（计算机科学与技术专业论文）ims上的centerx业务计费应用设计与实现.pdf

北京邮电大学 】y 1嬲4iilloii5ll 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论 本人签名： 处，本人承担一切相关责任。 日期上啤焯 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位 本人签名： 导师签名： 适用本授权书。 日期： 日期： ， i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 lm s 上的c e n t e r x 业务计费应用设计与实现 摘要 本课题提供了一种l m s 领域内c e n t r e x 业务的计费方案。通 过研究3 g p p 最新的关于计费的规范和新的计费架构，制定方案，并 且进行a v p 设计，话单设计，流程设计，测试等环节，设计并实现 了i m s 下的c e n t r e x 业务的计费应用。设计意义在于为进行了i m s 设备部署后的提供了集团客户c e n t r e x 业务的计费能力和精确计 费。 本文完成了在i m s 域内，c e n t r e x 业务的大部分功能的i m s 控制信令，计费信令的流程设计，不同的i m s 功能实体的计费话单 设计和实验室测试。 论文大致分为三大部分六个章节，第一部分是第一二章，为概述 部分，介绍了本课题完成的主要工作，以及课题研究的背景。第二部 分是第三四章，主要是介绍本课题中所涉及的i m s 计费的概念和话 单设计。第三部分是第五六章，为c e n t r e x 业务的大部分功能的业 务流程的信令设计和对应的测试用例设计，还有整个毕业设计过程所 遇见的问题和解决的心得。 关键词i m sc e n t r e x3 g p p 计费 k 一 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 t h ed e s i g na n dr e a l i z eo fc e n t r e x s c h a r g i n ga p p l i c a t i o ni ni m s a b s t r a c t t h i sp a p e rp r o v i d e sac h a r g i n ga p p l i c a t i o no fc e 叮r r e xi ni m s b yh a v i n g r e s e a r c hw o r k0 i it h el a t e s t3 g p pt c c hs p c c i f i c t i o nr d c a t c dw i mc h a r g i n g , d e s i g n i n g t h ea v p ( a t t r i b u t ev a l u ep a i r ) ，c d r , s i g n a l l i n gp r o c e d u r ea n dh a v i n gt e s t ，id e s i g na n d r e a l i z et h es c h m eo fc h a r g i n gc o r r e a l t i o nb e t w e e nt h ea p p l i c a t i o nl a y e ra n di m s c o n t r o ll a y e r , b e a r e rl a y e ra n di m sc o n t r o ll a y e r t h es c “n s eo ft h i sp a p e ri so f f e r i n ga c h a r g i n g c o r r e l a t i o ns c h m ew h e nc h i n am o b i l ef i n i s h e dt h ei m se q u i p m e n t s a l l o c t i o na n dg i v i n gas t r o n gs u p p o r tf o rt h ec h a r g i n gi naa c c u r a t ea n ds u c c e s s f u l m a n n e f t h ep a p e rf i n i s h e dt h ed e s i g n i n gw o r kf o r c o n t r o ls i n g n a l l i n 8a n dc h a r g i n g s i n g n a l l i n go fc e n t r e x sm a i nf u n c t i