IMS MGCF對接企業(yè)TDM—PBX實現(xiàn)機制的原理分析

盧陳蕾

摘要：MGCF是IMS網(wǎng)絡(luò)中用于和PSTN/CS 域用戶進行互通的功能實體，完成信令格式轉(zhuǎn)換、媒體網(wǎng)關(guān)控制等功能。MGCF網(wǎng)元可以根據(jù)企業(yè)TDM-PBX用戶是否需要觸發(fā)主叫增值業(yè)務(wù)，對應(yīng)采用主叫流程或被叫流程進行呼叫處理。本文詳細分析這兩種呼叫處理機制的原理、信令流程及網(wǎng)元數(shù)據(jù)配置的關(guān)鍵技術(shù)，研究結(jié)果表明IMS核心網(wǎng)無縫承接企業(yè)TDM-PBX所帶業(yè)務(wù)的可行性。

關(guān)鍵詞：電信；IMS；MGCF；TDM-PBX

中圖分類號：TN916.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0025-02

1 MGCF在IMS網(wǎng)絡(luò)中的層次和作用

IMS網(wǎng)絡(luò)由業(yè)務(wù)層、控制層、邊緣接入控制設(shè)備（IMS BAC）和終端組成。IMS系統(tǒng)完成用戶鑒權(quán)、會話控制和路由、業(yè)務(wù)觸發(fā)、網(wǎng)絡(luò)互通等功能，包括I-CSCF、S-CSCF、P-CSCF、E-CSCF/LRF、BGCF、MGCF、MRFC、HSS、IBCF、MRFP、BGF、MGW和ENUM/DNS等網(wǎng)元設(shè)備。

MGCF是IMS域內(nèi)用戶和IMS域外用戶之間進行互通的網(wǎng)元。來自PSTN/CS域用戶的呼叫控制信令都由MGCF進入IMS域內(nèi)。MGCF負責(zé)和MGW一起完成N7信令與SIP 協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，并將呼叫轉(zhuǎn)發(fā)給I-CSCF。同樣的，所有IMS域內(nèi)用戶發(fā)起的到PSTN/CS域用戶的會話，其信令也經(jīng)過MGCF傳送到域外。MGCF 控制基本語音業(yè)務(wù)呼叫的建立、維持和釋放。MGCF 必須采用標(biāo)準協(xié)議與CSCF、BGCF、MGW以及計費網(wǎng)關(guān)等設(shè)備進行通信，這些協(xié)議可以包括：H.248、SIP、SIP-I、ISUP、SCTP、M2UA（可選）、M3UA、Diameter以及DNS/ENUM查詢協(xié)議等。MGCF 還控制著IM-MGW 的媒體通道，提供對MGW 設(shè)備的電路側(cè)、分組側(cè)及公共資源的管理功能，包括控制資源的占用和釋放，檢測和管理資源狀態(tài)，監(jiān)測網(wǎng)關(guān)能力，控制相關(guān)設(shè)備上報資源狀態(tài)并根據(jù)上報資源使用情況進行統(tǒng)計，能設(shè)置資源的使用門限等管理功能。

2 企業(yè)TDM-PBX通過MGCF接入IMS網(wǎng)絡(luò)的兩種模式

長期以來，企業(yè)TDM-PBX通過TUP、ISUP、R2、PRI等幾種信令方式接入PSTN TDM交換機。PSTN逐步退網(wǎng)后，企業(yè)TDM-PBX及呼叫中心平臺均可以通過IMS的MGCF網(wǎng)元接入IMS網(wǎng)絡(luò)，MGCF能夠支持PBX用戶的業(yè)務(wù)類別及相應(yīng)的信令處理策略。根據(jù)企業(yè)用戶的具體需求的不同，MGCF對接企業(yè)TDM-PBX的配置策略也不同。如果某一中繼群配置有需要S-CSCF觸發(fā)處理的主叫增值業(yè)務(wù)，則MGCF在將呼叫請求路由到I-CSCF時在INVITE消息的Route頭域添加orig參數(shù)，I-CSCF識別參數(shù)后發(fā)起主叫流程完成呼叫；如果某一中繼群配置無主叫業(yè)務(wù)，則MGCF在INVITE消息的Route頭域不添加orig參數(shù)，I-CSCF識別參數(shù)后發(fā)起被叫流程完成呼叫。

2.1 企業(yè)TDM-PBX接入IMS后需要觸發(fā)主叫增值業(yè)務(wù)的實現(xiàn)機制

2.1.1 原理分析

此類用戶在IMS上開戶，以非注冊方式簽約IMS業(yè)務(wù)。TDM-PBX局內(nèi)用戶之間的呼叫由TDM-PBX本身實現(xiàn)。出入局呼叫時，IMS AS為用戶提供簽約的增值業(yè)務(wù)以及補充業(yè)務(wù)。TDM-PBX通過TDM中繼線接入MGW，MGCF控制MGW完成 TDM-PBX的7號信令、PRI信令、R2信令和SIP信令之間的轉(zhuǎn)換。MGCF配置與TDM-PBX的對接數(shù)據(jù)，包括鏈路、中繼群、電路等。MGCF基于中繼群配置用戶號段、業(yè)務(wù)類別及其對應(yīng)的信令處理策略、呼叫控制策略和路由策略。

當(dāng)TDM-PBX發(fā)起呼叫，MGCF根據(jù)入中繼群的配置，走主叫錨定流程將呼叫路由到I-CSCF時。MGCF針對PBX類的中繼群新建專用的呼叫源。針對該呼叫源配置入局號碼預(yù)處理，添加專用接入碼，用于在呼叫字冠配置時識別PBX入局呼叫。

