IMS应用层协议研究的设计

1、编 号 09成 绩教师签字 长春建筑学院电气与信息学院课程设计报告1. 课程设计题目：IMS应用层协议研究专 业 ： 通信工程 班 级： 通信1201 学生姓名： 尚斌成 学生学号： 122700109 课程名称： 现代交换技术课程设计 任课教师： 范亚芹 设计时间： 第16-17周 设计地点： 城建 412 2015年 12月 31日评语：任课教师（签名）： 年 月 日摘 要 基于SIP协议的IMS系统是未来3G时代实现多媒体应用的关键组成部分,与之相关的标准已经成为通信和网络界的研究热点.IMS域中在应用层主要使用的协议是会话初始协议（SIP）和Diameter.其中SIP主要用于呼叫和业

2、务控制、Diameter主要用于鉴权、授权、计费（AAA）方面.本文在介绍IMS系统架构和SIP信令协议的基础上,首先分析了IMS系统架构的总体情况,针对其中的应用层协议SIP与Diameter进行深入研究.并在此基础上设计了一种针对IMS中应用层协议进行测试的协议测试工具,并在实际测试中使用此测试工具发现了待测网元的许多故障,取得了良好的测试效果.关键词:IMS, Sip,Diameter, 协议测试工具目录第一章 设计背景11.1设计背景13 是基于统一协议的分组网络体系.1第二章 设计要求22.1 设计要求22.2设计目的2第三章总体方案33.1 IMS系统简介33.1.1 IMS系统简

3、介33.1.2 总体方案3第四章具体实现54.1系统模块组成54.1.1 系统模块组成54.1.2 IMS系统架构5图4-1 IMS系统架构图54.1.3 IMS主要网元描述64.1.4 SIP 协议结构74.1.5 SIP74.1.6 Diameter协议84.1.7 Diameter计费104.2测试工具设计114.3子系统设计实现124.4主控进程144.5 工作原理164.6业务处理进程业务174.7 系统测试发现的部分故障184.8结束语20第五章 心得体会21参考文献22第一章 设计背景1.1设计背景 随着第三代移动通信（3G）的发展,通信系统不仅要满足传统的语音传输业务,而且还要

4、求能够进行数据和多媒体等多种方式通信.第三代合作伙伴项目（3GPP）在第5版协议体系（R5）中提出了一种通讯核心网架构IP多媒体子系统（IMS）.IMS是一种全IP的网络架构,用来处理多种多样的IP多媒体业务以及控制整个复杂的呼叫流程. 目前,国际上研究NGN的4大标准化组织分别是ITU（国际电信联盟）、ETSI、3GPP和IETF.普遍的认识是NGN将是基于软交换技术的全IP的开放的网络.NGN有三大特点：1 是业务驱动型的网络,业务与控制完全分离,控制与承载完全分离;2 采用分层的全开放网络,具有独立的模块化结构;3 是基于统一协议的分组网络体系. 所以NGN将是一个四层结构的网络,分别是

5、业务层、控制层、承载层和接入层. NGN的描绘为当前移动通信网的发展指明了方向.第二代移动通信系统向第三代移动通信系统演进的过程中也逐步向NGN的目标靠拢,在GSM向UMTS的演进过程中,3GPP分别提出了R99, R4,R5,R6和R7版本,为GSM向UMTS过渡提供了一条平滑的演进之路.R4在核心网电路域引入了软交换,实现了控制与承载分离.R5在分组域增加了IMS,提出了全IP的网络架构,用来处理多种多样的IP多媒体业务以及控制整个复杂的呼叫流程.R6在网络架构方面已没有太大的变更,主要是增加了一些新的功能特性,以及对已有功能特性的增强.R7重点解决IMS支持固定接入的问题.自3GPP在2

6、002年R5版本中提出IMS架构到R6, R7版本的逐步细化,IMS已经成为NGN的一个热点技术,IMS作为未来融合网络的统一核心和控制地位,目前已经在业界得到普遍的共识. 第二章 设计要求2.1 设计要求 1 简述研究背景和目的; 2 详细讨论IMS系统架构的总体情况; 3 针对其中的应用层协议SIP与Diameter进行深入研究; 4 编写设计报告,要求包括方案选择,程序清单,调试过程,测试结果及心得.2.2设计目的 IMS是网络演进的重要阶段,对按照协议要求开发实现的各个网络实体进行协议一致性测试也是必不可少的.实践表明,越早发现开发版本中的bug,修正时所需投入的人力物力以及后期维护费

