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一種基于WiFi 域控制的FMC方案中呼叫處理的研究
1 引言
2012 到2012 年電信運(yùn)營(yíng)商的重組和3G 牌照的發(fā)放是中國(guó)通信行業(yè)發(fā)生的較大的兩個(gè)事件，中國(guó)通信行業(yè)由此進(jìn)入了一個(gè)快速、全業(yè)務(wù)發(fā)展的時(shí)代，而近幾年來(lái)業(yè)界討論的比較熱烈的固定移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合（Fixed Mobile Convergence，即FMC）則為改革后的中國(guó)通信行業(yè)發(fā)展注入更加新鮮和強(qiáng)勁的活力。
固定移動(dòng)融合（FMC）是指網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)提供與接入技術(shù)和終端設(shè)備相獨(dú)立。從用戶角度看，F(xiàn)MC 的目的是使用戶通過(guò)不同接入網(wǎng)絡(luò)，享受相同的服務(wù)，獲得相同的業(yè)務(wù)。FMC 同時(shí)也包含了這樣一個(gè)概念，就是在固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間，終端能夠無(wú)縫漫游，對(duì)于用戶而言，這也意味著簡(jiǎn)單和方便。中國(guó)碩士論文網(wǎng)提供大量免費(fèi)碩士畢業(yè)論文,如有業(yè)務(wù)需求請(qǐng)咨詢網(wǎng)站客服人員！
近年來(lái)，以WiFi 和WiMAX 為代表的WLAN 技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)、居民住宅區(qū)等人口密集場(chǎng)合，作為GSM/CDMA 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，WLAN 更好地提供了家庭，小區(qū)等地方的信號(hào)覆蓋及無(wú)線頻譜。用戶使用WiFi-GSM 雙模手機(jī)可以在兩種網(wǎng)絡(luò)中漫游并獲得相同的服務(wù)，而FMC 系統(tǒng)需要提供類似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的安全性，漫游管理，呼叫控制等。
本文就是在這種背景下對(duì)一種基于WiFi 域控制的FMC 方案中呼叫處理過(guò)程進(jìn)行研究。
2 FMC 方案中的關(guān)鍵技術(shù)一個(gè)較完備的 FMC 系統(tǒng)需具備以下功能：
1）用戶可以自由在固網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)間漫游。呼叫可以在固網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)間切換。
2）用戶同時(shí)享有豐富的固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
2.1 3GPP 關(guān)于VCC 的參考
構(gòu)架無(wú)縫切換技術(shù)（Voice Call Continuity，即VCC）是實(shí)現(xiàn)以上功能的關(guān)鍵技術(shù)，基于IMS架構(gòu)的VCC 是指在GSM/UMTS CS 域與IMS 域間語(yǔ)音呼叫的連續(xù)性。VCC 解決的主要問(wèn)題是切換，包括從IMS 域切換到CS 域，從CS 域切換到IMS 域[1]。在 3GPP 給出的VCC參考架構(gòu)中，相關(guān)的功能實(shí)體包括VCC AS（VCC 應(yīng)用）和VCC UE（VCC 用戶設(shè)備）。
其中 VCC AS 劃分為CS 域適配功能、域選擇功能、域切換功能以及CAMEL 功能四個(gè)模塊。
1）域切換功能（DTF）包括：收到VCCUE 的域間切換請(qǐng)求后，執(zhí)行CS 和IMS 域的域間切換；在呼叫建立時(shí)插入第三方呼叫控制功能；維護(hù)域間切換策略；為后續(xù)的域選擇維護(hù)并提供VCC 用戶當(dāng)前進(jìn)行中的會(huì)話所在的域信息。
