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C网锚定关键技术问题分析与解决

2013-09-17奚展跃李东亮

通信技术 2013年2期
关键词:触发器锚定计费

黄 挺, 奚展跃, 李东亮

(①中国电信股份有限公司上海研究院,上海 200122;②中国电信集团公司网运部,北京 100140)

0 引言

由于CDMA网络协议、触发机制、技术体制原因,CDMA网络实现多业务嵌套比较困难,无法签约多SCP提供的智能增值业务[1],如预付费用户无法再申请IVPN业务,无法满足用户个性化的业务需求,迫切需要通过技术手段来进行解决。

而IMS作为下一代网络的核心关键技术,在业务层面具备“更彻底的业务与控制分离”、“灵活的业务触发和业务嵌套能力”、“开放的第三方业务提供能力”等特性,成为未来核心网的演进方向[2]。CDMA网络CS域业务如何通过IMS网络承接?如何保证现网数量众多的用户与IMS 用户享有统一的业务体验?如何在IMS网络与CDMA网络间实现业务触发、业务计费、业务控制等问题,成为中国电信近期研究的热点问题。

中国电信目前已经完成试点IMS网络业务测试,开始全网大规模的试商用。“C网锚定”就是将中国电信CDMA手机用户的呼叫通过某种方式路由到IMS域,使手机用户能够享用IMS业务的过程,是现网业务实验的重要内容,该方案有效地解决了CDMA多业务嵌套和多次触发的问题,但有较多的关键技术问题,需要得到有效的解决。

1 C网锚定技术方案

锚定是3Gpp 在语音呼叫连续性(VCC,Voice Call Continuity)中提出的一个概念,用于保证用户跨域呼叫时的语音连续性,该方案在CDMA核心网中引入了新的VCC AS功能实体,VCCAS利用现有的CS和IMS功能实体和参考点完成VCC功能。VCC AS主要有两个功能:①辅助终结到1x和/或IMS域注册的终端的业务;②参与语音呼叫建立信令,以便于HRPD/WLAN VoIP到1x CS域的相互切换。

在目前情况下,IMS 网络正处于建设和试商用阶段,而CDMA网络的CS域业务还在快速增长和发展,IMS 域与CS 域并存将会维持较长时间,在这期间可采用锚定的方式由IMS 统一控制CS域增值业务。现网CS域用户在归属2/3G网络中注册,但作为IMS签约用户享有IMS 提供的业务,其业务触发在IMS网络进行。

在“C网锚定”方案中,C网与IMS网络通过MGCF设备互通,HLR中标记用户由IMS 提供增值业务,VCC对呼叫进行重定向到IMS 网络,IMS为CS 域用户指派S-CSCF 进行业务触发,由IMS域应用服务器完成业务提供,业务处理完毕后再进行后续的业务处理。

当CS域用户作为主叫,主叫MSC通过查询HLR发现主叫签约锚定业务,MSC触发主叫业务到锚定业务平台,锚定业务平台根据主叫签约锚定业务,返回IMRN号码(IMS域的接入号码),将呼叫重定向回MSC,MSC根据IMRN号码将呼叫路由到归属地GMSC/MGCF,MGCF完成协议转换,并标识此次呼叫为主叫签约锚定业务,在IMS 网络查询到主叫签约的S-CSCF,S-CSCF根据iFC规则将请求触发到对应应用服务器,完成IMS域内业务触发。S-CSCF根据被叫将呼叫路由到被叫所在网络。如图1所示。

图1 c网锚定主叫业务流程示意

CS域用户做被叫,情况比主叫业务触发更复杂,前面的流程包括业务触发、路由寻址、IMS域的业务处理和主叫业务触发基本一致,唯一区别是在IMS域需要表示此次呼叫为被叫签约锚定业务。当完成IMS域内业务处理后,S-CSCF将呼叫路由到锚定业务平台,由锚定业务平台查询用户的实际位置并获得漫游地MSC下的TLDN,CSCF根据TLDN将呼叫按照正常的IMS域到CDMA网络的跨网呼叫流程,接续被叫用户,呼叫通过S-CSCF->MGCF->GMSC->VMSC,接通被叫用户。如图2所示。

图2 c网锚定被叫业务流程示意

2 关键问题分析与解决

采用“C网锚定”方案,通过IMS实现对CS 域增值业务的控制,对现网改动较小,实现比较方便、快捷,但在具体实施中存在诸多问题:如业务签约方式、呼叫重定向、移动业务属性的继承、计费等和业务运营紧密相关的问题,只有解决了这些问题,才适应于大规模广泛应用。

