精心整理目录一、概述二、初始注册7.17.2三星S6手机初始注册失败7.3步步高VIVOX6D 手机初始注册失败7.4金立GN9010手机初始注册失败?6?9一、概述用户开通了VoLTE签约，并在VoLTE终端上打开“VoLTE”、“ims服务”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。

订阅如下：▲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（应用服务器）请求的第三方注册，根据iFC准则，涉及的应用服务器为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：SIPSIP、。

由于本文为注册专题，那么UE发出的首条SIP消息为Register，若该注册消息中包含Contact头域内容，则为基本注册；若缺失Contact头域，则为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，比如文本格式的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手机和测试软件相结合的方式进行，比如采用HTCM8t手机和CDS测试软件，在Uu接口上的信令消息截图如下：▲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；手机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）：IMSRoute 头域的关于Route字段Contact关于Via头域含义如下：当发起一个SIPRequest消息时，消息经过的每一跳（包含发起方）都会在SIP消息中增加一个Via字段，内容为自己的地址信息，表示通过此地址发往下一跳，为什么要增加Via字段来记录Request消息经过的地址呢？用以保存请求历经的路径，实际上这个地址信息将被作为Request消息的Response消息的路由，Response消息逐段设置Via头域地址，实现逐级返回，直到回到Request的发起方，因此Via头域是一种给响应消息返回留路径的方式，是响应消息的本路由段的目的地址。

另外Record-Route头域为某一段路由的目的地、源头传递信息（构建路由集），从而发送消息时可构建Route头域。

Path头域为注册时才特有的，用于S-CSCF设置用户的P-CSCF，作为反向请求直通路由至P-CSCF网元。

Contact头域为UE的IPV6地址和端口号。

UE（比如经Gm删除path，并在增加地址和增加Path头域为本P-CSCF地址（也即P-CSCF的主机名），而在I-CSCF转发Register 请求给S-CSCF时同样要插入P-CSCF地址的path头域，S-CSCF通过Path字段保存一个UE所使用的P-CSCF地址，这样当S-CSCF需要主动向UE发送消息时（例如网络端发起的De-register），S-CSCF就知道实际应该发往的P-CSCF地址了，这是一种直达路由消息。

增加P-Visited-Network-ID头域为P-CSCF的域名（也即P-CSCF的本地网络标识）。

增加P-Charging-Vector头域为P-CSCF收到注册消息后产生的ICID计费标识。

增加Feature-Caps头域包含STN-SR号码。

P-CSCF向I-CSCF进行进一步转发Register消息，为了获得入口I-CSCF网元IP地址，基本户，IP发起LIR HDRA 网元，内容。

由于HSS不存在该用户的P-CSCFNetworkID或S-CSCF名称信息，故HSS判断该用户为firstregister（初始注册），设置相关AVP属性值对---实验性结果代码为2001（DIAMETER_FIRST_REGISTRATION），下发S-CSCF服务器能力集（分为强制能力和可选能力），I-CSCF收到UAA消息后，根据其中的S-CSCF的能力集进行某种选择算法，选择一个合适的S-CSCF。

在拜访网络的I-CSCF选定某个归属S-CSCF后，I-CSCF转发Register消息至归属网络S-CSCF，该消息的Request-URI头域为S-CSCF域名。

S-CSCF收到无认证数据的初始注册消息后，通过Cx接口发送实体：本算法5在HSS（数钥CK打包在register401消息（即鉴权认证挑战）里并传递至I-CSCF，继而I-CSCF将401消息传递给P-CSCF：P-CSCF截留CK/IK后，将剩余的鉴权认证元素RAND/AUTH（”Nonce”）、认证算法通过401消息传递给UE，以上IMS认证的五元组传递如下图：关于认证过程描述见本文的二次注册章节。

三、后续注册---重注册初始注册成功后，用户的签约网络会登记用户的注册时长T1。

当用户的已注册时长接近T1时，一般为50分钟，UE需要向网络侧发起新的注册请求，即重注册。

重注册的流程与初始注册过程相似，对于UE手机和S-CSCF这两个实体来说判断重注册与初始注册的依据在于是否携带上次成功IMS认证的数据:AUTH/RAND/RES/IK/CK，而对于I-CSCF 则为S-CSCF能力集；若存在P-CSCFNetworkID则判断为后续注册，回复给I-CSCF为S-CSCF能力集；若存在S-CSCF名称则判断为后续注册，且回复给I-CSCF为S-CSCF名称。

