电信支持VoLTE的IMS网络设备技术要求.doc

中国电信集团公司 企业标准 Q/CT xxxx-2016 中国电信支持 VoLTE 的 IMS 网络设备技术 要求 Technical Requirements for Equipments supporting VoLTE in IMS Network of China Telecom 2016-发布2016-实施 中国电信集团公司 发 布 Q/CT xxxx2016 I 目 次 前言.II 中国电信支持 VoLTE 的 IMS 网络设备技术要求.1 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 缩略语.1 4 VoLTE 网络架构 .2 5 设备要求.3 5.1 S-CSCF.3 5.2 I-CSCF.3 5.3 P-CSCF/BAC.3 5.4 E-CSCF/LRF.3 5.5 HSS.3 5.6 MMTel AS.4 5.7 BGCF.6 5.8 MGCF.6 5.9 业务配置代理网关.7 5.10 ENUM 和 DNS 服务器.7 6 接口要求.7 7 短消息业务功能要求.7 8 容灾功能要求.7 9 计费要求.8 前言 .II 中国电信支持 VOLTE 的 IMS 网络设备技术要求 .1 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 缩略语.1 4 VOLTE 网络架构 .2 5 设备要求.3 5.1 S-CSCF.3 5.2 I-CSCF.3 5.3 P-CSCF/BAC.3 5.4 E-CSCF/LRF.3 5.5 HSS.3 Q/CT xxxx2016 II 5.6 MMTel AS.4 5.7 MGCF.6 5.8 业务配置代理网关.6 6 接口要求.6 7 短消息业务功能要求.7 8 容灾功能要求.7 9 计费要求.7 Q/CT xxxx2016 III 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准以3GPP、3GPP2、IETF相关标准为基础，结合中国电信VoLTE试点的相关成果和经验进行编 写，规定了IMS网络设备除满足Q/CT 2099-2013IMS网络设备技术要求的相关要求外，应支持的 VoLTE业务对IMS网元的增补要求，涉及网元包括I/S/P/E-CSCF、MGCF、MRFC、MMTel AS和业务配置代 理网关等。 本标准由中国电信集团公司提出并归口。 本标准起草单位：本标准由中国电信集团公司技术部组织制定，中国电信股份有限公司广州研究 院起草。 本标准主要起草人： 朱晓洁 马金兰 李文苡 张凝昊 彭莉 本标准于2016年01月首次发布。 Q/CT xxxx2016 1 中国电信支持 VoLTE 的 IMS 网络设备技术要求 1 范围 本标准在原有中国电信IMS网络设备技术要求的基础上，根据VoLTE业务的特点对涉及的相关 设备进行增补要求，涉及功能增补的网元包括I/S/P/E-CSCF、MMTel AS和MGCF等。此外，规定了新增 的业务配置代理网关的功能要求。 本标准适用于支持VoLTE的IMS网络。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 Q/CT 2094-2013中国电信 IMS 网络 SIP 协议总体技术要求 Q/CT 2382-2013中国电信 IMS 网络容灾技术要求 Q/CT 2099-2013中国电信 IMS 网络设备技术要求 Q/CT xxxVoLTE 补充业务技术要求 Q/CT xxxVoLTE 短消息业务技术要求 Q/CT xxxCDMA/IMS 融合短消息中心设备技术规范 2015 SX-192中国电信 IMS 网络紧急呼叫业务技术要求 Q/CT 2601.09-2015中国电信 LTE（混合组网）系统接口技术要求-Rx 接口 GSMA IR.92IMS Profile for Voice and SMS V7.0 3GPP 29.109 Generic Authentication Architecture (GAA); Zh and Zn Interfaces based on the Diameter protocol 3 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 缩略语英文全称中文全称 ASApplication Server 应用服务器 BACBorder Access