IMS網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)中的關(guān)鍵問(wèn)題探討

通過(guò)對以上方案的分析研究,我們發(fā)現ICS UE的解決方案主要依賴(lài)于終端的功能,要求終端必須支持ICS,因此對終端市場(chǎng)有很強的掌控力的運營(yíng)商,可以通過(guò)升級終端,采用ICS UE的方案,引入專(zhuān)門(mén)的ICS UE實(shí)現ICS業(yè)務(wù)。而對于終端市場(chǎng)相對開(kāi)放的運營(yíng)商,重點(diǎn)關(guān)注傳統終端的問(wèn)題,則可以采用增強的Msc Server方案,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )升級,將傳統終端接入IMS網(wǎng)絡(luò ),從而解決傳統通過(guò)CS域接入IMS網(wǎng)絡(luò )的問(wèn)題。

3.2 SR-VCC

SR-VCC架構利用IMS核心網(wǎng)絡(luò )提供LTE VoIP語(yǔ)音業(yè)務(wù)的路由、控制和業(yè)務(wù)觸發(fā),并提供LTE向GERAN/UTRAN切換時(shí)的語(yǔ)音連續性保證。不同于CSFB架構,SR-VCC架構中移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)真正能夠基于LTE分組網(wǎng)絡(luò )實(shí)施。

SR-VCC架構,需要部署IMS SCC AS、增強MSC網(wǎng)元,結合MME的切換控制保證LTE語(yǔ)音能夠平滑地向GERAN/UTRAN CS網(wǎng)絡(luò )切換。為了支持SR-VCC切換處理,MSC Server和MME之間要求提供Sv接口。MME在eNode B發(fā)出向GERAN/UTRAN切換請求后,通知增強MSC網(wǎng)元,MSC網(wǎng)元則基于3GPP CS網(wǎng)絡(luò )成熟的切換控制協(xié)議向控制RNC/BSC的MSC發(fā)起CS切換請求。在SR-VCC方案中,MME需要兼顧語(yǔ)音的SR VCC切換和非語(yǔ)音的PS切換處理。

SR-VCC關(guān)注呼叫會(huì )話(huà)的連續性,因此本質(zhì)上是個(gè)切換流程,包括傳輸層和會(huì )話(huà)層的切換;該切換過(guò)程包括承載層的PS-CS切換和業(yè)務(wù)層的IMS域切換兩部分。這兩部分切換處理相互獨立。圖6描述了E-UTRAN到UTRAN/GERAN的SR-VCC典型切換流程。

首先,源eNode B根據測量報告,決定發(fā)起SR-VCC過(guò)程;eNode B發(fā)起切換請求并指示MME該切換是PS到CS域的切換或PS到CS和PS的切換;然后進(jìn)行承載分離,對于QCI=1的承載(VoIP bearer),切換到CS域;其余承載切換到UTRAN網(wǎng)絡(luò )或掛起;如果GERAN不支持DTM,那么只能掛起,接下來(lái)準備切換,增強的MSC Server向SCC AS發(fā)起建立CS分支,SCC AS將會(huì )話(huà)切換至CS分支,并更新遠端同時(shí)釋放IMS分支;最后將語(yǔ)音切換到CS域并完成PS域業(yè)務(wù)的切換。至此,整個(gè)SR-VCC過(guò)程結束。

SR-VCC不要求LTE網(wǎng)絡(luò )的全覆蓋,在部署LTE的地區不需要采用CS網(wǎng)絡(luò )處理語(yǔ)音;前提是部署IMS網(wǎng)絡(luò )。當UE駐扎在LTE或HSPA網(wǎng)絡(luò )時(shí),采用通常的IMS呼叫流程建立語(yǔ)音呼叫。

SR-VCC解決方案反映了網(wǎng)絡(luò )發(fā)展方向,可以隨著(zhù)SAE/LTE的廣泛部署平滑地向全IP網(wǎng)絡(luò )過(guò)渡,是大多數運營(yíng)商比較認可一種SAE部署過(guò)渡的解決方案。3GPP對SR-VCC的研究,最初只包含EPC到CS的切換,后期引入IMS over HSPA下的SR-VCC。但在SR-VCC方案中,由于IMS側切換時(shí)間可能比較長(cháng),會(huì )導致切換過(guò)程和中斷時(shí)間比較長(cháng),無(wú)法滿(mǎn)足SA1提出的最大中斷時(shí)間300ms的需求。因此,3GPP在R10開(kāi)展了旨在提高SR-VCC切換性能的增強研究,通過(guò)評估目前Rel-8 SR-VCC方案的性能,在盡可能少地改動(dòng)SR-VCC架構的前提下,減小切換時(shí)延,提高SR-VCC性能。

