國內(nèi)運營支撐系統(tǒng)進入IMS時代
上海電信研究院 黃磊 2009/09/08
做為下一代固移融合解決方案的標準，IMS（IPMultimediaSubsystem，IP多媒體子系統(tǒng)）在降低CAPEX/OPEX的同時，其靈活、快速、豐富的業(yè)務也帶給運營商發(fā)展機遇。隨著今年年初浙江移動IMS全業(yè)務運營的嘗試，以及近日中國電信CDMAEV-DO網(wǎng)絡用戶商用視頻通信服務的啟用，國內(nèi)電信運營商基于IMS的下一代網(wǎng)絡建設與使用的序幕已拉起。
IMS采用分層的體系結構，分為業(yè)務網(wǎng)絡、IMS核心網(wǎng)絡和接入網(wǎng)絡3層。其中業(yè)務網(wǎng)絡由各種應用服務器組成，提供最終用戶的業(yè)務邏輯；IMS核心網(wǎng)絡完成多媒體業(yè)務基本的呼叫控制和連接控制功能，提供QoS保障和計費管理；接入網(wǎng)絡包括WLAN、UMTS/CDMA、GPRS等接入技術。
IMS的體系結構主要具有以下網(wǎng)絡和業(yè)務特性。
1.接入的無關性。IMS體系中終端與核心側采用基于IP承載的SIP協(xié)議，IP技術與承載媒體無關的特性使得IMS體系可以支持各類接入方式。
2.承載與控制、控制與業(yè)務的分離。在軟交換控制與承載分離的基礎上，IMS更進一步的實現(xiàn)了呼叫控制層和業(yè)務控制層的分離。
3.統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)管理。IMS起源于移動通信網(wǎng)絡的應用，因此充分考慮了對移動性的支持，并增加了外置數(shù)據(jù)庫—歸屬用戶服務器（HSS），用于用戶鑒權和保護用戶業(yè)務觸發(fā)規(guī)則。
4.控制層與業(yè)務層分離。這使得業(yè)務的上線/下線周期大大縮短，業(yè)務的種類會逐步呈現(xiàn)豐富化、多樣化趨勢，資費和支付模式也將更加復雜。
IMS的網(wǎng)絡特性及其引發(fā)的業(yè)務特性對運營支撐提出了新的挑戰(zhàn)。運營商試水IMS后，首先要面臨的是網(wǎng)絡層次結構調整對計費、資源管理、網(wǎng)絡管理支撐要求的轉變。隨著現(xiàn)有網(wǎng)絡向IMS網(wǎng)絡的逐步演進，應考慮部署統(tǒng)一產(chǎn)品目錄、統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)管理，通過簡化IMS的運營支撐架構可以更靈活、更快速的支持今后日益復雜的業(yè)務需求。
挑戰(zhàn)一：精確計費要求明顯，批價處理更加復雜
1.計費采集點多，分散在網(wǎng)絡各層面。由表1可以看出，IMS的分層體系使得計費采集點和控制點非常多：流量承載計費采集點在承載層、會話計費采集點在控制層、事件計費采集點在業(yè)務層。
2.批價規(guī)則更加復雜。須支持按時長、流量、內(nèi)容、事件批價及其互相組合，如基于內(nèi)容的流量計費、基于內(nèi)容的時長計費等，還應支持基于消費記錄、客戶屬性、QoS和位置等多種要素的批價。
3.批價關聯(lián)、核減更加普遍。為避免重復計費，要做相關的計費信息關聯(lián)、合并及核減。例如，MMS彩信業(yè)務使用計次的事件計費，必須從GGSN中采集的用戶所發(fā)生的所有流量中減去MMS流量。
由上所述可看出，IMS體系結構下的計費批價將復雜很多，勢必影響到批價處理時間。如圖1所示，現(xiàn)在運營商的計費系統(tǒng)實時性要求很高，即使是離線計費系統(tǒng)也多采用熱計費（準實時計費），如何平衡復雜過程和實時性之間的矛盾，又能有效支持靈活的業(yè)務需求，是計費賬務系統(tǒng)需重點關注解決的問題，包括如下兩點。
1.可以考慮給批價“減負”，計費模塊只根據(jù)業(yè)務類型作最簡單的批價和基本的優(yōu)惠，對于交叉優(yōu)惠、產(chǎn)品組合優(yōu)惠、峰頂贈送優(yōu)惠等復雜的優(yōu)惠由后續(xù)非實時的賬務系統(tǒng)完成。
2.為彌補批價側的“減負”，賬務系統(tǒng)在設計應當更加靈活，不僅僅要承擔以前由計費承擔的交叉優(yōu)惠、產(chǎn)品組合優(yōu)惠等優(yōu)惠處理，還需支持混合賬戶和更加復雜的支付計劃。支持面向家庭客戶的混合賬戶，如子女使用預付費、父母使用后付費；子女的賬戶可以從父母的信用額度進行充值；不管是否欠費，子女都可以向父母的電話發(fā)起呼叫等。支持員工個人賬戶與企業(yè)賬戶的混合支付模式，如企業(yè)賬戶可以指定員工的部分費用項目由企業(yè)賬戶支付，且這個賬戶替各個員工支付的費用類型、費用額度可以靈活設定。
