VoLTE国际漫游专项方案分析.doc

VoLTE国际漫游方案分析 【摘 要】介绍了VoLTE国际漫游标准化进程和运行商商用情况，对LBO和S8HR漫游架构进行对比分析，并研究不一样漫游架构对移动终端特殊要求和终端VoLTE漫游时开机选网和注册步骤，最终提出了运行商VoLTE漫游商用提议。 【关键词】LBO S8HR VoLTE国际漫游 移动终端 doi：10.3969/j.issn.1006-1010.10.012 中图分类号：TN929.5 文件标志码：A 文章编号：1006-1010（）10-0058-04 引用格式：张婷，余骏华，戴国华. VoLTE国际漫游方案分析J. 移动通信， ，40（10）： 58-61. 1 标准化进程 VoLTE国际漫游是运行商商用VoLTE后需要处理一个关键问题。现在GSMA认可VoLTE国际漫游架构有：Local Break Out（LBO）漫游架构和S8HR漫游架构。LBO是GSMA最早定义漫游架构，即终端经过漫游地P-GW和P-CSCF接入IMS网络进行VoLTE业务，造访地和归属运行商之间存在IMS NNI接口，该架构可满足运行商沿用传统语音业务漫游计费方法需求。在GSMA推进下，3GPP在Rel 11完成了基于该架构VoLTE国际漫游标准，即RAVEL（Roaming Architecture for Voice over IMS with Local Breakout）漫游模型。然而在VoLTE商用过程中，很多运行商提出采取类似于数据漫游方法更有利于快速地布署VoLTE漫游，所以，GSMA将S8HR漫游架构纳入GSMA标准，并推进3GPP在Rel 13中将技术实现标准化。 现在已经有部分运行商商用或开展端到端VoLTE漫游试验，急于开展VoLTE漫游业务运行商更倾向于采取S8HR架构，但现在S8HR架构技术方案还未确定，有待标准化。 表1是运行商VoLTE漫游商用情况。 2 采取不一样VoLTE漫游方案存在具体 问题 RAVEL漫游方案网间互联互通图1和图2所表示，终端接入漫游地P-GW，取得IP地址并接入漫游地P-CSCF，IMS信令经过运行商间IMS NNI接口路由回归属运行商IMS网络。 基于以上架构，运行商假如期望媒体面路由优化，能够采取图1所表示VPMN Routing方案，媒体流从VPMN当地选择最优路径，同时为了确保计费一致，IMS信令需锚定回漫游地TRF，IMS信令和媒体流均从漫游地传输至目标地。该方案需漫游地支持路由返回功效并增设TRF网元作为IMS信令路由回漫游地锚点。 图1 LBO架构采取VPMN Routing方案 假如运行商期望媒体面路由回归属运行商，则能够采取图2所表示Home Routing方案，媒体面和IMS信令均路由回归属运行商，由归属域IMS网络进行路由决议。 图2 LBO架构采取Home Routing方案 采取LBO架构最大问题是怎样处理运行商间互通，因为每个运行商IMS网络存在差异，IMS漫游合作每个运行商之间均需要进行端到端互通测试，商用进程慢。 采取S8HR架构网间互联互通图3所表示，终端经过S-GW和P-GW间S8接口漫游回归属运行商。终端从归属运行商P-GW获取IP地址，接入归属运行商P-CSCF。基于此架构，漫游网络对IMS业务无感知，IMS信令和媒体流均作为数据流漫游回归属网络。 图3 S8HR架构 采取S8HR架构，VoLTE漫游业务不依靠于漫游地IMS能力，即使漫游地不支持IMS，仍然能够开展VoLTE漫游，且终端VoLTE漫游业务能够和中国保持一致。如补充业务和视频业务，但S8HR漫游架构存在以下多个关键问题： （1）计费问题：漫游网络和中转网络对IMS业务无感知，仅能经过APN和承载QoS来区分业务流，所以无法进行时长计费，打破了运行商语音时长计费传统。 （2）因漫游地MSC经过ISUP/BICC接口和归属地IMS网络连接，所以无法支持eSRVCC（增强型语音连续性处理方案可缩短切换时间）、bSRVCC（响铃之前语音连续性处理方案）、aSRVCC（响铃时语音连续性处理方案），仅能支持基础SRVCC语音连续性处理方案（需漫游地支持SRVCC）。 （3）紧急呼叫：因为VPMN和HPMN之间不存在IMS NNI，所以终端在漫游时拨打紧急呼叫无法进行紧急注册，只能经过匿名方法提议紧急呼叫，而部分国家可能不许可以匿名方法进行紧急呼叫。 （4）临时无法支持漫游地对通话正当监听。 （5）因为媒体面一直需要路由回归属网络，一些通话场景下媒体面时延较大。如拨打漫游地其它号码，媒体面需要路由至归属域再传回漫游地，而采取LBO架构，媒体面直接从当地路由至被叫。 3 不一样漫游方案对终端要求 采取LBO方案对终端IMS协议栈兼容性要求更高，终端接入漫游地P-CSCF需符合漫游地IMS协议要求，而现在不一样运行商IMS协议要求存在一定差异，终端需和漫游地网络完成兼容性测试。 