【YD通讯标准】 统一 IMS 会话边界控制设备技术要求

ics33.040
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2425-2012
统一IMS会话边界控制设备技术要求Technical requirements of the session border controllerin unified IMs2012-12-28发布
2013-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
1范围
2规范性引用文件。
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语
4会话边界控制设备的网络位置·目
5统一IMS的会话边界控制设备的功能架构6基本功能要求
6.1信令代理功能（可选）
6.2NAT控制、NAT穿越和门控功能.6.3带宽控制功能
6.4QoS标记功能
流量监测和统计报告功能（可选）6.5
资源状态同步功能
通信可靠性功能要求·
安全功能要求·
7Ia参考点要求
7.1SBC参数-
接口要求··
8.1千兆比以太网接口
10/100BaseT接口
协议要求·
9.1TCP/UDP/IP协议要求·
IPSec协议要求（可选）
Telnet 协议...
9.4SNMP协议
9.5NTP网络时间协议（NetworkTimeProtocol)9.6SIP协议要求.
9.7H.248协议要求·
性能要求
容量要求·
10.2服务质量要求
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10.3媒体处理能力要求
10.4媒体流转发时延要求
10.5信令处理能力要求
10.6信令转发时延要求
11操作维护管理要求
11.1配置管理
性能管理·
故障管理
11.4安全管理
11.5安全日志功能·
11.6后台操作维护功能要求
12可靠性要求
13同步要求·
14环境要求
14.1环境温、湿度要求…
14.2抗电磁干扰的能力·
14.3设备本身产生的电磁干扰要求附录A（资料性附录）SBC在不同的场景下的组网10
本标准是基于统一IMS组网的系列标准之一。本系列标准包括：《统一IMS的需求（第一阶段）》《统一IMS的功能体系架构（第一阶段）》一《统一IMS组网总体技术要求（第一阶段）》YD/T2425-2012
《统IMS查询/服务会话控制设备（I-CSCF/S-CSCF）技术要求（第阶段）》《统一IMS代理会话控制设备（P-CSCF）技术要求（第一阶段）》《统一IMS归属用户服务器（HSS）设备技术要求（第一阶段）》》《统一IMS会话边界控制设备技术要求》本标准按照GB/T1.1-2009规则起草。注意：本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：工业和信息化部电信研究院、上海贝尔股份有限公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司。
本标准主要起草人：蒋晓琳、何兵、王世彤、刘文宇。I
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统一IMS会话边界控制设备技术要求YD/T2425--2012
本标准规定了统一IMS会话边界控制设备的功能要求、协议要求、接口要求、安全要求、性能要求、操作维护管理要求、可靠性要求等基本要求。本标准适用于在统一IMS网络中接入固定设备的、完成媒体流代理和信令流代理功能的话边界控制设备，不适用于其他类型的边界网关类设备，如互通会话边界控制设备（I-SBC)。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不标注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB9254
GB/T17618
YD/T1045-2000
YD/T1097
YD/T1098
YD/T1292
YD/T1466
YD/T1522.1
YD/T1930
ETSIES283018(2009)
IETFRFC2916（2000)
IEEE802.3z
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法信息技术设备抗扰度限值和测量方法网络接入服务器（NAS）技术规范高端路由器设备技术规范
低端路由器技术规范
基于H.248的媒体网关控制协议技术要求IPSec技术要求
会话初始协议（SIP）技术要求第1部分：基本的会话初始协议统一IMS组网技术要求（第一阶段）RACS子系统中控制BGF的H.248协议轮廊(ResourceandAdmissionControl:H.248ProfileforcontrollingBordenGatewayFunctions（BGF）intheResourceandAdmissionControlSubsystem（RACS);Protocol specification）E.164号码和DNS（E.164numberandDNS）千兆以太网标准
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