挑戰(zhàn)二：資源管理的管理范疇、管理模式將有所轉變
1.智能終端、業(yè)務層設備、應用與內(nèi)容將納入資源管理范疇。隨著各種新業(yè)務如IPTV、WLAN、VoIP的出現(xiàn)，用戶終端將更加智能化，眾多類型的CPE用戶前端設備將逐步納入資源管理的范疇。而業(yè)務層和控制層的分離，對于提供業(yè)務層服務的主機、服務器、存儲設備以及其上運行的應用與內(nèi)容，都將成為資源管理的重要組成部分。
2.資源調配模式的轉變。各種服務器及應用的資源管理模式與傳統(tǒng)的通信設備的資源管理模式有較大的差別，傳統(tǒng)的面向物理通道和邏輯電路的資源調配模式將逐步向能夠面向帶寬和處理能力分配的更為靈活的資源調配策略轉變。
3.基于業(yè)務的資源建模。如圖3所示，資源管理模式向按專業(yè)管理變?yōu)闄M向按層次、縱向按專業(yè)的矩陣式管理。
基于IMS的下一代網(wǎng)絡演進是個漸進的過程，因此很長時間內(nèi)傳統(tǒng)網(wǎng)絡與IMS體系網(wǎng)絡會共同存在。兩類網(wǎng)絡資源范疇和管理模式又有很大差別，這將加大資源管理的復雜度。下一代網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)建設需要統(tǒng)籌考慮，分步實施。
（1）目前資源管理系統(tǒng)建設中普遍存在的專業(yè)與專業(yè)分離、接入資源與網(wǎng)內(nèi)資源分離、線路資源與局內(nèi)設備資源分離、物理資源與邏輯資源分離的模式需要轉變，統(tǒng)一的綜合資源管理系統(tǒng)的建設工作應著手啟動起來。
�。�2）新的綜合資源管理系統(tǒng)在實施過程中，應采用“新網(wǎng)新思路、老網(wǎng)老辦法”策略，先覆蓋面向IP的新型網(wǎng)絡資源，包括智能終端、各種新型接入網(wǎng)、ASON傳送網(wǎng)、IP承載網(wǎng)、業(yè)務層以及應用和內(nèi)容層資源，再逐步整合傳統(tǒng)網(wǎng)絡資源。尤其要避免將IP網(wǎng)歸入數(shù)據(jù)專業(yè)資源、軟交換或IMS控制層資源歸入交換專業(yè)資源這種按專業(yè)劃分的傳統(tǒng)模式。
（3）部分智能終端的管理功能在相應的業(yè)務平臺，今后這塊功能須從各業(yè)務平臺剝離出來，逐步納入資源管理系統(tǒng)，而智能終端的配置管理將由綜合網(wǎng)絡激活系統(tǒng)承擔。
�。�4）業(yè)務平臺、應用與內(nèi)容方面，資源管理應與增值業(yè)務網(wǎng)管系統(tǒng)的建設統(tǒng)籌考慮，將服務器、存儲、數(shù)據(jù)庫等物理資源與內(nèi)存分區(qū)、存儲分區(qū)、應用、內(nèi)容等邏輯資源納入資源管理系統(tǒng)中，并通過建模實現(xiàn)基于業(yè)務的資源間關聯(lián)；增值業(yè)務網(wǎng)管負責設備、應用的監(jiān)控，并根據(jù)資源系統(tǒng)提供的信息和業(yè)務模型進行關聯(lián)分析。
挑戰(zhàn)三：網(wǎng)絡管理向跨層次的、 端到端業(yè)務監(jiān)控轉變
1.網(wǎng)絡結構的模糊化和復雜化對原有單純根據(jù)專業(yè)劃分的網(wǎng)絡管理方法提出了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡大致上可以分為傳輸、交換、數(shù)據(jù)、無線等界限非常清晰的專業(yè)網(wǎng)，專業(yè)網(wǎng)間相互的接口也非常清晰。而基于IMS的下一代網(wǎng)絡將不再按目前的專業(yè)來劃分網(wǎng)絡，而是根據(jù)網(wǎng)絡層次分成傳送層、承載層、控制層和業(yè)務層等，每個層次網(wǎng)絡采用的技術比較統(tǒng)一，網(wǎng)絡間的互聯(lián)互通也變得比較容易。傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡的管理模式是按專業(yè)管理，通過資源系統(tǒng)中的跨專業(yè)承載關系進行專業(yè)間的關聯(lián)，用于網(wǎng)絡告警的關聯(lián)分析。IMS網(wǎng)絡結構中，傳統(tǒng)意義上的各個專業(yè)網(wǎng)正在走向融合，對原有單純根據(jù)專業(yè)劃分的網(wǎng)絡管理方法提出了挑戰(zhàn)。
