馬文學(xué) 王龍龍 戎爍 孫瑋
摘要:對(duì)IP多媒體系統(tǒng)(IP Multimedia Subsystem,IMS)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)觸發(fā)體系架構(gòu)進(jìn)行了研究,提出了一種IMS業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制,主要包括初始過(guò)濾準(zhǔn)則iFC的初始創(chuàng)建、下載以及觸發(fā)的詳細(xì)流程,并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用在搭建的真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試表明,該業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制能夠保證終端用戶在發(fā)起IMS基本呼叫時(shí),可以正常觸發(fā)業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器AS進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理。
關(guān)鍵詞:IMS;初始過(guò)濾準(zhǔn)則;業(yè)務(wù)觸發(fā)
中圖分類號(hào):TN915文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1008-1739(2019)15-69-3
0引言
IMS是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式,能夠滿足當(dāng)前終端客戶更新穎、更多樣化媒體業(yè)務(wù)的需求[1]。IMS在充分借鑒軟交換承載與控制分離的基礎(chǔ)上,使業(yè)務(wù)與控制做到了真正意義上的分離。在IMS網(wǎng)絡(luò)中,用戶使用歸屬網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)的觸發(fā)操作,通過(guò)初始過(guò)濾準(zhǔn)則分析判斷觸發(fā)對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)的邏輯處理。這種控制方式使得IMS控制層與業(yè)務(wù)層進(jìn)行了完全分離。因此,進(jìn)一步研究IMS的業(yè)務(wù)觸發(fā)方式具有很重要的應(yīng)用價(jià)值。
1 IMS網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)觸發(fā)體系架構(gòu)
IMS提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制,由IMS網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF來(lái)實(shí)現(xiàn)。S-CSCF需要根據(jù)iFC進(jìn)行業(yè)務(wù)的觸發(fā),而業(yè)務(wù)的邏輯處理需要采用應(yīng)用服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn),從而解除了網(wǎng)絡(luò)的控制部分和業(yè)務(wù)提供部分的相互制約。對(duì)于終端用戶,無(wú)論采用什么方式接入到IMS核心網(wǎng),都可以使用IMS中定義的觸發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的觸發(fā)功能。
1.1業(yè)務(wù)觸發(fā)框架
根據(jù)3GPP標(biāo)準(zhǔn),IMS的業(yè)務(wù)觸發(fā)框架主要由服務(wù)呼叫會(huì)話控制功能實(shí)體CSCF、歸屬用戶服務(wù)器HSS和應(yīng)用服務(wù)器AS構(gòu)成。其中,核心網(wǎng)網(wǎng)元S-CSCF負(fù)責(zé)執(zhí)行業(yè)務(wù)的觸發(fā)功能,是業(yè)務(wù)觸發(fā)框架的核心組件;HSS是一個(gè)存儲(chǔ)終端配置信息的數(shù)據(jù)庫(kù);應(yīng)用服務(wù)器AS用來(lái)實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的邏輯處理。IMS的業(yè)務(wù)觸發(fā)框架如圖1所示。
從圖1可以看到,IMS核心網(wǎng)系統(tǒng)接收到終端用戶發(fā)送過(guò)來(lái)的SIP消息初始會(huì)話請(qǐng)求,核心網(wǎng)S-CSCF通過(guò)獲取業(yè)務(wù)點(diǎn)觸發(fā)器(SPT)與S-CSCF通過(guò)Diameter消息從HSS下載獲得的iFC相比較,如果二者匹配則轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理[2]。
1.2業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制流程
IMS業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制主要通過(guò)iFC來(lái)實(shí)現(xiàn),存儲(chǔ)在歸屬用戶服務(wù)器HSS中,是終端用戶屬性的一部分。在終端用戶注冊(cè)時(shí)或者未注冊(cè)終端用戶發(fā)起或接收會(huì)話時(shí)被下載到核心網(wǎng)S-CSCF上。終端用戶發(fā)出的業(yè)務(wù)請(qǐng)求通過(guò)Mw接口到達(dá)核心網(wǎng)S-CSCF后,S-CSCF通過(guò)分析SIP呼叫信令,判斷消息類型[3-4]。
2 IMS網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)觸發(fā)過(guò)程
2.1下載用戶數(shù)據(jù)配置
當(dāng)用戶向IMS網(wǎng)絡(luò)發(fā)起注冊(cè)并申請(qǐng)服務(wù),IMS網(wǎng)絡(luò)會(huì)為該用戶分配一個(gè)包含用戶基本信息和簽約相關(guān)業(yè)務(wù)的用戶配置。在用戶發(fā)起注冊(cè)的時(shí)候,IMS網(wǎng)絡(luò)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(gè)私有用戶標(biāo)識(shí)和業(yè)務(wù)配置[5-6]。
2.2觸發(fā)AS應(yīng)用服務(wù)器
如圖2所示,假設(shè)AS為用戶提供一種增值業(yè)務(wù)。當(dāng)用戶發(fā)送INVITE呼叫請(qǐng)求到IMS網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF時(shí),處理步驟如下:
①用戶發(fā)起Invite呼叫請(qǐng)求到IMS網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF;
②S-CSCF接收到該請(qǐng)求后,創(chuàng)建呼叫包,并評(píng)估SPT,檢查是否與AS的iFC匹配,如果發(fā)現(xiàn)二者一致,則將該請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到AS應(yīng)用服務(wù)器上;
