IMS基本会话流程.docx
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IMS基本会话流程
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2IMS基本会话流程
关于本章
本章描述内容如下表所示。
标题
内容
2.1IMS基本会话流程简介
简要介绍IMS基本会话流程。
2.2MO过程
介绍IMS基本会话中的MO过程。
2.3MT过程
介绍IMS基本会话中的MT过程。
2.4SS过程
介绍IMS基本会话中的SS过程。
2.5IMS会话释放流程
介绍IMS基本会话的释放流程。
2.6媒体协商过程
介绍IMS基本会话中的媒体协商过程。
2.7资源预留过程
介绍IMS基本会话中的资源预留过程。
2.1IMS基本会话流程简介
本章对IMS基本会话流程的描述只考虑归属网络拓扑无隐藏的情况，不考虑归属网络拓扑隐藏的情况。
拓扑隐藏是指运营商对外隐藏其网络的配置、容量和网络拓扑结构。
在IMS网络中，由I-CSCF来提供拓扑隐藏的功能。
一个IMS基本会话流程的简图如图2-1所示。
图中所画的是主、被叫用户都在归属域内的情况。
图2-1IMS基本会话流程简图
从上图可以看出整个会话流程可分成三个阶段：
MO（MobileOrigination）过程、SS（S-CSCFtoS-CSCF）过程和MT（MobileTermination）过程。
●MO过程
移动用户始发的呼叫过程，即从主叫UE到主叫所属的S-CSCF的呼叫过程。
主叫用户要呼叫被叫用户，主叫UE就生成一个INVITE请求消息，并将消息发送给P-CSCF。
P-CSCF对消息进行一些处理后，将消息转发给S-CSCF。
●SS过程
S-CSCF和S-CSCF之间的过程，即从主叫所属的S-CSCF到被叫所属的S-CSCF的呼叫过程。
S-CSCF验证主叫用户业务属性，与AS进行交互，解析出被叫用户归属域的I-CSCF地址，并将消息转发给被叫I-CSCF。
被叫I-CSCF向为被叫用户提供服务的S-CSCF转发INVITE消息。
被叫S-CSCF验证被叫用户业务属性，与AS进行交互。
●MT过程
移动用户终结的呼叫过程，即从被叫所属的S-CSCF到被叫UE的呼叫过程。
被叫S-CSCF转发INVITE请求到被叫P-CSCF。
P-CSCF对消息进行处理后，转发给被叫UE。
被叫UE再收到INVITE请求后，会生成一个183响应，并按照上述的路径返回给主叫UE。
后面的章节将详细介绍后续发送的消息，以及IMS基本会话的具体流程。
2.2MO过程
本节分别对以下两种场景下的MO过程进行描述：
●主叫IMSSIP用户跨网漫游
●主叫IMSSIP用户在归属域内
2.2.1主叫IMSSIP用户跨网漫游
本小节描述的场景满足以下几个条件：
●主叫IMS用户从非归属域发起到被叫IMS用户的会话。
●拜访网络运营商与用户归属网络运营商有漫游协议。
●用户已在拜访网络成功注册。
跨网漫游用户的MO过程如图2-2所示。
图中，S-CSCF向被叫侧发送的消息是发往被叫S-CSCF的，而不是发往AS的。
有关S-CSCF发往AS的消息请参见“2.4SS过程”。
图2-1主叫IMSSIP用户跨网漫游的MO过程
详细的流程描述和各个消息中包含的主要内容如表2-1所示。
表2-1流程与消息内容详细描述
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
1
INVITE
主叫UE发起呼叫，向拜访域P-CSCF发送INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、接入网信息、Supported头
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
2
INVITE
拜访域P-CSCF检查主叫是否注册；根据本地策略检查用户的呼叫权限和媒体能力；检查消息中的归属域S-CSCF路由与注册的是否一致。
上述检查若失败，则拒绝此呼叫；若通过，则向归属域S-CSCF转发INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、接入网信息、Supported头
3
INVITE
S-CSCF检查用户的业务数据，若找到初始过滤规则（iFC），则转发INVITE消息到AS进行业务触发。
待AS回复INVITE之后，S-CSCF向被叫侧发送INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、计费信息、Supported头
4
183
被叫侧给S-CSCF返回183响应，携带被叫的媒体能力。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址
