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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(diào)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(diào)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(diào)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(diào)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(zhì)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(zhì)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。

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