国内运营支撑系统进入IMS时代_电信_计费_融合通信

国内运营支撑系统进入IMS时代

上海电信研究院黄磊 2009/09/08

　　做为下一代固移融合解决方案的标准，IMS（IPMultimediaSubsystem，IP多媒体子系统）在降低CAPEX/OPEX的同时，其灵活、快速、丰富的业务也带给运营商发展机遇。随着今年年初浙江移动IMS全业务运营的尝试，以及近日中国电信CDMAEV-DO网络用户商用视频通信服务的启用，国内电信运营商基于IMS的下一代网络建设与使用的序幕已拉起。

　　IMS采用分层的体系结构，分为业务网络、IMS核心网络和接入网络3层。其中业务网络由各种应用服务器组成，提供最终用户的业务逻辑；IMS核心网络完成多媒体业务基本的呼叫控制和连接控制功能，提供QoS保障和计费管理；接入网络包括WLAN、UMTS/CDMA、GPRS等接入技术。

　　IMS的体系结构主要具有以下网络和业务特性。

　　1.接入的无关性。IMS体系中终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议，IP技术与承载媒体无关的特性使得IMS体系可以支持各类接入方式。

　　2.承载与控制、控制与业务的分离。在软交换控制与承载分离的基础上，IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离。

　　3.统一的用户数据管理。IMS起源于移动通信网络的应用，因此充分考虑了对移动性的支持，并增加了外置数据库—归属用户服务器（HSS），用于用户鉴权和保护用户业务触发规则。

　　4.控制层与业务层分离。这使得业务的上线/下线周期大大缩短，业务的种类会逐步呈现丰富化、多样化趋势，资费和支付模式也将更加复杂。

　　IMS的网络特性及其引发的业务特性对运营支撑提出了新的挑战。运营商试水IMS后，首先要面临的是网络层次结构调整对计费、资源管理、网络管理支撑要求的转变。随着现有网络向IMS网络的逐步演进，应考虑部署统一产品目录、统一用户数据管理，通过简化IMS的运营支撑架构可以更灵活、更快速的支持今后日益复杂的业务需求。

挑战一：精确计费要求明显，批价处理更加复杂

　　1.计费采集点多，分散在网络各层面。由表1可以看出，IMS的分层体系使得计费采集点和控制点非常多：流量承载计费采集点在承载层、会话计费采集点在控制层、事件计费采集点在业务层。

　　2.批价规则更加复杂。须支持按时长、流量、内容、事件批价及其互相组合，如基于内容的流量计费、基于内容的时长计费等，还应支持基于消费记录、客户属性、QoS和位置等多种要素的批价。

　　3.批价关联、核减更加普遍。为避免重复计费，要做相关的计费信息关联、合并及核减。例如，MMS彩信业务使用计次的事件计费，必须从GGSN中采集的用户所发生的所有流量中减去MMS流量。

　　由上所述可看出，IMS体系结构下的计费批价将复杂很多，势必影响到批价处理时间。如图1所示，现在运营商的计费系统实时性要求很高，即使是离线计费系统也多采用热计费（准实时计费），如何平衡复杂过程和实时性之间的矛盾，又能有效支持灵活的业务需求，是计费账务系统需重点关注解决的问题，包括如下两点。

　　1.可以考虑给批价“减负”，计费模块只根据业务类型作最简单的批价和基本的优惠，对于交叉优惠、产品组合优惠、峰顶赠送优惠等复杂的优惠由后续非实时的账务系统完成。

　　2.为弥补批价侧的“减负”，账务系统在设计应当更加灵活，不仅仅要承担以前由计费承担的交叉优惠、产品组合优惠等优惠处理，还需支持混合账户和更加复杂的支付计划。支持面向家庭客户的混合账户，如子女使用预付费、父母使用后付费；子女的账户可以从父母的信用额度进行充值；不管是否欠费，子女都可以向父母的电话发起呼叫等。支持员工个人账户与企业账户的混合支付模式，如企业账户可以指定员工的部分费用项目由企业账户支付，且这个账户替各个员工支付的费用类型、费用额度可以灵活设定。

挑战二：资源管理的管理范畴、管理模式将有所转变

　　1.智能终端、业务层设备、应用与内容将纳入资源管理范畴。随着各种新业务如IPTV、WLAN、VoIP的出现，用户终端将更加智能化，众多类型的CPE用户前端设备将逐步纳入资源管理的范畴。而业务层和控制层的分离，对于提供业务层服务的主机、服务器、存储设备以及其上运行的应用与内容，都将成为资源管理的重要组成部分。

　　2.资源调配模式的转变。各种服务器及应用的资源管理模式与传统的通信设备的资源管理模式有较大的差别，传统的面向物理通道和逻辑电路的资源调配模式将逐步向能够面向带宽和处理能力分配的更为灵活的资源调配策略转变。

　　3.基于业务的资源建模。如图3所示，资源管理模式向按专业管理变为横向按层次、纵向按专业的矩阵式管理。

　　基于IMS的下一代网络演进是个渐进的过程，因此很长时间内传统网络与IMS体系网络会共同存在。两类网络资源范畴和管理模式又有很大差别，这将加大资源管理的复杂度。下一代网络资源管理系统建设需要统筹考虑，分步实施。