o ni ni m sf i e l da n dt h ed e s i g n i n gw o r ko f c d rf o rd i f f e r e n ti m sf u n c t i o ne n t i t ya n dt h et e s tw o r k t l l i sp a p e rc a nb ed i v i d e di n t ot h r e ep a r t sa n ds i xc h a p t e r s 1 1 岱f i r s tp a r ti n c l u d e s t h ef i r s ta n dt h es e c o n dc h a p t e r s ，i tg i v e sab r i e fl o o ka b o u tt h i sp a p e ra n dd e s c r i p c d w h a tw o r kt h i ss h c m ef i n i s h e da n dw h a tt h eb a c k g r o u n dt h et o p i cc a r ei s 1 1 1 es e c o n d p a r ti n c l u d e st h et h i r da n dt h ef o u r t hc h a p t e r s ，i tp r 0 v i d 锱t h ec o n c e p t i o no f 口s c h a r g i n ga n dc d rd e s i g nw h i c ht h et h et h j r dp a r tn e 2 , d s t h ct h i r dp a r ti n c l u d e st h e f i l t ha n ds i x t hc h a p t e r s ，t h er e a ld e s i g na n dt e s ta g ei nt h i sp a r tw h i c hi n c l u d e st h e r e a l i z ea b o u tt h es i g n a l l i n gp r o c e d u r ed e s i g n ，t e s tc a s ed e s i g n ，t h et e s t m o n yw o r ka n d t h ep r o b l e mm e ti nt h ep r o c e d u r eo fd e s i g na n dt h es o l u t i o nw h i c hs o l v et h ep r o b l e m k e y w o r d si m s c e n t r e x3 g p pc h a r g i n g i i 、 ， 北京邮电大学i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 目录 第一章 引论1 1 1 本课题的研究内容l 1 2 本课题的实用价值2 1 3 本人所做的工作2 1 4 本文章节安排3 第二章i m s ，c e n t r e x 基本概念4 2 1 玎s 体系架构4 2 1 1i m s 整体架构5 2 1 2 呼叫会话控制功能。6 2 1 3 归属用户服务器7 2 1 4 应用服务器7 2 2 s 计费的相关协议8 2 2 1d i a m e t e r1 办议8 2 2 2s 口协议1 0 2 3c e n t r e x 业务1 2 2 3 1 c e n t r e x 的码号和拨号方武1 3 2 3 2c e n t r e x 的一些功能1 4 2 4a s n 11 瘸码1 7 2 4 1a s n 1 编码概述1 7 2 4 2a s n 1 编码格式。1 7 第三章i m s 计费网关工作流程设计。2 2 3 1i m s 计费系统的基本结构2 2 3 1 1 离线计费2 3 3 1 2 在线计费2 4 3 2 计费关联2 5 3 3c c f 工作流程设计2 6 第四章 4 1 4 2 4 3 4 4 3 3 1c c f 工作流程接口设计2 6 3 3 2r f 接i = 1 2 6 3 3 3g a 接口2 9 3 3 4b i ：接i = i 3 0 话单设计3 2 概j 苤3 2 计费原则3 2 4 2 1 话单应用场合3 2 4 2 2 用户计费3 3 4 2 3 话单计费关联3 3 a s 话单设计3 4 s c s c f 话单设计4 7 i i i 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 4 5p c s c f 话单设计5 4 4 6m c , c f 话单设计6 2 第五章业务流程及测试用例设计6 7 5 1 设计原则。