XCAP 应用服务器 - 使用和架构文档

执行摘要

此 XCAP (XML 配置访问协议) 应用服务器为电信网络提供 IMS (IP 多媒体子系统) 附加服务管理。它使用户能够通过标准化的 XML 文档管理呼叫转移、呼叫限制和来电显示设置。

主要特点：

符合 3GPP 标准：实现 ETSI TS 183 063 的 IMS 附加服务
HSS 集成：基于 REST API 与家庭用户服务器的通信
BSF 准备就绪：通用引导架构 (GBA) 认证框架
多服务：呼叫转移、呼叫限制（来电/去电）、来电显示控制
高可用性：在多个 HSS 对等体之间进行负载均衡
Web UI：用户��助管理门户

XCAP 在 3GPP 网络中的应用

什么是 XCAP？

XCAP (XML 配置访问协议) 是由 IETF (RFC 4825) 定义的标准化基于 HTTP 的协议，并被 3GPP 采用，用于管理 IMS 网络中的用户配置数据。它允许移动设备和应用程序创建、读取、更新和删除存储在网络服务器上的 XML 文档。

在 3GPP IMS 架构中的角色

XCAP 服务类别

XCAP 服务��管理三类 IMS 附加服务：

通信转移（呼叫转移）
- 无条件（CFU）
- 忙（CFB）
- 无应答（CFNA）
- 不可达（CFNRc）
- 未注册（CFNReg）
通信限制（呼叫阻止）
- 来电：所有呼叫、国际呼叫、除本国外的国际呼叫、漫游时
- 去电：所有呼叫、国际呼叫、除本国外的国际呼叫、漫游时
身份展示服务
- 发起身份展示（OIP） - 显示来电显示
- 发起身份展示限制（OIR） - 隐藏来电显示

3GPP 标准合规性

标准	标题	相关性
ETSI TS 183 063	基于 IMS 的 PSTN/ISDN 模拟服务	simservs XML 模式的主要规范
3GPP TS 24.623	可扩展标记语言 (XML) 配置访问协议 (XCAP) 通过 Ut	XCAP 接口规范
3GPP TS 24.238	基于会话发起协议 (SIP) 的用户配置	用户配置管理
3GPP TS 33.220	通用认证架构 (GAA)	BSF/GBA 认证框架
RFC 4825	可扩展标记语言 (XML) 配置访问协议 (XCAP)	基础 XCAP 协议定义
RFC 4745	通用策略：表达隐私偏好的文档格式	用于规则条件的 XML 命名空间

系统架构

高级组件视图

数据流架构

组件职责

组件	目的	端口/协议
XCAP 服务器	主要应用服务器，REST API 端点	5000/HTTP
XML 处理器	XML 文档转换和操作	N/A
HSS 客户端	通过 REST API 检索/更新用户数据	8080/HTTP
模板引擎	从用户数据生成 XCAP XML	N/A
BSF 认证	可选的 GBA 摘要认证	N/A
Web UI	用户自助门户	5000/HTTP

HSS 集成

HSS 通信模式

XCAP 服务器充当 XCAP 客户端与 HSS 之间的 无状态代理。它不维护用户数据的本地存储，而是针对每个请求查询 HSS。

HSS REST API 端点

1. 通过 MSISDN 检索用户

GET /ims_subscriber/ims_subscriber_msisdn/{msisdn}
Host: 10.4.2.140:8080

响应：

{
  "ims_subscriber_id": 12345,
  "imsi": "505570000012345",
  "msisdn": "15551234567",
  "xcap_profile": "<ss:communication-diversion>...</ss:communication-diversion>",
  "scscf": "sip:scscf1.ims.example.com:6060",
  "scscf_peer": "scscf1.ims.example.com",
  "scscf_realm": "ims.example.com"
}

2. 更新用户配置

PATCH /ims_subscriber/{ims_subscriber_id}
Host: 10.4.2.140:8080
Content-Type: application/json

{
  "xcap_profile": "<ss:communication-diversion xmlns:ss=\"http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap\" active=\"true\">...</ss:communication-diversion>"
}

响应：

{
  "Status": "success",
  "ims_subscriber_id": 12345
}

3. PCRF 用户查找（基于 IP）

GET /pcrf/subscriber_routing/{ip_address}
Host: 10.4.2.140:8080

目的： 从 UE IP 地址解析用户身份以便访问 Web UI。

响应：

{
  "subscriber_id": 67890,
  "ip_address": "100.64.4.16",
  "apn": "ims"
}

4. 获取基本用户信息

GET /subscriber/{subscriber_id}
Host: 10.4.2.140:8080

响应：

{
  "subscriber_id": 67890,
  "imsi": "505570000012345",
  "msisdn": "15551234567"
}

