IMS MGCF對接企業TDM—PBX實現機制的原理分析

盧陳蕾

摘要：MGCF是IMS網絡中用于和PSTN/CS 域用戶進行互通的功能實體，完成信令格式轉換、媒體網關控制等功能。MGCF網元可以根據企業TDM-PBX用戶是否需要觸發主叫增值業務，對應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、信令流程及網元數據配置的關鍵技術，研究結果表明IMS核心網無縫承接企業TDM-PBX所帶業務的可行性。

關鍵詞：電信；IMS；MGCF；TDM-PBX

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

1 MGCF在IMS網絡中的層次和作用

IMS網絡由業務層、控制層、邊緣接入控制設備（IMS BAC）和終端組成。IMS系統完成用戶鑒權、會話控制和路由、業務觸發、網絡互通等功能，包括I-CSCF、S-CSCF、P-CSCF、E-CSCF/LRF、BGCF、MGCF、MRFC、HSS、IBCF、MRFP、BGF、MGW和ENUM/DNS等網元設備。

MGCF是IMS域內用戶和IMS域外用戶之間進行互通的網元。來自PSTN/CS域用戶的呼叫控制信令都由MGCF進入IMS域內。MGCF負責和MGW一起完成N7信令與SIP 協議之間的轉換，并將呼叫轉發給I-CSCF。同樣的，所有IMS域內用戶發起的到PSTN/CS域用戶的會話，其信令也經過MGCF傳送到域外。MGCF 控制基本語音業務呼叫的建立、維持和釋放。MGCF 必須采用標準協議與CSCF、BGCF、MGW以及計費網關等設備進行通信，這些協議可以包括：H.248、SIP、SIP-I、ISUP、SCTP、M2UA（可選）、M3UA、Diameter以及DNS/ENUM查詢協議等。MGCF 還控制著IM-MGW 的媒體通道，提供對MGW 設備的電路側、分組側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，監測網關能力，控制相關設備上報資源狀態并根據上報資源使用情況進行統計，能設置資源的使用門限等管理功能。

2 企業TDM-PBX通過MGCF接入IMS網絡的兩種模式

長期以來，企業TDM-PBX通過TUP、ISUP、R2、PRI等幾種信令方式接入PSTN TDM交換機。PSTN逐步退網后，企業TDM-PBX及呼叫中心平臺均可以通過IMS的MGCF網元接入IMS網絡，MGCF能夠支持PBX用戶的業務類別及相應的信令處理策略。根據企業用戶的具體需求的不同，MGCF對接企業TDM-PBX的配置策略也不同。如果某一中繼群配置有需要S-CSCF觸發處理的主叫增值業務，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，I-CSCF識別參數后發起主叫流程完成呼叫；如果某一中繼群配置無主叫業務，則MGCF在INVITE消息的Route頭域不添加orig參數，I-CSCF識別參數后發起被叫流程完成呼叫。

2.1 企業TDM-PBX接入IMS后需要觸發主叫增值業務的實現機制

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業務。TDM-PBX局內用戶之間的呼叫由TDM-PBX本身實現。出入局呼叫時，IMS AS為用戶提供簽約的增值業務以及補充業務。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信令之間的轉換。MGCF配置與TDM-PBX的對接數據，包括鏈路、中繼群、電路等。MGCF基于中繼群配置用戶號段、業務類別及其對應的信令處理策略、呼叫控制策略和路由策略。

當TDM-PBX發起呼叫，MGCF根據入中繼群的配置，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TDM-PBX做被叫，HSS為此類TDM-PBX用戶的被叫業務配置優先級最低的iFC規則，這個iFC的服務器為該TDM-PBX接入的MGCF。S-CSCF觸發完業務IFC后，再根據簽約的優先級最低的被叫IFC觸發到MGCF，MGCF再根據號碼分析路由到相應的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用戶發起呼叫請求。主叫側MGCF在INVITE消息的Route頭域添加orig參數將呼叫路由到I-CSCF。I-CSCF根據INVITE消息的Route頭域orig參數判斷該呼叫為主叫流程后，根據HSS查詢到主叫S-CSCF信息。然后，呼叫路由到主叫S-CSCF后，根據主叫號碼攜帶的IFC信息依次觸發主叫智能業務，接下來按照普通IMS用戶的呼叫路由完成呼叫接續。

2.2 企業TDM-PBX接入IMS后無主叫增值業務的實現機制

2.2.1 實現原理

企業TDM-PBX無主叫增值業務的情況，在呼叫接入IMS后不需要觸發IMS的主叫流程，MGCF可以承擔匯接的功能，將呼叫延續原來的被叫流程，路由到被叫所在網絡。在這種模式下，企業TDM-PBX通過ISUP或TUP中繼電路接入MGW網元，N7信令則通過MGCF網元轉換成SIP消息再轉發到被叫網絡。MGCF作為IMS邊界接入的網元通常和C網、關口局、軟交換、PSTN網絡都開通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，用于區分其他網絡送入MGCF的呼叫字冠，然后根據不同號首集下的呼叫字冠給予不同的路由方式。同時，MGCF還應配置號碼格式的變換，保證呼叫的正常接續。特別是送入ICSCF的呼叫，都應在MGCF上將主被叫號碼由用戶號碼格式規整為國際號碼格式。

由于在原先IMS網絡的設計架構中送入MGCF的被叫號碼都是IMS域內用戶，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務配置優先級最低的iFC規則，當該iFC觸發后路由直接指向MGCF，保證企業TDM-PBX用戶作被叫的情況下呼叫可以經過MGCF轉接到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TDM-PBX用戶發起呼叫請求。MGCF上針對這些中繼群配置專用的呼叫源，將N7信令消息轉換為SIP消息后，MGCF配置號碼分析，根據被叫所屬網絡轉接呼叫。被叫為IMS域內用戶的呼叫則被轉發至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 結語

在企業TDM-PBX接入IMS后觸發主叫流程的模式下，由于主叫側的S-CSCF上觸發了主叫AS，因此運營商可以通過主叫AS網元管理TDM-PBX主叫的計費話單，并且企業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。這種模式有利于運營商對企業TDM-PBX的用戶的管理和計費。

而在企業TDM-PBX接入IMS后繼續原先的被叫流程的模式下，IMS的MGCF網元只承擔了匯接功能，一大部分呼叫會從MGCF網元直接路由到C網，軟交換等其他網絡，企業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網元的計費功能進行計費。運營商對企業TDM-PBX用戶管理功能較弱，為防止此類企業TDM-PBX呼出虛假的主叫號碼，MGCF還應通過主叫號碼分析，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相關技術規范.2010，12：8-10.