LTE對(duì)國際漫游計(jì)費(fèi)業(yè)務(wù)支撐的影響

中國移動(dòng)（深圳）有限公司 | 方楊

近年來，移動(dòng)通信國際漫游業(yè)務(wù)的增長趨勢呈現(xiàn)出微妙變化，具體表現(xiàn)為一直占據(jù)運(yùn)營商漫游收入龍頭地位的傳統(tǒng)語音通信業(yè)務(wù)開始緩慢增長，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)卻呈現(xiàn)大幅增長的態(tài)勢。究其原因，與3G移動(dòng)通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的廣泛使用是分不開的。隨著3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和智能手機(jī)的大面積應(yīng)用推廣，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求迅猛增長。

然而，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場的發(fā)展和業(yè)務(wù)的需求已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了現(xiàn)有移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)的承載能力，迫切要求移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)除了支持現(xiàn)有的窄帶業(yè)務(wù)效果，更要提高寬帶業(yè)務(wù)效率。在此情況下， LTE應(yīng)運(yùn)而生，被視為從3G向4G演進(jìn)的主流技術(shù)。LTE可以為移動(dòng)運(yùn)營商帶來更大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，得到全球多數(shù)大運(yùn)營商的支持，目前國際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP制定的LTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已相對(duì)比較成熟，GSM組織也相應(yīng)制定出臺(tái)了與LTE相關(guān)的國際漫游網(wǎng)絡(luò)和計(jì)費(fèi)規(guī)范。

作為移動(dòng)運(yùn)營商，除了準(zhǔn)備好本土的LTE實(shí)施部署工作，更有必要跟蹤分析LTE在網(wǎng)絡(luò)和計(jì)費(fèi)方面的演進(jìn)對(duì)國際漫游領(lǐng)域未來業(yè)務(wù)支撐的影響，才能在未來更好地與全球其他運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，滿足客戶需求的同時(shí)，使自身具備更強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢。

LTE相對(duì)于2G/3G的演進(jìn)

與現(xiàn)有2G/3G相比，LTE最大的不同在于其終極目標(biāo)是計(jì)劃將包括語音、短信、物聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的所有移動(dòng)業(yè)務(wù)上的各類業(yè)務(wù)都通過分組域來承載。最終分組域?qū)⑼耆〈娐酚?，成為真正全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，LTE在網(wǎng)絡(luò)元件、組網(wǎng)方式和路由策略等方面都有了進(jìn)一步的演進(jìn)。

網(wǎng)絡(luò)元件

LTE的通信網(wǎng)絡(luò)被稱為演進(jìn)型分組系統(tǒng)EPS，這個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)部分——無線側(cè)和核心網(wǎng)，無線側(cè)就是上述提到的LTE，核心網(wǎng)被稱為演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC。核心網(wǎng)EPC的網(wǎng)元包括移動(dòng)性管理實(shí)體MME、服務(wù)網(wǎng)關(guān)SGW、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)PGW、HSS和PCRF。

與2G、3G傳統(tǒng)的分組域網(wǎng)元對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：第一，核心網(wǎng)方面，HSS相當(dāng)于2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的HLR，MME和SGW相當(dāng)于把原來的SGSN功能拆分成控制平面和用戶平面兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，使分組域的架構(gòu)扁平化，減少用戶平面的延遲，PGW類似于GPRS網(wǎng)絡(luò)中的GGSN，同樣是與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的接口，區(qū)別是新增對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的檢測功能；第二，無線側(cè)方面，LTE將3G接入網(wǎng)中RNC節(jié)點(diǎn)和NodeB節(jié)點(diǎn)合并成為eNodeB，把無線控制功能移到eNodeB中。

組網(wǎng)方式

LTE是對(duì)現(xiàn)有2G/3G無線接入網(wǎng)的演進(jìn)，它延續(xù)了3GPP中GSM和UMTS家族的技術(shù)演進(jìn)，可被看作完成了業(yè)務(wù)擴(kuò)展這一趨勢，即從簡單的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)向建立多業(yè)務(wù)空中接口轉(zhuǎn)變。同時(shí)，LTE演進(jìn)也伴隨著核心網(wǎng)的演進(jìn)。眾所周知，電路域在2G、3G時(shí)代提供了成熟高質(zhì)量的語音網(wǎng)絡(luò)，那么在LTE核心網(wǎng)中只有分組域，怎么實(shí)現(xiàn)語音通話功能？這也是LTE核心網(wǎng)組網(wǎng)方式不同于以往的地方。為了實(shí)現(xiàn)基于分組域的語音和多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展的全I(xiàn)P架構(gòu)，對(duì)基于分組業(yè)務(wù)IMS的有效支持也是LTE的重要發(fā)展部分。

