VoLTE技术中的会话持续性-ICS-SRVCC-eSRVCC

1.VoLTE技术中的会话持续性-ICS参考文献：1，邮电设计技术：移动软交换向m-AGCF演进分析2，3GPPICS标准目录ICS概念ICS的用户需求场景ICS对现网的影响ICS中的用户终端ICS中的用户标识ICS、SRVCC、eSRVCC间的关系ICS架构图ICS中的SCC-ASICS中的新概念1，呼叫控制信令、承载控制信令2，接入域选择ADS3，T-ADS（被叫侧接入域选择）4，增强MSC服务器(enhancedMSC,eMSC)ICS中业务流程1，注册流程2，MO侧3，MT侧ICS架构方向、实现方案的选择引入ICS概念后，CS域\PS域\IMS的改造ICS中的紧急呼叫ICS中的短消息================ICS概念3GPPIMS最初的设计是利用PS域作用户接入网络，用于进行会话控制和建立会话承载。ICS（IMSCentralizedServices，IMS集中业务）对IMS架构进行增强，使CS域也能作为接入网络，用于建立会话承载（由CS域或PS域提供会话控制）。ICS可视为移动语音业务网络演进的一个中间阶段：阶段1：CS域与IMS域并列为PLMN的三个域之一。即：CS域独立作会话承载与会话控制，独立接入业务网络，与PS域接入的IMS间只有互通关系。阶段2：CS域演进为IMS域的接入网，提供会话承载功能（由CS域或PS域提供会话控制），业务完全由IMS域提供。即ICS的架构。由于阶段2中CS域、PS域接入都由IMS域提供语音业务控制，则由于当前接入网络技术的多样性而产生了无线网络间切换（不仅是PS域切换到CS域，不同PS域间，不同CS域间存在这个需求）时的语音业务会话持续性需求，并且需要增强IMS域功能来为切换提供语音业务会话持续性。所以：阶段2中：ICS与SRVCC将共存。阶段3：CS域消亡，ICS也随之废弃。所有终端都统一到LTE无线技术，且均由LTE承载接入IMS。阶段3中底层无线网络间的切换对IMS域应该是透明不可见的。ICS方案要求ICS用户在PS域、CS域接入IMS业务均能得到一样的体验。包括常见的补充业务（如号码显示类、呼叫限制类、呼叫转移类）、Mid-Call业务（呼叫保持/等待，会议、ECT）、业务信息设置（如改变前转号码）（设置业务信息的方式有多种，如使用Ut接口，或CS域接入时使用USSD接口。如传统UE只能用USSD、传统IMSUE可在CS域与PS域接入时均使用Ut接口)。3GPPTS23.292IPMultimediaSubsystem(IMS)centralizedservices;Stage2是ICS的框架性协议，描述了各种功能对网元的要求，及涉及的信令流程。ICS的用户需求场景用户通过CS域接入的场景至少包括：1）许多情况下，CS域接入的语音质量较PS域高。IMS终端当前的PLMN接入网没有提供PS域，或其PS域不能提供多媒体（比如只能提供语音、不能提供视频）传输能力，或其PS域不能提供可靠的语音业务QOS保护。(LTE中使用PCC为PS域承载VOIP作出QOS保证，而老的3G尤其是2G网络的PS域较难提供这种保证。而语音业务的收费模式与习惯要求运营商必须保证语音业务的呼叫质量与接通率）LTE中，IMS信令是Non-GBA承载的，而VOIP媒体则是GBA承载（QCI=1,最高优先级，时延要求100ms）。2）CS域传递呼叫控制信令、承载控制信令、媒体时，在安全性上较有保证。3)运营商需要给现网2G\3G用户发展新业务时，不希望继续在CS域的MSC或智能网来开发。由于新发展的用户经常通过LTE接入（IMS提供业务），新旧用户也可以通过2G\3G接入网络（比如用户有双模单待（WCDMA、LTE双模)手机)。此时，同时在IMS域与CS域、或智能网同时开发新业务的成本或数据一致性较难保证。如果同时在IMS、CS域开发新业务，用户的语音及补充业务需要同时在IMS和CS网络中维护。