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1、HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,LHUAWEI Confidential Security Level:IMS基本信令流程基本信令流程内部公开HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 参考资料参考资料IMS解决方案手册基本流程分册解决方案手册基本流程分册HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 目标目标学习完本课程，您将能够学习完本课程，您将能够:IMS网络中基本的注册流程IMS网络中基本的会话流程HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Co
2、nfidential 内容介绍内容介绍IMS注册及相关流程IMS会话及相关流程会话及相关流程HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 内容介绍内容介绍IMS注册相关流程注册相关流程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 HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential P-CSCF发现过程发现过程为了和为了和IMS网络通信，网络通信，UE必须知道必须知道P-CSCF的至少一个的至少一个IP地址，地址，UE查找查找P-CSCF IP地址的过程为地址的过程
3、为CSCF发现过程发现过程三种机制：三种机制：GPRS方式由GPRS提供PCSCF发现的能力DHCP方式IP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域名静态配置在UE中HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential P-CSCF发现过程发现过程IPGGSNUMTS其他接入网其他接入网PDP 上下文激活上下文激活过程程DHCP query/responseDHCP relayDNS query/response分配终端的分配终端的IP地地址和址和PCSCF地址地址DNS server
4、DHCP serverHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 内容介绍内容介绍IMS注册相关流程注册相关流程1.1 P-CSCF 的发现过程1.2 S-CSCF分配分配1.3 注册流程 HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential S-CSCF分配分配当一个用户注册到网络中要接入当一个用户注册到网络中要接入IMS业务时，业务时，I-CSCF就分配一个就分配一个S-CSCF给给UEI-CSCF与与HSS通过通过Cx接口进行通讯，从而得到选择接口进行通讯，从而得到选择S-CSCF时所需要的信时
5、所需要的信息息当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.HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential S-CSCF分配分配I-CSCF根据从根据从HSS接收到的每个接收到的每个S-CSCF的能力选择一个合适的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。能力名称ID紧急呼叫1SIP 增强能力12SIP 增强能力23 I-CS
6、CFP-CSCFS-CSCF3S-CSCF2S-CSCF1User1 的注册信息的注册信息:必必选能力能力：1,2,3,4可可选能力能力：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HSSUser1HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 内容介绍内容介绍IMS注册相关流程注册相关流程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 HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Co
7、nfidential 注册流程相关概念注册流程相关概念为什么要注册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HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注册流程相关概念鉴权注册流
8、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。目前彩固用户使用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。HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注册流程相关概念业务签约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
9、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，具体业务由AS实现）开户时在HSS中配置并储存，注册成功后下发到SCSCF。iFC1Service 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 nHUAWEI
10、 TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注册涉及的基本概念隐式注册、第三方注册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
11、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。HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 归属和拜访网络中的初次注册请求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-CSCF归属网络归属网络 Authenticationset401S-CSCFHSSS-CSCF assignmentRegis
12、terRegister401401P-CSCFI-CSCF拜访网络拜访网络 HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential IMS用用户注册注册过程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 OK200 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-