6 7 5 2 语音业务。6 8 5 3 视频业务7 l 5 4 补充业务7 2 第六章结束语7 5 附录名词解释与缩略语7 6 参考文献7 7 、 致谤 。7 8 i v 北京邮电大学i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 1 1 本课题的研究内容 第一章引论帚一早ji 下匕 本课题完成了i m s 上的c e n t r e x 业务计费应用的设计，实现和测试。通 过方案制定，信令流程设计，话单设计，测试等环节，实现了c e n t r e x 业务在 i m s 上计费信息的采集。研发意义在于成功的实现了在i m s 基础上的对集团客 户业务c e n t r e x 的准确，精确计费。 i m s ( i pm u l t i m e d i as u b s y s t e m ) 是i p 多媒体系统，是一种全新的多媒体业 务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。 目前，i m s 被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合， 引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。但是，目前全 球i m s 网络多数处于初级阶段，应用方式也处于业界探讨当中。 本文的章节安排如下： 第一章介绍了本课题的开发背景和研究意义。此外，还对本人所作的工作 以及本文章节安排简单介绍。 第二章介绍了i m s 的基本概念和基本体系结构，分用户层面、控制层面和 应用层面分别描述了对应的体系结构和各个层面的主要功能实体的种类和用处 已经在i m s 体系中所扮演的角色。 第三章通过结合当前实际应用的情况，描述目前3 g p p 定义的计费结构和 实际应用的i m s 计费体系结构。通过介绍离线计费中各个i m s 网元和c c f 的工 作流程，使的读者对i m s 中是如何计费的有个总的了解。 第四章详细的给出了i m s 计费中和相应的业务关系最为紧密的话单的设计 的设计原则，设计原则，适用范围和具体话单设计。 第五章大致给出了每一个c e n t r e x 业务功能的信令流程设计，其中信令 流程中包括了对应的控制信令的交互，计费信令的交互并且针对每一个业务功能 都设计了对应的测试用例，为后面的验证打下了基础。 第六章记录了在进行毕业设计中遇到的重，难点问题和解决方式以及自己 通过毕业设计所学习到的知识和自己在这些过程中得到的历练和提高。 l 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 1 2 本课题的实用价值 企业、集团大客户是运营商发展的重中之重，如何满足大客户的业务需求就 是运营商开展n g n 业务成功的关键之一。上海贝尔阿尔卡特负责n g n 业务的 副总裁胡浩认为，n g n 目前最有潜力的一种业务就是i pc e n t r e x 业务。i pc e n t r e x 这种业务由于突破了过去交换机上c e n t r e x 的瓶颈，不受不同机型的限制，支持 多种终端，给企业用户比较灵活的网页控制方式，使用起来比较方便，而且确实 能够为企业用户带来全新价值。 i pc e n t r e x 跟i pp b x 有很多不同，i pc e n t r e x 主要特点是小交换机的用户都 有两个号码，一个短号、一个长号。原先企业如果只是买了i pp b x 或p b x ，只 能用短号，但是如果有i pc e n t r e x 的话则既有短号又有长号，从维护、占用空间 还有连接许多分支机构能力来说i pc e n t r e x 都比i pp b x 好得多。它的系统架构 主要是由软交换来融合各种各样不同的终端类型和业务类型，让c e n t r e x 实现统 一管理，让所有的集团用户都能够享用统一的业务级。目前，国外有很多运营商 已经把i pc e n t r e x 的概念进行有效地延伸，一种是i pc e n t r e x 整合一些无线终端， 比如用g s m 或者是蓝牙的双模手机来支持呼入呼出，另外很多c e n t r e x 整合了 语音、消息和呼叫中心业务，还有整合的多媒体会议，这使得i pc e n t r e x 的概念 得到非常大的延伸。延伸后的i pc e n t r e x 是面向整体大客户的解决方案，适用于 分支机构比较多的企业，像大型银行、信用卡公司、汽车公司等。它可以使各分 支机构都能够无缝地连接到一个网上，而且使用的所有长号、短号、互通、集中 管理都是统一的。