IMS是一個(gè)獨(dú)立于接入技術(shù)的基于IP的標(biāo)準(zhǔn)體系，它可以與現(xiàn)存的語音網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)互通，使得通過各種類型的客戶端都可以建立起對(duì)等的IP通信，并獲得所需的服務(wù)質(zhì)量。在IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，最突出的特點(diǎn)是引入了P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF三個(gè)會(huì)話控制功能實(shí)體來完成會(huì)話，使用HSS來存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。在IMS網(wǎng)絡(luò)中，無論用戶處于歸屬網(wǎng)絡(luò)還是拜訪網(wǎng)絡(luò)中，所有的會(huì)話控制都經(jīng)過P-CSCF路由回歸屬網(wǎng)絡(luò)的S-CSCF，在歸屬網(wǎng)絡(luò)中完成所有的業(yè)務(wù)觸發(fā)和控制。這種方式便于業(yè)務(wù)的部署，同時(shí)無論用戶在哪里，都能獲得統(tǒng)一的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。圖為IMS的工作模式。

與2G、3G傳統(tǒng)的分組域?qū)Ρ瓤梢园l(fā)現(xiàn)，LTE的分組域不僅要完成原有分組交換業(yè)務(wù)的功能，同時(shí)在完成等同于原有電路交換功能的語音通話方面，分組域還要承載語音通話的話務(wù)數(shù)據(jù)。對(duì)于LTE語音通話，通過在原有分組域基礎(chǔ)上疊加IMS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了控制和承載相分離：IMS屬于控制層，它的網(wǎng)元主要用來完成信令的接續(xù)；分組域的網(wǎng)元屬于承載層，主要用來傳輸用戶的話務(wù)數(shù)據(jù)。

路由策略

目前國際GSM組織對(duì)于LTE漫游路由方式已經(jīng)進(jìn)行了明確的規(guī)定。LTE漫游話務(wù)路由主要有兩種策略：歸屬地方式和本地方式。

歸屬地方式，就是用戶在拜訪地建立鑒權(quán)以后，漫游地用戶通過歸屬地PGW接入網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于現(xiàn)有分組域的GPRS業(yè)務(wù)，更多運(yùn)營商選擇由歸屬網(wǎng)絡(luò)GGSN接入到外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的方式來部署。這樣做是為了避免因?yàn)榘菰L網(wǎng)絡(luò)和歸屬網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)能力、協(xié)議版本不一致帶來的兼容性問題，也有利于歸屬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對(duì)漫游用戶的準(zhǔn)確計(jì)費(fèi)。

本地方式，就是用戶在拜訪地建立鑒權(quán)以后，漫游地PCRF同步歸屬地的計(jì)費(fèi)策略，漫游地用戶通過拜訪地當(dāng)?shù)豍GW接入網(wǎng)絡(luò)。這種路由方式應(yīng)用于LTE上的語音通話。從漫游地接入是最優(yōu)路由，有利于減少數(shù)據(jù)傳輸路徑、降低通話時(shí)延、提高數(shù)據(jù)速率。

與現(xiàn)有2G/3G相比，LTE國際漫游的話務(wù)路由策略沒有太大的變化，不同的是LTE的語音通話業(yè)務(wù)內(nèi)涵更豐富一些，除了指傳統(tǒng)的語音和短信，還包含基于IMS的多種寬帶語音業(yè)務(wù)。

影響國際漫游計(jì)費(fèi)業(yè)務(wù)支撐

目前，在國際漫游關(guān)系建立以后，運(yùn)營商之間需要按照國際GSM組織制定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行日常漫游話單數(shù)據(jù)的傳輸、處理、結(jié)算、高額欺詐的防治等。在現(xiàn)有2G/3G模式中，國際漫游結(jié)算和計(jì)費(fèi)的一般流程是拜訪運(yùn)營商從計(jì)費(fèi)網(wǎng)元采集原始話單，結(jié)合與漫游伙伴運(yùn)營商之間簽訂的IOT結(jié)算信息，轉(zhuǎn)換為符合國際標(biāo)準(zhǔn)的TAP格式的計(jì)費(fèi)話單，由拜訪運(yùn)營商發(fā)送至歸屬運(yùn)營商，歸屬運(yùn)營商依據(jù)此與拜訪運(yùn)營商完成結(jié)算，同時(shí)，歸屬運(yùn)營商根據(jù)自身需要對(duì)話單進(jìn)行二次批價(jià)后向用戶收取通信費(fèi)用。

由于國際漫游計(jì)費(fèi)很大程度上取決于網(wǎng)絡(luò)元素和路由方式，LTE上述方面的演進(jìn)預(yù)示著其實(shí)施將對(duì)國際漫游計(jì)費(fèi)業(yè)務(wù)支撐產(chǎn)生一定的影響。

