作者：朱玉娜 中兴通讯股份有限公司

摘要：关于当EPC-HSS和IMS-HSS分离部署时eSRVCC如何实现，即eSRVCC相关的数据在EPC-HSS和IMS-HSS之间如何互通，3GPP未给出规范说明。通过对已有技术的分析，提出了在EPC-HSS和IMS-HSS之间使用扩展的MAP ATI消息或者复用Sh接口的Diameter消息，实现EPC-HSS和IMS-HSS之间数据互通的方案，从而在分离部署的EPC-HSS和IMS-HSS实现eSRVCC功能。

1  引言
eSRVCC（Enhanced  Single  Radio  Voice  Call Continuity，增强的单一无线语音呼叫连续性）是在3GPP R10中引入的技术，eSRVCC是对SRVCC技术的增强，eSRVCC致力于解决SRVCC技术中切换时延长、信令交互复杂、切换成功率低等技术问题。
EPC HSS（Evolved Packet Core Home Subscriber Server，演进的分组核心归属用户服务器）负责存贮SRVCC/eSRVCC功能相关的用户数据，包括：STN-SR（Session Transfer Number Single-Radio，会话迁移号）、ICS-Indicator、C-MSISDN（CS域的用户号码）、UE-SRVCC-Capability（终端的SRVCC能力）和vSTN-SR（漫游场景的会话迁移号）等。当UE在4G附着时，EPC HSS和MME（Mobility Management Entity，移动性管理实体）交换这些数据。

IMS HSS（IP Multimedia  Subsystem  Home Subscriber Server，IP多媒体子系统归属用户服务器）负责存贮SRVCC/eSRVCC功能相关的用户数据，包括C-MSISDN等。当UE（User  Equipment，用户终端）在IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）域注册时，IMS HSS和SCC AS（Service centralized and continuity Application Server，业务集中和连续性服务器）交换这些数据。
EPC HSS和IMS HSS是两个网元，这两个网元可以融合部署，即部署在同一套物理设备上；这两个网元也可以分离部署，即EPC HSS是一套物理设备，而IMS HSS是另外一套物理设备。
eSRVCC解决方案下，由于UE在IMS注册过程中会跨域访问数据，即UE在IMS注册过程中需要获取EPC HSS中的相关数据，而3GPP协议并没有定义IMS HSS和EPC HSS之间的数据访问接口，因此如果EPC HSS和IMS HSS分离部署，如何实现EPC HSS和IMS HSS之间的数据访问就是一个需要解决的问题。
文章描述了当EPC HSS和IMS HSS分开部署时，eSRVCC功能实现过程中EPC HSS和IMS HSS之间完成数据互通的解决方案。

2 eSRVCC解决方案中HSS相关流程
2.1 EPC HSS和IMS HSS融合部署
当EPC HSS和IMS HSS融合部署时，eSRVCC解决方案中和HSS相关的流程如图1所示：