2）域選擇功能（DSF）為從VCC 終端呼入的呼叫提供網(wǎng)絡(luò)域的選擇。它能夠確定IMS和CS 的注冊(cè)狀態(tài)，與域切換功能通信來(lái)獲取VCC 終端呼叫當(dāng)前所在的域。決定CS 域的路由號(hào)碼（CSRN）。
3）CS 域適配功能（CSAF），當(dāng)用戶切換到CS 域時(shí)，在IMS 網(wǎng)絡(luò)識(shí)別VCC 用戶，和CAMEL 業(yè)務(wù)應(yīng)用交互，獲取呼叫在CS 域中的信息組裝到IMS 的會(huì)話中，包括主叫號(hào)碼，原被叫號(hào)碼，用戶位置等相關(guān)信息，以及生成呼叫發(fā)起的網(wǎng)絡(luò)信息。在CS 呼叫路由到IMS過(guò)程中管理動(dòng)態(tài)的多媒體路由號(hào)碼（IMRN）。
4）CAMEL 業(yè)務(wù)功能，執(zhí)行CS 的重定向，對(duì)于CS 域發(fā)起的呼叫協(xié)助分配和釋放IMRN號(hào)碼；獲取CS 域的呼叫相關(guān)數(shù)據(jù)（如原被叫號(hào)碼、位置信息）給IMS 域，用IMRN 號(hào)碼將呼叫從CS 信息重路由到IMS，在與切換請(qǐng)求時(shí)解析出VCC AS 的公共服務(wù)身份（PSI，Public Service Identity）。
而 VCC UE 是一個(gè)具有VCC 簽約信息的、可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音呼叫連續(xù)性的用戶設(shè)備，可以進(jìn)行基于IMS 的語(yǔ)音通話。VCC UE 能夠存儲(chǔ)主動(dòng)發(fā)起呼叫時(shí)的域選擇策略以及域間切換限制，根據(jù)域選擇策略選擇發(fā)起呼叫的域，發(fā)起域間切換過(guò)程。
2.2 VCC 處理的關(guān)鍵步驟VCC 處理的關(guān)鍵步驟主要有三個(gè)：錨定（Anchor），域選擇和域切換。
1）錨定（Anchor）在 IMS 集中控制模型中，用戶所有的呼叫或會(huì)話必須經(jīng)過(guò)IMS 域的VCC 應(yīng)用，為域切換控制做準(zhǔn)備，此過(guò)程稱為錨定。VCC 用戶從CS 發(fā)起的呼叫和從IMS 域發(fā)起的語(yǔ)音會(huì)話，首先要路由到VCC 應(yīng)用，執(zhí)行錨定過(guò)程。同樣，從CS 和IMS 域發(fā)往VCC 用戶的呼叫或會(huì)話，也要路由到VCC 應(yīng)用進(jìn)行錨定。
2）域選擇當(dāng) VCC 用戶設(shè)備發(fā)起呼叫時(shí)VCC 用戶終端需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況、用戶喜好和運(yùn)營(yíng)商策略等因素選擇合適域，并在該域中發(fā)起呼叫。當(dāng)VCC 應(yīng)用接收到發(fā)往VCC 用戶設(shè)備的呼叫時(shí)，會(huì)根據(jù)用戶設(shè)置的喜好、運(yùn)營(yíng)商策略以及用戶的注冊(cè)狀態(tài)會(huì)話狀態(tài)選擇終呼使用的域，并通過(guò)該域向用戶發(fā)起呼叫，建立語(yǔ)音連接，在本文中就是根據(jù)事先定好的策略選擇摸個(gè)域。
3）域切換VCC 的切換是指把正在通話的某個(gè)用戶從另外一個(gè)域重新發(fā)起連接替代原來(lái)連接并維持會(huì)話的連續(xù)性的過(guò)程。目前3GPP 確定支持IMS 域控制方案，本方案以IMS 控制模型為例說(shuō)明。
當(dāng)正在通話狀態(tài)下的VCC 用戶設(shè)備檢測(cè)到周圍的無(wú)線環(huán)境發(fā)生變化或發(fā)生其他變化時(shí)，將按照預(yù)先定義的切換策略進(jìn)行切換。VCC 用戶設(shè)備從即將切入的域向VCC 應(yīng)用發(fā)起切換請(qǐng)求，VCC 應(yīng)用在切入域與VCC 用戶設(shè)備建立連接，并將遠(yuǎn)端的會(huì)話連接切換到新的連接上，同時(shí)釋放切出域的會(huì)話連接。
