VoLTE自動開通對關(guān)口局的影響分析

馬洪源，張樂，卜忠貴，楊旭

VoLTE自動開通對關(guān)口局的影響分析

馬洪源1，張樂2，卜忠貴1，楊旭1

（1.中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，北京 100080；2.中國移動通信集團(tuán)河南有限公司，河南 鄭州 450008）

通過對VoLTE自動開通部署后業(yè)務(wù)流程的梳理，介紹了VoLTE自動開通功能對軟交換關(guān)口局的影響?；趯讉€參數(shù)的量化對比分析，驗證了這些參數(shù)在不同場景下對關(guān)口局的影響程度，并提出有針對性的解決建議，為VoLTE自動開通部署提供參考。

VoLTE 自動開通 關(guān)口局 錨定

1 VoLTE自動開通功能

VoLTE（Voice over LTE，LTE承載語音）自動開通是指通過復(fù)用IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體系統(tǒng)）初始注冊流程，實現(xiàn)對目標(biāo)用戶的無感知開通。VoLTE自動開通功能開啟過程中，用戶可正常通話；VoLTE自動開通功能開啟后，用戶無需重啟終端，即可使用VoLTE業(yè)務(wù)。為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的VoLTE自動開通，均需要對4G用戶進(jìn)行IMS APN（Access Point Name，接入點名稱）、STN-SR（Session Transfer Number-Single Radio，單射頻會話遷移碼）數(shù)據(jù)的補充簽約。

VoLTE自動開通功能具體流程如下：

（1）潛在VoLTE用戶第一次使用VoLTE手機(jī)且未簽約VoLTE業(yè)務(wù)時，由網(wǎng)絡(luò)側(cè)判斷并主動通知支撐系統(tǒng)。

（2）支撐系統(tǒng)判斷該用戶沒有開通限制條件，則進(jìn)行VoLTE自動開通，完成相應(yīng)的核心網(wǎng)業(yè)務(wù)開通流程；若支撐系統(tǒng)判斷該用戶存在開通限制條件，且為自動開通觸發(fā)的用戶時，不為此類用戶執(zhí)行自動開通。

（3）如果BOSS（Business Operations Support System，業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)）已經(jīng)為此用戶預(yù)置了IMS APN和STN-SR數(shù)據(jù)，則BOSS此時應(yīng)刪除為該用戶預(yù)置的IMS APN和STN-SR數(shù)據(jù)。此類用戶，僅可通過指定渠道，如營業(yè)廳、10086坐席、網(wǎng)上營業(yè)廳、短信營業(yè)廳方式辦理VoLTE業(yè)務(wù)開通，不可自動開通。

2 VoLTE自動開通功能對關(guān)口局的影響分析

2.1 自動開通部署后業(yè)務(wù)流程

VoLTE自動開通功能部署后，VoLTE業(yè)務(wù)將同時受到終端因素和網(wǎng)絡(luò)因素的影響。

如圖1所示，VoLTE終端用戶在業(yè)務(wù)自動開通后首先成為簽約用戶，若終端數(shù)據(jù)語音開關(guān)打開且終端在4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，則用戶注冊成功，使用VoLTE業(yè)務(wù)；否則用戶語音業(yè)務(wù)仍將承載在2G/3G網(wǎng)絡(luò)。

圖1 VoLTE用戶業(yè)務(wù)流程示意圖

根據(jù)中國移動VoLTE業(yè)務(wù)“主叫不錨定，被叫錨定”策略，VoLTE終端用戶簽約VoLTE業(yè)務(wù)后，被叫用戶首先錨定到歸屬域IMS。當(dāng)被叫VoLTE終端用戶使用VoLTE業(yè)務(wù)時，被叫域選至IMS域；當(dāng)VoLTE簽約用戶關(guān)閉數(shù)據(jù)語音開關(guān)或駐留在2G/3G網(wǎng)絡(luò)時，被叫業(yè)務(wù)域選至CS域；當(dāng)主叫用戶駐留在2G/3G網(wǎng)絡(luò)且被叫域選CS域時，將對關(guān)口局產(chǎn)生雙倍資源消耗。

2.2 對軟交換關(guān)口局的影響

VoLTE自動開通后關(guān)口局業(yè)務(wù)流程示意圖如圖2所示。

VoLTE自動開通后，軟交換關(guān)口局負(fù)荷的增加主要是由VoLTE用戶增加引起的A1路由話務(wù)增長引起的，該部分話務(wù)主要消耗關(guān)口局域間資源處理能力。A1路由話務(wù)由兩部分構(gòu)成：

