L04 IMS 会话控制
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
UICC, ISIM, etc. (手持设备) Configuration parameters (固话 VoIP 设备)，配置参数
Application servers（如果AS维护自己的用户数据）
5
IP 网络接入（Access Connectivity）
无线网（Wireless）
GPRS WiFi, WiMax
呼叫处理（Call process）
呼叫的建立（Call setup: INVITE） 呼叫中的信令（Mid call signaling: INFO, NOTIFY, etc.） 呼叫的撤销（Call tear down: BYE） 呼叫详细记录（Call detailed records: CCF），供计费用
Internet Multimedia Subsystems
2009-12 软件学院
Outline
第一讲: IMS 概论，发展历史与前景 第二讲: SIP 协议 第三讲: IMS 体系架构 第四讲: IMS 会话控制 第五讲: IMS AAA （认证、授权、和计费） 第六讲: IMS 业务 第七讲: SIP 协议应用上机实践 第八讲: 考试
Caller identification blocking Certain out-dial blocking
AS 在被叫方段被调用以实现呼叫终止端的功能
呼叫转移, simultaneous ringing, etc.
仅当被叫方在网络中完成了注册才能被叫通。
19
IMS 到 PSTN 之间的呼叫
DNS ENUM
1. 2.
3.
4. 5. 6.
17
IMS 和 IMS 用户设备之间的呼叫
7. 8. 9. 基于被叫方 SPT、iFC 和业务配置（service profile）情况，被 叫方 S-CSCF 将 INVITE 请求转发给 AS。 被叫方 S-CSCF，通过 P-CSCF， 将 INVITE 请求转发给被叫方 用户设备。 被叫方用户设备发回 180 Ringing（振铃）消息给主叫方。
2
IMS会话控制（IMS Session Control）
过程概述（Overview of processes）
业务配置（Service Provisioning）
定制业务（Order: receive order, credit, address, etc.） 业务激活（Service activation: HSS, ENUM, etc.）
Call teardown CDR
4
业务激活（Service Activation）
HSS（归属用户服务器）
PRID PUID(s) Service profiles （私有用户ID） （公共用户ID） （业务属性）
SPT, iFC, AS, etc.
ENUM
E.164 SIP URI
来自百度文库
IMS用户设备的配置（Configuration of IMS UE）
12
8.
注册（Registration）
9.
S-CSCF 检查收到的响应， 完成认证并将自己的名字储存到 HSS 中。 S-CSCF 从 HSS 获取用户属性和FC信息。 基于获取的FC，S-CSCF 向有关应用服务器注册 如果需要，应用服务器将获取用户信息。 S-CSCF 发回 200 OK 的响应。 P-CSCF 将暂存到达 S-CSCF 的路径信息，并向 S-CSCF订 阅取消注册的事件。
(10)
MGW
(11)
P-CSCF
SS7
PSTN
(8)
IMS UE
(9)
Access Network (12)
PSTN Phone
24
PSTN 到 IMS 的呼叫
1. 2.
