VoLTE核心网部署方案探讨

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2017 年 2 月下
在系统中可以设计一个故障智能诊断专家系统， 该系统
是一个以语义网络为基础的， 针对的是照明终端上传到监控
中心的状态数据和故障信息。 该系统采用的是故障分级分类
的自诊断控制技术， 能够很容易的对照明终端故障进行定位
和分类，从而能够对故障进行及时的修复。
2.4 数据流量的自适应控制
该系统实现了链路检测和激活，利用的方式主要是 GPRS
模块定时报告、心跳方案和 SMS 相结合的方式 ，能够在对网
络有效宽带和最大传输单元的最有关系进行优化的同时 ，保
证提供数据的可靠性，对双方通讯的流量进行合理的控制，最
终实现节约成本的目标。 另外，只需要在合理的范围之内，稳
定运行的数据是不需要通过通信进行上传和处理的。 在系统
应用过程中，进行科学的、合理的设计“数据流量控制器”，根
据用户需要和数据传输自动设置数据流量控制器的死区值和
越死区时限控制数据流量， 与此同时对越上限和下限值进行
合理的确定。
3 结 语
在城市道路照明中， 利用网络化智能管理系统改变了传
统的城市道路照明运行和管理制度， 有效的保证了城市道路
照明的运行安全，提供了工作效率。 随着城市现代化的发展，
城市道路照明网络化管理将代表的是城市的形象。 城市道路
照明中应用网络化智能管理系统， 能够促进城市道路照明体
制朝着产业化、社会化和市场化的方向发展，不断的提高市场
竞争力，进一步促进城市经济的发展和社会的进步。
参考文献
[1]关耀宗，胥布工.基于 ZigBee 网络的道路照明监控及节能系统[J].自
动化与信息工程，2007（04）.
[2]杨善庚，秦大为.城市道路照明节电措施探讨 [J].节能，2007，24（3）：
39~40.
[3]张万奎，丁跃浇.城市道路照明半夜灯实施的一种方案 [J].照明工程
学报，2005（02）.
[4]张万奎，丁跃浇.城市道路照明节电的供电电压及最优控制 [J].电力
需求侧管理，2007（01）.
收稿日期：2017-2-9
作者简介：冯黎强（1981-），男，工程师，本科，主要从事城市道
路照明方面的工作。
图 2 网络分层简化模型
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
VoLTE 核心网部署方案探讨
蒋荷花（广西通信规划设计咨询有限公司，广西 南宁 530007）
【摘 要】首先介绍了 VoLTE 的优势及业务经营需求，然后对 VoLTE 的部署方案进行了重点分析。
【关键词】VoLTE；业务；优势；部署
【中图分类号】TN929.5 【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2017）04-0026-02
1 引 言
VoLTE 是指通过 LTE 网络做为业务接入、IMS 网络实现
业务控制的语音解决方案，是 4G 网络语音通话业务的终极解
决方案。
随 着 4G 时 代 全 球 运 营 商 开 始 大 规 模 部 署 LTE 网 络 ，
2014 年起，VoLTE 相继在全球范围内落地。 面对 OTT 在话音、
短信等传统业务上给电信运营商带来的强势冲击，VoLTE 高
清语音业务普遍被视为运营商反击 OTT 的杀手锏。
2 VoLTE 业务经营需求
（1）抗衡 OTT 语音：经过 3GPP R8/R9/R10 几个版本的发
展， 以及 GSMA 对 VoLTE 规范的完善，VoLTE 的标准和技术
已经成熟。 自从 2011 年，业界有两个显著进展：①越来越多
VoLTE 商用；②LTE 手机的出现。
（2）优化语音质量，提升用户体验：①高清语音和视频编
解码的引入显著提高的通信质量； ②VoLTE 的呼叫接续时长
