IMS消息流程.docx

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IMS消息流程

YD/T1481-2006会话初始协议（SIP）服务器设备技术要求_2>

《资料性附录）

SIP服务器与其他网络的互通

   A.1 SIP网络PSTN/PLMN网络互通要求

   A．1.1概述

   SIP网络与PSTN/PLMN的互通，通过软交换设备实现，如图A．1所示。

图A.1 SIP网络与PSTN/PLMN网络互通示意

   A.1.2互通流程

   A.1.2.1 PSTN端到IP端的呼叫建立和释放建立流程

   PSTN端到IP端的呼叫建立和释放建立流程如图A.2所示。

图A．2SIP网络与软交换网络的直通

   本流程示例基于以下约定：

   一No．7信令以ISUP为例；

   一连接主叫用户的发端局发出的ISUP信令发给软交换；

   一SIP服务器为被叫用户即SIP用户代理的代理/注册服务器。

   流程说明：

（1）PSTN端的发端局收到主叫用户发出的呼叫建立请求消息，生成初始地址消息IAM送给软交换。

（2）软交换收到IAM消息，将IAM消息转换成SIPINVITE请求消息发出，此INVITE消息将按照SIP系统的路由方式路由至SIP服务器。

   （3）SIP服务器将INVITE请求消息发给被叫SIP用户代理。

   （4,）SIP服务器同时发100Trying响应给软交换，表明已收到INVITE请求，呼叫建立请求正被转发至目的地，但尚在进行中。

   （5）SIP用户代理收到INVITE请求，向SIP服务器发l8x响应（铡如，现以180Ringing响应为例，表明其正在通知被叫）。

   （6）SIP服务器将收到的18x响应转给软交换。

   （7）软交换收到18x响应，将18x响应生成ACM消息送给发端局，消息中含被叫的当前状态信息。

   （8）被叫用户应答呼叫，SIP用户代理向SIP服务器发2000K响应。

   （9）SIP服务器将2000K响应转给软交换。

   （1O）软交换收到200消息，将200消息转换成ANM消息发给发端局，发端局将通知主叫用户。

   （ll）软交换同时发ACK给SIP服务器。

   （12）SIP服务器将ACK消息转给SIP用户代理，至此呼叫建立成功。

   （13）主叫被叫进入通信阶段。

   （14）呼叫释放可由通信双方中的任一方发起，假定由主叫方发出，发端局收到主叫方送出的释放请求消息，向软交换发REL消息。

   （15）软交换回送RLC消息给发端局。

   （16）软变换同时将REL消息转换成BYE消息发给SIP服务器。

   （17）SIP服务器将BYE消息发给SIP用户代理。

   （18）SIP用户代理回送2000K消息，表明被叫释放呼叫。

   （19）SIP服务器将2000K响应转给较交换，至此释放完成。

A．1．2.2IP端到PSTN端的呼叫建立和释放建立流程

 IP端刭PSTN端的呼叫建立和释放建立流程如图A．3所示。

本流程示例基于以下约定：

 一NO．7信令以ISUP为例；

 一SIP服务器为主叫用户即SIP用户代理的代理/注册服务器；

 一连接被叫用户的收端局发出的ISUP信令发给软交换；

图A．3lP端到PSlN端的呼叫建立和释放建立流程

   流程说明：

（1）IP侧的SIP用户代理向SIP服务器发出呼叫建立请求INVITE消息。

（2）SIP服务器收到INVITE请求，转发INVITE请求，此INVITE请求将按照SIP系统的路由方式路由至软交换。

   （3）SIP服务器同时向SIP用户代理发100Trying响应，表明已转发INVITE请求，但尚在进行中。

   （4）款交换收到INVITE消息，将INVITE消息转换成IAM消息发出，此IAM消息将被送至被叫所在收端局。

   （5）软交换同时向SIP服务器回送100Trying响应，表明已转发INVITE请求至目的地，但尚在进行中。

   （6）收端局收到IAM消息，分析被叫用户号码，检查被叫的情况，向软交换发送地址全消息（ACM），ACM消息中含有关被叫的当前状态等附加信息。

   （7）软交换收到ACM消息，生成SIP18x（eg.183SessionProgress）响应送给SIP服务器，18x消息含呼叫建立期间的状态信息。

   （8）SIP服务器转发18x响应绐SIP用户代理。

   （9）被叫用户应答呼叫，收端局收到被叫用户发送的连接消息，向软交换发送应答消息（ANM）。

   （IO）软交换收到ANM消息，将AHM消息转换戚2000K响应后发出，此消息将按SIP系统的路由方式发给SIP服务器。

