基于IMS的主叫彩鈴與傳統(tǒng)2G彩鈴融合方案的研究*

董樹旺，王晶，李煒

（1 北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室，北京 100876；2 東信北郵信息技術(shù)有限公司，北京 100191）

基于IMS的主叫彩鈴與傳統(tǒng)2G彩鈴融合方案的研究*

董樹旺1，2，王晶1，2，李煒1，2

（1 北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室，北京 100876；2 東信北郵信息技術(shù)有限公司，北京 100191）

主叫彩鈴業(yè)務(wù)是一種主叫定制，并展示給主叫個性化回鈴音的增值業(yè)務(wù)，如何解決好主叫彩鈴業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)的融合，成為主叫彩鈴業(yè)務(wù)發(fā)展與推廣的關(guān)鍵。本文詳細介紹了基于IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）錨定方案實現(xiàn)的主叫彩鈴系統(tǒng)，并基于該方案給出了主叫彩鈴業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)融合的一種解決方案。

IP多媒體子系統(tǒng)；主叫彩鈴；傳統(tǒng)2G彩鈴

隨著電信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的增值業(yè)務(wù)如傳統(tǒng)2G彩鈴、VPMN（Virtual Private Mobile Network）已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的通信需求，電信運營商不斷推出新穎的、個性化的業(yè)務(wù)來提高自己的收益率。主叫彩鈴業(yè)務(wù)是一項由主叫用戶定制，為主叫用戶提供一段音樂或咨詢來代替普通回鈴音的業(yè)務(wù)。對于主叫用戶而言，由于鈴聲內(nèi)容都是自己設(shè)定的，可以根據(jù)喜好頻繁地更換鈴聲或咨詢內(nèi)容，這樣能夠促進主叫用戶的換鈴率，從而給運營商帶來指數(shù)級增長的收益。由于傳統(tǒng)2G彩鈴和主叫彩鈴都是在通話前主叫方來體驗的業(yè)務(wù)，因此如何處理好主叫彩鈴和傳統(tǒng)2G彩鈴的關(guān)系，成為主叫彩鈴業(yè)務(wù)發(fā)展與推廣的關(guān)鍵問題。

1 主叫彩鈴業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

針對主叫彩鈴業(yè)務(wù)，目前已經(jīng)有一些實現(xiàn)方案被提出并用于建設(shè)，但這些實現(xiàn)方案往往都存在一定的局限和不足。一種是在傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)主叫彩鈴業(yè)務(wù)的方案，該技術(shù)方案僅適用于主叫用戶呼叫傳統(tǒng)2G彩鈴用戶的情景，業(yè)務(wù)使用范圍具有很大的局限性，對于絕大部分沒有申請傳統(tǒng)2G彩鈴的被叫用戶不能提供支持。另一種是基于智能網(wǎng)簽約觸發(fā)實現(xiàn)主叫彩鈴業(yè)務(wù)的方案，該技術(shù)方案在主、被叫通話中，需要主叫彩鈴業(yè)務(wù)平臺在中間橋接話路，從而對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全性、用戶QoS服務(wù)質(zhì)量形成了一定的隱患。

本文中所討論的主叫彩鈴業(yè)務(wù)是基于IMS錨定方案實現(xiàn)的。與其它解決方案相比，該解決方案的有益效果是：當(dāng)開通了主叫彩鈴業(yè)務(wù)的用戶作為主叫呼叫任意用戶時，主叫用戶都可以聽到主叫彩鈴，所述被叫用戶不必簽約傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)；當(dāng)主叫彩鈴用戶發(fā)起呼叫時，首先將所述呼叫錨定到IMS網(wǎng)絡(luò)，再由主叫彩鈴平臺通過和主叫用戶的媒體協(xié)商，為主叫彩鈴用戶播放主叫彩鈴，最后在被叫摘機后，主叫彩鈴平臺重新進行主、被叫用戶之間的通話媒體協(xié)商，從而實現(xiàn)主、被叫的通話，其中主被叫通話屬于端到端方式，而不是由主叫彩鈴平臺來橋接話路，從而保證了用戶QoS質(zhì)量。

