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99 7
1.4.2 3GPP版本4 7
1.4.3 3GPP版本5和版本6 8
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IMS 9
1.4.6深入了解3GPP版本8 10
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-CSCF 51
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/MRFC 193
8.1.2会议混合器——MRFP 193
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-CSCF 227
11.5.4从P-CSCF到I-CSCF 227
11.5.5从I-CSCF到S-CSCF 228
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 AKA 238
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UE 240
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 SA 242
11.7.1概述 242
11.7.2初始注册过程中建立SA 242
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SigComp 259
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-Info 261
11.11.2 P-Visited-Network-ID 261
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-Identity 291
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MGCF 377
13.3.3在MGCF处将CS通话连往IMS 378
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Theresa 395
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IMS 400
13.4.1 Tobias的电话触发VCC流程 400
13.4.2路由至Tobias的VCC AS 402
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CS 408
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 AS 409
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