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目录1

中文版序1

译者序1

前言1

第1部分　体系架构1

第1章 简介1

1.1 为何开发IP多媒体子系统1

1.2　它从何而来？2

1.2.1　从GSM到3GPP版本62

1.2.2 3GPP版本99（3GPP R99）2

1.2.4 3GPP版本5和版本63

1.2.3 3GPP版本43

1.3 其他有关的标准化团体4

1.3.1 因特网工程任务组4

1.3.2 开放移动联盟5

1.3.3　第三代伙伴计划2（3GPP2）5

第2章 IP多媒体子系统体系6

2.1　体系上的要求6

2.1.1 IP连接6

2.1.2　接入无关性7

2.1.3　IP多媒体服务的服务质量保证7

2.1.4　为确保正确使用媒体资源的IP策略控制7

2.1.6　计费的安排8

2.1.7　对漫游的支持8

2.1.5　通信的安全性8

2.1.8　与其他网络的配合9

2.1.9　服务控制模型9

2.1.10　服务开发10

2.1.11　分层设计10

2.2　IMS相关实体和功能的描述11

2.2.1　代理呼叫会话控制功能（P-CSCF）11

2.2.2　策略决策功能12

2.2.3 问询CSCF12

2.2.4　服务CSCF13

2.2.5　归属用户服务器13

2.2.8　多媒体资源功能处理器14

2.2.9　应用服务器14

2.2.7　多媒体资源功能控制器14

2.2.6　订购关系定位功能14

2.2.10　出口网关控制功能16

2.2.11　媒体网关控制功能16

2.2.12　IP多媒体子系统一媒体网关功能16

2.2.13　信令网关16

2.2.14　安全网关17

2.2.15　计费实体17

2.2.16　GPRS实体17

2.3　IMS参考点17

2.3.1 Gm参考点18

2.3.2 Mw参考点18

2.3.4 Cx参考点19

2.3.3 IMS服务控制参考点19

2.3.5 Dx参考点23

2.3.6 Sh参考点23

2.3.7 Si参考点25

2.3.8 Dh参考点25

2.3.9 Mm参考点26

2.3.10 Mg参考点26

2.3.11 Mi参考点26

2.3.12 Mi参考点26

2.3.13 Mk参考点26

2.3.14 Ut参考点26

2.3.15 Mr参考点26

2.3.18 Gq参考点27

2.3.16 Mp参考点27

2.3.17 Go参考点27

第3章 IMS概念29

3.1 概述29

3.2 注册29

3.3　会话的发起30

3.4　标识32

3.4.1　对用户的标识32

3.4.2　服务的标识（公共服务身份）35

3.4.3 网络实体的标识35

3.5　身份模块35

3.5.1 IP多媒体服务身份模块35

3.6.1 IMS安全模型36

3.5.2 通用用户身份模块36

3.6 IMS中的安全服务36

3.6.2　认证与密钥协商37

3.6.3　网络域安全38

3.6.4　基SIP的服务的IMS接入安全40

3.6.5　基于HTTP服务的IMS接入安全43

3.7 IMS入口点的发现44

3.8 S-CSCF的指定44

3.8.1　注册期间的S-CSCF指定45

3.8.2　为未注册用户指定S-CSCF45

3.8.3 出现错误情况下的S-CSCF指定45

3.8.5 S-CSCF指定的保留46

3.9　承载业务流的控制机制46

3.8.4 S-CSCF指定的解除46

3.9.1 SBLP功能47

3.10　计费57

3.10.1　计费体系57

3.10.2　计费信息关联61

3.10.3 计费信息分配62

3.11　用户配置63

3.11.1　服务配置64

3.12　服务提供（provision）65

3.12.1 介绍65

3.12.2　过滤规则的创建65

3.12.3 AS的选择67

6.8.2　为一个媒体会话交换ICID 168

3.12.4 AS行为68

3.13 传统电路交换用户与IMS用户之间的连接68

3.13.1 由IMS向CS核心网用户发起的会话69

3.14 一次注册多个用户标识符的机制70

3.13.2 由CS向IMS用户发起的会话70

3.15 在多个终端间共享单个用户身份71