5. 通过 IMSI 获取 IMS 用户

GET /ims_subscriber/ims_subscriber_imsi/{imsi}
Host: 10.4.2.140:8080

响应： 与端点 #1 相同结构

HSS 负载均衡

特征：

无状态：每个请求可以发送到任何 HSS 对等体
随机分配：在可用对等体之间进行负载均衡
数据库同步：HSS 对等体共享一个公共后端数据库
无粘性会话：没有客户端亲和性或会话持久性

为什么选择 REST 而不是 Diameter？

传统的 3GPP 网络使用 Diameter Sh 接口进行 XCAP↔HSS 通信。此实现使用 REST API 以简化操作：

方面	Diameter Sh（传统）	REST API（此实现��
协议	Diameter (RFC 6733)	HTTP/JSON
复杂性	高 - 需要 Diameter 栈	低 - 标准 HTTP 库
消息格式	AVP（属性-值对）二进制	JSON（可读性强）
端口	3868 (SCTP/TCP)	8080 (HTTP)
用例	运营商级电信网络	云原生、API 优先的部署
集成	需要 FreeDiameter, OpenDiameter	标准 REST 客户端 (requests)
认证	TLS/Diameter 安全	API 令牌, OAuth（未来）

REST 方法的优势：

更容易与现代 DevOps 工具集成
更简单的调试（curl, Postman）
兼容云原生架构
降低基础设施复杂性
开发者友好

BSF 认证

通用引导架构 (GBA)

GBA 是一个 3GPP 认证框架 (TS 33.220)，它通过从 UMTS/LTE 认证基础设施派生的共享密钥实现 UE 与网络服务之间的相互认证。

BSF 实现状态

服务器提供灵活的认证选项，当需要时可完全支持 BSF/GBA。

配置：

# config.yaml
bsf_support: False

认证挑战：

当启用 BSF 认证时，服务器会发出 HTTP 401 未授权，内容为：

WWW-Authenticate: Digest realm="3GPP-bootstrapping@xcap.ims.example.com",
                  qop="auth-int",
                  nonce="<random-32-chars>",
                  opaque="<random-32-chars>",
                  algorithm="MD5",
                  domain="/"

摘要认证参数

当启用 BSF 认证时，服务器会用以下参数挑战客户端：

参数	值	目的
realm	`3GPP-bootstrapping@xcap.ims.example.com`	认证域
qop	`auth-int`	保护质量：带有完整性保护的认证
algorithm	`MD5`	摘要计算的哈希算法
nonce	32 字符随机字符串	服务器挑战以防止重放攻击
opaque	32 字符随机字符串	服务器特定数据，客户端返回时不变
domain	`/`	凭证有效的 URI 空间

认证架构

XCAP 服务器提供多种认证机制，以适应不同的部署场景：

1. 通过 PCRF 的 UE IP 基于认证（推荐）

XCAP 服务器可以通过验证其 UE IP 地址与 HSS/PCRF 中的活动会话进行用户认证。这提供了安全的、会话感知的认证，而无需 GBA 基础设施。

工作原理：

优势：

会话感知：只有具有活动数据会话的认证 UE 才能访问 XCAP
无共享密钥：不需要预共享密钥或密码
自动注销：当 UE 从网络中分离时，IP 会话终止
漫游支持：在本地和访问网络之间工作（如果 PCRF 可访问）
NAT 安全：��接验证 UE IP，而不是客户端侧头信息

安全属性：

源 IP 验证：TCP 连接的源 IP 在建立连接时无法伪造
PCRF 授权：只有具有活动、授权 PDP/PDN 上下文的 UE 才有 IP 地址
实时验证：每个请求查询当前 PCRF 状态
用户绑定：每个请求都验证 IP 到用户的映射

配置：

# config.yaml
ue_subnets:
  - '100.64.0.0/22'      # UE CGNAT 范围 1
  - '100.64.4.0/22'      # UE CGNAT 范围 2
  - '100.64.24.0/24'     # UE 测试范围

# 通过 HSS API 进行 PCRF 查找
hss_peers:
  - '10.4.2.140:8080'    # HSS 具有 PCRF 端点
  - '10.4.2.141:8080'

PCRF API 端点：

GET /pcrf/subscriber_routing/{ue_ip_address}
Host: hss-server:8080

响应：
{
  "subscriber_id": 12345,
  "ip_address": "100.64.4.16",
  "apn": "ims",
  "session_start": "2026-01-07T10:30:00Z",
  "rat_type": "EUTRAN"
}

验证流程：

从 HTTP 请求 TCP 连接中提取源 IP
验证 IP 是否在配置的 ue_subnets 范围内
查询 PCRF: GET /pcrf/subscriber_routing/{source_ip}
如果活动会话存在，PCRF 返回 subscriber_id
检索用户详细信息: GET /subscriber/{subscriber_id}
获取 IMSI，然后查询: GET /ims_subscriber/ims_subscriber_imsi/{imsi}
将 XCAP URL 中的 MSISDN 与 PCRF 解析的 MSISDN 进行比较
如果匹配：认证通过 ✓

