基于IMS網(wǎng)絡(luò)的PSTN網(wǎng)改解決方案

語音解決方案演進(jìn)

語音解決方案的演進(jìn)是伴隨語音業(yè)務(wù)的變化而完成的，先后經(jīng)歷了從固定到移動，從移動到固定移動融合的幾個演進(jìn)階段。

固定網(wǎng)絡(luò)語音解決方案

固網(wǎng)的語音解決方案以NGN解決方案、PSTN網(wǎng)改解決方案和VoBB解決方案為代表。

NGN解決方案：在傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)暴露出新業(yè)務(wù)部署慢、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本高等問題后，NGN解決方案大膽嘗試業(yè)務(wù)、控制和承載分離的三層架構(gòu)，下圖為NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)靈活部署的同時，為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)快速上線提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。除了上述架構(gòu)方面的特點(diǎn)，NGN在設(shè)計(jì)之初就定位為一個開發(fā)、靈活可提供融合業(yè)務(wù)的解決方案。由于業(yè)務(wù)層的AS中提供了第三方開發(fā)的API接口，使得NGN解決方案在業(yè)務(wù)上具有更高的開放性；由于采用三層架構(gòu)，NGN解決方案本身在部署上更加靈活；而由于承載面采用基于IP的分組網(wǎng)絡(luò)，因此，NGN解決方案理論上可以同時支持音頻、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

雖然，NGN解決方案本質(zhì)上是一個業(yè)務(wù)驅(qū)動型解決方案，前文提到，由于移動網(wǎng)絡(luò)的崛起，固定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商不得不開始轉(zhuǎn)換思路，考慮固定移動融合的問題。于是，IMS網(wǎng)絡(luò)逐漸替代NGN成為新的固定核心網(wǎng)。相應(yīng)地，誕生了基于IMS網(wǎng)絡(luò)的PSTN網(wǎng)改解決方案和VoBB解決方案。

PSTN網(wǎng)改解決方案：為了解決NGN向IMS網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)的問題，引入了PSTN網(wǎng)改解決方案（見下圖）。PSTN網(wǎng)改解決方案受益于IMS網(wǎng)絡(luò)的多種架構(gòu)優(yōu)勢，在兼容原有NGN網(wǎng)絡(luò)的各類業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上可以支持多種傳統(tǒng)固定用戶（如POTS、ISDN、TDM-PBX終端）通過AGCF/AG接入IMS享受豐富的語音業(yè)務(wù)。更為重要的是，由于IMS網(wǎng)絡(luò)支持固定移動融合，因此，PSTN網(wǎng)改解決方案天然支持向固定移動融合的新型語音解決方案演進(jìn)。雖然，PSTN解決方案完成了傳統(tǒng)NGN向IMS演進(jìn)的使命，但仍是面向傳統(tǒng)固定終端（窄帶）的解決方案。隨著Internet網(wǎng)絡(luò)的崛起，固定寬帶終端和業(yè)務(wù)成為市場主流，于是VoBB解決方案應(yīng)運(yùn)而生。

VoBB解決方案：VoBB（Voice over BroadBand），顧名思義，是以寬帶終端為基礎(chǔ)接入的語音解決方案。VoBB解決方案支持各類寬帶終端（IP-PBX、SIP終端、xDSL終端等）通過A-SBC（P-CSCF）接入。VoBB同樣支持云化場景，為向云化+FMC的IMS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

移動網(wǎng)絡(luò)語音解決方案

早期的2/3G移動網(wǎng)絡(luò)仍然以CS網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)提供音視頻業(yè)務(wù)。

CS解決方案：CS解決方案中，2/3G用戶通過BSC/RNC提供的語音通道接入CS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)。此時的CS解決方案主要為用戶提供基礎(chǔ)的語音呼叫、智能和短消息業(yè)務(wù)。伴隨著移動通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，用戶對單一的打電話、發(fā)短信的需求逐漸降低，運(yùn)營商需要開發(fā)新的語音業(yè)務(wù)來滿足用戶越發(fā)苛刻的通信需求。IMS以其靈活開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)成為了下一代移動語音解決方案的首選核心網(wǎng)。

移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至4G及5G時代，支持固定移動融合的IMS網(wǎng)絡(luò)成為主要的業(yè)務(wù)核心網(wǎng)，并形成了基于IMS的眾多語音解決方案，如同一個宇宙，下圖為IMS Solution宇宙。

4G時代具有代表性的IMS大顆粒解決方案有以下幾種：

CSFB解決方案：IMS網(wǎng)絡(luò)普及前，出于對現(xiàn)網(wǎng)CS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利舊的考慮，引入了CSFB解決方案。CSFB解決方案通過EPC網(wǎng)絡(luò)的MME和CS網(wǎng)絡(luò)的CSFB間的SGs口，將LTE用戶的語音呼叫接續(xù)至CS網(wǎng)絡(luò)，由CS網(wǎng)絡(luò)為其提供語音業(yè)務(wù)。此時，運(yùn)營商僅需要在CS網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上增量部署EPS網(wǎng)絡(luò)即可同時滿足語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要。

