IMS全業務融合核心網演進思路探討

趙波??

【摘要】近些年來，隨著移動網絡的不斷發展以及消費者的需求變化，為滿足全業務市場競爭的需求，達到網絡低成本高效運營的目的，引入IMS解決多業務嵌套和觸發的難題，進行網絡扁平化、IP化改造，以適應未來網絡融合的發展。本文旨在闡述了IMS 全業務融合核心網的一個演進過程，為未來的基于全IP網絡多媒體應用提供了一個通用的業務智能平臺，也為運營商網絡演進提供了參考建議。

【關鍵詞】IMS；融合；核心網；演進；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）隨著經濟不斷的發展和人們生活水平不斷的提高，移動互聯網、IT行業產生許多新的商務模式，移動網、固定網產生新的競爭關系，然而人們需求的是隨時隨地與世界互動，原有的網絡結構已經不能更好滿足時代發展要求。原有的網絡結構在實際運營過程中，不僅會增加網絡成本，同時也無法保證網絡高效且持續運行。未來的目標核心網應該是高可靠性、高融合性、高可管理性、高開放性和高可贏利性的網絡，適應未來網絡演進的需求，因此IMS融合網絡的演進是網路發展的必然趨勢。

（2）IMS被通信行業業界視為實現固定和移動融合的目標架構以及下一代核心網絡的發展方向，但在引入IMS網絡初期，存在著許多急需要解決的難題，核心網絡將出現固定電路交換、移動電路交換、固定軟交換、移動軟交換和IMS網絡多體制網絡與業務共存的復雜局面。在固定網絡和移動核心網電路域現狀分析的基礎上、對基于IMS融合網絡的演進目標進行探討，創新性地在組網架構、業務融合、用戶數據庫一致性發展等方面提出融合核心網絡演進目標，同時，結合網絡現狀提出實現基于IMS的融合核心目標網絡的過渡階段演進思路。

2. 核心網絡現狀分析

（1）國內三大運營商在進行IMS網路部署的時候均是以省為單位的，省內之間采用的是大區制組網方式，中國移動早期小規模部署IMS網絡主要針對于集團語音用戶的接入，后期規模部署則主要用于固網改造及接入。國內三大運營商現有的IMS核心網均暫不支持移動網絡用戶的接入，但是針對4G LTE的部署，業界已明確VoIMS+SRVCC作為語音承載的目標方案。

（2）針對傳統業務的充分繼承性等傳統網絡部署運營經驗，現有的已部署的IMS核心網存在以下問題：業務接口的開放性考慮不夠周全，基于IMS開發的多媒體業務難以與互聯網多媒體應用的豐富性以及快速響應性相抗衡；移動性接入能力兼容不足，現有的IMS核心網部署均不支持移動接入，后期全業務融合接入過程將會產生巨大的開發功能成本。

3. 運營商網絡演進需求

（1）隨著信息網絡技術的不斷發展，一定程度上促進了電信企業的發展，使得越來越多的人認識到信息化發展的重要性。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有力的地位，慢慢地開始轉變為全業務運營商，然而要想更好實現這一目的，大部分運營商必須將固網和移動網有效地結合在一起。

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

4. 基于IMS的融合網演進目標

（1）基于IMS的融合網絡演進的目標就是采用IMS核心網絡作為固定、移動統一核心網絡，也就是采用IMS核心網絡統一存儲與查詢用戶數據，統一進行業務觸發和業務控制，統一進行呼叫控制，固定核心網和移動核心網電路域演進成IMS核心網絡的接入層，同時統一部署業務網絡，并統一為不同的網絡接入的用戶提供統一的業務體驗。endprint

（2）IMS核心網絡演進主要分為固定網絡和移動網絡的融合兩個方向。針對固定網絡融合演進的目標首先是實現固定電路交換設備的退網，將退網的固定交換設備接入的用戶通過IMS網絡固定接入網絡直接接入網絡，成為 IMS網絡固定用戶；其次是固定軟交換設備的演進，由于固定軟交換設備支持IP接入，同時考慮到軟交換設備的建設時間比較短，為了保護現有網絡投資，不宜將軟交換設備退網，而是將軟交換設備改造成 IMS網絡的接入設備AGCF，軟交換用戶轉為IMS用戶。實現所有固定網絡用戶接入 IMS網絡后，固定網絡用戶數據庫SHLR將不再使用，自然退網。對于移動網絡融合演進的目標是實現移動電路交換設備的退網，采用移動軟交換設備替代退網的固定交換設備。IMS核心網絡作為統一的核心網絡后，固定網絡用戶和移動用戶通過不同的接入網絡接入到統一的核心網絡，由統一核心網絡實現業務觸發與業務控制。

5. 融合核心網演進思路

5.1傳統的語音電話業務正在趨于飽和，新興業務不斷出現，消費者對互聯網需求也不斷提高，當前的核心網已不能滿足其需求，融合核心網絡是網絡發展的必然指向。然而融合網的演進是一個重大的系統工程，必須做到平滑、有序的過度過程。

