一：VoLTE学习以什么为主线？

很多入门者看了很多VoLTE的相关资料和书籍，都有一个共同的感觉，就是

VoLTE太复杂，涉及的网元太多，无从下手。

我的个人感觉是，再复杂的网络，抓住路由这条主线，都能够把它掌握。

而很多朋友又会觉得VoLTE（IMS网络）中的数据包的路由方式太复杂，那我们本期就来聊一聊IMS网络的基本路由是怎么实现的。

个人觉得，首先就是观念上的更新。在引入IMS（VoLTE）之前，移动通信当中的网元（比如MME、SGW、PGW）都是按照3GPP相关规范按步就搬的完成寻址过程。举个例子，EPS附着流程中的MME如果要寻址SGW和PGW，构建好TAI-FQDN和APN-FQDN向DNS发起查询，根据DNS解析结果继续后续的EPS承载创建流程。这个例子中，MME并没有太多的选择权，就是按照规范一步步走就完成任务了。

而在引入IMS这种全IP架构后，从3GPP一家独大转而进入了3GPP、TISPAN、IETF等领头的规范组织争霸的战国时代。IMS的寻址也不再按步就搬，而是可以根据各种策略来实现灵活的路由。

以下是某厂家P-CSCF节点所支持的SIP路由和寻址方式：

- 基于Request-URI查DNS进行路由；

- 基于Route头域查DNS或直接根据Route头域的IP地址进行路由；

- 基于主叫号码进行路由；

- 根据SDP携带的媒体类型进行路由；

- 根据eNUM查询结果进行路由；

- 根据SIP消息类型进行路由；

- 基于Qos进行路由；

- 根据SDP携带的编解码类型进行路由；

- 根据当前呼叫状态进行路由；

。。。。。。

如此多灵活的路由方式，在3GPP时代可能是不可想象的。

二：SIP数据包封装及路由触发过程

了解路由过程之前，首先我们得要了解下路由时怎么触发的。

了解OSI7层模型都知道，下层为上层服务，那我们网络层的路由也是为应用层服务的，或者也可以叫自顶向下的路由方式。

这里，我们可以拿HTTP来做一个类比。

1 你在电脑浏览器里输入51xuetongxin.com。那就开始了数据包的封装过程。

应用层会填入http get uri=51xuetongxin.com及其他应用层信息，交给传输层TCP服务。

2 TCP发起三次握手过程，为上层提供可靠性服务。但TCP是端到端的，并不具备点到点（在此，我们将点到点理解为同一网段的直连设备）的路由功能，于是要求IP层提供路由服务。

3 IP层填写必选字段，源IP、目的IP、TTL字段等。填写好之后，交给数据链路层处理。

但此时问题来了，你的电脑并不知道51学通信的目的IP是多少，那这个包就无法完成封装，进而无法交给下层处理，也就无法从网口上发出去了。

为了得到51学通信网站的目的IP，那在和51学通信通讯之前，就必须发起一个DNS查询过程。如下图所示：

SIP的路由与封装也是非常类似的。如下图所示：

以一个SIP注册流程为例，不论UE发起还是P-CSCF发起的SIP注册请求消息，都需要完成SIP报文的封装和路由。只不过，站在UE的角度相对简单，SIP包头中的必选头域都是已知的，目的IP也是已知的（P-CSCF），所以UE可以轻松完成SIP消息的封装并通过LTE/EPC网络发送给P-CSCF。

但接下来P-CSCF要发送给I-SCSCF就没那么简单了。此时，P-CSCF是不知道I/S-CSCF的IP地址的，因此需要发起DNS查询过程，如上图所示。

三：根据最基本的Request-URI的SIP路由过程

这里，我们以VoLTE注册流程（呼叫流程也是类似的）为例，介绍下VoLTE中最基本也是最常见的基于Request-URI进行路由的过程。

1）因为是VoLTE注册流程，UE填写好SIP头部中Request-URI为自己所属运营商的PLMN域名，格式为ims.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org。这里假设为51xuetongxin.com。该SIP注册请求消息被转发给P-CSCF。

2）P-CSCF根据Request-URI构建DNS查询，请求DNS解析。

3）DNS最终返回I-CSCF的地址。

4）P-CSCF将SIP注册请求转发给I-CSCF。

具体的细节是这样的：

不过，是不是今天从头梳理（按协议栈自顶向下）了一遍触发和寻址路由过程，是不是更加清晰了呢？

另外，关于VoLTE用户的注册流程，我们在2016年已经录制了几个视频课程，感兴趣的可以看看。

视频一：2016年YY交流第4期：eSRVCC用户VoLTE注册流程

视频二：IMS网络中的IP层路由实现过程（注册流程）

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