爱立信IMS全方位推动PSTN网改实施 - 全文

　　近两年来全球各地风起云涌的PSTN网络升级改造活动重新又进入了人们的视线。这一次它改变了以往给人高高在上，无法落地的印象，而是脚踏实地的承担起了替换传统老，旧PSTN端局交换机的重任。人们也许会觉得有一点诧异，最早由3GPP为移动多媒体应用而提出的IMS网络技术，竟然是以固网PSTN网改做为起步。其实这恰恰是IMS技术具有网络融合性，与接入无关，面向未来的特点，经过多年的探索，试验以及商用部署的经验积累，IMS网络技术已经逐步在PSTN网络改造，新型业务发展（包括RCSe增强型富通信套件，VisualCom高清视频会议等），以及VoLTE的实践中逐渐承担起了越来越核心的作用。

　　PSTN网改，势在必行

　　近年来，在全球范围内，PSTN运营商普遍面临着前所未有的困境。一方面设备老旧，市场上运行的大多是上世纪90年代初部署的PSTN交换机，目前已经接近或已经到达其生命周期终点，面临淘汰，设备故障率高，耗电高，占地面积大，这些都造成运营维护成本的提高，而又无法适时推出具有市场竞争力的新业务以维持营收的增长;另一方面，又面临着来自互联网的OTT的步步紧逼，造成用户离网率的不断提高，在欧美市场，目前PSTN用户的离网率普遍在10%左右。因而为了降低运营费用，降低用户离网率，维持营收的增长，PSTN运营商迫切需要对其现行网络做升级换代，选择合适的网络技术作为PSTN网改的方向，给出答案的正是IMS网络技术。

　　在这样的行业发展的大背景下，欧洲，北美以及中国的PSTN运营商们这两年来都纷纷的展开了以IMS网络为核心的PSTN网改的实践活动。其中欧洲的德国电信，法国电信，以及美国的AT&T，加拿大的Rogers，以其PSTN网改的先进性而尤为引人瞩目。

　　他山之石，可以攻玉，让我们看看德国电信是怎么做的。德国电信是欧洲最大的综合业务电信运营商，同样，由于受困于网络设备老旧，用户离网率增高，缺乏新业务等原因，德国电信最早于2009年启动了以IMS为核心的PSTN网改项目，共花了两年时间，用IMS网络改造替换完成了其在德国国内的PSTN网络，目前IMS网络已经投入商业运营。德国电信的PSTN网改在以下几个方面给人留下了深刻的印象。

　　·极大的缩减了网络设备局点：建设了4个IMS核心网络，以及30个边缘接入站点，替换拆除了1600余个PSTN交换机端局，以及7800个接入站点。

　　·节能减排，效益明显：由于老旧设备而节省的电费，在两年内即可支持整个PSTN网改所需的费用。

　　·接入宽带化：基本丢弃了传统的窄带接入，95%的用户通过宽带接入，仅有5%的用户使用窄带MSAN接入。

　　·新的业务增长点：大力发展家庭用户接入网关，为发展包括视频电话在内的新业务打下基础。

　　·面向未来：IMS核心网络支持固移融合FMC，已经为接下来的VoLTE打下了基础。

　　爱立信公司凭借先进的产品技术方案，持续的创新能力，以及扎实稳健的工作作风，赢得了德国电信的信任，被选择为其合作伙伴为德国电信提供端到端的IMS产品方案，以及专业的服务。

　　除了德国电信外，爱立信公司还与其他世界领先的运营商合作，积极的推进以IMS网络技术为核心的PSTN网改活动。截止到2012年4月，爱立信在全球共有91个IMS商用合同，其中61个已经商用，有超过2千万用户在使用爱立信所提供的IMS网络。无论从合同数，用户数以及覆盖范围上看，爱立信公司毫无疑问都是这一领域的领先者。

