標簽：IMS TDM

在三大全業務運營商對固定和移動業務的融合、與互聯網業務的融合、拓展新業務等多重需求下,IMS從2009年開始重新成為業界關注的焦點。不同的運營商對于IMS現階段的規劃與期冀不全一樣,但基于IMS的固定和移動網絡融合的架構以實現真正的全業務運營,利用網絡和業務能力開放實現與互聯網業務的融合,均是運營商的長遠目標。為綜述國內電信運營商的IMS發展現狀,研究IMS網絡演進過程中需要解決的關鍵技術問題及實現方案,探討運營商如何在現有網絡中引入IMS、如何實現跨IMS域和電路域的多業務協同、如何實現互聯網與通信業務的混搭等問題,《移動通信》于本期特別推出“IMS與網絡融合”專題,以期能明晰IMS尚待解決的技術問題,并著眼于解決之道,為IMS在中國理性務實發展進行有益的探討。

1 引言

作為下一代網絡控制技術的核心,IMS技術已經逐步走向成熟,能夠滿足消費者對業務質量、可靠性及可用性的要求,可以促進實現固定和移動業務的融合,甚至可確保LTE語音及短信業務的國際漫游與互操作性,從而確保業務的連續性。全球TOP10的運營商均已進入全業務運營領域,來自Heavy Reading對全球179家運營商的調查顯示,大部分主流運營商認識到部署IMS的重要性并選擇IMS做全業務運營網絡。目前全球已部署100多個IMS試驗網、試商用及商用網絡,IMS已被業界接受為全業務網絡解決方案。

2 IMS網絡演進問題

從傳統TDM交換、軟交換到IMS的演進在業內已經成為不爭的事實。從技術標準角度來看,無論是ITU-T、TISPAN還是3GPP,都將IMS作為固定電話網和移動核心網演進的唯一目標。

對于移動核心網,從技術標準和國際運營商的傾向來看,演進的唯一目標是EPS/IMS架構,但隨著網絡的發展,仍需要考慮CS用戶接入IMS、語音業務連續性問題、LTE語音解決方案等問題。從標準的角度分析,對于CS用戶接入IMS網絡,可以采用ICS解決方案,實現IMS網絡對業務的統一控制,實現業務一致性要求;對于語音業務連續性問題,可以采用SR-VCC保持語音業務的連續性;對于LTE語音解決方案,國際運營商已傾向采用3GPP IMS為LTE提供語音業務,“One Voice”標準研究計劃也已經于2009年11月啟動,目的就是為LTE語音及短信業務制定應用層技術規范,解決LTE傳遞語音服務的問題,達到加速LTE網絡建設目標。

下面將重點分析IMS網絡演進過程中ICS、SR-VCC、One Voice等關鍵技術。

3 關鍵技術

3.1 ICS

ICS(IMS Centralized Services,IMS集中業務)是3GPP R8的重要研究課題之一,由3GPP SA2工作組提出。ICS重點研究CS域如何接入IMS,由IMS統一提供業務,該方案將業務剝離到IMS,而CS則演進為一種接入方式,因此可以認為ICS是軟交換網絡向IMS演進的一種重要方式和必經階段。

(1)ICS參考架構

ICS架構在現有的CS和IMS網絡中增加了以下內容:

◆SCC AS

SCC AS是歸宿網絡中的IMS應用服務器,通過主叫或被叫iFC插入到會話路徑中,位于主叫路徑的第一個AS,或被叫路徑的最后一個AS。SCC AS可以作為SIP用戶代理代替CS用戶接入IMS,完成IMS會話的建立和控制,實現ICS用戶代理的功能。如果在使用I1(USSD)接口時,SCC AS負責處理USSD完成和其他IMS網元之間的交互,實現CS接入適配的功能。另外,對于選擇終呼的接入方式,如果選擇CS域,那么SCC AS還需要協助將呼叫發送給ICS用戶,從而完成終呼接入域選擇功能。

◆MSC Server

如果MSC Server具備ICS增強能力,那么它可以處理A/Iu和E接口的用戶信令,完成和SIP信令的交互;并能夠通過I3接口控制IMS-MGW,完成CS接入和RTP的交互;當支持多媒體業務時,還要求MSC Server能夠執行H.245和SIP/SDP之間的交互。

對于普通用戶,如果不使用ICS功能,對MSC Server的功能沒有增強要求,同樣對于ICS UE,即使使用ICS功能,也不要求MSC Server具有ICS增強功能。

◆ICS UE

ICS UE增加了ICS能力,ICS UE可以通過業務控制路徑和SCC AS通信,通過CS域建立承載控制路徑。此外在主叫過程中,ICS UE應能執行接入域選擇功能,在被叫過程中,ICS UE需協助SCC AS執行終呼接入域選擇功能T-ADS。

(2)ICS解決方案

目前,根據終端能力和對網絡的影響,將ICS的解決方案分為ICS UE方案和增強的MSC Server兩種,ICS的參考架構涵蓋了這兩種解決方案。簡單來說,ICS UE方案,引入支持ICS能力的UE,通過現有的CS網絡,或通過采用MSC-centric增強的CS網絡接入IMS,實現ICS業務。增強的MSC Server方案,通過升級CS網絡,將non-ICS UE,即傳統終端接入到IMS網絡,實現ICS業務。

◆ICS UE方案:業務控制信令路徑從Gm接口發起

如圖2所示,該方案的主要工作流程為:業務控制信令路徑用來在ICS UE和SCC AS之間傳送IMS業務控制信息。發起會話時,ICS UE首先使用Gm接口,通過PS域建立業務控制信令路徑(Service Control Signalling Path),ICS UE還需要使用標準CS域流程建立CS承載控制信令路徑(CS Bearer Control Signalling Path)以建立電路域承載。然后SCC AS將業務控制信令路徑和CS承載控制信令路徑進行綁定,形成接入分支(Access Leg),而在遠端分支(Remote Leg),由SCC AS代表UE建立IMS會話。

◆ICS UE方案:業務控制信令路徑從I1接口發起

如圖3所示,該方案的主要工作流程為:發起會話時,ICS UE采用I1接口,通過CS網絡,和SCC AS交互IMS業務所需要的信息,建立業務控制信令路徑。同時ICS UE還需要使用標準CS域流程建立CS承載控制信令路徑以建立電路域媒體承載。然后SCC AS將業務控制信令路徑和CS承載控制信令路徑進行綁定,形成接入分支,而在遠端分支,由SCC AS代表UE建立IMS會話。

◆增強的MSC Server方案

該方案通過升級CS網絡,引入增強的MSC Server,在完成基本的MSC Server功能的同時代替UE作為SIP UA接入IMS,實現SIP呼叫過程和CS呼叫過程的交互,從而實現傳統CS終端接入IMS的目的,由IMS統一提供電話業務。其會話建立示意圖如圖4所示:

會話建立過程中,UE和SCC AS之間增強的MSC Server,代替UE執行IMS的注冊流程,并完成CS呼叫流程和SIP會話流程的交互。