李中科，梁斌，廖芳芳（中兴通讯南京研发中心)
摘要：针对VoLTE的IMS MMTel业务和传统CS域补充业务共存场景，总结了3GPP以及其他几种CS/IMS公共语音SS业务数据同步方案，并对各方案的前景和适用性作了分析。这些方案使得用户在IMS域和CS域具有一致的补充业务体验。
1 概述
演进到第四代无线数据网络（LTE/EPC）对运营商来说是大势所趋，所以通过LTE来实现诸如语音等传统业务以及和传统网络的共存问题就应运而生。3GPP和GSMA都明确在LTE/EPC网络演进中采用IMS MMTel向用户提供多媒体语音业务（VoLTE），此时LTE/EPC是作为MMTel的无线宽带接入网络。IMS MMTel业务和传统CS域语音业务共存，一般要求在IMS域和CS域用户使用相同的号码，共存网络要作到基本业务可以在IMS域到CS域能平滑无缝切换。同时，因为在IMS域可以开展大多数CS域的业务，所以还要求IMS域能够继承CS域的现有补充业务（SS），使得用户在IMS域和CS域具有一致的业务体验。比如用户在CS域的前转号码，当其在IMS域中开展业务时也希望使用相同的前转号码。
IMS MMTelSS签约数据是在MMTel AS存储的，当然MMTel AS也可以将其以透明数据的形式存储在IMS HSS中，但IMS HSS也不理解该数据的含义。而CS的SS签约是放在HLR中的。如何作到IMS域和CS域业务体验一致性，是目前阶段运营商普遍关注的问题，其需要分别考虑2个域因受理系统、通过UE业务操作对公共CS/IMS业务数据更新时，CS域HLR网元和IMS域MMTel AS网元之间作对端域同步的问题。另外，3GPP标准化的ICS技术，使得用户无论通过什么域接入，业务都在IMS域执行。如果CS网络全部改造支持了CS架构，CS域业务和IMS域业务体验一致性的问题也就不存在了。但ICS架构较复杂，网络部署成本较高，使得ICS部署短期之内不可能一步到位，且若其他运营商没有作ICS升级的话，用户仍然存在CS域业务和IMS域业务同时存在的问题。3GPP也曾对CS域和IMS域业务数据同步问题作为专题研究过，但最终3GPP并没有将其解决方案规范化，而仅是确定了一个通用原则：数据同步关注的是MMTel业务中和CS的SS对应的部分。
本文对3GPP提到的CS/IMS数据同步方案以及目前业界比较热门的几个方案流程作了梳理和介绍，并对各方案的前景和适用性作了分析。

2 3GPP备选方案
2.1备选方案1：通过Sh接口访问CS/IMS公共SS数据

该方案要求CS和IMS网络共享公共CS/IMS公共SS数 据，即HLR/IMS HSS的公共SS数据要共享（MMTel AS的SS数据以透明数据的形式存储在IMS HSS中），该前提特别适用于用户数据融合（UDC）架构。UDC架构下，用户的CS/IMS公共SS数据按照图1所示组织。

在TS29.364中定义了CS/IMS公共SS数据的二进制（透明数据SI为MMTEL-PSTN-ISDN-CS-BINARY）和XML（透明数据SI为MMTEL-Services）的Sh接口透明数据描述（包括OIP、OIR、TIP、TIR、CDIV（CF）、CW、CB等业务），其可被MMTel AS用来读取、更新HLR/IMS HSS中的CS/IMS公共SS数据以及订阅其变更。
当用户通过D接口修改HLR/IMS HSS的CS/IMS公共SS数据后，需要向MMTel AS同步该数据变更，该变更通知基于Sh接口的订阅通知。而用户通过Ut接口直接修改MMTel AS的SS数据后，MMTel AS需要将该数据Ut接口内容转化为符合Sh接口定义的透明数据更新到HLR/IMS HSS中，这时需要Ut接口修改的SS内容一定要在TS29.364定义的CS/IMS公共SS数据集合范畴内。当用户通过BOSS修改CS/IMS公共SS数据时，同样需要通过Sh接口通知到MMTel AS，通过MAP接口将变更通知到MSC/VLR。相关的Sh接口读取/订阅/更新/通知流程及MAP下插过程如图2所示。

该方案仅描述了HLR/IMS HSS合一的情况，若HLR和IMS HSS分开部署时，该方案并未给出明确的交互过程。另外，该方案对MMTel SS和CS SS本身的不一致问题也没有给出处理原则，但可以为MMTel和CSSS的交集部分实现数据同步。

2.2 备选方案2：ICS用户SS数据存储在IMS域

这是3GPP给出的另外一种解决方案，该方案针对ICS用户场景下，业务控制完全在IMS域进行，其公共SS数据放在IMS域中（如图3的MMTel AS，MMTel AS可以存储在本地，也可以以透明数据的形式存到IMS HSS中）。只有对非ICS用户，CS的SS数据才会分布在HLR中。该方案引入了一个XCAP/MAP协议转换实体IWF来向MMTel AS更新数据。
对UE发起的MAP公共SS数据变更，HLR会根据用户是否为ICS用户，决定是本地处理还是前转给IWF：若为ICS用户，则直接将MAP消息前转给IWF，由IWF执行MAP到XCAP的信令转换，更新MMTel AS中的SS数据；若非ICS用户，则HLR像普通MAP的SS更新操作一样更新本地的SS数据，并返回响应给MSC/VLR。相关过程如图3所示。该方案不涉及要求CS域和IMS HSS域用户数据共享问题，但其只适用于ICS场景，且需要为ICS用户引入附加信令前转信息。