3.16 SIP压缩72

第2部分 详细过程73

第4章 简介73

4.1 例子场景73

4.2　基础协议74

第5章 IMS注册过程举例75

5.1 概述75

5.4 传输协议77

5.5.1 概述77

5.5 SIP注册和注册路由问题77

5.3 P-CSCF发现77

5.2　建立信令PDP上下文77

5.5.2　构造REGISTER请求79

5.5.3　从UE到P-CSCF80

5.5.4　从P-CSCF到I-CSCF80

5.5.5　从I-CSCF到S-CSCF81

5.5.6　在S-CSCF处注册82

5.5.7 200（OK）响应82

5.5.8 Service-Route消息头83

5.5.9 Path消息头83

5.5.10　向应用服务器的第三方注册84

5.6　认证85

5.5.11　相关标准85

5.6.1 概述85

5.6.2 HTTP摘要和3GPP AKA87

5.6.3　初始REGISTER请求中的认证信息87

5.6.4 S-CSCF挑战UE88

5.6.5 UE对挑战的响应88

5.6.6　完整性保护和成功认证89

5.6.7　相关标准89

5.7　接入的安全—IPsec SA90

5.7.1 概述90

5.7.2　首次注册时SA的建立90

5.7.3　重认证情况下对多组SA的处理92

5.7.4 SA的生命周期94

5.7.5　端口设置和路由95

5.7.6 相关标准98

5.8 SIP安全机制协定98

5.8.1 为何需要SIP安全机制协定98

5.8.2　概述98

5.8.3　初始REGISTER请求中与SIP安全机制协定有关的消息头99

5.8.4 401（未授权）响应中的Security-Server消息头100

5.8.5 第二个REGISTER消息中的SIP安全机制协定消息头100

5.8.6 SIP安全机制协定与重注册101

5.9.1 概述103

5.9　压缩协商103

5.8.7　相关标准103

5.9.2　指示是否愿意使用SigComp104

5.9.3　注册过程中comp＝SigComp参数104

5.9.4　其他请求中comp＝SigComp参数105

5.9.5　相关标准105

5.10　接入和位置信息105

5.10.1 P-Access-Network-Info105

5.10.2　P-Visited-Network-ID106

5.10.3　相关标准106

5.11　注册过程中与计费有关的信息106

5.12　用户身份107

5.12.1 概述107

5.12.2　注册的公共和私有用户身份108

5.12.3　从ISIM中得到的身份108

5.12.5 UE对注册状态信息的订阅109

5.12.4　缺省的公共用户身份／P-Associated-URI消息头109

5.12.6 P-CSCF对注册状态信息的订阅111

5.12.7 注册状态信息的元素112

5.12.8 NOTIFY请求正文中的注册状态信息113

5.12.9 注册状态信息的例子114

5.12.10　多个终端和注册状态信息116

5.12.11　相关标准117

5.13　重注册和重认证117

5.13.1　用户发起的重注册117

5.13.3 网络发起的重认证通知118

5.13.2 网络发起的重认证118

5.14　解除注册119

5.14.1　概述119

5.13.4　相关标准119

5.14.2　用户发起的注册解除121

5.14.3 网络发起的注册解除123

5.14.4　相关标准124

第6章 IMS会话举例125

6.1 概述125

6.2　主叫和被叫的身份126

6.2.1 概述126

6.2.2　From和To消息头127

6.2.3 主叫用户的身份识别：P-Preferred-Identity和P-Asserted-Identity127

6.2.4　被叫用户的身份识别129

6.3　路由130

6.3.1 概述130

6.2.5　相关标准130

6.3.2　会话、对话、事务和分支131

6.3.3　INVITE请求的路由133

6.3.4　首个响应的路由137

6.3.5　INVITE请求的重传和100（尝试中）响应139

6.3.6 同一对话中后续请求的路由139

6.3.7　两个UE之间的独立事务141