另外，延伸后的i pc e n t r e x 也适用于中小型企业，这种企业买 不起小交换机，也没有能力去维护小交换机，比较适合从运营商那里租用m c e n t r e x ，而不用自己买设备。另外还适用于有移动用户的公司，用双模手机做 到无线和固定同时覆盖小交换机，这种企业比较适合使用i pc e n t r e x 业务。 1 3 本人所做的工作 本人在课题中独立负责完成了以下工作： ( 1 ) 研读3 g p p 与计费相关的技术规范，与p c c 结构相关的技术规范，仔细 分析中移有关i m s 的计费技术要求和商业需求。分析过去计费关联方案的不足 之处，并根据3 g p p 定义的新的p c c 结构设计了新的适合当前业务需求的计费 关联方案。 ( 2 ) 完成了计费关联方案的具体设计，包括信令流程设计及话单设计，以及 2 ， 北京邮电大学i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 介绍各个流程的具体细节等工作。 ( 3 ) 对完成后的计费关联方案进行了功能上的验证测试，在设备厂家辅助配 合下完成了方案的主要功能测试。 1 4 本文章节安排 第一章介绍了本课题的开发背景和研究意义。此外，还对本人所作的工作 以及本文章节安排简单介绍。 第二章介绍了i m s 的基本概念和基本体系结构，分用户层面、控制层面和 应用层面分别描述了对应的体系结构和各个层面的主要功能实体的种类和用处 已经在i m s 体系中所扮演的角色。 第三章通过结合当前实际应用的情况，描述目前3 g p p 定义的计费结构和 实际应用的i m s 计费体系结构。通过介绍离线计费中各个i m s 网元并设计了计 费网关c c f 的工作流程，设计了整个业务计费的框架。 第四章详细的给出了i m s 计费中和相应的业务关系最为紧密的话单的设计 的设计原则，适用范围和具体话单设计。 + 第五章给出了每一个c e n t r e x 业务功能的信令流程设计，其中信令流程 中包括了对应的控制信令的交互，计费信令的交互并且针对每一个业务功能都设 计了对应的测试用例。 第六章描述了在进行毕业设计中遇到的问题和解决方式以及自己通过毕业 设计所学习到的知识和自己在这些过程中得到的历练和提高。 3 北京邮电大学i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 第二章l m s ，c e n t r e x 基本概念 2 1i m s 体系架构 i m s ( i pm u l t i m e d i as u b s y s t e m ) 是i p 多媒体系统，是一种全新的多媒体业 务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。 目前，i m s 被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引 入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。但是，目前全球i m s 网络多数处于初级阶段，应用方式也处于业界探讨当中。 i m s 进一步发扬了软交换结构中业务与控制分离、控制与承载分离的 思想，比软交换进行了更充分的网络解聚，网络结构更加清晰合理。网络 各个层次的不断解聚是电信网络发展的总体趋势。网络的解聚使得垂直业 务模式被打破，有利于业务的发展；另外，不同类型网络的解聚也为网络 在不同层次上的重新聚合创造了条件。这种重新聚合，就是网络融合的过 程。利用i m s 实现对固定接入和移动接入的统一核心控制，主要是i m s 具 有以下特点。 ( 1 ) 与接入无关性。虽然3 g p p i m s 是为移动网络设计的，t i s p a n n g n 是为固定x d s l 宽带接入设计的，但它们采用的i m s 网络技术却可以做到 与接入无关，因而能确保对f m c 的支持。从理论上可以实现不论用户使用 什么设备、在何地接入i m s 网络，都可以使用归属地的业务。 ( 2 ) 统一的业务触发机制。i m s 核心控制部分不实现具体业务，所有的 业务包括传统概念上的补充业务都由业务应用平台来实现，i m s 核心控制 只根据初始过滤规则进行业务触发，这样消除了核心控制相关功能实体和 业务之间的绑定关系，无论固定接入还是移动接入都可以使用i m s 中定义 的业务触发机制实现统一触发。 ( 3 ) 统一的路由机制。i m s 中仅保留了传统移动网中h l r 的概念，而 摒弃了v l r 的概念，和用户相关的数据信息只保存在用户的归属地，这样 不仅用户的认证需要到归属地认证，所有和用户相关的业务也必须经过用 户的归属地。 ( 4 ) 统一用户数据库。