《IMS原理与实践》是公众号51学通信已经制作完成的付费合集文章，较为全面和系统、循序渐进的介绍了IMS网络的架构、协议、信令流程等。IMS是接入无关的，但文章以5G接入为例进行介绍，绝大多数内容都是在讲VoNR，或者叫Voice over 5G。也适合新手朋友阅读。
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《IMS原理与实践》1
第一篇 原理概述11
第1章 IMS概述11
1.1 什么是IMS11
第2章 IMS架构、网元、接口12
2.1 3GPP的IMS架构图12
2.2 VoNR架构图13
2.3 IMS网元功能14
2.3.1 P-CSCF14
2.3.2 I-CSCF15
2.3.3 S-CSCF15
2.3.4 E-CSCF16
2.3.5 HSS16
2.3.6 SLF16
2.3.7 AS16
2.3.8 MRF16
2.3.9 BGCF16
2.3.10 MGCF/IM-MGW17
2.4 IMS参考点17
2.4.1 Gm参考点17
2.4.2 Mw参考点17
2.4.3 ISC参考点17
2.4.4 Sh参考点18
2.4.5 Ut参考点18
2.4.6 Cx参考点18
2.4.7 Mg参考点18
2.4.8 Mr参考点18
2.4.9 Mp参考点18
2.4.10 Mi参考点18
2.4.11 Mj参考点18
2.4.12 Mx参考点18
2.4.13 Ro/Rf参考点18
2.4.14 参考点总结19
第3章 SIP协议19
3.1 基本概念20
3.1.1 UAC与UAS20
3.1.2 B2BUA20
3.1.3 Dialog对话20
3.1.4 Transaction事务21
3.1.5 Session会话21
3.2 SIP消息结构22
3.3 SIP请求消息23
3.3.1 INVITE24
3.3.2 ACK24
3.3.3 BYE25
3.3.4 REGISTER25
3.3.5 CANCEL25
3.3.6 OPTIONS25
3.3.7 SUBSCRIBE25
3.3.8 NOTIFY25
3.3.8 MESSAGE25
3.3.10 INFO25
3.3.11 UPDATE25
3.3.12 REFER26
3.3.13 PUBLISH26
3.3.14 PRACK26
3.4 SIP响应消息26
3.4.1 1XX响应27
3.4.2 2XX响应27
3.4.3 3XX响应27
3.4.4 4XX响应27
3.4.5 5XX响应29
3.4.6 6XX响应29
3.5 SDP协议（SIP消息体）29
第二篇 关键技术31
第4章 IMS关键技术31
4.1 IMS用户标识31
4.1.1 IMPI31
4.1.2 IMPU32
4.1.3 Tel-URI32
4.1.4 SIP-URI32
4.1.5 ISIM和USIM33
4.1.6 T-IMPI和T-IMPU33
4.1.7 不换卡，P-CSCF如何找到归属地I-CSCF?33
4.1.8 HSS总共要签约发放几个用户标识?34
4.1.9 HSS的隐式注册集34
4.2 IMS网元的发现与选择34
4.2.1 UE如何发现P-CSCF35
4.2.2 P-CSCF如何发现I-CSCF36
4.2.3 I-CSCF如何发现S-CSCF37
4.2.4 S-CSCF如何发现AS38
4.2.5 如何发现HSS38
4.3 IMS中的透明与非透明数据39
4.3.1 规范中的定义39
4.3.2 VoNR中的透明数据简介39
4.3.3 AS如何提取HSS中的透明或非透明数据？39
4.3.4 透明数据举例40
4.3.5 非透明数据举例41
4.3.6 Sh接口获取透明和非透明数据消息举例42
4.4 iFC触发原理43
4.4.1 iFC概述43
4.4.2 S-CSCF如何得到iFC？在哪里配置？44
4.4.2 iFC的具体构成45
4.4.3 实例分析：注册流程中的iFC触发46
4.4.4 实例分析：呼叫流程中主叫的iFC触发46
4.4.5 实例分析：呼叫流程中被叫的iFC触发47
4.4.6 标准iFC Vs 共享iFC48
4.5 VoNR中的T-ADS49
4.5.1 T-ADS概述49
4.5.2 T-ADS基本流程49
4.5.3 VoNR相比VoLTE中的T-ADS变化51
4.5.4 SCC-AS是否每次都要查询UDM/HSS？51
4.5.5 UDM/HSS是否每次都要查询AMF/MME？52
4.5.6 SCC-AS如何做出T-ADS最终决策？53
4.6 4/5G网络中的单域注册54
4.6.1 单域注册概述54
4.6.2 为什么需要单域注册55
4.6.3 单域注册的主要参数55
4.6.4 单域注册信令流程概述56
4.7 VoNR中的CS Retry57
