紧急呼叫这点事儿 (一)

北慕城南 提交于 2020-01-01 04:57:00

几天和一个朋友聊到这个话题。问题就是CC信令里Emergency Setup里为什么没有表示紧急呼叫中心的紧急号码?

 

众所周知,每个国家的紧急号码都大相径庭。同一个号码可能在某国是匪警,换做其他国家就是火警。所以需要一个标识来告诉MSC/MME这通紧急呼叫需要转给哪个紧急呼叫中心,会有如下前5种的公安紧急呼叫中心,医疗救护中心,公安消防中心,海岸救援中心,山地救护中心。

而这个标识就叫做emergency category/service category,有的协议规范里也会称作emergency call type。通常来说,一个紧急号码会对应一到多个emergency category,例如112在意大利既是火警也是匪警,而在瑞典则对应所有的5类紧急服务。这种对应关系(emergency number <-> emergency category)会存放在SIM/USIM卡中。如下,

 

摘自3GPP TS22.101 Technical Specification Group Services and System Aspects;Service aspects;Service principles

 

SIM/USIM中的EFecc就扮演了这个角色,可以看到Emergency Number占据每个ECC record前三个字节,这里叫做Emergency Call Code。Emergency Category占据每个ECC record的最后一个字节。

 

摘自3GPP TS31.102 Characteristics of the Universal Subscriber Identity Module (USIM) application

那这一个字节具体哪位表示Policy,哪位表示Ambulance呢?参看下面最右一位算Bit 1。举例如果Emergency Service Category = 0x02就代表是Ambulance类型;如果Emergency Service Category = 0x03就代表是Policy and Ambulance类型。

 

摘自3GPP TS24.008 Mobile radio interface Layer 3 specification;Core network protocols; Stage 3

 

因此在UE呼出紧急电话的Emergency Setup CC信令里不会注明具体的紧急号码,而是注明Emergency category,如下:

上面可以看到Emergency Category为可选IE,意味着在某些场景下不会包含emergency category,那针对这种类型的紧急呼叫,MSC该如何处理呢? 即

2017 Dec 13  18:57:13.425  [7A]  0x713A  UMTS UE OTA  --  EMERGENCY_SETUP
Message Direction = From UE
chan_type = 0 (0x0)
prot_disc_check = 3 (0x3)
trans_id_or_skip_ind = 0 (0x0)
prot_disc = 3 (0x3) (GSM_CALL_CONTROL)
msg_type = 14 (0xe)
prot
  call_ctrl_prot
    EMERGENCY_SETUP
      emerg_cat_incl = 0 (0x0)

 

 

摘自3GPP TS24.008 Mobile radio interface Layer 3 specification;Core network protocols; Stage 3

 

答案如上标黄和红线所示,如果没有Emergency Category IE或者存在此IE但是8个位全是0,MSC应该会把这通紧急电话转到运营商定义的默认紧急中心,猜测就是人工台来咨询转接到具体的紧急中心。

话说回来现在VoLTE这么发达,如果用户是在VoLTE上拨打紧急电话,上哪里去找这个Emergency Category去呢?( 有关IMS上的紧急呼叫业务流程请参考春天工作室的《IMS中的紧急呼叫业务研究(IMS Emergency Call)》) 答案就是通过下表从Emergency Category映射出的Emergency Service URN。

 

摘自3GPP TS24.229 IP multimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol (SIP) and Session Description Protocol (SDP); Stage 3

 

在这里唯一需要注意的地方是,不同于GSM/UMTS的紧急号码可以一个紧急号码对多个Emergency Category,在VoLTE紧急电话中一个号码只能对应有且只有一个Emergency Service URN!那么问题就来了,如果EFecc里的对应关系就是一对多,在发起VoLTE紧急呼叫时,到底映射哪个URN呢?协议里写的很泛泛,只是说了UE需要按照上表映射任一类型即可,具体实现各家芯片厂商定夺。当然如果不存在Emergency Category,则会映射为urn:service:sos.

 

 

Q公司的实现原则就是映射最低位,即

For example, Bit 2 and Bit 3 in Emergency Category are set to “1”, then the UE only selects Bit 2, i.e., the emergency service category is “Ambulance” not "Fire Brigade",So URN should be urn:service:sos.ambulance。

 

根据上面的NOTE3,这种一个紧急号码会对应多个Emergency Category的事情,还会存在由于紧急号码来源不同导致。那紧急号码的来源有几处呢?答案如下SIM/USIM的EFecc,服务网络下发和ME内部存储。还强调了无卡情况下8个号码000,08,110,999,118,119,112,911要存到ME中。

 

 

摘自3GPP TS22.101 Technical Specification Group Services and System Aspects;Service aspects;Service principles

 

关于SIM/USIM的EFecc,上面我已经阐述了。下面就先看看服务网络下发的d) 。实际上就是在注册网络后,由网络下发的Attach Accept/TAU Accept里包含的IE --- Emergency Number List来告诉UE所在地区/国家的紧急号码有哪些,分别对应的Emergency Category是什么。当然这个IE不是必选的,根据当地运营商策略决定。