h s s ( 归属业务服务器) 是一个统一的用户数据 库系统，既可以存储移动i m s 用户的数据，也可以存储固定i m s 用户的数 4 ， 北京邮电大学i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 据，数据库本身不再区分固定用户和移动用户。特别是业务触发机制中使 用的初始过滤规则，对i m s 中所定义的数据库来讲完全是透明数据的概念， 屏蔽了固定和移动用户在业务属性上的差异。 ( 5 ) 充分考虑了运营商实际运营的需求，在网络框架、q o s 、安全、计 费以及和其他网络的互通方面都制定了相关规范。 i m s 所具有这些特征可以同时为移动用户和固定用户所共用，这就为同 时支持固定和移动接入提供了技术基础，使得网络融合成为可能。 2 1 1i m s 整体架构 3 g p p 提出的i m s 采用了分层的体系结构。它采用了将口承载从信令网和呼 叫控制当中分离出来的设计方法，然后在构建于信令网之上的应用服务器上部署 业务。这样的设计实现了控制与承载相分离以及业务与控制相分离，从而使不同 用户可以通过各种手段( 有线或无线) 接入到网络当中享受各种服务，同时不同运 营商可以方便地向用户提供新业务。 具体来讲，i m s 体系结构分为三层，如图2 1 所示：应用层面( a p p l i c a t i o n p l a n e ) 、控制层面( c o n t r o lp l a n e ) 和用户层面( u s e rp l a n e ) 。 图2 1i m s 体系结构 5 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 ( 1 ) 用户层面 i m s 最大特点之一是独立于接入技术。用户可以通过g p r s 、u m t s 、w i m a x 、 w m n w l a n 以及l a n 、d s l 等多种移动固定接入网络基于口分组连接接入 i m s ，使用丰富的i p 多媒体业务。这些网络统称为i p c a n 。i m s 还通过媒体网 关功能( m g w ) 实体，实现了与电路交换网络( 如p s t n 、u m t sc s 域) 的互通，从 而为现有网络向全p 融合网络演进提供了有力的解决方案。 ( 2 ) 应用层面 应用层面的实体叫做应用服务器，应用服务器是提供口多媒体业务的实体。 所谓m 多媒体业务，是指基于i e t f 定义的会话控制能力，利用分组交换域和多 媒体承载来实现的网络功能。 ( 3 ) i m s 核心控制层面 i m s 核心控制层面包括如下网络实体：c s c f ( c a l ls e s s i o nc o n t r o lf u n c t i o n ， 呼叫会话控制功能) 、h s s ( h o m es u b s c r i b e rs 钮 v e r ，归属用户服务器) 、m r f ( 媒 体资源功能) 、b g c f ( 边界网关控制功能) 、m g c f ( 媒体网关控制功能) 等功能实 体，提供用户的统一认证、呼叫控制、资源管理、策略管理、漫游和计费等功能。 2 1 2 呼叫会话控制功能 c s c f 处在i m s 系统中的控制层面，是i m s 中最重要的实体之一，负责对 用户多媒体会话进行处理，其功能包括多媒体会话控制、地址翻译以及对业务协 商进行服务转换等c s c f 在i m s 中实现了多媒体呼叫中主要的控制功能，可以 看作i e t f 架构中的s i p 服务器，用于完成呼叫网关功能、呼叫业务触发功能和 路由选择功能，根据各自不同的功能分为以下三种： p - c s c f ( p r o x yc s c f ，代理c s c f ) 此功能实体是终端设备接入i m s 网络的最先接入点，位于访问域中。从终端 设备的角度看，p c s c f 是作为s i p 信令出入i m s 网络的代理服务器。 i - c s c f ( i n t e r r o g a t i n gc s c f ，询问c s c f ) 6 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 此功能实体位于归属域中，是访问域到归属域的接入点，也是i m s 与其他 i m s 网络的主要连接点，提供本域用户服务节点分配、路由查询以及不同i m s 域间拓扑隐藏等功能。 s - c s c f ( s e r v i n gc s c f ，服务c s c f ) 真正的核心会话控制实体，位于归属域。在i m s 核心网中处于核心的控制地 位，控制呼叫和业务的相关状态，与应用服务器互通。负责用户设备( u e ) 的注册 鉴权、会话控制和计费，执行针对主叫端及被叫端i m s 用户的基本会话路由功 能，并根据用户签约的i m s 触发规则，在条件满足时进行到a s 的增值触发及业 务控制交互。 