智能網(wǎng)VOLTE優(yōu)化建設(shè)方案

徐銳齊 李桂娥

【摘?要】隨著通信的發(fā)展。用戶對(duì)通信的需求逐漸提高。當(dāng)前的通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商為了向用戶終端提供語音服務(wù)主要采用了雙待機(jī)和CSFB方式。智能網(wǎng)V0LTE 的出現(xiàn)為運(yùn)營(yíng)商語音業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了新的技術(shù)。智能網(wǎng)VOLTE優(yōu)化可以改善傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存在的不足，實(shí)現(xiàn)增值業(yè)務(wù)，因此，智能網(wǎng)VoLTE建設(shè)已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商在提高客戶感知、增加收入的重要手段之一。

【關(guān)鍵詞】智能網(wǎng);VoLTE;優(yōu)化改造;容災(zāi)

Intelligent network VOLTE optimization construction plan

Xu Rui-qi，Li Gui-e

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， Ltd?Xi'an?Shanxi?710000）

【Abstract】With the development of communication. The user's demand for communication is gradually increasing. In order to provide voice services to user terminals， current communication network operators mainly adopt dual standby and CSFB modes. The emergence of intelligent network V0LTE provides a new technology for the development of carrier voice services. Intelligent network VOLTE optimization can improve the shortcomings of traditional networks and realize value-added services. Therefore， the construction of intelligent network VoLTE has become one of the important means for operators to improve customer perception and increase revenue.

【Key words】Intelligent network;VoLTE;Optimization and transformation;Disaster tolerance

1. 引言

智能網(wǎng)業(yè)務(wù)是一種依附于基礎(chǔ)話音的增值業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)種類復(fù)雜多樣，總體區(qū)分為兩大類，一為全網(wǎng)統(tǒng)一類業(yè)務(wù)，有V網(wǎng)、欠控、充值、400、一卡多號(hào)等業(yè)務(wù);另一類為各省內(nèi)特色業(yè)務(wù)，粗估約5大類共41種。目前智能網(wǎng)的發(fā)展主要面臨三大困境：首先，智能網(wǎng)新業(yè)務(wù)提供難、上線難。智能網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)量多且內(nèi)部邏輯存在耦合，新業(yè)務(wù)需求往往涉及原有業(yè)務(wù)邏輯修改，導(dǎo)致現(xiàn)有設(shè)備需要改造，并影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)運(yùn)行;其次，智能網(wǎng)業(yè)務(wù)與廠家設(shè)備緊耦合，難以引入競(jìng)爭(zhēng)，其業(yè)務(wù)特征類似但難以標(biāo)準(zhǔn)化，無法引入新合作伙伴來支撐智能網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展，投資難以降低，對(duì)于一點(diǎn)接入、全網(wǎng)服務(wù)的平臺(tái)業(yè)務(wù)能力開放趨勢(shì)有一定的限制;最后，智能網(wǎng)設(shè)備版本眾多，維護(hù)難度大，統(tǒng)一管理困難。設(shè)備小版本甚至因省而異、因業(yè)務(wù)而異，維護(hù)復(fù)雜，難以全國(guó)進(jìn)行統(tǒng)一管理。因此，新的智能網(wǎng)的未來架構(gòu)，既要能夠快速提供業(yè)務(wù)，具備靈活性，也要兼顧網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一維護(hù)的管理需求。

2. 智能網(wǎng)VOLTE建設(shè)方案

2.1?HLR/SAE-HSS與IMS-HSS融合部署。

（1）HLR/SAE-HSS與IMS-HSS（三合一HSS）數(shù)據(jù)庫融合部署可以避免HLR/SAE-HSS與IMS-HSS之間需要同步大量數(shù)據(jù)，如簽權(quán)信息、eSRVCC信息等的問題。融合數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一的業(yè)務(wù)簽約數(shù)據(jù)信息，可以保障補(bǔ)充業(yè)務(wù)在CS和VoLTE網(wǎng)絡(luò)的一致性，使用戶無論在CS活著VoLTE網(wǎng)絡(luò)漫游均可以享受一致的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

（2）如果現(xiàn)網(wǎng)HLR數(shù)據(jù)庫能升級(jí)部署SAE-HSS和IMS-HSS，這將是最優(yōu)的融合部署方案，否則需要新建融合數(shù)據(jù)庫，跟現(xiàn)有HLR數(shù)據(jù)庫長(zhǎng)期并存，或者直接替換現(xiàn)有HLR數(shù)據(jù)庫。前者部署起來更平滑，但考慮到一般是以不換號(hào)方式遷移用戶到4G，因此需要部署FNR區(qū)分到新老數(shù)據(jù)庫的路由。后者則無需部署FNR，但直接替換HLR操作起來風(fēng)險(xiǎn)較大，需要充分驗(yàn)證各業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