4.7.1 CS Retry概述57
4.7.2 CS Retry适用场景57
4.7.3 CS Retry基本信令流程58
4.8 基于BSF的N7与Rx口会话绑定59
4.8.1 什么是N7与Rx会话绑定59
4.8.2 为什么需要N7与Rx会话绑定59
4.8.3 怎么做N7与Rx会话绑定60
4.8.4 基于BSF的N7与Rx会话绑定流程60
4.9 eNUM查询原理61
4.9.1 eNUM简介61
4.9.2 eNUM的主要信令场景62
4.9.3 eNUM信令流程概述63
4.9.4 eNUM消息结构64
4.9.5 eNUM中的NAPTR记录64
4.9.6 tel-uri到eNUM查询的转换66
4.9.7 eNUM报文实战举例67
4.10 Rx接口消息和重要参数68
4.10.1 Rx接口概述68
4.10.2 Rx接口的主要消息69
4.10.3 Rx接口特有参数（AVP）73
4.10.4 Rx接口复用参数（AVP）80
4.11 号码规整83
4.11.1 号码规整概述83
4.11.2 号码规整流程83
4.12 SIP消息的路由和7个相关头域85
4.12.1 SIP消息路由的7个Header85
4.12.2 理解Route、Record-Route85
4.12.3 松散和严格路由88
4.12.4 SIP请求消息的路由原则89
4.12.5 SIP响应消息的路由原则90
4.13 拓扑隐藏91
4.13.1 拓扑隐藏概述91
4.13.2 拓扑隐藏举例91
4.14 Ut接口实现补充业务自管理93
4.14.1 Ut接口概述93
4.14.2 使用Ut接口进行业务管理举例93
4.14.3 GBA和GAA架构95
4.14.4 Ut接口信令流程举例99
4.15 Precondition103
4.15.1 鬼振铃103
4.15.2 Precondition概述103
4.15.3 Precondition原理104
4.15.4 SDP中Precondition关键参数106
4.16 SMS over IP107
4.16.1 SMS方案概述107
4.16.2 传统CS短信的一些概念回顾108
4.16.3 SMS over IP特点109
4.16.4 短消息注册流程110
4.16.5 短消息发送（MO）流程111
4.16.6 短消息接收（MT）流程113
4.17 SMS over NAS114
4.17.1 5G短信解决方案概述114
4.17.2 SMS over NAS方案与架构概述115
4.17.3 SMSF网元的功能与SBI服务116
4.17.4 SMS在UDM中的签约数据117
4.17.5 SMS over NAS信令流程概述119
4.17.6 SMS over NAS注册流程121
4.17.7 SMS over NAS去注册流程124
4.17.8 短消息发送MO流程125
4.17.9 短消息接收MT流程129
4.17.10 补充：GSM中的短消息133
4.18 5G注册流程中的语音相关参数136
4.18.1 voice centric VS data centric137
4.18.2 Homogeneous support for IMS voice over PS Session138
4.18.3 IMS voice over PS session supported139
4.18.4 SRVCC能力指示139
4.18.5 Voice Domain Preference140
4.19 VoNR主要场景总结141
4.20 VoNR主要场景路由总结143
4.20.1 VoNR打VoNR143
4.20.2 VoNR打VoNR@4G144
4.20.3 VoNR打VoNR@2/3G144
4.20.4 VoNR@4G打VoNR145
4.20.5 VoNR@4G打VoNR@4G145
4.20.6 VoNR@4G打VoNR@2/3G146
4.20.7 VoNR@2/3G打VoNR@2/3G146
4.20.8 VoNR@2/3G打VoNR@4G146
4.20.9 VoNR@2/3G打VoNR@5G147
4.20.10 VoNR打2/3G147
4.20.11 VoNR@2/3G打2/3G148
4.20.12 VoNR@2/3G打PSTN148
4.20.13 2/3G打VoNR@4/5G148
4.20.14 2/3G打VoNR@2/3G149
4.20.15 PSTN打VoNR@4/5G149
4.20.16 PSTN打VoNR@2/3G150
4.21 大区制下的VoNR注册流程信令路由150
4.21.1 场景假设150
4.21.2 逻辑转发路径152
4.21.3 物理转发路径153
4.22 VoNR终端的IPv6地址是如何获取的154
4.22.1 IPv6基础知识回顾154
