IMS基本信令流程
IMS框架协议和基本业务流程汇总
IMS框架协议和基本业务流程汇总1. 引言IMS（IP Multimedia Subsystem）是指基于IP网络的多媒体子系统，它是一种支持多种应用和服务的开放式通信体系结构。
与传统的电信系统相比，IMS具有更高的灵活性和可扩展性，能够支持更加复杂的应用与服务。
IMS框架是IMS的核心组成部分，它规定了IMS网络中各个组件之间的通信协议，是实现IMS的基础。
本文将介绍IMS框架的协议和基本业务流程。
2. IMS框架协议IMS框架的协议可以分为两类：信令协议和媒体协议。
信令协议用于控制和管理多媒体通信会话，包括会话的建立、维护和释放等。
媒体协议则用于传输实时的音视频数据。
2.1 信令协议IMS框架的信令协议主要包括以下几种：2.1.1 SIP（Session Initiation Protocol）SIP是IMS框架中最基本的信令协议，它用于控制和管理多媒体会话的建立、维护和释放。
SIP协议使用类似于HTTP的请求-应答模式。
它能够支持多种媒体类型，包括语音、视频、文字和图片等，是IMS网络中的核心信令协议。
2.1.2 SDP（Session Description Protocol）SDP是SIP协议中的一种重要协议，它用于描述媒体会话中的参数信息，比如编码格式、传输协议和端口号等。
SDP协议既可以在SIP消息中传输，也可以在RTSP和HTTP等其他协议中使用。
2.1.3 Diameter协议Diameter协议是用于IMS网络中AAA（Authentication, Authorization, and Accounting）服务的一种协议。
它主要用于认证、授权、计费和错误处理等功能。
2.2 媒体协议IMS框架的媒体协议主要包括以下几种：2.2.1 RTP（Real-time Transport Protocol）RTP是IMS网络中用于实时多媒体数据传输的协议。
它提供了时间戳、序列号、负载类型和SIP会话标识等信息，用于实现多媒体数据传输的同步和控制。
IMS漫游信令汇总
VOLTE漫游时注册和呼叫信令与实际3GPP文档出入较大，本文档参考局方路由规则汇总相关业务信令一：注册信令说明:3GPP(TS 23.228 5.2.2)文档I-cscf属于归属网络，实际局方现网I-cscf属于拜访网络信令流程不在本文档描述二：呼叫信令主叫流程:被叫流程:说明：UE在注册成功后s-cscf(归属)和p-cscf(拜访)互相已知晓。
三：Diameter测信令LTE三种漫游架构(TS 23.401),现网中采用如下架构Figure 4.2.2-3: Roaming architecture for local breakout, with visited operator'sapplication functions only说明：1.LTE数据业务4G用户（含VoLTE用户）的CMNET APN数据业务的PCC，仅存在Gx接口，Gx接口路由至用户归属PCRF/SPR。
●未漫游用户：归属地P-GW/GGSN →归属地LDRA→归属地PCRF/SPR●漫游用户：漫游地P-GW/GGSN→漫游地LDRA→漫游地归属HDRA→归属地归属HDRA→归属地LDRA→归属地PCRF/SPR2.VOLTE业务VoLTE用户的IMS APN业务的PCC，需要Gx接口和Rx接口，两者都路由至拜访PCRF。
具体如下：(1)IMS APN业务、紧急呼叫APN业务，Gx接口负荷分担路由至本省负责VoLTE业务的PCRFPOOL无论用户是否漫游，均采用漫游地P-GW/GGSN接入漫游地PCRF的路由。
P-GW接入所属一对LDRA，发送的Gx接口信令消息中包含APN、MSISDN、用户IP地址等信息，LDRA首先分析APN信息，APN为IMS APN，则LDRA再根据源主机名（P-GW主机名）寻址到本省对应的VoLTE PCRF POOL，再将Gx接口信令消息负荷分担地选择至VoLTEPCRF POOL内的任意一个PCRF；然后，LDRA记录并保存用户IP地址（IPv6）与PCRF主机名的对应关系，并同步至配对的另一LDRA。
IMS注册呼叫信令流程详解
l Max-Forwards：消息的剩余跳数 如 Max-Forwards：70
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IMS注册呼叫信令流程详解
SIP消息中的头域
l Call-ID：标识一个对话，一个对话包括对话的建立、修改结束。 如:Call-Id: apb03sdfksjgs94r5，注意区分大小写。
l CSeq：用于对话内事务的排序，相同事务的CSeq相同，如会话的建立过程中， 主叫方发送INVITE请求的事务与PRACK请求的事务的CSeq不相同。 如：Cseq: 1 INVITE
IMS注册呼叫信令流程详解
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目录
•1 •IMS中相关协议简介 •1 •SIP相关协议 •2 •SIP协议消息格式 •3 •SIP消息主要头域
IMS注册呼叫信令流程详解
SIP协议消息的分类
SIP消息采用文本方式编码，分为两类：请求消息和响应消息。 请求消息和响应消息都包括SIP头字段和SIP消息字段。 请求消息和响应消
IMS注册呼叫信令流程 详解
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2020/11/2
IMS注册呼叫信令流程详解
目录
•1 •IMS中相关协议简介 •2 •IMS注册及相关流程 •3 •IMS会话及相关流程