MGCF 收到一个呼叫（Incoming call） ISUP IAM。 MGCF 在相应的 MGW中分配到一个线路（seizes trunk at responsible MGW） MGCF 发出一个 SIP INVITE 请求到一个I-CSCF。 I-CSCF 通过查询 HSS 找到被叫方注册的 S-CSCF。 I-CSCF 发送 INVITE 请求到这个 S-CSCF。 S-CSCF 根据被叫方的业务配置将 INIVTE 请求发送到相应的 AS 去调用终止段的业务功能。 S-CSCF 将 INVITE 请求发给对应的 P-CSCF。
15
IMS 和 IMS 用户设备之间的呼叫
DNS ENUM
(3)
AS
(2) (6)
HSS
(5)
AS
(7)
S-CSCF
(4)
S-CSCF I-CSCF
(8)
P-CSCF
P-CSCF
(1)
Backbone Network Access Access (10) Network Network Bearer Path Setup for RTP Stream
9
注册（Registration）
Mw Mw
P-CSCF
I-CSCF
S-CSCF
骨干网
接入网
DNS ENUM
Cx
Cx
ISC
Gm
IMS UE
HSS
Sh
AS
10
注册（Registration）
(14) (3) (5) (7) (13) (6) (2) (11) (9)
P-CSCF
I-CSCF
S-CSCF
通常 UE 不支持对网络启动的取消注册事件的订阅。
但 P-CSCF 通常支持对网络启动的取消注册事件的订阅
P-CSCF 和用户设备必须记住自己成功地和那个S-CSCF完成了注 册。
只要注册还没有超时过期，后续 SIP 消息无需再查询 I-CSCF，而被 直接路由到S-CSCF
14
重新注册（Re-registration）
“过期” 定时器
UE 和 S-CSCF 在注册时将协商一个（本次注册的）有效时间。 S-CSCF 将在自己支持的有效时间和UE支持的有效时间取较长的那 个时间。 实际实现时，经常强制性性规定一个注册定时器的最大值。
IMS 的特殊规定: TS 24.229
如果注册有效时间小于或等于 1200 秒， 则 UE 应该在有效时间过 去一半时重新你进行注册。 如果注册有效时间大于 1200 秒,则 UE 应该在有效时间到达前600 秒重新进行注册。
被叫方用户设备发出振铃音。 被叫方用户摘机。 被叫方用户设备发回 200 OK 消息给主叫方。
10. 双向的数据承载路径建立起来，随时可以用于通话。
18
IMS 和 IMS 用户设备之间的呼叫
IMS 中定义的呼叫有三段：
主叫方段; S-CSCF 到 S-CSCF 段; 被叫方段.
AS 在主叫方段被调用以实现呼叫发起端的功能
(3) DNS 查询: 解析 SIP 服务器域名
8
通过 DNS SRV发现 P-CSCF
几乎没有 DHCP 支持 P-CSCF的发现 大多数情况下是将 SIP 服务器硬编码在 IMS 用户设备中
保存多个P-CSCF IP地址（Multiple P-CSCF IP addresses）） 使用 SIP服务器 FQDN 和 DNS SRV。
10. 11. 12. 13. 14.
13
注册（Registration）
IMS 与 IETF SIP 注册时的区别
IMS 要求用户设备注册以使用自己订购的业务。 在 IETF SIP 中注册时可选的。 IMS 要求注册时进行认证，但建立呼叫时不需要进行认证 在 IETF SIP 中，注册和建立呼叫时都可以要求认证。
Service Enabling
IP 接入（Access connectivity: IP-CAN, xDSL, HTTx / xPON） P-CSCF 的发现（Static configuration, DHCP）
连接到运营商网络（Connecting to provider network）
注册（Registration: SIP REGISTER）
骨干网
接入网
DNS ENUM
(4)
(1)
(8)
(10)
IMS UE
HSS
(12)
AS
11
注册（Registration）
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
用户设备发送 SIP 注册（ REGISTER）请求 P-CSCF 查询 DNS P-CSCF 将 REGISTER 请求转发给 I-CSCF I-CSCF 从 HSS 获取进行 S-CSCF 选择的信息 I-CSCF 将 REGISTER 请求转发给 S-CSCF S-CSCF从 HSS 获取认证向量 S-CSCF 发回带有认证数据的拒绝注册的响应 (Digest Challenge) 用户设备重发带有认证响应的 REGISTER 请求
E911, 311 (Local non-emergency services), etc. 8xx calls
Ringback tone treatment Calling name
23
PSTN 到 IMS 的呼叫
(4)
AS
(6)
(5)
I-CSCF
(3)
HSS
S-CSCF
(7)
(2)
MGCF
(1) (13) (14) Backbone Network
(3)
AS
(2)
(4)
BGCF
(5) (6)
S-CSCF
MGCF
MGW
P-CSCF
Backbone Network Access Network (9)
(7) SS7 (8)
PSTN
(1)
IMS UE
PSTN Phone
20
IMS 到 PSTN 之间的呼叫
1. 2.
主叫方发送一个 SIP INVITE 请求 基于 SPT、iFC 和业务配置（service profile） SCSCF 转发 INVITE 到 AS。 S-CSCF 查询 ENUM 和 DNS，将被叫方号码解析成 URL 和 IP 地址，发现被叫方是一个 PSTN 电话号码 S-CSCF 将 INVITE 请求转发给 BGCF
3.
4.