   （11）SIP服务器转发收到的200消息给SIP用户代理。

   （12）SIP用户代理收到200响应，发送ACK消息给SIP服务器，表明其知道被叫应答呼叫。

   （13）SIP服务器将ACK消息转发给软交换，至此呼叫建立成功．．

   （14）主叫被叫进人通信阶段。

   （15）呼叫释放可由通信双方中的任一方发起，假定由SIP用户代埋发出．SIP用户代理向其SIP服务器发出BYE消息，表明其释放呼叫。

   （16）SIP服务器收列BYE消息，将其转发给软交换。

   （17）软交换收到BYE消息，将BYE消息转换成REL消息发给收端局。

   （18）收端局收到REL消息，向软交换回送释放完成消息（RLC），表明被叫释放呼叫。

   （19）软交换将RLC转换成2000K响应发给SIP服务器。

   （20）SIP服务器将200响应转给SIP用户代理，至此释放释放完成。

A.2与ISDN网络互通

A．2.1概述 ．

 SIP网络可以通过SIP网关或IWF实现与ISDN互通，如图A．4所示。

   图A．4SIP网络与ISDN网络互通

A．2.2互通流程

A．2.2.1SIP用户拔打ISDN用户

   当SIP用户呼叫的被叫用户在ISDN上时，其业务实现流程如图A．5所示。

图A.5SIP用户呼叫ISDN用户

 流程说明：

（1）用户摘机发起一路呼叫，用户代理向该区域的SIP服务器发起INVITE请求。

（2）SIP服务器收到请求后，检查INVITE消息当中没有所需要的信任信息，就向用户代理发送407质询信息，要求用户代理送信任字段。

   （3）用户代理送确认消息ACK。

   （4）用户代理再次发送INVITE请求，其中携带其正确的信任字段。

   （5）SIP服务器通过认证/计费中心对用户认证通过后，检查请求消息中的Via头域中是否已包含其地址。

若已包含，说明发生环回，返回指示错误的应答；如果没有问题，SIP服务器在请求消息的Via头域插入自身地址，并向INVITE消息的To域所指示的被叫SIP网关转送INVITE请求。

   （6）SIP服务器向用户代理发送呼叫处理中的应答消息．100Trying。

   （7）SIP服务器向用户代理转发l00Trying消息。

   （8）SIP网关向ISDN用户发送Setup消息，请求建立连接。

   （9）ISDN用户向SIP网关发送呼叫进展callproceeding消息。

   （10）被叫振铃，ISDN用户向SIP网络发送Alerting消息。

   （11）SIP网关向SIP服务器发送180ringing消息。

   （12）SIP服务器向用户代理转发180ringing消息，主叫听振铃音。

   （13）被叫摘机，ISDN用户向SIP网关发送Connect消息。

   （14）SIP网关向SIP服务器发送2000K消息。

   （15）SIP服务器向用户代理转发2000K消息。

   （16）用户代理向SIP服务器发送ACK证实消息。

   （l7）SIP服务器向SIP网关转发ACK征实消息。

   （l8）主被叫建立通话连接。

   （19）被叫挂机，ISDN用户向SIP网关发送Disconnect消息。

   （20）SIP网关向SIP服务器发送BYE消息。

   （2I）SIP服务器向用户代理发送BYE消息。

   （22）用户代理向SIP服务器回送2000K消息。

   （23）SIP眼务器向SIP网关转发2000K消息。

   （24）SIP网关向ISDN用户发送Release消息。

   （25）ISDN用户向SIP网关回送ReleaseComplete消息。

A.8与钦交换网络互通要求

A．3.1概述

   SIP网络与软交换网络的互通，应通过SIP服务器完成与软交换设备的互通，如图A.6所示，互通协议采用SIP协议。

图A．6 S1P网络与软交换网络的互通

A．3.2互通流程

   当SIP用户呼叫软交换网络中的H.248IAD时，其业务实现流程如图A．7所示。

图A．7 S1P用户呼叫H.248IAD互通流程

 流程说明：

（1）主叫摘机，SIP用户代理向SIP服务器发送INVITE。

（2）SIP服务器向SIP用户代理回送100Ttying。

 （3）SIP服务器向软交换转发INVITE．软交换1向SIP服务器回送响应lO0。

 （4）较交换向lAD发送Add，在IAD2中创建一个新context．并在context中加入TDMtermination和RTPtermination，其中Mode设置为SendReceive，并设置抖动缓存、语音压缩算法等，并对被叫用户进行振铃。

