VCC的概念与业务流程

2011-11-13张琳王志松

移动通信 2011年13期

张琳王志松

[摘要]文章首先介绍73GPP定义的VCC网络架构，然后介绍7VCC的四大功能点，最后以各种不同呼叫场景归纳了VCC业务的端到端呼叫流程。结论是VCC业务可以较好地解决单路呼叫在跨越IMS、CS域时的呼叫持续性问题，但不能解决域切换时部分业务的呼叫持续性问题。

[关键词]3GPPVCCIMSASVCC

1引言

3GPP已经决定使用IMS作为未来的终级核心网，而运营商从十年前就已逐步使用1MS作为固定网络与移动网络的核心网。在演进过程中，CS域语音业务与IMS域语音业务会有较长时间的共存，3GPP推荐使用VCC(Voice Call Continuity，语音呼叫持续性)来解决WiFi接入(由IMS域提供语音业务)、CS域切换时的语音业务持续呼叫能力。

VCC可以让双模移动终端在1MS域与CS域之间切换时，保持语音呼叫不断线。常用的场景是：双模终端支持WiFi与CS域(如G网、C网)同时接入，终端在室内通过WiFi接入，由IMS核心网提供VolP语音业务。终端在室外通过CS域接入，由CS域提供语音业务。用户在室内、室外之间移动时，接入域会发生变化，但语音呼叫仍能保持不断线。

2VCC的网络架构

3GPP 23.206定义了VCC业务的网络架构，如图1。

VCC业务由VCC AS实现。3GPP定义了VCC AS，它不仅处于IMS域中，也处于CS域中。VCC AS与I-CSCF、S-CSCF、HSS有直接的连接。VCC AS与CS域的gsmSCF也有直接的连接，而gsmSCF通过CAP，WIN接口(GSM网络中使用CAP接口，CDMA网络中使用WIN接口，gsmSCF是移动智能网网元)连接到MSC。

VCC AS同时处于IMS域与CS域中。VCC UE所有入呼与出呼(包括CS域和JMS域的出呼)的信令路径都经过VCC AS。VCC AS决定CS域的起呼、终呼是否需要锚定(Anchor)到IMS域，只有锚定到IMS域之后，VCCAS才能进行域选择，并接受和执行VCC UE的域切换请求。

需要注意的是，图1的VMSC(拜访MSC，Visited or Serving MSC)，GMSC(关口MSC，GatewayMSC)：VMSC是CS域终端当前所在地执行呼叫控制的网元，同时充当智能网SSP，触发智能网业务；GMSC处于移动网与其它网络交界处，执行与其它网络的交互。

CAMEL(Customised Applications for Mobilenetwork Enhanced Logic，移动网络增强逻辑的客户化应用协议)是GSM网络的智能网协议，其中定义了CAP(CAMEL Application Part)协议。

GSM业务控制点(gsmSCP或gsmSCF)：是GSM智能网中定义的业务逻辑控制网元，执行CAMEL业务。

3VCC的功能点

VCC AS(含gsmSCF)有四大功能：

(1)域选择功能(DSF，Domain SelectionFunction)：为到VCC用户设备入呼呼叫选择一个适当的域(即决定哪个域用于终结语音呼叫，即决定是在IMS、还是在CS域中呼叫被叫用户)，选择策略基于IMS域、CS域的注册状态、运营商的配置等信息。如果选择到CS域，则需要向HLR申请CSRN呼叫出去。

(2)域切换功能(DTF，Domain TransferFunction)：执行会话锚定和域切换功能。会话锚定是指VCC UE在CS域呼出和CS域呼入时，会从CS域路由到VCC AS，由这个VCC AS决定本次呼叫是否要锚定到IMS域并再由VCC AS执行VCC业务。如需要锚定，执行锚定策略的VCCAS会分配IMRN。执行VCC业务的VCC AS会把IMRN替换为真正的被叫号码。会话锚定在主叫侧与被叫侧均可能发生。

域切换功能是指VCC AS在CS域和IMS域之间执行切换操作，把呼叫从当前域切换到另一个域。由VCC UE根据接入网络状态来决定是否发起域切换要求。如果切换到CS域则需要向HLR申请CSRN呼叫出去。

