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1、SIP协议 IMS基本信令流程 Page1 内容介绍 SIP协议介绍IMS注册及相关流程IMS会话及相关流程 Page2 目录 SIP协议介绍1 1SIP协议概述1 2SIP消息结构 Page3 什么是SIP SIP SessionInitiationProtocol用于建立 控制和释放会话SIP是IETF为多媒体会话而开发制定的协议这里的会话包括文本 视频 游戏和传统的语音SIP是为Internet而制定设计的协议象HTTP协议一样是基于文本的询问 应答机制广泛应用于internet可以基于UDP TCP和SCTP传输 目前最常用UDP Page4 协议簇 信令协议 注册 定位用户 路由 建
2、立 修改 释放会话媒体传输协议 用于传输语音 视频包 SIP 信令协议会话的管理 SIP 和会话的描述 SDP 是分离的 Page5 简单SIP网络架构 SIP请求 SIP请求 媒体流 RTP UserAgent Server 接受SIP请求 RequestProxyServer决定把信令消息送到何处 UserAgent Client 发送SIP请求 SIP响应 SIP响应 Page6 SIP逻辑实体 SIP使用客户端 服务器架构 逻辑SIP实体包括 用户代理 UA UserAgentClient UAC 发起SIP请求UserAgentServer UAS 返回SIP响应一个实体可以既是客户
3、端 又是服务器 注册服务器 SIP客户端需要利用注册请求来更新用户的位置信息代理服务器 为客户端转发请求或者响应 可以同时做为服务器端和客户端 决定下一跳转发请求消息重定向服务器 将请求中的地址映射为零个或多个新的地址 返回给客户端 网络服务器 Page7 目录 SIP协议介绍1 1SIP协议概述1 2SIP消息结构 Page8 SIP消息结构 SIP消息结构包含三个部分内容 消息类型消息结构消息参数 Page9 消息类型 SIP消息可以被分为两类 请求发起一个会话响应对请求的响应 Page10 SIP请求消息 基本请求 扩展请求 INVITE 发起会话ACK INVITE的回答CANCEL
4、取消会话BYE 结束会话REGISTER 注册OPTIONS 查询服务器能力 MESSAGE 请求一个即时消息SUBSCRIBE 签订一个通知事件NOTIFY 发送一个通知事件UPDATE 在建立呼叫阶段修改会话属性PUBLISH 发送事件状态给状态服务器PRACK 标识临时响应的可靠性 Page11 SIP响应消息 SIP消息 响应消息1xx 临时响应 表示已经接收到请求消息 正在对其进行处理2xx 成功 表示请求已经被成功接受 处理3xx 重定向 表示需要采取进一步动作 以完成该请求4xx 客户端错误 表示请求消息中包含语法错误或者SIP服务器不能完成对该请求消息的处理 5xx 服务器端错
5、误 表示SIP服务器故障不能完成对正确消息的处理 6xx 全局错误 表示请求不能在任何SIP服务器上实现 Page12 SIP基本消息流程 会话流程 注册流程 ClientA ProxyA ProxyB ClientB INVITE INVITE INVITE 100TRYING 100TRYING 180RINGING 180RINGING 180RINGING 200OK 200OK 200OK ClientA ProxyA Register 401unauthorized Register 200OK 100TRYING Page13 SIP消息结构 SIP消息基于文本 包含3部分Sta
6、rt Line首行Header头域Body消息体 Body消息体 Header头域 Start Line首行 SDP Page14 SIP头域消息 INVITEsip 66500002 191 169 1 110SIP 2 0From tag 1ccb6df3To CSeq 1INVITECall ID 20973e49f7c52937fc6be224f9e52543 sx3000Via SIP 2 0 UDP branch z9hG4kb77ef4c23Via SIP 2 0 UDP191 169 1 116 5061 branch z9hG4bkbc427dad6Record Route
7、Route Contact Supported 100rel Max Forwards 70User agent Flexit IMSsoftphoneV1 2D301SP03Expires 120Content Length 230Content Type application sdp Page15 SIP头域参数解释 TO 指明请求的接收者FROM 指示请求的发起者Cseq 命令序号 在Call ID范围内唯一确定包含序列号和SIP方法两部分SIP方法必须和request请求中的方法保持一致Call ID 唯一的标识符 Call ID和tags用来标识一个会话 Via Via消息头用以保
8、存请求历经的路径 它可以防止请求消息传送产生环路 并确保响应和请求消息选择同样的路径必须包含branch字段 用来标识一个事务 Record Route 由消息路由过程中的各有状态SIP代理添加 目的是为了形成下一个SIP请求的 Route 头域 确定消息路由 Route 用于消息的路由Contact 提供一个地址与用户直接通话 呈现于INVITE ACK 和REGISTER请求 成功响应 呼叫处理响应 重定向响应 Supported 100rel 支持1XX类的响应 终端可以回PRACK回应 提高可靠性 Max Forwards 用于定义一个请求到达其目的地址所允许经过的中转站的最大值 错误