用例：

Web 自助服务：UE 通过移动数据连接，自动通过 IP 进行认证
移动应用：智能手机上的原生 XCAP 客户端
企业：具有固定 UE IP 分配的 CPE 设备

2. IP 子网白名单（受信网络）

对于受信的应用服务器和测试环境：

# config.yaml
as_allowed_ips:
  - '10.4.3.60'          # SIP 应用服务器
  - '10.4.3.61'          # 测试服务器

用例：

SIP 应用服务器在呼叫处理期间检索用户配置
内部网络管理工具
开发/测试环境

3. SIP URI 到 MSISDN 解析

服务器从 XCAP URL 本身提取用户身份：

/simservs.ngn.etsi.org/users/sip:+15551234567@ims.example.com/simservs.xml
                              └─────────┬─────────┘
                                    MSISDN: 15551234567

服务器解析 SIP URI 以提取 E.164 电话号码 (MSISDN)。

4. X-3GPP-Intended-Identity 头

服务器支持用于身份断言的标准 3GPP 头：

GET /simservs.xml HTTP/1.1
Host: xcap.ims.example.com
X-3GPP-Intended-Identity: sip:+15551234567@ims.example.com

此头允许客户端明确指定请求的目标用户身份。

启用 BSF 认证

要在生产中启用 GBA 认证：

部署 BSF 服务器：实现 3GPP TS 33.220 引导服务器
配置 Diameter Zh：通过 Diameter 将 BSF 连接到 HSS

更新 config.yaml：

bsf_support: True
bsf_url: "http://bsf-server:8090"

实现 NAF-Key 检索：添加 BSF API 调用以获取 Ks_NAF 进行验证
添加摘要验证逻辑：使用共享密钥验证客户端响应

XCAP 文档类型

Simservs 根文档结构

所有 XCAP 文档都包裹在 simservs 根元素中：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<simservs xmlns="http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap"
          xmlns:cp="urn:ietf:params:xml:ns:common-policy">

    <!-- 身份展示服务 -->
    <originating-identity-presentation active="true"/>
    <originating-identity-presentation-restriction active="true">
        <default-behaviour>presentation-not-restricted</default-behaviour>
    </originating-identity-presentation-restriction>

    <!-- 呼叫转移（通信转移） -->
    <communication-diversion active="true">
        <NoReplyTimer>20</NoReplyTimer>
        <cp:ruleset>
            <!-- 呼叫转移规则 -->
        </cp:ruleset>
    </communication-diversion>

    <!-- 呼叫限制 -->
    <incoming-communication-barring active="false">
        <cp:ruleset>
            <!-- 来电限制规则 -->
        </cp:ruleset>
    </incoming-communication-barring>

    <outgoing-communication-barring active="false">
        <cp:ruleset>
            <!-- 去电限制规则 -->
        </cp:ruleset>
    </outgoing-communication-barring>

</simservs>

文档类型详细信息

1. 通信转移（呼叫转移）

目的： 根据条件将来电重定向到替代目的地

XCAP URL 模式：

/simservs.ngn.etsi.org/users/{sip_uri}/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion

规则类型：

规则 ID	条件	描述
cfa	(无)	呼叫转移无条件 - 立即转移所有呼叫
cfb	忙	呼叫转移忙 - 当线路忙时转移
cfna	无应答	呼叫转移无应答 - 在 NoReplyTimer 超时后转移
cfnrc	不可达	呼叫转移不可达 - 当设备离线时转移
cfnreg	未注册	呼叫转移未注册 - 当未注册到 IMS 时转移

XML 结构：

<ss:communication-diversion xmlns:ss="http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap"
                            active="true">
    <ss:NoReplyTimer>20</ss:NoReplyTimer>
    <cp:ruleset xmlns:cp="urn:ietf:params:xml:ns:common-policy">

        <!-- 无条件转移 -->
        <cp:rule id="cfa">
            <cp:conditions></cp:conditions>
            <cp:actions>
                <ss:forward-to>
                    <ss:target>tel:+15559999999</ss:target>
                    <ss:notify-caller>false</ss:notify-caller>
                </ss:forward-to>
            </cp:actions>
        </cp:rule>

        <!-- 忙时转移 -->
        <cp:rule id="cfb">
            <cp:conditions>
                <ss:busy/>
            </cp:conditions>
            <cp:actions>
                <ss:forward-to>
                    <ss:target>tel:+15558888888</ss:target>
                    <ss:notify-caller>false</ss:notify-caller>
                </ss:forward-to>
            </cp:actions>
        </cp:rule>