7、用就越低.因此实现一种针对IMS中应用层协议进行测试的协议测试工具,用测试工具在系统测试中校验网络实体功能与协议一致性是具有现实意义的.第三章总体方案3.1 IMS系统简介3.1.1 IMS系统简介 要针对IMS中应用层协议研究与测试,首先要了解什么是IMS.IMS简单的说是一种实现IP多媒体业务的建立、维护及管理等功能的核心网络体系结构.本章首先概述了IMS的发展与特点,接着针对3GPP提出的IMS系统架构做简要的说明,并针对此系统架构内部网元进行简要的功能描述. IMS是推动FMC发展最重要的技术动力,也是开启融合世界的钥匙.这一点得到了包括ITU , ETSI TISPAN , 3GPP

8、2标准组织和运营商的广泛认可接受.3GPP/3GPP2定义了IMS网络组件及基础架构,并尽可能协调保持一致性; ITU-T、ETSI（TISPAN）均将IMS作为下一代融合的框架,并进行深入研究;IETF定义了IMS框架下的SIP（Session Initiation Protocol,会话初始协议）,DIAMETER以及相关扩展等协议,并启动了多项IMS相关工作.尽管基于不同的网络现状和发展策略,不同的运营商在IMS的部署策略上具有一定的差异性,但从全球范围来看,IMS的商用部署和演进可以概括为如下过程：2005年全球主流市场实现了软交换的规模建设（包括固定/移动软交换）,PSTN (Pub

9、lic Switched Telephone Network,公共开关电话网)基本停止建设,IMS的测试启动;在IMS的商用部署和演进策略上,2005-2010年为第一阶段,这个阶段的主要特征是软交换与IMS并存,软交换是话音网络建设最成熟的解决方案,而IMS的重点是提供IP多媒体业务,CSI则是IMS与CS（Circuit Switched Domain,电路域）开展并存业务的主要实现技术;2010年之后将进入IMS商用部署的第二阶段,这个阶段全IP的商业模式已经成熟,电路域的话音业务将逐渐被基于IMS的Voice/Video over IP所替代.3.1.2 总体方案 本章主要研究了IMS

10、应用层协议中的Diameter协议,Diameter协议主要用于AAA方面.如IMS中的基础网元CSCF与HSS之间的Cx/Dx接口采用的是Diameter消息进行交互. 测试工具不仅需要可以模拟终端进行测试,作为更高要求还需要可以模拟网元进行测试.那就提出测试工具不仅可以收发SIP消息,同样还可以收发Diameter消息,以满足如模拟HSS网元来测试CSCF的需求.满足Diameter协议的测试需求是对此测试工具测试范围的进一步提升.通过对IMS系统架构的分析和对IMS域内应用层协议SIP和Diameter的研究,可以明确所需设计的针对IMS域内网元进行协议测试的测试工具它的基础功能是模拟终

11、端收发SIP消息,以观察待测网元对收到SIP消息的响应情况.并且由于SIP协议的可扩充性,测试工具也需要可以不断增添新的SIP消息以满足新的测试需求.测试工具需要满足一定的可维护性.而测试工具模拟网元可以收发Diameter消息,来满足Diameter协议的测试需求是对此测试工具测试范围的进一步提升. 第四章具体实现4.1系统模块组成4.1.1 系统模块组成 本章首先给出针对IMS域内应用层协议测试的测试工具的设计概要,接着给出其具体子系统的实现方案,在子小节分别论述了系统控制子系统、VOS子系统、业务模拟子系统、码流分析子系统、操作界面子系统的实现原理. 4.1.2 IMS系统架构 图4-1

12、为IMS系统架构图,图中中间为IMS域,左下方为与CS互通时所需网元,右下方为与PS（Packet Switched Domain,分组域）互通时所需网元.本文将重点究IMS域内的网元.图4-1 IMS系统架构图 从层次上看,IMS可划分为三层结构：业务应用层、控制层、连接层.业务应用层:由应用和内容服务器组成,负责为用户提供增值业务.如IMS标准中规定的通用业务使能模块,可以像执行SIP AS（Application Server,应用服务器）中的业务一样进行部署.控制层:由网络控制服务器组成,负责管理呼叫或会话设置、修改、释放.这些服务器中最重要的是CSCF（Call Session Co