会话边界控制设备SessionBorderController位于统一IMS网络的边缘，可以作为固定接入的媒体/信令流代理设备。会话边界控制设备（SBC）在两个IP传送域之间提供接口，执行与业务流相关的控制功能，以及SBC的资源分配功能等。1
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3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
FP-CSCF
P-CSCF
Session Border controller
Dynamic Host Configuration ProtocolData Link Connection IdentifierDomain Name System
Differentiated Service Code PointDigital SubscriberLineAccessMultiplexerFixedProxyCallSessionControlFunctionInternet Protocol
IP Multimedia Subsystem
会话边界控制设备
动态主机配置协议
数据链路连接标识符
域名系统
差分服务编码点
数字用户线接入复用器
固定代理呼叫会话控制功能
互联网协议
IP多媒体子系统
InternationalTelecommunicationsUnion-Telecommunication国际电信联盟电信标准部门
Standardization Sector
Media Portal Element
Message Session Relay ProtocolNetwork Address Port TranslationNetworkAttachrment SubsystemNetwork Address Translation
Next Generation Network
Network Network Interface
Network Topology and Resource DatabaseProxy-Call Session Control FunctionPoint-to-Point Protocol
Quality of Service
Resource Admission Control SubsystemRTP Control Protocol
Realtime Transrnission ProtocolSession Initiation Protocol
Simple Network Management ProtocolService Policy Decision FunctionSignaling Portal Element
Transmission Control ProtocolUser Datagram Protocol
User Equipment
4会话边界控制设备的网络位置
媒体流代理实体
消息会话中继协议
网络地址和端口转换
网络附着子系统
网络地址转换
下一代网络
网络参考点
网络拓扑和资源数据库
代理-呼叫会话控制功能
点到点协议
服务质量
资源接纳控制子系统
RTP控制协议
实时传输协议
会话初始协议
简单网络管理协议
业务策略控制功能
信令流代理实体
传输控制协议
用户数据报协议
用户终端
会话边界控制设备（BorderGatewayFunctionality）位于统一IMS网络的边缘，可以作为固定P-CSCF的代理设备以及固定接入的媒体代理设备。会话边界控制设备（SBC）在两个IP传送域之间提供接口，2
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执行与业务流相关的控制功能，以及SBC的资源分配功能等。本标准所规定边界网关控制器位于IMS核心网和接入网之间，对于在核心网之间的边界网关控制功能不在本标准范围之内。本标准规定的会话边界控制设备可以作为独立的设备，也可以作为功能实体驻留在会话边界控制相关设备之中，如SBC等。SBC只负责完成业务流代理及资源分配等相关功能，由SBC等设备的其他功能实体来完成其防火墙、信令流代理等功能，这些功能不在本标准的范围之内。会话边界控制设备在统一IMS网络体系架构中，位于UE与P-CSCF之间，如图1所示。SPE
信令流
MPE与SPE合设媒体流
MPE与SPE分离媒体流
图1SBC功能示意
P-CSCF
如图1所示，集成了信令流代理功能的BGF逻辑功能分为信令流代理实体（SPE，SignalingPortalElement）和媒体流代理实体（MPE，MediaPortalElement）。SPE和MPE可以集中设置，也可以分离设置。5统一IMS的会话边界控制设备的功能架构会话边界控制设备在统一IMS网络中，通过FP-CSCF的请求来执行相应的控制功能，包含以下几个方面：
一开门和关门：主要指打开或关闭对IP媒体流的包过滤。门是单向的，和媒体流的方向（上行流或下行流）相关。当开门时，所有和流相关的分组将允许通过；当关门时，所有和流相关的分组将禁止通过并丢弃。
执行NAPT的相关功能，完成地址的翻译和端口的翻译。—执行NAPT-PT的功能，在IPv4和IPv6网络中进行互通。-NAT穿越。
一流量分类和标记。