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IMS注册呼叫信令流程详解
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•1 •IMS中相关协议简介 •1 •SIP相关协议 •2 •SIP协议消息格式 •3 •SIP消息主要头域
IMS注册呼叫信令流程详解
理解Route和Record-Route消息头（会话流程）
VoLTE主叫信令流程详解
VoLTE主叫信令流程详解（有抓包截图详细介绍）：注册的目的是信息登记，并为后续的主被叫提前进行了相应的寻址。
例如，主叫流程中信令所经历的网元路径就是在注册阶段被分配好的，并在该UE注册期间保持不变。
IMS域的的主叫信令流程总览如下：1、首先UE向P-CSCF发出SIP INVITE请求，包含初始SDP消息，该初始SDP消息包含一个多媒体会话的一个或多个媒体流。
UE需要在INVITE消息了嵌入Accept:application/sdp,application/3gpp-ims+xml，这里主要指明了MIME(MultipurposeInternet Mail Extensions)的业务格式类型（例如XML、HTML 或者还是WMV等业务媒体格式），以便被服务器进行正确的解码处理，这一点在计算机应用中很普遍，如果没有注明正确的类型，后果很难评估；P-Early-Media: supported，支持该消息意味着支持主叫早放，例如，当收到180振铃指示，UE按授权进行相应的媒体播放；P-Preferred-Identity:sip:+86134***************,这里提供了用户的公共标识，与后续从S-CSCF传来的P-Asserted-Identity保持一致；P-Preferred-Service:urn:urn-7:3gpp-service.ims.icsi.mmtel, IMS Communication Service Identifier(ICSI),IMS通信服务标识符在UE与网络侧标记着应用。
UE通过该标识符分发SIP 消息到正确的应用，而网络侧通过该标识选择正确的应用服务器；a: *;+g.3gpp.icsi-ref="urn%3Aurn-7%3A3gpp-service.ims.icsi.mmtel",媒体类型标签，标识着终端可支持的软件应用，同时也表征着终端的能力(例如该终端是个电话或者是PDA)；在初始SIP请求中包含的SDP消息应严格符合RFC 4566中定义的SDP协议格式，包含不同域的排列顺序、以及域中内容的格式要求。
IMS注册呼叫信令流程详解
IMS注册呼叫信令流程详解
1.IMS注册过程：
-移动设备启动时，会向IMS注册服务发送注册请求。
该请求包含设备的标识信息和网络接入类型等。
-IMS注册服务收到注册请求后，会验证设备的合法性，并且分配一个唯一的标识号码给该设备。
-设备收到来自IMS注册服务的确认消息后，将得到的标识号码保存为设备的IMS私有标识。
2.呼叫设置过程：
-主叫设备向IMS呼叫服务发送呼叫请求。
该请求包含被叫设备的标识号码和呼叫类型等。
-IMS呼叫服务根据被叫设备的标识号码找到对应的位置信息，并将呼叫请求发送给被叫设备。
-被叫设备收到呼叫请求后，可以选择接受或拒绝该呼叫请求。
如果接受请求，被叫设备会回复一个确认消息给IMS呼叫服务。
-IMS呼叫服务收到被叫设备的确认消息后，会将呼叫的相关信息传递给主叫设备，并向主叫设备发送呼叫确认消息。
3.呼叫释放过程：
-当呼叫结束时，主叫设备会向IMS呼叫服务发送呼叫释放请求。
-IMS呼叫服务收到释放请求后，会向被叫设备发送释放消息。
-被叫设备收到释放消息后，向IMS呼叫服务发送释放确认消息。
-IMS呼叫服务收到释放确认消息后，将呼叫释放的相关信息传递给
主叫设备，并向主叫设备发送释放确认消息。
总结起来，IMS注册呼叫信令流程包括注册过程、呼叫设置过程和呼
叫释放过程。
通过这些过程，移动设备可以在IMS网络上实现多媒体通信，包括语音、视频、短信和数据传输等。
这些信令过程保证了设备之间的顺
畅通信，使人们能够享受高质量的多媒体通信服务。
VoLTE基本原理及信令流程
VoLTE无线关键技术
EPS承载的相关说明
1. ROHC
ROHC实现原理：
•
•
在ROHC中，压缩端和解压端各自维护一个参考上下文，两者参考上下文在整个压缩和解压过程中必须保持 严格同步
在初始传输时，压缩端处于IR状态发送包含静态域和动态域的完整信息包，解压端成功解析后保存相应参考 上下文后，压缩端将迁移至更高级FO状态直到SO状态，解压端也相应由低级NC态迁移至更高级SC态直到 FC态，高级状态将不重复发送静态域信息（如IP地址等）以及可由上下文推算信息（如SN号等），而仅发 送必须的动态域信息。 当解压端和压缩端的参考上下文失步时，解压端和压缩端将向低级状态转移发送更加完整信息包以恢复同步。 ROHC报头分类：静态域和动态域 ROHC模式：U模式-单向模式，O模式-双向优化模式，R模式-双向可靠模式
Databases
SLF
Dx Cx Mw
Sh
HSS
ISC
Cx
AS
Services Elements
Mr
Session Management and Routing
Gm
P-CSCF
Support Entities Go
Mw
UE
I-CSCF
S-CSCF
MRFC
Mp
Mi
MRFP GGSN
Visited Domain
SLF
Dx Cx Mw
HSS
Sh
AS
ISC
Cx
Services Elements
Mr
Gm
Mw
UE
P-CSCF
I-CSCF
Mi
S-CSCF
IMS注册呼叫信令流程详解
SIP协议消息的分类