lAD通过Reply命令返回其RTP端口号及采用的语音压缩算法。

   （5）软交换向SIP服务器发送180Ringing。

   （6）SIP服务器向SIP用户代理转发180，送回铃音。

   （7）被叫用户摘机，IAD向软交换发送Notify命令。

   （8）软交换向SIP服务器发送2000K。

   （9）软交换向IAD发送Modify命令，切断振铃音，并监视被叫挂机。

   （10）SIP服务器向软交换发送ACK证实。

   （ll）SIP服务器向SIP用户代理转发响应200。

   （t2）SIP用户代理回送ACK证实。

A．4与H.323IP电话网络互通要求

A.4.1溉述

   SIP网络与H．323网络的互连互通，采用IWF实现H.323和SIP协议的消息映射，互通方式如图A.8所示。

其中，IWF功能可以内嵌于软交换设备中，或者作为独立功能实体。

当SIP网络与H．323网络分别在不同运营商时，互通点设置在IWF和顶级网守之间；当SIP网络与H.323在网在同一运营商时．互通点由各运营商根据网络建设的实际情况来确定。

图A．8SIP网络与H．323网络的互通

A．4.2互通流程

A.4.2.1 使用H.323GK和SIP服务器的呼叫流器

 流程如图A.9所示。

图A.9使用SIP服务器的呼叫流程

   流程说明：

（1）SIP终端向SIP服务器发送邀请INVITE请求消息，消息包含主叫SDP描述信息。

（2）SIP服务器收到请求后，检查INVITE消息当中没有所需要的信任信息，就向SIP终端发送407质询信息，要求用户代理发送信任字段。

   （3）SIP终端送确认消息ACK。

   （4）SIP终端再次发送INVITE请求，其中携带其正确的信任字段。

   （5）SIP服务器向IWF/SS转发该INVITE请求。

   （6）IWF/SS向网守发送ARQ消息，送行接人认证和地址解析，其中应包含主叫号码（主叫号码采用E164编码）。

   （7）网守回送ACF，其中包括查询到的被叫H.323终端的IP地址。

   （8）IWF/SS向被叫H.323终端发送呼叫建立请求Setup消息。

   （9）被叫H.323终端向网守发送ARQ请求认证。

   （lO）网守回送ACF消息。

   （l1）H．323端点发送振铃消息Alering，该消息中可以包含H．245的通道信息，也可以不包含，H.323端点需要识别这两种不同情况。

   （12）IWF向SIP服务器发送振铃响应消息“180Ringing”。

   （13）SIP服务器向SIP终端转发振铃响应消息“180Ringing”。

   （14）H．323端点向IWF发送连接建立消息Connect，该消息中可以包含有H．245的通道信息，也可以不包含，H.323端点需要识别这两种不同情况。

   （15）IWF向SIP服务器发送2000K响应消息，该消息包含被叫SDP描述信息。

   （16）SIP服务器向SIP端点转发2000K响应消息。

   （17）SIP端点向SIP服务器发送证实请求ACK消息。

   （18）SIP代理服务器向IWF转发证实请求ACK消息。

   （19）双方通话连接建立。

   （20）SIP端点向SIP服务器发呼叫释放BYE请求消息。

   （2l）SIP服务器向IWF转发呼叫释放BYE请求消息。

   （22）IWF回送2000K响应。

   （23）SIP服务器回送2000K响应。

   （24）lWP向H.323端点发送Releasecomplete消息。

   （25）H.323端点向IWF发送Releasecomplem消息。

   （26）IWP向网守发送退出请求DRQ消息。

   （27）网守向IWF回送退出确认DCF消息。

   （28）H.323端点向网守发送退出请求DRQ消息。

（29）网守向H．323端点回送退出确认DCF消息。

A.4.2.2 使用H.323GK和SIP重定位服务器的呼叫流程

图A.10 使用SIP重定向服务器的呼叫流程

流程说明：

（1）H．323端点向网守发送ARQ消息，进行接入认证和地址解析，其中应包含主叫号码（主叫号码采用E164编码）。

（2）接入认证以及被叫地址解析完成后，网守向H.323端点回送ACF消息。

（3）H.323端点向IWF发起呼叫建立请求setup消息。