Controller 边缘接入控制设备 CSCFCall Session Control Function 呼叫会话控制功能 DNS Domain Name System 域名系统 ENUM E.164 Number E.164号码 I-CSCF Interrogating-CSCF 查询-CSCF IMSIP Multimedia Core Network Subsystem IP多媒体网络子系统 Q/CT xxxx2016 2 IMSIInternational Mobile Subscriber Identifier 国际移动用户标识 ISIMIMS SIM IMS用户标识模块 MGCFMedia Gateway Control Function 媒体网关控制功能 MRFCMultimedia Resource Function Controller 多媒体资源控制功能 MRFPMultimedia Resource Function Processing 多媒体资源处理功能 P-CSCF Proxy-CSCF 代理-CSCF QoS Quality of Service 业务服务质量 S-CSCFServing-CSCF 服务CSCF SIPSession Initiation Protocol 会话初始协议 UEUser Equipment 用户设备 4 VoLTE 网络架构 中国电信基于IMS实现的VoLTE网络架构如图1所示。 中国电信支持VoLTE的IMS系统作为业务控制核心，与业务层的应用服务器和接入层的EPC相连，并 与固定IMS、固定和移动软交换实现业务互通。 V Vo oL LT TE E I IMMS S 固网软 交换 固定IMS CDMA MMMMT Te el l A AS S IM-SSF ENUM /DNS I/S-CSCF MGCF IM-MGW BAC/P-CSCF PCRF P/I/S-CSCF BAC MSCe SS iVPN 彩铃天翼超无 EPC P-GW S-GW MME 业务配置代理 网关 TG MGW BSC 融融合合短短信信中中心心 MRFC/MRFP 业务发放 网管 计费系统 多多媒媒体体 彩彩铃铃 HSS STP DRA 业业务务层层 Ut Ut Zh Q/CT xxxx2016 3 图 1 中国电信 VoLTE 网络架构图 业务层通过MMTel AS提供VoLTE补充业务，通过iVPN、多媒体彩铃等AS实现增值业务的承接。 MMTelAS符合GSMA IR.92关于VoLTE补充业务的规定，通过与BSF/NAF/AP等网元互联的Ut接口实现呼 叫前转等业务自配置。此外，此外，为了支持VoLTE用户国际漫游时回落到电路域，MMTel AS应支持 VoLTE业务接入域选择功能。 VoLTE IMS控制层包括P/I/S-CSCF、HSS、MGCF、MRFC、MRFP、MGW和ENUM/DNS等设备，完成用户鉴 权、会话控制和路由、业务触发、网络互通等功能。其中P-CSCF与IMS BAC采用合设方式，连接IMS核 心网与外部用户接入区域，完成VoLTE用户的业务接入、实现不同网络环境下用户业务的互通、保障 IMS网络安全、支持QOS管理、配合用户漫游管理、媒体管理等功能；S-CSCF/I-CSCF负责为VoLTE业务 提供注册服务、会话控制、并维持会话状态信息；需支持VoLTE信令和路由配置， 支持IMS AKA鉴权、 3GPP域名，支持紧急呼叫等；MRFC/MRFP实现通知音播放；MGCF和MGW实现与固定/移动软交换的互通， 还需支持VoLTE用户国际漫游的相关功能。 VoLTE终端通过LTE和EPC接入IMS网络，对于IMS系统而言，终端应用体现为一个SIP终端系统。 5 设备要求 支持VoLTE的IMS设备除满足中国电信IMS网络设备技术要求（Q/CT 2099-2013）的相关要求外， 还应支持本章要求。 S-CSCF S-CSCF支持用户基于USIM卡或ISIM卡接入IMS网络时对用户进行IMS AKA鉴权。 S-CSCF支持用户拨打紧急呼叫时终端发起的紧急注册流程，对紧急注册请求不鉴权，紧急注册不 影响用户已经完成的正常业务注册。 支持紧急呼叫中心的回拨业务。 I-CSCF I-CSCF支持通过DRA与HSS互联。 I-CSCF支持全国范围的S-CSCF能力集的统一配置，S-CSCF能力集的条目不少于1024条。在用户注 册过程中，I-CSCF根据HSS返回的S-CSCF能力集，将用户的注册请求转发给相应的S-CSCF。 P-CSCF/BAC 参见中国电信边缘接入控制设备技术要求。 