SIP消息采用文本方式编码，分为两类：请求消息和响应消息。 请求消息和响应消息都包括SIP头字段和SIP消息字段。 请求消息和响应消
息在形式上的区别仅在消息的第一行，请求的第一行为请求行，响应的第 一行为状态行。
SIP请求消息
请求消息：客户端为了激活按特定操作而发给服务器的SIP消息。 RFC3261定 义了六个基本方法，包括INVITE，ACK, OPTIONS, BYE, CANCEL, REGISTER。后续 RFC扩展了其他的请求方法，如UPDATA，INFO，SUBSCRIBER，NOTIFY， MESSAGE，PRACK，REFER。
• (3)183(根据最顶端Via头找到Ｐ, 将 • Record-Route消息头中带回)
• (５)PRACK(将Record-Route消息头 颠倒
• 顺序，变换成Route消息头，后续 请求
• 路由根据一系列的Route消息头路 由)
• （6）PRACK
SIP消息中的头域
Service-Route:由S-CSCF设置，在REGISTER请求的200（OK）响应中将S-CSCF 的IP地址通过该消息头返回给P-CSCF，在后续的会话过程中， P-CSCF通过该 消息头找到S-CSCF。 如：Service-Route:<sip:SCSCF1.home.fr>;lr
会话描述协议SDP（Session Description Protocol）协议为应用层的控制 协议,用于SIP会话建立过程中的媒体协商过程。
RTP/RTCP：都为应用层的承载面协议，SIP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。
目录
VoLTE学习笔记杂谈（4）-主叫信令流程
VoLTE学习笔记杂谈（4）-主叫信令流程登⾼，坡顶⾃有青云；倘若正有⼀朵⽩云闪耀，那就望云爬坡吧！注册的⽬的是信息登记，并为后续的主被叫提前进⾏了相应的寻址。
例如，主叫流程中信令所经历的⽹元路径就是在注册阶段被分配好的，并在该UE注册期间保持不变。
IMS域的的主叫信令流程总览如下：1、⾸先UE向P-CSCF发出SIP INVITE请求，包含初始SDP消息，该初始SDP消息包含⼀个多媒体会话的⼀个或多个媒体流。
UE需要在INVITE消息了嵌⼊Accept:application/sdp,application/3gpp-ims xml，这⾥主要指明了MIME(MultipurposeInternet Mail Extensions)的业务格式类型（例如XML、HTML或者还是WMV等业务媒体格式），以便被服务器进⾏正确的解码处理，这⼀点在计算机应⽤中很普遍，如果没有注明正确的类型，后果很难评估；P-Early-Media: supported，⽀持该消息意味着⽀持主叫早放，例如，当收到180振铃指⽰，UE 按授权进⾏相应的媒体播放；P-Preferred-Identity:sip:********************,这⾥提供了⽤户的公共标识，与后续从S-CSCF传来的P-Asserted-Identity保持⼀致；P-Preferred-Service:urn:urn-7:3gpp-service.ims.icsi.mmtel, IMS Communication Service Identifier(ICSI),IMS通信服务标识符在UE与⽹络侧标记着应⽤。
UE通过该标识符分发SIP消息到正确的应⽤，⽽⽹络侧通过该标识选择正确的应⽤服务器；a: *; g.3gpp.icsi-ref='urn%3Aurn-7%3A3gpp-service.ims.icsi.mmtel',媒体类型标签，标识着终端可⽀持的软件应⽤，同时也表征着终端的能⼒(例如该终端是个电话或者是PDA)；在初始SIP请求中包含的SDP消息应严格符合RFC 4566中定义的SDP协议格式，包含不同域的排列顺序、以及域中内容的格式要求。
IMS注册呼叫信令流程详解 PPT
RTP/RTCP：都为应用层的承载面协议，SIP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。
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1 IMS中相关协议简介 1 SIP相关协议 2 SIP协议消息格式 3 SIP消息主要头域
响应中的首行格式包括版本、状态码以及原因短语。 例如： SIP/2.0 100 Trying SIP/2.0 183 Session in Progress SIP/2.0 200 OK
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
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SIP响应消息
响应消息：用于对请求消息进行响应，指示呼叫的成功或失败状态。不同类 的响应消息由状态码来区分。状态码包含三位整数，状态码的第一位用于定 义响应类型，另外两位用于进一步对响应进行更加详细的说明
SIP请求中的首行
请求中的首行格式包括方法、请求的URI、协议版本。 例如： INVITE sip:bob. SIP/2.0 REGISTER sip:home1.fr SIP/2.0
UE
P-CSCF
S-CSCF
（1）INVITE（根据顶端Route消息头， 将请求消息发网Ｐ，加入Via头）
（2）INVITE（删除顶端Route消息 头，并根据顶端Route消息头，将请求 消息发往S。加入Via头，Record-Route）
(４)183(根据Ｖia消息头找到UE，将 Record-Route消息头中带回)
IMS的基本信令流程