2.網(wǎng)絡管理重點從網(wǎng)元層和網(wǎng)絡層轉移到業(yè)務層和服務層�；贗MS的下一代網(wǎng)絡的管理將關注業(yè)務層次的互聯(lián)互通，管理重點從網(wǎng)元層和網(wǎng)絡層轉移到業(yè)務層和服務層，即從保證網(wǎng)絡資源的可用性轉移到保證網(wǎng)絡所提供服務的質量。一個完整業(yè)務包括從終端到SP服務器的整個數(shù)據(jù)通道，因此對業(yè)務的監(jiān)控和管理流程也應該是端到端的，包括對空中接口部分的監(jiān)控、對有線傳輸鏈路部分的監(jiān)控、對各類業(yè)務網(wǎng)關的狀態(tài)性能監(jiān)控以及對應用系統(tǒng)的監(jiān)控，需要建立起業(yè)務和服務的全程監(jiān)控流程，從業(yè)務的吞吐量及響應時間、網(wǎng)絡服務器性能等方面為服務質量提供監(jiān)視和保障。
總而言之，IMS網(wǎng)絡管理的核心在于通過業(yè)務建模，建立網(wǎng)元設備間的關聯(lián)關系，將管理重點從設備、網(wǎng)絡提升到業(yè)務和服務層面。在此基礎上，進一步需要解決的是如果通過網(wǎng)管、服務保障、資源管理、CRM、計費等系統(tǒng)的有效協(xié)同實現(xiàn)實時的SLA管理。
助力一：HSS的引入為統(tǒng)一 用戶數(shù)據(jù)管理奠定了基礎
IMS引入統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)—歸屬用戶服務器（HSS，HomeSubscriberServer），用于用戶鑒權和保護用戶業(yè)務觸發(fā)規(guī)則，支持基于各種網(wǎng)絡的接入和使用各類業(yè)務的用戶數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)庫與控制網(wǎng)和業(yè)務層具有標準接口，不同應用簽約數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡層次得到了統(tǒng)一管理，并實現(xiàn)了業(yè)務數(shù)據(jù)維護點與用戶接入及業(yè)務提供點獨立，降低了由用戶數(shù)據(jù)分散冗余帶來的建設運維開銷。
助力二：統(tǒng)一的產(chǎn)品目錄管理 將加快新產(chǎn)品部署進程
目前運營商的計費系統(tǒng)、訂單系統(tǒng)、客戶關系管理系統(tǒng)、綜合業(yè)務管理平臺、獨立的業(yè)務平臺往往帶有自身的產(chǎn)品目錄。多個產(chǎn)品目錄提高了系統(tǒng)和運營管理的復雜度，一個新產(chǎn)品推向市場需要許多跨系統(tǒng)的專業(yè)技能人員參與配置，部署和測試。而跨部門的產(chǎn)品信息溝通困難，需要耗費更多的時間。這種模式將無法適應IMS時代新業(yè)務上線/下線周期縮短的情況。為了加快新業(yè)務的部署，需要企業(yè)級的產(chǎn)品目錄，實現(xiàn)全業(yè)務統(tǒng)一的產(chǎn)品庫、全業(yè)務統(tǒng)一的產(chǎn)品配置點、全業(yè)務統(tǒng)一的產(chǎn)品視圖，并能通過XML/SOA方式將產(chǎn)品信息發(fā)布到不同的系統(tǒng)。
因為產(chǎn)品目錄涉及系統(tǒng)很多，而各系統(tǒng)中產(chǎn)品目錄管理的內(nèi)容與側重點都不一樣，因此統(tǒng)一產(chǎn)品目錄的建設需要分步實施。
首先進行CRM與各業(yè)務管理平臺、業(yè)務平臺的產(chǎn)品目錄整合，在CRM中實現(xiàn)統(tǒng)一產(chǎn)品編碼、統(tǒng)一產(chǎn)品視圖。
其次建立統(tǒng)一產(chǎn)品目錄，先完成對CRM、計費系統(tǒng)的產(chǎn)品目錄統(tǒng)一管理，實現(xiàn)新產(chǎn)品的單點配置、統(tǒng)一發(fā)布。
接下來，統(tǒng)一產(chǎn)品目錄完成對OSS域的支持。
最后，實現(xiàn)渠道、合作伙伴等相關系統(tǒng)的支持。
其實，IMS對支撐系統(tǒng)的影響遠還有很多方面，例如，如何應對接入無關性和多樣化對網(wǎng)絡規(guī)劃的挑戰(zhàn)，如何通過數(shù)據(jù)挖掘有效支撐長尾效應下的精確營銷，等等。好在IMS網(wǎng)絡的平滑演進一方面增加了因多網(wǎng)并存而造成的運營支撐復雜度，另一方面也為支撐系統(tǒng)改造留出了寶貴時間。如今是兵馬已動，糧草更要加緊先行，迎接IMS時代，運營支撐系統(tǒng)可謂是任重道遠。
通信世界周刊
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