　　PSTN网改，我们应当关注的问题

　　让我们将视线再转回到中国，我们会发现近年来中国主要的PSTN运营商中国电信和中国联通，也在积极的进行着以IMS为核心的PSTN网改活动。同其他的运营商一样，中国PSTN的网改之路也有着自己的特色，面临着种种自己所特有的一些难题和关注点。下面以中国联通为例，我们试图通过分析其现有网络状况，结合现今网络技术的发展趋势，来归纳总结出一些影响其PSTN网改策略以及在网改过程中所关心的主要问题以及可能的解决办法。

　　众所周知，中国联通是一家以北方十省/市为主，同时也覆盖南方21省/市的综合业务运营商，不仅拥有PSTN固定语音网络，还同时运营着GSM/WCDMA移动网络，IP及数据网络，以及传输与同步网络。因而在考虑PSTN网改时，除了要从PSTN固定语音网络的角度出发以外，不可避免的也要考虑到其移动网络，以及IP及数据网络的发展。

　　首先，其固定PSTN语音网络在北方十省/市以及部分南方省份已经部署了以软交换为核心的固网智能化，本地PSTN TDM端局交换机接入到软交换汇接局，其业务主要由软交换以及智能网业务平台提供。软交换不仅要担当起本地汇接局的功能，还要为本地端局提供业务，同时还作为业务触发点，触发到智能网业务平台，为用户提供其所需的智能网业务。因而，在做PSTN网改时，有两点是值得我们重点关注的，首先要正确地处理好IMS网络与软交换网络的关系;其次，在业务的部署上，要考虑到继承现有业务，与发展新业务之间的关系。经过我们的调查与研究，我们有以下的建议，

　　·应当看到，IMS代表着网络发展的方向，但并不会在一夜之间替换掉现有的PSTN网络设备，其替换的主要目标是现网上的老，旧的TDM端局交换机，而与软交换会有一个长期共存的过程。

　　·IMS网络具有大本地虚拟端局的概念。定位于PSTN本地端局位置，部署方式可以一省集中部署，服务于全省PSTN用户，这样便于网络管理与运营维护。

　　·在业务的继承上，运营商普遍比较关心是否可以全盘继承，从而无需构建新的业务平台，无需改变现有的运营方式，同时也不会影响终端用户的体验。从网络发展出发，继承固然是一个重要的思考角度，但同时创新也是发展的重要动力与源泉。我们可以建议，在PSTN网改过程中，对于PSTN基本及补充类电话业务由IMS网络部署多媒体电话服务器来实现;对于现有网络的智能网业务，可以借此机会进行适当的梳理，一些使用率很低的业务，可以选择放弃，而一些主要的智能网业务，比如400，800号业务，融合VPN，预付费等业务，可以通过部署IM-SSF来实现与IMS网络的对接，继续为IMS网络服务。

　　·IMS网络支持开放，标准的业务接口，为运营商提供了一个可以开发和集成市场所需的各种新型业务的平台。因而在继续为用户提供以语音为主的传统电信业务以外，还可以积极发展结合了视频，信息交互，群组管理，位置信息等的多媒体应用，比如RCS-e（富通信套件），VisualCom（高清视频）。一方面可以降低用户的离网率，增加用户的粘着度，同时更重要的是可以增加新的业务增长点，提高运营收入。

　　另外，对PSTN网改的进程起着很大推进作用的是，近两年来大力推动的光纤宽带接入网络FTTx的建设，也就是大家所知道的‘光进铜退’项目。用户如何接入IMS网络，一直是困扰运营商的一个主要问题。目前，基本上有两种主要方式将PSTN终端用户接入到IMS网络，

　　·一是，接入网宽带化改造，放弃原有的铜线用户线，通过光纤FTTx的建设，用户在家中可以通过宽带IP接入到IMS网络中。

　　·另一种是，接入网窄带改造，继续保留原有的铜线用户线，通过在局端/模块局部署接入网关，对模拟用户线进行IP化改造。

　　这两种方式，优缺点比较明显。通过接入网关进行的窄带改造，尽管可以将用户接入到IMS网络，但由于并不能支持宽带而无法发展新型多媒体业务，并且这部分改造费用较大，而且不是网络发展的方向，从保护投资角度出发，其不应当作为IMS网络接入的主要部分，而可以作为光纤接入的一个补充。主要针对一些暂时无法部署光纤的楼宇，小区，可以先采用这种窄带改造方式而接入到IMS网络。