IMS的基本业务信令流程June, 2008Visit Network Home NetworkP -CSCF HSSS -CSCFI -CSCFSIP ASBackbone Packet NetworkAccess15116SIPDiameterDiameterSIPDNS24789103IBCFIBCF33Early-IMS 认证流程Early IMS适用于终端不能支持ISIM/USIM，且不能支持IPSec的情况下的鉴权认证All Rights Reserved © Alcatel Shanghai Bell 2007, #####Early IMS 鉴权流程详述• • • • UE 向GGSN 发起创建PDP 的请求，GGSN 响应该请求 GGSN 向HSS 发送RADIUS Accounting-Request START 消息，消息中还包含UE的IP address， MSISDN 和IMSI； HSS 绑定IMSI 和/或MSISDN 和由IMSI 生成的IMPI，并存储UE 的IP 地址；HSS向GGSN 响应Accounting-Request Start Answer。
GGSN 响应用户的UE PDP 请求； UE 给P-CSCF 发送Register 消息，消息中不带Authorization 头域，Security-Client头域。
P-CSCF 收到从一个 early IMS UE 终端发送过来的SIP 请求后，P-CSCF 检查在Via头域中“sent-by”参数的IP 地址，如果“sent-by”参 数包含了一个域名，或者包含一个不同于该消息的IP 包的源IP 地址，P-CSCF 将在Via 头域中增加一个 “received”参数。
该参数包含了该消息的IP 包的源IP 地址。
P-CSCF 收到一个不带Authorization、SecurityClient 头域的REGISTER 请求，将处理Path、Require、P-Charging-Vector 和P-Visited-Network-ID 头域，然后 确定归属域的I-CSCF，并把请求发送给I-CSCF。
IMS信令流程.pptx
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注册流程相关概念
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
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S-CSCF的分配过程
HSS
S-CSCF
Register
I-CSCF
Register
P-CSCF
Register
UE Copyright © 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Register
UE Copyright © 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
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内容介绍
2. IMS注册相关流程
2.1 P-CSCF 的发现过程 2.2 S-CSCF分配 2.3 注册流程
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I-CSCF
⑿
S-CSCF
⒁
200
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IMS基本流程-注册流程（拜访网）
IMS基本会话流程
目录2 IMS基本会话流程........................................................... 2-12.1 IMS基本会话流程简介.............................................................. 2-22.2 MO过程........................................................................... 2-32.2.1 主叫IMS SIP用户跨网漫游.................................................... 2-32.2.2 主叫IMS SIP用户在归属域内.................................................. 2-72.3 MT过程........................................................................... 2-82.3.1 被叫IMS SIP用户跨网漫游.................................................... 2-92.3.2 被叫IMS SIP用户在归属域内................................................. 2-122.4 SS过程.......................................................................... 2-132.4.1 主叫和被叫S-CSCF在同一归属域内............................................ 2-142.4.2 主叫和被叫S-CSCF不在同一归属域内.......................................... 2-162.5 IMS会话释放流程................................................................. 