漫游通話話單采集

傳統(tǒng)2G/3G模式下語音通話和短信是在電路域完成的，而LTE語音通話和短信是在演進(jìn)型分組域和IMS完成的。不同的承載方式和網(wǎng)元功能的變化導(dǎo)致了從網(wǎng)元提取的原始話單與計(jì)費(fèi)話單之間的映射關(guān)系和方式發(fā)生了變化。

現(xiàn)有電路域的語音通話，僅需要從MSC交換機(jī)采集原始話單即可獲取計(jì)費(fèi)話單所需要的所有信息，滿足計(jì)費(fèi)的要求。VoLTE通話中，信令由IMS的網(wǎng)元負(fù)責(zé)傳輸，實(shí)際的話務(wù)數(shù)據(jù)由演進(jìn)分組網(wǎng)的網(wǎng)元負(fù)責(zé)傳輸，因此VoLTE的計(jì)費(fèi)將需要從兩個(gè)平面提供的記錄去提取話單信息：從承載層的網(wǎng)元SGW和PGW提取話務(wù)的相關(guān)記錄信息，從控制層的網(wǎng)元P-CSCF和S-CSCF提取信令的相關(guān)記錄信息。由于控制和承載的分離，LTE網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中不存在任何一個(gè)單一的網(wǎng)元可以同時(shí)包含所有IMS業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)元素，這也就意味對(duì)于VoLTE原始話單的采集無法像現(xiàn)有電路域的語音通話一樣從單一網(wǎng)元中提取，而是需要分別從SGSN、SGW、PGW、P-CSCF等多個(gè)網(wǎng)元原始話單中收集分話單數(shù)據(jù)，通過共同的話單編號(hào)組合成計(jì)費(fèi)話單。

漫游計(jì)費(fèi)話單格式

由于IMS中傳輸?shù)腎P字段信息和電路域中的字段信息存在差異，為了順利完成在運(yùn)營商之間結(jié)算以及向終端用戶收取LTE漫游費(fèi)用，國際GSM組織新定義了話單格式來傳輸VoLTE通話。

對(duì)于運(yùn)營商，需要升級(jí)其計(jì)價(jià)系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)文件生成系統(tǒng)。同時(shí)，在VoLTE通話原始話單和TAP話單映射時(shí)需要對(duì)話單字段以下變化點(diǎn)加以考慮。

● 現(xiàn)有電路域或分組域中使用的用戶惟一標(biāo)示IMSI和MSISDN字段在P-CSCF話單中仍然需要使用同樣的格式，這在VoLTE通話發(fā)生于分組域與電路域跨域交互的情況下尤其重要，只有采用同一格式，才能確保話單檢重的正確性。

● 當(dāng)VoLTE通話只在分組域和IMS系統(tǒng)內(nèi)完成時(shí)，需要使用會(huì)話編號(hào)來惟一標(biāo)示屬于同一VoLTE通話的分話單。

● 話單檢重標(biāo)準(zhǔn)中以下字段有所變化：通話開始時(shí)間、會(huì)話編號(hào)和PGW地址信息。

● 在VoLTE通話建立和完成過程中，記錄實(shí)體節(jié)點(diǎn)SGSN、SGW、PGW和P-CSCF等網(wǎng)元都會(huì)涉及其中，TAP話單中需要體現(xiàn)所有的這些結(jié)點(diǎn)信息。

● 依據(jù)國際GSM組織制定的計(jì)費(fèi)原則，分組域里潛在的承載開銷不應(yīng)在LTE話單中加以收費(fèi)，因此可能需要拜訪運(yùn)營商為IMS設(shè)置專門的APN節(jié)點(diǎn)，或者實(shí)施更高要求的基于流計(jì)費(fèi)的技術(shù)。

● 新增字段，作為主、被叫方在IMS中的用戶標(biāo)示，格式如user@domain。

● 新增LTE業(yè)務(wù)標(biāo)示字段，從拜訪網(wǎng)絡(luò)部署了流計(jì)費(fèi)機(jī)制的PGW話單中獲得。除了LTE語音和短信，LTE后續(xù)實(shí)施的IMS業(yè)務(wù)類型也將通過此字段來顯示，這些業(yè)務(wù)如表所示。

流量分級(jí)計(jì)費(fèi)

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用越來越多的網(wǎng)絡(luò)帶寬，全球運(yùn)營商普遍為此支付了高額的建網(wǎng)與擴(kuò)容成本，投資回報(bào)率卻大幅降低，出現(xiàn)數(shù)據(jù)增量不增收的問題。這將要求運(yùn)營商由過去簡單粗放型的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營管理方式轉(zhuǎn)型為精細(xì)化的智能管道管理方式，轉(zhuǎn)變單一化的流量計(jì)費(fèi)模式，實(shí)施流量細(xì)分的經(jīng)營策略，實(shí)現(xiàn)基于用戶需求和行為的智能資源配置。