大幅缩短，测试表明 VoLTE 比 CS 呼叫缩短一半以上。
（3）提升无线频谱利用率，降低网络成本：对于语音业务，
LTE 频谱利用效率远远优于传统制式，达到 GSM 的 4 倍以上。
（4）RCS 无缝集成，业务体验极致丰富：IM、图像、规模共
享的富媒体通信体。
3 VoLTE 建设方案
3.1 VoLTE 基本架构
基 本 的 VoLTE 系 统 由 LTE 无 线 网 、EPC 核 心 网 （ 含
PCC）、IMS 核心网、IMS 业务平台（简称 IMSAS）组成。 LTE 无
线网和 EPC 核心网负责为 VoLTE 用户提供接入 IMS 核心网
的 IP 通道， 并负责为用户建立满足 Qos 要求的媒体承载 IP
通道；IMS 核心网和 IMS 业务平台负责用户呼叫接续和业务
控制（见图 1）。
3.2 VoLTE 组网方案
VoLTE 部署组网方案可采用新建 IMS 和固移融合 IMS 两
种方案。
新建 IMS 方案即新建一张 IMS 网络，只下带移动用户，提
供 VoLTE 接入及业务，与现有的固定 IMS 网络互通。
固移融合 IMS 方案即在现有固定 IMS 上升级支持 VoLTE
业务，同一个 core 同时提供移动和固定接入以及业务。
两种 VoLTE 建设方案对比如表 1。
在技术实现上，新建和改造方案都可行。 从工程实施及后
续扩容方面考虑，建议采用新建方式部署 VoLTE 业务。
3.2.1 新建 P-CSCF/SBC
新建 P-CSCF、SBC 网 元 ， 采 用 物 理 上 合 设 的 方 式 ，P-
26 通信设计与应用
万方数据
2017 年 2 月下
图 1

项目	新建	改造
CAPEX	设备	新建 SBC/CSCF/TAS/MRFC/ MRFP/ENUM/DNS/CCF	重用 VoBB 空闲容量或扩容几块 单板
部署	准备或新建机房/供电	不涉及机房/供电准备
新增路由器端口等承载网资源	重用原有端口
工勘、网设、调试，基于新设备 复杂度增加	不涉及基础网设、调测
占地	新增机柜增加占地	不涉及
电费	新建机柜涉及更多电费支出	可以节省
新增网元 16 个，升级网元 3 个 （HSS、MGCF、IM-MGW） 新增接口 21 个 新增 IP 地址 230 个	新增网元 4 个（SBC/PCRF/DRA/ UIM），升级网元 9 个 新增接口 5 个，继承 16 个 新增 IP 地址 94 个	OPEX	工程 量
维护	设备数量增加，接口数量增加， 路由更复杂	可以继承现网设备维护能力
割接影响	被割接设备无用户，割接风险小	带用户调整接口，操作风险变大， 需设备支持按用户分批调整能力
基本及补充业务：与 CS 业务交 互场景，放音、计费等场景复杂， 需要对 CS 现网业务充分理解 智能业务继承：需要对现网智 能充分理解	基本及补充业务：现网厂家因经过 验证，继承更好 智能业务继承：VoLTE 新增，与新 建相同 BOSS 对接：基于现有接口扩展，可 以简化对接工期	现网业务 继承
FMC 演进	可以利用 iVPN 方式，VoLTE， 固定 IMS 共用一个 AS	初期改造，新增接口割接时会有少 量影响，后期无调整

表 1
CSCF/SBC 是 IMS 网络的信令面、媒体面接入点，提供接入网
与 IMS 核心网之间的接入控制 、 信令安全以及 IP 互通等功
能，靠近 PGW 部署，采用 POOL 容灾方式。
3.2.2 新建 I-CSCF
新建 I-CSCF 网元，采用 POOL 容灾方式。
I-CSCF 网元是运营商 IMS 网络内部的接入点，IMS 域对
外的联系点；隐藏 IMS 网络内部拓扑信息；具备 S-CSCF 分配
功能、被叫 S-CSCF 定位功能。
3.2.3 新建 S-CSCF/E-CSCF/BGCF
新建 S-CSCF/E-CSCF/BGCF 合设，采用 POOL 容灾方式。
S-CSCF 是 IMS 网络的核心控制点，负责对 UE 的注册鉴