2-172.5.1 通话中主叫释放会话......................................................... 2-172.5.2 通话中被叫释放会话......................................................... 2-192.6 媒体协商过程.................................................................... 2-192.6.1 会话建立过程中的协商过程................................................... 2-202.6.2 会话建立后的协商过程....................................................... 2-202.7 资源预留过程.................................................................... 2-212.7.1 主叫侧的资源预留过程....................................................... 2-212.7.2 被叫侧的资源预留过程....................................................... 2-23插图目录图2-1 IMS基本会话流程简图........................................................... 2-2图2-2 主叫IMS SIP用户跨网漫游的MO过程.............................................. 2-4图2-3 主叫IMS SIP用户在归属域内的MO过程............................................ 2-8图2-4 被叫IMS SIP用户跨网漫游的MT过程.............................................. 2-9图2-5 被叫IMS SIP用户在归属域内的MT过程........................................... 2-13图2-6 主、被叫S-CSCF在同一归属域内的SS过程........................................ 2-14图2-7 主、被叫S-CSCF不在同一归属域内的SS过程...................................... 2-17图2-8 通话中主叫释放会话............................................................ 2-18图2-9 通话中被叫释放会话............................................................ 2-19图2-10 主叫侧的资源预留过程......................................................... 2-22图2-11 被叫侧的资源预留过程......................................................... 2-24表格目录表2-1 流程与消息内容详细描述......................................................... 2-4表2-2 流程与消息内容详细描述........................................................ 2-10表2-3 流程与消息内容详细描述........................................................ 2-15表2-4 流程与消息内容详细描述........................................................ 2-18表2-5 流程与消息内容详细描述........................................................ 2-222 IMS基本会话流程关于本章本章描述内容如下表所示。
IMS注册流程与会话流程
ICSCF
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
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S-CSCF的分配过程
S-CSCF HSS
Register
I-CSCF
Register
P-CSCF
Register
UE
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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
网元 PCSCF 功能 －》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 －》查询HSS进行SCSCF的选择并指定SCSCF －》向SCSCF转发注册请求 －》从HSS下载鉴权数据，对终端进行鉴权 SCSCF －》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
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SCSCF.