　　总之，从市场技术的发展以及保护投资的角度来看，光纤改造无疑是PSTN网改的首要选择。按照‘光进铜退’的总体策略，计划到2013年间，将基本完成各地级市光纤宽带接入网建设改造，地级市城区用户集中区域FTTB/H端口占比超过80%。届时，将有超过五千万线光纤到户部署到位，这都为PSTN网改健康发展提供了良好的基础。建议应当抓住这个机会，与‘光进铜退’项目紧密结合，积极，适时的推动PSTN网改项目的发展。

　　同时，我们也看到移动网络也在不断的发展中，其方向同样也是朝着宽带化，IP化方向演进。随着LTE，EPC网络的部署，VoLTE的部署也渐渐的提到了日程上来了，目前在北美，日本，韩国，以及澳洲，都已经开始了VoLTE的商用试验网，甚至商用网络的部署。而VoLTE的核心网络也正是IMS网络。因而，在进行PSTN网改时，应当充分到将来的VoLTE和固移融合。与生俱来，IMS网络技术具有与接入技术无关性，其核心控制平台CSCF，用户数据库HSS，以及其业务平台都可以作为融合平台同时为固定PSTN接入用户，和移动接入用户提供服务。但在产品节点的具体实现上，以及网络部署的规划上，却可能存在着一定的差异性，如果考虑不当，会为将来固移融合的实施留下风险。比如，

　　·对于多种鉴权方式的支持（AKA与SIP Digest）;用户的漫游管理;紧急呼叫的处理机制;策略控制（PCC），等等。

　　·共平台的MMTEL AS要能支持对于VoLTE的一些特殊要求，比如SCC-AS 等。

　　·网络规划部署时，应能兼顾考虑到VoLTE用户与CS用户共号码时对网络各个节点的要求。

　　总之，从网络融合发展，以及投资保护的角度出发，我们在规划安排PSTN网改时，应当将眼光放长，要统筹考虑到将来移动网络融合进来，共平台时的方案，为实现固移融合铺平道路，打下基础。结合以上描述，下图我们给出一张某省PSTN网改的网络建议图。图中包括了接入网，核心网络，业务与应用平台，以及与PSTN现网的互通方案。

　　

　　
        爱立信IMS网络方案，全面推动PSTN网改实施

　　爱立信公司多年来一直是IMS产业发展的积极推动者。在标准化，产品实现，和产业链整合方面积极推动，不遗余力，取得了有目共睹的成绩。

　　工欲善其事，必先利其器，在目前全球产业一体化高度发展的现在，产品的标准化对于产业的发展是至关重要的。作为全球IMS产业的积极推动者，爱立信公司深刻认识到标准化对于产业发展的重要性，因而非常注重IMS技术标准的制订与发展，并成为IMS标准化的最大贡献者。爱立信公司连续多年在3GPP通过的IMS技术提案排名第一。协调和促成了移动，固网，互联网和有线网四大行业相关标准组织3GPP，TISPAN，IETF，PacketCable在IMS标准上的融合，使得IMS成为真正面向四网融合的标准解决方案。另外，爱立信公司还是IMS整体架构P/I/S-CSCF 以及关键演进技术ICS （IMS Centralized Services）的提出者;是IMS多媒体电话业务MMTEL的联合提出者;是RCS（富通信套件）标准发起人。

　　在IMS产品方案方面，经过多年的发展，爱立信公司已经形成了成熟而完备的IMS产品生产线。秉承爱立信公司的一贯理念与信誉，IMS产品方案采用高性能的通用产品平台，具有容量高，可灵活扩展，工作稳定的优势。同时，在组网方案以及产品功能方面，爱立信公司凭借着强大的研发创新能力和多年IMS商用经验的积累，形成了拥有自己的特点，在运营商PSTN网改以及固移融合中起到积极的推进作用。下面作一个简要的介绍。