一上下行流量的资源分配、带宽预留功能。BGF是执行用户平面媒体流的网关，它通过Ia接口受控于FP-CSCF，并具有策略执行功能和NAT相关的功能。同时，SBC应能分辨出不同应用的会话，并对其业务流分别进行控制，在执行相应的控制时，SBC应能够阻断未授权或者非法的业务流，并让合法的业务流通过。由SBC管理的资源包括处理IP地址/端口池、SBC端口上的比特率等。会话边界控制设备的功能模型如图2所示。YD/T2425-2012
媒体流
防火墙功能
信令流代理功能wwW.bzxz.Net
策略执行功能模块
流量监测和统计
宽控制功能
资源状态同步
图2SBC的功能模型（虚框表示可选功能）媒体流
如图2所示，SBC应该在SPDF的控制下执行相应的策略控制功能，包括NAT控制功能，QoS标记功能，流量监测和统计功能，带宽控制功能和资源状态同步功能等。SBC与SPDF之间的接口是Ia参考点，使用的协议为ITU-TH.248。另外，SBC应该具有相应的机制保证通信的可靠性和安全性。本标准中所规定的SBC主要是对于媒体流完成代理和控制等功能，但是在某些具体实现中，SBC也可以集成信令流代理的功能，如图1中虚线所示。本标准所规定的信令流代理功能均为可选。此时SBC功能可分为两部分：信令代理实体（SPE，SignalingPortalElement）和媒体流代理实体（MPE，MediaPortalElement）。集成了信令流代理功能的SBC功能模型如图3所示。BGF
媒体流
图3SBC的功能模型-集成信令流代理和媒体流代理信令流代理功能SPE执行SP背对背用户代理功能，完成拓扑隐藏功能以及应用层网关功能（ALG）。SPE可以同时具有SIP防火墙功能。媒体流代理功能MPE执行相应的策略控制功能，包括NAT控制功能、QoS标记功能、流量监测和统计功能、带宽控制功能和资源状态同步功能等。4
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SBC内SPE和MPE分离时，其间的接口也是Ia参考点，使用ITU-TH.248协议，具体协议轮廊参见ETSIES283018（2009）《RACS子系统中控制BGF的H.248协议轮廓》。6基本功能要求
6.1信令代理功能（可选）
SBC中若集成了信令代理功能实体SPE功能，则该实体应具有如下功能：控制UE到P-CSCF的SIP信令路径，充当SIPB2BUA背对背用户代理（BacktoBackUserAgent）；实现拓扑隐藏功能：
一提供应用层网关ALG功能以及SIP防火墙功能。6.2NAT控制、NAT穿越和门控功能当UE和SBC之间存在NAT设备时，SBC不能使用信令消息中包含的远端媒体IP地址/端口信息（如SIP消息中的SDP消息体中包含的信息）向用户发送媒体信息，而应使用提供NAT功能实体上的特定IP地址端口发送媒体信息，反之亦然。根据FP-CSCF的请求SBC确定为远端UE预留的本地IP地址/端口。当SBC收到媒体信息时将保存对应的IP地址/端口的值（提供NAT功能实体的IP地址/端口）；当向UE前转媒体信息时将使用所保存的信息，提供NAT功能的实体再向UE实际的IP地址/端口前转相关的媒体。NAT相关的控制功能是SBC的主要功能之一，SBC应能在FP-CSCF的控制下完成下述功能：a）SBC应该能够请求接收和发送媒体流的NAT绑定（两个端点，每个包含IP地址、端口和IP版本），所分配的绑定信息应回送给请求者：b）SBC应能够在NAT绑定请求中指示每个媒体流的远端源、目的地址相关参数，当具体信息控制节点未知时，对于特定的媒体参数也可能使用通配符；c）SBC应能够在在NAT绑定请求中指示为特定端点分配IP地址或端口，该绑定消息应该可以从信令消息中获得；
d）通过在NAT绑定请求中指示每个媒体流所使用的媒体传送协议（RTP、T.38、MSRP等），SBC应能够执行协议特定功能，比如，对RTP、RTCP分别分配端口；e）SBC应该可以在NAT绑定请求中指示媒体流是单向的还是双向的，如果是单向的媒体流，SBC应该指明方向；
f）SBC应该能够修改请求会话中媒体参数，包括可能请求分配新的IP地址和端口。6.3带宽控制功能
在FP-CSCF的控制下，SBC应该能够完成带宽控制的相关功能，具体要求如下：a）SBC应能接受请求为特定的媒体流分配带宽资源；b）SBC应能支持带宽分配请求中指示带宽监控信息；c）SBC应该根据请求对于会话的带宽修改。6.4Qos标记功能
SBC应支持对每个出口媒体流支持QOS标记值。6.5流量监测和统计报告功能（可选）当释放媒体流或在会话中请求相关信息时，SBC应该能报告媒体流特定的流量监测信息（比如，发送的八位位组）。
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：6.6资源状态同步功能
SBC应提供资源状态同步功能，以便在各种情况下恢复：a）报告SBC的状态变换（由于重启、网络失败、硬件故障等）：b）请求和报告当前SBC资源状态。6.7通信可靠性功能要求
SBC应该提供相应的机制，保证与FP-CSCF通信的可靠性和完整性。当SBC监测到网络故障或不能继续支持相应服务时，SBC将通知FP-CSCF，并释放已经分配的资源。SBC能够向FP-CSCF提供过载控制机制。6.8安全功能要求
Ia参考点上应该提供相应的机制，以保证在该参考点上交互信息的安全。7la参考点要求
Ia参考点位于SBC和FP-CSCF之间，在该参考点上，SBC接受FP-CSCF的请求，并执行相应的控制。Ia参考点上传送的信息将实现以下功能一一开门和关门（如：根据IP地址/端口号对分组包进行过滤）：一NAT穿越（分配IP地址和端口号并进行转换）：一IPv4和IPv6的互通（NAPT-PT）：-HostedNAT穿越：
