中興通訊IMS固移融合方案助力運營商實現(xiàn)VoLTE

中興通訊│呂嚴

中興通訊IMS固移融合方案助力運營商實現(xiàn)VoLTE

中興通訊│呂嚴

VoLTE IMS是為4G用戶提供語音和多媒體業(yè)務的最佳網(wǎng)絡，這些業(yè)務仍是4G時代運營商最穩(wěn)定的收入來源。

4G網(wǎng)絡的大規(guī)模建設以及終端的迅猛發(fā)展，加上OTT分流語音業(yè)務的威脅，促使VoLTE成為運營商4G時代語音業(yè)務的必然選擇。當前國內(nèi)運營商VoLTE網(wǎng)絡開始陸續(xù)部署，整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展已經(jīng)成熟。對于既有固網(wǎng)又有移動網(wǎng)絡的全業(yè)務運營商來說，如何快速部署一張安全、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的核心網(wǎng)，以滿足市場長期競爭和電信業(yè)務發(fā)展的需要，是當前網(wǎng)絡建設面臨的重要挑戰(zhàn)。

全業(yè)務運營商固移融合需求

IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）是IP多媒體業(yè)務進行控制的網(wǎng)絡核心層邏輯功能實體的總稱，它能夠滿足終端客戶更新穎、更多樣化多媒體業(yè)務的需求。IMS的架構具有接入無關性、標準化的語音和業(yè)務控制能力等特點。終端用戶可以通過不同的方式（例如LTE和FTTx等）接入IMS核心網(wǎng)，享受相同應用服務器提供的業(yè)務，帶來無差別的業(yè)務體驗。IMS被認為是下一代網(wǎng)絡的核心技術，也是解決移動與固網(wǎng)融合難題，以及引入語音、數(shù)據(jù)、視頻三重融合等差異化業(yè)務的重要方式。基于IMS方式在LTE網(wǎng)絡上實現(xiàn)高質(zhì)量語音業(yè)務，是VoLTE的最終目標。

隨著4G網(wǎng)絡的全面建設發(fā)展，移動運營商現(xiàn)網(wǎng)的全部2G/3G用戶都將逐漸發(fā)展為4G用戶，VoLTEIMS是為4G用戶提供語音和多媒體業(yè)務的最佳網(wǎng)絡，這些業(yè)務仍是4G時代運營商最穩(wěn)定的收入來源，VoLTEIMS網(wǎng)絡必將成為未來4G的基礎語音網(wǎng)絡。對于基礎網(wǎng)絡建設，運營商需在網(wǎng)絡規(guī)劃初期考慮用戶長期發(fā)展需求，盡量減少網(wǎng)絡后期分拆合并等大調(diào)整，保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定和可靠。同時，網(wǎng)絡部署應著眼于全網(wǎng)，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一演進是網(wǎng)絡長期發(fā)展與演進的基礎。運營商應在現(xiàn)網(wǎng)的固網(wǎng)IMS上改造支持VoLTE業(yè)務，通過快速部署VoLTE業(yè)務網(wǎng)元，形成一張融合的IMS核心網(wǎng)，提升市場競爭力。

圖1 固網(wǎng)用戶接入到核心網(wǎng)

固移融合IMS解決方案

全業(yè)務運營商先期部署的IMS用于接入固網(wǎng)用戶，建設方案是按地域部署多個IMS網(wǎng)絡，每個IMS網(wǎng)絡之間直接互通，網(wǎng)絡成扁平化的結構。每個IMS網(wǎng)絡的核心網(wǎng)設備包括SBC、P-CSCF、I/S-CSCF、MMTEL AS、SIP AS、IMS HSS和ENUM/DNS等網(wǎng)元，網(wǎng)元容災部署為1＋1互備方式。SBC、P-CSCF是接入側網(wǎng)元，是用戶接入IMS網(wǎng)絡的入口；I-CSCF是IMS網(wǎng)絡互通的入口，作用是隱藏IMS網(wǎng)絡，并且在用戶注冊時為其選擇服務的S-CSCF，另外在呼叫流程中查詢HSS找到被叫服務的S-CSCF；S-CSCF的作用是控制用戶鑒權、業(yè)務觸發(fā)和呼叫路由；MMTEL AS實現(xiàn)用戶的補充業(yè)務；SIP AS實現(xiàn)其他多媒體業(yè)務。IMS網(wǎng)絡接入的固網(wǎng)用戶包括SIP PHONE、PC Client、IAD和PON等終端類型。

