IMS注册及业务基本流程.ppt
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IMS基本概念和网络架构 ISSUE1 0 Page2 学习完此课程 您将会 理解IMS网络基本架构IMS各网元的主要功能IMS网络中涉及的接口和协议了解IMS网络的注册过程和会话过程 目标 Page3 第1章IMS的网络分层结构和网元功能第2章IMS网络中涉及的接口和协议第3章IMS注册流程第4章IMS会话流程 内容介绍 Page4 IMS的网络分层结构 Page5 IMS逻辑架构 IMS网元功能的逻辑架构 可根据实际部署需要 进行合设 IMS主要网元 CSCF P CSCFS CSCFI CSCFHSSSLFBGCFMGCF IMMGWMRFC MRFPASENUM DNS Page6 IMS逻辑实体分类 P CSCFS CSCFI CSCFE CSCF HSSSLF MRFCMRFP BGCFMGCFIM MGWVIG MRFCMRFP Page7 CSCF 会话控制和路由 CSCF CallSessionControlFunctionCSCF按其位置和功能又可分为P S I三种类型 其中 P CSCF ProxyCSCF 是IMS中与用户的第一个连接点 提供代理 Proxy 功能 即接受业务请求并转发它们 P CSCF也可提供用户代理 UA 功能 即在异常情况下中断和独立产生SIP会话 S CSCF ServingCSCF S CSCF在IMS核心网中处于核心的控制地位 负责对UE的注册鉴权和会话控制 执行针对主叫端及被叫端IMS用户的基本会话路由功能 并根据用户签约的IMS触发规则 在条件满足时进行到AS的增值业务路由触发及业务控制交互 I CSCF InterrogatingCSCF 类似IMS的关口节点 提供本域用户服务节点分配 路由查询以及IMS域间拓朴隐藏功能 P S I CSCF在物理实体上完全可以是合一的 也可以分开部署 Page8 P CSCF业务功能 P CSCF是IMS域拜访域控制平面统一的初步入口点 将来自拜访地接入网络的SIP消息 包括登记 多媒体会话等 代理转接到其归属地的S CSCF 根据登记时记录的信息 或I CSCF 根据SIPUA携带的归属域名 负责与IMSSIP终端之间可选的SIP消息压缩 解压缩 提高无线接入空口带宽的利用率 在会话建立过程中解析用户面SDP信息 通过Diameter与QoS策略执行实体PDF的交互 将QoS承载需求 带宽 时延 抖动级别等 知会PDF 再由PDF通过COPS将QoS策略决定最终下发到IP接入汇聚层设备或边缘路由器进行策略执行 最终为IMS业务所使用的本地接入网IPQoS资源提供认证授权功能 实现IMS业务的端到端QoS服务保障 在会话释放时通知PDF在IP承载控制层释放相应资源占用信息 负责IMS会话相关计费话单产生 将接入网与IMS计费信息相关联 并将CDR通过Diameter送往CCF 作为SIPUA处理处理异常情况下的会话终结及相应SIP消息生成 代理 Page9 S CSCF业务功能 S CSCF在整个IMS核心网的会话控制处于核心的控制地位 接受来自拜访网络IMS用户经过P CSCF转发的注册请求 与HSS配合对IMS终端用户进行鉴权 并从HSS中下载IMS基本签约数据 执行针对主叫端及被叫端IMS用户的基本会话路由功能 并评估IMS签约触发规则 在条件满足时进行到SIPAS IM SSF OSASCS的增值业务路由触发 注册及鉴权控制充当IMS用户的SIPRegistar 向HSS注册自身的地址信息 并从HSS获取IMS用户签约数据的拷贝 从而为后继会话业务触发及签约检查提供支持 支持IMSAKA鉴权过程 对注册用户的合法性进行检查 并支持从HSS获取鉴权集信息并将未用的鉴权信息进行本地保存 公共会话控制功能作为SIPUA直接进行会话失败处理 向终端通知失败原因并释放会话 给终端提供与业务相关的事件信息 例如通知放音 附加媒体资源 计费通知等 负责IMS会话相关计费话单产生 将CDR通过Diameter送往CCF Page10 I CSCF业务功能 I CSCF是运营商归属IMS网络的统一的初步入口点 在IMS注册过程支持依据用户签约及CSCF能力信息为用户指派一个服务CSCF 即S CSCF 对于来自本网S CSCF或其他网络S CSCF I CSCF的SIP会话 负责从HSS查询被叫IMS用户的S CSCF路由地址信息 并将该SIP会话按照HSS返回的地址到被叫用户的S CSCF 在IMS会话跨不同运营商时 可通过对SIP地址信息的加密 解密实现对I CSCF所在运营商的网络拓扑隐藏 即支持可选的所谓THIG功能 对未注册被叫IMS用户 I CSCF可以选择一个临时S CSCF负责后继的路由处理 转CS或IMS语音邮箱等 负责IMS相关计费话单产生 将ACR通过Diameter送往CCF 问讯 Page11 HSS业务功能 HSS TheHomeSubscriberServerHSS是归属网络中保存IMS用户的签约信息 包括基本标识 路由信息以及业务签约信息等集中综合数据库 位于IMS核心网络架构的最顶层 HSS中保存的主要信息包括 IMS用户标识 