LTE的實(shí)施為運(yùn)營商的上述轉(zhuǎn)型提供了可能，由于LTE的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元PGW支持基于流計(jì)費(fèi)，可以區(qū)分IMS上使用的各種類型的業(yè)務(wù)，同時(shí)，通過PCRF能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)管控、用戶級(jí)的策略控制。因此，運(yùn)營商未來完全可以通過分析流量的經(jīng)營情況，對(duì)用戶群進(jìn)行細(xì)分并推出不同的市場經(jīng)營策略，面向不同的用戶群體和業(yè)務(wù)需求提供差異化的業(yè)務(wù)和服務(wù)。同時(shí)，給不同業(yè)務(wù)分配不同的優(yōu)先級(jí)，可在網(wǎng)絡(luò)忙時(shí)留出更多的資源給高付費(fèi)用戶和業(yè)務(wù)，并結(jié)合激勵(lì)型市場定價(jià)，以在相同的資源下獲得更高的收益。

欺詐防治

目前國際漫游高額欺詐防治主要方式是HUR高額報(bào)告和NRTRDE（近實(shí)時(shí)漫游數(shù)據(jù)交換）。HUR高額報(bào)告是按日按使用門限監(jiān)控用戶的通話情況，即用戶24小時(shí)內(nèi)通話達(dá)到一定門限值，則由拜訪運(yùn)營商發(fā)送高額報(bào)告至歸屬運(yùn)營商的方式。NRTRDE要求拜訪運(yùn)營商在通話開始時(shí)間結(jié)束后4小時(shí)內(nèi)將出訪漫游話單以NRTRDE文件格式發(fā)送給歸屬運(yùn)營商，由歸屬運(yùn)營商的FMS（高額管理系統(tǒng)）在此話單基礎(chǔ)上結(jié)合一定的檢測規(guī)則進(jìn)行高額用戶監(jiān)控檢測并對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)費(fèi)處理。相比HUR高額報(bào)告，NRTRDE優(yōu)勢是及時(shí)性明顯提升。

然而，由于LTE數(shù)據(jù)速率比現(xiàn)有GPRS業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率高數(shù)十倍，在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生高額欺詐的可能性相應(yīng)提高，給歸屬運(yùn)營商帶來利潤損失的風(fēng)險(xiǎn)也因此而提高，這對(duì)實(shí)時(shí)事件的告警要求更加苛刻，對(duì)于歸屬運(yùn)營商未來進(jìn)行高額欺詐監(jiān)測提出了更高的要求。如果對(duì)于LTE通話欺詐防治要求采用NRTRDE方式的話，存在以下兩個(gè)問題需要解決：第一，目前NRTRDE標(biāo)準(zhǔn)中，GPRS話單的傳輸是非強(qiáng)制性要求的，也就是說，如果拜訪運(yùn)營商不傳輸GPRS話單，則歸屬運(yùn)營商無法進(jìn)行這部分用戶的高額欺詐監(jiān)測，因此國際標(biāo)準(zhǔn)在GPRS話單的強(qiáng)制性方面需要作出相應(yīng)調(diào)整；第二，對(duì)于歸屬運(yùn)營商，為了能及時(shí)檢測出高額用戶，可能希望在比4小時(shí)更短的時(shí)間內(nèi)接收到NRTRDE話單，而對(duì)于拜訪運(yùn)營商來說，由于LTE需要在演進(jìn)分組域和IMS系統(tǒng)中進(jìn)行多點(diǎn)采集話單，與現(xiàn)有2G/3G相比，保持現(xiàn)有4小時(shí)的時(shí)限將對(duì)拜訪運(yùn)營商提出更高要求。在這種情況下，NRTRDE方式逐漸顯示出局限性。

值得一提的是，在現(xiàn)有2G/3G下，歸屬運(yùn)營商已開始傾向于通過一種新的方式，即利用本地GGSN信令數(shù)據(jù)源來進(jìn)行GPRS業(yè)務(wù)的欺詐防控管理，這種方式無需拜訪運(yùn)營商的配合即可完成欺詐防治，時(shí)效性遠(yuǎn)高于NRTRDE的GPRS話單傳輸，預(yù)計(jì)在LTE時(shí)代將得到大面積推廣?；贚TE網(wǎng)元的變化，歸屬運(yùn)營商將通過采集本地PGW的信令數(shù)據(jù)來滿足未來LTE欺詐防控的時(shí)限要求。

表 新增LTE業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)原則和TAP話單類別