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第1部分 IMS体系架构和概念1

第1章 简介1

1.1因特网协议多媒体子系统概述1

1.2固网移动融合2

1.3 IMS业务举例5

1.4 IMS的由来7

1.4.1 3GPP版本997

1.4.2 3GPP版本47

1.4.3 3GPP版本5和版本68

1.4.4其他标准制定组织对IMS的进一步发展8

1.4.5 3GPP版本7和通用IMS9

1.4.6深入了解3GPP版本810

1.5使用基于3GPP标准的SIP解决方案10

第2章 IP多媒体子系统体系12

2.1体系结构方面的要求12

2.1.1 IP多媒体会话12

2.1.2 IP连接12

2.1.3 IP多媒体服务的服务质量保证13

2.1.4为确保正确使用媒体资源的IP策略控制14

2.1.5通信的安全性14

2.1.6计费的安排14

2.1.7对漫游的支持16

2.1.8与其他网络的配合16

2.1.9服务控制模型17

2.1.10分层设计与接入无关性17

2.2 IMS相关实体和功能的描述18

2.2.1呼叫会话控制功能19

2.2.2紧急呼叫会话控制功能21

2.2.3数据库21

2.2.4服务功能22

2.2.5 IMS-CS互连互通功能23

2.2.6支撑功能24

2.2.7计费实体26

2.2.8 GPRS实体26

2.3 IMS参考点27

2.3.1 Gm参考点28

2.3.2 Mw参考点28

2.3.3 IMS服务控制参考点29

2.3.4 Ma参考点29

2.3.5 Cx参考点29

2.3.6 Dx参考点31

2.3.7 Sh参考点32

2.3.8 Dh参考点33

2.3.9 Si参考点33

2.3.10 Mi参考点33

2.3.11 Mj参考点33

2.3.12 Mk参考点34

2.3.13 Mg参考点34

2.3.14 Mm参考点34

2.3.15 Mr参考点34

2.3.16 Mp参考点34

2.3.17 Mn参考点35

2.3.18 Gx参考点35

2.3.19 Rx参考点35

2.3.20计费参考点36

2.3.21 Mx、Ix和Iq参考点36

2.3.22 MI参考点36

2.3.23 Ut参考点36

第3章 IMS概念39

3.1概述39

3.2注册39

3.3在Go接口一次注册多个用户身份的机制40

3.4会话的发起41

3.5标识42

3.5.1公共用户身份42

3.5.2私有用户身份43

3.5.3私有用户身份与公共用户身份之间的关系44

3.5.4没有ISIM时的身份生成45

3.5.5服务的标识（公共服务身份）46

3.5.6用户设备的标识46

3.5.7网络实体的标识48

3.6 IP多媒体服务身份模块48

3.7在多个终端间共享单个用户身份48

3.8 IMS入口点的发现49

3.9 S-CSCF的指定50

3.9.1注册期间的S-CSCF指定50

3.9.2为未注册用户运行服务而指定S-CSCF51

3.9.3出现错误情况下的S-CSCF指定51

3.9.4 S-CSCF指定的解除52

3.9.5 S-CSCF指定的保留52

3.10承载业务流的控制机制52

3.10.1介绍52

3.10.2门控和QoS控制54

3.10.3业务平面事件报告60

3.10.4网络发起承载激活62

3.10.5 Rx参考点的使用63

3.11计费65

3.11.1概述65

3.11.2计费体系架构65

3.11.3离线计费66

3.11.4在线计费68

3.11.5基于流的计费69

3.11.6计费参考点69

3.11.7计费信息关联73

3.11.8计费信息分配74

3.12用户配置75

3.12.1概述75

3.12.2公共标识76

3.12.3核心网服务授权77

3.12.4服务触发信息77

3.13服务提供78

3.13.1概述78

3.13.2过滤规则的创建79

3.13.3 AS的选择81

3.13.4 AS行为81

3.14传统电路交换用户与IMS用户之间的连接82

3.14.1概述82

3.14.2由IMS向CS核心网用户发起的会话82

3.14.3由CS向IMS用户发起的会话83

3.15 IMS转接84

3.16支持本地拨号计划85

3.17 IMS紧急会话87

3.17.1概述和体系架构87

3.17.2紧急注册88

3.17.3紧急会话建立88

3.18 SIP压缩89

3.18.1概述89

3.18.2 SigComp体系架构90

3.18.3对IMS中的SIP消息进行压缩91