包括公共及私有标识 号码和地址信息IMS用户安全上下文 用户网络接入认证的密钥信息IMS用户的路由信息 HSS支持用户的注册 并且存储用户的位置信息IMS用户的业务签约信息 包括其他AS的增值业务数据SLF功能在域内存在多个HSS时 用于选择用户数据存储的HSS Page12 HSS业务功能 HSS存储运营商开户时设定的上述IMS签约信息 同时支持通过与业务管理系统的接口由运营商或终端用户对签约数据进行的定制和修改 HSS提供与I CSCF间基于Diameter协议的Cx接口 在IMS注册过程中I CSCF则可通过该接口获取用户所要求的S CSCF能力信息 由此作为该用户服务S CSCF的依据 并为IMS用户被叫流程提供查询被叫路由 S CSCF域名或地址信息 的服务 HSS通过与S CSCF间基于Diameter协议的Cx接口实现IMS注册过程中对S CSCF域名路由信息的登记 并支持通过该接口将基本IMS签约信息下载到S CSCF HSS依据用户安全下文信息进行鉴权元组计算并通过基于Diameter协议的Cx接口为S CSCF提供用户 网络鉴权所需的鉴权元组信息 HSS提供与SIPAS间基于Diameter协议的Sh接口 为增值业务提供签约数据 并且HSS负责对特定签约用户AS增值业务数据的透明存储 但语义上不做解析 Page13 IMS其他网元功能 AS AS ApplicationServer 为IMS用户提供增值业务 可以位于用户归属网 也可以由第三方提供 其中 AS包括SIPAS OSAAS和IM SSF三类 其中 OSAAS通过OSAServiceCapabilityServers而不是直接与IMS网元交互 IM SSF则提供IMSSIP到CSCAP的映射及SSP触发能力 使IMS域VoIP业务用户能无缝继承CS智能业务 AS通过与HSS的接口获得用户业务相关的数据和用户状态信息 其中 SIPAS和OSASCS与HSS间为基于Diameter的Sh接口 IM SSF与HSS间为基于MAP的Si接口 S CSCF与AS间的ISC接口用于AS进行相应的业务控制 OSA OpenServicesArchitecture Page14 IMS其他网元功能 SLF SubscriptionLocatorFunction 在运营商内设置多个HSS的情况下 I CSCF在登记注册及事务建立过程中通过SLF获得用户签约数据所在的HSS域名 可与HSS合设 MGCF MediaGatewayControlFunction 实现IMS核心控制面与PSTN或PLMNCS的交互 支持ISUP BICC与SIP的协议交互及呼叫互通 通过H 248控制IM MGW完成PSTN或CSTDM承载与IMS域用户面RTP的实时转换 IM MGW IMS MediaGatewayFunction 完成IMS与PSTN及CS域用户面宽窄带承载互通及必要的Codec编解码变换 BGCF BreakoutGatewayControlFunction 根据互通规则配置或被叫分析 为IMS到PSTN CS的呼叫选择MGCF 从而实现MGCF路由的自动获取 MRFC MultimediaResourceFunctionController 通过H 248控制MRFP上的媒体资源 解析来自其他S CSCF及AS的SIP资源控制命令 转换为对MRFP的对应控制命令并产生相应计费信息 MRFP MultimediaResourceFunctionProcessor 作为网络公共资源 在MRFC控制下提供资源服务 包括媒体流混合 多方会议 多媒体信息播放 放音 流媒体 媒体内容解析处理 码变换 语音识别等 Page15 IMS其他网元功能 DNS ENUMServer DNS DomainNameSystem 服务器负责URL地址到IP地址的解析 可以直接借助Internet公网上的分层DNSServer 也可直接在网内新建DNS服务器 ENUM E 164NumberURIMapping 服务器负责电话号码到URL的转换 一般需IMS运营商新建 DHCPServer 在标准DHCP DynamicHostConfigurationProtocol 服务功能的基础上 增加在动态分配IP地址过程中向IMS终端指定P CSCF的URL地址的处理 VIG 视频互通功能实体 和现网设备实现视频互通 Page16 SBC功能 会话边界控制和媒体路由 SBC是IMS系统的接入点 提供接入网与IMS核心网之间的NAT穿越 接入控制 QoS控制 信令和承载安全以及IP互通等功能在全代理的模式下 信令处理SBC采用的B2BUA Back to BackUserAgent 的机制 信令会终结于SBC 然后再重新发起 最典型的特征就是终端的信令报文的目的IP就是SBC的地址 SBC的媒体层面受自己本身的信令层面控制 媒体端口是动态打开的 会话创建时打开 会话结束后关闭 SBC支持无媒体流检测的功能 当一定时间内无媒体流经过SBC SBC会在网络侧主动释放呼叫 SBC自己做信令和媒体的NAT穿越 Page17 第1章IMS的网络分层结构和网元功能第2章IMS网络中涉及的接口和协议第3章IMS注册流程第4章IMS会话流程 内容介绍 Page18 