假如采取S8HR漫游架构，终端直接和归属IMS网络交互，和在中国使用VoLTE类似，不存在兼容性问题，对终端IMS协议栈无特殊要求，但提议从终端层面处理以下两个问题： （1）因为IMS呼叫控制在归属地，而无线侧承载保障由漫游地来控制，所以假如终端开启资源预留，而漫游地无法保障终端QoS，呼叫无法正常进行，提议终端关闭资源预留功效。 （2）因为S8HR方案不支持紧急呼叫IMS注册，终端只能提议匿名紧急呼叫，提议终端直接经过2G/3G网络提议紧急呼叫，避免造访地不支持匿名紧急呼叫而造成紧急呼叫失败。 4 终端VoLTE漫游时选网注册步骤 不一样漫游架构下终端选网和IMS注册步骤基础相同。终端开机后选择PLMN列表中优先级较高网络，运行商为了让终端有更多机会使用VoLTE漫游业务，会将支持VoLTE漫游运行商PLMN置于选网列表优先级较高位置。注册步骤以图4为例进行说明。 步骤1：终端选择网络后请求附着，附着请求中将PS mode设置为Voice Centric表明终端优先附着能提供语音业务网络。注册类型为CS/PS combined attach，表明终端还能够支持CS域注册。语音优先级为IMS PS voice preffered，CS voice as secondary表明终端VoLTE语音优先。 步骤2：归属网络对终端进行鉴权和认证并建立默认连接（如数据APN连接）。 步骤3：假如终端含有漫游权限且漫游地和归属运行商签署了漫游协议，Attach accept消息会指示IMS voice over PS supported，则终端进行下一步IMS注册，不然终端关闭VoLTE功效使用CS域进行语音业务。 步骤4：终端请求建立IMS PDN。MME依据终端附着时HSS返回APN签约信息选择PGW，其中VPLMN dynamic address标识着是否支持接入漫游地PGW。置1对应于LBO漫游架构，则MME为终端建立会话时会选择漫游地PGW；置0对应于S8HR漫游架构，MME会选择归属地PGW建立连接。 步骤5：终端提议IMS注册，采取LBO架构时，注册消息由漫游地P-CSCF进行处理并转发至IBCF传回归属IMS网络。采取S8HR架构时，注册消息被封装传输至归属地后由归属地P-CSCF进行处理并转发至S-CSCF。 图5为采取LBO架构终端漫游时附着和注册步骤。 需要注意是，以上步骤假设终端附着时先建立数据PDN连接，再建立IMS PDN连接。部分运行商也可能在附着时建立IMS PDN连接，则步骤4将在附着时进行。 5 结束语 运行商采取S8HR架构能够快速地开展VoLTE漫游业务，而不依靠于漫游地IMS布署情况，同时能够避免复杂网间互通测试，终端也无需兼容漫游地网络IMS协议，但运行商临时需寻求自有方案处理紧急呼叫、计费等问题。LBO架构沿用了传统CS计费和路由规则，且标准较为成熟，假如运行商不急于商用VoLTE漫游业务可选择逐步开展IMS漫游合作。实际中，运行商布署VoLTE漫游可能会将两种方案相结合，和不一样合作运行商采取不一样漫游方案，终端一致性和兼容性仍是实现VoLTE漫游关键前提。 参考文件： 1 GSMA IR 92. IMS Profile for Voice and SMS 7.0S. . 2 3GPP TS 23.216. Single Radio Voice Call Continuity （SRVCC）； Stage 2S. . 3 3GPP TS 31.103. Characteristics of the IP Multimedia Services Identity Module （ISIM） applicationS. . 4 3GPP TS 23.401. General Packet Radio Service （GPRS） enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network （E-UTRAN） accessS. . 5 3GPP TR 23.749. Study on S8 Home Routing Architecture for VoLTES. . 6 GSMA NG 103. VoLTE-RCS Roaming and Interconnection GuidelinesS. . 7 GSMA IR 88. LTE and EPC Roaming GuidelinesS. . 8 GSMA IR 65. IMS Roaming and Interworking GuidelinesS. . 9 李岳梦，赵绍刚. VoLTE国际漫游架构新标准：S8HRJ. 电信工程技术和标准化， （1）： 48-54. 10 李岳梦，李贺. VoLTE国际漫游和互联标准技术J. 电信网技术， （5）： 56-59.