3.19 CS与IMS服务的组合——组合服务91

3.19.1概述91

3.19.2能力信息交换92

3.19.3并行的CS和IMS服务93

3.20语音呼叫连续性94

3.20.1概述94

3.20.2语音呼叫连续性功能94

3.20.3语音呼叫连续性会话初始化和终止95

3.20.4语音呼叫连续性域转移过程97

3.20.5补充服务99

3.21 IMS中的安全服务99

3.21.1 IMS安全模型100

3.21.2认证100

3.21.3网络域安全103

3.21.4 SIP服务的IMS接入安全106

3.21.5基于HTTP服务的IMS接入安全109

3.22 IMS中的IPv4和IPv6的互连110

3.22.1概述110

3.22.2网络地址翻译111

3.22.3“只支持IPv6”与“双协议栈”之间的比较115

3.22.4互连场景116

3.22.5域内场景116

3.22.6域间场景116

3.22.7配置和引导117

3.22.8只有IPv4的接入网118

第2部分 IMS服务119

第4章 在线状态119

4.1在线状态服务的用户120

4.2增强的在线状态服务120

4.3在线状态的商业贡献121

4.4在线状态的概述121

4.5 IMS中的在线状态服务122

4.6发布在线状态123

4.7订阅在线状态124

4.8观察者信息126

4.9设置在线状态授权128

第5章 群组管理129

5.1群组管理对商业的贡献129

5.2群组管理的概述130

5.3 XML配置接入协议的概述130

5.4公共策略的概述131

5.4.1模型和规则结构131

5.4.2数据类型和许可处理132

5.5资源列表133

5.6资源列表的XCAP用法134

5.7开放移动联盟对群组管理的解决方案135

5.7.1特定服务的XML文档管理服务器137

5.7.2共享的XML文档管理服务器145

5.8多媒体电话和服务管理148

5.8.1通话阻截148

5.8.2通话转移148

5.8.3发端身份服务149

5.8.4终端身份服务149

5.8.5多媒体电话服务管理实例149

第6章 基于蜂窝网络的按键通话151

6.1 PoC体系架构152

6.1.1 PoC服务器153

6.1.2 PoC客户端154

6.2 PoC特性154

6.2.1 PoC通信154

6.2.2并发PoC会话155

6.2.3 PoC会话建立模式156

6.2.4呼入PoC会话处理158

6.2.5即时个人警示161

6.2.6群组公告161

6.2.7屏蔽特性162

6.2.8参与方信息163

6.3用户面163

6.3.1通话突发164

6.3.2通话突发的控制164

6.3.3质量反馈166

6.4 PoC服务设置167

第7章 消息服务169

7.1 IMS消息概述169

7.2立即消息169

7.3基于会话的消息170

7.4消息协同172

7.5开放移动联盟定义的即时消息175

7.5.1 OMA IM架构175

7.5.2 IM通信177

7.5.3聊天历史184

7.5.4消息延缓发送186

7.5.5 IM服务设置187

7.5.6 IM用户-平面189

7.5.7投递报告191

第8章 会议服务193

8.1 IMS会议服务架构和原理193

8.1.1 SIP焦点/会议AS/MRFC193

8.1.2会议混合器——MRFP193

8.1.3与会者194

8.1.4会议支持人、发言权控制以及会议策略控制194

8.1.5侧边栏194

8.2 IM会议服务流程194

8.2.1会议创建194

8.2.2加入一个会议197

8.2.3会议状态事件包199

8.2.4发言权控制201

第9章 多媒体电话203

9.1概述203

9.2多媒体电话通信203

9.2.1 SIP和IMS多媒体电话203

9.2.2 IMS通信服务识别和电话应用服务器204

9.3附加类服务204

9.3.1通信屏蔽205

9.3.2通话转移206

9.3.3通话保留207

9.3.4会议208

9.3.5消息等待209

9.3.6发端身份显示210

9.3.7发端身份限制212

9.3.8终端身份显示212

9.3.9终端身份限制213

9.3.10显式通信转接213

第3部分 详细过程216

第10章 详细过程的介绍216

10.1例子场景216

10.2基础协议217

第11章 IMS注册过程举例218

11.1概述218

11.2初始化参数和IMS管理对象220

11.3建立信令PDP上下文221