2 基于IMS的主叫彩鈴業(yè)務(wù)實現(xiàn)方案

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

圖1示出的是該實現(xiàn)方案的系統(tǒng)架構(gòu)圖。該系統(tǒng)包括有主叫彩鈴平臺，CS域（Circuit Switched Domain）的核心網(wǎng)元：移動交換中心（MSC）、CS域關(guān)口局（GMSC）和歸屬位置寄存器（HLR），IMS域的核心網(wǎng)元媒體網(wǎng)關(guān)控制服務(wù)器（MGCF）、媒體網(wǎng)關(guān)（MGW）、呼叫控制服務(wù)器（CSCF）和歸屬用戶服務(wù)器（HSS）。

MSC：是2G通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)元之一，它在電路和數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間提供呼叫轉(zhuǎn)換服務(wù)和呼叫控制功能。

HLR：負責(zé)移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫，用來存儲所管轄用戶的簽約數(shù)據(jù)及移動用戶的位置信息。

MGCF：根據(jù)被叫號碼和來電信息選擇CSCF，并完成PSTN（Public Switched Telephone Network）和IMS之間的呼叫控制協(xié)議轉(zhuǎn)換，主要是進行SIP（Session Initiation Protocol）消息和ISUP（ISDN User Part）消息的轉(zhuǎn)換。它還控制一個或多個MGW中媒體信道的連接。

MGW：在MGCF的控制下完成承載控制和資源傳輸，同時還對媒體進行處理和轉(zhuǎn)換。

CSCF：是IMS網(wǎng)絡(luò)的核心功能實體。根據(jù)功能分為代理CSCF（P-CSCF：Proxy CSCF），查詢CSCF（I-CSCF：Interrogating CSCF），服務(wù)CSCF（S-CSCF：Serving CSCF）。主要負責(zé)對用戶多媒體會話進行處理，其功能包括多媒體會話控制、地址翻譯以及對業(yè)務(wù)協(xié)商進行服務(wù)轉(zhuǎn)換等。

HSS：是IMS網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用來存放用戶的認證信息、用戶的業(yè)務(wù)信息、用戶的漫游信息等。

主叫彩鈴平臺：該系統(tǒng)的核心部分，它與CS域的MSC采用CAP（CAMEL Application Part）協(xié)議交互，與IMS域的CSCF采用SIP協(xié)議交互，它負責(zé)和主叫MSC、CSCF進行信令交互，指示MSC錨定到IMS網(wǎng)絡(luò)；處理主叫彩鈴的信令流程和鈴聲播放。

圖1 基于IMS的主叫彩鈴業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 信令流程

主叫彩鈴業(yè)務(wù)的信令流程如圖2所示。

部分關(guān)鍵信令說明如下：

步驟a1～a2：主叫彩鈴用戶發(fā)起呼叫，主叫MSC根據(jù)從HLR查詢到的O-CSI（CAMEL Service Information），通過呼叫觸發(fā)消息IDP（Internet Datagram Protocol）信令觸發(fā)到主叫彩鈴平臺。

步驟a3：主叫彩鈴平臺在被叫號碼B前增加將呼叫錨定至IMS網(wǎng)絡(luò)的路由前綴RN，并向主叫MSC下發(fā)呼叫錨定消息Connect（RN+B）信令。

步驟a4～a5：主叫MSC發(fā)送IAM（RN+B）信令至MGCF，MGCF識別出所述信令中的路由前綴RN，刪除被叫號碼B前的路由前綴RN，并通過SIP和ISUP消息協(xié)議轉(zhuǎn)換生成INVITE信令，并向CSCF發(fā)送INVITE信令。

步驟a6：CSCF根據(jù)IFC簽約信息，轉(zhuǎn)發(fā)所述INVITE信令到主叫彩鈴平臺。

步驟a13～a16：IMS域的CSCF轉(zhuǎn)發(fā)180信令至主叫彩鈴平臺，當(dāng)所述呼叫和主叫彩鈴設(shè)置條件相匹配時，主叫彩鈴平臺為主叫彩鈴用戶分配媒體SDP（Session Description Protocol），并向MGCF返回攜帶有主叫彩鈴平臺媒體信息SDP的180信令。