其中：
ATCF：Access Transfer Control Functionality，接入转移控制功能；
S6a接口：EPC HSS和MME之间的接口；
STN-SR：Session  Transfer  Number  Single-Radio，会话迁移号；vSTN-SR为漫游场景的会话迁移号（当用户漫游到异地LTE网络时）；
C-MSISDN：用户在CS域的用户号码。
EPC附着流程说明如下：
（1）终端从EPC网络附着，MME发送位置更新请求消息给EPC HSS，位置更新请求消息中携带有反映终端SRVCC能力的UE-SRVCC-Capability参数。
（2）EPC HSS存贮终端SRVCC能力参数UE-SRVCC-Capability，并向MME返回位置更新响应消息。
IMS注册流程说明如下：
（1）终端从IMS域注册，ATCF向SCC AS发起SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）注册。
（2）SCC AS向IMS HSS发起用户数据请求消息，向IMS HSS请求用户在CS域的号码C-MSISDN。
（3）IMS HSS从其用户数据库中读取用户的C-MSISDN，IMS HSS将C-MSISDN携带在用户数据响应消息中返回给SCC AS。
（4）SCC AS向IMS HSS再次发起用户数据请求消息，请求终端用户的SRVCC能力参数UE-SRVCC-Capability。
（5）因为IMS HSS和EPC HSS是融合的，所以IMS HSS使用内部接口直接读取到EPC HSS中的UE-SRVCC-Capability参数，IMS HSS将UE-SRVCC-Capability参数携带在用户数据响应消息中返回给SCC AS。
（6）SCC AS向IMS HSS发起用户数据更新请求消息，将vSTN-SR更新到IMS HSS中保存。
（7）vSTN-SR需要进一步发送到MME中，因为IMS HSS和EPC HSS是融合的，所以IMS HSS使用内部接口将vSTN-SR传递给EPC HSS，EPC HSS将vSTN-SR参数携带在插入用户数据请求消息中发送给MME。
（8）MME向EPC  HSS返回插入用户数据响应消息，EPC HSS通过内部接口将响应消息通知给IMS HSS。
（9）IMS HSS收到EPC HSS的响应通知消息后，向SCC AS返回数据更新响应消息。IMS注册流程结束。
2.2  EPC HSS和IMS HSS分离部署
当EPC HSS和IMS HSS分离部署时，eSRVCC解决方案中，3GPP协议未定义EPC HSS和IMS HSS之间的交互流程，也就是说，EPC HSS和IMS HSS之间的接口未标准化。
当EPC HSS和IMS HSS分离部署时，EPC HSS和IMS HSS之间需要交互，实现数据互通，才能实现eSRVCC功能。文章提出两种实现EPC HSS和IMS HSS之间交互的方案：
◆扩展MAP（Mobile Application Part，移动应用部分）消息实现EPC HSS和IMS HSS交互，实现数据互通。
◆Diameter消息实现EPC HSS和IMS HSS交互,实现数据互通。
（1）扩展MAP消息实现数据互通
MAP ATI（Any Time Inquire，随时查询）消息是3GPP协议定义的，用于智能网和HLR之间查询用户信息的消息。
EPC HSS和IMS HSS之间使用扩展的MAP ATI消息，就可以完成eSRVCC相关用户数据在EPC HSS和IMS HSS之间的互通。
EPC HSS和IMS HSS之间使用扩展MAP消息交互，实现数据互通方案如图2所示。 

EPC附着流程说明如下：
1 ） 终端从EPC网络附着 ，MME发送位置更新请求消息给EPC HSS，位置更新请求消息中携带有反映终端SRVCC能力的UE-SRVCC-Capability参数。
2 ） EPC HSS存贮终端SRVCC能力参数UE-SRVCC-Capability，并向MME返回位置更新响应消息。
IMS注册流程说明如下：
1）终端从IMS域注册，ATCF向SCC AS发起SIP注册。
2）SCC AS向IMS HSS发起用户数据请求消息，向IMS HSS请求用户在CS域的号码C-MSISDN。
3 ）IMS HSS从其用户数据库中读取用户的C-MSISDN，IMS HSS将C-MSISDN携带在用户数据响应消息中返回给SCC AS。
4）SCC AS向IMS HSS再次发起用户数据请求消息，请求终端用户的SRVCC能力参数UE-SRVCC-Capability。
5）因为IMS HSS和EPC HSS是分离的，IMS HSS使用扩展的MAP随时查询消息获取EPC HSS中的UE-SRVCC-Capability参数。
6）EPC HSS将UE-SRVCC-Capability参数携带在扩展的随时查询响应消息中返回给IMS HSS。
7）IMS HSS将UE-SRVCC-Capability参数携带在用户数据响应消息中返回给SCC AS。
8）SCC AS向IMS HSS发起用户数据更新请求消息，将vSTN-SR更新到IMS HSS中保存。
9）vSTN-SR需要进一步发送到MME中，因为IMS HSS和EPC HSS是分离的，IMS HSS使用扩展的MAP随时查询消息将vSTN-SR发送给EPC HSS，由EPC HSS再将vSTN-SR发送给MME。
10）EPC HSS将vSTN-SR参数携带在插入用户数据请求消息中发送给MME。
11）MME向EPC HSS返回插入用户数据响应消息。
12）EPC HSS收到来自于MME的插入用户数据响应消息后，EPC HSS向IMS HSS返回扩展的随时查询响应消息。
13）IMS HSS收到来自于EPC HSS的随时查询响应扩展消息后，向SCC AS返回数据更新响应消息。
IMS注册流程结束。
（2）Diameter消息实现数据互通
若EPC HSS不支持MAP接口，则可以在EPC HSS和IMS HSS之间复用3GPP 定义的Sh接口来实现UE SRVCC能力以及vSTN-SR的更新。Sh接口是IMS HSS和AS之间的接口，在这里，EPC HSS和IMS HSS之间借用了Sh接口的消息。
EPC HSS和IMS HSS之间使用Diameter消息交互，实现数据互通方案如图3所示。

