馬文學 王龍龍 戎爍 孫瑋

摘要：對IP多媒體系統（IP Multimedia Subsystem，IMS）網絡業(yè)務觸發(fā)體系架構進行了研究，提出了一種IMS業(yè)務觸發(fā)機制，主要包括初始過濾準則iFC的初始創(chuàng)建、下載以及觸發(fā)的詳細流程，并結合實際應用在搭建的真實環(huán)境中進行了測試。測試表明，該業(yè)務觸發(fā)機制能夠保證終端用戶在發(fā)起IMS基本呼叫時，可以正常觸發(fā)業(yè)務應用服務器AS進行業(yè)務邏輯處理。

關鍵詞：IMS；初始過濾準則；業(yè)務觸發(fā)

中圖分類號：TN915文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2019）15-69-3

0引言

IMS是一種全新的多媒體業(yè)務形式，能夠滿足當前終端客戶更新穎、更多樣化媒體業(yè)務的需求[1]。IMS在充分借鑒軟交換承載與控制分離的基礎上，使業(yè)務與控制做到了真正意義上的分離。在IMS網絡中，用戶使用歸屬網絡的S-CSCF來進行業(yè)務的觸發(fā)操作，通過初始過濾準則分析判斷觸發(fā)對應的業(yè)務應用服務器進行業(yè)務的邏輯處理。這種控制方式使得IMS控制層與業(yè)務層進行了完全分離。因此，進一步研究IMS的業(yè)務觸發(fā)方式具有很重要的應用價值。

1 IMS網絡業(yè)務觸發(fā)體系架構

IMS提供統一的業(yè)務觸發(fā)機制，由IMS網絡的S-CSCF來實現。S-CSCF需要根據iFC進行業(yè)務的觸發(fā)，而業(yè)務的邏輯處理需要采用應用服務器來實現，從而解除了網絡的控制部分和業(yè)務提供部分的相互制約。對于終端用戶，無論采用什么方式接入到IMS核心網，都可以使用IMS中定義的觸發(fā)機制實現業(yè)務的觸發(fā)功能。

1.1業(yè)務觸發(fā)框架

根據3GPP標準，IMS的業(yè)務觸發(fā)框架主要由服務呼叫會話控制功能實體CSCF、歸屬用戶服務器HSS和應用服務器AS構成。其中，核心網網元S-CSCF負責執(zhí)行業(yè)務的觸發(fā)功能，是業(yè)務觸發(fā)框架的核心組件；HSS是一個存儲終端配置信息的數據庫；應用服務器AS用來實現不同業(yè)務的邏輯處理。IMS的業(yè)務觸發(fā)框架如圖1所示。

從圖1可以看到，IMS核心網系統接收到終端用戶發(fā)送過來的SIP消息初始會話請求，核心網S-CSCF通過獲取業(yè)務點觸發(fā)器（SPT）與S-CSCF通過Diameter消息從HSS下載獲得的iFC相比較，如果二者匹配則轉發(fā)到對應的應用服務器進行業(yè)務邏輯處理[2]。

1.2業(yè)務觸發(fā)機制流程

IMS業(yè)務觸發(fā)機制主要通過iFC來實現，存儲在歸屬用戶服務器HSS中，是終端用戶屬性的一部分。在終端用戶注冊時或者未注冊終端用戶發(fā)起或接收會話時被下載到核心網S-CSCF上。終端用戶發(fā)出的業(yè)務請求通過Mw接口到達核心網S-CSCF后，S-CSCF通過分析SIP呼叫信令，判斷消息類型[3-4]。

2 IMS網絡業(yè)務觸發(fā)過程

2.1下載用戶數據配置

當用戶向IMS網絡發(fā)起注冊并申請服務，IMS網絡會為該用戶分配一個包含用戶基本信息和簽約相關業(yè)務的用戶配置。在用戶發(fā)起注冊的時候，IMS網絡的S-CSCF發(fā)送SAR到HSS下載該用戶的配置信息，該配置信息至少包括一個私有用戶標識和業(yè)務配置[5-6]。

2.2觸發(fā)AS應用服務器

如圖2所示，假設AS為用戶提供一種增值業(yè)務。當用戶發(fā)送INVITE呼叫請求到IMS網絡的S-CSCF時，處理步驟如下：

①用戶發(fā)起Invite呼叫請求到IMS網絡的S-CSCF；

②S-CSCF接收到該請求后，創(chuàng)建呼叫包，并評估SPT，檢查是否與AS的iFC匹配，如果發(fā)現二者一致，則將該請求轉發(fā)到AS應用服務器上；

③AS應用服務器根據業(yè)務權限配置執(zhí)行相應的業(yè)務邏輯，并將呼叫請求轉發(fā)回該S-CSCF；

④S-CSCF接收到AS的呼叫請求后，繼續(xù)評估SPT，并檢查是否與對應的AS的iFC相匹配，如果發(fā)現二者一致，則將該請求轉發(fā)到對應的AS應用服務器上；