圖2 主叫彩鈴業(yè)務(wù)信令流程

步驟a17～a26：MGCF將攜帶有主叫彩鈴平臺媒體信息SDP的180信令轉(zhuǎn)化成ACM信令后，發(fā)送給主叫彩鈴用戶，并向主叫彩鈴平臺回送媒體應(yīng)答消息，以完成主叫彩鈴用戶到主叫彩鈴平臺之間的媒體協(xié)商，從而實現(xiàn)主叫彩鈴平臺給主叫彩鈴用戶A播放主叫彩鈴。

步驟a27～a39：當(dāng)被叫用戶摘機后，主叫彩鈴平臺停止播放主叫彩鈴，并重新進行主叫彩鈴用戶和被叫用戶的通話媒體協(xié)商，從而實現(xiàn)主叫彩鈴用戶和被叫用戶的通話。

3 主叫彩鈴與傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)的融合

基于IMS錨定方案實現(xiàn)的主叫彩鈴業(yè)務(wù)為與傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)的融合提供了很好的解決方案。當(dāng)主叫彩鈴用戶撥打傳統(tǒng)2G彩鈴用戶時，該系統(tǒng)允許主叫方可以選擇優(yōu)先體驗主叫彩鈴還是傳統(tǒng)2G彩鈴。當(dāng)主叫彩鈴優(yōu)先時，還可以在聽主叫彩鈴音時通過按鍵切換到傳統(tǒng)2G彩鈴。

由于采用智能網(wǎng)觸發(fā)，當(dāng)在主叫側(cè)完成主叫彩鈴業(yè)務(wù)觸發(fā)后，MGCF將呼叫信令再次轉(zhuǎn)換接回2G網(wǎng)絡(luò)，從而可以在被叫側(cè)進一步觸發(fā)傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)。對于傳統(tǒng)2G彩鈴平臺，主叫彩鈴平臺已經(jīng)相當(dāng)于它的主叫方。當(dāng)被叫空閑振鈴后，傳統(tǒng)2G彩鈴平臺會將攜帶傳統(tǒng)2G彩鈴平臺媒體信息的信令返回給它的主叫——主叫彩鈴平臺。主叫彩鈴平臺根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)需求，選擇替換信令中的傳統(tǒng)2G彩鈴平臺媒體信息為自己的媒體信息，或者直接不做修改透傳呼叫信令，前者完成為主叫優(yōu)先播放主叫彩鈴，后者則可以為主叫優(yōu)先播放傳統(tǒng)2G彩鈴。當(dāng)主叫收聽主叫彩鈴時，可以按鍵切換為收聽傳統(tǒng)2G彩鈴，按鍵信息會以RTP形式通過媒體信道傳到主叫彩鈴平臺，主叫彩鈴平臺發(fā)送更新信令控制MGCF完成媒體更新，實現(xiàn)主叫彩鈴與傳統(tǒng)2G彩鈴的切換。

業(yè)務(wù)信令流程如圖3所示，部分關(guān)鍵信令說明如下：

步驟c7～c9：主叫彩鈴平臺呼叫被叫用戶，CSCF將主叫彩鈴平臺發(fā)出的INVITE信令轉(zhuǎn)發(fā)至MGCF，指示MGCF/MGW建立與傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)服務(wù)器之間的中繼，MGCF將INVITE信令轉(zhuǎn)化生成IAM信令后發(fā)送給GMSC。

步驟c10～c15：GMSC查詢HLR得知被叫用戶也是傳統(tǒng)2G彩鈴用戶，和傳統(tǒng)2G彩鈴平臺建立通信鏈路，并在得知被叫用戶處于空閑狀態(tài)時，向MGCF返回ACM信令，其中攜帶了傳統(tǒng)2G彩鈴平臺的媒體信道信息。

步驟c16～c18：MGCF收到ACM信令后，在MGW給被叫用戶分配話路資源，并將所述ACM信令轉(zhuǎn)換為180信令后發(fā)送給IMS域的主叫彩鈴平臺。

