电信网络号码携带路由优化方案研究

来源:期刊VIP网所属分类:通信发布时间:2021-05-13浏览:

  【摘要】 2019年11月底三大运营商正式在全国提供携号转网服务,目前服务网络已运行一年之久,结合中国电信网络维护现状,及VoLTE核心网网络建设的规模及成熟性,提出了电信CS域、固网IMS域携号转网路由优化的方案,供电信运营商下一步网络建设、规划时参考借鉴。

  【关键词】 号码携带 携号转网 SIP代理 RN

通信安全论文

  引言

  号码携带即携号转网,指用户号码保持不变,可自由选择移动、电信、联通等运营商及其提供的网络服务,是工信部主导的一项惠民工程,于2019年11月底在全国正式对公众开放。中国电信对应的网络建设、改造工程随之投入运营,随着近半年来网络发展,特别是VoLTE网络建设规模持续加大,及中国电信网络维护现状,对CS域、固网IMS域携号转网路由优化的时机趋于成熟,实现路由统一、查询统一、简化运维。

  一、电信网络携号转网路由方案现状

  在IMS呼叫流程中,S-CSCF处理完所有主叫业务,进入被叫流程的第一步是查询ENUM,将被叫号码格式从TEL URI转为SIP URI。电信网络利用这个流程,将NPDB内置在ENUM中,实现IMS域查询NPDB。任何一个移动用户号码,必归属于电信VoLTE、电信C网、移动、联通4种不同网络,不同网络不同域名,其SIP URI域名分别对应于:

  “省份缩写.ims.mnc011.mcc460.3gppnetwork.org”;

  “长途字冠+区号.189.com,user=phone”;

  “长途字冠+区号.139.com,user=phone”;

  “长途字冠+区号.130.com,user=phone”。

  大区ENUM存放VoLTE用户和NP用户数据,通过长匹配(完全匹配)检索到VoLTE用户和NP用户,通过短匹配(部分匹配)检索到非VoLTE用户默认的归属网络。大区ENUM作为NPDB,存放本大区全量NP用户数据。

  中国电信语音业务网络分为VoLTE域、固网IMS域和CS域(C网、NGN、PSTN等),三个网络对于携号转网路由的实现,各不相同。

  1.1 VOLTE域路由方式

  电信VoLTE网络采取大区制,全国31省分别归属7个不同节点,VoLTE网络在建设时,即采用了长途远端入网的路由方式(按SIP URI域名解析到被叫ICSCF侧),这为携号转网的实施预置了条件,VOLTE网络的ENUM天然是NP数据库,其路由方式如图1所示。

  VoLTE用户发起呼叫,由其注册的S-CSCF查询ENUM/DNS,当被叫为大区内移动用户时,主、被叫为同一大区ENUM/DNS;当被叫为其他大区移动用户时,主叫归属大区ENUM/DNS通过一级ENUM/DNS递归查询到被叫归属大区ENUM/DNS。如果被叫为VoLTE用户(含携入用户)或固网IMS用户,则直接域内互通;如果被叫为异网用户(含携出用户、异网未携带用户),呼叫由主叫注册的SCSCF路由到被叫所在大区ICSCF,ICSCF再路由到MGCF,MGCF将号码规整为0+区号+RN+号码,送关口局。

  1.2 固网IMS域路由方式

  固网IMS呼叫移动号码,由本省固网二级ENUM,通过一级ENUM递归到被叫归属大区VoLTE二级ENUM,获取被叫NP信息,如下图所示。

  对于被叫异网移动号码(含携出用户、异网未携带用户),按ENUM查询返回的SIP URL域名,在固网二级DNS上解析为被叫归属省固网ICSCF列表,由主叫固网SCSCF路由至被叫固网ICSCF,固网ICSCF再路由到MGCF,MGCF将号码规整为0+区号+RN+号码,送关口局。

  1.3 CS域路由方式

  CS域(含C网、NGN、PSTN用户)在携号转网功能实现上,引入了SIP代理服务器,由其进行大区ENUM查询,获取被叫用户NP信息,如下图3所示。

  CS域方案最为复杂,主叫CS域發起呼叫:

  1)如果被叫为其它运营商拥有的号码(139、130等等),省际长途的呼叫还需要经过DC1长途网,到达被叫侧后,经过SIP代理服务器,进行ENUM查询,获取NP信息。如果被叫用户未发生携带,由SIP代理服务器将号码规整为0+区号+RN+号码,送关口局,如图3路径一;如果被叫用户为已携入用户,由SIP代理服务器在被叫号码前插入锚定码经MGCF送入VoLTE域,如图3路径二。

  2)如果被叫为电信运营商拥有的号码(189、153等等),首先在主叫侧查询HLRe。如果被叫用户未发生携带,且为C网用户,直接路由到VMSCe落地,如图3路径三;如果被叫用户未发生携带,且为VoLTE网用户,呼叫由MSCe前插锚定码经MGCF到主叫侧VoLTE ICSCF,主叫侧VoLTE ICSCF查询ENUM/DNS,最终在VOLTE域落地;如果被叫用户发生了携带,呼叫由MSCe前插锚定码经MGCF到主叫侧VoLTE ICSCF,主叫侧VoLTE ICSCF查询ENUM,获取到NP信息,再根据SIP URL域名查询DNS,解析到被叫侧VoLTE ICSCF,被叫侧VoLTE ICSCF再送给MGCF,MGCF将号码规整为0+区号+RN+号码,送关口局,如图3路径四。

  二、现行路由方案对比分析

  对于被叫异网用户(含携出用户、异网未携带用户),三种网络采用了三种不同的路由方案,实现复杂,维护麻烦,且增加了故障点,主要体现为:

  1)对于主叫VoLTE用户,由主叫VoLTE SCSCF查询大区ENUM后,通过被叫侧VOLTE ICSCF出局;

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