4.22.2 VoNR终端IPv6地址获取流程159
4.22.3 RS/RA是如何到SMF和UE的？161
4.22.4 关键消息举例161
4.23 IMS在线计费164
4.23.1 IMS在线计费架构164
4.23.2 IMS在线计费方案概述165
4.23.3 关键步骤166
4.23.4 信令流程概述167
4.23.5 IMS-Information AVP169
4.24 IMS离线计费170
4.24.1 IMS离线计费架构170
4.24.2 离线计费消息ACR和ACA171
4.24.3 离线计费的原则173
4.24.4 离线计费基本流程173
4.24.5 CDR中的主要参数175
4.25 MRF放音176
4.25.1 IMS放音基本概念176
4.25.2 P-early-Media与早期媒体178
4.25.3 MRF放音两种方式178
4.25.4 AS指示MRF放音流程举例180
4.25.5 IMS失败通知音放音完整流程举例181
4.26 综合举例：INVITE如何到达被叫的？183
4.26.1 INVITE路由过程总结183
4.26.2 INVITE路由过程实例188
第三篇 信令流程192
第5章 基本业务信令流程192
5.1 VoNR注册流程192
5.1.1 相关规范192
5.1.2 VoNR注册流程193
5.2 EPS Fallback流程199
5.2.1 概述199
5.2.2 EPS Fallback流程201
5.3 VoNR呼叫流程（5打5）207
5.3.1 场景说明207
5.3.2 主叫侧专载的建立时机208
5.3.3 信令流程（5打5）208
5.4 VoNR呼叫流程（5打PSTN）216
5.4.1 5打5和5打PSTN的信令主要区别216
5.4.2 场景说明217
5.4.3 信令流程（5打PSTN）218
5.5 VoNR呼叫流程（5打4）221
5.5.1 5打5和5打4的信令主要区别221
5.5.2 场景说明222
5.5.3 信令流程（5打4）223
5.6 5到4的切换流程226
5.6.1 相关的重要知识点和FAQ227
5.6.2 前置流程：EBI的分配229
5.6.3 规范中的原版流程简介229
5.6.4 信令流程实战231
第四篇 实战篇244
第6章 呼叫流程（5打5）关键步骤log分析244
6.1 UE到SBC的INVITE244
6.2 P-CSCF给PCF的AAR，触发主叫专载建立250
6.3 PCF调用SMF服务请求建立专载255
6.4 专载建立触发N4会话修改259
6.5 SMF发给gNB的PDU会话资源修改请求263
6.6 主叫P发给主叫S的INVITE268
6.7 主叫S发给主叫AS的INVITE272
6.8 主叫AS发回给主叫S-CSCF的INVITE277
6.9 被叫S发给被叫AS的INVITE281
6.10 被叫S发给被叫P的INVITE288
6.11 被叫P发给被叫UE的INVITE294
6.12 被叫UE回183298
6.13 被叫P给被叫S转发183301
6.14 主叫UE发PRACK对183进行确认307
6.15 主叫UE发UPDATE308
6.16 被叫UE发200 OK for Update311
第7章 其他流程关键步骤log分析313
7.1 视频呼叫的log分析313
7.2 主叫号码显示OIP业务的log分析320
7.2.1 OIP业务的基本特点320
7.2.2 OIP业务相关网元的处理321
7.2.3 关键log分析322
7.3 限呼业务OCB的log分析323
7.4 无条件呼转CFU的log分析328
7.4.1 固网VOIP中的CFU328
7.4.2 3GPP中的CFU的主要log分析335
7.5 无应答呼转CFNR的log分析337
7.5.1 固网VOIP中的CFU337
7.5.2 3GPP中的CFNR的主要log分析360
7.6 遇忙呼转CFB的log分析363
7.6.1 固网VOIP中的CFB363
7.6.2 3GPP中的CFB的主要log分析382
7.7 限呼业务OCB的log分析385
7.8 带eSRVCC的VoLTE注册388
7.9 eSRVCC呼叫切换流程和主要log407
第8章 VoIP业务举例430
8.1 三方通话430
8.2 保持放乐（Music on Hold）440
8.3 呼叫保持（Call Hold）465
8.4 IMS中的呼叫保持和呼叫恢复493
第9章 开源IMS模拟故障498
9.1 模拟不存在的错误码888 498
9.2 模拟注册失败错误码483 500
9.3 模拟注册失败错误码480 502
9.4 模拟注册失败错误码513 503
9.5 模拟注册失败错误码403 504
9.6 模拟注册失败错误码478 506