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《下一代网络技术》四
《下一代网络技术》课程作业四请说明 GPRS网络设备 GGSN、SGSN 的功能GGSNGGSN(Gateway ...
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2019/06

《下一代网络技术》四

《下一代网络技术》课程作业四

请说明 GPRS网络设备 GGSN、SGSN 的功能

GGSN

GGSN(Gateway GPRS Support Node) 网关GPRS支持节点,主要是起网关作用,它可以和多种不同的数据网络连接,如 LAN 等。GGSN 可以把 GSM 网中的 GPRS 分组数据包进行协议转换,从而可以把这些分组数据包传送到远端的 TCP/IP 网络或 X.25 网络。具体包括:

  • 网络接入控制功能。包括:网络控制的信息屏蔽、计费等;
  • 维护路由表,实现路由选择和分组的转发功能。包括:PDP上下文激活、PDP上下文修改、DNS、隧道传输等;
  • 用户数据管理,实现对分组数据的过滤
  • DHCP

SGSN

GPRS 服务支持节点。主要包括:

  • 用户数据管理:进行用户数据库的访问及用户接入控制。例如 PDP 信息和路由信息等。
  • 移动性管理和会话管理:SGSN网元的移动性管理包含终端的附着、寻呼以及位置相关的功能;会话管理指SGSN可以完成激活、修改或者删除PDP上下文等功能,此外SGSN还与MSCS相连,以支持数据业务和电路业务的协同工作和短信收发等网络应用。
  • 分组路由选择和转发:SGSN 可提供路由查询功能,查找 GGSN 的 IP 地址,为上下行的数据提供转发和传输功能。
  • 计费功能:SGSN 具备话单采集功能并可以传送用户的计费信息;这在早期GPRS业务尚未普及时应用较多。

SGSN 是 GPRS 网络功能的主要承载部分。

请说明 GPRS 附着、PDP 上下文激活的含义

用户接入 GPRS 网络时,必须进行 GPRS 附着和 PDP 上下文激活。通过 GGSN 和 SGSN 配合,用户进行 TMSI 认证,并由 SGSN 在 GSM 数据库中查询 IMEI,最终使设备顺利接入当前网关。其中,PDP 上下文激活还包括 DNS 查询,返回 GGSN IP 地址等功能。

请说明 IMS 系统中的 P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF、HSS 的作用

CSCF 呼叫会话控制功能(Call Session Control Function)是 IP 多媒体子系统(IMS:IP Multimedia Subsystem)内部的功能实体,是整个 IMS 网络的核心。

P-CSCF

P-CSCF 是 IMS 网络的统一入口点。所有发起于 IMS 终端和终止于 IMS 终端的会话消息都要通过 P-CSCF。P-CSCF 是一个 SIP Proxy。

I-CSCF

I-CSCF 是 IMS 归属网络的入口点。在注册过程中,I-CSCF通过查询 HSS,为用户选择一个 S-CSCF。在呼叫过程中,去往 IMS 网络的呼叫首先路由到 I-CSCF,由 I-CSCF 从HSS 获取用户所注册的 S-CSCF 地址,将消息路由到 S-CSCF。

S-CSCF

S-CSCF 在 IMS 网络会话控制中处于核心地位,它接受来自拜访网络通过 P-CSCF 转发来的注册请求,与 HSS 配合进行用户鉴权。进行 SIP 业务触发,实现丰富的 IMS 业务功能。

阅读 ims_to_ims_call.pdf 文件,分析 IMS 用户 A 从其漫游地向位于归属地的 IMS 用户 B 发起 IMS 呼叫并建立 IMS 会话的过程,说明 IMS 会话建立过程

用户 A 首先从漫游地的 P-CSCF 获取当前 IMS 网络信息,并由漫游地的 P-CSCF 查询到归属地 S-CSCF。归属地 S-CSCF 将消息转发到用户 B 归属地的 I-CSCF(同 IMS 节点内),此时 I-CSCF 查询 HSS 得知用户 B 的归属地,并通过 S-CSCF,从 P-CSCF 邀请用户 B。并依次返回成功消息。至此,用户 A 和用户 B 成功建立连接。

请说明 IMS 初始过滤条件(IMS Initial Filter Criteria)的作用

IMS 核心系统通过初始过滤进行业务触发。通过 SIP 包的内容,决定 SIP 包去向哪一业务。由 CSCF 分析并触发到规则指定的应用服务器,由应用服务器完成业务逻辑处理。

IMS 公共用户标识(Public User Identity)有哪两种

IP多媒体公共标识(IMPU - IP Multimedia PUblic Identity)和通配公共享户标识(Wildcarded PUblic User Identity)。IMPI 和 IMPU 可以是数字(Tel URI,如 tel: +86-182-0364-4567),也可以是字符标识符(SIP URI,如sip:john.doe@example.com)。

请说明对称型 NAT(symmetric NAT)进行私有网络(Private Network)和公共网络(Public Network)间的 IP 地址及端口号映射的特点

  • 每一个来自相同内部IP与端口,到一个特定目的地地址和端口的请求,都映射到一个独特的外部IP地址和端口。同一内部IP与端口发到不同的目的地和端口的信息包,都使用不同的映射
  • 只有曾经收到过内部主机数据的外部主机,才能够把数据包发回

请说明当 IMS 终端均位于私有网络中,为了在 IMS 终端之间建立 IMS 会话,需要采用 NAT 穿越(NAT Traversal)技术解决 NAT 对 IMS 会话建立造成的哪些问题

NAT穿越中的 STUN、TURN 方案的基本工作原理

STUN

客户端找出自己的公网地址,查出自己位于哪种类型的 NAT 之后以及 NAT 为某一个本地端口所绑定的公网端口。这些信息被用来在两个同时处于 NAT 路由器之后的主机之间创建 UDP 通信。

TURN

通过获取应用层中的公有地址达到NAT穿透。TURN 终端必须在通信开始前与 TURN 服务器交互,并要求 TURN 服务器产生 relayed-transport-address。这时 TURN 服务器会创建 peer,开始进行中继。TURN 终端利用 relay port 将数据发送至 peer,再由 peer 转发到另一方的 TURN 终端。

Last modification:June 5th, 2019 at 01:02 pm
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