13、ntrol Function,呼叫会话控制功能）,也就是常说的SIP服务器.而且,该层还包括多种支持功能如配置、计费以及运营维护功能.边界网关负责与其他运营商网络和其他类型的网络之间的互通,或者它们彼此内部的网络互通.连接层:由用于骨干和接入网络的路由器及交换机组成.从逻辑上看,IMS可划分为三个逻辑区域：归属域（Home Network）,拜访域（Visit Network）和网关域（Gateway Network）.归属域和地理区域没有本质的关系,但是和SIP URI(Unified Resource Identifier,统一资源标识) 如SIP：userdomain中的domain有对

14、应关系,一般来说,每个domain都应该有自己的归属域.拜访域包含SIP客户端和P-CSCF,P-CSCF本质是一个SIP Proxy,其作用是受理所有SIP客户端的注册和呼叫,根据主叫/被叫的SIP URI去定位其相的归属域,以完成注册过程和呼叫接续.多个P-CSCF可以共存以实现负载分担,在规划网络的时候,可以根据该区域内活动用户数目（包括本地用户和漫游用户）来配置P-CSCF的数量.网关域的功能非常简单,就是完成IMS和话音交换网（包括PSTN,PLMN等）的互通.对于现阶段IMS在固定网中的部署,其实CS域在添加SIP处理模块后,可以完全起到网关域的作用,当然在全SIP网络中网关域将不

15、复存在.4.1.3 IMS主要网元描述 3GPP IMS的主要功能实体包括：CSCF（Call Session Control Function,呼叫会话控制功能）、HSS（Home Subscriber Server,归属用户服务器）、SLF（Subscription Locator Function,签约定位功能）、MRFC（Multimedia Resource Function Controller,多媒体资源控制器）、MRFP（Multimedia Resource Function Processor,多媒体资源处理器）.通相关的辅助设备包括：SGW（Signaling Gatew

16、ay,信令网关）、MGCF(Media Gateway Control Function,媒体网关控制功能)、IM-MGW (IP MultimediaSubsystem Media Gateway Function,IMS媒体网关功能)、BGCF(Breakout Gateway Control Function,出口网关控制功能) Sip协议协议统一是NGN的一大特征,IMS同样具有这个特征.IMS中各个网元之间的接口采用统一的应用层协议进行通信,其主要使用的协议是SIP和Diameter.本章对SIP协议进行了深入研究,在各个子小节中分别论述了其协议结构、消息格式、网络结构、实体功能、对

17、话与会话及可扩充性.SIP协议SIP是一个应用层的控制协议,可以用来建立、修改、和终止多媒体会话（或者会议）,例如Internet 电话.SIP也可以邀请参与者参加已经存在的会话,比如多方会议.SIP协议允许在一个已经存在的会话中方便的增加（或者删除）媒体.SIP支持名字映射和重定向服务,可用于支持个人移动业务,对用户而言可以使用一个唯一的外部标志而不用关心实际网络位置.SIP在以下5个方面支持建立和终止多媒体通信：1） 用户定位（User location）：确定用于通讯的终端系统;2） 用户可用性（User availability）：确定被叫方是否空闲及是否愿意进行通讯 3）3）用户能力

18、（User capabilities）：确定使用的媒体和媒体参数;4） 会话建立（Session setup）：邀请和提示被叫,在主被叫之间传递呼叫参数; 5） 会话管理（Session management）：包括会话转移和终结会话、修改会话参数、 调 用业务等. 4.1.4 SIP 协议结构 SIP 协议的结构可以用以下四层来描述：语法及编码层它的编码使用增强Backus-Nayr形式语法（BNF）来规定.传输层传输层定义了客户端如何通过网络发送请求及接收响应,以及服务器端如 何接收请求并发送响应.所有SIP 逻辑实体都包含此层.事务层事务是SIP的基本元素.除stateless prox