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IMS注册呼叫信令流程详解
RTP/RTCP：都为应用层的承载面协议，SIP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。
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SIP消息中的头域
Call-ID：标识一个对话，一个对话包括对话的建立、修改结束。 如:Call-Id: apb03sdfksjgs94r5，注意区分大小写。
CSeq：用于对话内事务的排序，相同事务的CSeq相同，如会话的建立过程中， 主叫方发送INVITE请求的事务与PRACK请求的事务的CSeq不相同。 如：Cseq: 1 INVITE
Via：用以指示请求消息历经的路径，它可以防止请求消息传送产生环路，并 确保响应和请求消息选择同样的路径。 如:Via：SIP/2.0/UDP 10.78.224.12;branch=0uetb
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To：指定请求的接收者或用户需要注册的地址，TAG标签用来区分不同被叫建 立的会话。 如 To:<sip:tobias@home1.fr >;tag=acgt
Max-Forwards：消息的剩余跳数 如 Max-Forwards：70
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IMS多媒体彩铃的信令流程图
IMS多媒体彩铃的信令流程图
多媒体彩铃系统包括终端、接入网、IMS核心网、提供多媒体彩铃业务的SIP应用服务器（AS）、存储多媒体资料的媒体服务器（MS）和数据库（DB）。
多媒体彩铃系统架构如图2所示。
用户可以通过手机、软终端、笔记本电脑、PDA等多种终端接入并注册到IMS核心网络，SIP应用服务器、媒体服务器和数据库协同工作，为用户提供多媒体彩铃业务。
图3是基于IMS的多媒体彩铃业务的信令流程图，描述了主叫呼叫被叫、被叫空闲、系统向主叫播放视频的正常流程，需要终端支持100rel扩展。
AS采用 B2BUA 模式，收到主叫UAC发送的带主叫SDP的INVITE消息后，AS向被叫UAS发送带主叫SDP的INVITE消息，当收到被叫发送的 180Ringing响应后，AS进行业务逻辑处理，判断应该向主叫播放什么视频。
接着AS向MS发送带主叫SDP的INVITE 消息，MS回复带自身 SDP的200Ok响应，AS向主叫回复183 Session Progress 响应，从而在主叫和MS之间建立早期媒体流。
AS向MS发送指示播放视频的INFO 消息，MS直接向主叫播放定制的精彩视频。
当被叫摘机后，AS收到带被叫SDP 的200 Ok响应，通过UPDATE请求消息向主叫发送被叫的SDP，此时主被叫媒体协商完成，媒体流重定向到主被叫之间，呼叫双方进行视频通话。
ims注册信令流程 (2)
ims注册信令流程注册信令流程包括以下步骤：1. 用户设备（称为UE）向移动网络的注册中心发送注册请求。
2. 注册中心收到注册请求后，验证用户的身份和可用性。
3. 注册中心向用户发送一个临时ID（Temporary IMS Identity）作为用户的标识。
4. UE接收到临时ID后，将其存储在内存中。
5. UE使用临时ID向主叫方发送注册确认信息。
6. 主叫方接收到注册确认信息后，将其发送给通信服务提供商的IP连接管理器（IP-CAN）。
7. IP-CAN将注册确认信息转发给注册中心。
8. 注册中心收到注册确认信息后，将临时ID与用户的常规身份ID进行关联，并将用户的常规身份ID发送给IP-CAN。
9. IP-CAN将用户的常规身份ID发送给主叫方。
10. 主叫方将常规身份ID存储在内存中。
11. 主叫方使用常规身份ID向被叫方发送注册请求。
12. 被叫方接收到注册请求后，验证主叫方的身份和可用性。
13. 被叫方向主叫方发送注册确认信息。
14. 主叫方接收到注册确认信息后，将其发送给IP-CAN。
15. IP-CAN将注册确认信息转发给注册中心。
16. 注册中心验证注册确认信息，并确认呼叫双方的身份和可用性。
17. 注册中心向主叫方发送呼叫确认信息。
18. 主叫方接收到呼叫确认信息后，将其发送给IP-CAN。
19. IP-CAN将呼叫确认信息转发给主叫方。
20. 主叫方将呼叫确认信息转发给UE。
21. 呼叫确认信息传达给UE后，呼叫双方可以进行互相通话了。
请注意，这只是一个简化的IMS注册信令流程示例。
实际场景中可能还涉及其他步骤和信令的详细定义。
IMS主要协议和典型流程