3 其他备选方案
3.1 备选方案3：模拟智能网的方案
另一种较为通用的方案，可以通过MMTel AS模拟CS域的SCF实现CS/IMS公共SS数据的同步，实现CS/IMS SS体验一致性。该方案对HLR和MMTel AS来说是双向的。无论是CS受理还是CS UE引起的HLR中 的CS/IMS公共SS数据变更，都需要通过MAP_NSDC通知用户对应的MMTel AS；同样的，无论是IMS MMTel AS受理还是IMS UE引起的MMTel AS中的CS/IMS公共SS数据变更，都需要通过MAP_ATM来通知用户对应的HLR。
IMS MMTel AS受理或IMS UE引起的MMTel AS中的CS/IMS公共SS数据变更，需要通过MAP_ATM来通知用户对应的HLR。对IMS域受理、用户操作引起的SS变更，跨域SS数据同步流程如图4所示。

a）对来自IMS UE对MMTel AS的SS数据（可以包括ODB数据）的变更，MMTel AS根据本地业务交互逻辑检查，在成功更新本地数据后，还需要通过MAPATM通知用户对应的HLR。
b）对来自BOSS对MMTel AS的SS数据（可以包括ODB数据）的变更，MMTel AS根据本地业务交互逻辑检查，在成功更新本地数据后，还需要通过MAPATM通知用户对应的HLR。
该方案支持CF（CFU/CFB/CFNRy/CFNRc）、CB（BAOC/BOIC/BOICE/BAIC/BICR）、ODB、CW、CH、CLIP、CLIR、ECT数据的MMTel AS向HLR的同步。
HLR受理或CS UE引起的HLR中的CS/IMS公共SS数据变更，需要通过MAP_NSDC来通知用户对应的MMTel AS（在HLR中作为SCF配置）。对CS域受理、CS用户操作引起的SS变更，跨域SS数据同步流程如图5所示。

a）对来自CS UE对HLR SS数据（可以包括ODB数据）的变更，HLR根据本地业务交互逻辑检查，在成功更新本地数据后，还需要通过MAP-NSDC通知用户对应的MMTel AS。
b）对来自BOSS对HLR SS数据（可以包括ODB数据）的变更，HLR根据本地业务交互逻辑检查，在成功更新本地数据后，还需要通过MAP-NSDC通知用户对应的MMTel AS。
该方案支持CF（CFU/CFB/CFNRy/CFNRc）、CB（BAOC/BOIC/BOICE/BAIC/BICR）、ODB、CW、CH、CLIP、CLIR、ECT数据的HLR向MMTel AS的同步。

3.2 备选方案4：MMTel AS模拟MSC执行MAP SS操作

该方案仅适用于IMS域修改CS/IMS公共SS数据向HLR的同步，即MMTel AS向HLR同步。该方案无法实现CS域发起的HLR公共SS数据变更向MMTelAS的同步。当IMS域的公共SS数据（存储在MMTel AS中）被IMS业务受理、Ut接口或SIP接口修改时，MMTel AS除更新本地存储外，还要模拟MSC将相关的SS数据变更通过MAP SS操作通知HLR，以达到IMS域向CS域同步SS数据的目的。该同步过程如图6所示。

4 各备选方案的比较

MMTel AS接收到来自IMS UE/BOSS变更公共SS数据的请求，在成功更新本地数据后，再使用MAPRegister/Erase/Activiate/DeActiviate-SS等MAP SS操作来实现向HLR的数据同步。HLR根据自身交互逻辑检查，更新本地SS数据，并将SS数据更新的结果下插给MMTel AS。

对上述各备选方案在业务适用性、是否依赖ICS实现业务一致性、对传统网络中HLR是否有改造要求和是否有用户数据融合要求等几方面作了比较，结果如表1所示。

5 总结

由于LTE/EPC移动网络的部署，使得IMS MMTel和CS传统SS的体验一致性问题再次成为业界关注的热点。目前业界对该问题取得的共识是，CS/IMS业务体验一致性只关注MMTel业务中对应CS传统业务的部分。本文列举的几种备选方案各有优缺点，适用于不同的部署要求。总体而言，备选方案3部署相对简单，适用性也较强，且还可以完全复用目前HLR和SCF的交互过程，而不必专为CS/IMS业务同步而改造HLR，可作为前期方案部署；方案1则更切合后续用户数据融合的要求，更符合通信系统用户数据融合的演进方向，其可作为长远的目标部署方案来推动。

作者简介：
李中科，工程师，博士，在中兴通讯从事核心网产品的研发工作，主要研究方向为移动通信用户数据融合、IMS/EPS核心网等；梁斌，工程师，硕士，在中兴通讯从事通信网业务产品的研发工作，主要研究方向为智能网增值业务、即时通信等；廖芳芳，工程师，硕士，在中兴通讯从事手机产品的研发工作，主要研究方向为移动终端软件验证等。