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移动软交换向m-AGCF演进分析

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b) 主叫流程(见图3)。ICS UE可以使用I1(CS承载)、Gm(PS承载)和传统CS网络3种方式发起呼叫,I1和Gm的呼叫建立信息将携带被叫号码,SCC AS上为呼叫产生关联点,之后的媒体建立消息以关联点作为被叫并携带SDP类型;传统UE可以通过增强的MSC服务器转换SIP Invite消息初始呼叫,也可以通过传统CS网络发起呼叫,前者被叫号码和SDP从MSC服务器发出,后者需要智能网配合进行路由。

c) 被叫流程(见图4)。如果用户未注册过IMS,则是用传统CS被叫流程,通过MGCF将呼叫转出。如果用户注册过,但是为传统UE,则Invite会通过增强了的MSC服务器转到被叫,如果用户注册过,并且为ICS UE,则SCC AS会首先询问ICS UE是否通过PS建立会话,UE决定通过CS的话会通过增强的MSC服务器建立呼叫。

d) 承载建立流程(见图5)。I1、Gm和传统CS方式均可以使用MGCF建立语音承载,I1、Gm和增强MSC服务器方式也可以由MSC服务器将媒体SDP带给IMS核心网建立承载,主叫和被叫的承载建立方式相同。

3.3 应用场景与功能分析

使用ICS架构统一接入CS网络必须基于IMS技术,根据对中国联通网络现状和发展策略分析,笔者提出了以下3种场景,其中2种场景具备引入ICS架构的驱动力。

场景一。IMS建设初期,IMS与CS域为具有互通关系的2张网络,运营维护独立,CS网络提供语音服务,IMS网络提供基于分组的多媒体业务,2种业务可以并发,实际上目前的RCS终端已经可以做到这一点。此时语音业务仍主要由CS域来提供,还没有升级ICS的迫切需求。

场景二。当移动网演进到LTE/EPC时代,IMS在LTE上提供VoIP语音服务,LTE建设初期覆盖有限,CS语音在无LTE覆盖时是LTE语音业务的有效补充,用户的语音及补充业务需要同时在IMS和CS网络中维护。此时由于用户数据分别存在于IMS和CS网络中,其同步性、业务扩展性和灵活性都受到了限制。解决方法有2种,一种可以在支撑系统后台进行同步,一种可以引进ICS架构从网络层面将CS纳入IMS,统一由MMTEL服务器提供服务控制、用户数据管理等,但由于2G/3G CS域网络规模很大,ICS引入的时机需要根据LTE语音的覆盖情况和用户业务需求进行评估。

场景三。LTE覆盖充分,一些不需要高速宽带覆盖但还存在CS语音的地区,可以升级ICS架构,将CS用户转入IMS网络,利旧现网软交换设备,统一用户业务数据管理,减轻运营维护的压力。

如果在场景二和场景三的驱动下升级支持ICS,终端、网络、业务层都可能需要新增功能,但是并不是所有功能都是必选的,可以根据网络情况进行选择,选择的主要依据是用户类型。中国联通可以选择只服务于ICS用户,或非ICS用户,也可以同时服务于两者。在充分考虑终端和ICS架构网元功能后,可采取以下4种可能的网络升级方案。

a) 支持ICS用户,支持I1或Gm+MSC升级。

b) 支持ICS用户,支持I1或Gm+SCP强制路由。

c) 支持传统用户,只支持MSC升级。

d) 支持传统用户,只支持SCP强制路由。

3.4 网络架构解决方案

在应用场景分析中列举了4种升级方案,本节对这些方案进行对比,从而选择出适合中国联通的方案。

根据终端以及网络能力,将解决方案分为两大类。

a) UE增强方案。UE升级为ICS UE,使用I1接口实现信令控制。或者利用Gm接口不升级CS网络,实现信令控制,媒体通过CS接入IMS,同时使CS用户尽可能地使用IMS业务。

b) MSC增强方案。通过升级CS网络,引入增强的MSC服务器,完成基本的MSC服务器功能,同时代替UE作为SIP UA接入IMS,实现SIP呼叫过程和CS呼叫过程的交互,以及传统CS终端接入IMS的目的,由IMS统一提供电话业务。

2种ICS架构解决方案均可以实现ICS功能,但各有利弊,表1从终端、网络功能、改造代价等方面分析对比了这2种方案。

从以上分析可以得出,目前市场上的终端都不具备支持I1接口的ICS能力,如果需要采用终端方案则必须进行定制开发。考虑到我国移动终端市场的特点,UE增强的方案并不适合中国联通。目前对于中国联通可行的方案为MSC增强方案,可以同时支持非ICS终端和ICS终端接入。

4 研究结论

ICS首先必须基于IMS网络,其并未提供任何新业务,目的是为了将CS接入纳入IMS网络统一控制,当UE使用CS承载或者不能使用VoIP语音时可以由IMS提供服务。本文提出了具有向ICS演进驱动力的2个场景。

a) 提供IMS语音与CS语音统一的业务数据管理。

b) 在LTE语音覆盖达到一定规模,且传统CS域业务量逐渐减少时,可将CS域纳入IMS统一控制。

目前ICS存在2种架构,一种基于UE增强,一种基于MSC服务器增强。考虑到中国联通网络和业务的发展趋势,建议使用MSC服务器增强方案,满足传统终端的接入。但由于ICS架构需要全网MSC服务器进行升级,其升级成本和风险需进一步评估。

综上所述,移动语音业务在相当长一段时间内,仍然是中国联通主要的收入来源,并且仍处于高速增长阶段,移动软交换将会长期存在。随着今后IMS网络的商用部署和规模的不断扩大,IMS将成为固定移动融合的核心网络架构,并替代现有的固定语音网和移动网电路域。为保证网络的平滑升级演进,并充分保护现有网络投资,有必要对移动软交换的发展演进进行持续深入的分析和研究。

参考文献:

[1] 符刚,杨艳松. 电信运营商IMS部署驱动力分析[J]. 邮电设计技术,2010(4).

[2] 3GPP TS 23.292 IP Multimedia Subsystem(IMS)centralized services[S/LO]. [2011-01-11]. http://www.quintillion.co.jp/3GPP/Specs/23292-870.pdf.

[3] 3GPP TS 24.292 IP Multimedia(IM)Core Network(CN)subsystem Centralized Services(ICS)[S/LO]. [2011-01-11]. http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/24292.htm.

作者:魏群 符刚 来源:邮电设计技术

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