EPC附着流程说明如下：
1 )终端从EPC网络附着 ，MME发送位置更新请求消息给EPC HSS，位置更新请求消息中携带有反映终端SRVCC能力的UE-SRVCC-Capability参数。
2）EPC HSS存贮终端SRVCC能力参数UE-SRVCC-Capability，并向MME返回位置更新响应消息。
IMS注册流程说明如下：

1）终端从IMS域注册，ATCF向SCC AS发起SIP注册。
2）SCC AS向IMS HSS发起用户数据请求消息，向IMS HSS请求用户在CS域的号码C-MSISDN。
3 ）IMS HSS从其用户数据库中读取用户的C-MSISDN，IMS HSS将C-MSISDN携带在用户数据响应消息中返回给SCC AS。
4）SCC AS向IMS HSS再次发起用户数据请求消息，请求终端用户的SRVCC能力参数UE-SRVCC-Capability。
5）因为IMS HSS和EPC HSS是分离的，IMS HSS使用用户数据请求消息获取EPC  HSS中的UE-SRVCC-Capability参数。
6）EPC HSS将UE-SRVCC-Capability参数携带在用户数据响应消息中返回给IMS HSS。
7）IMS HSS将UE-SRVCC-Capability参数携带在用户数据响应消息中返回给SCC AS。
8）SCC AS向IMS HSS发起用户数据更新请求消息，将vSTN-SR更新到IMS HSS中保存。
9）vSTN-SR需要进一步发送到MME中，因为IMS HSS和EPC HSS是分离的，IMS HSS使用数据更新请求消息将vSTN-SR发送给EPC HSS，由EPC HSS再将vSTN-SR发送给MME。
10）EPC HSS将vSTN-SR参数携带在插入用户数据请求消息中发送给MME。
11）MME向EPC HSS返回插入用户数据响应消息。
12）EPC HSS收到来自于MME的插入用户数据响应消息后，EPC HSS向IMS HSS返回数据更新响应消息。
13）IMS HSS收到EPC HSS的数据更新响应消息后，向SCC AS返回数据更新响应消息。IMS注册流程结束。

3   结束语
实际网络建设过程中，EPC HSS和IMS HSS可能是分开部署的，甚至EPC HSS和IMS HSS不是同一个设备厂家提供的设备。这种组网场景下，eSRVCC功能实现过程中，EPC HSS和IMS HSS之间如何实现相关数据的互通，3GPP没有明确地进行规范。
文章就这个问题进行了探讨，提出了两种数据互通方案用于EPC HSS和IMS HSS之间交互eSRVCC功能相关的用户数据。文章提出的这两种数据互通方案易于在网络建设中部署，具有较强的实用性。

作者：朱玉娜：高级工程师，硕士毕业于东南大学，现任职于中兴通讯股份有限公司，长期从事移动核心网的技术研究以及产品规划设计工作，具有10多年的通信产品研发经验，发表过多篇论文，拥有多项专利技术。