中兴通讯IMS固移融合方案助力运营商实现VoLTE

中兴通讯│吕严

中兴通讯IMS固移融合方案助力运营商实现VoLTE

中兴通讯│吕严

VoLTE IMS是为4G用户提供语音和多媒体业务的最佳网络，这些业务仍是4G时代运营商最稳定的收入来源。

4G网络的大规模建设以及终端的迅猛发展，加上OTT分流语音业务的威胁，促使VoLTE成为运营商4G时代语音业务的必然选择。当前国内运营商VoLTE网络开始陆续部署，整个产业链的发展已经成熟。对于既有固网又有移动网络的全业务运营商来说，如何快速部署一张安全、稳定、可持续发展的核心网，以满足市场长期竞争和电信业务发展的需要，是当前网络建设面临的重要挑战。

全业务运营商固移融合需求

IMS（IP多媒体子系统）是IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称，它能够满足终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。IMS的架构具有接入无关性、标准化的语音和业务控制能力等特点。终端用户可以通过不同的方式（例如LTE和FTTx等）接入IMS核心网，享受相同应用服务器提供的业务，带来无差别的业务体验。IMS被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合难题，以及引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。基于IMS方式在LTE网络上实现高质量语音业务，是VoLTE的最终目标。

随着4G网络的全面建设发展，移动运营商现网的全部2G/3G用户都将逐渐发展为4G用户，VoLTEIMS是为4G用户提供语音和多媒体业务的最佳网络，这些业务仍是4G时代运营商最稳定的收入来源，VoLTEIMS网络必将成为未来4G的基础语音网络。对于基础网络建设，运营商需在网络规划初期考虑用户长期发展需求，尽量减少网络后期分拆合并等大调整，保证网络的稳定和可靠。同时，网络部署应着眼于全网，统一规划、统一部署、统一演进是网络长期发展与演进的基础。运营商应在现网的固网IMS上改造支持VoLTE业务，通过快速部署VoLTE业务网元，形成一张融合的IMS核心网，提升市场竞争力。

图1 固网用户接入到核心网

固移融合IMS解决方案

全业务运营商先期部署的IMS用于接入固网用户，建设方案是按地域部署多个IMS网络，每个IMS网络之间直接互通，网络成扁平化的结构。每个IMS网络的核心网设备包括SBC、P-CSCF、I/S-CSCF、MMTEL AS、SIP AS、IMS HSS和ENUM/DNS等网元，网元容灾部署为1＋1互备方式。SBC、P-CSCF是接入侧网元，是用户接入IMS网络的入口；I-CSCF是IMS网络互通的入口，作用是隐藏IMS网络，并且在用户注册时为其选择服务的S-CSCF，另外在呼叫流程中查询HSS找到被叫服务的S-CSCF；S-CSCF的作用是控制用户鉴权、业务触发和呼叫路由；MMTEL AS实现用户的补充业务；SIP AS实现其他多媒体业务。IMS网络接入的固网用户包括SIP PHONE、PC Client、IAD和PON等终端类型。

IMS网络接入固网用户时网络架构如图1所示。

VoLTE是以LTE/EPC为接入、IMS为控制的语音解决方案。VoLTE用户和固网用户在功能上有些区别，例如eSRVCC，被叫域选侧及VoLTE用户业务体验要与2G/3G用户保持一致等，因此需要引入新的网元VoLTE AS，VoLTE SBC和三融合HSS等实现VoLTE用户的这些特有业务。VoLTE AS包括MMTEL AS和SCC AS逻辑网元，实现VoLTE用户的补充业务、eSRVCC和被叫域选择功能。VoLTE SBC包含SBC、P-CSCF、ATCF和ATGW四个逻辑网元的设备，实现VoLTE用户的接入和eSRVCC功能。

VoLTE IMS网络网元的部署方式与原固网IMS网络的不同，其中I/S-CSCF网元融合后要求采用POOL部署方式。新增网元VoLTE AS、VoLTE SBC按POOL方式部署；三融合HSS是EPC HSS升级支持IMS HSS功能，仍按照现网的分布式部署方式。现网IMS的其他设备MMTEL AS、SIP AS、HSS、ENUM/DNS和MGCF/ MGW保持现有的模式。