    </cp:ruleset>
</ss:communication-diversion>

2. 来电通信限制

目的： 阻止来自特定类别的来电

XCAP URL 模式：

/simservs.ngn.etsi.org/users/{sip_uri}/simservs.xml/~~/simservs/incoming-communication-barring

规则类型：

规则 ID	条件	描述
all	(无)	阻止所有来电
international	国际	阻止来自国际号码的呼叫
international-exHC	国际-除本国	阻止来自国际呼叫��除了本国
roaming	漫游	阻止漫游时的来电

XML 结构：

<ss:incoming-communication-barring xmlns:ss="http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap"
                                   active="true">
    <cp:ruleset xmlns:cp="urn:ietf:params:xml:ns:common-policy">

        <cp:rule id="international">
            <cp:conditions>
                <ss:international/>
            </cp:conditions>
            <cp:actions>
                <ss:allow>false</ss:allow>
            </cp:actions>
        </cp:rule>

        <cp:rule id="roaming">
            <cp:conditions>
                <ss:roaming/>
            </cp:conditions>
            <cp:actions>
                <ss:allow>false</ss:allow>
            </cp:actions>
        </cp:rule>

    </cp:ruleset>
</ss:incoming-communication-barring>

3. 去电通信限制

目的： 限制拨打特定目的地的去电

XCAP URL 模式：

/simservs.ngn.etsi.org/users/{sip_uri}/simservs.xml/~~/simservs/outgoing-communication-barring

规则类型： 与来电限制相同

XML 结构：

<ss:outgoing-communication-barring xmlns:ss="http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap"
                                   active="false">
    <cp:ruleset xmlns:cp="urn:ietf:params:xml:ns:common-policy">

        <cp:rule id="international">
            <cp:conditions>
                <ss:international/>
            </cp:conditions>
            <cp:actions>
                <ss:allow>false</ss:allow>
            </cp:actions>
        </cp:rule>

    </cp:ruleset>
</ss:outgoing-communication-barring>

4. 发起身份展示限制（来电显示）

目的： 控制来电显示是否向被叫方展示

XCAP URL 模式：

/simservs.ngn.etsi.org/users/{sip_uri}/simservs.xml/~~/simservs/originating-identity-presentation-restriction

XML 结构：

<ss:originating-identity-presentation-restriction active="true">
    <ss:default-behaviour>presentation-restricted</ss:default-behaviour>
</ss:originating-identity-presentation-restriction>

选项：

presentation-restricted - 隐藏来电显示（匿名）
presentation-not-restricted - 显示来电显示（正常）

呼叫流程图

呼叫转移配置流程

Web UI 自助服务流程

呼叫限制执行流程

BSF GBA 认证流程（启用时）

示例 XCAP 文档

完整的 Simservs 文档（去标识化）

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<simservs xmlns="http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap"
          xmlns:cp="urn:ietf:params:xml:ns:common-policy"
          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">

    <!-- 来电显示服务 -->
    <originating-identity-presentation active="true"/>

    <originating-identity-presentation-restriction active="true">
        <default-behaviour>presentation-not-restricted</default-behaviour>
    </originating-identity-presentation-restriction>

    <!-- 呼叫转移配置 -->
    <communication-diversion active="true">
        <NoReplyTimer>20</NoReplyTimer>
        <cp:ruleset>

            <!-- 无条件转移（禁用） -->
            <cp:rule id="cfa">
                <cp:conditions></cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <forward-to>
                        <target>tel:+15556666666</target>
                        <notify-caller>false</notify-caller>
                    </forward-to>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 忙时转移（启用） -->
            <cp:rule id="cfb">
                <cp:conditions>
                    <busy/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <forward-to>
                        <target>tel:+15557777777</target>
                        <notify-caller>false</notify-caller>
                    </forward-to>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 无应答转移（启用） -->
            <cp:rule id="cfna">
                <cp:conditions>
                    <no-answer/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <forward-to>
                        <target>tel:+15558888888</target>
                        <notify-caller>false</notify-caller>
                    </forward-to>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 不可达转移（启用） -->
            <cp:rule id="cfnrc">
                <cp:conditions>
                    <not-reachable/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <forward-to>
                        <target>tel:+15559999999</target>
                        <notify-caller>false</notify-caller>
                    </forward-to>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 未注册转移（启用） -->
            <cp:rule id="cfnreg">
                <cp:conditions>
                    <not-registered/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <forward-to>
                        <target>tel:+15559999999</target>
                        <notify-caller>false</notify-caller>
                    </forward-to>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

        </cp:ruleset>
    </communication-diversion>

    <!-- 来电限制 -->
    <incoming-communication-barring active="false">
        <cp:ruleset>