11.4 P-CSCF发现221

11.4.1概述221

11.4.2使用DHCPv6进行SIP服务器和DNS服务器配置221

11.4.3 DNS名称权威指针（NAPTR）解析222

11.4.4传输协议选择和DNS服务（SRV）解析223

11.4.5 DNS IPv6地址解析223

11.4.6相关标准224

11.5 SIP注册和注册路由问题224

11.5.1概述224

11.5.2构造REGISTER请求225

11.5.3从UE到P-CSCF227

11.5.4从P-CSCF到I-CSCF227

11.5.5从I-CSCF到S-CSCF228

11.5.6在S-CSCF处注册230

11.5.7 200（OK）响应232

11.5.8 Service-Route消息头233

11.5.9 Path消息头234

11.5.10向应用服务器的第三方注册234

11.5.11用户配置信息更新235

11.5.12相关标准236

11.6认证236

11.6.1概述236

11.6.2 HTTP摘要和3GPP AKA238

11.6.3初始REGISTER请求中的认证信息238

11.6.4 S-CSCF从HSS下载认证向量239

11.6.5 S-CSCF挑战UE240

11.6.6 UE对挑战的响应241

11.6.7完整性保护和成功认证241

11.6.8相关标准242

11.7接入安全性——IPsec SA242

11.7.1概述242

11.7.2初始注册过程中建立SA242

11.7.3重认证情况下对多组SA的处理244

11.7.4 SA的生命周期247

11.7.5端口设置和路由247

11.7.6相关标准250

11.8 SIP安全机制协议251

11.8.1建立SIP安全机制协议的必要性251

11.8.2概述251

11.8.3初始REGISTER请求中与SIP安全机制协议有关的消息头252

11.8.4 401（未授权）响应中的Security-Server消息头253

11.8.5第二个REGISTER消息中的SIP安全机制协议消息头253

11.8.6 SIP安全机制协议与重注册254

11.8.7相关标准256

11.9 IMS通信服务标识和其他被叫方能力256

11.9.1概述256

11.9.2特性标签：被叫方能力256

11.9.3 IMS通信服务标识和IMS应用参考标识257

11.9.4相关标准和链接258

11.10压缩协商259

11.10.1概述259

11.10.2指示是否愿意使用SigComp259

11.10.3注册过程中的comp=SigComp参数260

11.10.4其他请求中的comp=SigComp参数261

11.10.5相关标准261

11.11接入和位置信息261

11.11.1 P-Access-Network-Info261

11.11.2 P-Visited-Network-ID261

11.11.3相关标准262

11.12注册过程中与计费有关的信息262

11.13用户身份262

11.13.1概述262

11.13.2注册的公共和私有用户身份263

11.13.3从USIM派生出的身份264

11.13.4默认的公共用户身份/P-Associated-URI消息头264

11.13.5全球可路由用户代理URI的分配265

11.13.6 UE订阅注册状态信息266

11.13.7 P-CSCF订阅注册状态信息268

11.13.8注册状态信息的元素269

11.13.9 NOTIFY请求正文中的注册状态信息270

11.13.10注册状态信息的例子272

11.13.11多个终端和注册状态信息276

11.13.12相关标准277

11.14重注册和重认证277

11.14.1用户发起的重注册277

11.14.2网络发起的重认证278

11.14.3网络发起的重认证通知278

11.14.4相关标准279

11.15解除注册280

11.15.1概述280

11.15.2用户发起的注册解除281

11.15.3网络发起的注册解除284

11.15.4相关标准286

11.16 GPRS与IMS绑定认证286

11.16.1回退到GIBA的IMS注册示例286

11.16.2 GIBA情形288

第12章 IMS多媒体电话会话举例289

12.1概述289

12.2主叫和被叫身份标识290

12.2.1概述290

12.2.2 From和To消息头291

12.2.3主叫用户的身份标识：P-Preferred-Identity和P-Asserted-Identity291

