CM-IMS与2G/ TD-SCDMA号码共享

刘景磊 王亚晨

（中国移动通信有限公司研究院 北京 100053）

1 CM-IMS号码共享背景

1.1 号码共享问题的提出

号码共享的概念由来已久，在中国移动着手引入CM-IMS网络时，号码共享即成了热点研究课题。简单说，号码共享是在运营商存在多张核心网络时，共享同一套码号系统，相同的码号可以同时或分别在多张核心网驻留。号码共享既解决了运营商码号资源紧张的问题，又保留了用户的常用码号，对于中国移动保有全球最大规模的2G/3G用户群具有极为重要的意义。

1.1.1 广义的号码共享概念

广义的号码共享是指当CM-IMS网络和PSTN、2G/3G核心网络并存时，手机用户或固定用户在不换号的情况下同时签约CM-IMS和现有PSTN、2G/3G核心网络，双网同时在线或单网在线。广义的号码共享不强制要求用户终端插SIM、USIM或ISIM卡。

1.1.2 狭义的号码共享概念

狭义的号码共享是指当CM-IMS网络和2G/3G核心网络并存时，现有手机用户同时签约CS和CMIMS，使用同一个E.164号码。用户既可以接入CMIMS域使用IMS业务，也可以接入CS域使用CS业务。用户可以双网同时在线或单网在线。狭义的号码共享要求用户终端插SIM、USIM或ISIM卡。

在CM-IMS商用初期，CM-IMS网络与2G/3G核心网相对独立保持互通关系。若两张网络采用独立的用户编码计划，则通过码号即可判断路由走向，进而提供相应业务。

但此种方式将改变用户的使用习惯，对未来融合业务的开展也具有不利的影响。所以，中国移动需要可支持策略选网的号码共享方案。

本文所论述的号码共享方案主要指狭义号码共享概念下的解决方案。

2 号码共享的意义

号码共享将为中国移动在以下方面带来重要的战略意义和实际意义。

（1） 增强用户粘性：可以将中国移动的2G/3G用户，不换号而直接使用CM-IMS业务，原有用户平滑演变成CM-IMS用户。对于中国移动而言，这意味着能够把目前全球最大规模的2G/3G用户群体，平滑引入到CM-IMS网络中，继续保持竞争中的领先地位；

（2） 提高用户体验： CM-IMS业务具有宽带、多媒体等新的业务特性，而现有的2G/3G网络经过多年的优化，能为用户提供高质量的话音业务。号码共享特性的引入，使得用户可以基于一定策略来选择CMIMS或者2G/3G来提供业务，从而能够有机的结合两张网络的优势，为用户提供更新更好的业务体验。例如当用户在宽带接入环境下，可选择接入CM-IMS网络进行多媒体视频通话；而当用户走出宽带覆盖时，则可选择接入2G网络进行高质量的话音通话；

（3） 优化网络调度：CM-IMS和2G/3G在相当长的一段时间内都将长期并存。号码共享的特性使得运营商能够按照一定策略，选择将用户路由到IMS或是2G/3G网络来进行处理，实现了两网之间的灵活调度。在CM-IMS引入初期，大部分业务仍在2G/3G网络处理；随着2G/3G网络逐渐萎缩，可逐步将业务量转移到CM-IMS网络来承担，从而实现平滑的网络演进；

（4） 节省号码资源：长远来看，号码资源将越来越宝贵和紧张，如果能为用户在CM-IMS网络和2G/3G网络中提供同一个号码，将大大提高号码资源的利用率。

由此可见，号码共享特性对于中国移动的用户发展、网络演进、业务开展等诸多方面都具有重要的积极作用，应作为中国移动引入CM-IMS时的一项重要特性而积极推进。

3 号码共享应用需求分析

3.1 号码共享业务需求

由于目前2G/3G的CS域主要提供话音和短信彩信业务，考虑到业务的相似性和可替代性可知，CS域的话音业务与CM-IMS域的话音业务存在号码共享用户的域选择问题，同时消息类业务也存在类似的域选择问题。而2G/3G的PS域主要提供IP承载能力，并不直接提供业务，与CM-IMS域不存在号码共享用户的业务选择问题。

3.2 号码共享应用场景分析

现有技术中，核心网CS域与CM-IMS域之间互通网络架构如图1所示， CS域的终端呼叫CM-IMS域的终端将由MGCF实现互通。

图1 现有技术中CS域与CM-IMS域通信的系统框图

而号码共享的复杂之处在于，IMS本身具有与接入无关特性，用户通过任何IP连接方式都可接入IMS。因此，CM-IMS用户可能会使用不同形态的终端和卡，CMIMS用户与2G/3G用户号码共享时也会存在多种应用场景。以下将基于“卡”和“终端”这两个基本元素综合分析。

3.2.1 卡

（1） 共用：用户使用同一张“SIM或USIM卡”接入CM-IMS和2G/3G网络（暂不考虑ISIM卡）；

（2） 不共用：用户分别使用两张“SIM或USIM卡”接入CM-IMS网络和2G/3G网络（暂不考虑ISIM卡）。

3.2.2 终端

（1） 共用：用户使用同一个终端（即“CMIMS+2G/3G双模终端”）接入CM-IMS和2G/3G网络，根据接入CM-IMS网络时接入方式的不同，又可分为两类不同的双模终端：通过2G/3G网络PS域接入CM-IMS的双模终端，即手机安装CM-IMS客户端；通过其它宽带接入方式接入CM-IMS的双模终端，如安装了CM-IMS客户端支持WLAN的手机，用户通过WLAN接入CM-IMS网络；

