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一种基于WiFi 域控制的FMC方案中呼叫处理的研究
1 引言
2012 到2012 年电信运营商的重组和3G 牌照的发放是中国通信行业发生的较大的两个事件，中国通信行业由此进入了一个快速、全业务发展的时代，而近几年来业界讨论的比较热烈的固定移动网络融合（Fixed Mobile Convergence，即FMC）则为改革后的中国通信行业发展注入更加新鲜和强劲的活力。
固定移动融合（FMC）是指网络的业务提供与接入技术和终端设备相独立。从用户角度看，FMC 的目的是使用户通过不同接入网络，享受相同的服务，获得相同的业务。FMC 同时也包含了这样一个概念，就是在固定网络和移动网络之间，终端能够无缝漫游，对于用户而言，这也意味着简单和方便。中国硕士论文网提供大量免费硕士毕业论文,如有业务需求请咨询网站客服人员！
近年来，以WiFi 和WiMAX 为代表的WLAN 技术已经广泛应用在商业区、办公区、居民住宅区等人口密集场合，作为GSM/CDMA 移动网络的补充，WLAN 更好地提供了家庭，小区等地方的信号覆盖及无线频谱。用户使用WiFi-GSM 双模手机可以在两种网络中漫游并获得相同的服务，而FMC 系统需要提供类似移动网络的安全性，漫游管理，呼叫控制等。
本文就是在这种背景下对一种基于WiFi 域控制的FMC 方案中呼叫处理过程进行研究。
2 FMC 方案中的关键技术一个较完备的 FMC 系统需具备以下功能：
1）用户可以自由在固网、移动网间漫游。呼叫可以在固网、移动网间切换。
2）用户同时享有丰富的固网和移动网业务。
2.1 3GPP 关于VCC 的参考
构架无缝切换技术（Voice Call Continuity，即VCC）是实现以上功能的关键技术，基于IMS架构的VCC 是指在GSM/UMTS CS 域与IMS 域间语音呼叫的连续性。VCC 解决的主要问题是切换，包括从IMS 域切换到CS 域，从CS 域切换到IMS 域[1]。在 3GPP 给出的VCC参考架构中，相关的功能实体包括VCC AS（VCC 应用）和VCC UE（VCC 用户设备）。
其中 VCC AS 划分为CS 域适配功能、域选择功能、域切换功能以及CAMEL 功能四个模块。
1）域切换功能（DTF）包括：收到VCCUE 的域间切换请求后，执行CS 和IMS 域的域间切换；在呼叫建立时插入第三方呼叫控制功能；维护域间切换策略；为后续的域选择维护并提供VCC 用户当前进行中的会话所在的域信息。
2）域选择功能（DSF）为从VCC 终端呼入的呼叫提供网络域的选择。它能够确定IMS和CS 的注册状态，与域切换功能通信来获取VCC 终端呼叫当前所在的域。决定CS 域的路由号码（CSRN）。
3）CS 域适配功能（CSAF），当用户切换到CS 域时，在IMS 网络识别VCC 用户，和CAMEL 业务应用交互，获取呼叫在CS 域中的信息组装到IMS 的会话中，包括主叫号码，原被叫号码，用户位置等相关信息，以及生成呼叫发起的网络信息。在CS 呼叫路由到IMS过程中管理动态的多媒体路由号码（IMRN）。
4）CAMEL 业务功能，执行CS 的重定向，对于CS 域发起的呼叫协助分配和释放IMRN号码；获取CS 域的呼叫相关数据（如原被叫号码、位置信息）给IMS 域，用IMRN 号码将呼叫从CS 信息重路由到IMS，在与切换请求时解析出VCC AS 的公共服务身份（PSI，Public Service Identity）。
而 VCC UE 是一个具有VCC 签约信息的、可以实现语音呼叫连续性的用户设备，可以进行基于IMS 的语音通话。VCC UE 能够存储主动发起呼叫时的域选择策略以及域间切换限制，根据域选择策略选择发起呼叫的域，发起域间切换过程。
2.2 VCC 处理的关键步骤VCC 处理的关键步骤主要有三个：锚定（Anchor），域选择和域切换。
1）锚定（Anchor）在 IMS 集中控制模型中，用户所有的呼叫或会话必须经过IMS 域的VCC 应用，为域切换控制做准备，此过程称为锚定。VCC 用户从CS 发起的呼叫和从IMS 域发起的语音会话，首先要路由到VCC 应用，执行锚定过程。同样，从CS 和IMS 域发往VCC 用户的呼叫或会话，也要路由到VCC 应用进行锚定。
2）域选择当 VCC 用户设备发起呼叫时VCC 用户终端需要根据网络状况、用户喜好和运营商策略等因素选择合适域，并在该域中发起呼叫。当VCC 应用接收到发往VCC 用户设备的呼叫时，会根据用户设置的喜好、运营商策略以及用户的注册状态会话状态选择终呼使用的域，并通过该域向用户发起呼叫，建立语音连接，在本文中就是根据事先定好的策略选择摸个域。
3）域切换VCC 的切换是指把正在通话的某个用户从另外一个域重新发起连接替代原来连接并维持会话的连续性的过程。目前3GPP 确定支持IMS 域控制方案，本方案以IMS 控制模型为例说明。
当正在通话状态下的VCC 用户设备检测到周围的无线环境发生变化或发生其他变化时，将按照预先定义的切换策略进行切换。VCC 用户设备从即将切入的域向VCC 应用发起切换请求，VCC 应用在切入域与VCC 用户设备建立连接，并将远端的会话连接切换到新的连接上，同时释放切出域的会话连接。
3 基于WiFi 域控制的FMC 方案中的呼叫处理过程
3.1 方案介绍由上述所知，对于用户侧来说，真实进行VCC 业务注册和使用的是VCC UE（VCC 用户设备），在本文叙述中是指WiFi-GSM 终端，同时这个终端是FMC 系统用户。
