IMS全業(yè)務(wù)融合核心網(wǎng)演進(jìn)思路探討?yīng)?/h1>

2017-09-25 22:47趙波??

中華建設(shè)科技訂閱 2017年8期 收藏

關(guān)鍵詞：演進(jìn)核心網(wǎng)探討

趙波??

【摘要】近些年來，隨著移動網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展以及消費者的需求變化，為滿足全業(yè)務(wù)市場競爭的需求，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)低成本高效運營的目的，引入IMS解決多業(yè)務(wù)嵌套和觸發(fā)的難題，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)扁平化、IP化改造，以適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展。本文旨在闡述了IMS 全業(yè)務(wù)融合核心網(wǎng)的一個演進(jìn)過程，為未來的基于全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用提供了一個通用的業(yè)務(wù)智能平臺，也為運營商網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)提供了參考建議。

【關(guān)鍵詞】IMS；融合；核心網(wǎng)；演進(jìn)；探討

An approach to the evolution of IMS full business integration core network

Zhao Bo

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， LtdXi'anShaanxi710075）

【Abstract】In recent years， with the continuous development of mobile network and the change of consumer demand， to meet the needs of the whole business market competition， achieve the purpose of network low cost efficient operation， the introduction of IMS solve the problem of nesting and trigger more business， IP network flat， reformed， so as to adapt to the development of network integration in the future. The purpose of this paper is to expound the IMS full-service integration of core network an evolution process， all for the future based on IP network multimedia application provides a general platform for the business intelligence， and provides reference for operators network evolution.

【Key words】IMS. Fusion；Core network；Evolution；To discuss

1 前言

（1）隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展和人們生活水平不斷的提高，移動互聯(lián)網(wǎng)、IT行業(yè)產(chǎn)生許多新的商務(wù)模式，移動網(wǎng)、固定網(wǎng)產(chǎn)生新的競爭關(guān)系，然而人們需求的是隨時隨地與世界互動，原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能更好滿足時代發(fā)展要求。原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在實際運營過程中，不僅會增加網(wǎng)絡(luò)成本，同時也無法保證網(wǎng)絡(luò)高效且持續(xù)運行。未來的目標(biāo)核心網(wǎng)應(yīng)該是高可靠性、高融合性、高可管理性、高開放性和高可贏利性的網(wǎng)絡(luò)，適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的需求，因此IMS融合網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)是網(wǎng)路發(fā)展的必然趨勢。

（2）IMS被通信行業(yè)業(yè)界視為實現(xiàn)固定和移動融合的目標(biāo)架構(gòu)以及下一代核心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，但在引入IMS網(wǎng)絡(luò)初期，存在著許多急需要解決的難題，核心網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)固定電路交換、移動電路交換、固定軟交換、移動軟交換和IMS網(wǎng)絡(luò)多體制網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)共存的復(fù)雜局面。在固定網(wǎng)絡(luò)和移動核心網(wǎng)電路域現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上、對基于IMS融合網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)目標(biāo)進(jìn)行探討，創(chuàng)新性地在組網(wǎng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)融合、用戶數(shù)據(jù)庫一致性發(fā)展等方面提出融合核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)目標(biāo)，同時，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀提出實現(xiàn)基于IMS的融合核心目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的過渡階段演進(jìn)思路。

2. 核心網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析

（1）國內(nèi)三大運營商在進(jìn)行IMS網(wǎng)路部署的時候均是以省為單位的，省內(nèi)之間采用的是大區(qū)制組網(wǎng)方式，中國移動早期小規(guī)模部署IMS網(wǎng)絡(luò)主要針對于集團(tuán)語音用戶的接入，后期規(guī)模部署則主要用于固網(wǎng)改造及接入。國內(nèi)三大運營商現(xiàn)有的IMS核心網(wǎng)均暫不支持移動網(wǎng)絡(luò)用戶的接入，但是針對4G LTE的部署，業(yè)界已明確VoIMS+SRVCC作為語音承載的目標(biāo)方案。