给发送分组打上标记：
资源分配和带宽预留：
一对输入流量进行监控；
资源监测。
单向媒体流由FP-CSCF向SBC指定，根据业务类别，包括标准的五元组（源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号、协议）。如果五元组中的信息未知，FP-CSCF可以使用通配符向SBC进行指示。对于每个授权的媒体流，FP-CSCF可以使用授权等级向SBC指示应用策略（如：对业务实施条件过滤）来限制业务流量。
Ia接口相关的信令流程参见SR29-2007《下一代网络（NGN）中资源接纳控制子系统（RACS）的研究》。
7.1SBC参数
根据流分类，包括标准的五元组（源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议），FP-CSCF向SBC标识特定的单向媒体流。如果FP-CSCF不知道五元组的具体值，可以在向SBC发送的消息中使用通配符进行标识。
FP-CSCF可以指示SBC对每个接纳的媒体流应用特定的策略（如：流量条件过滤），以便根据FP-CSCF指示的接纳级别限制媒体流。
SBC允许不同参数组合，但是：
-应能够控制以下业务：地址绑定、NAT、QoS标记、带宽限制和使用监控：一应能够提供媒体地址和端口信息以便进行NAT控制：一应能够在会话过程中对NAT控制和带宽监控进行更新：如果RTP用于传送媒体流，应能够同时对RTP和RTCP执行NAT功能；6
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应能够提供独立于地址的媒体会话标识，因为在媒体会话过程中地址信息可能会发生变化。8接口要求
8.1千兆比以太网接口
会话边界控制设备应支持千兆以太网接口（符合IEEE802.3z）。1000Mbit/s以太网物理接口支持1000Base-SX、1000Base-LX以及1000BaseT。1000BaseT接口应符合IEEE802.3ab。
于兆比以太网接口的具体要求按照YD/T1097的规定。8.210/100BaseT接口
会话边界控制设备应支持10/100Mbit/s自适应以太网接口。9协议要求
TCP/UDP/IP协议要求
设备应该支持完整的TCP/UDP/IP协议栈，具体要求见YD/T1098。9.2IPSec协议要求（可选）
具体要求见YD/T1466。
9.3Telnet协议
见标准YD/T1045-2000的8.6。
SNMP协议
见IETFRFC3416SNMP版本2c。
9.5·NTP网络时间协议（NetworkTimeProtocol）协议NTP协议具体要求见IETFRFC1305。9.6SIP协议要求
见YD/T1522.1。
9.7H.248协议要求
H.248协议按照YD/T1292的规定。Ia接口使用H.248协议，具体见YD/T1292。该参考点所使用的H.248的命令见表1。表1
AuditCapabilities
AuditValue
Modify
Notify
ServiceChange
Subtract
SBC应该支持的包见表2。
FP-CSCF
FP-CSCF
FP-CSCF
FP-CSCF
la参考点上所使用的H.248命令
目的地
FP-CSCF
FP-CSCF
可用于的终端类型
不支持
不支持
不支持
YD/T2425-2012
Generic包
Baseroot包
Network包
Diffserv包
Gatemanagement包
Traffic management包
IPNAPTtraversal包
IP Domain Connection包
SBC可选支持的包见表3。
MPLS包
VLAN包
MGC信息包
InactivityTimer包
Segmentation包
RTP包
Application Data Inactivity
Detection包
Media GatewayOverloadControl包HangingTerminationDetection包Statistics Conditional Reporting包10性能要求
10.1容量要求
SBC必选支持H.248包列表
ipnapt
SBC可选支持H.248包列表
mgcinfo
hangterm
统一IMS边界控制设备最少支持的在线用户数为50000个，10.2服务质量要求
a）系统丢包率：应小于3%:
b）系统时延抖动：应小于80ms。10.3媒体处理能力要求
版本号
版本号
媒体处理能力指统一IMS边界控制设备在终端发起携带媒体呼叫的时候，SBC设备能够同时处理的会话数目，支持并发会话数不小于4000（CPU占有率不超过70%）。10.4媒体流转发时延要求
媒体转发时延是指统一IMS边界控制设备接受终端带媒体呼叫的时候，处理媒体报文并成功转发出去的平均时延。本标准规定设备转发第一个媒体包的时延小于20ms；设备转发后续媒体包的转发时延要求：64字节IP包的时延<1ms，512字节IP包时延<3ms，1516字节IP包时延<8ms。10.5信令处理能力要求
信令处理能力指统一IMS边界控制设备在终端发起呼叫的时候，设备每秒处理的信令消息数目。本8
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