《電子技術應用》
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以IMS構建多媒體時代的融合核心網
姜青松
來源:《華為技術》
摘要: 對同時運營固定移動話音、寬帶業務的綜合運營商而言,最大的挑戰就是實現網絡的融合……
關鍵詞: IMS FMC 融合 運營商
Abstract:
Key words :

   融合寬帶的多媒體時代已經向我們走來,傳統的網絡架構已經無法適應業務的多媒體化和網絡的融合化需求,以IMS為核心的高效網絡架構是融合時代的合理選擇。
      隨著新一代無線和固定寬帶接入技術的不斷涌現,電信網絡變得越來越復雜,傳統電信業務正受到IT和互聯網的強力挑戰。核心網作為電信網的“心臟”,在后軟交換時代何去何從,成為擺在電信運營商面前的重大課題。
 核心網現狀與不足
      為了建設面向未來的新一代核心網,運營商需要了解核心網的現狀和不足。
      接入網已逐漸變得扁平和簡化,而核心網卻變得越來越復雜。和接入網逐漸扁平和簡化相反,隨著承載和控制的分離,控制和業務分離理念的引入,核心網正變得越來越復雜。眾多的業務領域,繁多的網元種類,無數的對內、對外接口和協議,以及由于容量限制帶來同類網元節點數量的增加,整個網絡的拓撲異常復雜,導致網絡運營與維護困難,網絡可靠性下降和效率低下,而且由于眾多的網元種類和數量,使得在維護人員、機房面積、功耗等方面都增加了OPEX開銷。

      分離的網絡和環境,難以提供融合的業務和體驗。據統計,在目前業界Top 30的運營商中,同時運營固定和移動業務的運營商有29個,運營商向全業務運營轉型的趨勢非常明顯。但目前運營商的網絡大多是移動和固定相分離的煙囪狀架構,這導致每個系統需要獨立的人員來維護,人員多,效率低;由于業務控制點分散在兩個系統里,難以提供固定、移動融合的業務體驗,導致網絡對終端客戶的粘性不強。
     面臨互聯網和IT應用對傳統電信業務的強力蠶食,運營商應對乏力。根據Gartner的預測,到2013年話音業務收入還會占運營商業務總體收入的70%以上,語音還是運營商的現金牛。然而,這個現金牛目前正面臨著眾多IT和互聯網應用的強力挑戰,和目前電信運營商提供的Plain Voice相比,互聯網上IM、VoIP、SNS等應用的業務體驗更豐富、更新穎,話音業務被這些應用分流嚴重,運營商卻缺少應對手段。 
 面向未來的統一核心網 
     為應對挑戰,運營商傳統的TDM或軟交換架構的核心網需要向以IMS為中心的協議體系和產品解決方案轉型。在多接入技術環境下的新一代融合核心網,應該具備什么樣的特性和要求?總體來講,可用八個詞來概括:融合、統一;簡潔、高效;演進、兼容;開放、互通。
 融合、統一
     對同時運營固定移動話音、寬帶業務的綜合運營商而言,最大的挑戰就是實現網絡的融合,結束條塊分割的網絡和環境,減少運維成本。一個真正融合、統一的核心網絡,應該具備以下關鍵特性:
     五合一,融合的會話控制和接入控制。一個真正融合的核心網應該至少具備GSM、UMTS/HSPA、LTE/WiMAX、PSTN、xDSL/FTTx這五種主流接入方式的控制能力,并為這五種接入形態提供融合的業務體驗。核心網需要融合的IMS  Core為所有的接入方式提供鑒權、路由和業務觸發的功能,屏蔽接入的差異性;在融合的IMS  Core之下,需要多種類型的接入控制設備,完成不同接入控制信令到SIP信令的轉換。
      Common TAS,保證多種接入方式下業務的一致性。在接入無關的統一控制節點之上,需要Common TAS(Telephony  Application Server)為各種接入方式提供統一、融合的業務能力,如圖1所示。Common TAS除了要實現FBB、MBB共同需要的基本話音和視頻業務功能集合,還需要包含傳統固定、移動網絡的一些常用業務,如固定CS網絡中的熱線、鬧鐘,移動CS網絡中的預付費業務、彩鈴等。為了實現企業客戶的要求,Common   TAS中還需要包含IP  Centrex等高級話音業務特性,用于企業市場場景的應用。有了這三組功能集,基本上可以實現終端用戶在不同接入方式間轉換時,對基本業務功能集體驗的一致性。此外,Common  TAS還需要提供更多的增值業務,如FMC類增值業務、ICT類增值業務等。
     
  融合的用戶數據中心,是網絡融合過程中不可缺的重要部件。在傳統的網絡架構中,用戶的簽約數據是存在不同地方的,在網絡逐漸從以傳統的CS/PS網絡向以IMS/SAE為核心的融合網絡演進的過程中,一個融合的用戶數據中心是必須的,它是實現網絡向未來發展演進、用戶平滑遷移的橋梁。
  簡潔、高效
      在話音ARPU值不斷下降的壓力下,為有效降低OPEX/CAPEX,運營商需要不斷提高網絡效率,挖潛網絡能力,可以采取以下兩個措施: 
      采用統一、高性能的軟硬件平臺。由于ATCA高性能刀片式服務器的計算架構和虛擬化技術的出現,使得眾多網元統一到一個硬件平臺上成為可能。統一的硬件平臺,使得不同網元的備件可以共享,降低了維護成本。高性能的硬件平臺極大提高了單網元的容量,可使得網絡中網元節點的數目急劇下降,拓撲得到簡化。
      集成的站點管理和不同網元間互通接口協議的優化和協同。基于統一軟、硬件平臺基礎,在同一站點部署的不同網元,通過共享公共部件(比如話單服務器單元、IP互聯單元等),可以做到共框共柜,提升解決方案的集成度和簡化網絡拓撲。同一站點的不同網元,采用相同或相似的風格進行操作和運維,實現統一管理,降低運維人員的學習成本,共享運維經驗,提升了運維管理的效率;可以通過內部優化和協同來提高處理效率,降低CAPEX;與站點外的其它網元互通時,仍然是標準接口,對外部網元沒有任何影響。
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