3 基于WiFi 域控制的FMC 方案中的呼叫處理過(guò)程
3.1 方案介紹由上述所知，對(duì)于用戶側(cè)來(lái)說(shuō)，真實(shí)進(jìn)行VCC 業(yè)務(wù)注冊(cè)和使用的是VCC UE（VCC 用戶設(shè)備），在本文敘述中是指WiFi-GSM 終端，同時(shí)這個(gè)終端是FMC 系統(tǒng)用戶。
WiFi-GSM 雙模終端呼叫無(wú)縫切換涉及到兩個(gè)域，WiFi 域和GSM 域，WiFi-GSM 雙模終端歸屬于WiFi 域，可以在WiFi 域和GSM 域發(fā)起或接收呼叫。為了實(shí)現(xiàn)呼叫切換，雙模終端發(fā)起或接收的所有呼叫均要受WiFi 域控制，終端業(yè)務(wù)均在WiFi 域觸發(fā)和實(shí)現(xiàn)。
一個(gè) FMC 用戶（即WiFi-GSM 雙模終端的擁有者）擁有兩個(gè)號(hào)碼（GSM 網(wǎng)號(hào)碼或WiFi號(hào)碼），GSM 號(hào)碼是用戶在G 網(wǎng)開(kāi)戶注冊(cè)的號(hào)碼，而用戶可以自由選擇用那個(gè)號(hào)碼呼叫，如在被叫號(hào)碼前加不同的前綴來(lái)表示選擇WiFi 號(hào)碼或GSM 號(hào)碼為主叫號(hào)碼。
3.2 FMC 用戶作主被叫和域選擇的呼叫處理過(guò)程
按照 FMC 用戶在不同的域間做主被叫，可以將呼叫分為，F(xiàn)MC 用戶從WiFi 網(wǎng)發(fā)起的呼叫、FMC 用戶從G 網(wǎng)發(fā)起的呼叫、FMC 用戶落地到WiFi 網(wǎng)的呼叫和FMC 用戶落地到G網(wǎng)的呼叫四種情況，其中第一和第三種情況為一般性的WiFi 呼叫，為了充分實(shí)踐3GPP 關(guān)于VCC 應(yīng)用的規(guī)范和描述，本文選擇較為典型的FMC 用戶從G 網(wǎng)發(fā)起的呼叫進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和敘述。
為了充分實(shí)現(xiàn)WiFi 網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶的便利性，如通過(guò)WiFi 接入可以使用話費(fèi)較為低廉的VoIP 網(wǎng)絡(luò)，所以如果FMC 用戶在WiFi 網(wǎng)和GSM 網(wǎng)都有信號(hào)，F(xiàn)MC 系統(tǒng)總是優(yōu)先選擇WiFi側(cè)落地。只有當(dāng)WiFi 側(cè)不可用時(shí)，才嘗試G 網(wǎng)落地。
為實(shí)現(xiàn) VCC（Voice Call Continuity）業(yè)務(wù)，所有FMC 用戶從G 網(wǎng)發(fā)起的呼叫，都要求迂回到FMC 系統(tǒng)，完成呼叫的 Anchor 處理。所以VMSC 觸發(fā)Camel-VCC 業(yè)務(wù)到FMC系統(tǒng)，F(xiàn)MC 系統(tǒng)返回漫游號(hào)碼，VMSC 用這個(gè)漫游號(hào)碼路由呼叫到FMC 系統(tǒng)。
3.3 FMC 用戶域間切換處理過(guò)程
為了便于說(shuō)明呼叫切換過(guò)程，先介紹幾個(gè)本處理過(guò)程中的相關(guān)概念。
Anchor 網(wǎng)元。當(dāng)WiFi-GSM 雙模終端漫游到GSM 域，當(dāng)其發(fā)起或GSM 接收到一個(gè)該終端的呼叫，該呼叫都將首先被路由到WiFi 域中的Call Server，該Call Server 稱為Anchor網(wǎng)元，本文中稱為Anchor Sever。雙模終端在WiFi 域時(shí)發(fā)起或接收到呼叫時(shí)，與其直接連接的Call Server 同樣稱為Anchor Sever。