圖2 VoLTE自動開通后關(guān)口局業(yè)務(wù)流程示意圖

A1路由話務(wù)量=正常域間話務(wù)量+錨定產(chǎn)生的雙倍開銷話務(wù)量

正常域間話務(wù)量=使用VoLTE業(yè)務(wù)語音話務(wù)量×0.7（網(wǎng)內(nèi)話務(wù)比例）×網(wǎng)內(nèi)域間話務(wù)比例（不含錨定產(chǎn)生雙倍話務(wù)量開銷場景）。錨定產(chǎn)生的雙倍開銷話務(wù)量=VoLTE業(yè)務(wù)語音話務(wù)量×簽約注冊使用VoLTE業(yè)務(wù)發(fā)生雙倍錨定話務(wù)比例×2×0.7+簽約但未注冊使用VoLTE業(yè)務(wù)的錨定話務(wù)量×（4G覆蓋率+（1-4G覆蓋率）×2）×0.7。

參考表1的VoLTE業(yè)務(wù)呼叫場景模型，在20個呼叫場景中，14個場景下會發(fā)生域間話務(wù)，其中3個場景下錨定話務(wù)量對關(guān)口局域間處理資源產(chǎn)生雙倍消耗。

軟交換關(guān)口局新增話務(wù)量主要與域間話務(wù)比例、錨定產(chǎn)生的雙倍資源開銷、VoLTE用戶簽約注冊比例、4G無線覆蓋率等指標(biāo)相關(guān)，其中前兩個指標(biāo)可以通過表1場景模型計算得出，第三個指標(biāo)為市場發(fā)展參數(shù)，第四個指標(biāo)為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化參數(shù)。

以某中部省份為例，在全省計費用戶規(guī)?；酒椒€(wěn)的情況下，場景參數(shù)參考表1模型。隨著VoLTE用戶占全省計費用戶比例的增長，IMS域和CS域域間話務(wù)比例及注冊使用VoLTE業(yè)務(wù)產(chǎn)生雙倍資源開銷的比例不斷降低，如圖3所示。

如表2所示，該省2016年8月VoLTE用戶簽約注冊比例為4%，城區(qū)4G覆蓋率為98.69%，全省綜合覆蓋率為88%?；谑袌霾款A(yù)測數(shù)據(jù)（1 800萬VoLTE終端開通業(yè)務(wù)，其中200萬終端用戶使用VoLTE業(yè)務(wù)）測算：

表1 VoLTE業(yè)務(wù)呼叫場景模型

圖3 域間話務(wù)比例&注冊使用VoLTE發(fā)生雙倍資源開銷比例變化示意圖

（1）正常域間話務(wù)量

VoLTE用戶在4G網(wǎng)絡(luò)下對CS域呼叫產(chǎn)生的話務(wù)量，對關(guān)口局負(fù)荷新增約8%。

（2）錨定產(chǎn)生的雙倍開銷話務(wù)量

◆注冊使用VoLTE業(yè)務(wù)的用戶產(chǎn)生雙倍話務(wù)開銷對關(guān)口局負(fù)荷新增不足1%。

◆簽約但未注冊使用VoLTE業(yè)務(wù)的用戶產(chǎn)生雙倍話務(wù)開銷對關(guān)口局負(fù)荷新增超過80%。

基于上述市場指標(biāo)測算，在VoLTE開通簽約用戶目標(biāo)恒定的情況下，隨著VoLTE用戶簽約注冊比例的提升，VoLTE業(yè)務(wù)對關(guān)口局新增負(fù)荷逐漸降低，如圖4所示：

圖4 VoLTE用戶簽約注冊比例對關(guān)口局負(fù)荷影響

在VoLTE用戶簽約注冊比例相同的條件下，同等規(guī)模的VoLTE注冊用戶使用VoLTE業(yè)務(wù)，4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋越完善，對關(guān)口局新增負(fù)荷越小，如圖5所示。

2.3 小結(jié)與解決建議

綜上所述，VoLTE自動開通功能部署后，將加速VoLTE業(yè)務(wù)發(fā)展。存量轉(zhuǎn)化加增量發(fā)展短期產(chǎn)生大量VoLTE簽約用戶，軟交換關(guān)口局將成為VoLTE業(yè)務(wù)發(fā)展的一個重要瓶頸。

在制約VoLTE發(fā)展的幾個主要因素中，錨定導(dǎo)致的額外資源開銷是造成關(guān)口局負(fù)荷劇增的主要因素，而VoLTE用戶簽約注冊比例和網(wǎng)絡(luò)覆蓋因素都會造成錨定額外開銷。VoLTE簽約用戶中未注冊使用VoLTE業(yè)務(wù)的用戶規(guī)模越大，對關(guān)口局造成的額外開銷越高。4G無線網(wǎng)絡(luò)綜合覆蓋質(zhì)量越好，對關(guān)口局造成的額外開銷越小。

針對上述問題，基于高效投資和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定考慮，從業(yè)務(wù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同角度提出幾點解決建議：

（1）對存量4G用戶，在關(guān)口局資源有限的前提下，結(jié)合信令分析系統(tǒng)，實現(xiàn)精準(zhǔn)開通，避免終端不成熟問題造成VoLTE業(yè)務(wù)感知下降。

（2）對新增4G用戶，建議業(yè)務(wù)部門分場景進(jìn)行VoLTE終端投放，分批分量對VoLTE終端用戶實現(xiàn)業(yè)務(wù)自動開通。網(wǎng)絡(luò)部門應(yīng)密切觀察關(guān)口局負(fù)荷變化，保持聯(lián)動，建立預(yù)警溝通機(jī)制，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)能力調(diào)整開通策略和開通進(jìn)度。

