C網錨定關鍵技術問題分析與解決

黃 挺， 奚展躍， 李東亮

（①中國電信股份有限公司上海研究院，上海 200122；②中國電信集團公司網運部，北京 100140）

0 引言

由于CDMA網絡協議、觸發機制、技術體制原因，CDMA網絡實現多業務嵌套比較困難，無法簽約多SCP提供的智能增值業務[1]，如預付費用戶無法再申請IVPN業務，無法滿足用戶個性化的業務需求，迫切需要通過技術手段來進行解決。

而IMS作為下一代網絡的核心關鍵技術，在業務層面具備“更徹底的業務與控制分離”、“靈活的業務觸發和業務嵌套能力”、“開放的第三方業務提供能力”等特性，成為未來核心網的演進方向[2]。CDMA網絡CS域業務如何通過IMS網絡承接？如何保證現網數量眾多的用戶與IMS 用戶享有統一的業務體驗？如何在IMS網絡與CDMA網絡間實現業務觸發、業務計費、業務控制等問題，成為中國電信近期研究的熱點問題。

中國電信目前已經完成試點IMS網絡業務測試，開始全網大規模的試商用。“C網錨定”就是將中國電信CDMA手機用戶的呼叫通過某種方式路由到IMS域，使手機用戶能夠享用IMS業務的過程，是現網業務實驗的重要內容，該方案有效地解決了CDMA多業務嵌套和多次觸發的問題，但有較多的關鍵技術問題，需要得到有效的解決。

1 C網錨定技術方案

錨定是3Gpp 在語音呼叫連續性（VCC，Voice Call Continuity）中提出的一個概念，用于保證用戶跨域呼叫時的語音連續性，該方案在CDMA核心網中引入了新的VCC AS功能實體，VCCAS利用現有的CS和IMS功能實體和參考點完成VCC功能。VCC AS主要有兩個功能：①輔助終結到1x和/或IMS域注冊的終端的業務；②參與語音呼叫建立信令，以便于HRPD/WLAN VoIP到1x CS域的相互切換。

在目前情況下，IMS 網絡正處于建設和試商用階段，而CDMA網絡的CS域業務還在快速增長和發展，IMS 域與CS 域并存將會維持較長時間，在這期間可采用錨定的方式由IMS 統一控制CS域增值業務。現網CS域用戶在歸屬2/3G網絡中注冊，但作為IMS簽約用戶享有IMS 提供的業務，其業務觸發在IMS網絡進行。

在“C網錨定”方案中，C網與IMS網絡通過MGCF設備互通，HLR中標記用戶由IMS 提供增值業務，VCC對呼叫進行重定向到IMS 網絡，IMS為CS 域用戶指派S-CSCF 進行業務觸發，由IMS域應用服務器完成業務提供，業務處理完畢后再進行后續的業務處理。

當CS域用戶作為主叫，主叫MSC通過查詢HLR發現主叫簽約錨定業務，MSC觸發主叫業務到錨定業務平臺，錨定業務平臺根據主叫簽約錨定業務，返回IMRN號碼（IMS域的接入號碼），將呼叫重定向回MSC，MSC根據IMRN號碼將呼叫路由到歸屬地GMSC/MGCF，MGCF完成協議轉換，并標識此次呼叫為主叫簽約錨定業務，在IMS 網絡查詢到主叫簽約的S-CSCF,S-CSCF根據iFC規則將請求觸發到對應應用服務器，完成IMS域內業務觸發。S-CSCF根據被叫將呼叫路由到被叫所在網絡。如圖1所示。

圖1 c網錨定主叫業務流程示意

CS域用戶做被叫，情況比主叫業務觸發更復雜，前面的流程包括業務觸發、路由尋址、IMS域的業務處理和主叫業務觸發基本一致，唯一區別是在IMS域需要表示此次呼叫為被叫簽約錨定業務。當完成IMS域內業務處理后，S-CSCF將呼叫路由到錨定業務平臺，由錨定業務平臺查詢用戶的實際位置并獲得漫游地MSC下的TLDN，CSCF根據TLDN將呼叫按照正常的IMS域到CDMA網絡的跨網呼叫流程，接續被叫用戶，呼叫通過S-CSCF->MGCF->GMSC->VMSC，接通被叫用戶。如圖2所示。

圖2 c網錨定被叫業務流程示意

2 關鍵問題分析與解決

采用“C網錨定”方案，通過IMS實現對CS 域增值業務的控制，對現網改動較小，實現比較方便、快捷，但在具體實施中存在諸多問題：如業務簽約方式、呼叫重定向、移動業務屬性的繼承、計費等和業務運營緊密相關的問題，只有解決了這些問題，才適應于大規模廣泛應用。