IMS主要协议和典型流程
SIP是一种应用层协议，用于建立、修改和断开多媒体会话，它是
IMS中最核心的协议之一、其典型的流程包括：
1. 注册流程：用户在终端设备上输入自己的账号和密码，终端设备
通过SIP协议向Home Subscriber Server（HSS）发送注册请求，HSS验
证用户的身份，并返回注册成功的消息给用户终端设备。
2. 会话建立流程：用户A通过终端设备向用户B发送一个通话请求，用户B通过终端设备接收到请求后，可以选择接受或者拒绝。
如果用户B
接受请求，B的终端设备通过SIP协议向B的Proxy-Call Session
Control Function（P-CSCF）发送一个呼叫请求，P-CSCF根据B的位置
信息在服务域内查找用户B对应的S-CSCF，S-CSCF负责处理B的呼叫请求，最终将请求发送给B。
3.呼叫传输流程：一旦用户B接受请求，通话的数据就可以通过SIP
协议进行传输。
通话数据经过用户终端设备、P-CSCF、S-CSCF等网络设备，最终到达用户的终端设备。
在通话过程中，用户可以进行多种操作，
如静音、挂断等。
4.会话结束流程：一方挂断通话后，终端设备通过SIP协议向对方发
送一个结束通话的消息，对方通过终端设备接收到消息后，也会发送一个
结束通话的消息给对方。
双方的终端设备接收到对方的结束通话消息后，
会结束通话。
总的来说，IMS的主要协议是SIP，它通过注册、会话建立、呼叫传
输和会话结束等流程实现多媒体通信。
通过IMS，用户可以使用终端设备
进行语音、视频、数据等多种类型的通信，实现了多媒体通信的统一和标准化。
IMS注册流程(VoLTE)
VoLTE注册信令流程图下图为VoLTE注册GN平台信令流程图，主要包括ENodeB、EPC和IMS部分下图为网络上下载的一个注册流程图，结合分析，便于后续理解IMS注册流程1.首先，UE向找到的HZPSBC04发送一个SIP REGISTER请求。
这个请求会包含：一个需要被注册的用户标识符和所属地域名（HZICSCF04的地址）。
2.当HZPSBC04收到注册信息流的时候，HZPSBC04(IPV6)转IPV4(HZPSBC04_PCSCF端口)，然后通过归属地域名称去确认归属地的接入点（ HZICSCF04）。
然后，HZPSBC04_PCSCF转发INVITE消息到HZICSCF043.HZICSCF04发送USER-AUTHORIZATION-REQUEST(UAR)到L-DRA2， L-DRA2转发UAR到10.71.14.90(HZHSS38FE30BNK[IMS-HSS])。
此阶段鉴权主要是校验是否该用户已经注册，同时需要确认该用户是否允许注册。
如果校验鉴权通过，10.71.14.90(HZHSS38FE30BNK)将HZSCSCF05的名称或HZSCSCF05的能力反馈给HZICSCF04，以供后续注册，如果校验不通过，这里将反馈注册请求拒绝（reject）注:HSS提供与I-CSCF间基于Diameter协议的Cx接口。
L-DRA2负责LTE 网络中Diameter信令的转接和路由4.HZICSCF04将注册请求发送给HZSCSCF05（含HZPSBC04_PCSCF名称/地址，公共用户标识，私有用户标识，归属地网络域名称，HZPSBC04_PCSCF网络标识，UE分配的IP地址）。
5.HZSCSCF05发送MAR(MULTIMEDIA-AUTH REQUEST)到HZHSS38FE30BNK，发现用户没有被授权，因此它会从HZHSS38FE30BNK获取认证数据（鉴权向量）并用401 UNAUTHORIZED(Cause:401)应答来质疑用户6.用户对AUTN认证，完成用户对网络鉴权，并通过共享密钥和RAND计算出RES、IK、CK，重新构造REGISTER7.用户重选发起注册(步骤1-3)注:本次注册包含鉴权信息（RES,IK,CK），见抓包分析的第三阶段。
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P-CSCF的发现过程
•HSS
•S-CSCF
•Register
•I-CSCF
•Register
•P-CSCF
•Register
UE
P-CSCF发现过程
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
三种机制：
GPRS方式
IMS用户注册过程
•注册步骤1－初始注册消息
•S-CSCF-A
•⑸
•鉴权数据
•HSS-A
•⑶
•分配S-CSCF
•⑷ •⑹
•401
•I-CSCF-A
•⑵
•Register
•⑺
•401
•P-CSCF-A
•⑴
•RegisБайду номын сангаасer
