基于增強(qiáng)終端的統(tǒng)一Centrex組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)

李延?xùn)|

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司河北分公司 石家莊 050021）

隨著全業(yè)務(wù)時(shí)代的到來，作為利潤(rùn)重點(diǎn)的集團(tuán)客戶，已成為運(yùn)營(yíng)商爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)。統(tǒng)一Centrex基于IMS網(wǎng)絡(luò)，能夠?yàn)榧瘓F(tuán)客戶量身打造各種綜合業(yè)務(wù)，是運(yùn)營(yíng)商發(fā)展集團(tuán)客戶的重要平臺(tái)。現(xiàn)有的組網(wǎng)方式中，統(tǒng)一Centrex通過虛擬專用移動(dòng)網(wǎng)（VPMN，Virtual Private Mobile Network)的智能網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)IMS域和CS域的業(yè)務(wù)互通能力。這使得業(yè)務(wù)平臺(tái)組網(wǎng)變得復(fù)雜，并造成智能網(wǎng)投入的增加。

在智能終端上增強(qiáng)業(yè)務(wù)處理能力，將一部分業(yè)務(wù)功能推向網(wǎng)絡(luò)的末端，可有效化解通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，并簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程。

1 現(xiàn)有統(tǒng)一Centrex組網(wǎng)

統(tǒng)一Centrex是虛擬用戶交換機(jī)業(yè)務(wù)在IMS網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)現(xiàn)，提供全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的綜合業(yè)務(wù)。群內(nèi)短號(hào)呼叫是其主要業(yè)務(wù)之一，集團(tuán)用戶可制定內(nèi)部Centrex短號(hào)碼方案，以便記憶和管理，短號(hào)碼可以唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)集團(tuán)成員。

統(tǒng)一Centrex覆蓋IMS和CS域用戶時(shí)，現(xiàn)有的組網(wǎng)架構(gòu)包括兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分。一是由統(tǒng)一Centrex AS、IMS核心網(wǎng)、IMS用戶終端組成的IMS網(wǎng)絡(luò)；另一個(gè)是由實(shí)現(xiàn)VPMN業(yè)務(wù)的智能網(wǎng)SCP、CS域核心網(wǎng)、手機(jī)終端組成的CS域網(wǎng)絡(luò)。兩個(gè)部分由互通網(wǎng)元連接。圖1描述其組網(wǎng)架構(gòu)。

圖1 現(xiàn)有統(tǒng)一Centrex組網(wǎng)架構(gòu)圖

當(dāng)手機(jī)撥打IMS終端的群內(nèi)短號(hào)呼叫時(shí)，MSC Server根據(jù)A簽約的O_CSI信息，通過CAP消息觸發(fā)到VPMN SCP，將被叫短號(hào)翻譯成長(zhǎng)號(hào)，再經(jīng)MSC Server和MGCF呼叫至IMS網(wǎng)絡(luò)；S-CSCF查詢iFC規(guī)則觸發(fā)到統(tǒng)一Centrex AS，AS執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯，決定來電顯示為主叫長(zhǎng)號(hào)或短號(hào)，最后由S-CSCF路由到被叫終端。

在IMS終端撥打手機(jī)的群內(nèi)短號(hào)呼叫時(shí)，由S-CSCF根據(jù)A的iFC規(guī)則觸發(fā)到Centrex AS，被叫短號(hào)翻譯成長(zhǎng)號(hào)再送回S-CSCF；經(jīng)MGCF路由到MSC Server后，根據(jù)被叫T_CSI觸發(fā)到SCP，決定來電顯示為主叫長(zhǎng)號(hào)或短號(hào)，最后由MSC Server呼叫至被叫手機(jī)。

