IMS对SIP协议要求及应用.docx

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1、1IMS对SlP悔议的要求及应用摘要IP多媒体核心子系统(IMS)近年来H益成为比较受认同的固定网络和移动网络融合的志向方案，而会话发起协议(SlP)是IMS的基本限制协议，它自身的特点使得它在固网和移动网络向下一代网络(NGN)迈进的过程中发挥日益突出的重要作用。文章就SIP在IMS中的基本应用、扩展应用做了详细的分析，并通过IMS中SIP信令典型诋程闲述1SlP在IMS中的应用。关催词【P多双体核心子系统会话发起协议下一代网法通侑合作伙伴项H第W代移动通恺合作伙伴项目1, IMS和SIP协议简洁介绍IP匕夏体核心f系统(IMS)是通伯合作伙伴项H-第：.代移动通信合作伙伴项Il(3GPP)

2、提出的支持IP多媒体业务的系统，它的显著特点是采纳J公话发起协仪(SIP),通佶及接入方式无关，可以供应多种媒体业务，限制功能及承栽实力分别、呼叫及会话分别、应用及服务分别、业务及网络分别、移动网及互联网业务融合。IMS顺应了通信网络融合发展的电势。SlP是基于因特网两个最胜利的限务Web和E-mailiS行设计的，借鉴了Intemet的标准和协议设诃思想，坚持简洁、开放和可扩展、可重用性的原则,为组建多媒体通俏网络、供应多媒体业务供应了种Ur以将简洁的应用结合到困难的服务中去的方法.SlP通过一种便捷的方式来建立和限制各种类型的点到点媒俵会话。和Internet协议类似,它采纳的是一种模块化

3、结构恳求/应答模式,基干文本方式,因此运用特别简洁岐捷,升级、扩屣便利.SlP由SIP基本协议和一系列针对移动业务的SIP扩展组成.SIP基本协议由因特网工程任务组(IETF)恳求说明文档(RFC)3261定义.SIP扩展则由一系列RFC文档组成,主要包括RFC3455.RFC3311.RFC3262、RFC3325等20多个文档.2, IMS中的SIP协议由于SIP的敏捷性,使得3GPPR5中采纳了SlP作为会话限制协议来设计IMS3GPP没有定义一个新的SIP协议，而只是以某种方式运用IETF定义的SIP因此，在公用移动网中的诸如低带宽、漫游、平安需求、服务质量(QoS)和计费管制等特定需

4、求，对SlP也都会有特定要求。SlP模型中，为建立起一个会话，用户代理客户端向用户代理服务起发起恳求.恳求通过代理服务器在网络中路由.此外，注册服务，因为要供应用户代理的位置信息,因而沏要将SIP地址映射成IP地址.3GPP的IMS体系结构选择了这个模里.在IMS中的用户代理为用户设备(UE),IMS中的代理服务器和注册服务器即为呼叫公话限制功能(CSCF)的网络实体.有3种类型的CSCF：1)服务CSCF(S-CSCF),作为注册服务器并且C活塞户用户数据的应用业务限制:2)代理CSCF(P-CSCF).是UE在IMS网络中的第一个接触点：SlP信令消息在P-CSCF和UE之间传送：3)查询

5、CSCF(I-CSCF)对于外部网络是第一个接触点，特殊是对于外部的IMS网络,在IMS中SIP须要解决的问题包括：1)有效地运用无线接口无线接口是稀有资源。正因如此，在移动终端和网络间的信令消息的交换必需蚣小化.全部发展的机制必需使无端接1.l的利用此有效.分负2)终端支持的最小化因为终端应当是比较小的设备，有内存需求，有能砧消耗和处理实力等，所以应当被爆小化。3)漫游和非漫游全部的需求都会遇到漫游及非漫游怡膨，两种情形下的信令过程是不会有重大变更的.4)终端移动性管理由于终端移动性由接入网络来管理,因此,在SlP中不须要支持终祎移动性管理。5)IPv63GPPIMS是为运用IP版本6单独设