由GPRS提供P－CSCF发现的能力
DHCP方式
IP连接建立后，使用DHCP为UE提供P－CSCF的域名和DNS服务 器的地址，然后通过DNS服务器解析P－CSCF域名
静态配置在UE中
P-CSCF发现过程
•UMTS
•GGSN
•分配终端的IP 地址和P－ CSCF地址
•其他接入网
•IP
•DHCP中继
•⑹
•200OK
注册流程相关概念－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。
该用户做被叫时触发 哪个（些）AS
注册涉及的基本概念－隐式注册、第三方注册
隐式注册（IRS－Implicit 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。
归属域和拜访域
归属域：就是用户的签约数据所在的运营商。 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。
IMS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
•⑴
•Register
•⑻
•401
•P-CSCF
•⑵
•Register
•DHCP服务器
•DNS服务 器
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
S-CSCF的分配过程
•HSS
•S-CSCF
•Register
•I-CSCF
•Register
•P-CSCF
•Register
UE
S-CSCF分配
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UE
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。
•⑺
•401
•HSS
•⑶
•S-CSCF assignment
•I-CSCF
•⑷ •S-CSCF
•⑹
•401
•拜访网络
•归属网络 •HSS
•⑴
•Register
•⑻
•200OK
•P-CSCF
•⑵
•Register
•⑺
•200OK
•⑶
•S-CSCF assignment
•I-CSCF
•⑷ •S-CSCF
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。
Service Profile
闭锁设置 注册设置 漫游设置
。。。
iFC1 iFC2 iFC3 iFC n
该用户向哪个（些） AS注册
该用户做主叫时触发 哪个（些）AS
•HSS
•S-CSCF1 •能力集 ：3,4,5
•S-CSCF2
•能力集 ：1,2,3,4,5
•S-CSCF3
•能力集 ：1,2,3
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
注册流程相关概念
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
I-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
当HSS返回一个S-CSCF的名字时，I-CSCF使用HSS返回的SCSCF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SCSCF.
IMS基本信令流程
2020年5月28日星期四
内容介绍
1. IMS注册及相关流程 2. IMS会话及相关流程
IMS用户注册过程
•HSS
•S-CSCF
•Register
•I-CSCF
•Register
•P-CSCF
•Register
UE
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
S-CSCF分配
I-CSCF根据从HSS接收到的每个S-CSCF的能力选择一个合适的SCSCF
能力集中各能力的含义由运营商定义。
C•SPC- F
•CI-SCF
•ICSCF中配置有每个 SCSCF的能力集
能力名称
ID
紧急呼叫
1
SIP 增强能力1 2
3 SIP 增强能力2
…
…
•User 1
•User1 的注册信息: •必选能力 ：1,2,3,4 •可选能力 ：5，6
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。
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
业务签约数据
业务签约数据（Service Profile）是业务和用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。