IMS網(wǎng)絡接入固網(wǎng)用戶時網(wǎng)絡架構如圖1所示。

VoLTE是以LTE/EPC為接入、IMS為控制的語音解決方案。VoLTE用戶和固網(wǎng)用戶在功能上有些區(qū)別，例如eSRVCC，被叫域選側及VoLTE用戶業(yè)務體驗要與2G/3G用戶保持一致等，因此需要引入新的網(wǎng)元VoLTE AS，VoLTE SBC和三融合HSS等實現(xiàn)VoLTE用戶的這些特有業(yè)務。VoLTE AS包括MMTEL AS和SCC AS邏輯網(wǎng)元，實現(xiàn)VoLTE用戶的補充業(yè)務、eSRVCC和被叫域選擇功能。VoLTE SBC包含SBC、P-CSCF、ATCF和ATGW四個邏輯網(wǎng)元的設備，實現(xiàn)VoLTE用戶的接入和eSRVCC功能。

VoLTE IMS網(wǎng)絡網(wǎng)元的部署方式與原固網(wǎng)IMS網(wǎng)絡的不同，其中I/S-CSCF網(wǎng)元融合后要求采用POOL部署方式。新增網(wǎng)元VoLTE AS、VoLTE SBC按POOL方式部署；三融合HSS是EPC HSS升級支持IMS HSS功能，仍按照現(xiàn)網(wǎng)的分布式部署方式。現(xiàn)網(wǎng)IMS的其他設備MMTEL AS、SIP AS、HSS、ENUM/DNS和MGCF/ MGW保持現(xiàn)有的模式。

固移融合后的IMS網(wǎng)絡架構如圖2所示。

固移用戶融合后的IMS網(wǎng)絡同時為移動和固網(wǎng)用戶提供業(yè)務，移動用戶在LTE網(wǎng)絡覆蓋下，首先附著到EPC網(wǎng)絡，從EPC網(wǎng)絡得到IMS網(wǎng)絡入口VoLTE SBC(PCSCF)的地址，然后發(fā)起到IMS網(wǎng)絡的注冊流程，完成注冊后就可以使用IMS網(wǎng)絡提供的業(yè)務。固網(wǎng)用戶在終端上配置SBC的域名，終端上網(wǎng)時從公網(wǎng)DNS獲得SBC的IP地址，接著發(fā)起到IMS網(wǎng)絡的注冊流程，完成注冊后可以由IMS提供業(yè)務。

CS域的移動用戶逐步演進成VoLTE用戶，在這個演進過程中， IMS網(wǎng)絡的固網(wǎng)、VoLTE用戶和CS域移動用戶之間的呼叫路由有以下幾種場景。

● IMS固網(wǎng)用戶和VoLTE用戶之間的呼叫：主、被叫業(yè)務和路由都直接在IMS網(wǎng)絡內(nèi)部完成。

●IMS的固網(wǎng)用戶、VoLTE用戶呼叫CS域移動用戶：IMS的固網(wǎng)用戶、VoLTE用戶在IMS網(wǎng)絡完成業(yè)務處理，由互通網(wǎng)元MGCF/ MGW出域到CS網(wǎng)絡接續(xù)被叫用戶。

●CS域移動用戶呼叫IMS的固網(wǎng)用戶、VoLTE用戶：CS網(wǎng)絡將呼叫路由至互通網(wǎng)元MGCF/MGW，IMS網(wǎng)絡完成被叫用戶的業(yè)務觸發(fā)，再接續(xù)被叫用戶。

CS域用戶最終都將升級為VoLTE用戶，整個通信網(wǎng)絡演進為全IP、扁平化、單一的IMS，固定和移動用戶都是IMS網(wǎng)絡的用戶，所有的呼叫和業(yè)務實現(xiàn)都在IMS網(wǎng)絡內(nèi)部完成，實現(xiàn)固移用戶融合、統(tǒng)一的控制。