2 1 3 归属用户服务器 h s s 是i m s 中所有与用户和服务相关数据的主要数据存储器。存储在h s s 中的数据主要包括用户身份、注册信息、接入参数和服务触发信息1 2 1 。h s s 除了 具有与i m s 相关的功能以外，还包含了传统p s 域和c s 域h l r a u c ( 归属位置 寄存器和鉴权中心) 的功能。具体来讲，h s s 的功能主要有以下几种： 1 移动管理 2 用户身份识别 3 用户鉴权信息产生 4 呼叫会话建立支持 5 应用服务支持 2 1 4 应用服务器 a s ( a p p l i c a t i o ns e r v e r ，应用服务器) 处在i m s 系统中的应用层面，为用户提 供多媒体业务逻辑。a s 通常具备以下几个主要功能： 1 处理和影响从i m s 发来的s i p 会话能力 2 发起s i p 请求的能力 3 发送计费信息给c c f 和o c s 的能力 但是a s 所提供的服务并不局限于s i p 服务，也就是说a s 可以是s i pa s ， 也可以扮演o s a ( o p e ns e r v i c ea r c h i t e c t u r e ，开放服务体系) 中的s c s ( s e r v i c e c a p a b i l i t ys e r v e r ，服务能力服务器) 或者c a m e l 服务环境中的i m s s f ( i p 7 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 m u l t i m e d i as e r v i c es w i t c hf u n c t i o n ，i p 多媒体服务交换功能) 的角色。各种不同 a s 类型之间的关系如图2 2 所示。 2 2i m s 计费的相关协议 2 2 1d i a m e t e r 协议 图2 - 2 不同类型的a s 1 l d i a m e t e r 是由i e t f 开发的认证、授权和计费( a a a ) 协议，用来给众多的接 入技术提供a a a 服务。d i a m e t e r 并不是从零开始构建协议，而是大致上基于远 程拨入用户认证服务( r a d i u s 协议) 来构建的。d i a m e t e r 基本协议可以使用传输 控制协议( t c p ) 或流控制传输协议( s c t p ) 作为传输协议，其中使用s c t p 的效果 要比使用t c p 的效果要好。 d i a m e t e r 消息包括d i a m e t e r 消息头以及紧跟其后的一定数量的d i a m e t e r 属 性值对( a v p s ) 。d i a m e t e r 消息头由二进制数据构成，与因特网协议( i p ) 头 r f c 0 7 9 1 或t c p 头 r f c 0 7 9 3 1 类似。 d i a m e t e r 消息的头部包括2 0 个字节。头4 个字节是8 比特的版本信息和2 4 比特的消息长度( 包括消息头长度) 。随后的4 个字节是8 比特的消息标志位和2 4 比特的命令代码。命令代码，表示这个消息所对应的命令，请求消息和相应的回答 8 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 消息共享一个命令代码。应用标识，逐跳标识和端到端标识都有4 个字节，其中应 用标识用以指示消息适用的应用。逐跳标识，判断请求与应答的对应关系，而端到 端标识主要用于重复消息的检查。消息头部后的全部字节就是消息的具体内容， 以属性值对a v p ( a t t r i b u t e - v a l u e p a i r ) 的形式逐个头尾衔接。a v p 的格式也是由 头部和数据组成，如图2 所示，结构为：头4 个字节是a v p 代码，下四个字节由8 比 特的a v p 标志和2 4 比特的a v p 长度( 包括a v p 头部长度) 构成，伊标志用于 通知接收端如何处理这个属性。头部后的字节就是数据内容。 a v p 内的数据类型：包括字符串，3 2 比特整数，6 4 比特整数，3 2 比特浮点数，6 4 比特浮点数，以及a v p 组等。 