中兴IMS系统学习笔记

中兴 IMS 系统学习笔记 控制层：CSCF呼叫会话控制功能 P-CSCF:代理 CSCF； I-CSCF:查询 CSCF； S-CSCF:服务 CSCF。 P-CSCF是承载层至控制层的第一个网元，基于SIP接入。（AGCF与之类似，但它是基于其他 协议接入）。 I-CSCF：用于查找服务的S-CSCF，不存什么信息，通常会去查询HSS。 S-CSCF :提供服务鉴权。 HSS：归属用户服务器，存储用户的签约、位置信息。 SLF：签约定位功能。与HSS —起工作，用于网络中有多个HSS的情况。 查询 I-CSCF . SLF * HSS1 SIP-AS：基于SIP协议的应用服务器。 SSS:补充业务服务器，是一类特殊的SIP-AS。 = MGCF:媒体网关控制功能，用于控制IM-MGW。 》 IM-MGW： IMS媒体网关。 “用于与其它网络互通 IM-SGW： IMS信令网关。 > MRFC:媒体资源功能控制器。与SSS合一实现。 MRFP:媒体资源功能提供者，提供语音、多方通话、会议桥，与MGW合一实现。 BGCF:边界网关控制功能，目前中兴设备上功能弱化，与S-CSCF合一。 IM-SSF： IMS交换功能，与传统智能网的SCP对接。 *I-CSCF查询时查HSS或SLF 简易流程： 1、注册： 终端 ► ONU HSS SSS —SBC —► PCSCF * S-CSCF —► ICSCF （注册完成后，PCSCF和SCSCF互相知道对方信息） 2、会话： SSS HSS SSS 1）IMS--->IMS 信令流： 触发业务 触发业务 终端 1 f ONU —>SBC —► PCSCF — SCSCF ICSCF —► SCSCF —► PCSCF f SBC +ONU —►终端 2 I I 媒体流： ！ 终端 1--->ONU--->SBC >SBC >ONU >终端 2 SSS 2） IMS >CS 信令流： 终端 1--->ONU--->SBC----->PCSCF----->SCSCF--->MGCF----->PSTN--->^端 2 sss 反向：PSTN--->MGCF--->ICSCF——>SCSCF——>PCSCF--->SBC——>ONU--->终端 重要网元接口： SCSCF 3 II 2 SBC ICSCF PCSCF 接口 1：接受 SBC 送来的注册及会话请求，及相反。 接口 2：注册时，PCSCF向ICSCF转发用户注册的请求。 注册时用，会话时不用。 接口 3：会话时主叫PCSCF向SCSCF、被叫SCSCF向PCSCF转发会话请求。 会话时用，注册时不用。 SCSCF I-CSCF： IMS系统对外的联系点。用于S-CSCF的分配，注册时分配，但现网通过在HSS签约 固定的 S-CSCF。 接口 1：同PCSCF的接口 2。 接口 2：它域呼叫IMS用户时，MGCF向I-CSCF转发会话请求。 接口 3：注册时， ICSCF 向 SCSCF 发注册请求； 会话时，主叫SCSCF向被叫ICSCF转发会话请求，被叫ICSCF向主叫SCSCF转发会 话请求。 接口 4：注册时，ICSCF查询HSS以获取可为用户服务的SCSCF信息； 会话时，被叫ICSCF查HSS以获取被叫用户的位置信息。 PCSCF 接口 4、5 见前面。 接口 1：注册时，SCSCF向HSS要用户鉴权信息，检查用户是否合法。 注册时，SCSCF向HSS要用户的签约信息。 接口 2：会话时，主叫SCSCF向MGCF发送会话请求（IMS---＞非IMS）。 接口 3注册及会话时，SCSCF向AS触发相应业务。 四、 HSS AS： 1）HSS上数据变更时会通知AS （前提AS要订阅HSS上得用户变更） 2）HSS将签约数据推送给AS。 H.248 H.248 MGCF IM-MGW MRFC ---MRFP 业务模板： 1）HSS 中签约 Service Profile （ 1、as 地址 FC1过滤规则 FC2过滤规则 2、 触发条件 3、 优先级 4、 触发失败时的处理策略 FCn过滤规则 2） SSS 签约具体业务 3） 注册时，SCSCF从HSS下载业务模板。 4） 用户发起业务，SCSCF根据业务模板中FC触发条件。 ENUM Server:用于被叫号码和URL的转换。铁通没有。 协议： 一、SIGTRAN SIGTRAN作用：在IP网络上传输7号信令。 协议结构： 如: 例: M3UA 例：SCTP 相关适配层协议有： M3UA：MTP3 用户适配 M2UA：MTP2 用户适配 IUS：ISDN 用户适配； SUA：SCCP 用户适配； M2PA：MTP2 对等适配 应用： 1、MGCF---MGW 之间 ***语音包协议栈： RTP：实时传输协议 2、MRFC---MRFP 之间。 SCTP 协议： SCTP在TCP基础上做了改进，以提高传输效率。 