IMS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中的關(guān)鍵問題探討

通過對以上方案的分析研究,我們發(fā)現(xiàn)ICS UE的解決方案主要依賴于終端的功能,要求終端必須支持ICS,因此對終端市場有很強(qiáng)的掌控力的運(yùn)營商,可以通過升級終端,采用ICS UE的方案,引入專門的ICS UE實現(xiàn)ICS業(yè)務(wù)。而對于終端市場相對開放的運(yùn)營商,重點關(guān)注傳統(tǒng)終端的問題,則可以采用增強(qiáng)的Msc Server方案,通過網(wǎng)絡(luò)升級,將傳統(tǒng)終端接入IMS網(wǎng)絡(luò),從而解決傳統(tǒng)通過CS域接入IMS網(wǎng)絡(luò)的問題。

3.2 SR-VCC

SR-VCC架構(gòu)利用IMS核心網(wǎng)絡(luò)提供LTE VoIP語音業(yè)務(wù)的路由、控制和業(yè)務(wù)觸發(fā),并提供LTE向GERAN/UTRAN切換時的語音連續(xù)性保證。不同于CSFB架構(gòu),SR-VCC架構(gòu)中移動語音業(yè)務(wù)真正能夠基于LTE分組網(wǎng)絡(luò)實施。

SR-VCC架構(gòu),需要部署IMS SCC AS、增強(qiáng)MSC網(wǎng)元,結(jié)合MME的切換控制保證LTE語音能夠平滑地向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(qiáng)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需要兼顧語音的SR VCC切換和非語音的PS切換處理。

SR-VCC關(guān)注呼叫會話的連續(xù)性,因此本質(zhì)上是個切換流程,包括傳輸層和會話層的切換;該切換過程包括承載層的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(jù)測量報告,決定發(fā)起SR-VCC過程;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,接下來準(zhǔn)備切換,增強(qiáng)的MSC Server向SCC AS發(fā)起建立CS分支,SCC AS將會話切換至CS分支,并更新遠(yuǎn)端同時釋放IMS分支;最后將語音切換到CS域并完成PS域業(yè)務(wù)的切換。至此,整個SR-VCC過程結(jié)束。

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

SR-VCC解決方案反映了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向,可以隨著SAE/LTE的廣泛部署平滑地向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)過渡,是大多數(shù)運(yùn)營商比較認(rèn)可一種SAE部署過渡的解決方案。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(cè)切換時間可能比較長,會導(dǎo)致切換過程和中斷時間比較長,無法滿足SA1提出的最大中斷時間300ms的需求。因此,3GPP在R10開展了旨在提高SR-VCC切換性能的增強(qiáng)研究,通過評估目前Rel-8 SR-VCC方案的性能,在盡可能少地改動SR-VCC架構(gòu)的前提下,減小切換時延,提高SR-VCC性能。

3.3 One Voice

3GPP定義IMS網(wǎng)絡(luò)是一個與接入無關(guān)的、基于標(biāo)準(zhǔn)的IP連接和業(yè)務(wù)控制的架構(gòu),使用通用的Internet協(xié)議執(zhí)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,在移動側(cè),將展開部署采用CS語音的組合應(yīng)用,比如RCS。

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

盡管3GPP在IMS方面的工作已經(jīng)進(jìn)行了將近十年,目前有上千頁的文檔,多種不同標(biāo)準(zhǔn),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(quán)、會話建立、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、承載建立等)這些都增加了IMS的復(fù)雜性。在剛開始部署基于IMS的VoIP網(wǎng)絡(luò)時,并不需要所有的功能都滿足,為了幫助業(yè)界獲得通用的標(biāo)準(zhǔn)IMS語音方案,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工作組開展。One Voice的內(nèi)容主要基于3GPP R8版本,初步解決方案的應(yīng)用層規(guī)范(V1.0.0)已最終定稿,包含的內(nèi)容有:IMS通用要求,如注冊、鑒權(quán)、尋址等;業(yè)務(wù)要求,如呼叫建立過程的考慮因素、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、短信;媒體要求以及無線和分組域要求。

可以說,One Voice定義了UE和網(wǎng)絡(luò)需要執(zhí)行的最小集合,以保證在LTE無線接入上部署基于IMS的電話業(yè)務(wù),包含IMS基本能力和語音補(bǔ)充業(yè)務(wù)、實時媒體協(xié)商、傳輸和編碼、LTE無線和EPC能力、跨協(xié)議棧和子系統(tǒng)相關(guān)的功能。

由于One Voice解決方案是基于3GPP IMS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提煉而成的,因此,在One Voice的規(guī)范中基本沒有開發(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(yùn)營商和設(shè)備商加入One Voice,包括ATT、Orange、Telefonica、Verizon、沃達(dá)豐等全球知名運(yùn)營商以及阿爾卡特朗訊、愛立信、諾基亞西門子、諾基亞、三星、索尼愛立信等設(shè)備商。

4 總結(jié)與展望

隨著移動通信網(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(qiáng)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(tǒng)一提供業(yè)務(wù)。在VoLTE沒有全覆蓋的階段,如果用戶通話過程中從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域語音的無縫切換。初期,如果LTE不支持語音業(yè)務(wù),當(dāng)用戶發(fā)起語音業(yè)務(wù)時,則可以采用CS FallBack技術(shù),使用戶回落到CS網(wǎng)絡(luò),建立語音業(yè)務(wù)。未來,全網(wǎng)部署LTE,那么One Voice將成為LTE語音的最佳解決方案。