IMS基本信令流程

1、Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IMS基本信令流程Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page1内容介绍1.IMS注册及相关流程注册及相关流程2.IMS会话及相关流程Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page2IMS用户注册过程S-CSCFHSSP-CSCFI-CSCFUERegisterRegister

2、RegisterCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page3内容介绍1.IMS注册相关流程1.1 P-CSCF 的发现过程的发现过程1.2 S-CSCF分配1.3 注册流程 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page4P-CSCF的发现过程S-CSCFHSSP-CSCFI-CSCFUERegisterRegisterRegisterCopyright 2009 Huawei Technologies

3、Co., Ltd. All rights reserved. Page5P-CSCF发现过程l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l三种机制：pGPRS方式n由GPRS提供PCSCF发现的能力pDHCP方式nIP连接建立后，使用DHCP为UE提供PCSCF的域名和DNS服务器的地址，然后通过DNS服务器解析PCSCF域名p静态配置在UE中Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page6P-CSCF发现过程IPGGSNU

4、MTS其他接入网其他接入网PDP 上下文激活上下文激活过过程程DHCP请求请求/响应响应DHCP中中继继DNS请请求求/响响应应分配终端的分配终端的IP地地址和址和PCSCF地址地址DNS服服务务器器DHCP服服务务器器Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page7内容介绍1.IMS注册相关流程1.1 P-CSCF 的发现过程1.2 S-CSCF分配分配1.3 注册流程 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

5、 Page8S-CSCF的分配过程S-CSCFHSSP-CSCFI-CSCFUERegisterRegisterRegisterCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page9S-CSCF分配l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UElI-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p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p当HSS返回一个S-CSCF的能

6、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.Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page10S-CSCF分配lI-CSCF根据从HSS接收到的每个S-CSCF的能力选择一个合适的S-CSCFp能力集中各能力的含义由运营商定义。能力名称能力名称ID紧急呼叫紧急呼叫1SIP 增强能力增强能力12SIP 增强能力增强能力23 I-CSCFP-CSCFS-CSCF3S-CSCF2S-CSCF1User1 的注册信息的注册信息:必必选选能力能力 ： ：

7、1,2,3,4可可选选能力能力 ： ：5， ，6 能力集能力集 ： ：1,2,3,4,5能力集能力集 ： ：1,2,3能力集能力集 ： ：3,4,5ICSCF中配置有每个中配置有每个SCSCF的能力集的能力集HSSUser1Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page11内容介绍1.IMS注册相关流程1.1 P-CSCF 的发现过程1.2 S-CSCF分配1.3 注册流程注册流程 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights rese

8、rved. Page12注册流程相关概念l为什么要注册p用户使用IMPU（SIP URI）通信p建立用户当前的IP与其IMPU的对应关系p掌握用户当前的位置信息及业务能力p注册过程的鉴权与认证保证了网络的安全性l归属域和拜访域p归属域：就是用户的签约数据所在的运营商。p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。lIMS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归属网络 Authenticationset401S-CSCFHSSS-CSCF assignmentRegisterRegister401401P-CSCFI

9、-CSCF归属网络归属网络 Authenticationset200OKS-CSCFHSSS-CSCF assignmentRegisterRegister200OK200OKP-CSCFI-CSCF拜访网络拜访网络 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page14注册流程相关概念鉴权l鉴权鉴权p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。p归属网络通过用户初始注册过程对用户进行鉴权。n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

10、用户在HSS上开户时选择的鉴权方式对终端进行鉴权。n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。 p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l业务签约数据业务签约数据p业务签约数据（Service Profile）是业务和用户相关数据的一个集合n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。n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）n开户时在HSS中配置并储存，注册成功后下发到SCSCF。iFC

11、1Service ProfileiFC2iFC3闭锁设置闭锁设置注册设置注册设置漫游设置漫游设置该用户向哪个（些）该用户向哪个（些）AS注册注册该用户做主叫时触发哪该用户做主叫时触发哪个（些）个（些）AS该用户做被叫时触发哪该用户做被叫时触发哪个（些）个（些）AS。iFC nCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page16注册涉及的基本概念隐式注册、第三方注册l隐式注册（隐式注册（IRSImplicit Registration Set）p当一个IMPI关联多个IMPU，且多个IMPU处于相同的隐式

12、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。p在S-CSCF进行呼叫控制时需要用到缺省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。l第三方注册第三方注册 (Third-Party Resgister)p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，并触发去为用户服务的AS的路由，通知AS用户已经注册并且可到达。IMS用户注册过程注册步骤注册步骤2二次注册鉴权二次注册鉴权RegisterRegister获取用户数据获取用户数据200 O