9、时返回483响应 toomanyhops 只用于请求消息 Page16 SIP扩展头域 REGISTERsip SIP 2 0Via SIP 2 0 UDP8 27 2 102 10226 branch z9hG4bod840d0wVia SIP 2 0 UDP8 27 22 224 5061 branch z9hG4bKnashds7 received 192 0 2 4To B From B tag 456248P Access Network Info 3GPP UTRAN TDD utran cell id 3gpp 234151D0FCEP Visited Network ID 8
10、27 2 102 P Charging Vector icid value 8 27 2 102 3348465999 3157 14 Call ID 217944815 8 27 22 224CSeq 1826REGISTERContact Expires 7200Content Length 0 实例 SIP扩展头域 Page17 IMS中常见的SIP扩展头域参数 Page18 SDP举例 相关参数解释 v 0o HuaweiSoftX3000868868INIP410 216 9 200s SipCallc INIP410 216 6 108t 00m audio17368RTP AVP
11、8a rtpmap 8PCMA 8000 Page19 内容介绍 SIP协议介绍IMS注册及相关流程IMS会话及相关流程 Page20 IMS用户注册过程 S CSCF HSS P CSCF I CSCF UE Register Register Register Page21 内容介绍 2 IMS注册相关流程2 1P CSCF的发现过程2 2S CSCF分配2 3注册流程 Page22 P CSCF的发现过程 S CSCF HSS P CSCF I CSCF UE Register Register Register Page23 P CSCF发现过程 为了和IMS网络通信 UE必须知道P
12、CSCF的至少一个IP地址 UE查找P CSCFIP地址的过程为CSCF发现过程三种机制 GPRS方式由GPRS提供P CSCF发现的能力DHCP方式IP连接建立后 使用DHCP为UE提供P CSCF的域名和DNS服务器的地址 然后通过DNS服务器解析P CSCF域名静态配置在UE中 Page24 P CSCF发现过程 IP GGSN UMTS 其他接入网 PDP上下文激活过程 DHCP请求 响应 DHCP中继 DNS请求 响应 分配终端的IP地址和P CSCF地址 DNS服务器 DHCP服务器 Page25 内容介绍 2 IMS注册相关流程2 1P CSCF的发现过程2 2S CSCF分配2
13、 3注册流程 Page26 S CSCF的分配过程 S CSCF HSS P CSCF I CSCF UE Register Register Register Page27 S CSCF分配 当一个用户注册到网络中要接入IMS业务时 I CSCF就分配一个S CSCF给UEI CSCF与HSS通过Cx接口进行通讯 从而得到选择S CSCF时所需要的信息当HSS返回一个S CSCF的名字时 I CSCF使用HSS返回的S CSCF的名字去查找S CSCF的IP地址当HSS返回一个S CSCF的能力集时 I CSCF根据接收到的每个S CSCF的能力集进行某种选择算法 选择一个合适的S CSCF
14、 Page28 S CSCF分配 I CSCF根据从HSS接收到的每个S CSCF的能力选择一个合适的S CSCF能力集中各能力的含义由运营商定义 I CSCF P CSCF S CSCF3 S CSCF2 S CSCF1 User1的注册信息 必选能力 1 2 3 4可选能力 5 6 能力集 1 2 3 4 5 能力集 1 2 3 能力集 3 4 5 ICSCF中配置有每个SCSCF的能力集 HSS User1 Page29 内容介绍 2 IMS注册相关流程2 1P CSCF的发现过程2 2S CSCF分配2 3注册流程 Page30 注册流程相关概念 为什么要注册用户使用IMPU SIPU
15、RI 通信建立用户当前的IP与其IMPU的对应关系掌握用户当前的位置信息及业务能力注册过程的鉴权与认证保证了网络的安全性归属域和拜访域归属域 就是用户的签约数据所在的运营商 拜访域 就是从归属域之外的其他运营商接入 这个其他运营商统称为拜访域 IMS网络中 用户无论在归属域还是拜访域 其注册流程是相同的 归属和拜访网络中的初次注册请求 归属网络 Authenticationset 401 S CSCF HSS S CSCFassignment Register Register 401 401 P CSCF I CSCF 归属网络 Authenticationset 200OK S CSCF
16、HSS S CSCFassignment Register Register 200OK 200OK P CSCF I CSCF 拜访网络 Page32 注册流程相关概念 鉴权 鉴权鉴权 即认证 是识别某实体或用户的身份 并确保该实体或用户为合法用户身份的方法 归属网络通过用户初始注册过程对用户进行鉴权 当用户终端发起初始注册时 S CSCF根据REGISTER消息中携带的头域以及用户在HSS上开户时选择的鉴权方式对终端进行鉴权 目前固定终端使用HTTPDigest鉴权方式 也即使用用户名和密码进行鉴权 注册过程的鉴权与认证保证了网络的安全性 注册流程相关概念 业务签约 业务签约数据业务签约数据 ServiceProfile 是业务和用户相关数据的一个集合可选项目包括计费地址设置 闭锁设置 注册权限设置 漫游权限设置 签约媒体ID 初始过滤准则iFC InitialFilterCriteria 等 其中的iFC将指示SCSCF进行业务的触发 仅用于触发AS 具体业务由AS实现 开户时在HSS中配置并储存 注册成功后下发到SCSCF iFC1 ServiceProfile iFC2 iF