⑤AS應用服務器根據業(yè)務權限配置執(zhí)行相應的業(yè)務邏輯，并將呼叫請求轉發(fā)回S-CSCF；

⑥S-CSCF接收到AS的呼叫請求后，繼續(xù)評估SPT，并檢查是否與對應的AS的iFC相匹配，如果沒有匹配一致的，則將該請求根據路由決策進行轉發(fā)。

2.2.1注冊流程

S-CSCF發(fā)起注冊請求，從HSS下載與終端用戶相關的業(yè)務數據，并對終端用戶進行鑒權處理，直到最終注冊成功。注冊流程如圖3所示。

2.2.2呼叫流程

UE發(fā)起會話請求到IMS網絡的S-CSCF，S-CSCF根據配置獲取該終端用戶的業(yè)務點觸發(fā)器實例，并檢查在注冊時下載到S-CSCF中的初始過濾準則iFC，如果有多個過濾準則和該終端用戶相關，則將這些相關的過濾準則組成一個集合，然后根據優(yōu)先級一次將其和到來的SIP請求中的業(yè)務點觸發(fā)器實例進行比較。如果iFC匹配成功后，則將該請求轉發(fā)到對應的應用服務器AS上；如果匹配失敗，則根據基本呼叫機制對該消息進行轉發(fā)，呼叫流程如圖4所示。

3應用實例

根據以上提供的IMS業(yè)務體系架構和初始過濾準則的深入研究，開發(fā)了IMS網絡測試環(huán)境，通過添加用戶配置信息，使其可以正常觸發(fā)業(yè)務應用服務器AS，實現相關業(yè)務邏輯處理。

3.1注冊過程的觸發(fā)

首先完成用戶在AS上的注冊，注冊應用服務器為sip： as@as.aricentims.com，IMS網絡的S-CSCF向應用服務器AS發(fā)起第三方注冊，其注冊消息如下：

REGISTER sip：as@as.aricentims.com SIP/2.0

Via：SIP/2.0/UDP 18.18.18.162：12004；branch=z9hG4bKGYv KUUrfbTR001499001H0300

Contact：

CSeq：602 REGISTER

Call-ID：M-b617d20cddde8365133d717a287a3f43

Max-Forwards：70

To：

Expires：600000

From： ；tag=383747

Content-Type：multipart/mixed；boundary="boundary1"

P-Asserted-Service：urn：urn-7：REGISTER

Content-Length：2546

3.2呼叫過程的觸發(fā)

注冊成功之后，用戶發(fā)起呼叫到IMS網絡的S-CSCF，S-CSCF根據觸發(fā)條件選擇需要觸發(fā)的應用服務器AS，業(yè)務應用服務器為sip：as@as.aricentims.com，其呼叫消息如下：

INVITE sip：1001@ims.mnc654.mcc987.3gppnetwork.org SIP/2.0

Via：SIP/2.0/UDP 18.18.18.162：12007；branch=z9hG4bKINV 026682AS002668001002or100

Via：SIP/2.0/UDP 18.18.18.163：11006；branch=z9hG4bKT1R befoScB2BP000000000000

Route：

Route：

Record-Route：

Record-Route：

Contact：；+g. oma.sip-im；language="en，fr"；+g.3gpp.icsi-ref="urn%3Aurn-7% 3A3gpp-service.ims.icsi.mmtel"

CSeq： 26682 INVITE

Call-ID：AriB2BUA-85595995-1491-95b4-4161-3440beaf 8da8

Max-Forwards：67

To：

Allow：INVITE，ACK，CANCEL，BYE，MESSAGE， OPTIONS， NOTIFY， PRACK，UPDATE， REFER

Supported： 100rel

From： ； tag=36790169

Content-Type： application/sdp

P-Asserted-Identity：

P-Asserted-Identity：

P-Charging-Vector：

cid-value=b4pswvkxy9L33eSwT7k7TsbVJA7yYb； orig-ioi=epc.mnc654.mcc987.3gppnetwork.org

P-Served-User：；sescase=orig；regstate=reg

Privacy： none

User-Agent： IM-client/OMA1.0 Boghe-Win32/v2.0.153.836 Content-Length：461

4結束語

本文對IMS網絡業(yè)務觸發(fā)體系架構進行了深入的研究，通過測試表明，該業(yè)務觸發(fā)機制能夠保證終端用戶在發(fā)起IMS基本呼叫時，可以實現業(yè)務邏輯的處理。

參考文獻

[1]畢厚杰，李秀川.IMS與下一代網絡[M].北京：人民郵電出版社，2006.

[2]王亞芳，鄭曉哲，康蕾蕾.IMS業(yè)務觸發(fā)機制的研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（12）：251.

[3]荀兆勇.IMS業(yè)務觸發(fā)的研究[D].北京：北京郵電大學，2008.

[4]茍兆勇，廖建新，朱曉民.IMS網絡中業(yè)務觸發(fā)數據的研究[J].高技術通訊，2008，18（12）：1236-1243.

[5]程寶平，梁守青.IMS原理與應用[M].北京：機械工業(yè)出版社， 2007.

[6]周海華，邊思炯.SIP原理與應用[M].北京：機械工業(yè)出版社， 2006.