IP 承载网VoLTE 改造研究与应用

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作者：魏会娟(1980 —), 女, 河南濮阳人, 硕士研究生, 工程师, 研究方向: 数据通信。

发表于《通信技术》期刊2015年9期。

1 背景
IMS由于支持多种接入和丰富的多媒体业务,成为全IP时代的核心网标准架构。经历了发展成熟后,如今IMS已经成为固定话音领域VoIP、PSTN网络升级的主流选择,而且也被3GPP、GSMA确定为移动语音的标准。

VoLTE,即Voice over LTE,是一种IP数据传输技术,它基于4G LTE网络的高清话音视频通话技术。因为全部业务承载于4G网络上,可实现数据与语音业务在同一网络下的统一,从长远来看,这将给运营商带来两方面的价值:一是提升无线频谱利用率、降低网络成本;二是提升用户体验,VoLTE的体验明显优于传统CS语音。
而根据工信部及发改委发布推进IPV6在LTE网络中部署应用的实施意见,要求新建LTE网络及VoLTE需支持IPv6,所以需要对现有IP成承载网的AR、BR、CE路由器支持IPv6,并符合支持IPv6&IPv4双栈要求。
本文将结合工程实际情况提出IP承载网VoLTE改造方案,为类似工程的建设提供技术的指导。

2 网络现状
如图1所示,某省移动现有IP专用承载网,在省会设有2台骨干网接入路由器(AR)兼作全省汇聚路由器(BR)和省会城市接入路由器(AR),两台BR之间设置1条GE局内高速互联链路。各地区分别设有2台AR路由器(NE40E),两台AR路由器之间采取1000M以太网电口互联,形成负荷分担,互为备份的工作方式,并分别以一个2.5G POS口和一个155M POS口接入到全区相应的汇聚节点BR1,以一个2.5GPOS口接入到全区相应的汇聚节点BR2。在六地市节点,两台AR路由器均下挂四台路由器作为CE路由器,其中两台为CS域接入路由器,两台为PS域接入路由器。

3 建设原则
(1)开放性。IP承载网技术选择建议符合相关国际标准及国内标准,避免个别厂家的私有标准或内部协议,确保网络的开放性和互联互通,满足信息准确、安全、可靠地交换传送的需要。
(2)可运营性。IP网络需要向大量用户提供不同类型的服务,网络应提供良好的业务管理能力,支持对宽带用户的接入管理、身份认证、宽带许可、地址管理和服务质量(QOS)。
(3)可管理性。IP网络为分层的网络结构,需要统一的分级、分权管理能力的网管系统,实现统一的网络业务调度和管理,降低网络运营成本。

4 改造方案(图2)

(1)CE路由器替换。该省六个地市PS域的两台CE路由器为中兴T1200,不支持IPV6且已停产,本次工程将对其进行替换,并进行替换割接。具体情况如表1所示:

新的CE路由器选型要求:1)具备24个GE电口,24个GE光口;2)具备密集GE接口板,便于后期大量GE端口扩容;3)软件版本具备网络部颁发的入网许可证,支持IPv6,并符合支持IPv6&IPv4双栈要求。
(2)CE路由器软件升级。
目前该省移动IP承载网的CS域所有CE,以及省会城市PS域CE均为华为NE40E路由器,软件版本不支持IPv6,但可进行软件升级。本次将对这20台CE路由器(NE40E)的软件版本进行升级,具体如表2所示:

1)软件版本升级。由于全区CE路由器部署采用的主备方式,本次工程CE路由器软件版本升级采用倒换方式升级,即先将业务全部切换到CE2路由器上,然后再升级无业务的CE1路由器,当CE1路由器升级完成后将业务全部切换回来,再升级CE2路由器,整个升级过程业务不中断,升级后的CE路由器将支IPv6。
2)双栈改造。软件升级后,全网CE路由器软件版本都将支持IPv6,但现网的业务大部分采用的是传统的IPv4协议,为保障业务的正常运行,必须进行双栈改造,使之既支持IPv6,也支持IPv4,即符合支持IPv6&IPv4双栈要求。本次双栈改造包含网络侧对接和网元级对接两部分,采用的方式为6VPE。

5 业务割接
本次CE路由器替换后需对其进行业务割接,具体割接方式有两种:
(1)硬替换。首先,确认现网T1200板卡、端口,保证新的CE路由器硬件能力足够;其次,确认现网T1200业务流量,收集现网脚本;然后,根据现网脚本和现网实际端口配置,在新的CE路由器上端口配置现网业务;最后,先断一台T1200,用配置好的新CE路由器将其替换,确认业务后替换另外一台,替换过程直接拔插光纤。
(2)割接替换。首先,确认现网T1200板卡、端口,保证替换的CE路由器硬件能力足够;其次,确认现网T1200业务流量,收集现网脚本;然后,新的CE路由器通过AR接入路由器上线,需要新分配管理地址;最后,新的CE路由器上线完成之后逐条割接下行业务。
6 结语
通过IP承载网VoLTE改造,IP承载网将支持IPv6和VoLTE方案,有利于运营商提升无线频谱利用率、降低网络成本、提升用户体验,从而达到增强企业竞争力,提高整体经济效益的目的。本文针对IP承载网VoLTE改造进行研究,结合工程实际情况提出改造方案、系统流程和设备配置要求,为类似工程的建设提供一些借鉴和参考。
参考文献
[1]周峰,许正锋,罗俊,等.VoLTE业务与技术实现方案的研究与分析[J].电信科学,2013,29(2):31-35.
[2]张达,张婷,戴国华,等.终端VoLTE与RCS融合方案研究[J].移动通信,2014,(14):28-31.