Tổng Quát
Đăng ký Giao thức khởi đầu phiên (SIP) cho phép liên kết địa chỉ Giao thức Internet (IP) với danh tính công khai của người dùng thông qua SIP URI Khi Tobias muốn gọi cho Theresa, anh gửi yêu cầu SIP INVITE đến địa chỉ sip:theresa@home2.hu mà không cần biết thiết bị của cô Yêu cầu này được chuyển đến tổ chức đăng ký tên miền home2.hu, nơi đã lưu trữ địa chỉ trạm cuối hiện tại của Theresa Tổ chức này sẽ thay thế địa chỉ sip:theresa@home2.hu bằng địa chỉ IP đã đăng ký, giúp yêu cầu được chuyển đến trạm cuối của Theresa.
Ngay cả trong các trường hợp không phải IMS, Theresa vẫn cần phải đăng ký tại cơ quan đăng ký SIP để xác định địa chỉ đầu cuối hiện tại của mình.
Hệ thống con đa phương tiện IP (IMS) tích hợp nhiều chức năng thông qua các thủ tục đăng ký SIP, yêu cầu Tobias phải thực hiện đăng ký trước khi có thể gọi điện cho em gái của mình.
Các quy trình sau được thực hiện trong quá trình đăng ký IMS của Tobias (xem Hình 11.1):
UE được cấu hình với các thông số chung liên quan đến IMS, và quá trình này chỉ diễn ra một lần cho mỗi UE, không cần lặp lại cho mỗi lần đăng ký.
Bối cảnh Giao thức dữ liệu gói (PDP) báo hiệu chuyên dụng được thiết lập giữa Thiết bị người dùng (UE) của Tobias và Nút hỗ trợ GPRS cổng (GGSN) trong trường hợp Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp (GPRS) nhằm đảm bảo kết nối ổn định và hiệu quả cho các dịch vụ dữ liệu di động.
1.4: UE phát hiện ra địa chỉ của Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi proxy (P-
CSCF), mà nó sử dụng làm proxy gửi đi SIP trong khi đăng ký và cho tất cả các báo hiệu SIP khác trong khi đăng ký
1.5: UE gửi tin nhắn ĐĂNG KÝ tới mạng gia đình của Tobias để thực hiện đăng ký SIP cho danh tính người dùng công khai của Tobias
1.6: Interrogating-CSCF (I-CSCF) chọn Serving-CSCF (S-CSCF) phục vụ người dùng trong khi nó được đăng ký
1.7: S-CSCF tải xuống dữ liệu xác thực của người dùng từ Máy chủ thuê bao tại nhà (HSS)
1.8: UE và P-CSCF đồng ý về cơ chế bảo mật
1.9: UE và mạng (S-CSCF) xác thực lẫn nhau
1.10: Liên kết Bảo mật IP (IPsec) giữa UE và P-CSCF được thiết lập
1.11: Quá trình nén SIP bắt đầu giữa UE và P-CSCF
1.12: UE tìm hiểu tuyến đường đến S-CSCF
1.13: S-CSCF tìm hiểu đường đến UE
1.14: + S-CSCF tải xuống hồ sơ người dùng của người dùng từ HSS
+ S-CSCF đăng ký danh tính người dùng công khai mặc định của người dùng 1.15: UE đăng ký các dịch vụ truyền thông IMS được hỗ trợ tại S-CSCF
1.16: + S-CSCF có thể, dựa trên hồ sơ người dùng, ngầm định đăng ký thêm danh tính người dùng công khai của người dùng
+ UE nhận biết được tất cả danh tính người dùng công khai được gán cho
Tobias và trạng thái đăng ký hiện tại của anh ta
+ P-CSCF nhận biết được tất cả danh tính người dùng công khai được chỉ định cho Tobias và trạng thái đăng ký hiện tại của anh ta
Hình 1.1: Quy trình đăng ký ban đầu
Các Tham Số Ban Đầu Và Đối Tượng Quản Lý IMS
Để UE của Tobias thực hiện yêu cầu SIP REGISTER, cần một tập hợp thông tin, một phần trong số đó được lưu trữ trên UICC mà UE sử dụng Để nhà khai thác mạng có thể cấu hình UE với các thông số khác và đọc cài đặt từ UE, đối tượng quản lý IMS (IMS MO) được sử dụng IMS MO được chuyển đến UE qua giao thức Quản lý thiết bị OMA (OMA DM), mặc dù giao thức này không được bàn luận sâu hơn trong bài viết IMS MO cung cấp các cài đặt cần thiết cho UE của Tobias.
