移動(dòng)軟交換向m-AGCF演進(jìn)分析

摘 要：從標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵問題等方面對移動(dòng)軟交換向m-AGCF的演進(jìn)進(jìn)行了分析，并給出了ICS技術(shù)的應(yīng)用場景和演進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞：IMS；ICS；移動(dòng)軟交換；m-AGCF

中圖分類號：TN919.21

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1007-3043（2011）03-0006-05

0 前言

目前移動(dòng)軟交換已得到廣泛商用，中國聯(lián)通近年來全面升級網(wǎng)絡(luò)，打造2G/3G混合網(wǎng)絡(luò)，全面進(jìn)入移動(dòng)軟交換時(shí)代。但軟交換技術(shù)的IP化范圍有限，而且在支持多媒體業(yè)務(wù)的體系架構(gòu)、業(yè)務(wù)管理、業(yè)務(wù)觸發(fā)等方面仍存在一定的問題。3GPP在WCDMA的R5階段開始提出了標(biāo)準(zhǔn)的IMS體系架構(gòu)，旨在規(guī)范移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。IMS經(jīng)過R5到R9的標(biāo)準(zhǔn)化工作，目前已經(jīng)有超過100家運(yùn)營商進(jìn)行了IMS試驗(yàn)網(wǎng)、試商用及商用部署，IMS無疑成為軟交換網(wǎng)絡(luò)的重要演進(jìn)方向。因此，有必要將WCDMA電路域如何向IMS演進(jìn)作為重點(diǎn)問題進(jìn)行研究。

目前移動(dòng)軟交換除了MGCF、MMTel AS 2種演進(jìn)方向外又提出了第三種思路——將電路域作為IMS業(yè)務(wù)承載接入IMS網(wǎng)絡(luò)，即電路域作為媒體承載，業(yè)務(wù)控制由IMS實(shí)現(xiàn)。此時(shí)移動(dòng)軟交換將升級為m-AGCF，其業(yè)務(wù)功能被逐漸剝離出來，轉(zhuǎn)入IMS網(wǎng)絡(luò)。這種方式能最大限度地利用現(xiàn)網(wǎng)軟交換設(shè)備，保護(hù)運(yùn)營商的投資。本文將對移動(dòng)軟交換如何升級演進(jìn)為m-AGCF進(jìn)行研究。

1 標(biāo)準(zhǔn)化情況

移動(dòng)軟交換升級支持m-AGCF 最重要的標(biāo)準(zhǔn)是ICS，全稱為IMS centralized services，是3GPP R8 IMS最重要的課題之一。經(jīng)過R8、R9的討論，截至2009年12月，IMS_SCC-ICS、IMS_SCC-ICS_I1 2個(gè)研究小組已經(jīng)完成了TS 24.292 stage3超過80%的標(biāo)準(zhǔn)化工作。通過ICS，用戶所有的服務(wù)，不論是從PS域接入的，還是CS域接入的都可以由IMS提供。

2 ICS關(guān)鍵技術(shù)

2.1 ICS簡介

ICS架構(gòu)重點(diǎn)研究的是由IMS統(tǒng)一提供業(yè)務(wù)，CS則演進(jìn)為一種接入方式，進(jìn)一步增強(qiáng)了IMS與接入無關(guān)的特性。當(dāng)用戶所駐留的網(wǎng)絡(luò)為CS或者PS不能提供語音時(shí)，IMS可以利用ICS架構(gòu)通過CS或者PS來為用戶呼叫進(jìn)行信令控制，而媒體則建立在CS承載上�？梢哉J(rèn)為ICS是CS向IMS演進(jìn)的一種重要方式和階段，ICS的應(yīng)用也為融合業(yè)務(wù)提供了良好的基礎(chǔ)，本章簡述ICS架構(gòu)下網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)元功能和接口功能。

2.2 ICS架構(gòu)

ICS架構(gòu)在現(xiàn)網(wǎng)技術(shù)和IMS架構(gòu)的基礎(chǔ)上引入了增強(qiáng)的MSC服務(wù)器和增強(qiáng)的UE，新增了I1、I2、I3等接口，同時(shí)支持升級MSC服務(wù)器和增強(qiáng)用戶終端功能2種實(shí)現(xiàn)方案（見圖1）。

2.3 接口參考點(diǎn)

ICS架構(gòu)支持下列接口。

a） I1：I1是UE和SCC AS之間的接口，UE可以通過該接口傳輸CS接入呼叫控制信令，該接口為新增接口，具體實(shí)現(xiàn)方式并不強(qiáng)制，目前推薦為非結(jié)構(gòu)化補(bǔ)充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（USSD）方式，但該方式需要擴(kuò)展從終端到CS網(wǎng)絡(luò)支持USSD的功能，需要網(wǎng)絡(luò)升級。I1接口具有的功能為：當(dāng)用戶通過CS接入時(shí)，完成主叫和被叫建立會話過程；在會話建立中利用消息交互額外的IMS參數(shù)； 實(shí)現(xiàn)CS接入的IMS服務(wù)控制。

b） I2：I2接口用來在ICS增強(qiáng)MSC服務(wù)器和歸屬IMS網(wǎng)之間傳遞呼叫控制信令，該接口為新增接口，具體方式為通過SIP協(xié)議實(shí)現(xiàn)。

