VoLTE注册流程详解.docx

目录
一、概述
二、初始注册
三、后续注册---重注册
四、后续注册---二次注册
五、第三方注册
5.1S-CSCF与SCCAS的第三方注册
5.2S-CSCF与VoLTEAS的第三方注册
5.3S-CSCF与IP-SM-GW的第三方注册
六、订阅
七、常见初始注册失败
7.1苹果6s初始注册失败
7.2三星S6初始注册失败
7.3步步高VIVOX6D初始注册失败
7.4金立GN9010初始注册失败
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一、概述
用户开通了VoLTE签约，并在VoLTE终端上翻开“VoLTE〞、“ims效劳〞或“HD高清语音〞开关，在开机附着成功后，UE单独发起APN=ims的PDN连接性请求，并成功建立QCI=5的ims信令默认承载，接着UE发起注册请求。
注册流程拆分成初始注册/后续注册〔重注册〕、后续注册〔二次注册〕、第三方注册、订阅共四个阶段，其中后续注册和初始注册的区别在于注册消息中增加了用户认证数据和接入网络位置信息。成功的初始注册必须经过初始注册、二次注册、第三方注册、订阅阶段，而成功的重注册必须经过重注册、二次注册、第三方注册阶段。
初始注册、重注册和二次注册过程称为根本注册，根本注册由用户终端发起，根本注册成功后，用户就拥有了根本呼叫权限。第三方注册由S-CSCF代替用户终端发起，第三方注册成功后，用户就拥有了AS提供的相关业务权限。根本注册、第三方注册示意图如下：

▲本图中1~4为初始注册，5为二次注册，6为第三方注册
更加详细的流程见下列图〔融合HSS组网〕：

1~12步骤为初始注册，其中8~9步骤可以选择性进行〔视S-CSCF本地剩余IMS认证数据情况〕；
13~24步骤为二次注册，20~21步骤可以选择性进行〔视S-CSCF本地有无用户数据及iFC集合数据〕；
25~26为S-CSCF向AS〔应用效劳器〕请求的第三方注册，根据iFC准那么，涉及的应用效劳器为SCCAS、VoLTEAS、IP-SM-GW等，该过程步骤较多，此图为示意图。
从附着开始的IMS注册过程中涉及了绝大多数协议：RRC、NAS、S1AP、SGsAP、GTP-CV2、GTP-UV1协议、SIP协议、Diameter协议等，作为选项还有MAP、CAP。
由于SIP消息与VoLTE优化分析紧密结合，在此简略介绍SIP协议：
SIP协议源自于互联网产物，并非传统的通信协议，消息采用非比特位方式的文本编码，可阅读性强，具有非常强大的灵活性和扩展性，缺点就是存在大量的兼容性问题。
SIP消息有请求和响应2种类型，每个消息包含3个元素：请求行/状态行、头域、消息体〔可选〕。
RFC3261中定义的SIP消息头域包括Via、From、To、Call-ID、CSeq、Contact、Content-Type、Content-Length、Max-Forwards、Proxy-Authenticate等在内共有44个，并且这些头域的数目是可扩展的。头域的介绍见本文其它相关章节，在本章节仅仅简略表达几个头域。
Content-Type头域指示携带的消息体的媒体类型，比方application/sdp、message/sip。
Content-Length头域用十进制方式表示出消息体的字节数，比方450。
由于本文为注册专题，那么UE发出的首条SIP消息为Register，假设该注册消息中包含Contact头域内容，那么为根本注册；假设缺失Contact头域，那么为UE查询注册状态，根据P-CSCF的配置情况来进行处理。
存在多种类型的消息体，比方文本格式的SDP消息体，或二进制格式的ISUP消息体等。
关于不同SIP消息代码见其它相关文档介绍，除了正常响应代码，更要了解失败响应代码。
作为VoLTE优化工程师，一定要了解上述知识点，然后在工作中进行验证性测试。日常工作中常用的方式就是采用测试和测试软件相结合的方式进行，比方采用HTCM8t和CDS测试软件，在Uu接口上的信令消息截图如下：
▲看不清请点击放大了看
二、初始注册
初始注册事件发生的场景：
开机附着于LTE网络，并完成建立IMS默认承载之后；
从23G网络重选上〔或返回〕LTE网络，并完成TAU之后；
IMS注销之后，再次启用IMS功能；
在重注册失败之后再次发起的注册；
认为必须经过初始注册流程〔不兼容401认证挑战消息或终端BUG问题导致〕
作为注册消息的发起方---用户终端，UE根据USIM信息，推导得出注册用的私有身份标识IMPI和临时IMS公用身份标识IMPU〔即T-IMPU，为SIP格式，仅作注册之用，不能用作呼叫〕：

其中私有身份标识是归属网络运营商提供的用户唯一全球标识，类似IMSI，用于对IMS用户进行鉴权认证，该标识对用户不可见，简明初始注册示意图如下：

初始注册的过程在信令