DT卧艮据VDN、VDI判断出接受到的请求为域切换请求，并根据VDN、VDI可以区分出切换的源、目的域。

(3)CS适配功能(CSAF，CS Adaptation Function)：完成CS侧与IMS侧的呼叫适配工作，让VCC AS可以接受CS域的始呼，允许呼向CS域、IMS域。管理IMRN号码的分配。

(4)CAMEL业务功能(CSF，CAMEL ServiceFunction)与gsmSCF一起实现：作为面向CS域的CAP信令、WIN信令、MAP信令的接口模块，MAP信令用于查询CS用户注册状态。CAP/WIN信令是与MSC的接口，CSF将呼叫转向MSC。

VCC引入了了四种关键的号码：

IMRN(IP MuItimedia Routing Number)：用于始呼时由CS域发起到VCC AS时所用，由gsmSCF产生，作为被叫号码发出，VCC AS用它来取得原被叫号码。并用于锚定和转移呼叫。

CSRN(CS Domain Routeing Number)：用于在CS域终结时所用，由HLR产生它。

VDN(VCC Domain Transfer Number)：一种E.164格式的CS公网号码，由uE发起作为从lMS域切换到CS域的请求号码(从CS发起)，号码格式参考：tel;+1-212-555-5555。

VDI(VCC Domain Transfer URI)：一种SIP URI，由UE发起作为从CS域切换到JMS域的请求URI(从IMS发起)，URI格式参考：sip：domain.xfer@dtfl.homel.net。

4VCC的业务流程

表1、表2为VCC业务的主要业务流程及其分类。

4.1VCC UE注册

如图2，VCC UE需要面向IMS域与CS域均执行注册过程，注册流程和普通CS/IMS用户的相同，遵循已有的CS和IMS规范。

如图3，VCC UE可以根据用户策略和接入可用性等因素来确定始呼是从IMS域发起，还是从CS域发起，即主叫侧(Mobile origination side)的接入网是基于IP的IMS，还是基于传统电路侧的CS域。

当VCC UE从IMS域发起呼叫时。主叫侧S-CSCF根据VCC用户的JFC触发到VCC AS，VCC AS像其它的B2BUA AS-样工作，S-CSCF随后按被叫号码路由到被叫侧网络。

如图4，当VCC uE从CS域发起呼叫时，呼叫首先

到达VMSC(初始的被叫号码为N)，VMSC根据触发信息触发到gsm/SCF得到IMRN作为新的被叫号码(如果gsm/SCF认为呼叫应该锚定到IMS域的话；如果gsin/SCF没有返回IMRN，则这个呼叫会按CS域路由规则执行)。这个呼叫通过IMS核心网发到了VCC AS。VCCAS找回IMRN关联的初始被叫号码，作为信令中的被叫号码发出。

在上述两种情况下，如果主叫终端呼出时的初始被叫号码是IMS号码，被叫侧网络(T-side，Mobiletermination side)会是IMS域。而如初始被叫号码是CS号码，被叫侧网络会是CS域。

VCC-UE接受呼入(终呼，Terminating Initializa-tion)。当被叫用户也是VCC-UE时，发生以下的终呼过程，必须经过VCC AS。

VCC AS在被叫侧要执行几个关键过程：会话锚定、域选择、失败后的域切换。

如图5，当入呼先呼向JMS网络时。MTS-CSCF按被叫用户的IFC触发到VCC AS，VCC服务器根据运营商的策略、用户参数、注册和呼叫状态执行会话锚定决策，在域选择过程中选择IMS域来终结语音呼叫。

如图6，当入呼先呼向IMS网络时，MT S-CSCF按被叫用户的IFC触发到VCC AS，VCC服务器根据运营商的策略、用户参数、注册和呼叫状态执行会话锚定决策，在域选择过程中选择CS域来终结语音呼叫。则此时，VCC AS用原始被叫号码查询得到CSRN，置为信令中的被叫号码。呼叫通过MGCFD到达VMSC。

VMSC根据CSRN向HLR查询得到被叫的原始被叫号码，并向被叫VCC用户设备发起寻呼。

当入呼先呼向CS域网络时，被叫号码为被叫的原始CS域号码，GMSC通过HLR查知被叫用户签约了智能业务(图7略去HLR)。GSMC根据触发信息触发到gsm/SCF得到IMRN作为新的被叫号码(如果gsm/SCF认为呼叫应该锚定到IMS域的话；如果gsm/SCF没有返回IMRN，则这个呼叫会按CS域路由规则执行)。这个呼叫通过IMS核心网发到了VCC AS。