21
IMS 到 PSTN 之间的呼叫
5. 基于 PSTN 路由表，BGCF 选择 MGCF 并将 INVITE 请求转发给 MGCF 6. MGCF 获取一个线路（ MGCF seizes trunk based on translation table ） 7. MGCF (SGW) 发送 IAM (ISUP) 到七号信令网进 行 PSTN 呼叫的建立 8. MGCF 收到 ISUP ACM 消息 9. MGCF 发送一个 200 OK 给主叫端
SGSN
GGSN
(5) 激活 PDP Context 接受（请求）
7
通过 DHCP 发现 P-CSCF
IMS UE
(1) DHCP 信息请求 Option: SIP 服务器域名列表 Option: DNS 递归名字服务器
DHCP Server
DNS Server
(2) DHCP 应答 Option: SIP 服务器域名列表 Option: DNS递归名字服务器
3
IMS 会话控制（IMS Session Control）
Order Activation Access Connectivity P-CSCF Discovery Registration Call setup Mid-Call Signaling
Moved Registration Expires
22
IMS 到 PSTN 之间的呼叫
在一个 BGCF 下面可以有多个 MGCF
每一个 MGCF 可能控制多个 MGW
Far-end hop-off vs. near-end hop-off
Ideally, traverse IP as far as possible before Limitation and constraints
(9)
IMS UE
IMS UE
16
IMS 和 IMS 用户设备之间的呼叫
主叫方发送 SIP INVITE 请求消息。 基于 SPT、iFC 和业务配置（service profile） S-CSCF 转发 INVITE 到 AS。 S-CSCF 查询 ENUM 和 DNS，将被叫方号码解析成 URL 和 IP 地址。 S-CSCF 通过查询 I-CSCF 发现被叫方注册的 S-CSCF。 I-CSCF 查询 HSS 以得知被叫方所注册的 S-CSCF。 主叫 S-CSCF 将 INVITE 请求转发给服务被叫方的 S-CSCF。
固网（Wireline）
xDSL GPON/HTTP
6
通过 GPRS 接入（Connect via GPRS）
IMS UE
(1) GPRS Attach (2) GPRS Attach (3) 激活 PDP Context 请求 (4) 创建 PDP Context 请求 (5) 创建 PDP Context 应答
Application servers（如果AS维护自己的用户数据）
5
IP 网络接入（Access Connectivity）
无线网（Wireless）
GPRS WiFi, WiMax
呼叫处理（Call process）
呼叫的建立（Call setup: INVITE） 呼叫中的信令（Mid call signaling: INFO, NOTIFY, etc.） 呼叫的撤销（Call tear down: BYE） 呼叫详细记录（Call detailed records: CCF），供计费用
Internet Multimedia Subsystems
2009-12 软件学院
Outline
第一讲: IMS 概论，发展历史与前景 第二讲: SIP 协议 第三讲: IMS 体系架构 第四讲: IMS 会话控制 第五讲: IMS AAA （认证、授权、和计费） 第六讲: IMS 业务 第七讲: SIP 协议应用上机实践 第八讲: 考试
Caller identification blocking Certain out-dial blocking
AS 在被叫方段被调用以实现呼叫终止端的功能
呼叫转移, simultaneous ringing, etc.
仅当被叫方在网络中完成了注册才能被叫通。
19
IMS 到 PSTN 之间的呼叫
DNS ENUM
1. 2.
3.
4. 5. 6.
17
IMS 和 IMS 用户设备之间的呼叫
7. 8. 9. 基于被叫方 SPT、iFC 和业务配置（service profile）情况，被 叫方 S-CSCF 将 INVITE 请求转发给 AS。 被叫方 S-CSCF，通过 P-CSCF， 将 INVITE 请求转发给被叫方 用户设备。 被叫方用户设备发回 180 Ringing（振铃）消息给主叫方。
2
IMS会话控制（IMS Session Control）
过程概述（Overview of processes）
业务配置（Service Provisioning）
定制业务（Order: receive order, credit, address, etc.） 业务激活（Service activation: HSS, ENUM, etc.）
Call teardown CDR
4
业务激活（Service Activation）
HSS（归属用户服务器）
PRID PUID(s) Service profiles （私有用户ID） （公共用户ID） （业务属性）
SPT, iFC, AS, etc.