特点： 1）多归属 （TCP :单归属） TCP: 2）多流 IP1 1个IP+1个端口 IP1 TCP: SCTP: 3）防止 DOS 攻击 （DOS：拒绝服务） TCP :三次握手 服务器对每个SYN都预留 资源，服务器无法判断 SYN是否正常，如果恶意 发起多个SN，会导致服 务器资源用罄，而拒绝服 SCTP:四次握手 分配资源 M3UA 概念 1、AS：应用服务器，描述适配层上层应用 MGCF -严 -TDM- PSTN ISUP M3UA SCTP IP NIF M3UA MTP3 SCTP MTP2 IP MTP1 MGW(SGW) ISUP MTP3 MTP2 MTP1 H.248 M3UA SCTP IP NIF M3UA MTP3 SCTP MTP2 IP MTP1 ISUP MTP3 MTP2 MTP1 2、ASP连接：M3UA和SCTP的桥梁 ASP1 AS1(ISUP) ASP1 — ASP1 AS2(H.248) ASP1 ASP1 ASP1 ASP1 ASP1 SCTP偶联1 SCTP偶联1 SCTP偶联1 SCTP偶联1 SCTP偶联1 SCTP偶联1 SCTP偶联1 SCTP偶联1 ASP与偶联 对应。一个ASP只能为一个AS服务，一个AS可有多个ASP为之服务。 3、 信令网关 4、 信令网关进程(SGP) 二、 SIP 协议 会话发起协议，基于文本。 HTTP、SIP都是由IETF制定，都基于文本。 SIP用于维护多媒体会话。 SIP 消息： 1、请求消息，消息名称为单词： REGISTER :注册请求。 INVITE :发起一次会话。 PRACK:临时确认，用于对1XX响应的确认。 ACK：用于证实已收到对INVITE请求的200 OK消息，由UAC发出。 UPDATE：用于更新会话。 BY E：正常释放信号。 CANCEL：取消一个尚未完成的请求。（非正常结束请求） SUBSCRIBE：订阅，订阅用户注册状态的变化。 NOTIFY :通知，通知所订阅内容的变化。 **订阅：包括UE订阅、P订阅、AS订阅** MESSAGE：发送即时消息。 OPTIONS： SIP 中的心跳消息。 2、响应 100 trying:对INVITE的即时响应。 180 Ringing：振铃消息，对INVITE的临时响应。 181 Call is forward :呼叫转移，指示发生呼转。 183 Session Progress：会话进行中，发生了媒体协商。 200 OK :成功响应，对各种请求的成功响应。 400 bad request：错误请求，用户非法发起请求。 401 unauthorized :未授权，要求用户鉴权（不是因为错误）。 403 forbiden：禁止，禁止用户的请求。 404 not found：无法找到被叫（A打B而B关机时）。 SIP 消息结构： 1） Request line：用于请求消息。包括消息名称、请求URI （用于消息路由）、协议/版本。 2） Status line：用于响应消息。包括协议/版本、消息名称。 3） Message header： via：指示消息所经过的路径，为了使响应消息能原路返回。 Max-Forward：最大跳数，指示请求消息所能经历的最大跳数。防止网络出现环路。 From:请求消息的发起方。（注册时From为发起请求的PUI） To：请求消息的接收方。（注册时To为为那个PUI注册） Contact:请求发起者的IP。 Expire:请求将PUI与IP绑定的时长，即注册时长。注销时expire值为0。 Call-ID：会话标识。 Cseq：事务ID,用于匹配请求。 例：A打B, A挂机 Call-ID 不变。 INVITE:Cseq： 1；PRACK:Cseq： 2；ACK:Cseq： 1；BYE:Cseq： 3。 例：A打B, B挂机 INVITE:Cseq： 1；PRACK:Cseq： 2；ACK:Cseq： 1；BYE:Call-ID 变化。 4） 消息体， Message body SDP: V：版本号。 0：消息创建者，带有IP地址（控制面IP）。 C:连接信息，带有IP地址（媒体面IP）。 t：时长，0 0表示对会话时长无限制。 m：媒体信息。 例：（m）：audio 0RTP/AVP 97_96_____^ 媒体类别端口号，0表示为协商协议支持的编解码格式 a：媒体属性。 三、Diameter协议 一种AAA协议，用于鉴权、授权、计费 AVP 属性值对： 0—255： Radius， 256—65535： Diameter。 Cx 接口： HSS 和 CSCF 的接口； Dx： SLF 和 CSCF 的接口； Sh： HSS 和 AS 的接口。 Diameter 架构：客户端---服务器 相关消息： UAR （用户认证请求）：ICSCF--->HSS，注册时ICSCF向HSS查询可为用户服务的SCSCF信息。 UAA： HSS--->ICSCF,上面消息的应答。这两个消息只在注册时使用。 SAR： SCSCF--->HSS，注册时,SCSCF从HSS上下载用户的签约信息。 SAA：这两个消息只在注册时使用。 LIR （地址信息请求）：ICSCF--->HSS,会话时ICSCF向HSS查询被叫用户的位置信息。 LIA MAR： SCSCF--->HSS,注册时，SCSCF向HSS要用户的鉴权信息。 MAA RTR： HSS--->SCSCF，HSS 注销用户时，通知 SCSCF。 