6、计.因此,全部的擀议都必需支持IP版本6.6)SIP出境代理服务器SIP出境代理服务器是用来支持漫游和非漫游情形的“SIP出境代理服务岩既可以定位在归属网络中，也可以定位在探望地网络中.必能有一个全面的机制使得移动设备(UA)学习到SIP出境代理服务器的地址.7)登记个归属网络必需保持个或者多个SIP登记服务器。SIP登记服务器鉴别用户，登记可以定位用户的IP地址，一旦终端用户被激活，UA将读取它的配置数据，这个数据可以被存储到SlM卡中或者存储到任何其他形式的存例设名中。配设数据包含了-个归属网络的识别，设备从也属网络域名中找到SIP置记地址。终端通过SIP出境代理服务器发送胃记。为r支持登

7、记搜寻，归属网络必福包含一个或者多个SIPfiK务器，这些就是归属网络的边缘代理服务者，它们的使命就是作为连接归属网络的第一个点来服务，并且在定位限务器的帮助下确定给某个特定用户安排哪个SIP徵记服务器。不管UA是否漫游，登记程序都是相同的.a)登记是必需的.用户在接收到任何会话邀请前必需登记到IMS.此外,用户在起先公话前也要登汜“为了向会话和服务发送被认为标准的SIP恳求,归属网络中的SlP服务代理须要知道何时和哪个终端用户是合法的。用户可以被早点鉴别,这样鉴别就不公导致快速拨号延迟。用户被安排到一个指定的服务代理，服务代理下载服务轮廓来触发服务。因此，3GPP托付UA在起先会话之前登记.

8、b）有效登记.由于稀有的无统接口资源，每个登记必须要有效，这样才能确保UA对于归姐网络和探望地网络都是可达的.8）撤消用户注册必需有一个程序运用户从网络中撤消注册。这个程序可以被运用,如当用户使终端不活动，一个带有中止时间为O的REGISTER将满意此需求。分贝9）用户的识别a）私有用户识别。为了运用3GPPIMS,用户将被安排到一个私有用户身份，归依网络安排私有用户身份，这个身份用来确定用户在一个网络中的唯一性。举例来说，一个私有用户身份被用来鉴定、授权、管理（即AAA）.私有用户身份没有用来支配SIP消息的路由，私行身份的形式表现为个网络接入标识符（NAI）,在RFC2486中有定义.b）

9、注册用的私有用户ID.UA必需在注册的时候发放私有用户身份给SIP出站代理服务器和登记员.私有用户身份作为在移动用户登记期间的基本证明.公共用户身份为了运用3GPPIMS一个用户被安排到一个或多个公共用户身份，当用户恳求及其他用户曲信时，用户将运用公共用户身份“一个用户可以有不同的外形，每一个都包含了不同的公共用户身份.公共用户身份的格式采纳的SIP统一资源标识（URI）.IO）SlP的路由a）SIP出境代理服务器,3GPP体系结构包括个SIP出境代理服务器，它般被配置在探里地网络中,这个出境代理服务器供应了诸如SIP消息压缩和平安功能的本地限务，此外，出境服芬器可以及媒体预约机制相协作来给媒

10、体预约供应鉴定授权支持，金部发起会话建立企图的移动终端必需经过出境代理服务器，这样由出境代理服务器供应的服务才可以被发送到移动终苑中去，b)归属网络中的SIP服务代理限务器，归属网络中的服务代理服务器允许触发定制的用户服务，一般这样的服务是在一个应用服务器执行的,全部的发起会话建立企图的移动终湘必需经过归属网络中的服务代理版务器，这样，代理服务器可以适当地触发安排给用户的SIP服务这意味着须要某种源跖由机制来确保经过这叫代理服务器的正确性，探里地网络可以应用特定的服务和策略来引入会话。因此,探望地网络可以包含一个SIP入境代理服务器来终结会话。一般地，SIP入境代理服务器和SIP出境代理服务器

11、是同一个SlP代理服务器。II)SIP相关的QoS须要a)QoS信令及SlP的独立性QoS信令和资源安排方案的选择必衙独立于选界的会话限制协议，这是考虑到QoS限制和SIP的发展。b)SIP和QoS资源安排的你调i)Alerting之前的安排.在建立一个SlP会话时，对一个应用来说，息求传送建立所相的资海必需在目的用户被通知以前被胜利安排。然而也应当靖急到，对于一个终端中的SIP应用,在无线资源建立前通知用户也是可能的。ii)H的用户加入到载体协商中,建立一个SIP会话时，对一个终结性的应用来说，允许H的用户加入进来确定哪个载体将被建立.然而，没有用户干涉而建立SIP会话也必需是可能的.川)胜

