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1、上海电信IMS试点 基本注册呼叫信令流程,Page1,目 录,IMS会话及相关流程,3,2,IMS注册及相关流程,Page2,目 录,1,IMS中相关协议简介,Page3,SIP相关协议介绍,会话初始协议SIP（Session Initiation Protocol）：是一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，它被用来创建、修改、和终结一个或多个参加者参加的会话进程，与SDP、RTP/RTCP、RTSP、DNS等协议配合，共同完成IMS中的会话建立及媒体协商。 会话描述协议SDP（Session Description Protocol）协议为应用层的控制协议,用于SIP会话建立过程中
2、的媒体协商过程。 RTP/RTCP：都为应用层的承载面协议，SIP会话建立后，RTP协议保证媒体流的实时传输。RTCP协议对实时传输的媒体流进行监控。,Page4,目 录,1,IMS中相关协议简介,Page5,SIP协议消息的分类,SIP消息采用文本方式编码，分为两类：请求消息和响应消息。 请求消息和响应消息都包括SIP头字段和SIP消息字段。 请求消息和响应消息在形式上的区别仅在消息的第一行，请求的第一行为请求行，响应的第一行为状态行。,Page6,SIP请求消息,请求消息：客户端为了激活按特定操作而发给服务器的SIP消息。 RFC3261定义了六个基本方法，包括INVITE，ACK, OP
3、TIONS, BYE, CANCEL, REGISTER。后续RFC扩展了其他的请求方法，如UPDATA，INFO，SUBSCRIBER，NOTIFY，MESSAGE，PRACK，REFER。,Page7,SIP响应消息,响应消息：用于对请求消息进行响应，指示呼叫的成功或失败状态。不同类 的响应消息由状态码来区分。状态码包含三位整数，状态码的第一位用于定 义响应类型，另外两位用于进一步对响应进行更加详细的说明,Page8,SIP请求中的首行,请求中的首行格式包括方法、请求的URI、协议版本。 例如： INVITE sip: SIP/2.0 REGISTER sip:home1.fr SIP/2
4、.0 响应中的首行格式包括版本、状态码以及原因短语。 例如： SIP/2.0 100 Trying SIP/2.0 183 Session in Progress SIP/2.0 200 OK,Page9,目 录,1,IMS中相关协议简介,Page10,SIP消息中的头域,From：标识请求的发起者 如 From:;tag=pohia To：指定请求的接收者或用户需要注册的地址，TAG标签用来区分不同被叫建立的会话。 如 To:;tag=acgt Max-Forwards：消息的剩余跳数 如 Max-Forwards：70,Page11,Call-ID：标识一个对话，一个对话包括对话的建立、修
5、改结束。 如:Call-Id: apb03sdfksjgs94r5，注意区分大小写。 CSeq：用于对话内事务的排序，相同事务的CSeq相同，如会话的建立过程中，主叫方发送INVITE请求的事务与PRACK请求的事务的CSeq不相同。 如：Cseq: 1 INVITE Via：用以指示请求消息历经的路径，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。 如:Via：SIP/2.0/UDP 10.78.224.12;branch=0uetb,SIP消息中的头域,Page12,Contact：消息发送者的联系地址，可以有expires参数， 表明注册有效期 如：Contact:
6、expires=6000 Route:对请求消息进行路由转发。 如：Route:sip:10.78.224.12;lr Record-Route:为一个会话的后续请求记录Route消息头的条目,用于会话流程，对后续会话流程进行路由转发。 如：Record-Route:;lr,SIP消息中的头域,Page13,理解Route和Record-Route消息头（会话流程）,UE P-CSCF S-CSCF,（1）INVITE（根据顶端Route消息头，将请求消息发网，加入Via头）,()183(根据ia消息头找到UE，将Record-Route消息头中带回),()PRACK(将Record-Rout
7、e消息头颠倒 顺序，变换成Route消息头，后续请求 路由根据一系列的Route消息头路由),（2）INVITE（删除顶端Route消息 头，并根据顶端Route消息头，将请求 消息发往S。加入Via头，Record-Route）,(3)183(根据最顶端Via头找到, 将 Record-Route消息头中带回),（6）PRACK,Page14,Service-Route:由S-CSCF设置，在REGISTER请求的200（OK）响应中将S-CSCF的IP地址通过该消息头返回给P-CSCF，在后续的会话过程中， P-CSCF通过该消息头找到S-CSCF。 如：Service-Route:;lr
8、 Path:由P-CSCF设置，在REGISTER请求中，将P-CSCF的IP地址通过该消息头发往S-CSCF，S-CSCF在后续的会话过程中通过该消息头找到P-CSCF。 如： Path:;lr,SIP消息中的头域,Page15,理解PATH和Service-Route消息头（注册过程）,UE P-CSCF I-CSCF S-CSCF,REGISTER,REGISTER (将P的SIP URI加入到PATH消息 头中，并发送),REGISTER （将PATH消息头发往S,S保存 该消息头）,200(OK) 将的SIP URI加入到Service- Route消息头并发送）,200(OK) 保
