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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 年電信運營商的重組和3G 牌照的發(fā)放是中國通信行業(yè)發(fā)生的較大的兩個事件，中國通信行業(yè)由此進入了一個快速、全業(yè)務發(fā)展的時代，而近幾年來業(yè)界討論的比較熱烈的固定移動網絡融合（Fixed Mobile Convergence，即FMC）則為改革后的中國通信行業(yè)發(fā)展注入更加新鮮和強勁的活力。
固定移動融合（FMC）是指網絡的業(yè)務提供與接入技術和終端設備相獨立。從用戶角度看，F(xiàn)MC 的目的是使用戶通過不同接入網絡，享受相同的服務，獲得相同的業(yè)務。FMC 同時也包含了這樣一個概念，就是在固定網絡和移動網絡之間，終端能夠無縫漫游，對于用戶而言，這也意味著簡單和方便。中國碩士論文網提供大量免費碩士畢業(yè)論文,如有業(yè)務需求請咨詢網站客服人員！
近年來，以WiFi 和WiMAX 為代表的WLAN 技術已經廣泛應用在商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)、居民住宅區(qū)等人口密集場合，作為GSM/CDMA 移動網絡的補充，WLAN 更好地提供了家庭，小區(qū)等地方的信號覆蓋及無線頻譜。用戶使用WiFi-GSM 雙模手機可以在兩種網絡中漫游并獲得相同的服務，而FMC 系統(tǒng)需要提供類似移動網絡的安全性，漫游管理，呼叫控制等。
本文就是在這種背景下對一種基于WiFi 域控制的FMC 方案中呼叫處理過程進行研究。
2 FMC 方案中的關鍵技術一個較完備的 FMC 系統(tǒng)需具備以下功能：
1）用戶可以自由在固網、移動網間漫游。呼叫可以在固網、移動網間切換。
2）用戶同時享有豐富的固網和移動網業(yè)務。
2.1 3GPP 關于VCC 的參考
構架無縫切換技術（Voice Call Continuity，即VCC）是實現(xiàn)以上功能的關鍵技術，基于IMS架構的VCC 是指在GSM/UMTS CS 域與IMS 域間語音呼叫的連續(xù)性。VCC 解決的主要問題是切換，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參考架構中，相關的功能實體包括VCC AS（VCC 應用）和VCC UE（VCC 用戶設備）。
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 功能四個模塊。
1）域切換功能（DTF）包括：收到VCCUE 的域間切換請求后，執(zhí)行CS 和IMS 域的域間切換；在呼叫建立時插入第三方呼叫控制功能；維護域間切換策略；為后續(xù)的域選擇維護并提供VCC 用戶當前進行中的會話所在的域信息。
2）域選擇功能（DSF）為從VCC 終端呼入的呼叫提供網絡域的選擇。它能夠確定IMS和CS 的注冊狀態(tài)，與域切換功能通信來獲取VCC 終端呼叫當前所在的域。決定CS 域的路由號碼（CSRN）。
3）CS 域適配功能（CSAF），當用戶切換到CS 域時，在IMS 網絡識別VCC 用戶，和CAMEL 業(yè)務應用交互，獲取呼叫在CS 域中的信息組裝到IMS 的會話中，包括主叫號碼，原被叫號碼，用戶位置等相關信息，以及生成呼叫發(fā)起的網絡信息。在CS 呼叫路由到IMS過程中管理動態(tài)的多媒體路由號碼（IMRN）。
4）CAMEL 業(yè)務功能，執(zhí)行CS 的重定向，對于CS 域發(fā)起的呼叫協(xié)助分配和釋放IMRN號碼；獲取CS 域的呼叫相關數(shù)據（如原被叫號碼、位置信息）給IMS 域，用IMRN 號碼將呼叫從CS 信息重路由到IMS，在與切換請求時解析出VCC AS 的公共服務身份（PSI，Public Service Identity）。
而 VCC UE 是一個具有VCC 簽約信息的、可以實現(xiàn)語音呼叫連續(xù)性的用戶設備，可以進行基于IMS 的語音通話。VCC UE 能夠存儲主動發(fā)起呼叫時的域選擇策略以及域間切換限制，根據域選擇策略選擇發(fā)起呼叫的域，發(fā)起域間切換過程。
2.2 VCC 處理的關鍵步驟VCC 處理的關鍵步驟主要有三個：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話必須經過IMS 域的VCC 應用，為域切換控制做準備，此過程稱為錨定。VCC 用戶從CS 發(fā)起的呼叫和從IMS 域發(fā)起的語音會話，首先要路由到VCC 應用，執(zhí)行錨定過程。同樣，從CS 和IMS 域發(fā)往VCC 用戶的呼叫或會話，也要路由到VCC 應用進行錨定。
2）域選擇當 VCC 用戶設備發(fā)起呼叫時VCC 用戶終端需要根據網絡狀況、用戶喜好和運營商策略等因素選擇合適域，并在該域中發(fā)起呼叫。當VCC 應用接收到發(fā)往VCC 用戶設備的呼叫時，會根據用戶設置的喜好、運營商策略以及用戶的注冊狀態(tài)會話狀態(tài)選擇終呼使用的域，并通過該域向用戶發(fā)起呼叫，建立語音連接，在本文中就是根據事先定好的策略選擇摸個域。
3）域切換VCC 的切換是指把正在通話的某個用戶從另外一個域重新發(fā)起連接替代原來連接并維持會話的連續(xù)性的過程。目前3GPP 確定支持IMS 域控制方案，本方案以IMS 控制模型為例說明。
當正在通話狀態(tài)下的VCC 用戶設備檢測到周圍的無線環(huán)境發(fā)生變化或發(fā)生其他變化時，將按照預先定義的切換策略進行切換。VCC 用戶設備從即將切入的域向VCC 應用發(fā)起切換請求，VCC 應用在切入域與VCC 用戶設備建立連接，并將遠端的會話連接切換到新的連接上，同時釋放切出域的會話連接。