问题一:业务签约和业务处理

采用锚定的方式实现IMS 统一控制CS域增值业务,存在一定的信令路由迂回,增大了GMSC、MGCF、IMS网络的AS设备的负荷,因此建议对普通CDMA用户不迁移到IMS网络进行业务的触发和处理,只有那些存在业务嵌套需求而CDMA网络无法处理的用户,才签约C网锚定业务[3]。

锚定用户在CDMA网络的HLR中只签约“主叫锚定”、“被叫锚定”业务,该用户具体的补充业务、增值业务,在IMS网络中根据iFC过滤规则触发和处理。对"主叫锚定”业务,先处理补充业务的iFC,再处理增值业务iFC;对“被叫锚定”业务,先处理增值业务iFC,接着处理补充业务的iFC,最后一个iFC为锚定业务触发信息。

问题二:码号资源的统一分配

锚定业务的VCC服务器在各省,由各省的业务平台负责业务的触发和处理。当CDMA用户处于漫游状态时,CDMA网络、IMS网络可以根据VCC平台分配的IMRN号码,路由到归属地IMS网络进行业务触发。

回归属地触发业务的模式,在现网应用中已有先例,如C网的彩铃业务,C网锚定业务可以参考。建议IMRN的号码格式如下:“前缀码”+“省公司标识码”+“业务标识码”+“系列号”。例如上海的VCC平台分配的IMRN号码为1111+21+2+XXXXXX,由于该IMRN需要一直关联在一次呼叫中,因此XXXXXX的分配数量需要根据业务量、话务量来进行配置。

现网的MSC和长途网上进行相关数据的制作,能够根据“前缀码”+“省公司标识码”来进行呼叫路由,将呼叫路由到归属地IMS网络。

问题三:业务重复触发

在IMS域,S-CSCF根据用户的iFC处理完所有业务后,呼叫需要再返回到CDMA的CS域来实际接通用户,进行被叫流程的处理,因此对被叫用户来讲会存在循环触发的问题。

因此在IMS网络中,给用户签约的最后一个iFC为锚定业务,呼叫从S-CSCF路由到VCC平台,此时VCC平台承担了类似GMSC的功能,通过MAP协议向被叫归属的HLR获取漫游号码,并且带34号触发器;HLR根据带34号触发器的位置查询,不再触发C网锚定业务,而直接返回TLDN,VCC并将TLDN返回给S-CSCF;IMS网络根据TLDN通过SIP协议将呼叫路由到用户漫游地的MGCF、GMSC、VMSC,有效的避免了在被叫归属地CDMA网络业务的重复触发问题。

问题四:继承移动网计费属性

由于移动业务的特性,用户的位置信息对呼叫接续控制、计费等存在较大影响,需要根据位置信息来进行网内漫游、同城特例、边界漂移等问题的处理。而C网锚定业务将呼叫从CDMA网络路由到IMS网络,如何保存和传递移动网计费属性、如和选取计费点是运营商最关心的问题。

作为C网锚定的关键网元VCC,将承担呼叫控制和计费的重要功能:在呼叫过程中VCC平台保存用户VMSCe上报的位置信息的参数:MSCID、CellID、LAC ID和Min号等参数,并将这些信息与主被叫号码绑定记录到缓存中;在SIP消息中增加P-Access-Network-Info域填充相关信息,CSCF、VCC、各业务平台,根据IMRN、Billing ID、Call ID等,进行信息的传递与匹配。

问题五:对相关设备的改造要求

由于3Gpp2对VCC进行了较为详细的定义,因此通过VCC实现增值业务的触发和处理对协议和设备功能没有进行扩展,相关要求参考X.P0042和A.S0008规范。

在C网锚定业务的整个呼叫流程中,还涉及的其他网元,如HLR、MSCe、MGCF等,对这些设备也需要提出如下要求:

1)对C网的HLR,对C网用户签约智能业务属性,对应锚定业务平台,而非真实的增值业务,如IVPN或天翼超无业务等。

2)对MSCe,在WIN呼叫源配置IMRN信息,将呼叫路由到归属地GMSCe,归属地GMSCe将呼叫路由到IMS域的MGCF。

3)对MGCF,将IMRN的呼叫路由到I-CSCF。

4)对I-CSCF,分析IMRN被叫号码,支持PSI业务触发,将锚定呼叫路由到锚定平台。

5)对IMS业务平台,需要向C网用户开放业务,并根据移动网计费属性出C网格式的话单。

3 业务流程示例与分析

从图1和图2中可以看出,被叫流程涉及到更多环节,就以被叫C网锚定业务为例来进行分析,假设如下的业务场景,广州的CDMA用户拨打上海18918552599用户,该被叫用户签约了C网锚定业务,并且通过IMS域进行“天翼超级无绳”(C网用户和绑定的固网号码同振,可以任选一终端进行通话)业务的处理。具体流程分析如下:

