MCID业务网络环境扩展*

姜 文，刘立康

（西安电子科技大学 通信工程学院，陕西 西安710071）

0 引 言

在通信网安全问题中，恶意呼叫[1-3]是一个常见的问题。恶意呼叫会打扰被叫用户的正常生活。恶意呼叫会占用大量通信资源，使正常用户无法接入。追查恶意呼叫的实质是查出发起恶意呼叫用户的电话号码。恶意呼叫识别MCID（Malicious Call Identification）是ISDN的补充业务。

本文叙述了IMS网络与NGN/CS网络之间的MCID业务。SBC（SessionBorder Controller）支持SIP/SIP-I/SIP-T协议相互转换，使用SBC作为IP关口局，可以实现IMS网络和NGN/CS网络之间的互通，通过SIP协议的扩展消息INFO，可以在IMS网络和NGN/CS网络之间实现MCID业务。

1 协议介绍

1.1 SIP协议

SIP[4]（Session Initiation Protocol，会话初始协议）是由IETF（Internetengineering TaskForce，因特网工程任务组）制定的多媒体通信协议。它是一个基于文本的应用层控制协议，用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。SIP协议类似于HTTP，可以减少应用的开发时间。SIP具有简单高效、灵活方便和易于扩充等特点，已发展成为NGN中重要的多层次信令控制协议，支持并应用于语音、视频、数据等多媒体业务，也可以应用于Presence（呈现）、Instant Message（即时消息）等特色业务。

随着通信技术的不断发展，SIP协议广泛应用于CS（Circuit Switched，电路交换）、NGN（Next Generation Network，下一代网络）以及IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）的网络中，对于下一代通信网技术具有深远的意义。

1.2 ISUP协议

ISUP[5]是综合业务数字网（ISDN）用户部分（ISDN User Part）的简称，是7号信令用户部分的一种。ISUP是在TUP（Telephone User Part，电话用户部分）基础上扩展而成的。

（1）ISUP提供综合业务数字网中信令功能；

（2）ISUP支持综合业务数字网中话音和非话音用途的基本承载业务和补充业务；

（3）ISUP也适用电路和电路交换的数据网以及模拟网和模、数混合网，可以满足国际全自动和半自动电话业务以及电路交换数据业务的需要。

1.3 SIP扩展协议

1.3.1 SIP-T协议

SIP-T[6]（SIPFor Telephones）是 IETF 基于 SIP开发的扩展协议，是一组传统电话信令与SIP交互的接口机制。SIP-T解决了公众电话交换网（Public Switched Telephone Network，PSTN）与基于SIP的软交换设备接口处的协议转换和传送问题，实现了PSTN网络与软交换网络的无缝互通。SIP-T为SIP与ISUP的互通提出了两种方法，即封装和映射，分别由RFC3204和RFC3398所定义。SIP-T可以使用INFO消息传送呼叫进行中的ISUP信令，同时保持ISUP协议原有的服务不变。但是，SIP-T只关注于基本呼叫的互通，对补充业务基本上没有涉及。

1.3.2 SIP-I协议

STP-I[6]（SIP withencapsulated ISUP）协议包括TRQ.2815和Q.1912.5两个标准草案。前者定义了SIP协议与BICC（Bearer Independent Call Control）/ISUP协议互通时的技术需求，包括互通模型、互通单元支持的能力集和互通接口的安全模型；后者详细定义了3GPP SIP、普通SIP和SIP-I与BICC/ISUP的互通协议能力配置集。

SIP-I基本上与SIP-T相同。STP-I协议系列重用了许多IETF的标准和草案，内容比SIP-T要丰富得多。该协议系列不仅包括了基本呼叫的互通，还包括ISUP补充业务的互通。SIP-I协议秉承ITU-T标准的清晰严谨、详细具体等优点，可操作性远强于SIP-T协议。

2 SIP的扩展消息INFO

INFO消息是SIP的扩展消息，在会话过程中沿着SIP信令通路携带应用层的信息。INFO方法不改变SIP呼叫的状态和初始化状态参数。

2.1 INFO消息的应用

以下是INFO消息一些常见的应用：

（1）传送ISUP信令消息；

（2）传送SIP会议中生成的DTMF（Dual Tone MultiFrequency）数字；

（3）传送无线信号强度信息以支持无线移动应用；

（4）传送账户余额信息；

（5）在会议的参与者之间传送影像或其他信息。

2.2 INFO消息的头域和消息体

INFO消息的目的是在SIP用户代理间传送会话信息。虽然这些信息可以在INFO消息头域中传送，但一般都放在INFO消息体中传送。INFO消息应用主要涉及两个方面：

（1）INFO消息的头域中定义消息体的格式和相关参数；

（2）按照INFO头域中的定义来构造消息体的内容。

本文中INFO消息体采用XML格式。INFO消息头域中与消息体相关的头域值如下。

（1）Content-Type：application/vnd.etsi.mcid+xm；

（2）Content-Length：消息体中的XML文档长度。

3 MCID业务

恶意呼叫识别MCID（Malicious Call Identification）是ISDN的补充业务。MCID业务可以在呼叫运行中或运行后，但必须在呼叫清除前调用。

