IMS注册过程举例

10.1概述

执行会话初始化协议(SIP）注册过程的目的是建立用户的当前IP地址与用户的公共用户标识(即统一用户标识，SIPURI）之间的对应关系。

Tobias呼叫Theresa的时候，他向Theresa的地址："sip:theresa@home2.hu”发出一个SIP INVITE请求，而并不需要知道她用的是哪个终端。这个INVITE消息被传送到Theresa位于home2.hu的注册服务器(registrar）。该注册服务器在Theresa的注册过程中已经知道了她当前的终端地址，这样它将地址sip:theresa@home2.hu转变成已注册的联系地址，是一个IP地址，然后将该请求传送到Theresa的终端上。

即使在非IMS情况下，Theresa也需要在SIP注册服务器处注册，以便她当前的终端地址可以被发现。IP多媒体子系统(IMS）在SIP注册过程中结合了更多的功能，这要求Tobias在呼叫姐姐之前也必须要进行注册。

在Tobias的IMS注册中，要进行如下过程(见图10-1）：

• 在Tobias的用户设备(UE）与GPRS网关支持节点(GGSN）(在GPRS的情况下）之间建立专用的信令分组数据协议(PDP）上下文(10.2节）。

• UE发现代理呼叫会话控制功能(P-CSCF）的地址，该实体在注册过程中用于SIP出站代理，在注册完成后服务于所有其他的SIP信令(10.3节）。

• UE向Tobias的归属网络发出REGISTER消息，来完成他的公共用户标识的SIP注册(10.5.2节）。

• 问询CSCF(I-CSCF）选择服务CSCF(S-CSCF）为已注册的用户提供服务(10.5.5节）。

•  S-CSCF从归属用户服务器(HSS）中下载用户的认证数据(10.6.4节）。

• UE和P-CSCF对安全机制达成一致(10.8节）。

• UE和网络(S-CSCF）之间相互认证(10.6节）。

• UE和P-CSCF之间建立IP安全(IPsec）联盟(10.7节）。

• UE和P-CSCF之间启动SIP压缩(10.9节）。

• UE学习到S-CSCF间的路由(10.5.8节）。

• S-CSCF学习到UE之间的路由(10.5.9节）。

图10-1初始IMS注册过程

• S-CSCF从HSS中下载用户的用户配置(10.5.6节）。

• S-CSCF注册该用户默认的公共用户标识(10.5.6节）。

• 基于用户配置，S-CSCF可以隐性地注册该用户的更多的公共用户标识(10.12节）。

• UE获知分配给Tobias的所有公共用户标识以及其当前的注册状态(10.12节）。

• P-CSCF得知分配给Tobias的所有公共用户标识以及其当前的注册状态(10.12节）。

由于要求进行所有这些基本操作，因此Tobias在完成注册之前，是无法向她的姐姐发出INVITE消息的。

10.2建立信令PDP上下文

在Tobias的UE启动IMS注册之前，它需要网络建立IP连接。在GPRS的情况下，这个IP连接可以是一个专用的信令PDP上下文，也可以是一个通用的PDP上下文。PDP上下文建立与使用的概念和过程在3.9节和第17章中介绍。

在本例中，假设Tobias的UE与芬兰的GGSN之间建立了一个专用的信令PDP上下文。在UE建立这个信令PDP上下文之后，就可以通过空中接口发送SIP信令了。

10.3 P-CSCF发现

P-CSCF是Tobias的UE向IMS发送的所有SIP消息的惟一入口。因此，在发送第一个SIP消息之前，UE必须知道P-CSCF的地址。由于本例中该地址不是事先配置好的，因此UE首先要发现该地址。

在GPRS中，UE可以在建立通用或者信令PDP上下文的过程中请求P-CSCF地址。GGSN在对PDP上下文激活请求的应答中返回P-CSCF的IPv6地址前缀。

此外，UE也可以选择使用DHCPv6(IPv6的动态主机配置协议）来发现P-CSCF。如果DHCP返回的P-CSCF地址是一个全合格域名(FQDN）而非一个IP地址，那么P-CSCF的地址可以通过域名系统(DNS）来解析，与其他SIP服务器一样。相关过程在第12章中介绍。

10.4传输协议

IMS没有对UE和P-CSCF之间的SIP传输协议作更多限制。在本例中，假设用户数据报协议(UDP）是缺省的传输协议。在Tobias的UE和P-CSCF之间的SIP消息将使用UDP来传输，只要这些消息不超过1300B。当超过这一限制时，就必须使用传输控制协议(TCP）。由于SIP允许SIP消息正文中包含很多内容(例如，在MESSAGE请求的正文中可以附加图片），因此在用户注册时很可能同时使用UDP和TCP。