由以上流程分析可知，在手機(jī)主叫時(shí)，VPMN SCP的主要操作是長(zhǎng)短號(hào)翻譯，以便MSC作進(jìn)一步的路由尋址，而在手機(jī)被叫時(shí)，VPMN SCP則根據(jù)業(yè)務(wù)設(shè)置決定終端顯示長(zhǎng)號(hào)或短號(hào)。與此相配合，附著VPMN SCP的MSC必須獲取HLR中的智能網(wǎng)簽約信息，以便執(zhí)行業(yè)務(wù)觸發(fā)，將到來的呼叫信令轉(zhuǎn)接到VPMN SCP上去，并承接回應(yīng)信令。在IMS網(wǎng)絡(luò)側(cè)，Centrex AS與IMS核心網(wǎng)存在與此類似的業(yè)務(wù)觸發(fā)過程，但采用的業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制不同。

除上述組網(wǎng)架構(gòu)外，現(xiàn)有的另一種方式是將VPMN與Centrex AS合并部署為一個(gè)平臺(tái)，其它網(wǎng)元沒有變化，其業(yè)務(wù)機(jī)制以及信令流程與上述方式相同。

2 增強(qiáng)終端方式的組網(wǎng)

2.1 終端軟件的開發(fā)

近年來，通信終端智能化已成為一種趨勢(shì)，具有代表性的智能手機(jī)已占有大比例的市場(chǎng)份額，而且其功能越來越強(qiáng)大，symbian、android等手機(jī)操作系統(tǒng)已經(jīng)能夠支持諸多應(yīng)用軟件，App Store、MMarket的商業(yè)模式預(yù)示著終端能力開發(fā)的潛力與前景。

手機(jī)終端能力的增強(qiáng)，為分擔(dān)通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)邏輯處理壓力提供了條件。所需要做的包括手機(jī)終端軟件的開發(fā)以及與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的交互和協(xié)同。

基于對(duì)VPMN SCP處理機(jī)制的分析，可以將長(zhǎng)短號(hào)翻譯、查詢和顯示的功能外推到手機(jī)終端軟件上，同時(shí)包括一套以長(zhǎng)短號(hào)映射表為主的通訊錄的數(shù)據(jù)管理。軟件的開發(fā)基于J2ME及特定品牌手機(jī)的專用開發(fā)工具，當(dāng)前主流開發(fā)語言為C/C++或Java，并需要手機(jī)廠家軟件開發(fā)工具包（SDK，Software Development Kit)的支持。

終端軟件的邏輯架構(gòu)如圖2所示。

圖2 終端軟件的邏輯架構(gòu)圖

事件捕獲模塊在軟件處于開啟運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，隨時(shí)監(jiān)視手機(jī)終端上發(fā)生的動(dòng)作，例如用戶在手機(jī)上撥號(hào)、來電到達(dá)等事件，然后獲取相關(guān)參數(shù)，例如號(hào)碼等，再傳送給業(yè)務(wù)處理模塊。

業(yè)務(wù)處理模塊接受捕獲到的事件參數(shù)，對(duì)號(hào)碼進(jìn)行分析并調(diào)用通訊錄作比對(duì)，再向終端操作模塊發(fā)出指令。

終端操作模塊執(zhí)行指令，例如在手機(jī)上顯示長(zhǎng)號(hào)或短號(hào)，或顯示呼叫對(duì)方的名稱及信息等。

通訊錄主要包含了該手機(jī)用戶所屬群的群內(nèi)成員信息，例如長(zhǎng)號(hào)和短號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

通訊錄管理模塊維護(hù)通訊錄，并定期或不定期的與通信網(wǎng)絡(luò)交互，以保持群內(nèi)成員間通訊錄的更新和數(shù)據(jù)同步。

2.2 組網(wǎng)架構(gòu)與流程

在一部分業(yè)務(wù)處理功能從網(wǎng)絡(luò)中移走之后，即節(jié)省了智能網(wǎng)網(wǎng)元。由于數(shù)據(jù)查詢及同步的需要，在統(tǒng)一Centrex AS平臺(tái)中增加一套完整的通訊錄及管理模塊，并作為統(tǒng)一Centrex業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心，為手機(jī)終端通訊錄提供參照。在網(wǎng)絡(luò)中的組網(wǎng)架構(gòu)如圖3所示。