经过I-CSCF与HSS的授权信息交互后，HSS判断出用户为后续注册---DIAMETER_SUBSEQUENT_REGISTRATION(2002)，并给定S-CSCF名称（而不是能力集），S-CSCF名称经DNS翻译后，I-CSCF传递register消息至S-CSCF。

S-CSCF依据Register消息中授权认证头域的信息为该用户的上次成功认证信息，判断本次注册为重注册。

重注册若设置为需要认证时，可根据IMS认证数据（初始注册时下载了5发送接口下发至RAND网元：简明二次注册示意图如下：9-12步骤是认证成功所必须的，13步骤是为了进一步触发第三方注册。

UE发起二次注册，其中Call-ID头域标识保持不变，而From头域tag标识可变、Cseq 头域可变，并将生成的RES响应值以及原始的RAND/AUTH通过加密通道发给P-CSCF，另外还携带接入网络位置信息。

P-CSCF通过完整性验证和解密后，在转发注册消息之前，和初始注册时的头域处理相类似，但有所改变，其中：Authorization头域内容调整“integrity-protected=yes”标签，I-CSCF名称经由可选择性进行取用户数据流程，这有利于缩短时延和降低Cx接口信令负荷，取用户数据通过服务器分配请求SAR（ServerAssignmentRequest）和SAA服务器分配回应两个过程来完成，下文假设为存在取用户数据情况：?S-CSCF发送消息SAR（类型为注册）至HSS，由于相关用户签约和第三方认证数据等是空的，HSS响应S-CSCF的SAA消息，该消息包含了用户签约数据、两套iFC（初始过滤准则，用于触发AS进行第三方注册以及后续业务AS逻辑顺序）、计费信息域名等。

S-CSCF原路返回或内部传递SIP---INVITE200OK消息至I-CSCF，传递至P-CSCF，最终到达UE，确认注册成功，包含头域叙述如下：P-Associated-URI头域中包含了两个IMS公用身份标识(IMPU)，分别采用TelURI和SIPURI码：TelURIContact继而由由其它接在过I-CSCF实体就可直达该用户的归属S-CSCF。

也就是说在用户IMS注册成功后，用户的非注册类的SIP消息，即可经Gm接口、Mw接口至归属网络的S-CSCF，由S-CSCF 进行下一步逻辑处理。

Path头域包含S-CSCF已登记的IPV4的P-CSCF地址，经P-CSCF实体变换为IPV6的P-CSCF地址传递给UE，作为Gm接口的端地址。

Accept-Resource-Priority头域包含用户签约的优先级，比如wps.4。

可选项---Authentication-Info头域，携带下一次重注册的随机项nonce。

下表为注册前、中、后三个状态的各相关网元必须要记录的地址、域名、安全数据或用户数据：IMS联络。

要涉及接口、不同；From头域除了标签不一样其余相同，其中主要内容为S-CSCF名称，代替了用户的公有标识IMPU，这是第三方注册的由来；Via头域除了分支不一样其余相同；Call-ID头域都是相互独立的标识，也与之前的基本注册Call-ID不相关；To、Contact、P-Charging-Vector、P-Access-Network-Info、P-Visited-Network-ID头域内容均相同，To头域为用户的SIP格式的公有标识IMPU；消息体（MessageBody）内容完全是一样的，均为二次注册内容，该消息体是由I-CSCF 传递到S-CSCF的，包含内容有Request-Line、MessageHeader、I-CSCFIP地址的Via头域、基本注册Call-ID头域、From/To头域、成功认证向量的Authorization头域、Contact 头域、由于初获取（包根据收三方注册网元不同，分为三步：5.1S-CSCF与SCCAS的第三方注册这个步骤的第三方注册目的是为了后续被叫接入域选和eSRVCC作准备。

以类似的公有标识，向HSS请求用户数据包括：MSISDN、IMSI、IMPI、IMPU（tel和sip两种格式）、STN-SR（开户数据，将被ATCF的地址所代替）、UE-SRVCC-Capability、Service-Indication等。