IMS中的接口协议 SIP在IETF定义 RFC3261 3GPP做了增强用于大部分IMS接口 文本编码 遵循应用层三次握手原则 INVITE 200OK ACK 功能 完成呼叫的路由和接续方法 INVITE NOTIFY BYE SUBSCRIBE UPDATE REFER等Diameter用于HSS对外的接口和策略控制接口 完成用户数据的查询及同步等操作 包括 Cx Dx HSS CSCF Sh HSS AS Dh AS SLF 等实现QoS和计费策略的交互和执行 包括 Rf接口等H 248用于会话控制层对媒体面的控制接口 包括Mn和Mp等RTP RTCP媒体面信令 传输各类媒体流 Page19 IMS主要接口和参考点 Page20 IMS主要接口 Page21 IMS主要接口 Page22 IMS的用户码号 IMS用户拥有两种用户标识 私有标识 IMPI IMPrivateIdentity 和公有标识 IMPU IMPublicIdentity 一个私有标识对应一个物理终端 用于UE和网络的双向认证 公有标识则是该用户对外可寻址的标识 采用的格式为 SIPURI 例如 Sip user1 TelURI 例如 Tel 8613904710100 IMPU和IMPI之间为多对多的关系即存在一机多号和一号多机 IMPU IMPI 归属网络域名称等以SIPURI的形式出现 SIPURI遵从与电子邮件相同的格式 即 用户名 域名 Page23 IMS中的网元码号 网元码号采用域名方式网元码号以 sip 开头 包括设备功能及归属域信息 S CSCF sip scscf 1 n 归属省名 P CSCF sip pcscf 1 n 归属省名 SBC sip sbc 1 n 地市区号 归属省名 网元码号用于IMS域内的SIP信令路由 在路由过程中各网元可将自身域名信息填入SIP消息头相关路由头域 Page24 公有业务标识PSI PSI用来表示由AS提供的业务 唯一的标识了一个业务 如由AS发起的业务采用PSI标识PSI无需注册 可静态配置或者终端与AS动态协商生成可通过EMUM DNS查询 路由至该PSI所在的ASPSI可以是SIPURI或者TELURI 例如 MultiConference 用于标识北京IMS域内一个多媒体会议系统 用户通过发起对此SIPURI的请求 即可接入该会议系统 进行多媒体会议PSI与PSI也可以互通 比如用于两个会议系统的对接等CM IMS网络中使用的PSI主要用于彩铃和视频会议的平台接入 预分配12535和12539接入码实现IMR的语音交互 Page25 第1章IMS的网络分层结构和网元功能第2章IMS网络中涉及的接口和协议第3章IMS注册流程第4章IMS会话流程 内容介绍 Page26 IMS入口点发现 SBC入口点发现两种方式 GPRSPDP上下文方式 DHCP DNS方式 目前采用DHCP DNS的方式 在终端配置SBC的统一域名 通过CMNETDNS根据用户源IP地址解析到离用户最近的SBC Page27 IMS用户初始注册多种鉴权方式 IMS鉴权五元组认证方式 RANDAUTN XRES CK CKESP IK IKESP 应用场景 需终端有SIM USIM ISIM卡 采用Username和Password的认证形式应用场景 适用于无卡终端 如PC客户端 SIP硬终端或IAD等接入设备 商用初期无卡用户采用此方式 Page28 注册过程中涉及的网元 CSCF 为呼叫会话控制单元 又分为P CSCF I CSCF S CSCF HSS 为归属用户服务器 存储IMS用户的签约数据以及无线用户的鉴权五元组等DNS 负责URI地址到IP地址的解析 在IMS网络中负责将归属网络 I CSCF 的SIPURI转换成归属网络的IP地址 AS ApplicationServer 为IMS用户提供增值业务 注册是将UE的IP地址和IMPU的绑定关系存储到到IMS系统中 注册包括UE和网络的双向认证过程 Page29 IMS路由机制 ENUM DNS ENUM提供了将E 164号码转化为域名形式存在DNS数据库中的方法IMS网络 采用InternetIPDNS寻址路由方式 与交换网GT翻译寻址方式不同 IMS网络中没有信令点 SP 的概念IMS中SIP信令路由基于SIPURI E 164TELURI无法在IMS域路由ENUM DNS供CSCF查询 转换TELURI为SIPURI 用于路由 DNSTEL 86 10 66006688 ENUM 8 8 6 6 0 0 6 6 0 1 6 8 e164arpa DNSSIPURI zhang Page30 IMS用户注册流程 P CSCF HSS I CSCF S CSCF VisitedorHomeNetwork HomeNetwork SIP Cx SIP AS AS AS Cx Sh ISC BackbonePacketNetwork Access DNSENUM Page31 SIP用户注册流程 Page32 注册过程 发起第一次注册请求UE所携带的参数 UE的IP地址 PS域通过PDP上下文激活中分配得到 用于注册时与IMPU绑定 IMPU 从UICC 通用集成电路卡 的ISIM IP多媒体服务身份模块 