13、CSCF-A分配分配S-CSCFUEHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注册信令流程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端给终端S-CSCF分配分配下载鉴权向量集下载鉴权向量集合合S-CSCF 分配分配下载用户签约档下载用户签约档案（案（iFC etc.)鉴权相应鉴权相应第三方注册第三方注册HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注册过程中各网元功能注册过程中各网元功能注册过程中各主要网元的功能见下表注册过程中各主要网元的功能见下表网元功能PCSCF检
14、查检查IMPI、IMPU和归属域和归属域根据归属域查询根据归属域查询DNS获取获取ICSCF的地址并转发促使注册请的地址并转发促使注册请求求ICSCF查询查询HSS进行进行SCSCF的选择并指定的选择并指定SCSCF向向SCSCF转发注册请求转发注册请求SCSCF从从HSS下载鉴权数据，对终端进行鉴权下载鉴权数据，对终端进行鉴权鉴权成功后从鉴权成功后从HSS下载用户的业务签约数据（下载用户的业务签约数据（Service Profile）根据根据iFC进行第三方鉴权进行第三方鉴权HSS与与ICSCF交互确定交互确定SCSCF下发鉴权数据和用户业务签约数据，记录用户注册状态下发鉴权数据和用户业务签
15、约数据，记录用户注册状态HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注册过程中各网元保存的信息注册过程中各网元保存的信息网元注册前 注册中注册后终端终端IMPI,IMPU,域名，域名，PCSCF名或地址，名或地址，鉴权密码鉴权密码IMPI,IMPU,域名，域名，PCSCF名或名或地址，鉴权密码地址，鉴权密码IMPI,IMPU,域名，域名，PCSCF名或地址，鉴权密码名或地址，鉴权密码P-CSCFDNS地址地址ICSCF地址，地址，UE IP地址，地址，IMPI，IMPUSCSCF地址，地址，UE IP地址地址,IMPI，IMPUI-CSCFH
16、SS 地址地址S-CSCF 地址地址(临时临时)无信息保存无信息保存S-CSCFHSS地址地址HSS 地址地址User profile PCSCF地址地址 PCSCF Network IDUE IP 地址，地址，IMPI，IMPUHSS 地址地址User profile PCSCF地址地址 PCSCF Network IDUE IP 地址，地址，IMPI，IMPUHSS用户用户Service ProfilePCSCF Network IDS-CSCF IP地址地址HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注销流程注销流程注销流程包括注销流程
17、包括用户发起的注销网络侧发起的注销注册定时器超时前，HSS发起的IMS SIP用户注销注册定时器超时前，AS发起的IMS SIP用户注销注册定时器超时，网络侧发起的注销 HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注销例子用户主动注销注销例子用户主动注销HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 注销例子注销例子 S-CSCF 进行网络注销进行网络注销S-CSCF 下电用户欠费可能原因可能原因HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 内容
18、介绍内容介绍IMS注册及相关流程注册及相关流程IMS会话及相关流程HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential IMS会话相关网元功能会话相关网元功能网元主要功能P-CSCF主叫侧：主叫主叫侧：主叫UE的的IMS初步入口点；初步入口点；被叫侧：通过被叫被叫侧：通过被叫P-CSCF将消息转发给被叫将消息转发给被叫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，主叫被叫都的
19、服务提供通过应用服务器实现，主叫被叫都用到用到DNS/ENUM主叫主叫S-CSCF将被叫公共用户身份发送至将被叫公共用户身份发送至DNS，通过，通过DNS解解析公共用户身份的宿主部分获得被叫侧析公共用户身份的宿主部分获得被叫侧I-CSCF的地址的地址HSS只有被叫侧用到，只有被叫侧用到，I-CSCF通过在通过在HSS中查询获得被叫使用中查询获得被叫使用的的S-CSCFHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential IMS会话流程包含的子流程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：会话建立流程会话释放流程媒体的协商过程（包括
20、媒体类型和编码方式的协商）主被叫双方的资源预留过程。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HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential IMS会话流程的内部阶段会话流程的内部阶段会话的建立过程包括发起过程、终结过程、会话的建立过程包括发起过程、终结过程、SS过程过程MO过程（发起过程）：就是从主叫终端到主叫所在的S-CSCF/AS的呼叫过程。MT过程（终结过程）：就是被叫终端所在的I-CSCF/S-CSCF/AS到被叫UE的呼叫过程。SS过程：就是从主叫S-CSCF/AS到被叫S-CSCF/AS的
21、过程。HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential IMS会话流程的基本模型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mediaHSSMOSSMTHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential InviteIMS用户之间的基本会话建立过程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InviteInviteInv
22、iteInviteInvite183183183183183183mediaS-CSCF-AHSS-AP-CSCF-AI-CSCF-AI-CSCF-BHSS-BS-CSCF-BP-CSCF-BDNS/ENUMHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 业务触发的处理业务触发的处理Invite 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