5
183
S-CSCF向P-CSCF转发183响应消息。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址、计费信息
6
183
P-CSCF进行QoS鉴权，鉴权通过，则向UE发送183。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址
7
PRACK
UE向P-CSCF发送PRACK消息，然后发起资源预留过程。
RAck头、前向网元地址
8
PRACK
P-CSCF向S-CSCF转发PRACK消息。
9
PRACK
S-CSCF向AS转发PRACK消息，待AS回复PRACK后，向被叫侧转发PRACK消息。
10
200（PRACK）
S-CSCF收到被叫侧对PRACK的200响应。
后向网元地址
11
200（PRACK）
S-CSCF向P-CSCF转发PRACK的200响应。
12
200（PRACK）
P-CSCF向UE转发PRACK的200响应。
13
UPDATE
UE的QOS资源预留成功，向P-CSCF发送UPDATE消息，携带预留的媒体编码信息。
主叫SDP（指示主叫当前的资源预留情况）、前向网元地址
14
UPDATE
P-CSCF向S-CSCF转发UPDATE消息。
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
15
UPDATE
S-CSCF向AS转发UPDATE消息，待AS回复UPDATE后，向被叫侧转发UPDATE消息。
16
200（UPDATE）
S-CSCF收到被叫侧对UPDATE的200响应。
被叫SDP（指示被叫当前的资源预留情况）、后向网元地址
17
200（UPDATE）
S-CSCF向P-CSCF转发UPDATE的200响应。
18
200（UPDATE）
P-CSCF向UE转发UPDATE的200响应。
19
180
被叫振铃，S-CSCF收到被叫侧的180响应。
路由信息、Require头、RSeq头、后向网元地址
20
180
S-CSCF向P-CSCF转发180响应。
路由信息、Require头、RSeq头、后向网元地址、计费信息
21
180
P-CSCF向UE转发180响应。
路由信息、Require头、RSeq头、后向网元地址
22
PRACK
UE向P-CSCF发送PRACK消息。
RAck头、前向网元地址
23
PRACK
P-CSCF向S-CSCF转发PRACK消息。
24
PRACK
S-CSCF向AS转发PRACK消息，待AS回复PRACK之后，向被叫侧转发PRACK消息。
25
200（PRACK）
S-CSCF收到被叫侧对PRACK的200响应。
后向网元地址
26
200（PRACK）
S-CSCF向P-CSCF转发PRACK的200响应。
27
200（PRACK）
P-CSCF向UE转发PRACK的200响应。
28
200（INVITE）
被叫摘机应答，S-CSCF收到被叫侧对INVITE的200响应。
后向网元地址
29
200（INVITE）
S-CSCF向P-CSCF转发INVITE的200响应。
30
200（INVITE）
P-CSCF批准QoS请求，并向UE转发INVITE的200响应。
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
31
ACK
UE向P-CSCF发送ACK消息。
前向网元地址
32
ACK
P-CSCF向S-CSCF转发ACK消息。
33
ACK
S-CSCF向AS转发ACK消息，待AS回复ACK之后，向被叫侧转发ACK消息。
2.2.2主叫IMSSIP用户在归属域内
本小节描述的场景满足以下几个条件：
●主叫IMS用户从归属域发起到被叫IMS用户的会话。
●用户已成功注册。
归属域内用户的MO过程如图2-3所示。
图中，S-CSCF向被叫侧发送的消息是发往被叫S-CSCF的，而不是发往AS的。
有关S-CSCF发往AS的消息请参见“2.4SS过程”。
图2-1主叫IMSSIP用户在归属域内的MO过程
IMSSIP用户在归属域内的MO过程与在跨网漫游时的MO过程相似。
所不同的是，当用户跨网漫游时，UE要向拜访域的P-CSCF发送消息，再由拜访域P-CSCF转发到用户归属域的S-CSCF；而当用户在归属域内时，UE是将消息直接发给归属域的P-CSCF。
详细的流程和各个消息包含的具体内容请参见“2.2.1主叫IMSSIP用户跨网漫游”。
2.3MT过程
本节分别对以下两种场景下的MT过程进行描述：
●被叫IMSSIP用户跨网漫游
●被叫IMSSIP用户在归属域内
2.3.1被叫IMSSIP用户跨网漫游
本小节描述的场景满足以下几个条件：
●被叫IMS用户在非归属域收到主叫IMS用户发起的会话。