E-CSCF/LRF 参见中国电信IMS网络紧急呼叫业务技术要求。 5.5 HSS 5.5.1 注册与鉴权 支持UE采用USIM和ISIM AKA方式的注册鉴权功能。 5.5.2 补充业务配置鉴权 HSS应支持以下功能： Q/CT xxxx2016 4 a） 应支持Zh接口对接BSF。 b） 应存储用户私有标识对应的GUSSs（GBA用户安全设置）信息，GUSS的定义应符合标准化应用 profiles的不同运营商互通，对运营商特定的应用，支持对现有应用配置文件的扩展而不需 要要求这些要素标准化。 c） GUSSs包含GBA_U情况下的密钥选择信息，NAF的标识和授权信息。 d） GUSS应包含给BSF使用的参数：用户的UICC的类型、用户密钥生命周期、GUSS最后被修改的时 间戳。 e） 用户使用USIM卡时，支持S6a接口向EPC HSS获取鉴权信息，USIM用户的补充业务配置及鉴权 流程如图3所示，IMS HSS通过AIR、AIA消息向EPC HSS获取鉴五元组。 10.终端对网络的鉴权认证 14.UE保存鉴权信息 2.HTTP GET 3.401 Unauthorized 4.HTTP GET 5.MAR 9.401 Unauthorized (RAND,AUTH) 11.HTTP GET (RES) 13.200 OK (B-TID, KEY lifetime) 1.用户在终端上选择指定业务 8.MAA UENAF(AP)/BSFIMS HSS 12.BSF对终端的鉴权认证 EPC HSS 6.AIR 7.AIA 图 2 USIM 用户补充业务配置鉴权信令流程 MMTel AS MMTel AS主要提供VoLTE的基本业务、补充业务，被叫号码补全、主叫号码规整以及计费等功能。 5.6.1 VoLTE 基本业务 基本业务主要包括点对点语音通话以及视频通话。 MMTEL AS在被叫忙、被叫未注册、被叫无应答、被叫号码为空号等异常情况下需支持给主叫用户 播放语音提示。 5.6.2 VoLTE 补充业务 Q/CT xxxx2016 5 MMTel AS提供的补充业务应满足GSMA IR.92的相关要求，具体要求参见中国电信VoLTE补充业务 技术要求。 5.6.3 补充业务配置 MMTel AS应支持Ut接口对接NAF（AP）。支持HTTP协议和 XCAP协议。MMTel AS收到HTTP消息时， 应确认用户是否已经通过鉴权，决定是否授权该用户对所请求资源的访问。 MMTel AS收到一个XCAP请求对特定补充业务进行修改业务设置时，应检查用户的simservs文件的 业务能力片段是否可用。如果可用，AS应根据业务能力片段定义的约束验证XCAP请求，只有业务能力 片段允许，才接受该请求。否则，AS返回一个HTTP 409响应。 5.6.4 被叫号码补全以及主叫号码的规整 在主叫侧，IMS用户发起的到中国电信IMS网、固网、C网或其他运营商固定用户的去话，主叫用户 发送的被叫号码为本地号码格式时，MMTel AS需支持完成被叫号码的补全，将local number格式的Tel URI转换为global number格式的Tel URI。具体如下： a） Request URI中的被叫号码为本地号码：MMTel AS补足国家码（+86），并根据主叫位置信息 （P-Access-Network-Info头域的“access domain”字段的BAC行政区标识中包含的区号信息） 补足区号； b） Request URI中的被叫号码为网号+H0H1H2H3+ABCD：MMTel AS补足国家码（+86）； c） Request URI中的被叫号码为长途字冠+区号+本地号码或长途字冠+网号 +H0H1H2H3+ABCD：MMTel AS去掉长途字冠，补足国家码（+86）。 d） Request URI中的被叫号码为95598等特服号码时，MMTEL AS根据特服号码和P-Access-network- info头域中“access domain”字段所携带的区号等位置信息，补足国家码和区号以接入到当 地的客服中心。 在被叫侧，遵照用户业务体验一致性的要求，被叫用户有号码显示业务时，MMTel AS需对global 的主叫号码进行变换，按下面要求进行规整： 固定用户来话显示：长途字冠+区号+本地号码 移动用户来话显示：网号+H0H1H2H3+ABCD 国际来话的呼叫显示：国际长途字冠+国际有效号码 5.6.5 停复机功能要求 MMTel AS提供至少五种停机方式（包括欠费单向停复机、欠费双向停复机、停机保号停复机（双 停）、呼出单停和呼入单停等），并可以通过直接修改用户属性实现。 