23、叫侧被叫侧Invite 3Invite 7Invite 4Invite 8Invite 6DNS/ENUMHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential IMS用用户呼叫呼叫PSTN用用户IMS 主叫主叫InviteInviteInviteMedia controlS-CSCF-AHSS-AP-CSCF-AUMGI-CSCF-ABGCFMGCFPSTNPSTN 被叫被叫IAMInviteENUMQuery TelFailHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential PSTN用用户呼叫呼叫IMS用用
24、户InviteI-CSCF-AHSS-AP-CSCF-AUMGS-CSCF-AMGCFPSTNPSTN 被叫被叫IAMInviteInviteInviteIMS 主叫主叫HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 会话建立过程中的路由会话建立过程中的路由MO过程（移动发起过程）过程（移动发起过程）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。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SS过程过程主叫S-CSCF到被叫I-CSCF：通过DN
25、S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HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 会话建立过程中的路由（会话建立过程中的路由（2）MT过程（移动终结过程）过程（移动终结过程）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。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。被叫P-CS
26、CF到被叫UE：通过被叫UE的联系地址，将消息发网被叫UEHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential IMS用户的会话信令流程用户的会话信令流程 UE1/PCSCF1SCSCF1/AS1ICSCF2INVITEINVITE183183PRACKPRACK200 OK(UPDATE)180 Ringing200 OK(INVITE)ACKACK200 OK(PRACK)200 OK(PRACK)UPDATEUPDATEPRACK 200 OK200 OK(UPDATE)180 RingingPRACK 200 OK200 OK(INVITE)T
27、he Call is activeSCSCF2/AS2PCSCF2/UE2INVITEINVITE183183PRACKPRACK200 OK(PRACK)200 OK(PRACK)UPDATEUPDATE200 OK(UPDATE)200 OK(UPDATE)180 Ringing180 RingingPRACK 200 OKPRACK 200 OK200 OK(INVITE)200 OK(INVITE)ACKACKIMS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HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 媒体协商过程媒体协
28、商过程媒体协商：媒体协商：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。双方所协商的媒体类型包括视频、音频、文本等。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.729HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 媒体协商相关概念媒体协商相关概念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
29、消息消息“INVITE”HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 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（第一个会话进行中（第一个SDP应答：支持的媒体类型及编码方案）应答：支持的媒体类型及编码方案）PRACK（第二个（第二个SDP提供：双方协商的媒体类型和编码方案）提供：双方协商的媒体类型和编码方案）200 OK(第二个第二个SDP应答：对所协商媒体类型和编码方案的确认应答：对所协商媒体类型和编码方案的确认)媒体协商过程HUAW
30、EI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential Resource Reservation资源预留资源预留为保证双方所协商的媒体会话可以建立，无线链路需要为主叫和被叫用户分配无线链路资源，在资源被成功预留之前，不能保证媒体会话可以建立。一般情况下进行SDP提供/应答的协商确定了媒体格式和编码方式后可进行资源预留GGSN信令媒体预留64K带宽预留64K带宽Use:AudioG.711UseAudioG.711CSCFCSCFSBCRMRMHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 主叫UE 被叫UE INV
31、ITE（第一个SDP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SDP应答：支持的媒体类型及编码方案 PRACK（第二个SDP提供：双方协商的媒体类型和编码方案）200 OK(第二个SDP应答：对所协商媒体类型和编码方案的确认)UPDATE（第三个SDP提供：表明主叫资源预留完成）（可选）200 OK（第三个SDP应答：表明被叫资源预留完成）（可选）资源预留过程资源预留资源预留HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 资源预留过程资源预留过程主叫主叫UE资源预留的启动和成功资源预留的启动和成功主叫UE发送PRACK请求时，启
32、动资源预留过程。主叫UE发送UPDATE请求表明资源预留成功。UPDATE请求发送的前提：主叫UE资源预留成功 收到被叫UE针对PRACK的200 OK响应被叫被叫UE资源预留的启动和成功：资源预留的启动和成功：被叫UE收到主叫UE的PRACK请求后，返回200（OK）响应并启动资源预留过程。被叫振铃的前提为主叫和被叫的资源预留均成功被叫UE收到主叫UE的UPDATE请求后得知主叫UE的资源预留成功。被叫UE资源预留成功HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.HUAWEI Confidential 小结小结本课程介绍了：本课程介绍了：IMS注册流程的相关概念和信令流程IMS会话流程的相关概念和信令流程各流程中各网元的功能HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,LHUAWEI Confidential Security Level:Thank YHUAWEI TECHNOLOGIES Co.,LHUAWEI Confidential Security Level:演讲完毕，谢谢观看！