●用户拜访网络运营商与用户归属网络运营商有漫游协议。
●用户已在拜访网络成功注册。
跨网漫游用户的MT过程如图2-4所示。
流程中不考虑S-CSCF与AS之间的交互过程，对这部分内容的详细描述请参见“2.4SS过程”。
图2-1被叫IMSSIP用户跨网漫游的MT过程
详细的流程描述和各个消息中包含的主要内容如表2-2所示。
表2-1流程与消息内容详细描述
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
1
INVITE
被叫归属域S-CSCF收到主叫侧发来的INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、计费信息、Supported头
2
INVITE
S-CSCF与AS进行交互后，将原Request-URI替换为被叫用户注册的联系地址，并将原Request-URI保存在P-Called-Party-ID头中，再向被叫拜访域P-CSCF转发INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、计费信息、Supported头、P-Called-Party-ID头
3
INVITE
被叫拜访域P-CSCF向被叫UE转发INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、Supported头、P-Called-Party-ID头
4
183
UE根据自己的情况选定媒体编码类型，并通过183响应发送给P-CSCF。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址
5
183
P-CSCF启动QOS鉴权。
鉴权通过，则向S-CSCF转发183响应，否则释放呼叫。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址、计费信息
6
183
S-CSCF向主叫侧转发的183响应。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址、计费信息
7
PRACK
S-CSCF收到主叫侧发来的PRACK消息。
RAck头、前向网元地址
8
PRACK
S-CSCF向P-CSCF转发PRACK消息。
9
PRACK
P-CSCF向UE转发PRACK消息。
10
200（PRACK）
UE向P-CSCF回复PRACK的200响应，然后发起资源预留过程。
后向网元地址
11
200（PRACK）
P-CSCF向S-CSCF转发PRACK的200响应。
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
12
200（PRACK）
S-CSCF向主叫侧转发PRACK的200响应。
13
UPDATE
S-CSCF收到主叫侧发来的UPDATE消息。
主叫SDP（指示主叫当前的资源预留情况）、前向网元地址
14
UPDATE
S-CSCF向P-CSCF转发UPDATE消息。
15
UPDATE
P-CSCF向UE转发UPDATE消息。
16
200（UPDATE）
UE资源预留成功，向P-CSCF回UPDATE的200响应，携带预留的媒体编码信息。
被叫SDP（指示被叫当前的资源预留情况）、后向网元地址
17
200（UPDATE）
P-CSCF向S-CSCF转发UPDATE的200响应。
18
200（UPDATE）
S-CSCF向主叫侧转发UPDATE的200响应。
19
180
被叫振铃，UE给P-CSCF回180消息。
路由信息、Require头、RSeq头、后向网元地址
20
180
P-CSCF向S-CSCF转发180消息。
路由信息、Require头、RSeq头、后向网元地址、计费信息
21
180
S-CSCF向主叫侧转发180消息。
路由信息、Require头、RSeq头、后向网元地址
22
PRACK
S-CSCF收到主叫侧发来的PRACK消息。
RAck头、前向网元地址、计费信息
23
PRACK
S-CSCF向P-CSCF转发PRACK消息。
24
PRACK
P-CSCF向UE转发PRACK消息。
25
200（PRACK）
UE向P-CSCF回复PRACK的200响应。
后向网元地址
26
200（PRACK）
P-CSCF向S-CSCF转发PRACK的200响应。
27
200（PRACK）
S-CSCF向主叫侧转发PRACK的200响应。
28
200（INVITE）
被叫摘机应答，UE向P-CSCF回INVITE的200响应。
后向网元地址
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
29
200（INVITE）
P-CSCF向S-CSCF转发INVITE的200响应。