WiFi-GSM 双模终端呼叫无缝切换涉及到两个域，WiFi 域和GSM 域，WiFi-GSM 双模终端归属于WiFi 域，可以在WiFi 域和GSM 域发起或接收呼叫。为了实现呼叫切换，双模终端发起或接收的所有呼叫均要受WiFi 域控制，终端业务均在WiFi 域触发和实现。
一个 FMC 用户（即WiFi-GSM 双模终端的拥有者）拥有两个号码（GSM 网号码或WiFi号码），GSM 号码是用户在G 网开户注册的号码，而用户可以自由选择用那个号码呼叫，如在被叫号码前加不同的前缀来表示选择WiFi 号码或GSM 号码为主叫号码。
3.2 FMC 用户作主被叫和域选择的呼叫处理过程
按照 FMC 用户在不同的域间做主被叫，可以将呼叫分为，FMC 用户从WiFi 网发起的呼叫、FMC 用户从G 网发起的呼叫、FMC 用户落地到WiFi 网的呼叫和FMC 用户落地到G网的呼叫四种情况，其中第一和第三种情况为一般性的WiFi 呼叫，为了充分实践3GPP 关于VCC 应用的规范和描述，本文选择较为典型的FMC 用户从G 网发起的呼叫进行模拟实验和叙述。
为了充分实现WiFi 网络对用户的便利性，如通过WiFi 接入可以使用话费较为低廉的VoIP 网络，所以如果FMC 用户在WiFi 网和GSM 网都有信号，FMC 系统总是优先选择WiFi侧落地。只有当WiFi 侧不可用时，才尝试G 网落地。
为实现 VCC（Voice Call Continuity）业务，所有FMC 用户从G 网发起的呼叫，都要求迂回到FMC 系统，完成呼叫的 Anchor 处理。所以VMSC 触发Camel-VCC 业务到FMC系统，FMC 系统返回漫游号码，VMSC 用这个漫游号码路由呼叫到FMC 系统。
3.3 FMC 用户域间切换处理过程
为了便于说明呼叫切换过程，先介绍几个本处理过程中的相关概念。
Anchor 网元。当WiFi-GSM 双模终端漫游到GSM 域，当其发起或GSM 接收到一个该终端的呼叫，该呼叫都将首先被路由到WiFi 域中的Call Server，该Call Server 称为Anchor网元，本文中称为Anchor Sever。双模终端在WiFi 域时发起或接收到呼叫时，与其直接连接的Call Server 同样称为Anchor Sever。
Serving 网元。呼叫发生切换时，如果终端从GSM 域切换到WiFi 域中一个新的网元中，该网元被称为Serving 网元；如果终端切换到GSM 域，因为GSM 网络是作为WiFi-GSM双模终端的接入系统来工作的，所以切换呼叫会被路由到WiFi 域的网元，该网元也被称为Serving 网元，本文中称为Serving Server。Serving 网元有可能和Anchor 网元为同一网元，也有可能为不同网元，为简化流程叙述，本文假定Serving Server 和Anchor Server 为同一网元，即都为Call Server。图2 描述了FMC 用户从GSM 域切换到WiFi 域的呼叫信令流程。
当WiFi-GSM 双模终端从GSM 域切换到WiFi 域时，双模终端发起一个正常呼叫到CallServer，被叫号码为切换PSI 号码， Call Server 抑制注册过程，呼叫被路由到Anchor Server。
呼叫流程及切换过程。
（1）Call Server 收到以切换PSI 号码为被叫的SIP 信令，确定该呼叫为切换呼叫；
（2）Call Server 抑制注册过程；
（3）Call Server 发送携带有终端标识的HO_SRI（切换选路）消息到HLR 请求漫游号码，HLR 首先从Anchor Sever 取得漫游号码，返回PRN（Provide Roaming Number）给ServingServer；根据返回结果，Call Server 判定其既是Anchor Server，又是Serving Server；
（4）HLR 向Call Server 发送切换选路回复消息，其中包括漫游号码，呼叫实例号和位置信息等相关信息；
（5）Call Server 将双模终端新的入呼叫代替原到双模终端一侧呼叫，并与呼叫另一方建立连接关系，即图中向CM（Connection Management）请求连接腿的转换；
（6）切换呼叫连接成功后，Call Server 拆除到双模终端的原呼叫连接。
当 WiFi-GSM 双模终端呼叫从GSM 域切换到WiFi 域时，系统首先完成呼叫切换过程，切换过程中Call Server 抑制注册过程，切换完成后，再由双模终端发起注册过程来完成用户位置更新。
4 结论
虽然目前国内尚未有运营商推出成熟的固定移动网络融合业务（FMC），但是对它的研究却一直是一个热点，本文从WiFi 域控制的角度对一种WiFi-GSM 双模终端用户在FMC系统中的呼叫过程进行实验和研究，证实该方案的可行性。从近期的发展和长远来看，GSM网络用户还有相当数量，同时3G 移动用户会逐步增长，这将会持续一个过程，但是从电信发展的整体趋势来看，以FMC 为代表的网络融合将是大势所趋，为此，持续对这方面的研究将是十分有意义的。本硕士论文来源于中国硕士论文网，参考文献：http://www.lunwenad.com/wzlb-2.html，转载敬请保留链接，谢谢。
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