RTA PDR： HSS--->SCSCF，HSS啊很难过对用户签约数据改动时通知SCSCF。 PDA UDR： AS--->HSS，AS向HSS要指定的用户信息。 UDA PUR： AS--->HSS，AS上用户数据变化时通知HSS。 PUA SNR： AS--->HSS，AS向HSS订阅特定数据的变更。 SNA PNR： HSS--->AS，HSS向AS通知所订阅数据的变更。 PNA CSCF< >CG:离线计费，使用 ACR/ACAo CSCF< >OCS:在线计费，使用 CCR/CCAo 五、H.248协议 接口和协议栈： 操作： ADD： MGCF--->MGW,可以向上下文中添加终端，如果ADD使用了$那么网关创建一个临时 终端。 MODIFY： MGCF--->MGW，修改终端属性、事件信号。（放音、停放音等） SUBSTRACT： MGCF--->MGW,删除一个终端与其它上下文之间的联系。 MOVE： MGCF--->MGW，将一个终端从一个上下文移到另一个上下文中。 Audit Value： MGCF--->MGW，获取终端当前特性信息。 Audit Capabilities： MGCF--->MGW，获取终端的能力信息。 Notify： MGW--->MGCF, MGW向MGCF上报事件。如摘机、收号、放音结束等。 Service Change： MGW<--->MGCF,双方协商服务状态的变化。 IMS鉴权： AKA:针对移动手机用户。 Http Digest：针对软终端、固化终端。（用户名、密码方式） 六、注册流程 1、 Register UE--->PCSCF REGISTER sip：（归属域域名，根据该域名找ICSCF） SIP/2.0 （版本号） Via:SIP/2.0/UDP 103.66.1.94:5061;branch=...（系统自动生成） From:sip:.com ;（发起注册的 PUI）,tag=19169... To:sip:.com （被注册的 PUI） Call-ID: Cseq: Max-Forwards:70 Contact:sip:.1.94:4061 （用户控制面 IP） Expires:3600（用户请求的注册时长） Date:日期、时间 2、 Register PCSCF--->ICSCF From: UE 的 PUI 不变 To: UE的PUI不变 Call-ID: 不变 Cseq: 不变 Max-Forwards:减一 Contact: 不变 Expires: 不变 Path： sip:; （PCSCF的主机名，PCSCF将自己的信息告知SCSCF，做被 叫时用） Require:Path（必须支持的字段） P-Visited-Network ID:（PCSCF主机名，HSS 用此字段检查漫游方案） P-Charging-Vector:icid-value= （IMS Charging ID,用于多网元产生话单的核对）;orig-ioi= （用 于网间结算） X-ZTE-COOKIE: 3、 UAR ICSCF--->HSS origin-host:... origin-realm:... Destination realm:... Destination host:... Public-Identity:PUI User-name:PVI user-Authorization:Registication（0） Visited-Network-Identifier:PCSCF 的主机名（拜访网络标识） 4、UAA HSS--->ICSCF Server-Capabilities ->server name:SCSCF 主机名 5、Register ICSCF--->SCSCF Register:sip:scscf1.s z. （SCSCF 主机名） sip 2.0 via:ICSCF 的 IRPCSCF 的 IRUE 的 IP From: UE 的 PUI 不变 To: UE的PUI不变 Call-ID: 不变 Cseq: 不变 Max-Forwards:减一 Contact: 不变 Expires: 不变 Path :不变 6、 MAR SCSCF向HSS要鉴权信息 username:PVI public-Identity:PUI Server-name:SCSCF 主机名 Sip Authentication:鉴权方案 7、 MAA SIP-Authenticate 用户密码 8、 401 SCSCF--->ICSCF From: UE 的 PUI 不变 To: UE的PUI不变 Call-ID: 不变 Cseq: 不变 www_Authenticate:Digest realm:”” domain= 加密算法 P-Charging-Vector: via: ICSCF 的 IP，PCSCF 的 IP，UE 的 IP 9、 401 ICSCF--->PCSCF via:PCSCF 的 IP，UE 的 IP 其他同第 8 步 10、401 PCSCF--->UE via: UE 的 IP 其他同第 8 步 11、Register UE--->PCSCF （和第一步一致） sip :归属域域名 Call-ID: 不变 Cseq: 变化 新字段:Authorization:Digest,usernam,realm,respose（密 码） 12、 Register PCSCF--->ICSCF （和第一次相似） via:PCSCF 的 IP, UE 的 IP Authorization: 13、 UAR 14、UAA （与上一次作用相同） 15、 Register ICSCF--->SCSCF Register:SCSCF 主机名 Cseq:101 Authorization: （其他与上次相同） 16、 SAR SCSCF 向 HSS 要鉴权信息 User Name:PVI Public Identity:PUI Server-Assignment-Type:registration User_Data_Already_Available:User_Data_Not_Avail 17、 SAA HSS-->SCSCF User_Data中OctetSring:业务监测信息 Charging-Information计费服务器信息 18、 200 OK SCSCF--->ICSCF Cseq:第二次 register 的 cseq Service Router:SCSCF的主机名（SCSCF将自己的信息告诉PCSCF） P-Associated-URI:...（该PVI所签约隐式注册集的所有PUI） Contact:< sip:.1.94:4061 >（不变） expire:1800（最终确认的注册时长） 19、200 OK ICSCF--->PCSCF 同 18 步， via 有变化，其他一样 20、200 OK PCSCF--->UE 同 18 步， via 有变化，其他一样 21、 Register SCSCF--->SSS（第三方注册，独立业务） Call-ID 和 cseq 都不一样 Register:SSS 主机名 From:SCSCF 主机名 To:UE 的 PUI P-Charging-Vector 与之前的一样 P-Charging-Function-Address:计费服务器的值 Contact:SCSCF 主机名 22、 200 OK SSS--->SCSCF From:与21步一样 To与21步一样 23、 Subscribe SSS--->SCSCF Subscribe:SSS 的主机名 From:SSS的主机名 To:UE 的 PUI Cseq:新 Cseq Event:reg（订阅注册状态的变化） Accept:接收什么格式的信息 Route指示消息要走的路径 Record-Route:SSS的IP（指示后续请求消息要经历的路径，由应答消息带回） 24、 200（Subscribe） SCSCF--->SSS From:SSS的主机名 To:UE 的 PUI Record-Route:SSS 的 IP 25、 Notify SCSCF--->SSS Call-ID:与之前的 Subscribe 一样 Cseq: 之前的+1 From:UE 的 PUI To:SSS的主机名 有消息体，消息体中用XML语言，有Contact State=”active”,event=”registered”表示用户的注 册状态。 26、 200（Notify） SSS--->SCSCF 对之前 NOTIFY 的确认。 27、Subscribe UE--->PCSCF From:UE 的 PUI To:UE 的 PUI Call-ID:新的 CALL-ID Event:reg (订阅注册信息的变化) 28、 Subscribe PCSCF--->SCSCF 除了 via、maxforward route:SCSCF 主机名 record-route:PCSCF 主机名 其他字段同 27 ******路由分析原则：有route分析route,无route分析URI******* 29、 200(Subscribe) SCSCF--->PCSCF From:UE 的 PUI To:UE 的 PUI 30、 200(Subscribe) PCSCF--->UE From:UE 的 PUI To:UE 的 PUI 31、 Notify SCSCF--->PCSCF Notify:用户的IP From:UE 的 PUI To:UE 的 PUI Call-ID:和上面相同 Cseq:和上面不同 route:PCSCF 的主机名 32、 Notify PCSCF--->UE Notify:用户的IP 与 31 类似 33、 200(Notify) UE--->PCSCF 34、 200(Notify) PCSCF--->SCSCF 1、register 2 register 3、UAR 4、UAA 11、register k , 12、register . 13、UAR 14、UAA 15、register - 16、 SAR 17、 SAA 18、 200 19、 200 27、Subscribe 28、Subscribe 29、 200 30、 200 31、Notify 32、Notify 33、 200 k 34、 200