            <!-- 阻止所有来电（禁用） -->
            <cp:rule id="all">
                <cp:conditions></cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <allow>false</allow>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 阻止国际来电（禁用） -->
            <cp:rule id="international">
                <cp:conditions>
                    <international/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <allow>false</allow>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 阻止国际（除本国）来电（禁用） -->
            <cp:rule id="international-exHC">
                <cp:conditions>
                    <international-exHC/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <allow>false</allow>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 阻止漫游来电（禁用） -->
            <cp:rule id="roaming">
                <cp:conditions>
                    <roaming/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <allow>false</allow>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

        </cp:ruleset>
    </incoming-communication-barring>

    <!-- 去电限制 -->
    <outgoing-communication-barring active="false">
        <cp:ruleset>

            <!-- 阻止所有去电（禁用） -->
            <cp:rule id="all">
                <cp:conditions></cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <allow>false</allow>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 阻止国际去电（禁用） -->
            <cp:rule id="international">
                <cp:conditions>
                    <international/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <allow>false</allow>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 阻止国际（除本国）去电（禁用） -->
            <cp:rule id="international-exHC">
                <cp:conditions>
                    <international-exHC/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <allow>false</allow>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

            <!-- 阻止漫游去电（禁用） -->
            <cp:rule id="roaming">
                <cp:conditions>
                    <roaming/>
                </cp:conditions>
                <cp:actions>
                    <allow>false</allow>
                </cp:actions>
            </cp:rule>

        </cp:ruleset>
    </outgoing-communication-barring>

</simservs>

用户数据 YAML（HSS 存储格式）

这是存储在 HSS xcap_profile 字段中的内部表示：

NoReplyTimer: 20

call_forwarding:
  cfa:
    enabled: false
    target: tel:+15556666666

  cfb:
    condition: busy
    enabled: true
    target: tel:+15557777777

  cfna:
    condition: no-answer
    enabled: true
    target: tel:+15558888888

  cfnrc:
    condition: not-reachable
    enabled: true
    target: tel:+15559999999

  cfnreg:
    condition: not-registered
    enabled: true
    target: tel:+15559999999

call_barring_incoming:
  all:
    allow: false

  international:
    allow: false
    condition: international

  international-exHC:
    allow: false
    condition: international-exHC

  roaming:
    allow: false
    condition: roaming

call_barring_outgoing:
  all:
    allow: false

  international:
    allow: false
    condition: international

  international-exHC:
    allow: false
    condition: international-exHC

  roaming:
    allow: false
    condition: roaming

示例 XCAP PUT 请求（启用 CFB）

请求：

PUT /simservs.ngn.etsi.org/users/sip:+15551234567@ims.example.com/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion/cp:ruleset/cfb HTTP/1.1
Host: xcap.ims.example.com:5000
Content-Type: application/xcap-el+xml
Content-Length: 342

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<cp:rule id="cfb" xmlns:cp="urn:ietf:params:xml:ns:common-policy"
         xmlns:ss="http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap">
    <cp:conditions>
        <ss:busy/>
    </cp:conditions>
    <cp:actions>
        <ss:forward-to>
            <ss:target>tel:+15557777777</ss:target>
            <ss:notify-caller>false</ss:notify-caller>
        </ss:forward-to>
    </cp:actions>
</cp:rule>

响应：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/xcap-el+xml
ETag: "eti87"
Content-Length: 0

示例 XCAP GET 请求（检索所有 CF 规则）

请求：

GET /simservs.ngn.etsi.org/users/sip:+15551234567@ims.example.com/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion HTTP/1.1
Host: xcap.ims.example.com:5000
Accept: application/xcap-el+xml

响应：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/xcap-el+xml
ETag: "eti87"
Content-Length: 1456

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ss:communication-diversion xmlns:ss="http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap"
                            xmlns:cp="urn:ietf:params:xml:ns:common-policy"
                            active="true">
    <ss:NoReplyTimer>20</ss:NoReplyTimer>
    <cp:ruleset>
        <cp:rule id="cfa">
            <cp:conditions></cp:conditions>
            <cp:actions>
                <ss:forward-to>
                    <ss:target>tel:+15556666666</ss:target>
                    <ss:notify-caller>false</ss:notify-caller>
                </ss:forward-to>
            </cp:actions>
        </cp:rule>

        <cp:rule id="cfb">
            <cp:conditions>
                <ss:busy/>
            </cp:conditions>
            <cp:actions>
                <ss:forward-to>
                    <ss:target>tel:+15557777777</ss:target>
                    <ss:notify-caller>false</ss:notify-caller>
                </ss:forward-to>
            </cp:actions>
        </cp:rule>