 

摘自3GPP TS24.008 Mobile radio interface Layer 3 specification;Core network protocols; Stage 3

 

举例:Attach Accept下发紧急号码911,对应Emergency Category为0x3F,Bit1 - Bit5全为1,5种类型的紧急服务。

 


关于ME内部存储的紧急号码,完全依赖于终端厂商、芯片商、平台商的实现了。那真是八仙过海,各显神通了,这里深度解析下Q平台的实现策略。这期为了简化,抛开为支持全球化紧急号码的AP侧方案qcril.db,看看BP侧的存放紧急号码的地点就有这些东东,当然并不是都会配置,依赖厂商自行定夺。

NV#67221  /nv/item_files/pbm/pbm_ecc_nums

NV#69736  /nv/item_files/pbm/pbm_hardcoded_ecc_config

NV#69737  /nv/item_files/pbm/pbm_hardcoded_ecc_list

NV#73755  /nv/item_files/pbm/pbm_nv_ecc_list_per_sub

 

Haykey哥这就带大家滤清它们的关系,让你以后不再对它们蒙圈。细心的读者会发现这些NV/EFs文件的共性都是存放在一个叫做PBM的路径下。PBM = Phonebook Manager的简称,以本硕专业都是学计算机的我看来,PBM就是Q实现的一种DBMS数据库。传统数据库都是由一堆表构成,每张表里行叫做Record,列叫做Field,代表Record的每项属性,如下:

 

而Q平台的PBM数据库则维护了 PBM_ECC, PBM_FDN, PBM_ADN等各种表格。顾名思义,PBM_ECC就是存放紧急号码相关的地方,见上表,可以得知每个紧急电话就是一行Record,而这个紧急电话Record里主要有四列(Fields),号码,Source(来源),Emergency Category和网络模式。号码显而易见,没什么可多解释的。需要注意的是后三个属性,Source(来源)表示这个号码是从哪里获取的,SIM/USIM中的EFecc? 由网络下发的Attach Accept/TAU Accept里包含的IE --- Emergency Number List? 还是ME内部维护的NV or 硬编码的?对应的枚举值为

PBM_FIELD_NETWORK_ECC,

PBM_FIELD_SIM_ECC,

PBM_FIELD_HARDCODED_ECC,

PBM_FIELD_NV_ECC

 

对于NV_ECC和HARDCODED_ECC的区别,我相信如果你不去深入研究,你会不知所然的。先谈HARDCODED_ECC,Hardcoded硬编码的意思就是直接写在代码里,如下分为有卡hardcoded_with_uim,有卡无EFecc文件hardcoded_with_uim_but_no_ecc和无卡hardcoded_with_no_uim三种情况下的硬编码紧急号码数组:

 

以无卡情况为例,harcoded_with_no_uim里包含了911,112,000,08,110,999,118,119号码,正好满足了协议以下要求。

唯一一点需要注意的是所有Hardcoded的紧急号码,Emergency Category为PBM_EMERGENCY_SERVICE_CAT_DEFAULT = 0,不存在Emergency Category IE,MSC会把对应紧急电话转到运营商定义的默认紧急中心。 随着时间的推移,Q公司发现这种纯正的Hardcoded ECC不灵活,不能满足各个国家,如中国近乎变态的紧急号码需求,又引入两个新的NVs,NV#69736和NV#69737用于取代代码级Hardcoded ECC(势必注意它们虽然以NV形式表示,但仍隶属Hardcoded ECC而非NV ECC)。

NV#69736  /nv/item_files/pbm/pbm_hardcoded_ecc_config

NV#69737  /nv/item_files/pbm/pbm_hardcoded_ecc_list

NV#69736为新旧Hardcoded ECC方案开关,如果为1,采用新方案NV#69737里的hardcoded ECC;如果为0,兼容以前平台仍使用代码里的hardcoded ECC,即有卡hardcoded_with_uim,有卡无EFecc文件hardcoded_with_uim_but_no_ecc和无卡hardcoded_with_no_uim的硬编码紧急号码数组。

 

NV#69737里各项定义如下:

0)number_digits:digits号码位数

1)digits:具体配置的紧急号码
2)value:不用配置,取值为0即可

3)category_length:emergency_category的长度
4)emergency_category:紧急号码类型,在中国配置为0,国外紧急号码具体情况具体分析
5)emergency_mode:0:在GWTL上发起紧急呼叫;1:在1x上发起紧急呼叫;2:任何制式均可发起
6)hardcoded_type:0:无论是否插卡call type都是emergency type(Emergency Setup);1:不插卡时call type是emergency type,插卡时call type是normal call(CC Setup),例如中国紧急呼叫;2:插卡时call type是emergency type

 

先把结论抛出来,NV#67221  /nv/item_files/pbm/pbm_ecc_nums属于PBM_FIELD_NV_ECC,NV#73755   /nv/item_files/pbm/pbm_nv_ecc_list_per_sub属于PBM_FIELD_SIM_ECC。原因就是在PBM ECC初始化时,