中得到 用于注册时与UE的IP地址绑定 IMPI 从UICC 通用集成电路卡 的ISIM IP多媒体服务身份模块 中得到 用于认证 P CSCF的IP地址 PS域通过PDP上下文激活中分配得到 用于注册过程中发现P CSCF 归属域名称 为SIPURI格式 从UICC 通用集成电路卡 的ISIM IP多媒体服务身份模块 中得到 通常在DNS中配置了该归属域名称和I CSCF的对应关系 用于P CSCF找到I CSCF Page33 注册过程 发起第一次注册响应中的鉴权参数 从HSS中获得的鉴权参数有IK CK AUTN RAND XRES S CSCF保留XRES用于对网络的手机的认证 并将IK CK AUTN RAND发往I CSCF I CSCF将IK CK AUTN RAND转发给P CSCF P CSCF保存IK CK用于UE和P CSCF之间的IPSEC 并将AUTN RAND发送给UE UE校验AUTN 成功后手机对网络校验成功 并通过RAND和共享密钥计算RES 将在第二次注册请求时发出 并与保存在S CSCF中的XRES对比 从而实现网络对手机的校验 Page34 第1章IMS的网络分层结构和网元功能第2章IMS网络中涉及的接口和协议第3章IMS注册流程第4章IMS会话流程 内容介绍 Page35 SIP相关协议 会话初始协议SIP SessionInitiationProtocol 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 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 SessionDescriptionProtocol 协议为应用层的控制协议 由于会话建立过程中的媒体协商 RTP RTCP 都为应用层的承载面协议 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 Page36 对话 是两个UE之间为建立 更改和释放媒体会话所需要建立的信令关系 对话起始于INVITE请求 并终止于BYE请求的200 OK 响应 会话 描述了两个用户之间的媒体连接 会话流程 实现主叫UE和被叫UE之间的多媒体会话 会话流程中包括媒体的协商过程 包括媒体类型和编码方式的协商 和双方的资源预留过程 会话流程概念 Page37 IMS路由头域 ServiceRoute S CSCF在对用户注册的200ok响应中带给用户自己的地址Path P CSCF在注册消息中设置 用于S CSCF的返回信息路由到P CSCFContact 主被叫用户的真实地址信息Route 标明了路由途经的各个网元地址 每个网元将SIP信令里Route列表顶端自身地址删掉 再进行下一跳路由Via 标明了响应消息回送的路径 网元在路由至下一跳前填入RecordRoute 标明了后续路由路径 网元若希望后续路由经过自己 就填入自身地址在RecordRoute列表顶端网元吃掉Route里自身地址 再将自身地址填入Via和RecordRoute操作 保证了IMS正反向路由的正确 INVITEsip zhangjie home2 huSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPscscf2 home2 hu branch cscth7Via SIP 2 0 UDPicscf2 home1 fr branch geagi3Via SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Route Max Forwards 66From tag veliTo sip zhangjie home2 huSIP 2 0Call Id sdgweituoweruoiweur Page38 IMS中的业务触发 IMS中业务触发基于签约数据中的iFC检测 iFC InitialFilterCriteria 是存储在HSS的用户签约数据中的一部分 在用户注册时下载到为用户分配的S CSCF iFC按照不同优先级定义了业务触发的条件和目的AS S CSCF在处理用户业务请求时进行iFC匹配检测 符合触发条件则向指定的AS触发 使得AS可以对该次业务按照AS内既定的业务逻辑进行控制 Page39 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 AS IMS的服务提供通过应用服务器实现 主叫被叫都用到 DNS 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 CSCF通过在HSS中查询获得被叫使用的S CSCF 会话流程涉及的网元 Page40 UEA P CSCF I CSCF AS HSS S CSCF S CSCF P CSCF UEB AS DNS INVITE请求UE所能提供的信息 主叫的公共用户身份被叫的公共用户身份 从电话本中选取 P CSCF的IP地址 通过P CSCF发现过程获得 S CSCF的IP地址 注册过程中发现 Page41 呼叫流程的请求消息路由问题主叫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 