        <!-- 其他规则省略以节省空间 -->
    </cp:ruleset>
</ss:communication-diversion>

示例部分更新（更改 NoReplyTimer）

请求：

PUT /simservs.ngn.etsi.org/users/sip:+15551234567@ims.example.com/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion/NoReplyTimer HTTP/1.1
Host: xcap.ims.example.com:5000
Content-Type: application/xcap-el+xml
Content-Length: 87

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ss:NoReplyTimer xmlns:ss="http://uri.etsi.org/ngn/params/xml/simservs/xcap">30</ss:NoReplyTimer>

响应：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/xcap-el+xml
ETag: "eti87"

配置指南

config.yaml 参考

# HSS 后端服务器（负载均衡）
hss_peers:
  - '10.4.2.140:8080'          # opt-se2-hss01
  - '10.4.2.141:8080'          # opt-se2-hss02

# OCS（在线计费系统） - 当前未使用
ocs_peers:
  - '10.4.2.140'
  - '10.4.2.141'

# BSF/GBA 认证开关
bsf_support: False             # 设置为 True 以进行生产 GBA

# IMS 域配置
ims_domain: 'ims.example.com'
diameter_realm: 'example.com'

# XML 命名空间前缀开关
ss_prefix: True                # 在生成的 XML 中包含 'ss:' 前缀

# 允许的 UE IP 范围（用于基于 IP 的认证）
ue_subnets:
  - '100.64.0.0/22'            # CGNAT 范围 1
  - '100.64.4.0/22'            # CGNAT 范围 2
  - '100.64.24.0/24'           # CGNAT 范围 3

# 受信的应用服务器 IP
as_allowed_ips:
  - '10.4.3.60'                # opt-se2-as01

# 单元测试配置
unit_test_data:
  source_ip: "100.64.4.16"
  base_url: "http://localhost:5000"
  msisdn: "15551234567"        # 测试用户 MSISDN

Web 自助服务门户

对于不原生支持 XCAP 的用户设备，服务器提供基于 Web 的自助服务门户。用户可以直接从移动设备浏览到 XCAP 服务器，通过直观的 HTML 界面管理他们的设置。

访问方法：

用户只需在智能手机上打开 Web 浏览器并导航到 XCAP 服务器 URL：

http://xcap.ims.example.com:5000/

自动认证：

当从连接到运营商网络的移动设备访问时��认证会通过 UE IP 验证自动发生：

用户的设备已经有一个活动的数据会话（PDP/PDN 上下文）
XCAP 服务器从 HTTP 连接中提取源 IP
服务器查询 HSS PCRF 以解析 IP → 用户身份
用户自动登录 - 无需用户名/密码
Web UI 显示当前的呼叫转移、呼叫限制和来电显示设置

特点：

呼叫转移管理：启用/禁用转移规则，设置目的号码
呼叫限制控制：配置来电和去电限制
无应答计时器：调整无应答时的超时
实时更新：更改立即反映在用户配置中
移动优化：适应智能手机浏览器的响应式设计

用例：

传统设备：没有原生 XCAP 客户端支持的智能手机
iOS 设备：在设置应用中未暴露 XCAP 设置的 iPhone
Android 变种：没有运营商特定 XCAP 集成的 Android 版本
用户偏好：更喜欢 Web 界面而不是设备设置菜单的用户
快速访问：在旅行或漫游时进行临时更改

示例工作流程：

这消除了对专门的 XCAP 客户端软件的需求，并通过标准 Web 浏览器提供了通用访问。

API 参考

基础 URL 结构

http(s)://xcap.ims.example.com:5000/simservs.ngn.etsi.org/users/{sip_uri}/simservs.xml[/~~/selector]

组件：

根： simservs.ngn.etsi.org (AUID - 应用唯一 ID)
XUI： users/{sip_uri} (XCAP 用户标识符)
文档： simservs.xml
节点选择器： /~~/simservs/communication-diversion/... (基于 XPath)

端点参考表

操作	方法	XCAP URL	描述
获取所有服务	GET	`/users/{sip}/simservs.xml`	检索完整的 simservs 文档
获取 CF 规则	GET	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion`	获取所有呼叫转移规则
获取特定 CF 规则	GET	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion/cp:ruleset/{rule_id}`	获取单个 CF 规则（cfa, cfb 等）
更新 CF 规则	PUT	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion/cp:ruleset/{rule_id}`	更新呼叫转移规则
更新 CF 条件	PUT	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion/cp:ruleset/{rule_id}/{element}`	更新规则元素（目标、条件）
设置 NoReplyTimer	PUT	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/communication-diversion/NoReplyTimer`	更改无应答超时
获取来电显示	GET	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/originating-identity-presentation-restriction`	获取来电显示限制设置
获取来电 CB	GET	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/incoming-communication-barring/cp:ruleset/{rule_id}`	获取来电限制规则
更新来电 CB	PUT	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/incoming-communication-barring/cp:ruleset/{rule_id}`	更新来电限制规则
获取去电 CB	GET	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/outgoing-communication-barring/cp:ruleset/{rule_id}`	获取去电限制规则
更新去电 CB	PUT	`/users/{sip}/simservs.xml/~~/simservs/outgoing-communication-barring/cp:ruleset/{rule_id}`	更新去电限制规则