在開展業(yè)務(wù)前，需在智能手機(jī)上安裝運(yùn)行統(tǒng)一Centrex的終端軟件，并完成通訊錄數(shù)據(jù)更新；HLR上需要為Centrex用戶啟用新的補(bǔ)充業(yè)務(wù)代碼SS_CODE，并且支持在位置更新時(shí)將SS_CODE同步到拜訪MSC Server中的VLR上。由于并未對(duì)IMS終端作改動(dòng)，對(duì)于IMS側(cè)的業(yè)務(wù)流程基本無變化。

圖3 統(tǒng)一Centrex組網(wǎng)架構(gòu)圖

2.2.1 手機(jī)撥打IMS終端的群內(nèi)短號(hào)呼叫

（1）手機(jī)撥IMS終端的短號(hào)，觸發(fā)終端軟件，翻譯為長(zhǎng)號(hào)碼，發(fā)起呼叫，送到MSC Server；

（2）MSC Server根據(jù)從主叫歸屬HLR獲取簽約信息SS_CODE，作業(yè)務(wù)觸發(fā)，通過BICC或ISUP信令將呼叫轉(zhuǎn)發(fā)至關(guān)口局，再送到MGCF。IAM消息中主被叫號(hào)碼為長(zhǎng)號(hào)；

（3）MGCF把呼叫路由到IMS域的S-CSCF，將信令映射為SIP格式，發(fā)起Invite消息，P_Asserted_Identity及RequestURI均為主被叫的長(zhǎng)號(hào)；

（4）S-CSCF根據(jù)從被叫歸屬的HSS得到的iFC規(guī)則，發(fā)現(xiàn)被叫是統(tǒng)一Centrex簽約用戶，于是改變SIP uri方向，觸發(fā)到統(tǒng)一Centrex AS業(yè)務(wù)平臺(tái)；其中，Centrex AS地址由iFC指定；

（5）統(tǒng)一Centrex AS處理被叫業(yè)務(wù)，如果被叫設(shè)置顯示主叫短號(hào)，AS查詢?cè)谄脚_(tái)中存儲(chǔ)的通訊錄，發(fā)送給S-CSCF的Invite消息中P-Asserted-Identity頭域?yàn)橹鹘虚L(zhǎng)號(hào)，F(xiàn)rom頭域?yàn)橹鹘卸烫?hào)，RequestURI為被叫長(zhǎng)號(hào)。如果被叫用戶設(shè)置顯示主叫長(zhǎng)號(hào)，則Invite消息中P-Asserted-Identity和From頭域均為主叫長(zhǎng)號(hào)；

（6）S-CSCF路由Invite到被叫用戶，被叫終端根據(jù)From頭域信息顯示主叫號(hào)碼。

2.2.2 IMS終端撥打手機(jī)的群內(nèi)短號(hào)呼叫

（1）IMS用 戶 撥 手 機(jī) 用戶的短號(hào)碼，Invite消息到達(dá)S-CSCF，P-Asserted-Identity頭域和From頭域是主叫長(zhǎng)號(hào)碼，RequestURI為被叫短號(hào)；

（2）S-CSCF根據(jù)從主叫HSS中得到的iFC規(guī)則觸發(fā)到Centrex AS；

（3）Centrex AS把被叫短號(hào)翻譯為長(zhǎng)號(hào)，改寫Invite消息并送回S-CSCF，Invite消息中被叫號(hào)碼RequestURI改為被叫用戶長(zhǎng)號(hào)；

（4）S-CSCF發(fā)現(xiàn)被叫為CS域用戶，將呼叫路由到MGCF，轉(zhuǎn)發(fā)Invite；

（5）MGCF將SIP消息映射為BICC或ISUP信令，IAM消息中主被叫號(hào)碼為長(zhǎng)號(hào)，呼叫被路由到關(guān)口局，再轉(zhuǎn)發(fā)到MSC Server；

（6）網(wǎng)絡(luò)尋呼到被叫手機(jī)終端，終端軟件根據(jù)用戶設(shè)置作本機(jī)處理，顯示主叫長(zhǎng)號(hào)或短號(hào)。