3.3 One Voice

3GPP定義IMS網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)與接入無(wú)關(guān)的、基于標準的IP連接和業(yè)務(wù)控制的架構,使用通用的Internet協(xié)議執行各種多媒體業(yè)務(wù)。在固網(wǎng),已經(jīng)或正在部署VoIP,然而,在移動(dòng)側,將展開(kāi)部署采用CS語(yǔ)音的組合應用,比如RCS。

未來(lái)幾年,將在更高的速率上部署更加有效的無(wú)線(xiàn)方案以適應分組域的增長(cháng)需求。接入和核心網(wǎng)向基于分組的遷移,必然引起從目前CS語(yǔ)音到使用IMS的LTE語(yǔ)音的演進(jìn)。

盡管3GPP在IMS方面的工作已經(jīng)進(jìn)行了將近十年,目前有上千頁(yè)的文檔,多種不同標準,涵蓋了IMS相關(guān)功能。此外3GPP提供了多種方式完成同一功能(例如鑒權、會(huì )話(huà)建立、補充業(yè)務(wù)、承載建立等)這些都增加了IMS的復雜性。在剛開(kāi)始部署基于IMS的VoIP網(wǎng)絡(luò )時(shí),并不需要所有的功能都滿(mǎn)足,為了幫助業(yè)界獲得通用的標準IMS語(yǔ)音方案,One Voice定義了通用推薦特征集,并對單一功能存在多個(gè)解決方案的情況給出推薦方案。

目前,One Voice的工作在GSMA VoLTE工作組開(kāi)展。One Voice的內容主要基于3GPP R8版本,初步解決方案的應用層規范(V1.0.0)已最終定稿,包含的內容有:IMS通用要求,如注冊、鑒權、尋址等;業(yè)務(wù)要求,如呼叫建立過(guò)程的考慮因素、補充業(yè)務(wù)、短信;媒體要求以及無(wú)線(xiàn)和分組域要求。

可以說(shuō),One Voice定義了UE和網(wǎng)絡(luò )需要執行的最小集合,以保證在LTE無(wú)線(xiàn)接入上部署基于IMS的電話(huà)業(yè)務(wù),包含IMS基本能力和語(yǔ)音補充業(yè)務(wù)、實(shí)時(shí)媒體協(xié)商、傳輸和編碼、LTE無(wú)線(xiàn)和EPC能力、跨協(xié)議棧和子系統相關(guān)的功能。

由于One Voice解決方案是基于3GPP IMS相關(guān)標準提煉而成的,因此,在One Voice的規范中基本沒(méi)有開(kāi)發(fā)新技術(shù),目的就是為了盡快部署基于IMS的VoIP網(wǎng)絡(luò )。

目前,已經(jīng)有多家網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商和設備商加入One Voice,包括ATT、Orange、Telefonica、Verizon、沃達豐等全球知名運營(yíng)商以及阿爾卡特朗訊、愛(ài)立信、諾基亞西門(mén)子、諾基亞、三星、索尼愛(ài)立信等設備商。

4 總結與展望

隨著(zhù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的不斷發(fā)展,PS網(wǎng)絡(luò )將最終替代CS網(wǎng)絡(luò ),而CS域語(yǔ)音業(yè)務(wù)也將逐步演進(jìn)到PS域,IMS成為網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)的有力保障。為了保證業(yè)務(wù)一致性,采用增強的MSC Server的ICS技術(shù),將CS終端接入IMS網(wǎng)絡(luò ),由IMS網(wǎng)絡(luò )統一提供業(yè)務(wù)。在VoLTE沒(méi)有全覆蓋的階段,如果用戶(hù)通話(huà)過(guò)程中從LTE網(wǎng)絡(luò )漫游到CS網(wǎng)絡(luò ),將采用SR-VCC技術(shù)完成PS域到CS域語(yǔ)音的無(wú)縫切換。初期,如果LTE不支持語(yǔ)音業(yè)務(wù),當用戶(hù)發(fā)起語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí),則可以采用CS FallBack技術(shù),使用戶(hù)回落到CS網(wǎng)絡(luò ),建立語(yǔ)音業(yè)務(wù)。未來(lái),全網(wǎng)部署LTE,那么One Voice將成為L(cháng)TE語(yǔ)音的最佳解決方案。