ENUM
E.164 SIP URI
来自百度文库
IMS用户设备的配置（Configuration of IMS UE）
12
8.
注册（Registration）
9.
S-CSCF 检查收到的响应， 完成认证并将自己的名字储存到 HSS 中。 S-CSCF 从 HSS 获取用户属性和FC信息。 基于获取的FC，S-CSCF 向有关应用服务器注册 如果需要，应用服务器将获取用户信息。 S-CSCF 发回 200 OK 的响应。 P-CSCF 将暂存到达 S-CSCF 的路径信息，并向 S-CSCF订 阅取消注册的事件。
(10)
MGW
(11)
P-CSCF
SS7
PSTN
(8)
IMS UE
(9)
Access Network (12)
PSTN Phone
24
PSTN 到 IMS 的呼叫
1. 2.
MGCF 收到一个呼叫（Incoming call） ISUP IAM。 MGCF 在相应的 MGW中分配到一个线路（seizes trunk at responsible MGW） MGCF 发出一个 SIP INVITE 请求到一个I-CSCF。 I-CSCF 通过查询 HSS 找到被叫方注册的 S-CSCF。 I-CSCF 发送 INVITE 请求到这个 S-CSCF。 S-CSCF 根据被叫方的业务配置将 INIVTE 请求发送到相应的 AS 去调用终止段的业务功能。 S-CSCF 将 INVITE 请求发给对应的 P-CSCF。
15
IMS 和 IMS 用户设备之间的呼叫
DNS ENUM
(3)
AS
(2) (6)
HSS
(5)
AS
(7)
S-CSCF
(4)
S-CSCF I-CSCF
(8)
P-CSCF
P-CSCF
(1)
Backbone Network Access Access (10) Network Network Bearer Path Setup for RTP Stream
9
注册（Registration）
Mw Mw
P-CSCF
I-CSCF
S-CSCF
骨干网
接入网
DNS ENUM
Cx
Cx
ISC
Gm
IMS UE
HSS
Sh
AS
10
注册（Registration）
(14) (3) (5) (7) (13) (6) (2) (11) (9)
P-CSCF
I-CSCF
S-CSCF
通常 UE 不支持对网络启动的取消注册事件的订阅。
但 P-CSCF 通常支持对网络启动的取消注册事件的订阅
P-CSCF 和用户设备必须记住自己成功地和那个S-CSCF完成了注 册。
只要注册还没有超时过期，后续 SIP 消息无需再查询 I-CSCF，而被 直接路由到S-CSCF
14
重新注册（Re-registration）
“过期” 定时器
UE 和 S-CSCF 在注册时将协商一个（本次注册的）有效时间。 S-CSCF 将在自己支持的有效时间和UE支持的有效时间取较长的那 个时间。 实际实现时，经常强制性性规定一个注册定时器的最大值。
IMS 的特殊规定: TS 24.229
如果注册有效时间小于或等于 1200 秒， 则 UE 应该在有效时间过 去一半时重新你进行注册。 如果注册有效时间大于 1200 秒,则 UE 应该在有效时间到达前600 秒重新进行注册。
被叫方用户设备发出振铃音。 被叫方用户摘机。 被叫方用户设备发回 200 OK 消息给主叫方。
10. 双向的数据承载路径建立起来，随时可以用于通话。
18
IMS 和 IMS 用户设备之间的呼叫
IMS 中定义的呼叫有三段：
主叫方段; S-CSCF 到 S-CSCF 段; 被叫方段.
AS 在主叫方段被调用以实现呼叫发起端的功能
(3) DNS 查询: 解析 SIP 服务器域名
8
通过 DNS SRV发现 P-CSCF
几乎没有 DHCP 支持 P-CSCF的发现 大多数情况下是将 SIP 服务器硬编码在 IMS 用户设备中
保存多个P-CSCF IP地址（Multiple P-CSCF IP addresses）） 使用 SIP服务器 FQDN 和 DNS SRV。
10. 11. 12. 13. 14.
