SIP协议在3G网络中的应用

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三、用户SIP注册

用户在发起一次会话之前必须先完成SIP服务注册。UE(UserEquipment)将告诉HSS它现在的位置，HSS更新相应用户的信息;注册前要进行验证，HSS根据用户信息和操作限制检查该用户是否可以注册;在服务注册中，本地域还要为UE选择一个S-CSCF，并把用户信息发往S-CSCF。这个过程是在应用层完成的，所以注册前要建立信令链路。因此，首先要建立UE到SGSN和SGSN到GGSN的链路。这条链路建立以后，用户就可以注册了。

如图3，描述了一个用户在3G网络中注册的全部过程。注册之后，系统会给用户分配一个S-CSCF，由这个S-CSCF来负责向用户提供服务。首先，用户从UE发送一个注册请求给所在地P-CSCF。P-CSCF是UE和网络之间的联系点。P-CSCF向用户归属地I-CSCF转发该注册请求。归属地I- CSCF向HSS咨询，I-CSCF根据从HSS得来的有关该用户的信息给用户选择一个S-CSCF。因此，原来的注册请求就可以交由这个S-CSCF处理。一旦收到请求，S-CSCF就从HSS下载用户的信息，该信息告诉S-CSCF用户预定了哪些服务。最终，它发出一个约定的应答信号。

图3 用户注册的信令流

四、在漫游用户间的会话

一旦UE注册到一个S-CSCF，语音和多媒体呼叫就可以建立了。两用户之间建立链路的过程实际上就是穿越各个CSCF的过程。总的来说是按照"主叫用户 ◇主叫所在地P-CSCF◇主叫归属地S-CSCF◇被叫归属地S-CSCF ◇被叫所在地P-CSCF ◇被叫用户"的路线。

用户访问地的SIPCSCF服务器是不会处理用户业务的，它只起到了接入网络、转发信息的作用，给用户提供业务服务以及用户接入其他网络(例如PSTN)都要依靠归属地的S-CSCF。用户进入网络时首先到访问地的P-CSCF登记，告诉P-CSCF自己的归属地在哪里，就犹如外地人口到来先到访问地公安局登记领取暂住证，并登记自己是谁，户口所在地等信息。接着通过访问地P-CSCF告诉归属地的S-CSCF自己的位置并更新HSS中的位置信息。当用户发出会话请求时，访问地P-CSCF将请求发往用户归属地交由S-CSCF处理，同样的，当有发往用户的会话请求时，请求先到达归属地，归属地找到用户的位置后再通过用户访问地P-CSCF与用户取得联系，建立链路。

如图4所示是最普通的两个漫游用户的会话建立过程。一个完整的IMS呼叫分为会话邀请、资源预留、会话提供、会话连接、会话终止五个阶段。

图4 两个漫游用户会话的SIP信令交换

呼叫的过程如下：

(1)会话邀请

A向P-CSCF发送一个INVITE请求消息。该消息中有B和A的SIPURI。P-CSCF注意到A不属于本地用户并向A的归属地转发该INVITE 消息并返回100trying临时应答A(表示已经发送A的请求，正在尝试建立链路，A需要等待)。A的本地域I-CSCF向HSS查询，并向A注册时分配的S-CSCF转发INVITE并返回100trying给外地P-CSCF。S-CSCF收到请求后将INVITE转发给被叫B的本地域并返回 100trying给I-CSCF。同样，B归属地的I-CSCF

接到请求后向HSS查询并将请求转发到B的归属地S-CSCF，该S-CSCF发现B正处在外地网络中，于是将INVITE转发到B目前所在地的P-CSCF，接着P-CSCF将请求最后传给B。

(2)资源预留

B接受了这个会话请求，但此时他不回铃通知A，他返回183sessionprocess应答表示他接受该会话，同时要求A对此表示确定，这个应答通过各个CSCF传给A。同时B激活一个GPRSPDP上下文，它被用来通过IMS的IP接入点来建立语音通道。

A收到183应答后，同样激活一个PDP上下文并通过CSCF建立的通道发送一个COMET消息给B，该消息含有A的语音通道的地址细节，并起确认作用。

(3)会话提供和会话连接

当接到COMET，B知道传送语音的IP通道和服务质量参数已经被双方预留，并且知道了语音通道的地址，因此B返回200OK确认消息。该消息包含了B的语音通道的地址细节。

A接到确认后，给B一个180振铃信息，B听到振铃即给A一个200OK消息，最后A给B发送ACK确认信息，到此通信链路建立完成，接下来A和B可以进行通话了。

(4)会话终止

为了终止会话，A发送一个BYE消息给B。同时A撤销他的PDP上下文。

B接到BYE消息后，它会撤消自己的PDP上下文，并返回一个200OK应答给A是房改呼叫使用的所有CSCF。

五、结束语

SIP协议是一个简单、灵活的协议，具有很强的包容性，在保持其核心协议简捷的基础上建立了强大的扩充机制，所以利用SIP技术可以很容易的实现大量应用。我们可以毫无疑问，基于SIP的3GIMS将会给广大用户带来更快捷、更丰富、更灵活的通信体验。