13、K200 OK200 OKS-CSCF-AHSS-AI-CSCF-AP-CSCF-AI-CSCF-A分配分配S-CSCFUE注册步骤注册步骤1初始注册消息初始注册消息RegisterRegister鉴权数据鉴权数据401401401S-CSCF-AHSS-AI-CSCF-AP-CSCF-AI-CSCF-A分配分配S-CSCFUEHome NetworkS-CSCFCaller UEP-CSCFDNSI-CSCFHSSAS1.REGISTER2.DNS Query3.DNS QueryResp4. REGISTER7.REGISTER8.Diameter: MAR9.Diameter: MAA1

14、0. 401Unauthorized11. 401 Unauthorized12. 401Unauthorized13.REGISTER14.DNS Query15.DNS QueryResp16. REGISTER19.REGISTER25.REGISTER26. 200 OK22. 200 OK24. 200 OK23. 200 OK5. Diameter: UAR6. Diameter: UAA17. Diameter: UAR18. Diameter: UAA20.Diameter: SAR21.Diameter: SAA注册信令流程初始注册初始注册请求请求鉴权参数返回鉴权参数返回给终

15、端给终端S-CSCF分配分配下载鉴权向量下载鉴权向量集合集合S-CSCF 分配分配下载用户签约下载用户签约档案（档案（iFC etc.)鉴权相应鉴权相应第三方注册第三方注册Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page19Diameter消息消息消息全称全称说明说明UARUser Authorization Request用户鉴权请求UAAUser Authorization Answer用户鉴权响应MARMultimedia Authentication Request多媒体鉴权请求MAAMulti

16、media Authentication Answer多媒体鉴权响应SARServer Assignment Request服务器分配请求SAAServer Assignment Answer服务器分配响应Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page20注册过程中各网元功能l注册过程中各主要网元的功能见下表网元网元功能功能PCSCF检查IMPI、IMPU和归属域根据归属域查询DNS获取ICSCF的地址并转发促使注册请求ICSCF查询HSS进行SCSCF的选择并指定SCSCF向SCSCF转发注册请求S

17、CSCF从HSS下载鉴权数据，对终端进行鉴权鉴权成功后从HSS下载用户的业务签约数据（Service Profile）根据iFC进行第三方鉴权HSS与ICSCF(下发SCSCF列表与每个SCSCF所支持的性能)交互确定SCSCF下发鉴权数据和用户业务签约数据，记录用户注册状态Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page21注册过程中各网元保存的信息网元网元注册前注册前 注册中注册中注册后注册后终端IMPI,IMPU,域名，PCSCF名或地址，鉴权密码IMPI,IMPU,域名，PCSCF名或地址，鉴权

18、密码IMPI,IMPU,域名，PCSCF名或地址，鉴权密码PCSCFDNS地址ICSCF地址，UE IP地址，IMPI，IMPUSCSCF地址，UE IP地址, IMPI，IMPUI-CSCFHSS 地址S-CSCF 地址(临时)无信息保存S-CSCFHSS地址HSS 地址User profile PCSCF地址 PCSCF Network IDUE IP 地址，IMPI，IMPUHSS 地址User profile PCSCF地址 PCSCF Network IDUE IP 地址，IMPI，IMPUHSS用户Service ProfilePCSCF Network IDS-CSCF IP地址

19、Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page22注销流程l注销流程包括p用户发起的注销p网络侧发起的注销n注册定时器超时前，HSS发起的IMS SIP用户注销n注册定时器超时前，AS发起的IMS SIP用户注销n注册定时器超时，S-CSCF发起的注销 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page23注销例子用户主动注销Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd.

20、 All rights reserved. Page24注销例子 S-CSCF 进行网络注销pS-CSCF需要下电或者升级p用户未付费发发起原因起原因Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page25知识回顾lIMS网络中对IMS用户进行注册的有哪些网元？lIMS用户注册时分了多少个步骤？Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page26内容介绍1.IMS注册及相关流程2.IMS会话及相关流程会话及相关流程C

21、opyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page27IMS会话相关网元功能网元网元主要功能主要功能P-CSCF主叫侧：主叫UE的IMS初步入口点；被叫侧：通过被叫P-CSCF将消息转发给被叫UE。S-CSCF主叫被叫侧都用到，均完成本侧的呼叫会话控制I-CSCF只有被叫侧用到，被叫网络的初步入口点ASIMS的服务提供通过应用服务器实现，主叫被叫都用到DNS/ ENUM主叫S-CSCF将被叫公共用户身份发送至DNS，通过DNS解析公共用户身份的宿主部分获得被叫侧I-CSCF的地址HSS只有被叫侧用到，I-C

22、SCF通过在HSS中查询获得被叫使用的S-CSCFCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page28IMS会话流程包含的子流程会话流程中涉及的过程会话流程中涉及的过程会话建会话建立流程立流程媒体协媒体协商过程商过程资源预资源预留过程留过程应用服务应用服务会话过程会话过程会话释会话释放流程放流程l应用服务的会话过程会话流程通过AS服务器进行相应业务的处理基本呼叫流程不经过AS服务器Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserv

23、ed. Page29q就是被叫终端所在I-CSCF/S-CSCF/AS到被叫UE的呼叫过程。q就是从主叫S-CSCF/AS到被叫S-CSCF/AS的过程。q就是从主叫终端到主叫所在的S-CSCF/AS的呼叫过程。SS过程过程 MO过程过程MT过程过程IMS会话流程的内部阶段l会话的建立过程包括发起过程、终结过程、SS过程IMS会话流程的基本模型S-CSCFI-CSCFP-CSCFP-CSCFS-CSCF主叫部分主叫部分被叫部分被叫部分1.request2.request3.request4.request5.request6.request信令媒体mediaHSSMOSSMTCopyright

24、 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page31InviteIMS用户之间的基本会话建立过程主叫侧主叫侧被叫侧被叫侧InviteInviteInviteInviteInvite183183183183183183mediaS-CSCF-AHSS-AP-CSCF-AI-CSCF-AI-CSCF-BHSS-BS-CSCF-BP-CSCF-BDNS/ENUMCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page32业务触发的处理Invit

25、e 5183183183183meidaS-CSCF-AHSS-AP-CSCF-AI-CSCF-AI-CSCF-BHSS-BS-CSCF-BP-CSCF-BInvite 1Invite 2Invite 9Invite 10AS-AAS-B183主叫侧主叫侧被叫侧被叫侧Invite 3Invite 7Invite 4Invite 8Invite 6DNS/ENUM183Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page33IMS用户呼叫PSTN用户IMS 主叫主叫InviteInviteInvite媒体控制

26、S-CSCF-AHSS-AP-CSCF-AUMGI-CSCF-ABGCFMGCFPSTNPSTN 被叫被叫IAMInviteENUMQuery TelFailCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page34PSTN用户呼叫IMS用户InviteI-CSCF-AHSS-AP-CSCF-AUMGS-CSCF-AMGCFPSTNPSTN 主叫主叫IAMInviteInviteInviteIMS 被叫被叫Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rig

27、hts reserved. Page35会话建立过程中的路由lMO过程（移动发起过程）p主叫UE到P-CSCF： 通过P-CSCF发现，UE获得P-CSCF的地址，从而可以路由到P-CSCF。p主叫P-CSCF到主叫S-CSCF： 通过注册流程，UE和P-CSCF均获得S-CSCF的地址lSS过程p主叫S-CSCF到被叫I-CSCF： 通过DNS解析被叫的公共用户身份的宿主部分（域名），主叫S-CSCF收到DNS返回的一个I-CSCF的地址Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page36会话建立过程

28、中的路由（2）lMT过程（移动终结过程）p被叫I-CSCF到被叫S-CSCF： I-CSCF作为被叫归属网络的入口，向本地HSS查询并获得在注册过程中为被叫选择的S-CSCF。p被叫S-CSCF到被叫P-CSCF： 被叫S-CSCF在被叫注册过程中得知被叫P-CSCF的地址。注意被叫S-CSCF作为登记员，将被叫UE的SIP URI转换成联系地址。p被叫P-CSCF到被叫UE： 通过被叫UE的联系地址，将消息发网被叫UEIMS用户的会话信令流程 IMS用户进行媒体协商，确定媒体IP地址，媒体流类型和编解码方式UE1/PCSCF1SCSCF1/AS1ICSCF2INVITEINVITE18318

29、3PRACKPRACK200 OK (UPDATE)180 Ringing200 OK (INVITE)ACKACK200 OK(PRACK)200 OK(PRACK)UPDATEUPDATEPRACK 200 OK200 OK (UPDATE)180 RingingPRACK 200 OK200 OK (INVITE)会会话进话进行中行中SCSCF2/AS2PCSCF2/UE2INVITEINVITE183183PRACK200 OK(PRACK)UPDATE200 OK (UPDATE)180 Ringing180 RingingPRACK 200 OK200 OK (INVITE)200

30、 OK (INVITE)ACKCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page38媒体协商过程l媒体协商：p主叫和被叫UE在会话的建立过程中需要对媒体的类型和编码方式达成一致，为此使用SDP请求和应答机制对媒体进行协商。p双方所协商的媒体类型包括视频、音频、文本等。p每种媒体类型包括多种编码方式，如音频包括PCMU、G.726编码等，视频包括MPV、H.262编码等。支持：支持：AudioG.729H.263支持：支持：AudioG.729我可以使用G.729好，就用G.729Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page39媒体协商相关概念l 媒体信息在SIP消息中的SDP协议里面携带l 支持的语音编解码类型SIP消息消息 “INVITE”Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page40主叫主叫UE 被叫被叫UE INVITE（第一个（第一个SDP提供：所希望媒体类型与所有编码方案）提供：所希望媒体类型与所有编码方案） 183会话进行中（第一个会话进行