19、y 外的所有SIP 逻辑实体core 均是事务用户.4.1.5 SIP 网络结构图4-2绘制了Sip网络实体: 图4-2 Sip网络实体SIP是一个应用层的控制协议,可以用来建立、修改、和终止多媒体会话.其设计思想沿袭了IETF一贯的简单性、可扩展性和可编程性. IMS域内的UE终端采SIP消息实现发起、修改和终止多媒体会话.测试工具需要可以支持模拟终端进行测试,即测试工具要可以发出各种所需的SIP消息,以观察待测网元对收到SIP消息的响应情况.并且由于SIP协议的可扩充性,测试工具也需要可以不断增添新的SIP消息以满足新的测试需求.满足SIP协议的测试需求是此测试工具的基础功能.4.1.6

20、Diameter协议 IMS中广泛使用的另一个应用层协议是Diameter.Diameter协议是由IETF开发的AAA协议,是基于远程拨入用户服务（RADIUS）协议的演进.本章对Diameter协议进行深入研究,在各个子小节中分别论述了其消息格式、网络节点、基础功能、会话和计费. Diameter协议Diameter协议族包括基础协议（Diameter Base Protocol）和各种应用协议.基础协议提供了作为一个AAA协议的最低需求,是Diameter网络节点都必须实现的功能,包括节点间能力的协商、Diameter消息的接收及转发、计费信息的实时传输等.应用协议则充分利用基础协议提供

21、的消息传送机制,规范相关节点的功能以及其特有的消息内容,来实现应用业务的AAA.基础协议可以作为一个计费协议单独使用,但一般情况下需与某个应用一起使用.图3.为Diameter协议族结构.图4-3 Diameter协议族结构网络节点在Diameter协议中,包括多种类型的Diameter节点.除了Diameter客户端和Diameter服务器外,还有Diameter中继、Diameter代理、Diameter重定向器和Diameter协议转换器. Diameter中继：能够从Diameter请求消息中提取信息,再根据Diameter基于域的路由表的内容决定消息发送的下一跳Diameter节点.

22、Diameter中继只对过往消息进行路由信息的修改,而不改动消息中的其他内容. Diameter代理：根据Diameter路由表的内容决定消息发送的下一跳Diameter节点.此外,Diameter代理能够修改消息中的相应内容.基础协议规定了Diameter节点之间所有消息交互的原则,它关注能力协商、消息如何发送以及对等端如何最终被拒绝.Diameter节点间的网络连接是在Diameter节点启动过程中动态建立的基于TCP或者SCTP传输协议上的连接.对于一个Diameter节点,其对端节点,或者基于静态配置,或者基于动态（利用SLP、DNS协议）发现一个Diameter节点具有和多个对等端通

23、信的能力,但与所有对等端均建立连接则不是有效的方法.基于每个域,一个Diameter节点应该与两个对等端建立连接,即首要对等端和次要对等端.如果认为有必要,Diameter节点还可以建立其它的连接. 在成功建立一个等连接后,两个Diameter节点将进行能力协商,交换协议版本、所支持的应用协议、安全模式等信息.能力协商是通过Diameter的能力交换请求（CER,Capabilities-Exchange-Request）和能力交换响应（CEA,Capabilities-Exchange-Answer）两个Diameter消息的交互实现的.能力协商之后,应该把有关对端所支持的应用等信息保存在高

24、速缓存中,这样就可以防止把对端不认识的消息和AVP发送给对端.对等连接可以被正常中止,这需要一个Diameter节点主动发起对等连接中止请求（DPR,Disconnect-Peer-Request）消息,对端收到此消息,并回答对等连接中止应答（DPA,Disconnect-Peer-Answer）消息后,先行中止底层连接.Diameter会话Diameter客户端与Diameter服务器都可以组成相应的请求消息,发送给对方.正是从这点考虑,Diameter属于对等协议（peer to peer）,而不是如RADIUS一样的客户/服务器模式的协议.处理用户的接入,Diameter客户端通过Dia

25、meter基础协议和应用协议,与Diameter服务器进行一系列的信息交换,而这样一个从发起到中止的一系列信息交互,在Diameter协议为一个用户会话（User Session）. 一般的AAA业务可以大致分成两类：一类包括用户的认证和授权,可能还包括计费（如移动电话业务）;另一类则是仅包括对用户的计费（如目前的主叫拨号接入业务）.为此,Diamete基础协议提供对应的两类用户会话,为上层的应用服务.一个用户会话的建立,一般是由Diameter客户端发起,中间可以途径若干Diameter代理、重定向器或协议转换器,一直延伸到Diameter服务器.用户会话的结束,完全由Diameter客户端