5.2IMS為核心的演進思路。這種演進思路要想實現必須推進 IMS 的技術發展，使其成熟。因為這種思路設計主要是針對網絡演進整合為主進行的，是指把固網與移動網絡的軟交換設備整體演進成 IMS 的接入設備，借此形成以 IMS 技術為主要網絡形式的核心網。這種演進思路其實是 IMS 最終的演進方向，是符合 IMS 發展趨勢的思路。這種網絡演進一步到位，可以節省很多中間環節，節約網絡演進的時間和過程，并且在一定程度上可以促進電信運營商具有更強大的競爭力。但是因為 IMS 技術并不成熟，如果同時對所有的固定網絡終端和移動網絡終端進行改造，經濟投入的成本會很高，并且改造的結果可能并不能完全達到預期設想的目標和效果。

5.3統一軟交換接入，使軟交換與IMS共存。簡單地說就是：以軟交換接入作為固網和移動網絡的接入方式，然后以IMS業務切入為主，實現網絡終端用戶對業務體驗多樣化追求。這種思路的具體操作方案是：（1）將現有的所有網絡終端接入改進為綜合軟交換接入，然后同時接入固定網絡終端和移動網絡終端，形成以綜合軟交換為主的統一的核心網絡；（2）引入IMS技術進行網絡業務的擴展和豐富，逐步擴大IMS核心網技術的范圍。這種演進思路的網絡結構比較簡單，可以使固定網絡終端和移動網絡終端實現統一。但是，我國目前的通信網絡工程中并沒有統一的軟交換標準，廠家沒有完善的設備和技術，進行統一改造的成本相對較高，不利于IMS核心網技術的推進和發展。

5.4統一軟交換網絡，IMS業務切入為主，軟交換與IMS并存。這種演進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一，而這一種思路關注的是：將現有的固網和移動網絡演進為以移動網和固定網為主的軟交換網絡，僅僅是對網絡形式的演進，對設備不做改進要求，然后實現長途層面共用全IP化、統一的軟交換網絡。然后利用IMS技術實現網絡業務的擴展。這種演進思路將優化和演進同時并舉，可以更有效地推動電信網絡的演進速度和效果。這種演進思路可以保證現有網絡終端用戶的穩定發展狀態，可以在一定程度上幫助減輕因為重大頻繁的網絡架構調整對網絡業務發展和運行的不良影響，是一種比較符合電信運營商對IMS核心網演進期望的一種思路。但是這種演進思路會使網絡終端用戶的核心網絡比較復雜（存在兩種網絡），不利于IMS核心網的快速和全面發展。

6. IMS實現網絡融合的優勢

IMS網絡融合發揚了軟交換結構中業務與控制分離、控制與承載分離的思想，相比較軟交換進行了更充分的網絡解聚，網絡結構更加清晰合理，主要是IMS具有以下優勢：

（1）與接入的無關性。雖然3GPP IMS是為移動網絡設計的，TISPANNGN是為固定XDSL寬帶接入設計的，但它們采用的IMS網絡技術卻可以做到與接入無關，因而能確保對FMC的支持。從理論上可以實現不論用戶使用什么設備、在何地接入IMS網絡，都可以使用歸屬地的業務。控制層和業務層之間的開放接口使得來自不同接入網絡的呼叫/會話可以進行統一的處理。

（2）統一的業務觸發機制。IMS核心控制部分不實現具體業務，所有的業務包括傳統概念上的補充業務都由業務應用平臺來實現，IMS核心控制只根據初始過濾規則進行業務觸發，這樣消除了核心控制相關功能實體和業務之間的綁定關系，無論固定接入還是移動接入都可以使用IMS中定義的業務觸發機制實現統一觸發。

（3）開放的業務環境。IMS的業務除由運營商自己提供以外，還允許由第三方提供。IMS提供標準接口，業務開發基于API而不是直接面對復雜的網絡協議，屏蔽了網絡協議的復雜性。

（4）一致的業務歸屬能力。在CS域和PS域以及PSTN，業務提供能力都與用戶當前所在的設備有關系。在歸屬網絡已經開通的業務在漫游地設備并不一定能夠提供。IMS在這方有很大的變化，所有業務處理信令都要回到歸屬網絡，業務環境也是由歸屬網絡提供的。IMS采用分層結構的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，信令信息都會發送回歸屬地。漫游用戶的所有業務都由拜訪地的P-CSCF路由到歸屬地，由歸屬地的S-CSCF控制用戶業務并根據用戶簽約數據將業務觸發到本網或者第三方的應用上，從而保障了業務的一致性、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務感受，IMS向用戶提供了VHE（虛擬歸屬業務環境）的能力。

（5）統一的用戶數據庫。HSS（歸屬業務服務器）是一個統一的用戶數據庫系統，既可以存儲移動IMS用戶的數據，也可以存儲固定IMS用戶的數據。

7. 結束語

基于IMS全業務融合核心網是運營商和業界能看得清楚、看得見的網絡目標架構，為運營商提升自己在整個電信產業價值鏈中的地位提供了重要手段。核心網的演進是一個長期的過程，固定、移動和融合三個方面同時發展，無論是依托固網建設移動網，還是以移動網絡為基礎建設全業務網絡，對于全業務運營商來說，支持全業務的融合網絡架構終將是必然之選，網絡的演進會是殊途同歸。本文對IMS融合核心網的演進思路做了一個簡單的探討，希望后期對運營商的通信網絡建設有所幫助。

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