c） Mc：Mc接口的定義遵循3GPP TS 23.002，是ICS增強(qiáng)MSC服務(wù)器和CS-MGW之間的接口，該接口完全利舊，沒有增強(qiáng)功能。

d） I3：I3接口為ICS增強(qiáng)MSC服務(wù)器和TAS之間的接口，完成用戶CS信令（基于 TS 24.008系統(tǒng)的 TS 24.010信令）和會話服務(wù)設(shè)置過程（見24.173）之間的互通，屬于新增接口。

e） Gm：Gm是UE與P-CSCF之間的SIP接口，用來傳遞UE的服務(wù)控制信令，完全利舊。

f） ISC：ISC是CSCF與SCC AS之間的SIP接口，完全利舊。

2.4 功能實(shí)體

2.4.1 SCC AS

SCC AS是歸屬網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用服務(wù)器（IMSAS），通過主叫或被叫iFC（Initial Filter Criteria）插入到會話路徑中，同時(shí)位于主叫路徑的第一個(gè)AS，或被叫路徑的最后一個(gè)AS。SCC AS包括以下功能。

a） ICS用戶代理（IUA）：作為SIP UA負(fù)責(zé)完成CS接入用戶的IMS Session的建立和控制。對于通過I1、Gm接入的用戶，利用PSI DN（Public Service Identities Directory Number）參數(shù)使服務(wù)控制信令與承載類型相關(guān)聯(lián)，例如SDP等。

b） CS接入適配（CAA）：處理基于USSD的消息內(nèi)容，完成支持USSD的UE和其他IMS網(wǎng)元之間的交互。

c） 終結(jié)接入域選擇（T-ADS）：選擇終呼的接入方式，協(xié)助IMS核心網(wǎng)將終呼呼叫消息發(fā)送給ICS UE，或者將呼叫發(fā)送到普通CS網(wǎng)絡(luò)。

2.4.2 MSC服務(wù)器

增強(qiáng)MSC服務(wù)器包括以下功能。

a） 處理A/Iu和E接口的用戶信令，完成CS信令和SIP信令的交互。

b） 控制CS-MGW，完成CS 接入承載和RTP的交互。

c） 當(dāng)支持多媒體業(yè)務(wù)時(shí)，執(zhí)行媒體之間的交互。

d） 可以實(shí)現(xiàn)CS信令的會話服務(wù)設(shè)置轉(zhuǎn)變功能，如 TS 24.010、TS 24.173中的會話服務(wù)設(shè)置過程。

MSC服務(wù)器的增強(qiáng)功能在ICS架構(gòu)中并不是必選的，MSC服務(wù)器的非增強(qiáng)功能沒有變化。

2.4.3 ICS UE

增強(qiáng)UE包括以下功能。

a） 通過業(yè)務(wù)控制路徑（如USSD）和SCC AS通信。

b） 通過CS域建立承載控制路徑。

c） 在主叫過程中，執(zhí)行接入域選擇功能ADS。

d） 在被叫過程中，協(xié)助SCC AS執(zhí)行T-ADS功能。

2.4.4 TAS

為用戶提供與IMS AS之間的同步功能，完成補(bǔ)充業(yè)務(wù)。

3 關(guān)鍵問題分析

3.1 終端與業(yè)務(wù)分析

引入ICS概念后，根據(jù)用戶終端功能的不同可以將終端大致分為以下幾類。

a） 傳統(tǒng)UE，包括2G/3G UE等。

b） 傳統(tǒng)IMS UE，包括支持SIP協(xié)議的IMS終端，但不支持ICS。

c） ICS UE，支持ICS功能的IMS UE。

業(yè)務(wù)集中到IMS之后，運(yùn)營商可以通過各種接入方式為傳統(tǒng)2G/3G用戶、IMS用戶和支持ICS的IMS用戶統(tǒng)一提供服務(wù)。

a） 基本語音業(yè)務(wù)在GSM、WCDMA、LTE等接入方式下都能夠提供。

b） 基本業(yè)務(wù)及其補(bǔ)充業(yè)務(wù)統(tǒng)一由MMTEL實(shí)現(xiàn)，根據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)和終端能力的不同，盡力為用戶提供服務(wù)。

c） 根據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)和用戶終端能力的不同提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持SIP的寬帶用戶可以享受更豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

由此可見，雖然ICS架構(gòu)可以將CS網(wǎng)絡(luò)納入IMS的控制，由MMTel統(tǒng)一提供多媒體業(yè)務(wù)，但是其提供的業(yè)務(wù)只是對原有CS業(yè)務(wù)的繼承，同時(shí)還要兼顧網(wǎng)絡(luò)和終端的能力，并不具有提供新業(yè)務(wù)的能力。

3.2 ICS的會話控制分析

ICS架構(gòu)下信令與媒體的承載可以分開，主要的會話控制及承載建立流程有以下幾種。

a） 用戶注冊流程（見圖2）。傳統(tǒng)UE可以進(jìn)行圖2中紅色實(shí)線標(biāo)注的注冊過程，UE的CS位置更新后，由MSC服務(wù)器向IMS進(jìn)行注冊；只有支持SIP的終端才能進(jìn)行圖2中藍(lán)色虛線標(biāo)注的注冊過程。該注冊過程是標(biāo)準(zhǔn)的IMS流程。

作者：魏群 符剛 來源：郵電設(shè)計(jì)技術(shù)