VCC AS用IMRN查到原始被叫号码，根据运营商和用户参数、注册和呼叫状态执行锚定策略与域选择，这次选择IMS域终结语音呼叫。VCC AS把被叫号码变为原始被叫号码呼出。

当入呼先呼向CS域网络时，被叫号码为被叫的原始CS域号码，GMSC通过HLR查知被叫用户签约了智能业务(图8略去HLR)。GSMC根据触发信息触发到gsm/SCF得到IMRN作为新的被叫号码(如果gsm/SCF认为呼叫应该锚定到IMS域的话)(如果gsm/SCF没有返回IMRN，则这个呼叫会按CS域路由规则执行)。这个呼叫通过JMS核心网发到了VCCAS。

VCC AS用IMRN查到原始被叫号码，根据运营商和用户参数、注册和呼叫状态执行锚定策略与域选择，这次选择CS域终结语音呼叫。VCC AS把被叫号码变为CSRN号码(通过HLR取得，图8略)呼出，CSCF按被叫号码路由到CS域(通过MGCF)。后面VMSC会把被叫的CSRN号码变为原始被叫号码(通过HLR取得，图8略)呼到被叫用户。

4.3域切换

当某个VCCUE进入稳态呼叫之后，因为接入网状态的变化(比如当前接入域信号减弱)，可以执行域切换过程，让接入网切换到另一个域。

如图9所示，旧的呼叫用虚线表示，因为无线环境的改变，VCCUE决定电

VCC UE向IMS核心网S-CSCF发出SiP INVITE请求。请求的Request-URI设置为VCC应用服务器的PSI(VDI)。呼叫到达VCC AS后，VCC允许域切换，则VCC AS找出这个用户到另一侧(MT Side network)的呼叫信息，使用SIP Reinvite信令发起媒体切换(MTSide network可能是IMS网络或CS网络，可能是VCC UE或非VCC UE)，使得左边的新呼叫与右侧的旧呼叫关联在一起。

当新的呼叫完全建立后，VCC AS释放左边的旧呼叫(图9中的虚线部分)。注：如果新的呼叫无法建立成功，VCC AS不会释放左边的旧呼叫，这样可以尽力保持用户的呼叫能持续下去。

如图10所示，旧的呼叫用虚线表示，因为无线环境的改变，VCC UE决定IMS域的出呼切换到CS域。

VCC UE向VMSC发起呼叫，被叫是VDN(即被叫用户号码)。VMSC向gsm/SCF查询得到IMRN(如果gsm/SCF允许域切换的话)，VMSC用IMRN作为被叫呼向IMS网络。当VCC AS收到呼叫后，根据IMRN找出这个用户到另一侧(MT Side network)的呼叫信息，使用SIPReinvite信令发起媒体切换(MT Side network可能是IMS网络或CS网络，可能是VCC UE或非VCC UE)，使得左边的新呼叫与右侧的旧呼叫关联在一起。

当新的呼叫完全建立后，VCC AS释放左边的旧呼叫(图10中的虚线部分)。注：如果新的呼叫无法建立成功，VCC AS不会释放左边的旧呼叫，这样可以尽力保持用户的呼叫能持续下去。

5结束语

VCC的引入需要特定的双模终端，但不影响现存的WLAN终端与移动终端。VCC UE可以与非VCC UE之间互相呼叫。

VCC业务较好地解决了单路呼叫在跨越IMS、CS域时的呼叫持续性问题，但不能解决域切换时部分业务的呼叫持续性问题(比如呼叫保持、呼叫等待、会议类业务)。这部分功能有望在网络整体演进到EPC架构后得到解决。

参考文献

[1]3GPP TS 23206-720. Voice Call Continuity (VCC) (CS) and (IMS).Stage [S].

[2]3GPP TS 23806-700. Voice Call Continuity between CS and IMS Study [S].

[3]3GPP TS 24206-720. Voice Call Continuity between the (CS) domain and the/CN (IMS) Stage 3 [S].

[4]3GPP TS 23.279.Combining Circuit Switched (CS) and IP Multimedia Subsystem (IMS)services. Stage 2[S].

[5]3GPP TS 29.002. Mobile Application Part (MAP) specification (Release 7) IS].

作者简介

张琳：任教于三江学院计算机科学与工程学院，讲师，硕士研究生，主要从事移动通信技术研究、设备运维和国际标准化组织技术跟踪。