3 基于WiFi 域控制的FMC 方案中的呼叫處理過程
3.1 方案介紹由上述所知，對于用戶側來說，真實進行VCC 業(yè)務注冊和使用的是VCC UE（VCC 用戶設備），在本文敘述中是指WiFi-GSM 終端，同時這個終端是FMC 系統(tǒng)用戶。
WiFi-GSM 雙模終端呼叫無縫切換涉及到兩個域，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)務均在WiFi 域觸發(fā)和實現(xiàn)。
一個 FMC 用戶（即WiFi-GSM 雙模終端的擁有者）擁有兩個號碼（GSM 網號碼或WiFi號碼），GSM 號碼是用戶在G 網開戶注冊的號碼，而用戶可以自由選擇用那個號碼呼叫，如在被叫號碼前加不同的前綴來表示選擇WiFi 號碼或GSM 號碼為主叫號碼。
3.2 FMC 用戶作主被叫和域選擇的呼叫處理過程
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 網發(fā)起的呼叫、FMC 用戶從G 網發(fā)起的呼叫、FMC 用戶落地到WiFi 網的呼叫和FMC 用戶落地到G網的呼叫四種情況，其中第一和第三種情況為一般性的WiFi 呼叫，為了充分實踐3GPP 關于VCC 應用的規(guī)范和描述，本文選擇較為典型的FMC 用戶從G 網發(fā)起的呼叫進行模擬實驗和敘述。
為了充分實現(xiàn)WiFi 網絡對用戶的便利性，如通過WiFi 接入可以使用話費較為低廉的VoIP 網絡，所以如果FMC 用戶在WiFi 網和GSM 網都有信號，F(xiàn)MC 系統(tǒng)總是優(yōu)先選擇WiFi側落地。只有當WiFi 側不可用時，才嘗試G 網落地。
為實現(xiàn) VCC（Voice Call Continuity）業(yè)務，所有FMC 用戶從G 網發(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)務到FMC系統(tǒng)，F(xiàn)MC 系統(tǒng)返回漫游號碼，VMSC 用這個漫游號碼路由呼叫到FMC 系統(tǒng)。
3.3 FMC 用戶域間切換處理過程
為了便于說明呼叫切換過程，先介紹幾個本處理過程中的相關概念。
Anchor 網元。當WiFi-GSM 雙模終端漫游到GSM 域，當其發(fā)起或GSM 接收到一個該終端的呼叫，該呼叫都將首先被路由到WiFi 域中的Call Server，該Call Server 稱為Anchor網元，本文中稱為Anchor Sever。雙模終端在WiFi 域時發(fā)起或接收到呼叫時，與其直接連接的Call Server 同樣稱為Anchor Sever。
Serving 網元。呼叫發(fā)生切換時，如果終端從GSM 域切換到WiFi 域中一個新的網元中，該網元被稱為Serving 網元；如果終端切換到GSM 域，因為GSM 網絡是作為WiFi-GSM雙模終端的接入系統(tǒng)來工作的，所以切換呼叫會被路由到WiFi 域的網元，該網元也被稱為Serving 網元，本文中稱為Serving Server。Serving 網元有可能和Anchor 網元為同一網元，也有可能為不同網元，為簡化流程敘述，本文假定Serving Server 和Anchor Server 為同一網元，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WiFi-GSM 雙模終端從GSM 域切換到WiFi 域時，雙模終端發(fā)起一個正常呼叫到CallServer，被叫號碼為切換PSI 號碼， Call Server 抑制注冊過程，呼叫被路由到Anchor Server。
呼叫流程及切換過程。
�。�1）Call Server 收到以切換PSI 號碼為被叫的SIP 信令，確定該呼叫為切換呼叫；
（2）Call Server 抑制注冊過程；
�。�3）Call Server 發(fā)送攜帶有終端標識的HO_SRI（切換選路）消息到HLR 請求漫游號碼，HLR 首先從Anchor Sever 取得漫游號碼，返回PRN（Provide Roaming Number）給ServingServer；根據返回結果，Call Server 判定其既是Anchor Server，又是Serving Server；
�。�4）HLR 向Call Server 發(fā)送切換選路回復消息，其中包括漫游號碼，呼叫實例號和位置信息等相關信息；
�。�5）Call Server 將雙模終端新的入呼叫代替原到雙模終端一側呼叫，并與呼叫另一方建立連接關系，即圖中向CM（Connection Management）請求連接腿的轉換；
�。�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 WiFi-GSM 雙模終端呼叫從GSM 域切換到WiFi 域時，系統(tǒng)首先完成呼叫切換過程，切換過程中Call Server 抑制注冊過程，切換完成后，再由雙模終端發(fā)起注冊過程來完成用戶位置更新。
4 結論
雖然目前國內尚未有運營商推出成熟的固定移動網絡融合業(yè)務（FMC），但是對它的研究卻一直是一個熱點，本文從WiFi 域控制的角度對一種WiFi-GSM 雙模終端用戶在FMC系統(tǒng)中的呼叫過程進行實驗和研究，證實該方案的可行性。從近期的發(fā)展和長遠來看，GSM網絡用戶還有相當數(shù)量，同時3G 移動用戶會逐步增長，這將會持續(xù)一個過程，但是從電信發(fā)展的整體趨勢來看，以FMC 為代表的網絡融合將是大勢所趨，為此，持續(xù)對這方面的研究將是十分有意義的。本碩士論文來源于中國碩士論文網，參考文獻：http://www.lunwenad.com/wzlb-2.html，轉載敬請保留鏈接，謝謝。
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