26、决定,但服务器也可以先行发出中止用户会话请求(ASR,Abort-Session-Request）,在客户端同意中止请求的情况下,会响应中止用户会话应答（ASA,Abort-Session-Answer）,然后再发出用户会话结束请求,通知服务器结束用户会话;否则用户会话仍得以保持.在未得到服务器请求的情况下,客户端也可以自行给服务器发出用户会话结束请求,例如在客户端自身异常,或是用户接入异常等的情况下.通过对用户会话的建立和结束的控制,Diameter应用很容易实现可靠的以用户为单位的业务资源管理.Diameter基础协议中并不包含任何的授权请求消息,因为这些是应用相关的即在Diameter的

27、应用文档中定义. 4.1.7 Diameter计费 当用户被允许接入时,Diameter客户端将根据情况产生针对用户的计费信息.这些计费信息将被封装在具体Diameter应用专有的AVP内,由Diameter基础协议中定义的计费请求（ACR,Accounting-Request）消息,传送给Diameter服务器.服务器将响应计费应答（ACA,Accounting-Answer）消息,指示计费成功或拒绝.客户端只有在收到成功的计费响应时,才能清除已经被发送的计费记录.当收到计费拒绝指示时,客户端将中止用户接入.Diameter支持实时的计费,客户端通过在首次计费请求/响应交互过程中协商好的计费

28、消息间歇时间,定时向服务器发送已收集的计费信息.这种实时计费确保了对用户信用的实时检查.4.2测试工具设计 测试工具第一阶段设计目标是：在充分考虑整个完整系统架构的基础上,先实现由一个Console(控制台)和一个Tester（测试器）在同一台PC上组成的最简TesterStudio系统.系统架构如图4-4所示.图 4-4系统架构 其中Console为一个窗口操作界面,可以进行信令的编辑,执行.Tester由各虚拟单板组成,主要是1个Vomp,用于执行操作维护,2个Vmp,分别执行业务模拟和码流分析.系统可由一个Console和一个或多个Tester组成,Console 提供人机界面,各Tes

29、ter执行实际的测试,Console从各Tester读取测试结果,Console同时负责控制各Tester.Console提供一个客户端工具集,可以由一个或者多个进程组成.Tester由若干虚拟处理板构成,这些虚拟处理板运行在一台PC机上,一个虚拟单板对应一个操作系统进程.由于Console和Tester在同一个PC上,它们之间通讯IP采用127.0.0.1,各虚拟单板之间通信IP同样设置,Tester对待侧网元公开的IP为PC的IP,Sip消息测试时采用端口5060,Diameter消息测试时采用端口3868.其它非MP虚拟处理板提供传输层以下信令处理. Test Studio系统的主要功能

30、是执行测试用例,获得测试结果.系统的处理流程主要分为以下几个阶段：系统启动初始化阶段、测试用例执行阶段、测试结果分析阶段.系统启动和初始化是Test Studio系统提供服务的准备阶段.Test Studio系统首先必须进行必要的启动和初始化,包括了Tester和Console的启动和初始化.对于Tester来说,包括了VOMP虚拟单板非VOMP虚拟单板的启动和初始化.4.3子系统设计实现 系统控制子系统完成Tester上各虚拟单板版本加载,启动和初始化以及Console的启动和初始化.系统控制子系统主要实现三个方面： 1）实现虚拟单板启动初始化通用流程,流程如图4-5所示. 2）实现虚拟单板

31、主控用户进程,流程如图4-6所示. 3）实现通讯控制用户进程.Tester上单板的启动和初始化Tester上不同类型的单板,具体功能完全是由用户进程来提供的,不同类型的单板加载不同种类的用户进程,从而具有不同的功能.对于各种虚拟单板的启动和初始化来说设计上可以做到统一. 图4-5 虚拟单板启动和初始化流程图4-5是虚拟单板启动和初始化的通用流程,任何类型的虚拟单板都是一样的,当初始化VOS成功,VOS已经进入服务状态,虚拟单板就向主控进程发送上电消息,启动主控进程,然后系统控制权就交给主控进程,虚拟单板启动和初始化通用流程结束.初始化VOS,是调用VOS提供的接口进行的,主要完成了VOS核心数