 

 

pbm_ecc_set_hardcoded_eccs函数读取/nv/item_files/pbm/pbm_hardcoded_ecc_list,并且构建Category为PBM_FIELD_HARDCODED_ECC类型的record, 如下:

 

随后pbm_init_ecc_nv还会读取/nv/item_files/pbm/pbm_ecc_nums,并且构建Category为PBM_FIELD_NV_ECC类型的record

 

当插卡后回调pbm_card_status_cb

 case MMGSDI_CARD_INSERTED_EVT:

        pbm_build_slot_specific_ecc_cache

读取EFecc文件比对由pbm_nv_ecc_list_per_sub构建的pbm_slot_specific_ecc_list_ptr,如果pbm_slot_specific_ecc_list_ptr里有的而卡里没有的紧急号码,和卡里的紧急号码共同构建Category为PBM_FIELD_SIM_ECC类型的record, 如下:

 

 

这样一个相同的紧急号码会有多处来源,可能存在于EFecc,也有可能同时放在NV#69737中,如果Emergency Category相同的话则万事大吉,如果不同,该以谁为主呢?即规范里的这段文字描述

 

Q平台的实现是以Rel11为界, Rel11前优先级PBM_FIELD_SIM_ECC > PBM_NETWORK_SIM_ECC > PBM_FIELD_HARDCODED_ECC > PBM_FIELD_NV_ECC;Rel11后优先级PBM_FIELD_NETWORK_ECC > PBM_FIELD_SIM_ECC > PBM_FIELD_HARDCODED_ECC > PBM_FIELD_NV_ECC,如下:

间接地,其实PBM那三个存放紧急号码的NV优先级就是 pbm_nv_ecc_list_per_sub > pbm_hardcoded_ecc_list > pbm_ecc_nums。

 

至此,Emergency Category在BP侧的来龙去脉已经全部讲解完毕,但是事情远远没有结束。随着以粗粮为代表的国内厂商集体出海,高端旗舰机型必将支持越来越多的全球频段,以小米MIX2为代表,竟然支持43个频段!这就意味着到哪个国家都可以毫无压力地打电话。所以Haykey哥猜测粗粮这款MIX2的紧急号码列表肯定不是放在BP侧的,而是放在之前所说的qcril.db数据库中,毕竟要支持全球各地区国家的紧急号码,其量之大远远超过了NV的承载能力。

 

当紧急号码放在了AP侧,中间件QCRIL可以直接查询出数据库里的emergency category,并且通过QMI Voice Dial Request直接发给Modem,省去了再查询PBM模块Emergency Category的过程,如下日志:

0x138E QMI Link 1 RX PDU MsgType = QMI_VOICE_DIAL_CALL_MSG 
call_type = EMERGENCY 
emer_cat = AMBULANCE_BIT

19:34:11.687 cm.c 02964 =CM= Emerg serv categ given = 1

 

对应Codes:

如果紧急号码列表没有放到AP侧,Modem内部会咨询PBM模块查询之前讲述的PBM_ECC表,得出对应号码的Emergency Category,如下日志打印 

紧急号码112对应Emergency Category为0x07(Police Bit&Ambulance Bit&Fire Brigade Bit = 1),而且通过field type可知这个112的信息来自于SIM/USIM的EFecc。

MSG 07:52:20.439 Phonebook Manager/High [       pbm_ecc_lib.c    121] Checking num as emergency. Len:0x3. Num:0x31 0x31 0x32 0xffffffff 0xffffffff pbm_3gpp_rel_ver 0x91 p_session_type 0x2    
MSG 07:52:20.439 Phonebook Manager/High [           pbm_ecc.c   2748] Found ECC cat 0x7 with field type 0xff40(SIM_ECC ) emergency_mode 0x0 srv_status_flag 0x0    
MSG 07:52:20.439 Phonebook Manager/High [       pbm_ecc_lib.c    234] Picking GW emergency category 0x7 based on field 0xff40    

 

 

针对这种情况,112的Emergency Category为0x07,如果是Emergency over VoLTE发出,Emergency Service URN是什么呢?Q平台映射最低位,最后在SIP Invite里就是Bit1 -- Police Bit的urn:service:sos.police,如下:

MSG 07:52:21.366 IMS/Medium [             qpdpl.c  13949] qpDplGetEmergencyContextCategory sData[7]    
MSG 07:52:21.366 IMS/High [qipcallh_emergency.c    230] qipcallh_process_emergency_registration_callback: Emergency sub category available = 1, Mask = 7   --》 Emergency Category 

 

MSG 07:52:21.366 IMS QIPCALL/High [  qipcallh_emergency    231] qipcallh_process_emergency_registration_callback: Emergency sub category urn:service:sos.police    
MSG 07:52:21.375 IMS QIPCALL/High [          qimfif.cpp   4533] qimfif_send_invite: to_hdr:urn:service:sos.police@ims.t-mobile.pl   

(本文完)

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