o123 o l234567890123 567890i2 3 4567890l - - 4 1 - - + 一+ 一争一+ 一- + 一一一+ 一十一- - - 4 - 一十一一+ 一+ a r e a + 一+ 一+ 一+ l v 箩 lm 抟钧妒l a m g t h i + 一+ - - + - - - - 争一+ 一+ 一+ 一+ 一+ - - + - - - - + 一t 1 - - 争一十一+ 一乎一十一+ 一+ 一+ 一争 l rpetrr rr l c o m m a n d - c o d e l t - - + 一+ 一- - + 一十一i - - 1 - - 千一+ - + - + 一十一+ 一+ 一+ 一+ 一+ 一+ 一千一+ 一+ 一+ la p p l i c a t i o a - i ol 一一一一+ 一十一一 - - 一 一t - - + 一一一一十一一一十一一一十一 l p - b i i ，- h o pid 昏n t i li w l 4 1 - - t - - , - - 4 1 一一4 - - + 一一十一一4 1 一十一十一一+ 一, - - 4 1 一+ 一+ 一 一一十一 i d l o 一勘di d e n g i i e r i - - + 一+ 一+ 一一+ 一4 1 - - 1 - - + 一t 一+ 一- p 一+ - - - - + 一+ 一一+ 一1 - - + 一4 1 - - 十一4 1 la v p s + 一+ 一+ 一鲁一+ 一+ 一+ 一+ 一+ 一+ 一+ 一- - + 一 移l23 0l2345 摹霉霉0 234 臻豢0 孳囊亲毒鑫巷9 囊0 篝 蕾一沓一专一謦一誊一专一一t - _ p - - - 4 p - - 4 - - 争一一4 1 一t 1 一专一专一 i f t - - 夸一 l翩缪翻貔l 尊_ 謦神謦秣参梆季_ 瓣争_ 謦辨争椭_ 謦- 釉鞭争锋蝴争撕- - 专螺_ 番瓣糠 秒鳞势# ，t 孝罐纛谗 l 幸_ 静群穆一謦群群簪雌警鞲t - 争糖謦_ t - 警雄擎雌聋啊警_ _ 争群审瓣_ 聱_ 弩_ 群毋 l 确瓣一黪l 雠l 哮_ 瓣尊锋专- - 专嘴专群参惭旁赫4 - - 赫_ _ 争脚_ 糖专群耷_ - - 一_ - - 糯 l锄耱。 务橐# 謦謦# 謦争争* 謦_ 图2 - 3d i a m e t e r 协议消息体 9 北京邮电大学i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 2 2 2s i p 协议 s i p 是由i e t f 提出的用于在口网络中建立、修改以及中止会话的应用层协 议。s i p 具有良好的可扩展性，消息基于文本，传输层可以采用u d p 、t c p 、t l s 等协议，其中u d p 比较常用。 s i p 消息结构 s i p 消息包括三部分：首行( s t a r tl i n e ) 、消息头( h e a d e r ) 以及正文( b o d y ) 。s i p 消息分为请求和响应两种，根据不同消息类型，首行也有区别：若在请求中，首 行为请求行；若在响应中，首行为状态行。 s 母请求 前面讲过，请求中的首行通常被称为请求行，由三个部分组成：方法名、请 求u r i 和协议版本。 方法方法表示请求的类型。在基本s i p 协议【3 】中定义了六个方法： i n v i t e 请求、c a n c e l 请求、a c k 请求和b y e 请求用于会话的创建、修改 和终止；r e g i s t e r 请求用于对用户的联系信息进行注册；o p t i o n s 请求用 于对服务器及其能力进行查询。其他方法都是作为对的扩展。 请求i 瓜卜一请求u r i 用来标识所请求的资源的s i p 或s i p su r i 。 协议版本目前的s i p 版本为2 0 。所有符合【3 】的请求都必需包含这个版 本信息，形式为”s i p 2 o 。 s i p 响j 匣 s i p 响应通过首行与请求区分。如前所述，响应中的首行经常被称为状态行， 由三个部分组成：协议版本、状态码和原因短语。 版本与请求行中的协议版本相同。 状态码状态码是由三个阿拉伯数字组成的码，用来标识响应种类，指示 请求的结果。 原因短语一这是一个自由的文本域，给状态码提供简短的描述，主要针对 个人用户。 状态码可以分为六类( 从2 x x 到6 x x 类是最终响应) ： l x x 临时的信息性的响应。表明请求已经收到，接收方正在继续处理该 请求。 2 x x 成功响应。请求已成功收到、理解并被接受。 1 0 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 3 x x 重定向响应。请求方需要采取进一步动作以完成请求。 4 x x 客户端错误响应。该请求包含语法错误，也可指示服务器不能实现 请求所提的要求。 5 x x 服务器错误响应。服务器在对有效请求进行处理时失败，是服务器 的错误。 6 ) 【】【全局失败响应。请求不能在任何一个服务器上得到满足，产生该响 应的服务器需要知道有关用户的确切信息。 “x x 是表明响应确切种类的两位数字。例如，一个“1 8 0 的临时响应表 明对端的振铃，而一个“1 8 1 一临时响应则表明呼叫正在被中转【1 】。 