6.3.8　与AS之间的路由141

6.4.1 概述144

6.4.2　初始请求的压缩144

6.3.9　相关标准144

6.4　对压缩的协商144

6.4.3 响应的压缩145

6.4.4　后续请求的压缩146

6.4.5 相关标准146

6.5　媒体的协商147

6.5.1　概述147

6.5.2　临时响应的可靠性148

6.5.3　IMS中的SDP提供／应答149

6.5.4　相关标准154

6.6　资源预留155

6.6.1　概述155

6.6.2　183（会话进行中）响应155

6.6.3　前提是否必须满足？155

6.6.4　前提158

6.7　对媒体的控制162

6.7.1　概述162

6.6.5　相关标准162

6.7.2　媒体授权164

6.7.3　媒体行的聚合（Grouping）164

6.7.4　单预留流164

6.7.5　分别的流165

6.7.6　媒体修正（policing）167

6.7.7　相关标准167

6.8　会话的计费相关信息168

6.8.1　概述168

6.8.3　GCID和ICID间的关联169

6.8.5　相关标准171

6.8.4　计费功能地址的分配171

6.9　会话的释放172

6.9.1　用户发起的会话释放172

6.9.2　P-CSCF执行网络发起的会话释放173

6.9.3 S-CSCF执行网络发起的会话释放173

第7章 PSI的路由175

7.1 情况1：从用户到PSI的路由175

7.2 情况2：从PSI到用户的路由175

7.3 情况3：从一个PSI到另一个PSI的路由176

8.1 背景177

8.2　设计原则177

第8章　SIP177

第3部分 协议177

8.3　SIP体系结构178

8.4　消息格式179

8.4.1　请求180

8.4.2　响应180

8.4.3　消息头字段181

8.4.4　消息正文181

8.5 SIP URI182

8.6 tel URI182

8.7.4　事务用户层183

8.7.3　事务层183

8.7.2　传输层183

8.7.1　语法和编码层183

8.7 SIP结构183

8.8　注册185

8.9　对话185

8.10　会话187

8.11 安全188

8.11.1　威胁模型188

8.11.2　安全框架188

8.11.3　机制和协议189

8.12　路由请求和响应191

8.12.1　服务器发现（discovery）191

8.12.3　代理行为192

8.12.2　宽松路由的概念192

8.12.4　填写请求URI193

8.12.5　发送请求和接收响应193

812.6　接收请求和发送响应194

8.13 SIP扩展194

8.13.1　事件通知框架194

8.13.2　状态的发布（PUBLISH方法）195

8.13.3 即时消息SIP195

8.13.4　临时响应的可靠性195

8.1 3.5 UPDATE方法196

8.13.6　资源管理与SIP的结合：“前提”的概念197

8.13.7 SIP REFER方法198

8.13.8 “message/sipfrag”MIME类型198

8.13.10　用于可信网络中判定身份的SIP私有扩展199

8.13.9　用于注册非相邻联系的SIP扩展头（Path消息头）199

8.13.11 SIP的安全机制协定200

8.13.12　用于媒体授权的SIP私有扩展201

8.13.13　注册过程中用于服务路由发现的SIP消息头扩展202

8.13.14　用于3GPP的SIP私有消息头扩展202

8.13.15 SIP压缩202

第9章 SDP204

9.1 SDP消息内容204

9.1.1　会话描述204

9.I.2　时间描述204

9.3.1　协议版本行205

9.3　一些SDP行介绍205

9.2 SDP消息格式205

9.1.3　媒体描述205

9.3.2　连接信息行206

9.3.3　媒体行206

9.3.4　属性行206

9.3.5　rtpmap属性207

第10章　SDP的提供／应答模型208

10.1　提供208

10.2　应答208

10.3　提供／应答处理208

10.3.1　修改会话描述209

10.3.2　媒体流的保持209

11.1.1 RTP的固定报头字段210