（2）針對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的充分繼承性等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署運營經(jīng)驗，現(xiàn)有的已部署的IMS核心網(wǎng)存在以下問題：業(yè)務(wù)接口的開放性考慮不夠周全，基于IMS開發(fā)的多媒體業(yè)務(wù)難以與互聯(lián)網(wǎng)多媒體應(yīng)用的豐富性以及快速響應(yīng)性相抗衡；移動性接入能力兼容不足，現(xiàn)有的IMS核心網(wǎng)部署均不支持移動接入，后期全業(yè)務(wù)融合接入過程將會產(chǎn)生巨大的開發(fā)功能成本。

3. 運營商網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需求

（1）隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，一定程度上促進(jìn)了電信企業(yè)的發(fā)展，使得越來越多的人認(rèn)識到信息化發(fā)展的重要性。隨著市場信息化競爭越來越大，也在一定程度上加大了運營商的壓力。運營商為了在激烈的市場競爭中占據(jù)有力的地位，慢慢地開始轉(zhuǎn)變?yōu)槿珮I(yè)務(wù)運營商，然而要想更好實現(xiàn)這一目的，大部分運營商必須將固網(wǎng)和移動網(wǎng)有效地結(jié)合在一起。

（2）自電信重組和3G發(fā)牌以來，三大運營商都已具有全業(yè)務(wù)運營的資格和條件，但是由于重組后各自的網(wǎng)絡(luò)資源和能力的不同，決定了在引入IMS進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)融合也有各自的特點。中國移動重組后得到的固網(wǎng)資源有限，移動網(wǎng)則一方獨大，且移動網(wǎng)絡(luò)已基本實現(xiàn)軟交換化，因此移動運營商的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)則更加急切。移動的IMS考慮的主要是推出全新的業(yè)務(wù)，更多是基于業(yè)務(wù)驅(qū)動。因此移動運營商會把2G、3G及4G核心網(wǎng)的融合作為重點考慮，它的網(wǎng)絡(luò)融合方案發(fā)展會趨于融合的一張網(wǎng)上。

4. 基于IMS的融合網(wǎng)演進(jìn)目標(biāo)

（1）基于IMS的融合網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的目標(biāo)就是采用IMS核心網(wǎng)絡(luò)作為固定、移動統(tǒng)一核心網(wǎng)絡(luò)，也就是采用IMS核心網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一存儲與查詢用戶數(shù)據(jù)，統(tǒng)一進(jìn)行業(yè)務(wù)觸發(fā)和業(yè)務(wù)控制，統(tǒng)一進(jìn)行呼叫控制，固定核心網(wǎng)和移動核心網(wǎng)電路域演進(jìn)成IMS核心網(wǎng)絡(luò)的接入層，同時統(tǒng)一部署業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，并統(tǒng)一為不同的網(wǎng)絡(luò)接入的用戶提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)體驗。endprint

（2）IMS核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)主要分為固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)的融合兩個方向。針對固定網(wǎng)絡(luò)融合演進(jìn)的目標(biāo)首先是實現(xiàn)固定電路交換設(shè)備的退網(wǎng)，將退網(wǎng)的固定交換設(shè)備接入的用戶通過IMS網(wǎng)絡(luò)固定接入網(wǎng)絡(luò)直接接入網(wǎng)絡(luò)，成為 IMS網(wǎng)絡(luò)固定用戶；其次是固定軟交換設(shè)備的演進(jìn)，由于固定軟交換設(shè)備支持IP接入，同時考慮到軟交換設(shè)備的建設(shè)時間比較短，為了保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)投資，不宜將軟交換設(shè)備退網(wǎng)，而是將軟交換設(shè)備改造成 IMS網(wǎng)絡(luò)的接入設(shè)備AGCF，軟交換用戶轉(zhuǎn)為IMS用戶。實現(xiàn)所有固定網(wǎng)絡(luò)用戶接入 IMS網(wǎng)絡(luò)后，固定網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)據(jù)庫SHLR將不再使用，自然退網(wǎng)。對于移動網(wǎng)絡(luò)融合演進(jìn)的目標(biāo)是實現(xiàn)移動電路交換設(shè)備的退網(wǎng)，采用移動軟交換設(shè)備替代退網(wǎng)的固定交換設(shè)備。IMS核心網(wǎng)絡(luò)作為統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)后，固定網(wǎng)絡(luò)用戶和移動用戶通過不同的接入網(wǎng)絡(luò)接入到統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)，由統(tǒng)一核心網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)業(yè)務(wù)觸發(fā)與業(yè)務(wù)控制。