32、据结构的初始化,根据虚拟单板的逻辑类型、任务配置表、用户进程配置表来创建调度任务和其它各种任务,创建并且挂载用户进程,启动各种任务.表4-1列出了第一阶段虚拟单板需要支持的任务.表4.1第一阶段虚拟单板需要支持的任务其中调度任务是VOS进程调度的核心任务、板间通讯监听任务、通信处理任务是VOS进程通讯的核心任务,定时器扫描任务是VOS定时管理的核心任务.前后台通讯监听任务只在VOMP上有,用于VOMP和Console通讯时监听TCP连接.表4-2不同逻辑类型的虚拟单板支持的用户进程所有单板都有主控进程,主控进程是虚拟单板启动、初始化后执行的首个用户进程,它负责启动其它用户进程.对于通讯控制进程

33、来说,VOMP和非VOMP单板的功能有所不同,主要是用于单板逻辑地址和通讯地址映射关系的建立.此外还有各种不同的用户进程,执行的不同的功能.所有这些用户进程分属Test Studio不同的子系统,子系统实现的关键就是相关用户进程的设计和实现.VOS将以上述表4-1、表4-2为基础,为各种逻辑类型的单板统一维护任务配置表和用户进程配置表.虚拟单板启动和初始化流程在调用VOS初始化接口时需要提供单板的逻辑类型参数,这包括所属模块、单元的类型,VOS将根据逻辑类型查表进行相应的处理.4.4主控进程 主控进程是一个用户进程,虚拟单板启动和初始化完成后,首先向主控进程发送启动消息,将控制权交给主控进程.

34、主控进程主要完成向其它用户进程发送启动消息,启动其它各种用户进程.所有用户进程成功启动后,如果虚拟单板是VOMP,则还要根据配置信息顺序启动其它虚拟单板进程.流程示意如图4-6.图4-6流程示意图4-6中主控进程启动,根据配置启动其它用户进程参见图4-7,根据配置依次启动其它虚拟单板进程参见图4-8.图4-7主控进程控制单板上其它用户进程顺序启动示意图图4-8 VOMP主控进程顺序启动其它虚拟单板进程示意图图4-7中主控进程给基本进程发送上电消息,等待应答,基本进程收到上电消息后进行初始化,完成后回送应答,这个过程可以调用VOS的同步消息接口完成.通信控制进程是主控进程第一个启动的基本用户进程

35、.4.5 工作原理 流程驱动部分负责执行流程序列,包括驱动消息构建、消息发送、消息接收准备、消息比较、消息接收等一系列动作,处理通知消息等,具体的消息构建、发送、接收准备、比较、接收等一系列动作的执行,由消息所属的协议业务处理进程负责.驱动进程提供执行框架,业务处理进程负责具体业务相关的处理.图4.21以消息发送为例给出了子系统完整的工作序列图,其中框中的都是用户处理进程.其它消息接收准备、比较、接收是类似的.图4-9 业务模拟子系统工作序列图 1）Console的流程执行控制台将要执行的用例流程数据转化成XML,打包在Exe Req消息中根据一定的分发策略发给一个或者多个Tester中的模拟

36、流程控制 用户进程.该分发策略下面将讨论.Console和模拟流程控制用户进程间的通 信,是由VOS提供的,对用户透明,在VOS设计中已经讨论. 2）模拟流程控制收到Console的流程执行控制台发来的Exe Req消息,该消息 主要包括参数：执行对象的XML表示数据. 3）在流程驱动执行过程中需要发送消息,找到消息对应的业务进程,向它发送 Build Req,采用同步消息接口. 4）业务处理进程收到Build Req请求后,处理自己的部分,如果还有其上层协议 消息需要处理,则向模拟流程控制发送Get Child Req,请求获得其上层协议 消息. 5）模拟流程控制获得其上层协议消息,回送Ge