HTTP 头

请求头

Content-Type: application/xcap-el+xml
Accept: application/xcap-el+xml
X-3GPP-Intended-Identity: sip:+15551234567@ims.example.com

响应头

Content-Type: application/xcap-el+xml
ETag: "eti87"

错误响应

HTTP 代码	含义	描述
200 OK	成功	操作成功完成
401 Unauthorized	需要认证	BSF/GBA 认证挑战（如果启用）
404 Not Found	资源未找到	用户或文档不存在
409 Conflict	冲突	文档版本不匹配（ETag 冲突）
500 Internal Server Error	服务器错误	HSS 通信失败或处理错误

Web UI 端点

端点	方法	目的
`/`	GET	用户信息页面（基于 IP 查找）
`/call_forwarding`	GET	显示呼叫转移管理表单
`/call_forwarding`	POST	通过 Web UI 更新呼叫转移规则
`/api`	GET	Swagger UI 文档

日志格式

2026-01-07 10:15:32,456 12345   {/var/log/XCAP.log:123}   INFO   GetSubscriberData called for MSISDN: 15551234567

字段： 时间戳，进程 ID��文件位置，日志级别，消息

性能考虑

无状态设计： XCAP 服务器不维护会话状态
负载分配： 每个请求随机选择 HSS 对等体
模板缓存： 文档模板在启动时加载一次
XML 处理： 内存解析和格式化
数据库查询： 每个 GET 一个 HSS 查询，两个 PUT（读-修改-写）

结论

此 XCAP 应用服务器提供了一个生产就绪的 3GPP IMS 附加服务管理实现。主要亮点：

优势：

完全符合 ETSI/3GPP XCAP 标准
基于 REST API 的 HSS 集成，适用于云原生部署
多种认证选项，包括 BSF/GBA 和 UE IP 基于验证
基于 Web 的自助服务门户，适用于通用设备兼容性
高可用性，负载均衡的 HSS 对等体

部署场景：

移动网络运营商（MNO）和移动虚拟网络运营商（MVNO）
企业 IMS 部署
VoLTE/VoWiFi 服务平台
云原生电信基础设施
私有 LTE/5G 网络

参考文献

3GPP 和 ETSI 规范

规范	标题	描述	URL
ETSI TS 183 063	电信和互联网融合服务与协议的高级网络 (TISPAN); 基于 IMS 的 PSTN/ISDN 模拟服务	定义 IMS 附加服务的 simservs XML 模式的主要规范	ETSI Portal
3GPP TS 24.623	可扩展标记语言 (XML) 配置访问协议 (XCAP) 通过 Ut 接口用于操作附加服务	定义 UE 与应用服务器之间的 XCAP Ut 接口规范	3GPP Portal
3GPP TS 24.238	基于会话发起协议 (SIP) 的用户配置；第 3 阶段	指定 IMS 中用户配置管理的基于 SIP 的机制	3GPP Portal
3GPP TS 33.220	通用认证架构 (GAA)；通用引导架构 (GBA)	定义 BSF 和 GBA 框架以引导安全凭证	3GPP Portal
3GPP TS 24.229	基于会话发起协议 (SIP) 和会话描述协议 (SDP) 的 IP 多媒体呼叫控制协议；第 3 阶段	核心 IMS 呼叫控制规范，包括服务触发器和附加服务执行	3GPP Portal
3GPP TS 29.228	IP 多媒体 (IM) 子系统 Cx 和 Dx 接口；信令流程和消息内容	定义 S-CSCF 与 HSS 之间的 Diameter Cx/Dx 接口（与用户配置检索相关）	3GPP Portal
3GPP TS 29.328	IP 多媒体 (IM) 子系统 Sh 接口；信令流程和消息内容	定义 AS 与 HSS 之间的 Diameter Sh 接口以访问用户数据	3GPP Portal

IETF RFCs

RFC	标题	描述	URL
RFC 4825	可扩展标记语言 (XML) 配置访问协议 (XCAP)	定义基于 HTTP 的 XML 文档操作的基础 XCAP 协议规范	IETF Datatracker
RFC 4745	通用策略：表达隐私偏好的文档格式	定义用于 XCAP 文档中规则条件的通用策略 XML 命名空间	IETF Datatracker
RFC 2617	HTTP 认证：基本和摘要访问认证	定义在 BSF/GBA 挑战中使用的摘要认证机制	IETF Datatracker
RFC 3261	SIP：会话发起协议	核心 SIP 规范，是 IMS 架构的基础	IETF Datatracker
RFC 6733	Diameter 基础协议	定义传统 Sh/Cx 接口中使用的 Diameter 协议（背景上下文）	IETF Datatracker