（4）IWF向网守发送ARQ消息，进行接入认证。

（5）网守向IWF发送接入确认消息ACF。

（6）IWF向SIP重定向服务器发送邀请INVITE请求消息，消息包含主叫SDP描述信息。

（7）SIP重定向服务器向IWF回送302响应消息“临时迁移”，并返回被叫的当前地址。

   （8）STP端点向SIP重定向服务器发送证实请求ACK消息。

   （9）IWF向被叫SIP端点发送邀请INVITE请求消息，消息包含主叫SDP描述信息。

   （10）SIP端点向IWF发送振铃响应消息“180Ringing”。

   （ll）IWF向H．323端点发送振铃消息Alerting，该消息中可以包含H.245的通道信息，也可以不包含，H.323端点需要识别这两种不同情况。

   （12）SIP端点向IWF发送2000K响应消息。

   （13）IWF向H.323端点发送连接建立消息Connect，里面可以包含有H.245的通道信息，也可以不包含，H．323端点需要识别这两种不同情况。

   （14）H.323端点与IWF之间进行能力交换。

   （15）H．323端点与IWF之间打开逻辑通道。

   （16）IWF向SIP端点发送证实。

   （17）双方通话连接建立。

   （18）如果已打开H.245通道，则H.323端点与IWF之间要先关闭逻辑通道。

   （l9）关闭逻辑通道后．H.323端点与IWF之间互送EndSessionCommand。

   （20）H.323端点向IWF发送Releasecomplete消息。

   （2l）H.323端点向网守发送退出请求DRQ消息。

   （22）网守向H.323端点网送退出确认DCF消息。

   （23）IWF向网守发送退出请求DRQ消息。

   （24）网守向IWF回送退出确认DCF消息。

   （25）IWF向SIP服务器发送呼叫释放BYE请求消息。

   （26）SIP服务器向SIP端点转发呼叫释放BYE请求消息。

   （27）SIP端点向SIP服务器回送2000K响应。

   （28）SIP服务器向IWF转发2000K响应。

附录B

（资料性附录）

SIP服务器在IMS系统中的应用

B.1概述

   在IP多媒体核心网子域（IMCNsubsystem）中采用SIP作为呼叫会话控制协议，SIP作为IMS中不同实体之间的会话控制接口．主要的应用范围包括UE和P-CSCF之间、CSCF和CSCF之间、以及CSCF和外部SIP网络之间等。

B．2SIP实体与IMS实体的对应关系

   IMS中通过不同CSCF完成呼叫会话控制，这些CSCF在SIP信令进程中分别实现不同的呼叫会话控制功能。

下面分别对P-CSCF、I-CSCF和S-CSCF所实现的SIP功能进行说明。

B．2.1 P-CSCF

   PCSCF是IMS子域内的第一联络点。

UE通过“本地CSCF发现流程”获得P-CSCF的地址。

   P-CSCF通常承担SIP代理服务器的功能。

在某些应用环境中P-CSCFl同样承担用户代理的功能，这些应用环境主要包括：

（1）作为客户订购或者接受某些事件信息；

（2）当执行P-CSCF始发的会话释放过程时；以上两种应用环境下，P-CSCF承担UA的职责，而且在会话的后续阶段中P-CSCF仍然可能承担SIP代理服务器的职责。

   P-CSCF提供的功能主要包括：

（1）通过UE中提供的归属域名获得I-CSCF地址或者域名信息，然后向I-CSCF转发从UE接收到的SIP注册请求。

（2）通过注册流程中所获得的SIP服务器地址或者域名信息，向S-CSCF等SIP服务器转发SIP消息。

   （3）向UE转发SIP请求或响应。

   （4）生成CDR。

   （5）在P-CSCF与UE之间建立安全关联。

   （6）完成SIP消息的压缩与解压缩。

   （7）实现对于承载网络资源以及QoS管理的授权。

B．2.2I-CSCF

   I-CSCF提供SIP代理服务器的功能，负责处理外部网络与内部网络的连接。

例如，用户漫游到某个网络覆盖范围内时，漫游用户首先与位于访问地网络内部的I-CSCF进行联系。

   I-CSCF提供的功能主要包括：

（1）注册。

给用户指派．—个S-CSCF．完成SIP注册功能。

（2）提供与会话相关的流程和与会话非相关的流程。

   一将外部网络发送的SIP请求转发绘S-CSCF;