Serving 網(wǎng)元。呼叫發(fā)生切換時(shí)，如果終端從GSM 域切換到WiFi 域中一個(gè)新的網(wǎng)元中，該網(wǎng)元被稱為Serving 網(wǎng)元；如果終端切換到GSM 域，因?yàn)镚SM 網(wǎng)絡(luò)是作為WiFi-GSM雙模終端的接入系統(tǒng)來(lái)工作的，所以切換呼叫會(huì)被路由到WiFi 域的網(wǎng)元，該網(wǎng)元也被稱為Serving 網(wǎng)元，本文中稱為Serving Server。Serving 網(wǎng)元有可能和Anchor 網(wǎng)元為同一網(wǎng)元，也有可能為不同網(wǎng)元，為簡(jiǎn)化流程敘述，本文假定Serving Server 和Anchor Server 為同一網(wǎng)元，即都為Call Server。圖2 描述了FMC 用戶從GSM 域切換到WiFi 域的呼叫信令流程。
當(dāng)WiFi-GSM 雙模終端從GSM 域切換到WiFi 域時(shí)，雙模終端發(fā)起一個(gè)正常呼叫到CallServer，被叫號(hào)碼為切換PSI 號(hào)碼， Call Server 抑制注冊(cè)過(guò)程，呼叫被路由到Anchor Server。
呼叫流程及切換過(guò)程。
�。�1）Call Server 收到以切換PSI 號(hào)碼為被叫的SIP 信令，確定該呼叫為切換呼叫；
�。�2）Call Server 抑制注冊(cè)過(guò)程；
�。�3）Call Server 發(fā)送攜帶有終端標(biāo)識(shí)的HO_SRI（切換選路）消息到HLR 請(qǐng)求漫游號(hào)碼，HLR 首先從Anchor Sever 取得漫游號(hào)碼，返回PRN（Provide Roaming Number）給ServingServer；根據(jù)返回結(jié)果，Call Server 判定其既是Anchor Server，又是Serving Server；
�。�4）HLR 向Call Server 發(fā)送切換選路回復(fù)消息，其中包括漫游號(hào)碼，呼叫實(shí)例號(hào)和位置信息等相關(guān)信息；
�。�5）Call Server 將雙模終端新的入呼叫代替原到雙模終端一側(cè)呼叫，并與呼叫另一方建立連接關(guān)系，即圖中向CM（Connection Management）請(qǐng)求連接腿的轉(zhuǎn)換；
�。�6）切換呼叫連接成功后，Call Server 拆除到雙模終端的原呼叫連接。
當(dāng) WiFi-GSM 雙模終端呼叫從GSM 域切換到WiFi 域時(shí)，系統(tǒng)首先完成呼叫切換過(guò)程，切換過(guò)程中Call Server 抑制注冊(cè)過(guò)程，切換完成后，再由雙模終端發(fā)起注冊(cè)過(guò)程來(lái)完成用戶位置更新。
4 結(jié)論
雖然目前國(guó)內(nèi)尚未有運(yùn)營(yíng)商推出成熟的固定移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)（FMC），但是對(duì)它的研究卻一直是一個(gè)熱點(diǎn)，本文從WiFi 域控制的角度對(duì)一種WiFi-GSM 雙模終端用戶在FMC系統(tǒng)中的呼叫過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究，證實(shí)該方案的可行性。從近期的發(fā)展和長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，GSM網(wǎng)絡(luò)用戶還有相當(dāng)數(shù)量，同時(shí)3G 移動(dòng)用戶會(huì)逐步增長(zhǎng)，這將會(huì)持續(xù)一個(gè)過(guò)程，但是從電信發(fā)展的整體趨勢(shì)來(lái)看，以FMC 為代表的網(wǎng)絡(luò)融合將是大勢(shì)所趨，為此，持續(xù)對(duì)這方面的研究將是十分有意義的。本碩士論文來(lái)源于中國(guó)碩士論文網(wǎng)，參考文獻(xiàn)：http://www.lunwenad.com/wzlb-2.html，轉(zhuǎn)載敬請(qǐng)保留鏈接，謝謝。
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