【正文】 目錄一、概述二、初始注冊(cè)三、后續(xù)注冊(cè)重注冊(cè)四、后續(xù)注冊(cè)二次注冊(cè)五、第三方注冊(cè) SCSCF與SCC AS的第三方注冊(cè) SCSCF與VoLTE AS的第三方注冊(cè) SCSCF與IPSMGW的第三方注冊(cè)六、訂閱七、常見初始注冊(cè)失敗 蘋果6s手機(jī)初始注冊(cè)失敗 三星S6手機(jī)初始注冊(cè)失敗 步步高VIVO X6D手機(jī)初始注冊(cè)失敗 金立GN9010手機(jī)初始注冊(cè)失敗?6?9一、概述用戶開通了VoLTE簽約，并在VoLTE終端上打開“VoLTE”、“ims服務(wù)”或“HD高清語音”開關(guān)，在開機(jī)附著成功后，UE單獨(dú)發(fā)起APN=ims的PDN連接性請(qǐng)求，并成功建立QCI=5的ims信令默認(rèn)承載，接著UE發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求。注冊(cè)流程拆分成初始注冊(cè)/后續(xù)注冊(cè)（重注冊(cè)）、后續(xù)注冊(cè)（二次注冊(cè)）、第三方注冊(cè)、訂閱共四個(gè)階段，其中后續(xù)注冊(cè)和初始注冊(cè)的區(qū)別在于注冊(cè)消息中增加了用戶認(rèn)證數(shù)據(jù)和接入網(wǎng)絡(luò)位置信息。成功的初始注冊(cè)必須經(jīng)過初始注冊(cè)、二次注冊(cè)、第三方注冊(cè)、訂閱階段，而成功的重注冊(cè)必須經(jīng)過重注冊(cè)、二次注冊(cè)、第三方注冊(cè)階段。初始注冊(cè)、重注冊(cè)和二次注冊(cè)過程稱為基本注冊(cè)，基本注冊(cè)由用戶終端發(fā)起，基本注冊(cè)成功后，用戶就擁有了基本呼叫權(quán)限。第三方注冊(cè)由SCSCF代替用戶終端發(fā)起，第三方注冊(cè)成功后，用戶就擁有了AS提供的相關(guān)業(yè)務(wù)權(quán)限?；咀?cè)、第三方注冊(cè)示意圖如下：▲本圖中1~4為初始注冊(cè)，5為二次注冊(cè)，6為第三方注冊(cè)更加詳細(xì)的流程見下圖（融合HSS組網(wǎng)）：1~12步驟為初始注冊(cè)，其中8~9步驟可以選擇性進(jìn)行（視SCSCF本地剩余IMS認(rèn)證數(shù)據(jù)情況）；13~24步驟為二次注冊(cè)，20~21步驟可以選擇性進(jìn)行（視SCSCF本地有無用戶數(shù)據(jù)及iFC集合數(shù)據(jù)）；25~26為SCSCF向AS（應(yīng)用服務(wù)器）請(qǐng)求的第三方注冊(cè)，根據(jù)iFC準(zhǔn)則，涉及的應(yīng)用服務(wù)器為SCC AS、VoLTE AS、IPSMGW等，該過程步驟較多，此圖為示意圖。從附著開始的IMS注冊(cè)過程中涉及了絕大多數(shù)協(xié)議：RRC、NAS、S1AP、SGsAP、GTPC VGTPU V1協(xié)議、SIP協(xié)議、Diameter協(xié)議等，作為選項(xiàng)還有MAP、CAP。由于SIP消息與VoLTE優(yōu)化分析緊密結(jié)合，在此簡(jiǎn)略介紹SIP協(xié)議：SIP協(xié)議源自于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)物，并非傳統(tǒng)的通信協(xié)議，消息采用非比特位方式的文本編碼，可閱讀性強(qiáng)，具有非常強(qiáng)大的靈活性和擴(kuò)展性，缺點(diǎn)就是存在大量的兼容性問題。SIP消息有請(qǐng)求和響應(yīng)2種類型，每個(gè)消息包含3個(gè)元素：請(qǐng)求行/狀態(tài)行、頭域、消息體（可選）。RFC 3261中定義的SIP消息頭域包括Via、From、To、CallID、CSeq、Contact、ContentType、ContentLength、MaxForwards、ProxyAuthenticate等在內(nèi)共有44個(gè)，并且這些頭域的數(shù)目是可擴(kuò)展的。頭域的介紹見本文其它相關(guān)章節(jié)，在本章節(jié)僅僅簡(jiǎn)略敘述幾個(gè)頭域。ContentType頭域指示攜帶的消息體的媒體類型，比如application/sdp、message/sip。ContentLength頭域用十進(jìn)制方式表示出消息體的字節(jié)數(shù)，比如450。由于本文為注冊(cè)專題，那么UE發(fā)出的首條SIP消息為Register，若該注冊(cè)消息中包含Contact頭域內(nèi)容，則為基本注冊(cè)；若缺失Contact頭域，則為UE查詢注冊(cè)狀態(tài)，根據(jù)PCSCF的配置情況來進(jìn)行處理。