Điểm truy cập GPRS được cấu hình cho điện thoại thông qua đối tượng quản lý thiết bị OMA, với một hoặc nhiều con trỏ tới cấu hình điểm truy cập (ConRefs) Thiết bị người dùng (UE) sẽ sử dụng một trong các điểm truy cập đã được liệt kê để kết nối với mạng 3GPP và thực hiện đăng ký IMS trên kết nối này.
Nhà điều hành cần quyết định liệu UE nên sử dụng ngữ cảnh phương thức chuyển mạch gói (PDP) báo hiệu riêng cho IMS hay ngữ cảnh PDP chung là đủ Trong trường hợp này, nhà điều hành đã chỉ ra rằng họ ưu tiên sử dụng ngữ cảnh PDP báo hiệu dành riêng cho IMS, như đã được đề cập trong Phần 1.3.
Địa chỉ P-CSCF chỉ áp dụng cho các triển khai IMS ban đầu sử dụng IPv4 và trong một số trường hợp mạng không hỗ trợ cơ chế phát hiện P-CSCF Trong trường hợp này, trường này không được đặt do UE kết nối mạng qua IPv6 với mạng 3GPP và thực hiện cơ chế phát hiện P-CSCF như đã mô tả trong Phần 1.4.
Các giá trị cụ thể của nhà khai thác cho các Bộ định thời SIP T1, T2 và T4 rất quan trọng trong việc bảo vệ quá trình truyền lại các giao dịch SIP Trong một số trường hợp, các mạng có thể cần điều chỉnh các giá trị mặc định của bộ hẹn giờ này, mặc dù điều này không được đề cập trong ví dụ hiện tại.
Danh sách Nhận dạng dịch vụ truyền thông IMS (Danh sách ICSI) cung cấp thông tin cho UE về các giá trị ICSI mà mạng hỗ trợ UE sẽ chỉ đăng ký những giá trị ICSI mà nó và mạng đều hỗ trợ, như đã nêu trong Phần 1.3 Ví dụ, Danh sách ICSI có thể bao gồm ba giá trị khác nhau.
- một cho Dịch vụ Liên lạc Điện thoại Đa phương tiện IMS (urn: urn-xxx: 3gpp- service-ims.icis.mmtel);
- một cho trò chơi trực tuyến IMS giả định (urn:urn-xxx:other-vendor-service-ims.icsi ongame);
- một dịch vụ làm việc cộng tác IMS giả định (urn: urn-xxx: othervendor-service-ims.icsi.collawo), không được Tobiases UE hỗ trợ
Các giá trị 'xxx' trong các URN sẽ được thay thế bằng các giá trị số sau khi được đăng ký với IANA IMS MO cho phép người vận hành thu thập thông tin từ UE; khi UE nhận được IMS MO, nó sẽ phản hồi qua giao thức OMA DM với các cài đặt và giá trị hiện tại cho các trường liên quan.
• tất cả các giá trị có sẵn cho các trường cấu hình được mô tả ở trên, tức là ConRefs, PDP ContextOperPref, P-CSCF Address, Timer T1, Timer T2, Timer T4 và ICSI List;
Danh tính người dùng riêng tư bao gồm thông tin cá nhân không công khai, trong khi danh sách mức độ sử dụng chung thể hiện tất cả danh tính người dùng công khai Ngoài ra, tên miền mạng gia đình cũng là một yếu tố quan trọng cần xem xét Thông tin chi tiết có thể được tìm thấy ở Phần 1.3.
1.3 Thiết lập bối cảnh báo hiệu PDP
Trước khi Tobias có thể bắt đầu quy trình đăng ký IMS, cần thiết lập kết nối IP với mạng Đối với GPRS, kết nối IP được cung cấp thông qua ngữ cảnh PDP, có thể là ngữ cảnh chuyên dụng hoặc ngữ cảnh chung Các khái niệm và thủ tục thiết lập, sử dụng ngữ cảnh PDP dựa trên thông tin cấu hình trong đối tượng quản lý IMS, giúp UE của Tobias hiểu rõ hơn về quy trình này.