9、存Service-Route消息头,200(OK) UE保存Service-Route消息 头，用于会话,Page16,目 录,IMS会话及相关流程,3,2,IMS注册及相关流程,Page17,目 录,Page18,P-CSCF发现过程,为了和IMS网络通信，UE必须知道P-CSCF的至少一个IP地址，UE查找P-CSCF IP地址的过程为CSCF发现过程 三种机制： GPRS方式 由GPRS提供PCSCF发现的能力 DHCP/DNS方式 在终端上配置P-CSCF的统一域名，由终端通过DNS SRV/A查询获得P-CSCF地址，此时需要DNS能够根据终端的DNS请求的源IP地址返回不同的P-C
10、SCF； 静态配置在UE中,Page19,P-CSCF发现过程,IP 网络,PDSN,PDSN,其他接入方式,PDP 上下文激活过程,DHCP query/response,DHCP relay,DNS query/response,分配终端的IP地址和P-CSCF地址,DNS server,DHCP server,Page20,目 录,Page21,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UE I-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的域名时，I-CSCF使用HSS返
11、回的S-CSCF的域名去查找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.,Page22,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
12、集,HSS,User1,Page23,目 录,Page24,注册流程相关概念,为什么要注册 用户使用IMPU（SIP URI）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 归属域和漫游域 归属域：就是用户的签约数据所在的运营商。 漫游域：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漫游域。 IMS网络中，用户无论在归属域还是漫游域，其注册流程是相同的,Page25,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
13、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HTTP Digest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（Service Profile）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（Initial Filter Criteria）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
14、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,Service Profile,iFC2,iFC3,闭锁设置,注册设置,漫游设置,该用户向哪个（些）AS注册,该用户做主叫时触发哪个（些）AS,该用户做被叫时触发哪个（些）AS,。,iFC n,Page27,注册涉及的基本概念隐式注册、第三方注册,隐式注册（IRSImplicit Registration Set） 当一个IMPI关联多个IMPU，且多个IMPU处于相同的隐式注册集中时，允许通过其中的一个IMPU的一次IMS注册完成隐式注册集中其他所有IMPU的注册，这被称为隐式注册。 在S-CSCF进行呼叫控制
15、时需要用到缺省IMPU，HSS向S-CSCF下发用户签约数据时，会将IRS中的缺省IMPU发给S-CSCF。 第三方注册 (Third-Party Resgister) 如果用户已签约IMS业务，则用户成功注册后，S-CSCF要检查所下载的初始过滤准则iFC，并触发去往为用户服务的AS的路由，通知AS用户已经注册并且可到达。,归属和拜访网络中的初次注册请求,归属网络, Authentication set, 401,S-CSCF,HSS, S-CSCF assignment, Register, Register, 401, 401,P-CSCF,I-CSCF,归属网络, Authentica
16、tion set, 200OK,S-CSCF,HSS, S-CSCF assignment, Register, Register, 200OK, 200OK,P-CSCF,I-CSCF,拜访网络,IMS用户注册过程,注册步骤2二次注册鉴权,S-CSCF-A,HSS-A,I-CSCF-A,P-CSCF-A,I-CSCF-A,UE,注册步骤1初始注册消息,S-CSCF-A,HSS-A,I-CSCF-A,P-CSCF-A,I-CSCF-A,UE,注册信令流程,初始注册请求,鉴权参数返回给终端,S-CSCF分配,下载鉴权向量集合,S-CSCF 分配,下载用户签约档案（iFC etc),鉴权信息,第三方注册,Page31,注册过程