問題一：業務簽約和業務處理

采用錨定的方式實現IMS 統一控制CS域增值業務，存在一定的信令路由迂回，增大了GMSC、MGCF、IMS網絡的AS設備的負荷，因此建議對普通CDMA用戶不遷移到IMS網絡進行業務的觸發和處理，只有那些存在業務嵌套需求而CDMA網絡無法處理的用戶，才簽約C網錨定業務[3]。

錨定用戶在CDMA網絡的HLR中只簽約“主叫錨定”、“被叫錨定”業務，該用戶具體的補充業務、增值業務，在IMS網絡中根據iFC過濾規則觸發和處理。對"主叫錨定”業務，先處理補充業務的iFC，再處理增值業務iFC；對“被叫錨定”業務，先處理增值業務iFC，接著處理補充業務的iFC，最后一個iFC為錨定業務觸發信息。

問題二：碼號資源的統一分配

錨定業務的VCC服務器在各省，由各省的業務平臺負責業務的觸發和處理。當CDMA用戶處于漫游狀態時，CDMA網絡、IMS網絡可以根據VCC平臺分配的IMRN號碼，路由到歸屬地IMS網絡進行業務觸發。

回歸屬地觸發業務的模式，在現網應用中已有先例，如C網的彩鈴業務，C網錨定業務可以參考。建議IMRN的號碼格式如下：“前綴碼”+“省公司標識碼”+“業務標識碼”+“系列號”。例如上海的VCC平臺分配的IMRN號碼為1111+21+2+XXXXXX，由于該IMRN需要一直關聯在一次呼叫中，因此XXXXXX的分配數量需要根據業務量、話務量來進行配置。

現網的MSC和長途網上進行相關數據的制作，能夠根據“前綴碼”+“省公司標識碼”來進行呼叫路由，將呼叫路由到歸屬地IMS網絡。

問題三：業務重復觸發

在IMS域，S-CSCF根據用戶的iFC處理完所有業務后，呼叫需要再返回到CDMA的CS域來實際接通用戶，進行被叫流程的處理，因此對被叫用戶來講會存在循環觸發的問題。

因此在IMS網絡中，給用戶簽約的最后一個iFC為錨定業務，呼叫從S-CSCF路由到VCC平臺，此時VCC平臺承擔了類似GMSC的功能，通過MAP協議向被叫歸屬的HLR獲取漫游號碼，并且帶34號觸發器；HLR根據帶34號觸發器的位置查詢，不再觸發C網錨定業務，而直接返回TLDN，VCC并將TLDN返回給S-CSCF；IMS網絡根據TLDN通過SIP協議將呼叫路由到用戶漫游地的MGCF、GMSC、VMSC，有效的避免了在被叫歸屬地CDMA網絡業務的重復觸發問題。

問題四：繼承移動網計費屬性

由于移動業務的特性，用戶的位置信息對呼叫接續控制、計費等存在較大影響，需要根據位置信息來進行網內漫游、同城特例、邊界漂移等問題的處理。而C網錨定業務將呼叫從CDMA網絡路由到IMS網絡，如何保存和傳遞移動網計費屬性、如和選取計費點是運營商最關心的問題。

作為C網錨定的關鍵網元VCC，將承擔呼叫控制和計費的重要功能：在呼叫過程中VCC平臺保存用戶VMSCe上報的位置信息的參數：MSCID、CellID、LAC ID和Min號等參數，并將這些信息與主被叫號碼綁定記錄到緩存中；在SIP消息中增加P-Access-Network-Info域填充相關信息，CSCF、VCC、各業務平臺，根據IMRN、Billing ID、Call ID等，進行信息的傳遞與匹配。

問題五：對相關設備的改造要求

由于3Gpp2對VCC進行了較為詳細的定義，因此通過VCC實現增值業務的觸發和處理對協議和設備功能沒有進行擴展，相關要求參考X.P0042和A.S0008規范。

在C網錨定業務的整個呼叫流程中，還涉及的其他網元，如HLR、MSCe、MGCF等，對這些設備也需要提出如下要求：

1）對C網的HLR，對C網用戶簽約智能業務屬性，對應錨定業務平臺，而非真實的增值業務，如IVPN或天翼超無業務等。

2）對MSCe，在WIN呼叫源配置IMRN信息，將呼叫路由到歸屬地GMSCe，歸屬地GMSCe將呼叫路由到IMS域的MGCF。

3）對MGCF，將IMRN的呼叫路由到I-CSCF。

4）對I-CSCF，分析IMRN被叫號碼，支持PSI業務觸發，將錨定呼叫路由到錨定平臺。

5）對IMS業務平臺，需要向C網用戶開放業務，并根據移動網計費屬性出C網格式的話單。

3 業務流程示例與分析

從圖1和圖2中可以看出，被叫流程涉及到更多環節，就以被叫C網錨定業務為例來進行分析，假設如下的業務場景，廣州的CDMA用戶撥打上海18918552599用戶，該被叫用戶簽約了C網錨定業務，并且通過IMS域進行“天翼超級無繩”（C網用戶和綁定的固網號碼同振，可以任選一終端進行通話）業務的處理。具體流程分析如下：

