浅析IMS注册流程

郭蕾蕾 曲立宁



浅析IMS注册流程

郭蕾蕾 曲立宁

中国联合网络通信有限公司临沂市分公司，山东 临沂 276000

对P-CSCF发现流程和IMS系统中用户的注册流程，作了分析和总结。

IMS；注册流程；多媒体运用

1 简介

IMS（IP Multimedia Subsystem）是3GPP在Release 5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统，并在Release 6与Release 7版本中得到了进一步完善。它的核心特点是采用SIP协议和与接入的无关性。IMS 是一个在PS域上面的多媒体控制/呼叫控制平台，支持会话类和非会话类多媒体业务，为未来的多媒体应用提供一个通用的业务使能平台，它是向All IP Network 业务提供体系演进的一步。

2 P-CSCF的发现流程介绍

注册过程使得 UE 可以使用 IMS 服务，在进行 IMS 注册之前，UE 必须知道 P-CSCF 的至少一个 IP 地址。UE 找到这些地址的机制就称为 P-CSCF 发现。3GPP对 P-CSCF 的发现过程定义了如下两种机制。

2.1 GPRS 专用的 P-CSCF 发现机制

UE 发送 PDP 上下文激活请求，请求信息中包含 P-CSCF 地址请求标记，通过 SGCN 和GGSN 响应得到 P-CSCF 的 IP 地址[1]。

2.2 动态主机配置协议（DHCP）域名系统（DNS）机制

UE 发送一个 DHCP 请求给 IP 连接网络（IP-CAN），该网络将 DHCP 请求转发给 DHCP服务器。UE 可以请求一个 SIP 服务器域名形式的 P-CSCF 列表，或者请求一个 SIP 服务器 IPv6地址形式的 P-CSCF 列表。当返回域名是 UE，需要执行 DNS 查询来找到 P-CSCF 的 IP 地址。DHCP DNS 机制是一个与接入无关的发现P-CSCF 的方式。P-CSCF 使 IMS系统中与用户第一个连接点。

3 IMS注册流程介绍

IMS 注册包括两个阶段：第一个阶段是网络如何向 UE 进行挑战（Challenge）；第二个阶段是 UE 如何对网络的挑战进行响应并完成注册过程[2]。

网络向 UE 挑战过程如图 1 所示。在第一阶段，IMS 网络向 UE 发出挑战，UE 将对网络的挑战进行响应并完成注册过程[3]，过程如图 2 所示。

图1 网络向UE挑战过程

图2 UE响应网络挑战

（1）UE 发送一个 SIP REGISTER 注册请求给已发现的 P-CSCF，在这个请求消息中包含要注册的身份和归属域名称（I-CSCF 的地址）。

（2）根据用户的归属域名，P-CSCF 确定是由拜访域网络的 UE 发来的注册请求后，向DNS 发起归属域的 I-CSCF 地址的 DNS 查询。

（3）根据 DNS 的查询结果，P-CSCF 将REGISTER 消息发送给 I-CSCF。

（4）CSCF 将会联系归属用户服务器（HSS），HSS 返回需要的 S-CSCF 的能力，I-CSCF 根据 HSS 返回的结果选择一个合适的S-CSCF。

（5）在 S-CSCF 选定之后，I-CSCF 将REGISTER 请求转发给选定的 S-CSCF。

（6）S-CSCF 会发现这个用户没有被授权，会向 HSS 索取认证数据。

（7）S-CSCF 同时通过一个 401 未授权响应来挑战该用户。

（8）UE 对挑战进行响应，发送另外一个REGISTER 请求给 P-CSCF。

（9）P-CSCF 再次找到 I-CSCF。

（10）并且 I-SCCF 也将依次找到 S-CSCF。

（11）S-CSCF 将检查这个响应；如果响应正确，则 S-CSCF 将从 HSS 下载用户配置。

（12）同时 S-CSCF 通过一个“200 OK”的响应来接受注册。

一旦 UE 成功被授权，UE 就能够发起或者接收会话，同时在注册过程中，UE 和 P-CSCF会知道网络中哪个S-CSCF将要为UE提供服务。

在这个流程中我们可以发现：（1）S-CSCF 在 IMS 核心网中处于核心控制地位，负责 UE 的注册功能；（2）CSCF 提供本域用户服务节点的分配功能。

4 结束语

IMS网络已经逐步商用，由于 IMS 网络相对于NGN网络有着非常多的优势，目前中国各大运营商均已运用 IMS技术组网。相信在不久的将来，IMS 将在各大运营商网络中发挥更大的作用。

[1]林朝辉，刘清亮.IMS网络规划流程及方法的探讨[J].邮电设计技术，2011（3）：11-15.

[2]张智江，朱士钧，等.基于IMS融合、开放的下一代网络[M].北京：人民邮电出版社，2007.

[3]中兴通信固网软交换处理能力说明[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，汉族，山东临沂人，硕士研究生学历，研究方向为人工智能与信息处理。