（3）以VoLTE業(yè)務(wù)為核心，深入開展VoLTE端到端優(yōu)化和通話質(zhì)量專項優(yōu)化，不斷提高4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量，進(jìn)一步提升VoLTE業(yè)務(wù)感知，引導(dǎo)VoLTE終端用戶開啟語音數(shù)據(jù)開關(guān)，提升VoLTE用戶簽約注冊比例。

（4）對于軟交換關(guān)口局，建議采用近期過渡方案和遠(yuǎn)期目標(biāo)方案相結(jié)合的方式解決網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。近期優(yōu)先采用調(diào)整路由的方式緩解域間話務(wù)對軟交換關(guān)口局沖擊。目標(biāo)方案為積極推進(jìn)關(guān)口局融合改造，通過新建或升級改造融合設(shè)備，隨著VoLTE的部署，以融合建設(shè)方式徹底解決關(guān)口局資源瓶頸的問題。

表2 基于市場數(shù)據(jù)測算結(jié)果

圖5 網(wǎng)絡(luò)覆蓋因素對關(guān)口局負(fù)荷影響

3 結(jié)束語

本文研究了在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)布署VoLTE自動開通功能對軟交換關(guān)口局的影響，通過對不同參數(shù)量化對比分析，指出在上述參數(shù)系統(tǒng)條件下，4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和VoLTE用戶簽約注冊比例是造成軟交換關(guān)口局額外開銷的重要因素。針對VoLTE自動開通對軟交換關(guān)口局的影響提出了有針對性的解決建議，為運營商VoLTE業(yè)務(wù)發(fā)展提供了參考。

[1] 中國移動通信集團(tuán)公司. 中國移動VoLTE業(yè)務(wù)開通技術(shù)要求V2.4.0[Z]. 2016.

[2] 中國移動通信集團(tuán)公司. 中國移動VoLTE自動開通測試規(guī)范V1.3.0[Z]. 2016.

[3] 中國移動通信集團(tuán)公司. 中國移動VoLTE網(wǎng)絡(luò)路由組織原則V1.0.0[Z]. 2015.

[4] 3GPP TS 23.228 V11.3.0. Technical Specification Group Services and System Aspects; IP Multimedia Subsystem (IMS)[S]. 2011.

[5] 馬洪源,劉博士,孫遜,等. 面向VoLTE的關(guān)口局組網(wǎng)方案分析[J]. 移動通信, 2016,40(2)： 42-47.

[6] 中國移動通信集團(tuán)公司. 中國移動HSS HLR融合設(shè)備開通接口規(guī)范V1.0[Z]. 2014.

[7] 中國移動通信集團(tuán)公司. 中國移動VoLTE AS開通接口規(guī)范V1.01[Z]. 2014.

[8] 中國移動通信集團(tuán)公司. 中國移動CM-IMS CSBF_ BGCF設(shè)備規(guī)范V1.0.0[Z]. 2010.

[9] 中國移動通信集團(tuán)公司. 中國移動CM-IMS MGCF設(shè)備規(guī)范V1.0.0[Z]. 2010.

[10] 中國移動通信集團(tuán)公司. 中國移動CM-IMS IM-MGW設(shè)備規(guī)范V1.0.0[Z]. 2010.★

Analysis on Impacts of Automatic Opening of VoLTE on Gateway

MA Hongyuan1, ZHANG Le2, BU Zhonggui1, YANG Xu1
(1. China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China; 2. China Mobile Group Henan Co., Ltd., Zhengzhou 450008, China)

The business flow after the automatic opening of VoLTE was addressed and the impacts of the automatic opening of VoLTE on the soft switch gateway were introduced. The impacts of parameters on the gateway in different scenarios were verified based on the quantitative analysis and comparison of several parameters. The correspondingly suggested solution was presented to provide a useful reference to the automatic opening and deployment of VoLTE.

VoLTE automatic opening gateway anchor

馬洪源：高級咨詢設(shè)計師，碩士學(xué)位，現(xiàn)任職于中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，主要研究方向為移動通信核心網(wǎng)。

張樂：高級工程師，項目經(jīng)理，碩士學(xué)位，現(xiàn)任職于中國移動通信集團(tuán)河南有限公司，主要研究方向為移動通信核心網(wǎng)。

卜忠貴：高級工程師，咨詢設(shè)計總監(jiān)，碩士學(xué)位，現(xiàn)任職于中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，主要研究方向為移動通信核心網(wǎng)。

10.3969/j.issn.1006-1010.2017.16.012

TN929.5

A

1006-1010(2017)16-0060-05

馬洪源,張樂,卜忠貴,等. VoLTE自動開通對關(guān)口局的影響分析[J]. 移動通信, 2017,41(16): 60-64.

2017-02-22

責(zé)任編輯：劉妙 liumiao@mbcom.cn