就是归属地代理服务器，scscf就是归属地呼叫控制服务器。scscf可以有多个实现，那这时候icscf还有负载均衡的作用。

当确认了这次呼叫的scscf之后，以后的信令就可以直接从pcscf到scscf处理了。

手机要上网或呼叫都需要先接入本地网络，因此第一关必须是本地代理服务器。如果你的手机没有漫游，那pcscf和scscf在物理上可以部署在一起。

网元说明

P-CSCF：代理呼叫控制功能模块，是IMS核心网络与用户终端的接口网元；与用户终端侧配合完成AKA鉴权、安全机制协商、IPSec加密保护、信令压缩等功能，在与有PDF功能模块的接入终端还可以配合完成资源预留功能；与I-CSCF/S-CSCF侧配合完成呼叫的接续处理。

I-CSCF：问询呼叫控制功能模块，为归属网络中P-CSCF的呼入选择 合适的S-CSCF，为拜访网络的外部IMS网提供接入。

S-CSCF：服务呼叫控制功能模块，IMS核心网中呼叫控制核心模块，负责对终端的注册鉴权、会话控制、用户业务信息管理及向AS触发指定业务等功能。

SIP Terminals：包括SIP软终端、SIP硬终端、SIP IAD接入设备、SIP AG接入设备等，当前我们设备就属于这一类。

GGSN：GGSN是GPRS网络中的关键部分，用于GPRS网络和IP网络的交互。

PDF：PDF是策略决策功能模块，基于策略控制完成鉴权、业务请求许可、Qos、资源预留等功能。

BGCF：BGCF是出口网关控制功能，BGCF有基于电话号码的路由功能，用来选择与PSTN网络的接口点，当BGCF发现被叫网络位于一个PSTN网络时，负责IMS网络到CS/PSTN网络呼叫选择合适的MGCF。

MGCF：媒体网关控制功能，负责IMS网络与CS网络之间进行通信

IM-MGW：IMS多媒体网关提供CS与IMS之间的用户平面链路转换，类似H248终端设备就是属于这一类。

HSS：归属用户服务模块，IMS网络中核心用户数据库，保存归属网络中IMS用户的签约信息，包括基本标识、路由信息、业务签约信息等。

SLF：签约数据定位功能模块，当运营商网络中存在多个HSS时，为I-CSCF/S-CSCF选择合适的HSS。

MRFC：媒体资源功能控制器，解析来自S-CSCF、AS的资源控制命令，并控制MRFP提供媒体资源，如三方会议混音、通告音等。

MRFP：媒体资源功能处理器，在MRFC控制下，为终端提供媒体资源。

SIP AS：SIP应用服务器，提供各种业务处理，如仿真PSTN业务、Centrex业务等。