• Sử dụng điểm truy cập GPRS nào (từ phần tử ConRefs trong đối tượng quản lí IMS) để thiết lập kết nối GPRS;
• Ngữ cảnh PDP báo hiệu dành riêng cho IMS phải được thiết lập (từ phần tử PDP ContextOperPref trong đối tượng quản lí IMS)
Sau khi UE đã thiết lập ngữ cảnh PDP báo hiệu, nó sẽ có thể gửi báo hiệu SIP
P-CSCF là điểm vào duy nhất cho tất cả các bản tin SIP từ UE tới IMS, vì vậy địa chỉ P-CSCF cần được UE biết trước khi gửi bản tin SIP đầu tiên Do địa chỉ này không được cấu hình sẵn, UE phải phát hiện địa chỉ này Trong trường hợp GPRS, UE có thể yêu cầu địa chỉ P-CSCF trong quá trình thiết lập bối cảnh PDP chung hoặc báo hiệu, và GGSN sẽ trả về tiền tố IPv6 của P-CSCF để đáp ứng yêu cầu kích hoạt bối cảnh PDP.
Hình 1.2: P-CSCF qua DHCP / DNS
Ngoài ra, UE có thể chọn sử dụng Giao thức cấu hình máy chủ động cho IPv6
DHCPv6 được sử dụng để phát hiện P-CSCF Khi địa chỉ P-CSCF được cung cấp từ DHCP dưới dạng tên miền đầy đủ (FQDN) thay vì địa chỉ IP, địa chỉ này sẽ được phân giải thông qua Hệ thống tên miền (DNS) như một địa chỉ của bất kỳ máy chủ SIP nào khác.
1.4.2 SIP và cấu hình máy chủ DNS qua DCHPv6
Trong ví dụ này, chúng tôi giả định rằng điện thoại của Tobias sử dụng giao thức
DHCPv6 được sử dụng để phát hiện P-CSCF, cho phép UE yêu cầu nhiều tùy chọn cấu hình từ máy chủ DHCP thông qua các tùy chọn DHCP Giao tiếp giữa UE và máy chủ DHCP diễn ra qua địa chỉ liên kết cục bộ, khác biệt so với các giao tiếp IP thông thường Cần lưu ý rằng DHCP và DNS được mã hóa khác với SIP, do đó, các ví dụ được cung cấp ở dạng có thể đọc được nhưng không phản ánh chính xác thông điệp giao thức khi truyền tải giữa UE và máy chủ Để đơn giản hóa và tập trung vào nhu cầu IMS và SIP, chúng tôi sẽ không xem xét các yêu cầu giao tiếp cụ thể của DHCP và giả định rằng UE của Tobias yêu cầu hai loại thông tin từ máy chủ DHCP cục bộ.
• địa chỉ của máy chủ DNS;
Để nhận thông tin về P-CSCF và địa chỉ của nó, UE sẽ gửi yêu cầu DHCP (DHCP REQUEST) kèm theo Tùy chọn yêu cầu tùy chọn DHCP (OPTION ORO) Tùy chọn này bao gồm danh sách các mã tùy chọn DHCP mà UE yêu cầu máy chủ gửi.
OPTIONS ORO: OPTION DNS SERVERS (23)
Mục đầu tiên yêu cầu địa chỉ của Máy chủ DNS, trong khi mục thứ hai yêu cầu tên miền của máy chủ SIP Có hai tùy chọn DHCP IPv6 cho SIP, bao gồm một cho tên miền (Tùy chọn SIP SERVER D - mã 21) và một cho địa chỉ IP (Tùy chọn SIP SERVER A - mã 23) Trong ví dụ này, chúng tôi giả định rằng UE chỉ yêu cầu tùy chọn tên miền.
Máy chủ DHCP phản hồi Request bằng một trả lời DHCP, trong đó nó cung cấp thông tin được yêu cầu
OPTION DNS SERVERS: 5555::cc:dd:cc:dd, 5555::ff:ee:ee:ff
OPTIONS SIP SERVER D: visited1.fi
Tobias’s UE hiện có hai máy chủ DNS được định cấu hình và biết rằng tên miền
‘visit1.fi’ hỗ trợ các dịch vụ SIP thông qua việc cung cấp P-CSCF Tuy nhiên, UE không thể trực tiếp định tuyến đến tên miền được trả về trong DHCP REPLY Trước tiên, UE cần xác định tên máy chủ của P-CSCF và địa chỉ IP của nó để gửi các bản tin SIP.
1.4.3 Giải quyết Con trỏ cơ quan đặt tên DNS (Naming Authority Pointer
