IMS：移动领域的IP多媒体概念和服务PDF电子书下载

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6 2

1.2.2 3GPP版本99（3GPP R99） 2

1.2.4 3GPP版本5和版本6 3

1.2.3 3GPP版本4 3

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CSCF 12

2.2.4　服务CSCF 13

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-CSCF 45

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 1 68

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-CSCF 80

5.5.4　从P-CSCF到I-CSCF 80

5.5.5　从I-CSCF到S-CSCF 81

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 AKA 87

5.6.3　初始REGISTER请求中的认证信息 87

5.6.4 S-CSCF挑战UE 88

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 SA 90

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SigComp 104

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-Info 105

5.10.2　P-Visited-Network-ID 106

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-Identity 127

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　SIP 177

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 URI 182

8.6 tel URI 182

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URI 193

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SIP 195

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 SDP 204

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　RTP 210

11.1　RTP的实时数据传递 210

11.1.2　什么是抖动？ 211

11.2　RTCP 211

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 RR 214

第12章　DNS 214

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　GPRS 218

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 TLS 221

14.3 TLS握手协议 222

14.4 总结 223

第15章 Diameter 224

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 MEGACO 234

16.1　介绍 234

16.2　连接模型 234

16.3　协议操作 234

第17章　COPS 236

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PIB 239

第18章 IPsec 240

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　DHCPv6 246

20.1 DHCP选项 246

20.2　SIP服务器的DHCP选项 247

第21章　XCAP 248

第22章　CPCP 249

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