第11章　RTP210

11.1　RTP的实时数据传递210

11.1.2　什么是抖动？211

11.2　RTCP211

11.2.1 RTCP分组类型211

11.2.2　RTCP报告传送间隔211

11.3　RTP配置和净荷格式规范211

11.3.1　配置规范212

11.3.2　净荷格式规范212

11.4　音频和视频的RTP配置和净荷格式规范（RTP/AVP）212

12.1　DNS资源记录214

12.2 名称权威指针（NAPTR）DNS RR214

第12章　DNS214

12.3　ENUM-E.164到URI动态授权发现系统（DDDS）应用215

12.4　服务记录（SRV）217

第13章　GPRS218

13.1 概述218

13.2　分组数据协议（PDP）218

13.2.1　主PDP上下文激活218

13.2.2　次PDP上下文激活218

13.2.3 PDP上下文变更218

13.2.4 PDP上下文去激活219

13.3 接入点219

13.4 PDP上下文类型219

14.2 TLS记录协议221

14.1 介绍221

第14章 TLS221

14.3 TLS握手协议222

14.4 总结223

第15章 Diameter224

15.1 介绍224

15.2 协议的构成224

15.3 消息处理225

15.4 Diameter客户端和服务器226

15.5 Diameter代理226

15.6 消息结构226

15.7 错误处理228

15.8 Diameter服务228

15.9 3GPP中的特殊Diameter应用229

15.8.1 认证与授权229

15.8.2 计费229

15.10 Diameter SIP应用230

15.11 Diameter信用控制应用232

15.12 总结233

第16章 MEGACO234

16.1　介绍234

16.2　连接模型234

16.3　协议操作234

第17章　COPS236

17.1　介绍236

17.2　消息结构237

17.3　COPS的策略提供功能（COPS-PR）238

17.5　总结239

17.4　Go接口的PIB239

第18章 IPsec240

18.1 介绍240

18.2　安全联盟240

18.3 因特网安全联盟和密钥管理协议（ISAKMP）241

18.4　因特网密钥交换（IKE）241

18.5　封装安全净荷（ESP）241

18.6　总结243

第19章　信令压缩244

19.1　SigComp体系244

19.3.2　压缩SIP消息245

19.3.3　对压缩的SIP消息进行解压缩245

19.3　在IMS中压缩SIP消息245

19.3.1　SIP压缩的初始化245

19.2　容器（compartment）245

第20章　DHCPv6246

20.1 DHCP选项246

20.2　SIP服务器的DHCP选项247

第21章　XCAP248

第22章　CPCP249

第4部分　服务250

第23章　在线状态250

23.1 SIP如何用于在线状态250

23.2　IMS中的在线状态服务体系251

23.5　设置在线状态授权252

23.3 资源（在线状态实体）列表252

23.4 资源（在线状态实体）列表的XCAP用法252

23.6　公布在线状态253

23.7　观察者信息事件模版包253

23.8　在线状态服务操作的信令流程举例253

23.8.1　成功的在线状态订阅253

23.8.2　成功的在线状态信息发布253

23.8.3 订阅资源列表254

23.8.4　订阅观察者信息255

24.2 IMS消息体系256

24.3 立即消息256

24.1 IMS消息概述256

第24章　消息服务256

24.4　基于会话的消息257

24.5　延迟传递的消息258

第25章　会议服务259

25.1　会议体系259

25.2　会议状态的SIP事件包260

25.3　会议服务操作的信令流举例260

25.3.1 通过会议工厂URI来创建一个会议260

25.3.2　使用REFER请求将一个用户指向会议261

25.3.3　订阅会议状态261

25.3.4　使用CPCP创建会议262

附录263

参考文献271