（2） 不共用：用户分别使用不同的终端来接入CM-IMS和2G/3G网络。当接入2G/3G网络时，使用2G/3G手机终端；当接入CM-IMS时，使用CMIMS终端，如手机客户端、PC客户端、SIP硬终端等。

综上可得出如下可能存在的应用场景，如表1所示。

表1 号码共享的应用场景分析

4 号码共享方案介绍

4.1 号码共享方案架构

4.1.1 号码共享两种在线方式

（1） 单网激活模式：用户只在2G/3G CS域和CM-IMS域一个网络中激活，不会同时在两个域中激活和使用业务；

（2） 双网激活模式：用户在2G/3G CS域和CMIMS域两个网络中同时激活，并可根据一定策略，选择其中一个网络使用业务。

针对上述应用场景，号码共享方案应能在架构统一的方式下，灵活处理用户单网激活和双网激活两种模式。

4.1.2 号码共享方案架构

号码共享方案架构如图2所示。

（1）在CM-IMS域新增话音业务域选择服务器和消息域选择服务器以及策略数据库；

（2）HSS与HLR之间有互操作接口；

（3）短信中心与消息域选择服务器连接；

（4）智能网SCP增加锚定操作。

因号码共享方案涉及业务融合和用户数据融合等多方面因素，本方案流程介绍仅作为优选方案进行说明，具体实施方案还需参考多方因素最终确定。

4.2 单网激活语音解决方案

该类业务主要针对用户保留手机卡，插入其它终端进行鉴权和使用业务的情况，如一号行等业务。

4.2.1 方案要点

（1）用户在CS域附着时，业务仍在CS域触发，用户位置更新成功后，无需在CM-IMS域更新用户状态；

（2）用户在CM-IMS域注册时，CSCF需向域选择服务器发起第三方注册，以告知用户注册状态；

（3）域选择服务器能及时通知HSS，此用户为号码共享用户；

（4）HSS需向HLR发起用户位置更新请求，并在HLR中增加CM-IMS互通点MGCF的路由信息，说明此用户号码共享属性（或者也可填入MGCF的MSRN号）；

（5）域选择服务器在去往CS域接续号码共享用户时，需添加路由前缀。

4.2.2 关键流程举例

CS域用户呼叫CM-IMS域号码共享用户如图3所示。

CM-IMS域用户呼叫CS域号码共享用户如图4所示。

4.3 双网激活语音解决方案

双网激活方案中，用户可能存在多款终端，可以实现类似一号通的同振或顺振业务，也可实现基于策略选网的单域接听业务。

图2 号码共享方案架构图

图3 CS域用户呼叫CM-IMS域号码共享用户

图4 CM-IMS域用户呼叫CS域号码共享用户

4.3.1 方案要点

（1）号码共享用户的所有业务都回到CM-IMS域进行业务触发；

（2）SCP需增加号码共享用户属性，指示业务请求重定向到CM-IMS域；

（3）HLR需能向域选择服务器通知用户在CS域注册的信息；

（4）域选择服务器在去往CS域接续号码共享用户时，需添加路由前缀。

4.3.2 关键流程举例

CS域用户呼叫CS域号码共享用户如图5所示。

4.4 号码共享消息解决方案简要介绍

4.4.1 CS域收到向号码共享用户发送的消息

CS域短消息中心（SMC）向HLR查询得到“消息域选择AS/消息AS/消息网关”的地址，然后将消息转交给“消息域选择AS/消息AS/消息网关”，由“消息域选择AS/消息AS/消息网关”执行域选择功能。

（1）如果选择在CS域接收消息，“消息域选择AS/消息AS/消息网关”查询HLR获得用户所在的MSC地址，向被叫MSC Server转发消息；

（2）如果选择在CM-IMS域接收消息，“消息域选择AS/消息AS/消息网关”对消息进行转换，并发送到被叫S-CSCF。

图5 CS域用户呼叫CS域号码共享用户

4.4.2 CM-IMS域收到向号码共享用户发送的消息

被叫S-CSCF收到消息后，通过iFC触发到“消息域选择AS/消息AS/消息网关”，“消息域选择AS/消息AS/消息网关”收到消息后执行域选择功能。

（1）如果选择在CS域接收消息，“消息域选择AS/消息AS/消息网关”对消息进行转换，向被叫MSC Server转发消息；

（2）如果选择在CM-IMS域接收消息，“消息域选择AS/消息AS/消息网关”根据消息类型对消息进行转换，将消息发送UE。

[1] 3GPP TS 23.228 V9.0.0 IP Multimedia Subsystem (IMS) 2009

[2] 3GPP TS 24.229 V9.0.0 IP Multimedia Call Control Protocol Based on Session Initiation Protocol (SIP) and Session Description Protocol (SDP) 2009

[3] 3GPP TS 23.206 Voice Call Continuity（VCC）between Circuit Switched(CS）and IP Multimedia Subsystem（IMS）2007

[4] Rosenberg J, Schulzrinne H. et al. SIP: Session Initiation Protocol. RFC 3261, Internet Engineering Task Force, June 2002

[5] 3GPP. Voice call continuity between Circuit Switched (CS) and IP Multimedia Subsystem (IMS) Study; TR 23.806, 3rd Generation Partnership Project(3GPP)

[6] 3GPP. Voice Call Continuity between Circuit Switched (CS) and IP Multimedia Subsystem (IMS); Stage 3. TS 24.206, 3rd Generation Partnership Project (3GPP)