权和会话控制，执行 IMS 用户的基本会话路由功能；根据用户
签约的 IMS 业务触发规则，在条件满足时触发业务，与业务层
进行交互。
E-CSCF 处理 IMS 紧急呼叫， 从 P-CSCF 接受紧急会话建
立请求，并完成用户接入位置信息查询和紧急呼叫路由等功能。
BGCF 选择至 PSTN 或 CS 域网络的出口， 将呼叫路由至
相应的 MGCF。
3.2.4 HSS 融合方案
为避免 VoLTE 用户在 4G LTE、IMS 之间“鉴权重同步”问
题；且 IMS HSS 与 EPC HSS 之间需传递 MSISDN 被叫域选择
信息 、IP 短信注册信息等 ， 建议利旧 EPC HSS 升级改造为
VoLTE HSS，存储 IMS 用户的用户身份标识、注册信息 、业务
签约数据等，现有容灾方式保持不变。
3.2.5 新建 TAS
新建 TAS （MMTeLAS、IVPN 等） 为 IMS 用户提供补充业
务、智能业务、增值业务等。
3.2.6 新建 MRFC
新建 MRFC 是 IMS 域内部的媒体资源控制功能 ， 支持
SIP 协议实现与 CSCF 或者 TAS 的交互， 接受来自 TAS 或者
S-CSCF 的控制命令；控制 MRFP 上的 H.248 媒体资源。
3.2.7 新建 MRFP
新建 MRFP 是 IMS 域内部的媒体资源功能， 接受 MRFC
控制：H.248；提供声码器、通知音、会议桥、DTMF 收号等资源。
3.2.8 新建 ENUM/DNS
新建 ENUM 和 DNS 网元，采用物理上合设的方式 ，采用
1 主+2 备（节点内、节点间）容灾方式。
ENUM（E.164 Number URI Mapping）：提供 E.164 号码到
SIPURI 的映射功能。
DNS（Domain Name System）：负责 SIP URI 到 IP 地址的
解析。
3.2.9 利旧固定 IMS 的 MGCF 和 IM-MGW
利旧改造升级固定 IMS 的 MGCF、IM-MGW 与其他网络
互通，原有容灾方式保持不变。
3.2.10 新建 CCF
新建 CCF 计费网元，采用负荷分担方式工作。
TAS 采用 Diameter 协议通过 Rf 接口与 CCF 交互，计费系
统与 CCF 之间采用 FTP 协议进行话单采集。
3.2.11 EPC 核心网
EPC 核心网网元包括：MME、SAE-GW、PCRF、DRA。
（1）MME 需要改造支持 VoLTE，以保证 VoLTE 在本运营
商国内均能够使用 VoLTE 业务。
（2）SAE-GW 需要改造支持 VoLTE，以保证 VoLTE 用户
的互联网业务 APN 承载和 IMSAPN 承载的 S-GW 与 P-GW
之间的数据流量均由同一 SAE-GW 设备采用内部接口疏通。
（3）PCRF 需要改造支持 VoLTE。 同一 VoLTE 用户的互联
网业务 APN 承载与 IMS APN 承载可分别由不同的 PCRF 负责。
（4）DRA 需改造支持 VoLTE，EPC 网元、IMS 网元采用准直
连方式互联。
3.3 IT 支撑系统的工程建设
在 VoLTE 中，告警、性能指标、话单和业务发放方式都有改
变，因此网管、计费和业务发放支撑系统均要进行相同的改造。
4 结束语
VoLTE 方案在抗衡 OTT 语音 、优化语音质量 、提升无线
频谱利用率、与 RCS 无缝集成等方面具有天然优势 ，显著提
高了用户满意度，未来必将具有广阔的应用场景。
参考文献
[1]周 峰，许正锋，罗 俊.VoLTE 业务和技术实现方案的研究与分析.电
信科学，2013（2）.
[2]聂永霞，黄耀军.浅谈 VoLTE 之演进与部署.广东通信技术，2015.05.
收稿日期：2017-1-12
作者简介：蒋荷花（1985-），女，工程师，本科，主要从事通信网
络规划设计工作。
通信设计与应用 27