5. 融合核心網(wǎng)演進(jìn)思路

5.1傳統(tǒng)的語音電話業(yè)務(wù)正在趨于飽和，新興業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn)，消費者對互聯(lián)網(wǎng)需求也不斷提高，當(dāng)前的核心網(wǎng)已不能滿足其需求，融合核心網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然指向。然而融合網(wǎng)的演進(jìn)是一個重大的系統(tǒng)工程，必須做到平滑、有序的過度過程。

5.2IMS為核心的演進(jìn)思路。這種演進(jìn)思路要想實現(xiàn)必須推進(jìn) IMS 的技術(shù)發(fā)展，使其成熟。因為這種思路設(shè)計主要是針對網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)整合為主進(jìn)行的，是指把固網(wǎng)與移動網(wǎng)絡(luò)的軟交換設(shè)備整體演進(jìn)成 IMS 的接入設(shè)備，借此形成以 IMS 技術(shù)為主要網(wǎng)絡(luò)形式的核心網(wǎng)。這種演進(jìn)思路其實是 IMS 最終的演進(jìn)方向，是符合 IMS 發(fā)展趨勢的思路。這種網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)一步到位，可以節(jié)省很多中間環(huán)節(jié)，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的時間和過程，并且在一定程度上可以促進(jìn)電信運營商具有更強大的競爭力。但是因為 IMS 技術(shù)并不成熟，如果同時對所有的固定網(wǎng)絡(luò)終端和移動網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行改造，經(jīng)濟(jì)投入的成本會很高，并且改造的結(jié)果可能并不能完全達(dá)到預(yù)期設(shè)想的目標(biāo)和效果。

5.3統(tǒng)一軟交換接入，使軟交換與IMS共存。簡單地說就是：以軟交換接入作為固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)的接入方式，然后以IMS業(yè)務(wù)切入為主，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)終端用戶對業(yè)務(wù)體驗多樣化追求。這種思路的具體操作方案是：（1）將現(xiàn)有的所有網(wǎng)絡(luò)終端接入改進(jìn)為綜合軟交換接入，然后同時接入固定網(wǎng)絡(luò)終端和移動網(wǎng)絡(luò)終端，形成以綜合軟交換為主的統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)；（2）引入IMS技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和豐富，逐步擴(kuò)大IMS核心網(wǎng)技術(shù)的范圍。這種演進(jìn)思路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡單，可以使固定網(wǎng)絡(luò)終端和移動網(wǎng)絡(luò)終端實現(xiàn)統(tǒng)一。但是，我國目前的通信網(wǎng)絡(luò)工程中并沒有統(tǒng)一的軟交換標(biāo)準(zhǔn)，廠家沒有完善的設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)行統(tǒng)一改造的成本相對較高，不利于IMS核心網(wǎng)技術(shù)的推進(jìn)和發(fā)展。

5.4統(tǒng)一軟交換網(wǎng)絡(luò)，IMS業(yè)務(wù)切入為主，軟交換與IMS并存。這種演進(jìn)思路與第二種思路比較相似，但是第二種思路主要要求軟交換接入統(tǒng)一，而這一種思路關(guān)注的是：將現(xiàn)有的固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)為以移動網(wǎng)和固定網(wǎng)為主的軟交換網(wǎng)絡(luò)，僅僅是對網(wǎng)絡(luò)形式的演進(jìn)，對設(shè)備不做改進(jìn)要求，然后實現(xiàn)長途層面共用全I(xiàn)P化、統(tǒng)一的軟交換網(wǎng)絡(luò)。然后利用IMS技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。這種演進(jìn)思路將優(yōu)化和演進(jìn)同時并舉，可以更有效地推動電信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)速度和效果。這種演進(jìn)思路可以保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)終端用戶的穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可以在一定程度上幫助減輕因為重大頻繁的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)調(diào)整對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展和運行的不良影響，是一種比較符合電信運營商對IMS核心網(wǎng)演進(jìn)期望的一種思路。但是這種演進(jìn)思路會使網(wǎng)絡(luò)終端用戶的核心網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜（存在兩種網(wǎng)絡(luò)），不利于IMS核心網(wǎng)的快速和全面發(fā)展。