　　（1）目前资源管理系统建设中普遍存在的专业与专业分离、接入资源与网内资源分离、线路资源与局内设备资源分离、物理资源与逻辑资源分离的模式需要转变，统一的综合资源管理系统的建设工作应着手启动起来。

　　（2）新的综合资源管理系统在实施过程中，应采用“新网新思路、老网老办法”策略，先覆盖面向IP的新型网络资源，包括智能终端、各种新型接入网、ASON传送网、IP承载网、业务层以及应用和内容层资源，再逐步整合传统网络资源。尤其要避免将IP网归入数据专业资源、软交换或IMS控制层资源归入交换专业资源这种按专业划分的传统模式。

　　（3）部分智能终端的管理功能在相应的业务平台，今后这块功能须从各业务平台剥离出来，逐步纳入资源管理系统，而智能终端的配置管理将由综合网络激活系统承担。

　　（4）业务平台、应用与内容方面，资源管理应与增值业务网管系统的建设统筹考虑，将服务器、存储、数据库等物理资源与内存分区、存储分区、应用、内容等逻辑资源纳入资源管理系统中，并通过建模实现基于业务的资源间关联；增值业务网管负责设备、应用的监控，并根据资源系统提供的信息和业务模型进行关联分析。

挑战三：网络管理向跨层次的、端到端业务监控转变

　　1.网络结构的模糊化和复杂化对原有单纯根据专业划分的网络管理方法提出了挑战。传统的通信网络大致上可以分为传输、交换、数据、无线等界限非常清晰的专业网，专业网间相互的接口也非常清晰。而基于IMS的下一代网络将不再按目前的专业来划分网络，而是根据网络层次分成传送层、承载层、控制层和业务层等，每个层次网络采用的技术比较统一，网络间的互联互通也变得比较容易。传统通信网络的管理模式是按专业管理，通过资源系统中的跨专业承载关系进行专业间的关联，用于网络告警的关联分析。IMS网络结构中，传统意义上的各个专业网正在走向融合，对原有单纯根据专业划分的网络管理方法提出了挑战。

　　2.网络管理重点从网元层和网络层转移到业务层和服务层。基于IMS的下一代网络的管理将关注业务层次的互联互通，管理重点从网元层和网络层转移到业务层和服务层，即从保证网络资源的可用性转移到保证网络所提供服务的质量。一个完整业务包括从终端到SP服务器的整个数据通道，因此对业务的监控和管理流程也应该是端到端的，包括对空中接口部分的监控、对有线传输链路部分的监控、对各类业务网关的状态性能监控以及对应用系统的监控，需要建立起业务和服务的全程监控流程，从业务的吞吐量及响应时间、网络服务器性能等方面为服务质量提供监视和保障。

　　总而言之，IMS网络管理的核心在于通过业务建模，建立网元设备间的关联关系，将管理重点从设备、网络提升到业务和服务层面。在此基础上，进一步需要解决的是如果通过网管、服务保障、资源管理、CRM、计费等系统的有效协同实现实时的SLA管理。

助力一：HSS的引入为统一用户数据管理奠定了基础

　　IMS引入统一的用户数据库系统—归属用户服务器（HSS，HomeSubscriberServer），用于用户鉴权和保护用户业务触发规则，支持基于各种网络的接入和使用各类业务的用户数据的统一管理。统一用户数据库与控制网和业务层具有标准接口，不同应用签约数据在网络层次得到了统一管理，并实现了业务数据维护点与用户接入及业务提供点独立，降低了由用户数据分散冗余带来的建设运维开销。

助力二：统一的产品目录管理将加快新产品部署进程

　　目前运营商的计费系统、订单系统、客户关系管理系统、综合业务管理平台、独立的业务平台往往带有自身的产品目录。多个产品目录提高了系统和运营管理的复杂度，一个新产品推向市场需要许多跨系统的专业技能人员参与配置，部署和测试。而跨部门的产品信息沟通困难，需要耗费更多的时间。这种模式将无法适应IMS时代新业务上线/下线周期缩短的情况。为了加快新业务的部署，需要企业级的产品目录，实现全业务统一的产品库、全业务统一的产品配置点、全业务统一的产品视图，并能通过XML/SOA方式将产品信息发布到不同的系统。

　　因为产品目录涉及系统很多，而各系统中产品目录管理的内容与侧重点都不一样，因此统一产品目录的建设需要分步实施。

　　首先进行CRM与各业务管理平台、业务平台的产品目录整合，在CRM中实现统一产品编码、统一产品视图。

　　其次建立统一产品目录，先完成对CRM、计费系统的产品目录统一管理，实现新产品的单点配置、统一发布。

　　接下来，统一产品目录完成对OSS域的支持。

　　最后，实现渠道、合作伙伴等相关系统的支持。

　　其实，IMS对支撑系统的影响远还有很多方面，例如，如何应对接入无关性和多样化对网络规划的挑战，如何通过数据挖掘有效支撑长尾效应下的精确营销，等等。好在IMS网络的平滑演进一方面增加了因多网并存而造成的运营支撑复杂度，另一方面也为支撑系统改造留出了宝贵时间。如今是兵马已动，粮草更要加紧先行，迎接IMS时代，运营支撑系统可谓是任重道远。

通信世界周刊