2.2?Diameter信令網(wǎng)部署。

（1）Diameter是EPC/PCC/IMS網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)協(xié)議，與PCRF/OCS/HSS互聯(lián)的眾多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口都基于Diameter協(xié)議。部署Diameter匯接設(shè)備可以簡(jiǎn)化Diameter信令網(wǎng)絡(luò)部署、維護(hù)、快速開展新業(yè)務(wù)。

（2）伴隨用戶全面向4G逐步遷移，傳統(tǒng)SS7信令網(wǎng)和Diameter信令網(wǎng)將會(huì)是此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。如果現(xiàn)網(wǎng)STP設(shè)備能直接升級(jí)支持Diameter，則建議直接利用現(xiàn)有STP設(shè)備，否則需新建Diameter/SS7融合匯接設(shè)備，伴隨戶遷移與SS7的IP化進(jìn)程，逐步形成Diameter/SS7融合的信令網(wǎng)。

2.3?業(yè)務(wù)支撐和網(wǎng)管部署。

（1）VoLTE業(yè)務(wù)涉及眾多網(wǎng)元，包括HLR/SAE HSS/IMS HSS（三合一HSS）、MMTel AS、IM-SSF、SCP及其它增值業(yè)務(wù)AS等，各運(yùn)營(yíng)商BOSS改造需支持相應(yīng)的業(yè)務(wù)接口，以及MMTeL AS/PGW等網(wǎng)元話單處理及在線計(jì)費(fèi)接口滿足VoLTE用戶業(yè)務(wù)開通和計(jì)費(fèi)功能。

（2）VoLTE All IP架構(gòu)和更復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程對(duì)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)管理提出了更高的挑戰(zhàn)，VoLTE核心網(wǎng)元超過了12個(gè)，基本業(yè)務(wù)流程需要經(jīng)過較多的網(wǎng)元和接口，復(fù)雜性增加。需要考慮端到端快速故障解決方案及新業(yè)務(wù)開通效率，同時(shí)要考慮如何建設(shè)LTE環(huán)境下的業(yè)務(wù)質(zhì)量KPI衡量體系，以及如何端到端管理All IP下的語音質(zhì)量。

2.4IP承載網(wǎng)改造。

一般情況，通過VPN來合理區(qū)分電信網(wǎng)絡(luò)的各類信令、媒體和維護(hù)管理分組數(shù)據(jù)，來保障業(yè)務(wù)安全。不同于2G/3G PS環(huán)境下的IP地址自動(dòng)回收機(jī)制，VoLTE用戶將永久在線，因此IPv6部署改造工作同樣重要。包括終端、IP承載網(wǎng)設(shè)備、EPC、IMS、SBC等。

3. 某智能網(wǎng)VOLTE優(yōu)化項(xiàng)目改造方案

3.1?智能網(wǎng)VOLTE改造配置計(jì)算。

（1）用戶測(cè)算：至2018年中，智能網(wǎng)VoLTE用戶將達(dá)到728萬，SCP AS1/2僅用于承載彩印用戶，需完成728萬VoLTE用戶承載能力建設(shè)。

（2）AS新增承載2/3G用戶測(cè)算=（全網(wǎng)1500萬智能網(wǎng)用戶-滿足期末智能網(wǎng)VoLTE用戶728萬）×50%（退網(wǎng)SCP容量/全網(wǎng)SCP容量）×（1+10%冗余）=425萬2/3G用戶。

（3）根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，取定V網(wǎng)業(yè)務(wù)的處理能力計(jì)算模型：每萬智能網(wǎng)用戶5 CAPS，硬件配置需求考慮75%的設(shè)備利用率（總建設(shè)能力計(jì)算表見表1）。

（4）將升級(jí)改造省內(nèi)現(xiàn)有4套SCP為SCP AS，同時(shí)滿足異地容災(zāi)需求。

3.2?IP承載網(wǎng)端口方案。

本次升級(jí)的SCP AS新增的Sh接口及ISC接口通過IP承載網(wǎng)進(jìn)行承載。其中與HSS/HLR之間的Sh接口需要通過IP承載網(wǎng)信令VPN，與省內(nèi)LDRA經(jīng)Diameter信令網(wǎng)采用準(zhǔn)直連方式疏通;與CSCF之間的ISC接口需要通過IP承載網(wǎng)IMS信令VPN，采用直連方式疏通。SCP AS放音設(shè)備的媒體流通過IP承載網(wǎng)IMS媒體VPN進(jìn)行承載。

3.3?開銷戶方案。

3.3.1?系統(tǒng)開銷戶沿用現(xiàn)網(wǎng)BOSS和SMP開銷戶接口，BOSS側(cè)無需進(jìn)行接口改造適配。

3.3.2?SCP AS配套的開銷戶網(wǎng)元為BMP，現(xiàn)網(wǎng)開銷戶由SMP實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)同步到現(xiàn)網(wǎng)SCP以及本期建設(shè)的SCP AS，智能網(wǎng)側(cè)開銷戶流程如下：