此时由于用户数据分别存在于IMS和CS网络中，其同步性、业务扩展性和灵活性都受到了限制。用户数据的同步在实施上经常很困难，尤其是IMS设备厂商与CS设备厂商是不同厂商时，用户数据的一致性、业务体验的类似性几乎成为不可能完成的任务（比如：同一个业务在两个厂商设备中，其用户数据格式经常是不同的）（运营商为所有设备商定义通用数据格式经常难以操作）而当引入ICS之后，用户在CS域网络的旧用户数据继续保持（旧用户业务数据需要一次性割接到IMS网内，仍存在数据格式转换的问题）。新业务数据只在IMS网内维护。虽然仍存在公共用户数据的同步的问题（比如新用户的开户，需要同时在3GHSS\IMSHSS上进行，对BOSS来说，需要双下插数据。当然这也是现网BOSS系统数据接口的常规工作），但由于补充业务只在IMS网内提供，数据同步的工作量将比“同时在IMS、CS域开发新业务”要减少大部分。毕竟用户业务数据比基本用户数据要多得多。好处是统一用户业务数据管理，减轻运营维护的压力。注：未来3G\4GHSS与IMS-HSS将融合在一起，避免了用户数据在PLMN接入网、IMS域的同时维护的困难。4）用户可以升级UE到IMSUE、ICSUE（后两者定义见下），也可以不升级UE，仍使用传统手机。作为接入IMS域的vMSC，可以升级为eMSC，也可以不升级。5）用户可以选择通过CS域接入，或通过PS域接入。这个选择性在主叫侧、被叫侧均被提供。好处是CS域接入的呼叫质量更高（运营商也可能对于不同接入方式提供不同费率）。6）非ICS用户、ICS用户允许共存。运营商可以选择ICS业务推广力度。在初期只迁移部分CS域用户到ICS中，给这部分用户的好处是可以享受到IMS内的新业务。ICS对现网的影响ICS为IMS会话提供使用CS媒体承载的机制，通过ICS，用户所有的语音业务都可由IMS提供。无论通过PS域还是CS域接入，用户会话都可由IMS控制。ICS方案兼容传统PLMN方案，即：PLMN本地网内用户（也包括漫游用户）是否有可能一部分用户不是ICS用户，它们的呼叫仍在PLMN内路由原因是：使用了eMSC之后，ICS用户与非ICS可在PLMN接入网内共存，因为HSS签约数据可判断用户是否支持ICS，ICS用户会被eMSC代替发起IMS注册，所以ICS用户发起的呼叫可被eMSC定向到IMS域，而非ICS用户则被eMSC转回MSC路由。而普通MSC判断是否ICS用户的方法是到IN去查，IN网分配IMRN的方式可能是根据SCP根据签约数据添加接入码，帮助路由到IMS。或直接由SCCAS的gsmSCF功能(VCC架构中定义)分配IMRN。CS用户漫游到支持ICS的CS域后，仍使用CS网络做业务。虽然传统MSC接入也被ICS所允许，但传统MSC无法实现与TAS间的I3接口，无法实现mid-call业务。导致后果：ICS用户漫游到不支持ICS的MSCS时，如仍通过camel方式锚定到IMS，但此时将无法实现Mid-Call业务。另一种方案是：由MSC本地提供业务。即使PLMN本地网内的通话，也会上到eMSC或普通MSC后再发给IMS域的SCCAS锚定。所以锚定功能实际上由MSC+SCCAS共同执行。这样改变了PLMN网内路由方式，所有本地(visited)MSC的路由都会指向本地网边缘的eMSC或普通vMSC。eMSC一定会把呼叫定向到IMS域，而普通MSC则需要查询IN得到IMRN后再定向到IMS域。注1：ICS部署时可能有一个问题：即使主被叫在同一个CS域进行会话，仍要锚定到IMS域进行会话控制和业务触发。不仅信令会有迂回（业务控制信令、CS承载控制信令都经过互联网上的SCCAS），媒体也会有迂回（CS承载控制路径是经过eMSC控制下的CS-MGW），这增加了会话接续时长（主要由于IMS域处于互联网，时延较长）与媒体互通节点的开销（如编解码转换），只要主被叫中有一个用户是ICS用户（比如另一个用户是传统CS用户），上述问题就存在。