郭蕾蕾 曲立寧

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淺析IMS注冊流程

郭蕾蕾 曲立寧

中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司臨沂市分公司，山東 臨沂 276000

對P-CSCF發(fā)現(xiàn)流程和IMS系統(tǒng)中用戶的注冊流程，作了分析和總結(jié)。

IMS；注冊流程；多媒體運用

1 簡介

IMS（IP Multimedia Subsystem）是3GPP在Release 5版本提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，并在Release 6與Release 7版本中得到了進一步完善。它的核心特點是采用SIP協(xié)議和與接入的無關(guān)性。IMS 是一個在PS域上面的多媒體控制/呼叫控制平臺，支持會話類和非會話類多媒體業(yè)務(wù)，為未來的多媒體應(yīng)用提供一個通用的業(yè)務(wù)使能平臺，它是向All IP Network 業(yè)務(wù)提供體系演進的一步。

2 P-CSCF的發(fā)現(xiàn)流程介紹

注冊過程使得 UE 可以使用 IMS 服務(wù)，在進行 IMS 注冊之前，UE 必須知道 P-CSCF 的至少一個 IP 地址。UE 找到這些地址的機制就稱為 P-CSCF 發(fā)現(xiàn)。3GPP對 P-CSCF 的發(fā)現(xiàn)過程定義了如下兩種機制。

2.1 GPRS 專用的 P-CSCF 發(fā)現(xiàn)機制

UE 發(fā)送 PDP 上下文激活請求，請求信息中包含 P-CSCF 地址請求標(biāo)記，通過 SGCN 和GGSN 響應(yīng)得到 P-CSCF 的 IP 地址[1]。

2.2 動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP）域名系統(tǒng)（DNS）機制

UE 發(fā)送一個 DHCP 請求給 IP 連接網(wǎng)絡(luò)（IP-CAN），該網(wǎng)絡(luò)將 DHCP 請求轉(zhuǎn)發(fā)給 DHCP服務(wù)器。UE 可以請求一個 SIP 服務(wù)器域名形式的 P-CSCF 列表，或者請求一個 SIP 服務(wù)器 IPv6地址形式的 P-CSCF 列表。當(dāng)返回域名是 UE，需要執(zhí)行 DNS 查詢來找到 P-CSCF 的 IP 地址。DHCP DNS 機制是一個與接入無關(guān)的發(fā)現(xiàn)P-CSCF 的方式。P-CSCF 使 IMS系統(tǒng)中與用戶第一個連接點。

3 IMS注冊流程介紹

IMS 注冊包括兩個階段：第一個階段是網(wǎng)絡(luò)如何向 UE 進行挑戰(zhàn)（Challenge）；第二個階段是 UE 如何對網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)進行響應(yīng)并完成注冊過程[2]。

網(wǎng)絡(luò)向 UE 挑戰(zhàn)過程如圖 1 所示。在第一階段，IMS 網(wǎng)絡(luò)向 UE 發(fā)出挑戰(zhàn)，UE 將對網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)進行響應(yīng)并完成注冊過程[3]，過程如圖 2 所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)向UE挑戰(zhàn)過程

圖2 UE響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)

（1）UE 發(fā)送一個 SIP REGISTER 注冊請求給已發(fā)現(xiàn)的 P-CSCF，在這個請求消息中包含要注冊的身份和歸屬域名稱（I-CSCF 的地址）。

（2）根據(jù)用戶的歸屬域名，P-CSCF 確定是由拜訪域網(wǎng)絡(luò)的 UE 發(fā)來的注冊請求后，向DNS 發(fā)起歸屬域的 I-CSCF 地址的 DNS 查詢。

（3）根據(jù) DNS 的查詢結(jié)果，P-CSCF 將REGISTER 消息發(fā)送給 I-CSCF。

（4）CSCF 將會聯(lián)系歸屬用戶服務(wù)器（HSS），HSS 返回需要的 S-CSCF 的能力，I-CSCF 根據(jù) HSS 返回的結(jié)果選擇一個合適的S-CSCF。

（5）在 S-CSCF 選定之后，I-CSCF 將REGISTER 請求轉(zhuǎn)發(fā)給選定的 S-CSCF。

（6）S-CSCF 會發(fā)現(xiàn)這個用戶沒有被授權(quán)，會向 HSS 索取認證數(shù)據(jù)。

（7）S-CSCF 同時通過一個 401 未授權(quán)響應(yīng)來挑戰(zhàn)該用戶。

（8）UE 對挑戰(zhàn)進行響應(yīng)，發(fā)送另外一個REGISTER 請求給 P-CSCF。

（9）P-CSCF 再次找到 I-CSCF。

（10）并且 I-SCCF 也將依次找到 S-CSCF。

（11）S-CSCF 將檢查這個響應(yīng)；如果響應(yīng)正確，則 S-CSCF 將從 HSS 下載用戶配置。

（12）同時 S-CSCF 通過一個“200 OK”的響應(yīng)來接受注冊。

一旦 UE 成功被授權(quán)，UE 就能夠發(fā)起或者接收會話，同時在注冊過程中，UE 和 P-CSCF會知道網(wǎng)絡(luò)中哪個S-CSCF將要為UE提供服務(wù)。

在這個流程中我們可以發(fā)現(xiàn)：（1）S-CSCF 在 IMS 核心網(wǎng)中處于核心控制地位，負責(zé) UE 的注冊功能；（2）CSCF 提供本域用戶服務(wù)節(jié)點的分配功能。

4 結(jié)束語

IMS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步商用，由于 IMS 網(wǎng)絡(luò)相對于NGN網(wǎng)絡(luò)有著非常多的優(yōu)勢，目前中國各大運營商均已運用 IMS技術(shù)組網(wǎng)。相信在不久的將來，IMS 將在各大運營商網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮更大的作用。

[1]林朝輝，劉清亮.IMS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程及方法的探討[J].郵電設(shè)計技術(shù)，2011（3）：11-15.

[2]張智江，朱士鈞，等.基于IMS融合、開放的下一代網(wǎng)絡(luò)[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[3]中興通信固網(wǎng)軟交換處理能力說明[Z].2010.

Analysis of IMS Registration Process

Guo Leilei Qu Lining

China Joint Network Communications Co., Ltd., Linyi Branch, Shandong Linyi 276000

This paper analyzes and summarizes the register process of users in IMS system.

IMS；registration process；multi-media applications

TN919.72

A

郭蕾蕾（1982—），女，漢族，山東臨沂人，碩士研究生學(xué)歷，研究方向為人工智能與信息處理。