VoLTE解決方案：IMS網(wǎng)絡(luò)普及后，才正式引入了基于LTE網(wǎng)絡(luò)的VoLTE解決方案。VoLTE解決方案利用EPC分組網(wǎng)絡(luò)提供的語音通道功能，使用戶可以使用4G終端通過該通道接入IMS網(wǎng)絡(luò)享受高清的音視頻語音業(yè)務(wù)。此時的VoLTE解決方案除了為用戶提供基礎(chǔ)的語音、智能和短消息業(yè)務(wù)外，還可以提供多終端、VoWiFi、視頻彩鈴等豐富的音視頻業(yè)務(wù)。

eSRVCC解決方案：LTE網(wǎng)絡(luò)普及前，當(dāng)LTE用戶在呼叫過程中移動至eNodeB無法覆蓋或LTE信號較弱的地方時，需要引入eSRVCC解決方案保證用戶呼叫的連續(xù)性。eSRVCC解決方案首先通過EPC網(wǎng)絡(luò)的MME和CS網(wǎng)絡(luò)的SRVCCIWF間的Sv口，將LTE網(wǎng)絡(luò)下的用戶轉(zhuǎn)接至2/3G的無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)。再通過IMS網(wǎng)絡(luò)中的ATCF/ATGW以及CS網(wǎng)絡(luò)的SRVCCIWF的I2接口重新建立CS網(wǎng)絡(luò)到IMS網(wǎng)絡(luò)的承載將呼叫重新路由至IMS，從而確保用戶呼叫不中斷。

ICS解決方案：LTE網(wǎng)絡(luò)普及前，雖然CSFB和eSRVCC解決方案可以解決語音連續(xù)性的問題，但無法解決用戶體驗(yàn)一致性的問題，為此引入了ICS解決方案。ICS解決方案通過在IMS網(wǎng)絡(luò)為用戶簽約ICS業(yè)務(wù)，允許用戶在2/3G網(wǎng)絡(luò)下通過mAGCF重新接入IMS從而保證2/3/4G用戶業(yè)務(wù)的一致性。

5G時代基于IMS的大顆粒解決方案主要有2個：

EPS FB解決方案：和CSFB解決方案類似，在NR網(wǎng)絡(luò)部署初期，出于對現(xiàn)網(wǎng)VoLTE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利舊的考慮，引入了EPS FB解決方案。EPS FB解決方案通過NR網(wǎng)絡(luò)的AMF和EPC網(wǎng)絡(luò)的MME間的N26接口，將呼叫路由至VoLTE網(wǎng)絡(luò)，由VoLTE網(wǎng)絡(luò)為其提供語音業(yè)務(wù)。

VoNR解決方案：在NR網(wǎng)絡(luò)普及后，才正式引入VoNR解決方案。VoNR解決方案利用NR網(wǎng)絡(luò)提供的語音通道，使用戶可以使用5G終端通過該通道接入IMS網(wǎng)絡(luò)享受高清的音視頻語音業(yè)務(wù)。此時的VoNR解決方案在業(yè)務(wù)種類上和VoLTE基本持平，沒有太大變化。這也成為下一代語音解決方案誕生的重要誘因。

面向5G的未來語音解決方案

縱觀語音解決方案的演進(jìn)過程，不難發(fā)現(xiàn)，正是由于用戶業(yè)務(wù)需求的不斷變化驅(qū)動著運(yùn)營商不斷調(diào)整市場策略并選擇相應(yīng)的語音解決方案。但上述解決方案仍然更多地圍繞基礎(chǔ)的音視頻業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)能力。那么，在已經(jīng)到來的5G時代，用戶又有哪些新的業(yè)務(wù)訴求呢？

5G時代以三大應(yīng)用場景為核心呈現(xiàn)出“百花齊放，百家爭鳴”的態(tài)勢。伴隨著AR、VR、云服務(wù)等新興技術(shù)的到來以及移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，用戶不再滿足于基礎(chǔ)的語音和視頻交互，而是需要基于AR、VR等技術(shù)獲得全新的音視頻通信體驗(yàn)。

Single Voice Core解決方案作為具有多個大顆粒場景的融合解決方案，天然具備了上述幾個特征并具有如下幾方面優(yōu)勢：

a. 支持用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)的一致性：固定或移動用戶統(tǒng)一由SVC解決方案提供無差異的音視頻業(yè)務(wù)。

b. 支持新業(yè)務(wù)快速部署：通過能力開放和服務(wù)化架構(gòu)快速完成新業(yè)務(wù)的開發(fā)及上線。

c. 支持新的商業(yè)生態(tài)和運(yùn)營模式：基于AR、VR等5G新興技術(shù)構(gòu)筑面向5G的音視頻業(yè)務(wù)生態(tài)，并可支持B2B2C、或A2P等新的運(yùn)營模式。

綜上，Single Voice Core作為實(shí)現(xiàn)“一朵云、一張網(wǎng)和一個解決方案”的最佳演進(jìn)方案，可以有效促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)融合、網(wǎng)絡(luò)簡化并構(gòu)筑面向5G新的商業(yè)生態(tài)和運(yùn)營模式。隨著網(wǎng)路的發(fā)展，語音解決方案也一直在演進(jìn)，那Single Voice Core語音解決方案出現(xiàn)后，其他語音解決方案何去何從？它們之間會有什么關(guān)系呢？答案將在下期：《Single Voice Core解決方案》中揭曉，敬請關(guān)注。

原文標(biāo)題：【SVC的奇妙冒險】系列有聲專刊：Why Single Voice Core（第三章）

文章出處：【微信公眾號：華為云核心網(wǎng)】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。