12.2.4被叫用户身份标识293

12.2.5相关标准294

12.3路由294

12.3.1概述294

12.3.2会话、对话、事务和分支295

12.3.3 INVITE请求的路由297

12.3.4首个响应的路由302

12.3.5重传INVITE请求和100（尝试中）响应304

12.3.6同一对话中后续请求的路由304

12.3.7两个UE之间的独立事务305

12.3.8与AS之间的路由305

12.3.9 IMS通信服务标识308

12.3.10相关标准315

12.4压缩协商316

12.4.1概述316

12.4.2初始请求的压缩316

12.4.3响应的压缩317

12.4.4后续请求的压缩318

12.4.5相关标准318

12.5媒体的协商318

12.5.1概述318

12.5.2临时响应的可靠性319

12.5.3 IMS中的SDP提议/应答321

12.5.4相关标准327

12.6资源预留328

12.6.1概述328

12.6.2 183（会话进行中）响应329

12.6.3预置条件是否必须满足330

12.6.4预置条件331

12.6.5建立媒体资源和与PCC相关的操作335

12.6.6媒体策略336

12.6.7相关标准337

12.7会话建立期间与计费相关的过程337

12.7.1概述337

12.7.2为媒体会话进行ICID的跨运营商标识交换338

12.7.3 GCID和ICID间的关联338

12.7.4计费功能地址的发布340

12.7.5相关标准341

12.8会话的释放341

12.8.1用户发起的会话释放341

12.8.2 P-CSCF执行网络发起的会话释放342

12.8.3 S-CSCF执行网络发起的会话释放342

12.9 IMS会话建立过程的替代方案343

12.9.1概述343

12.9.2具有单向媒体流的会话并且在A侧有可用的资源344

12.9.3具有单向媒体流的会话并且需要在A侧和B侧进行资源预留347

12.9.4仅有B侧资源可用350

12.9.5网络发起的资源预留，仅在A侧有可用资源352

12.9.6网络在A侧发起的资源预留355

12.9.7 A、B两侧的可用资源358

12.9.8早期媒体传送和可靠的回铃音360

12.9.9通往非SIPIMS终端的会话361

12.9.10由非IMS终端发起的会话365

12.9.11相关标准366

12.10 GRUU的路由366

12.10.1 Theresa对笔记本电脑进行注册366

12.10.2为了将正在进行的呼叫传送给笔记本电脑而发起的REFER请求367

12.10.3向Theresa的笔记本电脑建立新的呼叫368

12.11 PSI的路由369

12.11.1情况1：从用户到PSI的路由369

12.11.2情况2：从PSI到用户的路由369

12.11.3情况3：从一个PSI到另一个PSI的路由370

12.12 GPRS简要介绍370

12.12.1概述370

12.12.2分组数据协议371

12.12.3 PDP上下文类型372

第13章 IMS语音呼叫连续性举例373

13.1概述373

13.2使用通信连续性配置参数来配置客户端375

13.3建立初始化通话以及通话锚定376

13.3.1 Tobias创建一个去往Theresa的CS通话376

13.3.2锚定决策并将CS通话路由至MGCF377

13.3.3在MGCF处将CS通话连往IMS378

13.3.4转发IMS通话到VCC AS（对PSI进行解析并直接路由）382

13.3.5在Tobias的域中锚定通话384

13.3.6将呼叫转发至Theresa所在域389

13.3.7在Theresa所在域锚定通话391

13.3.8将通话传递给Theresa395

13.3.9建立端到端的通话396

13.3.10锚定后的场景399

13.4域转移：从CS到IMS400

13.4.1 Tobias的电话触发VCC流程400

13.4.2路由至Tobias的VCC AS402

13.4.3 Tobias的VCC AS进行从CS到IMS的域转移403

13.4.4 CS到IMS域转移后的场景405

13.5 Theresa在通话中添加视频406

13.6域转移：从IMS到CS408

13.6.1 Theresa的话机开始VCC流程408

13.6.2从Theresa的话机到Theresa的VCC AS409

13.6.3执行从IMS到CS的域转移409

13.6.4 IMS到CS域转移后的场景410

13.7相关标准411

附录 中英文名词对照412

参考文献423