6. IMS實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合的優(yōu)勢

IMS網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)揚了軟交換結(jié)構(gòu)中業(yè)務(wù)與控制分離、控制與承載分離的思想，相比較軟交換進(jìn)行了更充分的網(wǎng)絡(luò)解聚，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加清晰合理，主要是IMS具有以下優(yōu)勢：

（1）與接入的無關(guān)性。雖然3GPP IMS是為移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的，TISPANNGN是為固定XDSL寬帶接入設(shè)計的，但它們采用的IMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)卻可以做到與接入無關(guān)，因而能確保對FMC的支持。從理論上可以實現(xiàn)不論用戶使用什么設(shè)備、在何地接入IMS網(wǎng)絡(luò)，都可以使用歸屬地的業(yè)務(wù)?？刂茖雍蜆I(yè)務(wù)層之間的開放接口使得來自不同接入網(wǎng)絡(luò)的呼叫/會話可以進(jìn)行統(tǒng)一的處理。

（2）統(tǒng)一的業(yè)務(wù)觸發(fā)機制。IMS核心控制部分不實現(xiàn)具體業(yè)務(wù)，所有的業(yè)務(wù)包括傳統(tǒng)概念上的補充業(yè)務(wù)都由業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺來實現(xiàn)，IMS核心控制只根據(jù)初始過濾規(guī)則進(jìn)行業(yè)務(wù)觸發(fā)，這樣消除了核心控制相關(guān)功能實體和業(yè)務(wù)之間的綁定關(guān)系，無論固定接入還是移動接入都可以使用IMS中定義的業(yè)務(wù)觸發(fā)機制實現(xiàn)統(tǒng)一觸發(fā)。

（3）開放的業(yè)務(wù)環(huán)境。IMS的業(yè)務(wù)除由運營商自己提供以外，還允許由第三方提供。IMS提供標(biāo)準(zhǔn)接口，業(yè)務(wù)開發(fā)基于API而不是直接面對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，屏蔽了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜性。

（4）一致的業(yè)務(wù)歸屬能力。在CS域和PS域以及PSTN，業(yè)務(wù)提供能力都與用戶當(dāng)前所在的設(shè)備有關(guān)系。在歸屬網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開通的業(yè)務(wù)在漫游地設(shè)備并不一定能夠提供。IMS在這方有很大的變化，所有業(yè)務(wù)處理信令都要回到歸屬網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)環(huán)境也是由歸屬網(wǎng)絡(luò)提供的。IMS采用分層結(jié)構(gòu)的P-CSCF，I-CSCF和S-CSCF來對用戶信令做出歸屬地控制，支持用戶移動性，用戶無論漫游到任何地方，信令信息都會發(fā)送回歸屬地。漫游用戶的所有業(yè)務(wù)都由拜訪地的P-CSCF路由到歸屬地，由歸屬地的S-CSCF控制用戶業(yè)務(wù)并根據(jù)用戶簽約數(shù)據(jù)將業(yè)務(wù)觸發(fā)到本網(wǎng)或者第三方的應(yīng)用上，從而保障了業(yè)務(wù)的一致性、簡單性，使得用戶無論在何處接入，采用何種接入方式均可享受與在歸屬地一樣的業(yè)務(wù)感受，IMS向用戶提供了VHE（虛擬歸屬業(yè)務(wù)環(huán)境）的能力。

（5）統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)庫。HSS（歸屬業(yè)務(wù)服務(wù)器）是一個統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，既可以存儲移動IMS用戶的數(shù)據(jù)，也可以存儲固定IMS用戶的數(shù)據(jù)。

7. 結(jié)束語

基于IMS全業(yè)務(wù)融合核心網(wǎng)是運營商和業(yè)界能看得清楚、看得見的網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)架構(gòu)，為運營商提升自己在整個電信產(chǎn)業(yè)價值鏈中的地位提供了重要手段。核心網(wǎng)的演進(jìn)是一個長期的過程，固定、移動和融合三個方面同時發(fā)展，無論是依托固網(wǎng)建設(shè)移動網(wǎng)，還是以移動網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建設(shè)全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，對于全業(yè)務(wù)運營商來說，支持全業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)終將是必然之選，網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)會是殊途同歸。本文對IMS融合核心網(wǎng)的演進(jìn)思路做了一個簡單的探討，希望后期對運營商的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有所幫助。

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