　　在网络可靠性和稳定性方面，爱立信公司IMS设备不仅节点设备具有板卡级的负荷分担和冗余备份机制，设备组网方面，同样也支持高效的容灾备份机制。同时，IMS核心设备CSCF还具有所谓‘池’的概念，即若干S-CSCF组成一个池，工作于负荷分担方式，同时为一个省或一个区域的用户服务，当用户开始注册时，系统可以按照网络工作状况，从S-CSCF池中选择一个S-CSCF来为用户提供服务。这样不仅可以提高网络运行的可靠性，同时也大大提高了系统运行的效率。IMS网络系统中另一个重要节点是用户数据库HSS，其存储了网络用户数据，对其安全性有着很高的要求。爱立信公司的HSS不仅能实现1+1的主备工作方式，而且更进一步，能够支持到1+1+1的三级热备工作方式，这在业界是独一无二的，可以确保网络安全万无一失，解决了运营商的后顾之忧。

　　在组网方面，具有相当的灵活性，在PSTN长途话路疏通方案上有着高效解决方案。IMS网络构建于IP传输网络基础之上，这在长途话路的疏通方面具有先天的优势。因而完全有理由来充分利用IMS网络来疏通PSTN的省际长途话路，不仅IMS用户与IMS用户之间的长途话路，而且传统PSTN网络上的长途话务也可以由IMS网络来进行疏通，为最终的全网IP化铺平道路。爱立信公司提供符合标准的优化方案，简要来说，爱立信IMS核心网络支持‘Transit’ （中转）功能，可以支持将传统的TDM PSTN话务，转接入IMS网络，通过IMS网络之间的Mk接口将话路疏通到目标网络。通过这样的方法，可以完全利用IMS的标准网络架构，而无需构建额外的功能节点，即可实现利用IMS网络来疏通PSTN长途话路的目标。

　　在设备节点的设计上，爱立信公司做为业界技术领先者，一直没有放弃对于新技术，新方案的追求。IMS网络中一个重要的网络节点SBC（会话边界控制器），其位于IMS网络的边界，起着将终端用户接入到IMS核心网的重要作用。它的主要功能包括接入许可控制，网络拓扑隐藏，NAT以及NAT穿越，QoS及带宽策略，和网络安全机制，等等。在以往的IMS产品方案中，SBC都是以信令控制与媒体承载集中于一个物理节点上的形式出现。但随着SBC在固移融合中的重要地位日益显现，3GPP，TISPAN定义了更多的逻辑功能于接入网和核心网之间，我们会发现集中式SBC越来越不能适应PSTN网改以及今后的VoLTE和固移融合。对此，爱立信在业界首先提出了分离式的SBC架构，即信令控制与媒体控制相分离。分离式SBC架构在网络运营管理，新应用支持方面相较于集中式SBC有着先天独到的优势。

　　·分离式SBC在网络部署时，可以将信令控制部分集中部署于IMS核心网，而将媒体处理部分按照需要下放到各个城市，区县。这样的集中控制与媒体的分布下放相搭配的网络部署，可以很好的应对处理用户漫游时（RCS-e和VoLTE）和流量突发时（使用高清视频媒体）的情况。无疑，这样的网络部署方式也将便于运营维护。

　　·信令控制与媒体承载相分离，使得这两部分都可以更加专注于各自的职责领域。随着网络技术的发展，可以预见到将有越来越多的应用将部署到SBC上，这就要求SBC信令控制部分应当更灵活方便的支持部署新的应用。比如，P-CSCF功能集成于SBC中; ATCF、ATGW的功能实现;移动用户的漫游控制，紧急呼叫，以及策略控制，等等功能的实现。