固移融合后的IMS网络架构如图2所示。

固移用户融合后的IMS网络同时为移动和固网用户提供业务，移动用户在LTE网络覆盖下，首先附着到EPC网络，从EPC网络得到IMS网络入口VoLTE SBC(PCSCF)的地址，然后发起到IMS网络的注册流程，完成注册后就可以使用IMS网络提供的业务。固网用户在终端上配置SBC的域名，终端上网时从公网DNS获得SBC的IP地址，接着发起到IMS网络的注册流程，完成注册后可以由IMS提供业务。

CS域的移动用户逐步演进成VoLTE用户，在这个演进过程中， IMS网络的固网、VoLTE用户和CS域移动用户之间的呼叫路由有以下几种场景。

● IMS固网用户和VoLTE用户之间的呼叫：主、被叫业务和路由都直接在IMS网络内部完成。

●IMS的固网用户、VoLTE用户呼叫CS域移动用户：IMS的固网用户、VoLTE用户在IMS网络完成业务处理，由互通网元MGCF/ MGW出域到CS网络接续被叫用户。

●CS域移动用户呼叫IMS的固网用户、VoLTE用户：CS网络将呼叫路由至互通网元MGCF/MGW，IMS网络完成被叫用户的业务触发，再接续被叫用户。

CS域用户最终都将升级为VoLTE用户，整个通信网络演进为全IP、扁平化、单一的IMS，固定和移动用户都是IMS网络的用户，所有的呼叫和业务实现都在IMS网络内部完成，实现固移用户融合、统一的控制。

IMS固移融合方案亮点

IMS固移融合方案是网络演进的趋势和方向，有多个优势。

●IMS网络与接入方式无关，网络架构扁平化。IMS网络支持各种终端通过IP方式接入，整个网络不用分为多层，成扁平化结构。

●开放、标准的架构，易于快速部署各种多媒体业务。IMS网络的网元间定义了标准的接口，控制层和业务层分离，在业务层增加新业务，只需和控制层对接，不会影响控制层的正常运行，引入新业务非常便捷。

●固网与移动融合为新业务提供了更多的应用场景。IMS为固移用户同时服务，提供统一的控制和业务，增加了新业务使用的场景。

●资源控制机制避免了竖井式的架构。固移融合IMS打破了固网、移动网各自竖井式的营账、业务层、控制层和接入层结构，实现资源共享。

●高集成度和高可靠性。IMS设备使用统一的硬件平台，有效降低运维成本，支持虚拟化演进。网元支持过负荷控制，全方位的容灾方案，具有防信令风暴功能。

●中兴通讯IMS固移融合方案具有丰富IOT经验和智能运维能力，可与多厂家的多接口进行对接，在多个运营商网络中进行过验证。使用脚本快速部署，网元一键升级，具备智能语音分析功能。

图2 固移融合后的IMS网络架构

IMS固移融合方案的客户利益

●快速建网并节省投资

现网IMS已经完成了互联互通工作，在现网IMS部署VoLTE，主要网元可再利用，大大减少VoLTE网络商用周期。固移融合可以实现固网和VoLTE用户资源共享，建设固网IMS网络时用户容量的空余部分可用于VoLTE用户的接入。同时原有机房、电源、空调、传输等配套资源可共用，有效降低CAPEX，实现资产利用率的最大化。

●简化复杂度并降低运维成本

固移融合通过网络融合有效简化网络结构，网络融合也是其他层面融合的基础。通过业务融合能够为用户提供相同的业务体验，实现业务的统一部署，缩短开通周期。固网和VoLTE共用一张IMS网络，可简化网络拓扑，降低网络复杂度；并且整个运维的架构和流程完全继承运营商现网的模式，现有维护人员继续维护熟悉的网络和设备，运维难度小，可减少维护人力的投入。

小结

固定、移动融合是未来网络演进的必然方向，IMS固移融合解决方案能为固定和移动用户提供统一的语音、数据、视频服务业务等，提升用户的体验；固移融合增加了“固移用户捆绑”的新运营模式，提高每用户的业务收入；固移融合优化网络共享资源，降低了网络运营成本。

VoLTE是促使固移融合的一次契机，运营商应抓住机遇，发挥全业务运营优势，增强用户体验，提高网络竞争力。

编辑｜鲁义轩 luyixuan@bjxintong.com.cn