③AS應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)業(yè)務(wù)權(quán)限配置執(zhí)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯,并將呼叫請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)回該S-CSCF;
④S-CSCF接收到AS的呼叫請(qǐng)求后,繼續(xù)評(píng)估SPT,并檢查是否與對(duì)應(yīng)的AS的iFC相匹配,如果發(fā)現(xiàn)二者一致,則將該請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的AS應(yīng)用服務(wù)器上;
⑤AS應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)業(yè)務(wù)權(quán)限配置執(zhí)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯,并將呼叫請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)回S-CSCF;
⑥S-CSCF接收到AS的呼叫請(qǐng)求后,繼續(xù)評(píng)估SPT,并檢查是否與對(duì)應(yīng)的AS的iFC相匹配,如果沒(méi)有匹配一致的,則將該請(qǐng)求根據(jù)路由決策進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
2.2.1注冊(cè)流程
S-CSCF發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求,從HSS下載與終端用戶相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),并對(duì)終端用戶進(jìn)行鑒權(quán)處理,直到最終注冊(cè)成功。注冊(cè)流程如圖3所示。
2.2.2呼叫流程
UE發(fā)起會(huì)話請(qǐng)求到IMS網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF,S-CSCF根據(jù)配置獲取該終端用戶的業(yè)務(wù)點(diǎn)觸發(fā)器實(shí)例,并檢查在注冊(cè)時(shí)下載到S-CSCF中的初始過(guò)濾準(zhǔn)則iFC,如果有多個(gè)過(guò)濾準(zhǔn)則和該終端用戶相關(guān),則將這些相關(guān)的過(guò)濾準(zhǔn)則組成一個(gè)集合,然后根據(jù)優(yōu)先級(jí)一次將其和到來(lái)的SIP請(qǐng)求中的業(yè)務(wù)點(diǎn)觸發(fā)器實(shí)例進(jìn)行比較。如果iFC匹配成功后,則將該請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器AS上;如果匹配失敗,則根據(jù)基本呼叫機(jī)制對(duì)該消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),呼叫流程如圖4所示。
3應(yīng)用實(shí)例
根據(jù)以上提供的IMS業(yè)務(wù)體系架構(gòu)和初始過(guò)濾準(zhǔn)則的深入研究,開(kāi)發(fā)了IMS網(wǎng)絡(luò)測(cè)試環(huán)境,通過(guò)添加用戶配置信息,使其可以正常觸發(fā)業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器AS,實(shí)現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯處理。
3.1注冊(cè)過(guò)程的觸發(fā)
首先完成用戶在AS上的注冊(cè),注冊(cè)應(yīng)用服務(wù)器為sip: as@as.aricentims.com,IMS網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF向應(yīng)用服務(wù)器AS發(fā)起第三方注冊(cè),其注冊(cè)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:
Content-Type:multipart/mixed;boundary="boundary1"
P-Asserted-Service:urn:urn-7:REGISTER
Content-Length:2546
3.2呼叫過(guò)程的觸發(fā)
注冊(cè)成功之后,用戶發(fā)起呼叫到IMS網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF,S-CSCF根據(jù)觸發(fā)條件選擇需要觸發(fā)的應(yīng)用服務(wù)器AS,業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)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:
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:
Content-Type: application/sdp
P-Asserted-Identity:
P-Asserted-Identity:
P-Charging-Vector:
cid-value=b4pswvkxy9L33eSwT7k7TsbVJA7yYb; orig-ioi=epc.mnc654.mcc987.3gppnetwork.org
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4結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)IMS網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)觸發(fā)體系架構(gòu)進(jìn)行了深入的研究,通過(guò)測(cè)試表明,該業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制能夠保證終端用戶在發(fā)起IMS基本呼叫時(shí),可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的處理。
參考文獻(xiàn)
[1]畢厚杰,李秀川.IMS與下一代網(wǎng)絡(luò)[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(wù)觸發(fā)機(jī)制的研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(12):251.
[3]荀兆勇.IMS業(yè)務(wù)觸發(fā)的研究[D].北京:北京郵電大學(xué),2008.
[4]茍兆勇,廖建新,朱曉民.IMS網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)觸發(fā)數(shù)據(jù)的研究[J].高技術(shù)通訊,2008,18(12):1236-1243.
[5]程寶平,梁守青.IMS原理與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.
[6]周海華,邊思炯.SIP原理與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.