IMS固移融合方案亮點

IMS固移融合方案是網(wǎng)絡演進的趨勢和方向，有多個優(yōu)勢。

●IMS網(wǎng)絡與接入方式無關，網(wǎng)絡架構扁平化。IMS網(wǎng)絡支持各種終端通過IP方式接入，整個網(wǎng)絡不用分為多層，成扁平化結構。

●開放、標準的架構，易于快速部署各種多媒體業(yè)務。IMS網(wǎng)絡的網(wǎng)元間定義了標準的接口，控制層和業(yè)務層分離，在業(yè)務層增加新業(yè)務，只需和控制層對接，不會影響控制層的正常運行，引入新業(yè)務非常便捷。

●固網(wǎng)與移動融合為新業(yè)務提供了更多的應用場景。IMS為固移用戶同時服務，提供統(tǒng)一的控制和業(yè)務，增加了新業(yè)務使用的場景。

●資源控制機制避免了豎井式的架構。固移融合IMS打破了固網(wǎng)、移動網(wǎng)各自豎井式的營賬、業(yè)務層、控制層和接入層結構，實現(xiàn)資源共享。

●高集成度和高可靠性。IMS設備使用統(tǒng)一的硬件平臺，有效降低運維成本，支持虛擬化演進。網(wǎng)元支持過負荷控制，全方位的容災方案，具有防信令風暴功能。

●中興通訊IMS固移融合方案具有豐富IOT經(jīng)驗和智能運維能力，可與多廠家的多接口進行對接，在多個運營商網(wǎng)絡中進行過驗證。使用腳本快速部署，網(wǎng)元一鍵升級，具備智能語音分析功能。

圖2 固移融合后的IMS網(wǎng)絡架構

IMS固移融合方案的客戶利益

●快速建網(wǎng)并節(jié)省投資

現(xiàn)網(wǎng)IMS已經(jīng)完成了互聯(lián)互通工作，在現(xiàn)網(wǎng)IMS部署VoLTE，主要網(wǎng)元可再利用，大大減少VoLTE網(wǎng)絡商用周期。固移融合可以實現(xiàn)固網(wǎng)和VoLTE用戶資源共享，建設固網(wǎng)IMS網(wǎng)絡時用戶容量的空余部分可用于VoLTE用戶的接入。同時原有機房、電源、空調(diào)、傳輸?shù)扰涮踪Y源可共用，有效降低CAPEX，實現(xiàn)資產(chǎn)利用率的最大化。

●簡化復雜度并降低運維成本

固移融合通過網(wǎng)絡融合有效簡化網(wǎng)絡結構，網(wǎng)絡融合也是其他層面融合的基礎。通過業(yè)務融合能夠為用戶提供相同的業(yè)務體驗，實現(xiàn)業(yè)務的統(tǒng)一部署，縮短開通周期。固網(wǎng)和VoLTE共用一張IMS網(wǎng)絡，可簡化網(wǎng)絡拓撲，降低網(wǎng)絡復雜度；并且整個運維的架構和流程完全繼承運營商現(xiàn)網(wǎng)的模式，現(xiàn)有維護人員繼續(xù)維護熟悉的網(wǎng)絡和設備，運維難度小，可減少維護人力的投入。

小結

固定、移動融合是未來網(wǎng)絡演進的必然方向，IMS固移融合解決方案能為固定和移動用戶提供統(tǒng)一的語音、數(shù)據(jù)、視頻服務業(yè)務等，提升用戶的體驗；固移融合增加了“固移用戶捆綁”的新運營模式，提高每用戶的業(yè)務收入；固移融合優(yōu)化網(wǎng)絡共享資源，降低了網(wǎng)絡運營成本。

VoLTE是促使固移融合的一次契機，運營商應抓住機遇，發(fā)揮全業(yè)務運營優(yōu)勢，增強用戶體驗，提高網(wǎng)絡競爭力。

編輯｜魯義軒 luyixuan@bjxintong.com.cn