（1）BOSS將開銷戶數(shù)據(jù)發(fā)送到SMP，接口沿用現(xiàn)網(wǎng)接口;

（2）SMP進(jìn)行開銷戶操作，將數(shù)據(jù)同步到SCP;

（3）SCP開銷戶命令執(zhí)行成功后，由SMP將數(shù)據(jù)同步到BMP;

（4）BMP將數(shù)據(jù)同步到SCP AS（開銷戶示意圖見圖1）。

3.4?數(shù)據(jù)同步方案。

（1）目前現(xiàn)網(wǎng)VPN SCP業(yè)務(wù)通過SMP對(duì)BOSS提供統(tǒng)一的開銷戶接口，本次建設(shè)SCP AS配套的開銷戶業(yè)務(wù)處理單元為BMP。

（2）BMP配套的數(shù)據(jù)庫是oracle，而SMP使用Informix數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)需要在需要SMP和BMP之間同步。

3.5?業(yè)務(wù)簽約以及觸發(fā)方案。

（1）業(yè)務(wù)簽約規(guī)則。

2/3G用戶簽約不變，無需調(diào)整。

VoLTE智能網(wǎng)用戶在HSS上的O-CSI簽約對(duì)應(yīng)的SCP，T-CSI簽約VoLTE AS（4G）。

VoLTE智能網(wǎng)用戶在HSS上的IFC簽約對(duì)應(yīng)的SCP AS以及VoLTE AS。如果是CAS用戶，則簽約CAS AS，如果是VPN用戶，則簽約VPN。

（2）業(yè)務(wù)觸發(fā)方案。

2/3G用戶，業(yè)務(wù)觸發(fā)方案保持不變，無需調(diào)整。

VoLTE 用戶在CS下做被叫，MSC先通過CAP觸發(fā)VoLTE AS（錨定），將呼叫錨定到IMS，IMS域的CSCF通過SIP根據(jù)IFC觸發(fā)簽約的被叫VPN AS。

VoLTE用戶在LTE下，CSCF通過SIP根據(jù)IFC觸發(fā)簽約的主叫、被叫VPN AS。

3.6?容災(zāi)方案。

3.6.1?2/3G窄帶用戶容災(zāi)切換：

在災(zāi)難發(fā)生或者站點(diǎn)宕機(jī)時(shí)，通過人工或自動(dòng)進(jìn)行STP修改主用信令點(diǎn)為備用信令點(diǎn)，保證容災(zāi)SCP可以接管生產(chǎn)SCP業(yè)務(wù);建議采用人工干預(yù)方式完成切回操作。

3.6.2?VoLTE用戶容災(zāi)切換。

承載VoLTE用戶的SCP AS如果出現(xiàn)故障，需要核心網(wǎng)S-CSCF配置支持實(shí)現(xiàn)容災(zāi)切換，具體原理如下：

（1）CSCF支持SCP AS的容災(zāi)，是通過查詢DNS記錄（可內(nèi)置可外置）得到SCP AS容災(zāi)策略，然后根據(jù)DNS記錄選擇SCP AS，支持不同優(yōu)先級(jí)方式（即主備）、支持相同優(yōu)先級(jí)按權(quán)重方式（即負(fù)荷分擔(dān)）。

（2）故障檢測(cè)機(jī)制：當(dāng)SCP AS對(duì)CSCF發(fā)出的INVITE呼叫請(qǐng)求或者OPTION請(qǐng)求無響應(yīng)，CSCF認(rèn)為改SCP AS故障，新的呼叫將發(fā)送到備份的SCP AS上。

（3）要支持SCP AS，在HSS為PSI邦定SCP AS地址時(shí)，AS地址不能是IP地址形式， 必須是域名形式，CSCF通過查詢DNS （可內(nèi)置）的域名解析實(shí)現(xiàn)一個(gè)域名到多個(gè)物理實(shí)體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

說明：VoLTE核心網(wǎng)側(cè)通過DNS優(yōu)先級(jí)分發(fā)VoLTE用戶業(yè)務(wù)觸發(fā)呼叫，從而實(shí)現(xiàn)VoLTE用戶容災(zāi)主備切換。

4. 總結(jié)

智能網(wǎng)VoLTE的改造建設(shè)除以上關(guān)鍵技術(shù)外，還有很多與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)及優(yōu)化相關(guān)的問題，需要不斷的實(shí)踐來驗(yàn)證，通過各方的努力及配合，推進(jìn)VoLTE相關(guān)產(chǎn)業(yè)的成熟，促進(jìn)運(yùn)營(yíng)商VoLTE網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署，以更好體驗(yàn)回饋客戶，形成新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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