2.2.3 移動(dòng)終端間的群內(nèi)短號(hào)呼叫

主叫撥被叫移動(dòng)終端的短號(hào)，觸發(fā)終端軟件，翻譯為長(zhǎng)號(hào)碼，發(fā)起呼叫，送到MSC Server。MSC Server發(fā)現(xiàn)被叫為CS域用戶，直接呼叫本地用戶或通過其它MSC Server呼叫異地長(zhǎng)途用戶。

2.2.4 IMS終端間的群內(nèi)短號(hào)呼叫

IMS用戶撥IMS被叫用戶的短號(hào)碼，業(yè)務(wù)機(jī)制遵循統(tǒng)一Centrex AS現(xiàn)有方式及IMS標(biāo)準(zhǔn)流程。

3 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的同步

圖5 IMS終端撥打手機(jī)流程

統(tǒng)一Centrex的架構(gòu)發(fā)生變化后，一部分用戶數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)處理功能外移到手機(jī)終端，導(dǎo)致相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理產(chǎn)生了新的變化。為保持業(yè)務(wù)體驗(yàn)一致性，必須保持所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的同步。系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖6所示，采用Client/Server機(jī)制。

統(tǒng)一Centrex AS平臺(tái)作為Server，是整個(gè)統(tǒng)一Centrex業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護(hù)中心，負(fù)責(zé)全部用戶數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)設(shè)置的存儲(chǔ)與更新，是系統(tǒng)內(nèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一個(gè)全集。AS負(fù)責(zé)調(diào)度并更新終端數(shù)據(jù)，響應(yīng)終端請(qǐng)求并更新通訊錄，一對(duì)一或一對(duì)N的向終端發(fā)布最新數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的傳送可采用XML協(xié)議格式，可方便的描述全量數(shù)據(jù)或增量數(shù)據(jù)。

手機(jī)終端軟件作為Client，維護(hù)某個(gè)用戶的業(yè)務(wù)設(shè)置，并保存群內(nèi)用戶的通訊錄信息，是系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一個(gè)子集。終端軟件接受從AS發(fā)布的數(shù)據(jù)，也可以主動(dòng)請(qǐng)求一對(duì)一的發(fā)布；當(dāng)用戶在終端上更改了設(shè)置時(shí)，例如更換了手機(jī)號(hào)碼，會(huì)觸發(fā)更新請(qǐng)求，向AS發(fā)送變更的數(shù)據(jù)。

圖6 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步架構(gòu)圖

集團(tuán)客戶管理員、運(yùn)營(yíng)商管理員通過Portal從AS獲取業(yè)務(wù)管理與業(yè)務(wù)設(shè)置數(shù)據(jù)，或向AS更新數(shù)據(jù)的修改。

BOSS系統(tǒng)與AS業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步，便于計(jì)費(fèi)結(jié)算及執(zhí)行資費(fèi)優(yōu)惠。

4 結(jié)束語

增強(qiáng)手機(jī)終端的能力，在網(wǎng)絡(luò)上重新部署業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能的邏輯分布，可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)中心的邏輯復(fù)雜程度，也為簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供了可能。統(tǒng)一Centrex業(yè)務(wù)系統(tǒng)在增強(qiáng)手機(jī)軟件能力后，有助于簡(jiǎn)化智能網(wǎng)部分，也簡(jiǎn)化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、接口和業(yè)務(wù)流程。

各項(xiàng)功能在網(wǎng)絡(luò)中的分布發(fā)生變化后，也導(dǎo)致了一些新的問題需要解決，例如數(shù)據(jù)同步、業(yè)務(wù)管理等，需要設(shè)計(jì)一些新的機(jī)制。還有一些待解決的問題，包括用戶鑒權(quán)、終端信息安全等，需要做進(jìn)一步的研究。終端的限制條件是一個(gè)需要解決的重要問題，例如必須采用智能終端，需要為各品牌各型號(hào)的終端編寫軟件。但隨著終端生產(chǎn)和開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，這將逐漸得到改善。