   一在HSS处获取S-CSCF的IP地址；

   一向S-CSCF转发对于上述两个步骤的SIP请求或者SIP响应。

   （3）进行计费与资源优化。

生成CDR。

B.2.3S-CSCF

 S-CSCF提供SIP代理服务器的功能，负责完成UE的会话再控制功能。

在某些应用环境中S-CSCF同样承担用户代理的功能，这些应用环境主要包括：

（1）S-CSCF向第三方注册时；

（2）S-CSCF作为事件信息的通知方；（3）S-CSCF发送MESSAGE方法，提供消息机制；（4）S-CSCF释放已经建立的会话。

 在一个运营网络内部，不同的S-CSCF分别承担不同的功能。

S-CSCF提供的功能主要包括：

（1）注册。

完成SIP注册服务器的功能，接受注册请求，并且使注册请求的相关信息通过位置服务器可查洵。

（2）会话相关的流程和与会话非相关的流程。

主要包括：

对已经完成注册的端点进行会话控制；完成SIP代理服务器的功能；完成SIP用户代理的功能；与业务平台交互可支持的业务；向端点提供业务事件的相关信息等功能。

 对于源端点提供的功能主要包括：

   一目的端点与源端点在不同的运营网络中时，首先通过目的地域名获得目的网络中I-CSCF的地址，然后将SIP请求或应答转发至目的网络中的I-CSCF;

   一目的端点的域名与源端点的域名位于相同的运行网络中时，直接将SIP请求或应答转发至本网络中的I-CSCF;

 一根据运行策略，在一个ISP主域内部与IMS子域外部转发SIP请求或者应答；

 一向BGCF转发到PSTN侧或者电路域内的呼叫的SIP请求或者应答；

 对于最初请求由应用服务器发起时：

 一确认应用服务器发起的是一条源请求，并且应用与之相符的流程；

 一如果应用服务器生成的请求已经被注销，仍然对该请求进行处理；

 一处理应用服务器生成的针对某个用户的多个请求；

 一应用服务器根据用户初始化会话，生成计费信息。

 对于目的端点完成下述功能：

 一在归属网络内部，根据归属用户的MT流程，或者为漫游到访问网络的漫游用户（漫游用户的归属网络运行方已经选择在路径中不设置I-CSCF），将SIP请求或应答转发到P-CSCF:

   一在被访问网络内部，为漫游到这个网络中的漫游用户提供的MT流程中，向P-CSCF转发SIP请求或者响应。

漫游用户的归属网络操作者已经在路径中设置审问CSCF;

 一用户一旦从电路域接收到人会话，根据HSS和业务控制审问修改列电路域的入会话路由；

 一为到PSTN域或电路域的呼叫路由内BGCF转发SIP请求或者响应；

 一如果SIP请求包含目的端点特征参数，则根据相关标准或草案（draft-ietf-Sip-callerprefs-xx，最新版适用）完成参数与能力的匹配。

   一进行计费与资源优化。

生成CDR。

B．3典型流程

B.3.1注册流程

B.3,1.1 注册流程——未注册用户

   用户首先建立到接入网络的IP连接，完成接人层的注册，然后开始应用层注册过程。

在建立注册流程时，默认用户处于漫游状态，如果用户位于归属网络，归属网络承担被访问网络和归属网络的双重功能，处理用户的注册请求；如果用户漫游到其他网络，由漫游地网络处理用户的注册请求。

用户注册流程如下例：

图B．1注册流程一用户未注册

（1）用户开始注册过程前首先应建立IP连接，即向P-CSCF发送注册信息，注册信息包括公共用户标识、私有用户标识、归属网络域名、UE的IP地址。

（2）P-CSCF接收Rcgister消息后，检查“归属域域名”，确定归属网络的接入点。

P-CSCF将Register消息发送至I-CSCF，包括P-CSCF地址域名、公共用户标识、私有用户标识、P-CSCF网络标识符、UE的IP地址。

通过域名地址解析机制从归属域名中解析出归属网络地址。

P-℃CSF网络标识符用于标识当前V-CSCF所在的归属网络，表示为字符串。

   （3）VCSCF向HSS发送Cx-Query/CX-Select-Pull消息，包括公共用户标识、私有用户标识、P-CSCF网络标识符。

   HSS首先检查用户是否已经注册，然后根据用户的定购信息subcrlption和操作权限，判断是否允许用户向