3.1 定义

恶意呼叫识别定义：恶意呼叫识别业务使被叫方可以请求网络识别主叫方，并在网络中登记。需要注意的前提是，被叫方认为主叫方使用恶意呼叫。

3.2 MCID业务网络环境扩展

通过SIP协议的扩展消息INFO在IMS网络和NGN/CS网络之间实现MCID业务。

3.2.1 SBC的功能

SBC（SessionBorderController，会话边界控制器）的主要功能：

（1）作为A-SBC（部署在接入网和核心网之间）主要提供呼叫接入控制、NAT穿越、QoS、接入安全、媒体防火墙、媒体代理、媒体编解码转换和计费功能；

（2）作为I-SBC（部署在两个核心网之间）主要提供协议互通、网络间安全、QoS、路由、计费和呼叫接入控制功能。

3.2.2 IMS网络与CS/NGN网络互通

SE2900是一个全功能、高性能、表现稳健的运营商级会话边界控制器。SE2900支持SIP/SIP-I/SIP-T协议相互转换，使用SE2900作为IP关口局，可以实现IMS网络和NGN/CS网络之间的互通。如图1所示。

图1 IMS网络与CS/NGN网络互通

4 扩展后的MCID业务场景分类

4.1 MCID业务场景分类

通过INFO消息传送ISUP信令消息，可以在IMS网络与CS/NGN网络之间实现MCID业务。扩展后的MCID业务有4种场景，如表1所示。

在ISUP协议中通过消息IDR（Identification Request Message，识别请求消息）实现MCID REQEST业务，通过消息IRS（Identification Response Message，识别响应消息）实现MCID RESPONSE业务。

表1 MCID业务场景分类表

4.2 IDR的参数信元

IDR消息携带的参数信元如下：

转换为INFO消息体携带的XML格式的MCID REQEST报文如下：

4.3 IRS的参数信元

IRS消息携带的信元信元如下：

用来识别主叫用户。

转换为INFO消息体携带的XML格式的MCID RESPONSE报文如下：

IRS消息中，response-indicators信元转成INFO消息体（MCID Response，XML格式）报文的前两行；calling-party-number信元中与address相关的两个参数，转成INFO消息体报文的中间两行；genericnumber信元中与address相关的两个参数转成INFO消息体报文的最后两行。其中，response-indicators信元所携带的参数是必选参数，其余2个信元是可选参数，使用过程中可以根据需要选择所需信元的参数。

5 扩展网络环境中的MCID业务

5.1 场景1：CS/NGN局点--IMS局点的MCID Request业务

CS/NGN局点—IMS局点MCID Request业务信令流程，如图2所示。

图2 场景1信令传送流程

（11）主叫局点发送IDR消息到关口局SE2900，消息中携带mcid-request-indicators信元；

（12）关口局SE2900完成信令转换，被叫局点收到INFO消息，其消息体为XML格式，内容为MCID Request报文。

5.2 场景2：IMS局点—CS/NGN局点的MCID Request业务

IMS局点—CS/NGN局点MCID Request业务信令流程，如图3所示。

（11）主叫局点发送INFO消息（携带XML格式的MCID Request报文）到关口局SE2900。

（12）关口局SE2900完成信令转换，向被叫局点发送收IDR消息。IDR消息的参数信元为INFO消息传送过来的MCID Request参数信元。

5.3 场景3：CS/NGN局点—IMS局点的MCID Response业务

CS/NGN局点—IMS局点MCID Response业务，如图4所示。

图3 场景2信令传送流程

图4 场景3信令传送流程

（11）主叫局点发送IRS消息到关口局SE2900，消息中携带mcid-response-indicators信元。

（12）关口局SE2900完成信令转换，被叫局点收到INFO消息，其信息体为XML格式，内容为MCID Response报文。

5.4 场景4：IMS局点—CS/NGN局点的MCID Response业务

IMS局点—CS/NGN局点MCID Response业务，如图5所示。

图5 场景4信令传送流程

（11）主叫局点发送INFO消息（携带XML格式的MCID Response 报文）到关口局SE2900。

（12）关口局SE2900完成信令转换，向被叫局点发送收IRS消息。IRS消息的参数信元为INFO消息传送过来的MCID Response参数信元。

6 场景测试

使用华为自研的测试工具包SPIDER，编写TCL自动化测试脚本，对场景1～4进行仿真测试。自动化脚本模拟主叫方局点发送SIP或者SIP-I消息，消息发送到SE2900关口局，进行互通转换后发送到被叫方局点。

场景1和场景3为SIP-I消息转换为SIP消息测试。SE2900关口局收到IRS或IDR消息后，将其转换为SIP的INFO消息，对INFO消息体（XML格式）中携带的各参数与参数值进行检测，所有的参数值符合测试用例预期，表示测试通过。

场景2和场景4为SIP消息转换为SIP-I消息测试。SE2900关口局收到INFO消息后，将INFO消息转换为ISUP中的IDR或IRS消息，对IDR与IRS消息中携带的各参数信元与参数值进行检测，所有的参数值符合测试用例预期，表示测试通过。

仿真测试表明，在扩展后的网络环境中可以开展MCID业务。

7 结 语

恶意呼叫有效的解决办法是追踪识别恶意呼叫号码，从而阻断恶意呼叫行为。使用SBC可以实现SIP/SIP-I协议相互转换，实现IMS网络和NGN/CS网络之间的互通。通过SIP协议的扩展消息INFO，可以在IMS网络和NGN/CS网络之间实现MCDI业务。计算机仿真测试表明该方案是可行的，同时表明通过SIP协议的扩展消息INFO传送ISUP信令消息可以增强网络的通信业务范围，特别对于ISDN的补充业务具有重要的价值。