淺析IMS注冊流程

郭蕾蕾 曲立寧

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淺析IMS注冊流程

郭蕾蕾 曲立寧

中國聯合網絡通信有限公司臨沂市分公司，山東 臨沂 276000

對P-CSCF發現流程和IMS系統中用戶的注冊流程，作了分析和總結。

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多媒體業務的子系統，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協議和與接入的無關性。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務，為未來的多媒體應用提供一個通用的業務使能平臺，它是向All IP Network 業務提供體系演進的一步。

2 P-CSCF的發現流程介紹

注冊過程使得 UE 可以使用 IMS 服務，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 發現。3GPP對 P-CSCF 的發現過程定義了如下兩種機制。

2.1 GPRS 專用的 P-CSCF 發現機制

UE 發送 PDP 上下文激活請求，請求信息中包含 P-CSCF 地址請求標記，通過 SGCN 和GGSN 響應得到 P-CSCF 的 IP 地址[1]。

2.2 動態主機配置協議（DHCP）域名系統（DNS）機制

UE 發送一個 DHCP 請求給 IP 連接網絡（IP-CAN），該網絡將 DHCP 請求轉發給 DHCP服務器。UE 可以請求一個 SIP 服務器域名形式的 P-CSCF 列表，或者請求一個 SIP 服務器 IPv6地址形式的 P-CSCF 列表。當返回域名是 UE，需要執行 DNS 查詢來找到 P-CSCF 的 IP 地址。DHCP DNS 機制是一個與接入無關的發現P-CSCF 的方式。P-CSCF 使 IMS系統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：第一個階段是網絡如何向 UE 進行挑戰（Challenge）；第二個階段是 UE 如何對網絡的挑戰進行響應并完成注冊過程[2]。

網絡向 UE 挑戰過程如圖 1 所示。在第一階段，IMS 網絡向 UE 發出挑戰，UE 將對網絡的挑戰進行響應并完成注冊過程[3]，過程如圖 2 所示。

圖1 網絡向UE挑戰過程

圖2 UE響應網絡挑戰

（1）UE 發送一個 SIP REGISTER 注冊請求給已發現的 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）根據用戶的歸屬域名，P-CSCF 確定是由拜訪域網絡的 UE 發來的注冊請求后，向DNS 發起歸屬域的 I-CSCF 地址的 DNS 查詢。

（3）根據 DNS 的查詢結果，P-CSCF 將REGISTER 消息發送給 I-CSCF。

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

（5）在 S-CSCF 選定之后，I-CSCF 將REGISTER 請求轉發給選定的 S-CSCF。

（6）S-CSCF 會發現這個用戶沒有被授權，會向 HSS 索取認證數據。

（7）S-CSCF 同時通過一個 401 未授權響應來挑戰該用戶。

（8）UE 對挑戰進行響應，發送另外一個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；如果響應正確，則 S-CSCF 將從 HSS 下載用戶配置。

（12）同時 S-CSCF 通過一個“200 OK”的響應來接受注冊。

一旦 UE 成功被授權，UE 就能夠發起或者接收會話，同時在注冊過程中，UE 和 P-CSCF會知道網絡中哪個S-CSCF將要為UE提供服務。

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

4 結束語

IMS網絡已經逐步商用，由于 IMS 網絡相對于NGN網絡有著非常多的優勢，目前中國各大運營商均已運用 IMS技術組網。相信在不久的將來，IMS 將在各大運營商網絡中發揮更大的作用。

[1]林朝輝，劉清亮.IMS網絡規劃流程及方法的探討[J].郵電設計技術，2011（3）：11-15.

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

[3]中興通信固網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，碩士研究生學歷，研究方向為人工智能與信息處理。