消息头 消息头字段包含于请求相关的信息，例如请求的发起者、请求的接收者和呼 叫标识。消息头字段也可以指示消息正文的特性。 有些消息头是每个s i p 请求和响应都必须具有的，这些消息头及其格式列举 如下： 消息头参数形式 t o 消息头 t o ：s i p u r i ( 参数) f r o m 消息头 f r o m ：s i p u r i ( 参数) c a l l 1 1 ) 消息头c a l l i d ：唯一的i d c s e q 消息头c s e q ：数字方法名( m e t h o d ) v i a 消息头 a ：s i p 2 0 传输协议】发送者地址( 参数) m a x f o r w a r d s 消息头m a x - f o r w a r d ：数字 c o n t a c t 消息头 c o n t a c t ：s i p u r i ( 参数) 用户可以根据应用的需要定义新的扩展的s i p 消息头并加入s i p 消息中，对 于不支持的扩展消息头，s i p 消息会将其忽略，但因为标准消息头的存在，保证 了所有s i p 消息的互通。 消息正文 消息正文可携带任何基于文本的信息，而请求的方法和响应的状态码决定了 消息正文该如何解释。例如，本文后续部分将要提到的m s m l 脚本就可以由 i n f o 消息或s i p 响应来携带。 s i p 协议层次 s i p 是一个分层协议，其中不同的功能模块相对独立，各层之间仅保持松耦 合。图2 3 展示了s i p 的分层方式。 1 l 北京邮电大学 i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 黪 i ：誓i ：? 罗零! 帮黟簧攀4 鞭辱弩男i 譬? 譬i 麓登鬻 ， ，、，t - ，：意 彰：一7 7 。：7 7 ：一t 。i i ；： ；j ，：j ，。叠，乎：，4 。一。一1 | j ，_ ，“：，镬 # x“j 鏊一 ， j 。豸 卜，| ，；，饿。，。：，”：7 习 匿 、， 。“哮；“f 。，5 凑 罄 。 霪 鍪 ，7 篙蓼 蓊 图2 - 4s i p 协议层次结构 语法和编码层 协议的第一层，编码采用增强的巴克斯范式语法。该层负责对s i p 消息进行 编解码。对s i p 方法和头域的扩展要对该层做响应修改。 传输层 该层负责知客户端如何发送请求和接收响应以及服务器如何接收请求和发 送响应。 事务层 一次事务是指客户端发送到服务器的一条请求，以及从服务器送回客户端的 所有对该请求的响应。事务层处理响应与请求之间的匹配。应用层的重传和应用 层的事务超时也都在该层处理，并依赖于所用的传输协议。客户端事务发送请求 并接收响应，而服务器端事务则接收请求和发送响应。事务层利用传输层来发送 和接收请求及响应。 事务用户层 该层创建客户端和服务器端事务。当事务用户层希望发送s i p 请求时，它创 建一个客户端事务实例，并把目的口地址、端口号和所使用的传输协议等放在 请求中一起发送。 2 3c e n t r e x 业务 市内电话业务作业要点称为集中式数位小交换机( c e n t r a l i z e de x c h a n g e ， 简称c e n t r e x ，又称虚拟总机) ，系利用软体将用户专用交换机( 俗称总机，p b x ) 之 1 2 北京邮电大学i m s 上c e n t r e x 业务计费应用设计与实现 功能内建在局用市话交换机上，直接由局用交换机提供p b x 服务功能亦即由局 用交换机扮演虚拟p b x 之角色，c e n t r e x 群之分机直接由局用交换机供线装机， 享受局用交换机高品质之服务因此，装用c e n t r e x 之分机，将兼具独用电话及 p b x 之功能 2 3 1c e n t r e x 的码号和拨号方式 ( 1 ) 一般用户号码( d i r e c t o r yn u m b e r , d n ) c e n t r e x 用户群内每一分机，皆配有与公众电话网路一般用户同 样码数之电话号码 ( 2 ) 分机号码( s t a t i o nn u m b e r , s n ) 每一c e n t r e x 用户群之分机号码，均可独立编配，互不影响分机号 编号计划码之码数可依群之大小，配予2 4 码，因其为一独立编号群，故其分机 号码可与中华电信所配予一般用户号码之最后数码相同惟因系统 保留”0 ”，”9 n ，什8 竹等，分别供接取市话公众网路，值机台及其他特定网 路或路由接取码之用，故分机配号之首码只能为 1 ，2 ，3 ，4 ，5 ，6 ，7 ”等七： 个号码 群内互拨( t u n ac c gd i a l i n g ) 群内分机互拨，仅须拨分机号码( 2 4 码，依群之大小而定)