13
注册（Registration）
IMS 与 IETF SIP 注册时的区别
IMS 要求用户设备注册以使用自己订购的业务。 在 IETF SIP 中注册时可选的。 IMS 要求注册时进行认证，但建立呼叫时不需要进行认证 在 IETF SIP 中，注册和建立呼叫时都可以要求认证。
Service Enabling
IP 接入（Access connectivity: IP-CAN, xDSL, HTTx / xPON） P-CSCF 的发现（Static configuration, DHCP）
连接到运营商网络（Connecting to provider network）
注册（Registration: SIP REGISTER）
骨干网
接入网
DNS ENUM
(4)
(1)
(8)
(10)
IMS UE
HSS
(12)
AS
11
注册（Registration）
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
用户设备发送 SIP 注册（ REGISTER）请求 P-CSCF 查询 DNS P-CSCF 将 REGISTER 请求转发给 I-CSCF I-CSCF 从 HSS 获取进行 S-CSCF 选择的信息 I-CSCF 将 REGISTER 请求转发给 S-CSCF S-CSCF从 HSS 获取认证向量 S-CSCF 发回带有认证数据的拒绝注册的响应 (Digest Challenge) 用户设备重发带有认证响应的 REGISTER 请求
E911, 311 (Local non-emergency services), etc. 8xx calls
Ringback tone treatment Calling name
23
PSTN 到 IMS 的呼叫
(4)
AS
(6)
(5)
I-CSCF
(3)
HSS
S-CSCF
(7)
(2)
MGCF
(1) (13) (14) Backbone Network
(3)
AS
(2)
(4)
BGCF
(5) (6)
S-CSCF
MGCF
MGW
P-CSCF
Backbone Network Access Network (9)
(7) SS7 (8)
PSTN
(1)
IMS UE
PSTN Phone
20
IMS 到 PSTN 之间的呼叫
1. 2.
主叫方发送一个 SIP INVITE 请求 基于 SPT、iFC 和业务配置（service profile） SCSCF 转发 INVITE 到 AS。 S-CSCF 查询 ENUM 和 DNS，将被叫方号码解析成 URL 和 IP 地址，发现被叫方是一个 PSTN 电话号码 S-CSCF 将 INVITE 请求转发给 BGCF
3.
4.
21
IMS 到 PSTN 之间的呼叫
5. 基于 PSTN 路由表，BGCF 选择 MGCF 并将 INVITE 请求转发给 MGCF 6. MGCF 获取一个线路（ MGCF seizes trunk based on translation table ） 7. MGCF (SGW) 发送 IAM (ISUP) 到七号信令网进 行 PSTN 呼叫的建立 8. MGCF 收到 ISUP ACM 消息 9. MGCF 发送一个 200 OK 给主叫端
SGSN
GGSN
(5) 激活 PDP Context 接受（请求）
7
通过 DHCP 发现 P-CSCF
IMS UE
(1) DHCP 信息请求 Option: SIP 服务器域名列表 Option: DNS 递归名字服务器
DHCP Server
DNS Server
(2) DHCP 应答 Option: SIP 服务器域名列表 Option: DNS递归名字服务器
3
IMS 会话控制（IMS Session Control）
Order Activation Access Connectivity P-CSCF Discovery Registration Call setup Mid-Call Signaling
Moved Registration Expires
22
IMS 到 PSTN 之间的呼叫
在一个 BGCF 下面可以有多个 MGCF
每一个 MGCF 可能控制多个 MGW
Far-end hop-off vs. near-end hop-off
Ideally, traverse IP as far as possible before Limitation and constraints
(9)
IMS UE
IMS UE
16
IMS 和 IMS 用户设备之间的呼叫
主叫方发送 SIP INVITE 请求消息。 基于 SPT、iFC 和业务配置（service profile） S-CSCF 转发 INVITE 到 AS。 S-CSCF 查询 ENUM 和 DNS，将被叫方号码解析成 URL 和 IP 地址。 S-CSCF 通过查询 I-CSCF 发现被叫方注册的 S-CSCF。 I-CSCF 查询 HSS 以得知被叫方所注册的 S-CSCF。 主叫 S-CSCF 将 INVITE 请求转发给服务被叫方的 S-CSCF。
固网（Wireline）
xDSL GPON/HTTP
6
通过 GPRS 接入（Connect via GPRS）
IMS UE
(1) GPRS Attach (2) GPRS Attach (3) 激活 PDP Context 请求 (4) 创建 PDP Context 请求 (5) 创建 PDP Context 应答