5.6.6 路由重选功能 支持VoLTE用户的路由重选功能，在MMTEL AS设置定时器,在用户未注册状态下（未注册域选择场 景），或者在定时器内接收到呼叫后向暂时无法接通失败响应，或者定时器结束时仍然没有收到呼叫 成功响应的情况下（后两种统一称为无响应域选择场景），MMTEL AS能够在被叫号码前加插特定接入 码，向S-CSCF重新发起呼叫请求。用户注册在IMS网络，在IMS网络后向响应为忙、无应答等场景下按 正常失败处理，MMTEL AS不启动域选择至CDMA的功能。要求MMTEL AS既可以采用全局功能配置针对全 Q/CT xxxx2016 6 局VoLTE用户实现该功能，也可以采用用户级别的功能设置针对部分VoLTE用户实现该功能。定时器和 特定接入码可根据实际情况进行配置与修改,可支持3-8位的接入码长度。 域选择功能优先级别高于呼叫转移，具体要求为： 1）不启动域选择至 CDMA 网络的情况下，按 IMS 网络呼叫前转业务处理； 2）无响应场景域选择至 CDMA 网络的情况下，MMTEL AS 收到 MGCF 发送的失败响应消息后， 对于用户忙，触发用户 1 的遇忙呼叫前转，对于无应答，触发无应答前转，对于其他失败，触发不可 及前转。 3）未注册场景域选择至 CDMA 网络的情况下，MMTEL AS 收到 MGCF 发送的失败响应消息后， 对于用户忙，触发用户 1 的遇忙呼叫前转，对于无应答，触发无应答前转，对于不可及，触发用户 1 的不可及前转，对于未注册，触发用户 1 的未注册前转。 域选择至CDMA网络时，MMTEL AS应该能正确播放通知音： 1）无响应场景域选择至CDMA网络，接收到用户忙的后向响应，播放用户忙通知音，其他情况播放 不可及通知音。 2）关机场景域选择至CDMA网络，MMTEL AS收到CDMA网络失败响应后根据失败响应向用户播放相应 通知音。 5.6.7 计费功能 MMTel AS通过配置基于会话或基于用户号段方式在CCF POOL中选取CCF，将一次呼叫的计费消息在 所选定的CCF上生成MMTEL话单，实现MMTEL计费在CCF POOL内的负荷分担。 当呼叫过程中，若MMTel AS与所选定的CCF间通信发生故障，MMTel AS能根据负荷分担的分配机制， 将之后的计费消息发送到CCF POOL中的另一个CCF上。 BGCF BGCF应具备号码分析和路由功能，支持根据号码分析的结果路由到为本次会话提供互通服务的 MGCF或其他运营商网络的BGCF，例如可根据被叫号码中的不同区号把呼叫路由到不同的MGCF等。 MGCF a) 域选择要求 MGCF根据被叫字冠中的特定接入码触发至HLR的位置查询，删除特定接入码后获得被叫号码，通过 与HLR之间的MAP接口查询被叫号码的TLDN，LOCREQ Triger Type为34，HLR直接返回TLDN，不下发业务 数据，MGCF根据TLDN进行路由。同时，MGCF根据HLR返回响应获取用户位置信息MSCID并存储。MGCF接 收到18X或200 OK，MGCF在18X或200 OK中插入PANI，在PANI中携带用户所在MSCID位置信息，并将18X 或200 OK发送至S-CSCF。PANI格式为P-Access-Network-Info:3GPP2-1X; ci-3gpp2 =46003000000000(无LAI和CELLID)；MSCID=XXXXXX;TLDN=86XXXXXXXXXXX。 对于CDMA网络放音的情况，MGCF应能抑制CDMA网络通知音:域选择结果为CDMA网络，如果CDMA网络 发生失败，CDMA网络放音时，MGCF根据被叫字冠中的特定接入码判断当前呼叫为域选择的呼叫， MGCF收到来自CDMA网络带有失败码的ACM/CPG（含SIP-I封装的ISUP信令）消息，或带有Reason 头域的183消息，向CDMA网络发送释放消息，释放原有呼叫，并根据失败码或Reason值转换成相应的 SIP失败响应消息（消息中通过Reason携带相应的Q.850原因值），发送给S-CSCF。 b) 编码协商要求 Q/CT xxxx2016 7 MGCF支持信令协商时的媒体编码规整和排序配置功能，可根据对端网络的能力设置允许的编码格 式（例如对端为软交换网络时，不允许提供AMR和AMR-WB） ，并支持媒体编解码的排序功能，可修改本 端用户编解码的优先级。 业务配置代理网关 包含NAF（AP）和BSF功能，提供HTTP AKA用户鉴权认证，HTTP DIGEST业务鉴权认证，A