圖3 主叫彩鈴業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)的疊加流程

步驟c19～c21，主叫彩鈴平臺判斷所述呼叫是否和主叫彩鈴設(shè)置條件相匹配，如果是，則為主叫彩鈴用戶分配媒體SDP，并向MGCF返回攜帶有主叫彩鈴平臺媒體SDP的180信令消息；如果否，則主叫彩鈴平臺透傳后續(xù)所有信令流程，主叫用戶將無法看到主叫彩鈴用戶定制的主叫彩鈴內(nèi)容，同時交由MGCF完成傳統(tǒng)2G彩鈴平臺和主叫彩鈴用戶之間的話路搭接，MGW透傳傳統(tǒng)2G彩鈴平臺的媒體流，從而為主叫彩鈴用戶播放傳統(tǒng)2G彩鈴，本流程結(jié)束。

步驟c22：MGCF將攜帶有主叫彩鈴平臺媒體SDP的180信令轉(zhuǎn)化成ACM信令后，發(fā)送給主叫彩鈴用戶。由于MGCF所接收的180消息中的媒體SDP是和主叫彩鈴平臺的協(xié)商結(jié)果，而非與傳統(tǒng)2G彩鈴平臺的媒體協(xié)商結(jié)果，所以MGCF/MGW將接收到的媒體類轉(zhuǎn)化后發(fā)送給主叫終端，為主叫彩鈴用戶播放主叫彩鈴，從而間接抑制了傳統(tǒng)2G彩鈴平臺的放音。

步驟c32～c36：當(dāng)播放主叫彩鈴時，主叫彩鈴用戶按鍵切換傳統(tǒng)2G彩鈴，按鍵以RTP方式傳到主叫彩鈴平臺，主叫彩鈴平臺識別按鍵為切換到傳統(tǒng)2G彩鈴后，發(fā)送攜帶傳統(tǒng)2G彩鈴平臺SDP的UPDATE消息，MGCF控制為主叫側(cè)更新媒體信道，指示MGW透傳傳統(tǒng)2G彩鈴平臺媒體流，抑制主叫彩鈴平臺媒體流，從而改為主叫用戶播放傳統(tǒng)2G彩鈴。

4 結(jié)束語

隨著大量增值業(yè)務(wù)的不斷推出，新業(yè)務(wù)的建設(shè)在迎合用戶需求的同時，解決好與已有主流業(yè)務(wù)的融合問題成為了新業(yè)務(wù)推廣的關(guān)鍵。主叫彩鈴業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)都是用來在通話前給主叫提供個性化回鈴音的業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)已經(jīng)取得了很大的成功，主叫彩鈴業(yè)務(wù)當(dāng)前處于業(yè)務(wù)建設(shè)階段，主叫彩鈴業(yè)務(wù)如果想很好的發(fā)展與推廣，必須解決好與傳統(tǒng)2G彩鈴的融合問題。本文論述了一種主叫彩鈴業(yè)務(wù)實現(xiàn)的方案，并詳細介紹該方案如何解決主叫彩鈴業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)2G彩鈴業(yè)務(wù)的融合問題，希望能為推動主叫彩鈴業(yè)務(wù)的進一步發(fā)展作出一些貢獻。

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Study of cooperation solution between CRBTFC based on IMS and CRBT in 2G

DONG Shu-wang1,2, WANG Jing1,2, LI Wei1,2
(1 State Key Laboratory of Networking and Switching Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China; 2 EBUPT Information Technology Co., Ltd., Beijing 100191, China)

Coloring ring-back tone from callers is a kind of value-added service which customized by callers and show callers coloring ring-back tone. How to make CRBTFC cooperate with CRBT becomes the key that develops and promotes CRBTFC service. This paper introduces the implementation of CRBTFC based on IP multimedia subsystem in detail, meanwhile gives a cooperation solution between CRBTFC and CRBT.

IP multimedia subsystem; CRBTFC; CRBT

TN929.5

A

1008-5599（2012）10-0085-05

2012-09-16

國家自然科學(xué)基金（No. 61072057，61101119，61121001，60902051）；長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃資助（No. IRT1049）；國家科技重大專項（No. 2011ZX03002-001-01，移動互聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)研究）。