普通MSC需要查询IN后才可经过MGCF路由到IMS域，在ICS出现之前已经产生了CS域通过这种方式接入IMS的方案，称为非锚定方案(对应的锚定方案是指IMSAS直接提供MAP与CAMEL接口，对MSC/SSP来说，IMSAS相当于智能网SCP，这种方案称为锚定方案)。它的问题在于：GSM的智能网CAMEL协议只能实现一次触发，即IN业务与IMS域不能同时签约。同样，C网智能网协议中用户只能签约一个SCP，不支持多业务触发嵌套。另外许多运营商的PLMNIN现网已经提供了上百种业务，不可能全部放弃或转到IMS网来，PLMN现网业务与IMS业务需要共存，但实际部署时经常出现业务冲突问题，即一种业务的实现影响了其它业务的实现结果（同样的问题在IMS域内多业务AS之间也存在，有时在解决上通过IFC触发顺序解决）。IMS中IFC的触发机制远比IN触发机制灵活，一个用户可以签约多个IFC，触发到多个AS，触发顺序按优先级功能，触发条件可按号码、信令和SDP中任何字段来触发（对AS来说，相当于由SCSCF来过滤呼叫），比如按媒体类型触发，实现了精细化控制。普通MSC呼入时，没有携带接入网信息，MGCF可能不能补充接入网信息，IMS域内TAS无法知道用户当前是否漫游、及接入网信息，对于BAIC-Roam（漫游出归属PLMN国家后闭锁入局呼叫）业务无法执行。要解决这个问题，可能需要3GHSS与IMS-HSS之间的交互来取得用户当前的VLR-ID。对于地域广泛、地区繁多的国家，某个分支A（如省一级）要开展ICS业务时，不但要改造本省的PLMN与IMS网络，还要保证用户漫游到其它分支后，其它分支的PLMN接入网的vMSC能将用户始发呼叫转到HomeIMS来。由于PLMN中IN业务的触发是由主叫侧visited域来控制（即vMSC触发），则A省运营商要保证全国各省的vMSC都要改造，以触发到SCP去取得路由。ICS中的用户终端ICS方案针对的是拥有2G\3GCS域接入能力的UE。在这个方案中，UE也可以具有2G\3G\4GPS域接入能力。但ICS方案的关注点是：UE通过CS域来传输媒体时，UE与IMS之间的信令传递机制。引入ICS概念后，根据用户终端功能的不同可以将ICS网络内的终端大致分为以下几类。1）传统UE：包括2G/3G中的传统UE，只能通过CS域进行语音呼叫。2）传统IMSUE：2G/3G/LTE中传统UE，如果所处PS域能提供VOIP语音业务保证（PS域对于IMS信令、IMS媒体需要提供不同的QOS，而传信令的要求较低），且UE上安装了IMS应用软件。这种UE同时具有CS域、PS域的接入能力。3）ICSUE：比传统IMSUE更进一步，要求支持ICSUE的能力。上述终端均为ICS方案所接纳(下文的ICS用户包括了三类终端)，并允许它们在Home域与Visited域接入时均可提供ICS功能。终端不同，对于ICS方案的实现架构影响很大。有些运营商和厂商倾向于ICSUE。而大部分运营商更关注传统UE、传统IMSUE的接入。使用ICSUE后，从业务体验上来说，由于终端能力强大，可能更容易开发新业务（即使从CS域接入）。I1\Gm接口对PS域Qos要求不高，各种复杂的新业务流程引入不需要修改eMSC或MSC，直接升级TAS、SCC-AS与终端升级软件即可。比如转接、三方、接续等操作可通过Gm口传递。部分拥有较强终端定制能力的运营商支持这种方案。但传统IMSUE当从PS域接入时，即走传统IMS流程时，各种IMS新业务均可使用。而从长期来看，通过LTE接入总有一天会成为主流，ICSUE也将是临时的解决方案。所以：传统IMSUE在ICS接入的方案，更容易成为当前的主流方案。ICS中的用户标识ICS终端、IMSUE仍支持传统的IMS用户标识。当eMSC收到CS域注册成功的通知时，它会代替终端进行注册，它使用特定的方法来生成用户PUI与PVI（称为ICS专用PUI与PVI），并支持GRUU。为了避免双注册（当用户也在PS域中进行IMS注册时）冲突，HSS中配置了