30
200（INVITE）
S-CSCF向主叫侧转发INVITE的200响应。
31
ACK
S-CSCF收到主叫侧发来的ACK消息。
前向网元地址
32
ACK
S-CSCF向P-CSCF转发ACK消息。
33
ACK
P-CSCF向UE转发ACK消息。
2.3.2被叫IMSSIP用户在归属域内
本小节描述的场景满足以下几个条件：
●被叫IMS用户在归属域收到主叫IMS用户发起的会话。
●用户已成功注册。
归属域内用户的MT过程如图2-5所示。
流程中不考虑S-CSCF与AS之间的交互过程，对这部分内容的详细描述请参见“2.4SS过程”。
图2-1被叫IMSSIP用户在归属域内的MT过程
IMSSIP用户在归属域内的MT过程与在跨网漫游时的MT过程相似。
所不同的是，当用户跨网漫游时，用户归属域的S-CSCF收到主叫发来的消息之后，要向拜访域的P-CSCF发送，再转发到UE；而当用户在归属域内时，用户归属域的S-CSCF是将消息直接发给归属域的P-CSCF，再转发到UE。
详细的流程和各个消息包含的具体内容请参见“2.3.1被叫IMSSIP用户跨网漫游”。
2.4SS过程
本节分别对以下两种场景下的SS过程进行描述：
●主叫和被叫S-CSCF在同一归属域内
●主叫和被叫S-CSCF不在同一归属域内
2.4.1主叫和被叫S-CSCF在同一归属域内
本小节描述的场景满足以下几个条件：
●主、被叫用户在同一归属域内。
●主、被叫用户都已成功注册。
主、被叫在同一归属域内的SS过程如图2-6所示。
本图中只画出了整个SS过程中的部分消息。
后续的消息，除了对INVITE消息183、180和200响应需要经过被叫I-CSCF转发以外，其余的消息都直接在主、被叫S-CSCF之间转发。
后续的消息和消息中包含的主要内容请参加“2.2MO过程”和“2.3MT过程”。
图2-1主、被叫S-CSCF在同一归属域内的SS过程
详细的流程描述和各个消息中包含的主要内容如表2-3所示。
表2-1流程与消息内容详细描述
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
1
INVITE
S-CSCF#1收到经过主叫P-CSCF转发来的INVITE请求后，将INVITE请求与主叫的最高优先级的初始过滤规则（iFC）进行匹配。
若匹配，则向AS#1转发INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、接入网信息、计费信息、Supported头
2
INVITE
AS#1执行业务控制，然后将INVITE消息转发回S-CSCF#1。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、接入网信息、计费信息、Supported头
3
INVITE
S-CSCF#1继续按优先级将INVITE请求与iFC进行匹配。
若还匹配，则继续触发业务到相应的AS；否则，向被叫I-CSCF转发INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、计费信息、Supported头
4
INVITE
I-CSCF向HSS查询到为被叫服务的S-CSCF是S-CSCF#2，然后向S-CSCF#2转发INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、计费信息、Supported头
5
INVITE
S-CSCF#2将INVITE请求与被叫的最高优先级的iFC进行匹配。
若匹配，则向AS#2转发INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、计费信息、Supported头
6
INVITE
AS#2执行业务控制，然后将INVITE消息转发回S-CSCF#2。
S-CSCF#2继续按优先级将INVITE请求与iFC进行匹配。
若还匹配，则继续触发业务到相应的AS；否则，向被叫P-CSCF转发INVITE消息。
主/被叫地址、路由信息、主叫SDP、计费信息、Supported头
7
183
S-CSCF#2收到经过被叫P-CSCF转发来的183响应后，向AS#2转发183响应。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址、计费信息
8
183
AS#2将183响应转发回S-CSCF#2。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址
9
183
S-CSCF#2向I-CSCF转发183响应。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址、计费信息
10
183