1)广州一个普通C网用户呼叫上海C网用户,主叫侧MSCe向上海HLR 查询被叫签约信息。

2)HLR发现用户签约了锚定业务属性,下发locreq给主叫MSC。其中包含“38、39”触发器,以及这些触发器对应的SCP(上海VCC锚定平台)的GT。

3)主叫MSC触发“38触发器”,并发送ANYLZD给与这个触发器相关的锚定业务VCC,VCC将分配一个IMRN号码,并且将其与主叫、被叫号码绑定记录到VCC缓存中,同时标识本呼叫类型为被叫流程。

4)VCC确定被叫用户有权,发送anylzd给MSC,指明应当继续进行呼叫处理,并将分配的IMRN下发给MSC。

5)在CDMA网络中,根据受端入网原则,根据IMRN号码,将呼叫路由到被叫用户归属地上海的GMSC。

6)上海GMSC根据IMRN号码,判断该呼叫为C网锚定业务,将呼叫路由到IMS网的 MGCF。

7)MGCF 根据IMRN号码,分析出负责业务触发的I-CSCF,并将呼叫路由至该 I-CSCF。

8)I-CSCF 根据IMRN查询HSS后,得知IMRN是VCC的PSI号码,将呼叫路由至 VCC 处理;VCC 根据IMRN进行匹配查询,返回真实的被叫号码18918552599,并标识该呼叫为被叫,并将呼叫路由回I-CSCF。

9)I-CSCF根据真实被叫号码18918555299查询HSS,得到该用户服务的S-CSCF,被叫的S-CSCF按照被叫号码从HSS查询iFC,被叫S-CSCF根据iFC将呼叫首先触发到天翼超级无绳业务被叫流程。

10)天翼超级无绳业务被叫流程处理完成后,将呼叫下发回到S-CSCF。

11)S-CSCF分析被叫号码的下一个iFC,取得被叫号码的下一个iFC为补充业务被叫流程触发信息,将呼叫触发到补充业务平台处理。

12)S-CSCF取得用户最后一个iFC为锚定业务触发信息,将呼叫触发到锚定业务平台上。

13)锚定业务查询移动网用户的HLR(带34号触发器以避免得到重复触发WIN业务),取得移动网用户漫游所在地MSC分配的TLDN。

14)VCC将被叫号码换成TLDN并将呼叫下发至S-CSCF,由于TLDN是CDMA域的号码,S-CSCF将呼叫路由至北京MGCF。

15)北京MGCF将呼叫路由至北京GMSC,再根据TLDN路由到用户漫游地的VMSC,并呼叫至终端。

16)被叫接听后,VMSC向锚定平台返回69号(T_Answer)触发器,启动计费,VCC根据被叫上报的位置信息(MIN、MSC ID、Cell ID、LAC ID),根据主被叫号码,关联到呼叫记录中。

17)锚定平台将位置信息封装到SIP消息的P-Access-Network-Info域,将200 OK消息发送给呼叫流程中涉及到的相关业务平台和网元。

4 结语

IMS 已成为业界公认的核心网最优解决方案,也是中国电信未来核心网的演进方向,如何使传统移动语音网络平滑演进到目标网络,如何实现各类终端、各类用户接入IMS 网络并进行业务集中控制,让用户享有一致性的业务体验,是一个长期的过程[3-4]。目前情况下,CDMA网络规模和用户规模在迅猛发展,针对特定用户的C网锚定方案,能够较好的解决C网用户业务嵌套等问题,为CDMA网络的业务控制向IMS核心网迁移,迈出了坚实的第一步[5-6]。

[1] 李妮琛,张晓荣.IMS统一控制CS域补充业务可行性研了究[J].邮电设计技术,2011(12):66-70.

[2] IP Multimedia Core Network Subsystem Centralized Services Stage 3[S].3GPP TS 24.292V090300p.

[3] 黄超.3G通信网络的安全性研究[J].通信技术,2011,44(03):90-92.

[4] 宋阿芳,奚展跃.IMS网络容灾机制研究[J].通信技术,2011,44(03):102-104.

[5] 李巍,陈小云.电路交换域与IMS互通研究[J].信息安全与通信保密,2006(09):83-85.

[6] 王宏,许波,李鉴,等.Web与IMS业务融合技术探讨[J].信息安全与通信保密,2011(06):69-71,75.

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