當(dāng)TDM-PBX做被叫，HSS為此類TDM-PBX用戶的被叫業(yè)務(wù)配置優(yōu)先級最低的iFC規(guī)則，這個iFC的服務(wù)器為該TDM-PBX接入的MGCF。S-CSCF觸發(fā)完業(yè)務(wù)IFC后，再根據(jù)簽約的優(yōu)先級最低的被叫IFC觸發(fā)到MGCF，MGCF再根據(jù)號碼分析路由到相應(yīng)的PBX。

2.1.2 信令流程

TDM-PBX用戶以非注冊簽約方式接入IMS的主叫呼叫流程如圖1所示。

主要流程說明：

首先，TDM-PBX用戶發(fā)起呼叫請求。主叫側(cè)MGCF在INVITE消息的Route頭域添加orig參數(shù)將呼叫路由到I-CSCF。I-CSCF根據(jù)INVITE消息的Route頭域orig參數(shù)判斷該呼叫為主叫流程后，根據(jù)HSS查詢到主叫S-CSCF信息。然后，呼叫路由到主叫S-CSCF后，根據(jù)主叫號碼攜帶的IFC信息依次觸發(fā)主叫智能業(yè)務(wù)，接下來按照普通IMS用戶的呼叫路由完成呼叫接續(xù)。

2.2 企業(yè)TDM-PBX接入IMS后無主叫增值業(yè)務(wù)的實現(xiàn)機制

2.2.1 實現(xiàn)原理

企業(yè)TDM-PBX無主叫增值業(yè)務(wù)的情況，在呼叫接入IMS后不需要觸發(fā)IMS的主叫流程，MGCF可以承擔(dān)匯接的功能，將呼叫延續(xù)原來的被叫流程，路由到被叫所在網(wǎng)絡(luò)。在這種模式下，企業(yè)TDM-PBX通過ISUP或TUP中繼電路接入MGW網(wǎng)元，N7信令則通過MGCF網(wǎng)元轉(zhuǎn)換成SIP消息再轉(zhuǎn)發(fā)到被叫網(wǎng)絡(luò)。MGCF作為IMS邊界接入的網(wǎng)元通常和C網(wǎng)、關(guān)口局、軟交換、PSTN網(wǎng)絡(luò)都開通SIP中繼或N7中繼。在這種模式下，MGCF要為此類用戶新建號首集和呼叫源，用于區(qū)分其他網(wǎng)絡(luò)送入MGCF的呼叫字冠，然后根據(jù)不同號首集下的呼叫字冠給予不同的路由方式。同時，MGCF還應(yīng)配置號碼格式的變換，保證呼叫的正常接續(xù)。特別是送入ICSCF的呼叫，都應(yīng)在MGCF上將主被叫號碼由用戶號碼格式規(guī)整為國際號碼格式。

由于在原先IMS網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計架構(gòu)中送入MGCF的被叫號碼都是IMS域內(nèi)用戶，因此不存在MGCF到ICSCF的呼叫查詢HSS失敗的情況。為了處理在ICSCF上被叫號碼查尋HSS失敗的呼叫，必須配置ICSCF的路由功能。ICSCF會根據(jù)路由表上主叫號碼、被叫號碼、路由地址的配置將呼叫路由到各個與ICSCF互連的MGCF上。同時，HSS為此類用戶的被叫業(yè)務(wù)配置優(yōu)先級最低的iFC規(guī)則，當(dāng)該iFC觸發(fā)后路由直接指向MGCF，保證企業(yè)TDM-PBX用戶作被叫的情況下呼叫可以經(jīng)過MGCF轉(zhuǎn)接到PBX。

2.2.2 信令流程

TDM-PBX用戶非簽約方式接入IMS的主叫流程，如圖2所示。

主要流程說明：

首先，企業(yè)TDM-PBX用戶發(fā)起呼叫請求。MGCF上針對這些中繼群配置專用的呼叫源，將N7信令消息轉(zhuǎn)換為SIP消息后，MGCF配置號碼分析，根據(jù)被叫所屬網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接呼叫。被叫為IMS域內(nèi)用戶的呼叫則被轉(zhuǎn)發(fā)至I-CSCF，I-CSCF判斷該呼叫為被叫流程。若被叫為IMS用戶，則I-CSCF將呼叫轉(zhuǎn)接至被叫S-CSCF；若被叫為非IMS用戶，ICSCF通過路由流程處理呼叫。

3 結(jié)語

在企業(yè)TDM-PBX接入IMS后觸發(fā)主叫流程的模式下，由于主叫側(cè)的S-CSCF上觸發(fā)了主叫AS，因此運營商可以通過主叫AS網(wǎng)元管理TDM-PBX主叫的計費話單，并且企業(yè)TDM-PBX的用戶必須在HSS上簽約放號，才能保證呼叫的成功接續(xù)。這種模式有利于運營商對企業(yè)TDM-PBX的用戶的管理和計費。

而在企業(yè)TDM-PBX接入IMS后繼續(xù)原先的被叫流程的模式下，IMS的MGCF網(wǎng)元只承擔(dān)了匯接功能，一大部分呼叫會從MGCF網(wǎng)元直接路由到C網(wǎng)，軟交換等其他網(wǎng)絡(luò)，企業(yè)TDM-PBX用戶也不需要在IMS簽約放號。在這種模式下，運營商只能通過MGCF網(wǎng)元的計費功能進行計費。運營商對企業(yè)TDM-PBX用戶管理功能較弱，為防止此類企業(yè)TDM-PBX呼出虛假的主叫號碼，MGCF還應(yīng)通過主叫號碼分析，對運營商不允許的主叫號碼進行攔截。如表1所示。

參考文獻

[1]中國電信集團公司. 中國電信IMS相關(guān)技術(shù)規(guī)范.2010，12：8-10.