IMS系统CSCF实体的设计与对S-CSCF选择功能的研究

摘要

3GIMS是第三代移动通信核心网络的重要组成部分。3GIMS的发展目标期望在现有移动通信网络IP分组域的基础上，实现话音、视频、消息和数据等等多媒体业务的融合，实现2G、3G或者无线局域网等等无线接入手段的融合，实现移动通信与传统固话通信和原有互联网终端通信的融合。其中呼叫会话功能控制实体CSCF是IMS中最重要的功能实体，负责对用户多媒体会话进行处理，其功能包括多媒体会话控制、地址翻译以及对业务协商进行服务转换等。 I-CSCF实体是一类作为多运营商网络间查询联系点的呼叫会话控制功能实体，其核心功能是对S-CSCF的选择功能，为用户选择合适的S-CSCF为其服务，在异常情况下有可能进行S-CSCF重选择过程。S-CSCF重选择过程的有效性与对初始注册的识别密切相关，由于在早期安全体系下尚未定义像完整安全体系中那样有效的初始注册识别机制，并且无效的S-CSCF重选择会给网络带来认证无效的问题，因此3GPP现阶段限制S-CSCF重选择功能在早期安全下无法使用，但这将导致IMS系统严重的服务可靠性问题。 本文依托的背景是上海欣方智能系统有限公司申请的一个电子信息产业发展基金项目。文中在介绍了IMS的背景，基本概念、架构，关键协议和安全认证机制的前提下，主要介绍了一个呼叫会话控制功能实体通用的软件功能架构设计；并针对I-CSCF实体的呼叫服务和状态机设计做了详细说明。关于早期安全体系中的初始注册识别机制，3GPP规范安全工作组正在推进若干替代方案，以实现S-CSCF重选择过程，本文分析了完整安全体系下初始注册识别机制的一个漏洞，对早期安全体系下的最新方案做了阐述和对比，并对其中一种方案，给出了应用在多安全体系并存场景中的扩展设想。在本文定义的一个过渡的安全体系下，给出了一个有效、安全的I-CSCF实体设计。

目录

文摘

英文文摘

独创性（或创新性）声明及关于论文使用授权的说明

第一章 绪论

第二章 IMS基本概念

第三章 IMS关键协议

第四章 呼叫会话控制功能实体的设计

第五章 I-CSCF实体详细设计

第六章 总结和展望

参考资料

致谢