sip Theresa home2 hu 主叫S CSCF收到DNS返回的一个I CSCF的地址 呼叫过程路由问题 一 Page42 呼叫流程请求消息的路由问题被叫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SIPURI转换成联系地址 被叫P CSCF到被叫UE 通过被叫UE的联系地址 将消息发往被叫UE 呼叫过程路由问题 二 Page43 同一IMS域内基本会话流程 CallingandCalledPartyHomeNetwork HSS I CSCF DNS Access Access P CSCF BackbonePacketNetwork S CSCF SIP SIP Diameter AS Page44 不同IMS域之间的基本会话流程 CalledPartyVisitedNetwork CalledPartyHomeNetwork CallingPartyHomeNetwork CallingPartyVisitedNetwork P CSCF HSS S CSCF SIP SIP Diameter P CSCF HSS S CSCF SIP SIP Diameter I CSCF Diameter DNS BackbonePacketNetwork Access BackbonePacketNetwork Access Page45 IMS用户呼叫异网用户路由 SCSCF O PCSCF O MGCF O GMSC UE Enum 1 2 3 4 5 6 7 8 AS O Page46 现网用户呼叫IMS用户路由 HSS ICSCF AS T MGCF T SCSCF T PCSCF T GMSC UE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Page47 UEP CSCFS CSCFASI CSCFS CSCFASP CSCFUE1 INVITE SDP提供1 3 2 100Trying 会话流程 INVITE 4 100Trying 5 INVITE 6 100Trying 7 INVITE 8 100Trying 9 INVITE 10 INVITE 11 100Trying 12 100Trying 13 INVITE 14 100Trying 15 INVITE 16 100Trying 17 INVITE 18 100Trying 19 INVITE 20 183会话进行中 SDP应答1 21 183会话进行中 22 183会话进行中 23 183会话进行中 24 183会话进行中 25 183会话进行中 26 183会话进行中 27 183会话进行中 28 PRACK SDP提供2 29 PRACK 30 PRACK 31 PRACK 32 PRACK 33 PRACK 34 PRACK 35 PRACK 36 PRACK 资源预留 资源预留 37 200OK 38 200OK 39 200OK 40 200OK 41 200OK 44 200OK 45 200OK 42 200OK 43 200OK Page48 UEP CSCFS CSCFASI CSCFS CSCFASP CSCFUE 会话流程 1 UPDATE 第三个SDP提供 2 UPDATE 3 UPDATE 4 UPDATE 5 UPDATE 6 UPDATE 7 UPDATE 8 UPDATE 9 UPDATE 10 200 OK 11 200 OK 12 200 OK 13 200 OK 14 200 OK 15 200 OK 16 200 OK 17 200 OK 18 200 OK 19 180 RING 20 180 RING 21 180 RING 22 180 RING 23 180 RING 25 180 RING 26 180 RING 27 180 RING 28 180 RING 29 PRACK 24 180 RING 30 PRACK 31 PRACK 32 PRACK 33 PRACK 34 PRACK 35 PRACK 36 PRACK 37 PRACK Page49 UEP CSCFS CSCFASI CSCFS CSCFASP CSCFUE 会话流程 1 200 OK 2 200 OK 3 200 OK 4 200 OK 5 200 OK 6 200 OK 7 200 OK 8 200 OK 9 200 OK 10 200 OK 11 200 OK 12 200 OK 13 200 OK 14 200 OK 15 200 OK 16 200 OK 17 200 OK 18 200 OK 19 200 OK 20 ACK 21 ACK 22 ACK 23 ACK 24 ACK 25 ACK 26 ACK 27 ACK 28 ACK 29 ACK Page50 会话流程与SIP消息 UE发出的初始会话请求 INVITEsip zhangjie home2 huSIP 2 0Via SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 