12、利地确立收体,必需包括任何必褥的端到那的QoS信令、协商和资源安拷的完成。C)预防IK务的偷窃，典型的，假如用户安排到QoS资源，必能有个允许限制机制来预防用户超越J网络中协商的限制。网络必需防止未授权的用户来运用没有授权的资源。d）无畿资源授权,由于无然资源是特别昂贵的，所以网络必需可以用种方式来管理它们。网络必需可以识别潴在运用这些资源并H.批准他们的运用。例如，假如网络不监售供资源的运用的话，一个UA终端可以执行一个不受限制和不受限制的资源预约程序.e）预防恶意运用.3GPPIMS必需预防移动设备恶意运用网络.例如，一个恶意的UA将不能听从涉及到ReCOrd-RoUte头域的程序.当发送

13、了一个并发的恳求时，UA可以旁路代理服务揖,这个代理服务8在初始化处理期间插入一Record-Route头”f）预防拒绝服务o一个代理服务器接收到拒绝版务的攻击的风险必需被最小化.例如，一个恶意的UA可以学习到一个SIP代理服务器的IP地址和端口号（例如，在Record-Route头的值）并且建立一个针对这个代理服务器的攻击。分页3、IMS中的SIP扩展3.1 SlP压缩会话建立时间可能由于通过个受限带宽信道传送SIP消息所需的时间而被延长，因此，必需有一个机制，通过压缩UA和SIP出境代理服务器之间和SlP出境代理服务器和UA之间的SlP消息来有效地通过无线接口传送SIP信令包。对IP和侬送

14、这些SIP消息的侬输层l议头也必需进行压缩。1）SIP恳求和发给P-CSCF的响应的压缩和解压SlP消总的压缩是一个执行的选项。然而压缩是被剧致举荐的.由F压缩支持是强制性的，所以UE可以发送甚至是第一个就被压缩的消息。信令压缩（SigCOmP）供应了-我机制来让UE知道状态State是否己在P-CSCF中被创建.，对于SIP恳求和从P-CSCF接收到的响应消息，UE也必需对它们进行解压操作,线如UE探测到在P-CSCF的解压失败，修史机制将被执行，同时，还可以变更匏法。SIP在P-CSCF的压缩过程所进而为压缩规则及UE相同。注册期间交换字节码将会预防会话建立时不必要的延迟，SIP恳求和发给

15、UE的响应也须要压缩，同样从UE接收到的响应也须要解压，它们遵循和上述P-CSCF相同的规则进行.2)压缩运算独立所选择的解决方法必需可以允许能在不能压缩的运算法则上实行.3)SIP压缩的可犷展性所选择的解决结果必需有可扩展性,当它们Uf利用时,以反向兼容的方式来推动新的和改良的压缩运算的合并.4)SIP压缩对网络的报小影响特定的应用压缩对现存的3GPP接入网络的影晌要最小化.另一方面，压缩机制必需独立于接入，比如压缩必需定义在UA和出境SIP代理服务揖.5)SIP压缩的可选性让SIP佶令ER缩的运用具有可选性是必需的。为了便利移动终端在运用压缩的网络中的漫游，移动终端必需始终支持SlP佶令压

16、缩，假如压缩不被支持，通信可以不用压缩而接著，这依靠及探望.地网络的局方策略。6)压缩的牢维性乐缩机制应当是牢靠的，井口能般自动修复在解压过程中产生的错误。分页)3.2 SlP私有头1)关联URl(P-ASSOCiated-URI)：传送移动终端注册地处的全部关联URl它运用在对REGISTER恳求的200OK响应中.2)被叫方标识符(P-CaHed-Party-ID)：传送被叫身份标识，当一个移动终端须要注册多个URIBt,通过P-CaIIed-Party-ID可以识别真实的械叫URI3)探望网络标识符(P-ViSited-NetWOrk-ID)：传送全局惟一的探生网络的标识妈”通常.一个P-CSCF管辖的范围须要一个网络标识,网络标识码