存在多種類型的消息體，比如文本格式的SDP消息體，或二進(jìn)制格式的ISUP消息體等。關(guān)于不同SIP消息代碼見其它相關(guān)文檔介紹，除了正常響應(yīng)代碼，更要了解失敗響應(yīng)代碼。作為VoLTE優(yōu)化工程師，一定要了解上述知識(shí)點(diǎn)，然后在工作中進(jìn)行驗(yàn)證性測(cè)試。日常工作中常用的方式就是采用測(cè)試手機(jī)和測(cè)試軟件相結(jié)合的方式進(jìn)行，比如采用HTC M8t手機(jī)和CDS測(cè)試軟件，在Uu接口上的信令消息截圖如下：▲看不清請(qǐng)點(diǎn)擊放大了看二、初始注冊(cè)初始注冊(cè)事件發(fā)生的場(chǎng)景：開機(jī)附著于LTE網(wǎng)絡(luò)，并完成建立IMS默認(rèn)承載之后；從23G網(wǎng)絡(luò)重選上（或返回）LTE網(wǎng)絡(luò)，并完成TAU之后；IMS注銷之后，再次啟用IMS功能；在重注冊(cè)失敗之后再次發(fā)起的注冊(cè)；手機(jī)認(rèn)為必須經(jīng)過初始注冊(cè)流程（不兼容401認(rèn)證挑戰(zhàn)消息或終端BUG問題導(dǎo)致）作為注冊(cè)消息的發(fā)起方用戶終端，UE根據(jù)USIM信息，推導(dǎo)得出注冊(cè)用的私有身份標(biāo)識(shí)IMPI和臨時(shí)IMS公用身份標(biāo)識(shí)IMPU（即TIMPU，為SIP格式，僅作注冊(cè)之用，不能用作呼叫）：其中私有身份標(biāo)識(shí)是歸屬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供的用戶唯一全球標(biāo)識(shí)，類似IMSI，用于對(duì)IMS用戶進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證，該標(biāo)識(shí)對(duì)用戶不可見，簡(jiǎn)明初始注冊(cè)示意圖如下：初始注冊(cè)的過程在信令平臺(tái)的抓包如下：空口中的register消息通過邏輯上的Gm口直到PCSCF，該過程是通過該消息中Route頭域的PCSCF地址來實(shí)現(xiàn)的，該地址被用來作為Request消息的路由。關(guān)于Route頭域含義如下：當(dāng)一個(gè)Proxy Server收到一個(gè)Request消息時(shí)，會(huì)檢查Route字段的第一個(gè)地址是否等于自己，如果是，它可以從Route字段中刪去自己的地址信息，然后疊加下一段地址，并將消息轉(zhuǎn)發(fā)到Route字段中指定的下個(gè)地址；如果Route字段為空，則轉(zhuǎn)發(fā)到Request URI指定的地址。如果沒有就根據(jù)Contact頭域發(fā)送，如果連Contact都沒有，就根據(jù)From頭域發(fā)送。關(guān)于Via頭域含義如下：當(dāng)發(fā)起一個(gè)SIP Request消息時(shí)，消息經(jīng)過的每一跳（包含發(fā)起方）都會(huì)在SIP消息中增加一個(gè)Via字段，內(nèi)容為自己的地址信息，表示通過此地址發(fā)往下一跳，為什么要增加Via字段來記錄Request消息經(jīng)過的地址呢？用以保存請(qǐng)求歷經(jīng)的路徑，實(shí)際上這個(gè)地址信息將被作為Request消息的Response消息的路由，Response消息逐段設(shè)置Via頭域地址，實(shí)現(xiàn)逐級(jí)返回，直到回到Request的發(fā)起方，因此Via頭域是一種給響應(yīng)消息返回留路徑的方式，是響應(yīng)消息的本路由段的目的地址。另外RecordRoute頭域?yàn)槟骋欢温酚傻哪康牡?、源頭傳遞信息（構(gòu)建路由集），從而發(fā)送消息時(shí)可構(gòu)建Route頭域。Path頭域?yàn)樽?cè)時(shí)才特有的，用于SCSCF設(shè)置用戶的PCSCF，作為反向請(qǐng)求直通路由至PCSCF網(wǎng)元。Contact頭域?yàn)閁E的IPV6地址和端口號(hào)。初始注冊(cè)詳述如下文：UE發(fā)起初始注冊(cè)時(shí)，Register消息中Authorization頭域中相關(guān)認(rèn)證授權(quán)信息為空（比如隨機(jī)數(shù)為空、認(rèn)證響應(yīng)為空、無完整性保護(hù)），如下圖：經(jīng)Gm接口，PCSCF收到Register消息后：刪除ProxyRequire頭域，將SecurityClient頭域保存到本地，