　　爱立信IMS其他网元节点也都有着自己独特的优点和先进性。比如，HSS已经支持CUDB架构，即同一数据库平台，可以同时支持2G/3G，LTE以及IMS网络的用户数据存储与处理;多媒体电话服务器已经支持SCC-AS，无需构建新的硬件平台，为今后的VoLTE打下了基础;支持标准的Sh接口，用户的透明业务数据存储于HSS中，可以真正的实现用户多种业务融合和统一管理，并且在负荷分担和容灾备份方面有着天然的优势;除此之外，在支持用户多媒体业务应用方面也有着一些细微但实用的实现，例如：当一个用户同一号码拥有多个终端时，IMS网络系统将自动识别用户终端的能力，并能将不同的会话转到最合适的终端上，将视频电话发送到支持视频的终端上，而语音则发送到支持语音的终端上;增强的Cx接口处理能力，能支持对同一个注册用户，不同接入方式的多种不同的鉴权方式，当通过固定接入时，采用SIP Digest方式鉴权，而当此用户通过移动接入时，则自动通过AKA方式完成鉴权。类似这样的功能实现还有很多，限于篇幅限制，这里就不一一赘述了。

　　综上所述，经过多年试验和商用部署经验的积累，爱立信IMS网络技术为PSTN网改提供了堪称完备的方案。 但是，我们认为仅仅是对老旧PSTN交换机进行无缝替换，还是不够的，还应该认真考虑如何充分利用IMS网络，开发新的业务应用，来吸引用户，创造新的盈利增长点。爱立信公司在这方面也是深思熟虑，结合目前市场发展趋势以及竞争环境的变换，爱立信公司在运营商电信市场上积极推动以IMS网络技术为基础的RCSe （增强型富通信套件）和VisualCom（高清视频通信），可以作为PSTN网改后的新的业务增长点为运营商带来新的营业收入和利润。

　　简单来说，RCSe （增强型富通信套件）可以利用IMS网络为移动用户或PC客户端用户，提供融合了语音，和基于IP网络技术的即时消息，视频电话，视频共享，文件共享，个人博客等业务，为用户提供互通的，融合的，丰富的通信体验。目前来自于OTT的信息交互与社交网络类的业务应用，可谓是来势汹汹，正不断蚕食着运营商的市场与用户份额。如果不能很好的正面应对，电信运营商的市场将不可避免的受到挤压，而最终只能偏安于做一个管道运营商。而RCSe方案则可以让运营商通过IMS网络技术，方便高效的整合其用户号码资源，并结合其优质的CS语音网络资源，为用户提供更加可靠，优质的，整合了用户现有号码本的电信级的业务体验。相信运营商凭借其优质可靠的服务必将能在充满未来的信息交互与社交网络这一广阔市场上占有一席之地。RCSe目前在全球蓬勃发展，爱立信公司更是从整合产业链角度出发，联合了多家终端厂家，以及运营商共同努力，积极推动，不遗余力，已经形成了成熟的产业链和生态系统。欧洲着名的五大运营商组成的G5目前已经共同联合推出了以JOYN为业务品牌名称的RCSe 的商用业务，覆盖了欧洲大部分面积，而背后支持其网络运营的正是爱立信公司为其提供的端到端的IMS网络解决方案。

　　另一个爱立信公司关注的领域是VisualCom（高清视频通信）这一极具潜力的市场。随着技术，以及市场情况的发展，企业尤其是大型的跨地域的企业从提高企业运行效率，节省差旅成本的角度出发，对于高清视频通信有着很强的需求。但以往对于这样的视频通信的解决方案在方案的成本上，易操作性，和互通性上往往都差强人意。而现在爱立信抓住这个机遇，凭借自身IMS网络方案，强强联手Polycom，由Polycom提供高，中，低档不同类型的终端来形成一个满足不同市场需求的端到端的具有QoS机制的高清视频解决方案。爱立信正引领IMS高清视频通信进入一个人们可以普遍使用的低成本，易操作，高质量，高互通性的新纪元。

　　总结

　　俗话说，机会总是留给有所准备的人的。在目前全球PSTN网改的潮流发展中，我们应当抓住机会，立足PSTN现网实际情况，配合‘光进铜退’接入网改造的策略，着眼于VoLTE和固移融合的网络架构，积极规划部署和实施以IMS为基础的PSTN网改项目。 爱立信公司愿意凭借在全球IMS市场和产品方案上的领先地位和丰富经验，在网络规划，产品方案，系统整合，和业务部署方面为PSTN网改的顺利实施贡献自己的力量。