BRANCH 8uetbRoute Route Max Forwards 70From tag veliTo Page51 会话流程与SIP消息 P CSCF发出的初始会话请求 INVITEsip zhangjie home2 huSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Route Max Forwards 69From tag veliTo Page52 会话流程与SIP消息 S CSCF发出的初始会话请求 INVITEsip zhangjie home2 huSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Max Forwards 68From tag veliTo Page53 会话流程与SIP消息 被叫I CSCF发出的初始会话请求 INVITEsip zhangjie home2 huSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPicscf2 home1 fr branch geagi3Via SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Route Max Forwards 67From tag veliTo Page54 会话流程与SIP消息 被叫S CSCF发出的初始会话请求 INVITEsip zhangjie home2 huSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPscscf2 home2 hu branch cscth7Via SIP 2 0 UDPicscf2 home1 fr branch geagi3Via SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Route Max Forwards 66From tag veliTo Page55 会话流程与SIP消息 被叫P CSCF发出的初始会话请求 INVITEsip 5555 5 6 7 8 SIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpcscf2 home2 hu branch terdsf1Via SIP 2 0 UDPscscf2 home2 hu branch cscth7Via SIP 2 0 UDPicscf2 home1 fr branch geagi3Via SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Record Route Max Forwards 65From tag veliTo Page56 会话流程与SIP消息 被叫UE发出的初始会话响应 SIP 2 0183SessioninProgressVia SIP 2 0 UDPpcscf2 home2 hu branch terdsf1Via SIP 2 0 UDPscscf2 home2 hu branch cscth7Via SIP 2 0 UDPicscf2 home1 fr branch geagi3Via SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Record Route From tag veliTo Page57 会话流程与SIP消息 被叫P CSCF发出的初始会话响应 SIP 2 0183SessioninProgressVia SIP 2 0 UDPscscf2 home2 hu branch cscth7Via SIP 2 0 UDPicscf2 home1 fr branch geagi3Via SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Record Route From tag veliTo Page58 会话流程与SIP消息 被叫S CSCF发出的初始会话响应 SIP 2 0183SessioninProgressVia SIP 2 0 UDPicscf2 home1 fr branch geagi3Via SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Record Route From tag veliTo Page59 会话流程与SIP消息 被叫I CSCF发出的初始会话响应 SIP 2 0183SessioninProgressVia SIP 2 0 UDPscscf1 home1 fr branch agega1Via SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Record Route From tag veliTo Page60 会话流程与SIP消息 主叫S CSCF发出的初始会话响应 SIP 2 0183SessioninProgressVia SIP 2 0 UDPpcscf1 visited1 fr branch 9pctbVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Record Route From tag veliTo Page61 会话流程与SIP消息 主叫P CSCF发出的初始会话响应 SIP 2 0183SessioninProgressVia SIP 2 0 UDP 5555 1 2 3 4 branch 8uetbRecord Route Record Route Record Route Record Route From tag veliTo Page62 会话流程与SIP消息 主叫UE发出的初始会话请求 PRACKsip 5555 5 6 7 8 sip 2 0Route Route Route Route From tag veliTo sip zhangjie home2 huSIP 2 0Call Id sdgweituoweruoiweurCseq 13INVITE Page63 响应状态码 状态码分为六类 1XX 临时响应 表明请求已收到 接受方正在继续处理该请求 2XX 成功响应 请求已经成功收到 理解并被接受 3XX 重定向响应 请求方需要采取进一步动作以完成请求 4XX 客户端响应错误 5XX 服务器响应错误 6XX 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 Page64 INVITE请求的重传和100响应 主叫方呼叫被叫方通过INVITE请求与被叫建立多媒体会话 主叫UE发出INVITE请求并设定定时器 等待被叫UE的响应 如定时器超时 需要重传一个INVITE请求 为保证UE不会频繁的重发INVITE消息 重传机制设定为消息发往的下一个网元向上一个网元回100响应 由下一个网元负责重传INVITE请求 I CSCF只做消息转发 不负责重传INVITE消息 100 Trying Page65 网元1网元2网元3INVITE100TryingINVITE100Trying 100 Trying 图解 Page66 被叫UE返回的183响应 被叫UE返回183响应 会话进行中 表明会话建立过程已经启动 但还没有告知被叫 183响应 Page67 主叫方的PRACK请求 主叫方PRACK请求的作用 为保证被叫方了解主叫方已经收到其发送的临时183响应 会话进行中 需要主叫方发送确认消息 ACK和PRACK的区别 1 ACK是响应 只有INVITE请求存在ACK响应 2 PRACK是请求而非响应 是对临时响应的确认 由于PRACK为请求 因此被叫方收到该请求后 需要发送200 OK 响应 PRACK请求 Page68 网元1网元2网元3PRACK PRACK请求图解 PRACK 200OK 200OK Page69 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 聊天等 每种媒体类型包括多种编码方式 如音频包括PCMU G 726编码 AMR WB 自适应多速率宽带 编码等 视频包括MPV H 262编码等 双方需要协商都支持的媒体类型以及所使用的编码方式 媒体协商的基本概念 Page70 主叫UE被叫UEINVITE 第一个SDP提供 视频 MPV H 262 音频 PCMU G 726编码 AMR WB 183会话进行中 第一个SDP应答 不支持视频 音频 PCMU G 726编码 PRACK 第二个SDP提供 音频且PCMU编码 200OK 第二个SDP应答 音频且PCMU编码的确认 媒体协商举例 Page71 资源预留 为保证双方所协商的媒体会话可以建立 空口需要为主叫和被叫用户分配资源 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 资源预留概念 Page72 主叫UE被叫UEINVITE 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 200OK 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 200OK 第三个SDP应答 表明被叫资源预留完成 资源预留 资源预留 资源预留 Page73 主叫UE资源预留的启动和成功 主叫UE发送PRACK请求时 启动资源预留过程 主叫UE发送UPDATE请求表明资源预留成功 UPDATE请求发送的前提 1 主叫UE资源预留成功 2 收到被叫UE针对PRACK的200OK响应 主叫资源预留的开始和结束 Page74 被叫UE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 1 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 2 被叫UE资源预留成功 被叫资源预留的开始和结束- 配套讲稿:
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- IMS 注册 业务 基本 流程
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