1）廣州一個普通C網用戶呼叫上海C網用戶，主叫側MSCe向上海HLR 查詢被叫簽約信息。

2）HLR發現用戶簽約了錨定業務屬性，下發locreq給主叫MSC。其中包含“38、39”觸發器，以及這些觸發器對應的SCP（上海VCC錨定平臺）的GT。

3）主叫MSC觸發“38觸發器”，并發送ANYLZD給與這個觸發器相關的錨定業務VCC，VCC將分配一個IMRN號碼，并且將其與主叫、被叫號碼綁定記錄到VCC緩存中，同時標識本呼叫類型為被叫流程。

4）VCC確定被叫用戶有權，發送anylzd給MSC，指明應當繼續進行呼叫處理，并將分配的IMRN下發給MSC。

5）在CDMA網絡中，根據受端入網原則，根據IMRN號碼，將呼叫路由到被叫用戶歸屬地上海的GMSC。

6）上海GMSC根據IMRN號碼，判斷該呼叫為C網錨定業務，將呼叫路由到IMS網的 MGCF。

7）MGCF 根據IMRN號碼，分析出負責業務觸發的I-CSCF，并將呼叫路由至該 I-CSCF。

8）I-CSCF 根據IMRN查詢HSS后，得知IMRN是VCC的PSI號碼，將呼叫路由至 VCC 處理；VCC 根據IMRN進行匹配查詢，返回真實的被叫號碼18918552599，并標識該呼叫為被叫，并將呼叫路由回I-CSCF。

9）I-CSCF根據真實被叫號碼18918555299查詢HSS，得到該用戶服務的S-CSCF，被叫的S-CSCF按照被叫號碼從HSS查詢iFC，被叫S-CSCF根據iFC將呼叫首先觸發到天翼超級無繩業務被叫流程。

10）天翼超級無繩業務被叫流程處理完成后，將呼叫下發回到S-CSCF。

11）S-CSCF分析被叫號碼的下一個iFC，取得被叫號碼的下一個iFC為補充業務被叫流程觸發信息，將呼叫觸發到補充業務平臺處理。

12）S-CSCF取得用戶最后一個iFC為錨定業務觸發信息，將呼叫觸發到錨定業務平臺上。

13）錨定業務查詢移動網用戶的HLR（帶34號觸發器以避免得到重復觸發WIN業務），取得移動網用戶漫游所在地MSC分配的TLDN。

14）VCC將被叫號碼換成TLDN并將呼叫下發至S-CSCF，由于TLDN是CDMA域的號碼，S-CSCF將呼叫路由至北京MGCF。

15）北京MGCF將呼叫路由至北京GMSC，再根據TLDN路由到用戶漫游地的VMSC，并呼叫至終端。

16）被叫接聽后，VMSC向錨定平臺返回69號（T_Answer）觸發器，啟動計費，VCC根據被叫上報的位置信息（MIN、MSC ID、Cell ID、LAC ID），根據主被叫號碼，關聯到呼叫記錄中。

17）錨定平臺將位置信息封裝到SIP消息的P-Access-Network-Info域，將200 OK消息發送給呼叫流程中涉及到的相關業務平臺和網元。

4 結語

IMS 已成為業界公認的核心網最優解決方案，也是中國電信未來核心網的演進方向，如何使傳統移動語音網絡平滑演進到目標網絡，如何實現各類終端、各類用戶接入IMS 網絡并進行業務集中控制，讓用戶享有一致性的業務體驗，是一個長期的過程[3-4]。目前情況下，CDMA網絡規模和用戶規模在迅猛發展，針對特定用戶的C網錨定方案，能夠較好的解決C網用戶業務嵌套等問題，為CDMA網絡的業務控制向IMS核心網遷移，邁出了堅實的第一步[5-6]。

[1] 李妮琛,張曉榮.IMS統一控制CS域補充業務可行性研了究[J].郵電設計技術,2011(12):66-70.

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

[3] 黃超.3G通信網絡的安全性研究[J].通信技術,2011,44(03):90-92.

[4] 宋阿芳,奚展躍.IMS網絡容災機制研究[J].通信技術,2011,44(03):102-104.

[5] 李巍,陳小云.電路交換域與IMS互通研究[J].信息安全與通信保密,2006(09):83-85.

[6] 王宏,許波,李鑒,等.Web與IMS業務融合技術探討[J].信息安全與通信保密,2011(06):69-71,75.