I-CSCF向S-CSCF#1转发183响应。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
11
183
S-CSCF#1向AS#1转发183响应。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址、计费信息
12
183
AS#1将183转发回S-CSCF#1。
S-CSCF#1向主叫P-CSCF转发183响应。
被叫SDP、Require头、RSeq头、后向网元地址
13
PRACK
S-CSCF#1收到经过主叫P-CSCF转发来的PRACK消息后，向AS#1转发PRACK消息。
RAck头、前向网元地址
14
PRACK
AS#1将PRACK转发回S-CSCF#1。
15
PRACK
S-CSCF#1向被叫I-CSCF转发PRACK消息。
16
PRACK
I-CSCF向S-CSCF#2转发PRACK消息。
17
PRACK
AS#2将PRACK消息转发回S-CSCF#2。
S-CSCF#2向被叫P-CSCF转发PRACK消息。
2.4.2主叫和被叫S-CSCF不在同一归属域内
本小节描述的场景满足以下几个条件：
●主、被叫用户不在同一归属域内。
●主、被叫用户都已成功注册。
主、被叫不在同一归属域内的SS过程如图2-7所示。
本图中只画出了整个SS过程中的部分消息。
后续的消息，除了对INVITE消息183、180和200响应需要经过被叫I-CSCF转发以外，其余的消息都直接在主、被叫S-CSCF之间转发。
后续的消息和消息中包含的主要内容请参加“2.2MO过程”和“2.3MT过程”。
图2-1主、被叫S-CSCF不在同一归属域内的SS过程
主、被叫S-CSCF不在同一归属域内的SS过程与二者在同一归属域内的SS过程相似。
详细的流程和各个消息包含的具体内容请参见“2.4.1主叫和被叫S-CSCF在同一归属域内”。
2.5IMS会话释放流程
本节分别对以下两种场景下的会话释放过程进行描述：
●通话中主叫释放会话
●通话中被叫释放会话
2.5.1通话中主叫释放会话
本小节描述的场景满足以下几个条件：
●主、被叫用户正在通话中。
●主叫用户发起释放会话。
通话中主叫用户释放会话的流程如图2-8所示。
流程中没有考虑SS过程，对SS过程的介绍请参见“2.4SS过程”。
图2-1通话中主叫释放会话
详细的流程描述和各个消息中包含的主要内容如表2-4所示。
表2-1流程与消息内容详细描述
序号
消息
详细描述
消息的主要内容
1
BYE
主叫挂机，UE#1向P-CSCF#1发送BYE请求。
拆线原因、前向网元地址
2
BYE
P-CSCF#1释放QoS资源，向S-CSCF#1转发BYE请求。
3
BYE
S-CSCF#1向被叫侧S-CSCF#2转发BYE请求。
4
BYE
S-CSCF#2向P-CSCF#2转发BYE请求。
5
BYE
P-CSCF#2释放QoS资源，向UE#2转发BYE请求。
6
200（BYE）
UE#2给P-CSCF#2回BYE的200响应，并完全释放会话资源。
后向网元地址
7
200（BYE）
P-CSCF#2向S-CSCF#2转发BYE的200响应。
8
200（BYE）
S-CSCF#2向S-CSCF#1转发BYE的200响应。
9
200（BYE）
S-CSCF#1向P-CSCF#1转发BYE的200响应。
10
200（BYE）
P-CSCF#1向UE#1转发BYE的200响应，UE#1收到后完全释放会话资源。
2.5.2通话中被叫释放会话
本小节描述的场景满足以下几个条件：
●主、被叫用户正在通话中。
●被叫用户发起释放会话。
通话中被叫用户释放会话的流程如图2-9所示。
流程中没有考虑SS过程，对SS过程的介绍请参见“2.4SS过程”。
图2-1通话中被叫释放会话
通话中被叫用户释放会话的流程与主叫用户释放会话的流程相似。
详细的流程和各个消息包含的具体内容请参见“2.5.1通话中主叫释放会话”。
2.6媒体协商过程
在IMS会话中，主、被叫UE之间通过媒体协商的方式，使双方在会话中使用的媒体类型（如音频、视频等）以及各媒体所使用的编码格式问题上达成一致。
SIP媒体协商（包括重协商）的原则是协商过程是一来一回的，也就是说一方发起媒体协商时，另外一方要在最早回复的消息中带回自己的媒体能力。
因此，每个协商过程其实是双方两个方向上的媒体协商过程。
尽管很多SIP消息都可以携带SDP，但是这些媒体协商过程都是独立进行的，也就是说每次协商都是独立的，互不相干的。
后面的协商过程可以看成是重协商过程。
因为大多数SIP消息可以携带SDP也可以不携带SDP，这就使媒体协商过程变得非常复杂。
本节从以下两种情况来分析媒体协商的过程
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