建设IP关口局, 促进5G多媒体业务的互联互通

作者:洪钧

随着VoLTE应用的普及,运营商IMS网络规模也不断扩大。由于历史原因,IMS网络之间的互通仍要通过传统的电路关口局进行,不但效率低下,而且用户体验较差。现在5G网络部署方兴未艾,继续采用电路方式互通已经无法满足需求,必将严重制约5G新业务的发展。

有鉴于此,加速推动IMS网络通过IP方式互通就迫在眉睫了。2019年2月,工信部印发了《IMS网络互联互通试点实施方案》,决定实施IMS网络互通试点工作。经过为期一年卓有成效的工作,目前试点工作已如期完成,并取得了初步成功。

IMS网间互通的系统架构

图1  IMS网间互通的系统架构

运营商的IMS网络各自新增IBCF和TrGW模块(一般可合称I-SBC设备),以实现IP方式直接互通,其中:IBCF实现语音、视频、多媒体业务的信令互通、拓扑隐藏和IP安全防护能力,并提供简单的号码分析路由和黑白名单等功能;TrGW实现语音、视频、多媒体业务的媒体互通、拓扑隐藏和IP安全防护能力,并支持AMR-WB、AMR-NB和G.711等语音编解码格式转换等功能。

IBCF之间的Ici接口负责SIP信令的跨网转发。TrGW之间的Izi接口负责媒体流的跨网转发。IBCF与其它网元(如I/S-CSCF和BGCF)之间的Mx接口采用SIP协议。

IBCF和TrGW同时支持IPv4和IPv6,并能够在两者之间进行版本转换。在网间实际互通时,采用哪种版本由运营商协商确定。

IMS网络互联互通试点

按照工信部的安排,IP关口局建设首先在H省和S省进行试点,中兴通讯负责向试点运营商提供系统设备和技术支持。两地的IP关口局话务量都为20万爱尔兰,采用四套ATCA平台的IBCF/TrGW合一设备组织资源池(今后可以视实际需要引入虚拟化技术),分别连接另外两个运营商。

截至2020年3月,IP网间话务量已占全部网间话务量的45%左右,圆满完成了试点任务,下一阶段将按计划逐步转为正式商用。

运营商A已完成割接的话务量超过8万忙时并发呼叫,主叫是本集团全国VoLTE/VoBB IMS用户,被叫是本省所有地市的Y集团少量VoLTE用户和Z集团大部分VoLTE用户和VoBB IMS用户。

运营商B已完成割接的话务量超过7万忙时并发呼叫,主叫是本集团全国VoLTE用户,被叫是本省五个地市的Y集团VoLTE用户和所有地市的X集团VoLTE用户。

■ 组网方案

试点工程的IMS网间互通逻辑组网架构如图2所示。

图2  IMS网间互通的逻辑组网架构

IP关口局负责VoLTE/VoBB网络和其它运营商的VoLTE/VoBB网络的信令和媒体互通,为此需要新建两对IBCF/TrGW,对外分别和其它运营商的IBCF/TrGW对接,对内与VoLTE/VoBB网络对接。IBCF采用负荷分担方式统一处理全省业务,不再细分到各地市。

同时,考虑到IP关口局的可靠性尚未得到证实,现有电路关口局作为备份互通方式仍然予以保留,VoLTE/VoBB网络通过MGCF/MGW连接到GMSC,并通过七号信令系统和对端GMSC互通。

CS/NGN网络继续通过现有电路关口局互通,不再接入新的IP关口局。

IP关口局必须支持不同运营商之间的计费结算,因此I-SBC设备(确切地说,是IBCF模块)必须能够生成CDR,其中包含IBCF中继标识和主叫用户位置信息等特定信息。

■ 建设方案

IMS网间互通的建设方案如图3所示。

图3  IMS网间互通的建设方案

该方案的基本原则是“分省部署,省间互通”。按照相关规划,IMS网间互通点的设置以省为单位,省内业务通过省会IP关口局互通,省际长途业务采用与现网一致的远端入网方式,通过被叫用户归属的省会IP关口局互通。

IBCF/TrGW的部署方案主要有物理合一部署、虚拟化合一部署和C/U分离部署等三种。但物理合一部署方案不符合网络虚拟化演进趋势,虚拟化合一部署方案在没有GPU加速时编解码转换效率低下,因此通常都采用C/U分离部署方案。

综合考虑各种因素,C/U分离部署方案一般会采用“虚C实U”模式,即控制面基于虚拟化技术,采用标准架式通用服务器,以达到快速灵活部署、弹性伸缩以及资源池共享等目的;媒体面仍然采用专有硬件,以满足高性能编解码转换的需求。

至于IBCF/TrGW的具体部署位置,则由运营商自行确定,但为了提高互通效率,避免长距离传输,互通双方最好能事先协商一致。目前通常的做法是媒体面部署在省会,控制面可以部署在省会,也可以集中部署在大区,以便统一管理。

■ 路由方案

IMS网络的路由方案基于以下三个原则。

(1)不同网络采用不同域名。运营商VoLTE网络的域名规定为sf.ims.mncxyz.mcc460.3gppnetwork.org(其中sf为省份缩写,xyz为网络编号),VoBB网络的域名为sf.oidims.cn(其中oid为运营商标识)。同时新增两个分别代表其它运营商的域名,并在域名前插入被叫归属地的区号,以区分被叫归属地和归属网络,即域名形式为xxx.13y.com(其中xxx为被叫归属地的区号,13y为网络接入号)。

(2)发端查询。全国所有省份IMS起呼的呼叫都在主叫侧查询ENUM。所有Tel格式的被叫号码都必须通过查询ENUM匹配不同的域名来区分其归属地区和归属网络,并按照被叫域名由DNS解析选路,只有在ENUM返回无效结果时才会依据主叫域名。

(3)受端入网。主叫侧查询ENUM后,根据域名将呼叫接续到被叫侧。如被叫查询结果为zzzz@xxx.13y.com(其中xxx为省会城市区号),则该呼叫将接续到S省C市的IP关口局。

此外,试点工程还涉及到容灾、计费和网管等方面,都是比较经典的常规策略,这里就不再一一赘述了。

IMS网络互联互通的未来

在认真总结和分析前一阶段试点工作的经验和问题后,工信部近期下发了《IMS网络互联互通全国推广工作方案》,目前正在征求运营商、制造商和相关研究机构的意见。可以预计,在不久的将来,IP关口局建设工作就会大规模开展,为5G新型语音业务的部署准备好条件。

极客网企业会员

免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。

2020-07-16
建设IP关口局, 促进5G多媒体业务的互联互通
随着VoLTE应用的普及,运营商IMS网络规模也不断扩大。由于历史原因,IMS网络之间的互通仍要通过传统的电路关口局进行,不但效率低下,而且用户体验较差。现在5

长按扫码 阅读全文