标准	组织	标题	相关性
OMA-TS-XDM_Core-V2_1	开放移动联盟	XML 文档管理 (XDM) 规范	定义 OMA 上下文中 XCAP 文档管理的 XDM 架构
ISO/IEC 19757-2	ISO/IEC	文档模式定义语言 (DSDL) — 第 2 部分：基于常规语法的验证 — RELAX NG	用于 XCAP 文档的 XML 模式验证
ITU-T E.164	ITU-T	国际公共电信编号计划	定义在 tel: URI 中使用的全球电话号码格式

目录​

执行摘要​

XCAP 在 3GPP 网络中的应用​

什么是 XCAP？​

在 3GPP IMS 架构中的角色​

XCAP 服务类别​

3GPP 标准合规性​

系统架构​

高级组件视图​

数据流架构​

组件职责​

HSS 集成​

HSS 通信模式​

HSS REST API 端点​

1. 通过 MSISDN 检索用户​

2. 更新用户配置​

3. PCRF 用户查找（基于 IP）​

4. 获取基本用户信息​

5. 通过 IMSI 获取 IMS 用户​

HSS 负载均衡​

为什么选择 REST 而不是 Diameter？​

BSF 认证​

通用引导架构 (GBA)​

BSF 实现状态​

摘要认证参数​

认证架构​

1. 通过 PCRF 的 UE IP 基于认证（推荐）​

2. IP 子网白名单（受信网络）​

3. SIP URI 到 MSISDN 解析​

4. X-3GPP-Intended-Identity 头​

启用 BSF 认证​

XCAP 文档类型​

Simservs 根文档结构​

文档类型详细信息​

1. 通信转移（呼叫转移）​

2. 来电通信限制​

3. 去电通信限制​

4. 发起身份展示限制（来电显示）​

呼叫流程图​

呼叫转移配置流程​

Web UI 自助服务流程​

呼叫限制执行流程​

BSF GBA 认证流程（启用时）​

示例 XCAP 文档​

完整的 Simservs 文档（去标识化）​

用户数据 YAML（HSS 存储格式）​

示例 XCAP PUT 请求（启用 CFB）​

示例 XCAP GET 请求（检索所有 CF 规则）​

示例部分更新（更改 NoReplyTimer）​

配置指南​

config.yaml 参考​

Web 自助服务门户​

API 参考​

基础 URL 结构​

端点参考表​

HTTP 头​

请求头​

响应头​

错误响应​

Web UI 端点​

日志格式​

性能考虑​

结论​

参考文献​

3GPP 和 ETSI 规范​

IETF RFCs​

相关标准​

目录

执行摘要

XCAP 在 3GPP 网络中的应用

什么是 XCAP？

在 3GPP IMS 架构中的角色

XCAP 服务类别

3GPP 标准合规性

系统架构

高级组件视图

数据流架构

组件职责

HSS 集成

HSS 通信模式

HSS REST API 端点

1. 通过 MSISDN 检索用户

2. 更新用户配置

3. PCRF 用户查找（基于 IP）

4. 获取基本用户信息

5. 通过 IMSI 获取 IMS 用户

HSS 负载均衡

为什么选择 REST 而不是 Diameter？

BSF 认证

通用引导架构 (GBA)

BSF 实现状态

摘要认证参数

认证架构

1. 通过 PCRF 的 UE IP 基于认证（推荐）

2. IP 子网白名单（受信网络）

3. SIP URI 到 MSISDN 解析

4. X-3GPP-Intended-Identity 头

启用 BSF 认证

XCAP 文档类型

Simservs 根文档结构

文档类型详细信息

1. 通信转移（呼叫转移）

2. 来电通信限制

3. 去电通信限制

4. 发起身份展示限制（来电显示）

呼叫流程图

呼叫转移配置流程

Web UI 自助服务流程

呼叫限制执行流程

BSF GBA 认证流程（启用时）

示例 XCAP 文档

完整的 Simservs 文档（去标识化）

用户数据 YAML（HSS 存储格式）

示例 XCAP PUT 请求（启用 CFB）

示例 XCAP GET 请求（检索所有 CF 规则）

示例部分更新（更改 NoReplyTimer）

配置指南

config.yaml 参考

Web 自助服务门户

API 参考

基础 URL 结构

端点参考表

HTTP 头

请求头

响应头

错误响应

Web UI 端点

日志格式

性能考虑

结论

参考文献

3GPP 和 ETSI 规范

IETF RFCs

相关标准