37、t Child Res同步应答返回给业 务处理进程1. 6）业务处理进程1找到上层协议消息对应的业务进程,发送给业务进程2. 7）业务处理进程2处理完后,向业务处理进程1回送Build Res同步应答. 8）业务处理进程1收到业务处理进程2回送的Build Res同步应答后,将完整的 编码后的码流,通过同步应答Build Res回送给模拟流程控制. 9）模拟流程控制获得最终发送的码流,向业务处理进程1发送异步消息Send Req 请求发送.4.6业务处理进程业务处理用户进程的具体实现主要包括以下几个方面： 1) 对消息构建、发送、接收准备、比较、接收等消息进行响应处理 2) 和信令处理进程交互

38、,发送和接收消息. 3) 对活动流程查询消息进行相应 4) 向模拟流程控制进程发送通知消息.可见此测试工具的框架一旦稳定下来,今 后所 做的工作主要是增加和完善业务处理进程.即增添相应的协议模块,即 可实现对该协议消息的收发.码流分析子系统码流分析子系统向用户提供了实时观察流程执行情况,分析码流收发的方法和手段： 1)当Console需要进行码流分析时,通过配置对相应链路设置码流分析的开关, 发送一条分析命令给这条链路所在逻辑地址对应单板上的业务处理用户进程. 2）该进程收到执行分析的指令后,注册一个分析定时器,准备进行分析. 3）分析定时器时间到,对码流缓冲区中的码流进行分析,只分析出自己识

39、别的 部分,将分析出来的字符串、整个码流、分析的位置信息以及时间戳等组装 成一个分析消息包,发送给其上层协议业务处理进程进行分析,采用异步消息 接口. 4）上层业务处理进程根据码流进行分析,如果还有上层协议业务处理进程,则 按照3）继续处理. 5）最上层的业务处理进程分析完成后,将分析结果包括字符串以及完整码流回 给其下层. 6）最下层获得分析结果字符串和完整码流,发给Console. 4.7 系统测试发现的部分故障 在系统测试中,公司内部广泛使用了此测试工具进行IMS域内应用层协议测试,测试的网元主要有CSCF、PSS（PSTN/ISDN Simulation Service, PSTN/I

40、SDN 模拟服务器）、PDF（Policy Decision Function,策略决策功能）等等.在这些网元测试中测试人员使用此测试工具发现了大量的故障,实践说明使用此专项的测试工具有助于测试工作的开展.下面结合具体实践给出使用此测试工具进行IMS系统测试发现的部分故障予以说明.1） 待测试网元：PSS 测试步骤：使用测试工具模拟终端收发SIP消息2） 图4-10基本呼叫流程预期结果：主被叫按照流程完成基本呼叫的信令建立媒体协商,进入通话态.故障现象：PSS网元设置为支持资源预留（precondition）,主叫invite中sdp 和源预留相关的媒体部分的类型为e2e时,被叫侧PSS网元对

41、SDP处理异常, 去除SDP后前转消息,流程在Update处中止,PSS报500错误响应码.定位为PSS 的协议模块对e2e型的SDP解码错误. 故障原因：在支持资源预留的sdp编解码中在编码中对mandatory拼写错误,导致编码出去的sdp再透传到PSS解码错误,协议层没有将媒体报给业务层,媒体协商失败. 2）待测试网元：PSS 测试步骤：使用测试工具模拟终端收发SIP消息,测试流程采用基本呼叫流程.其中主叫发送的invite消息携带Privacy头部.主叫开通主叫号码显示限制（CLIR）业务. 预期结果：主叫侧PSS使Privacy=id,被叫侧PSS可以正常处理此头部,可以建立基本呼叫

42、流程. 故障现 象：主叫开通CLIR业务且主叫发送的Invite中携带Privacy头,如果主叫携带 的Privacy头部为Privacy=none,则主叫侧PSS添加Privacy=id,使Privacy=id;none,从而导致被叫侧PSS处报协议错400响应码.如果主叫携带的Privacy头部为Privacy=id,则主叫侧PSS不做修改,流程可以走下去.如果主叫携带的Privacy头部为Privacy=abc,则主叫侧PSS添加Privacy=id,使Privacy=id;abc,流程同样可以走下去.故障原因：当触发CLIR业务时,主叫侧PSS会添加 privacy:id头,导致在none时,与其冲突. 3）待测试网元：PSS 测试步骤：使用测试工具模拟终端收发SIP消息,测试流程 采用基本呼叫流程,流程如图4-10所示.被