摘要:隨著我國5G網絡建設深入開展,5G網間互聯互通成為運營商和電信主管部門關注的焦點,5G網間業務包括語音/視頻、富媒體消息、異網漫游等,這些業務對互聯互通方案和監管均提出新的要求。介紹了5G業務的網間互聯互通方案,分析了互聯互通監管需要關注的問題。
1 引言
5G作為一項新型基礎設施,能夠為社會數字化、網絡化、智能化轉型提供關鍵支撐,已成為我國信息現代化建設戰略布局中的重要環節。當前正處于5G網絡集中建設的關鍵時期,需統籌布局,加大政策支持和落地實施,進一步發揮電信運營企業的建設運營主體作用。進入2020年,5G建設進程顯著加速,網間互聯互通作為網絡建設的重要一環,得到各方重視。一方面,5G業務互聯互通對電信企業的網絡建設提出新的要求;另一方面,5G業務互聯互通的服務質量、結算方案、安全保障等也成為電信主管部門關注的重要事項。
2 5G語音/視頻網間互通
當前各運營商話音網逐步向全IMS目標網絡演進,4G網絡均已經開通VoLTE,各運營商正在部署5G獨立組網架構的核心網,并將在未來提供VoNR語音及視頻業務。現階段,各運營商網內用戶之間的通話可使用IMS提供的高清語音/視頻以及各種音視頻彩鈴業務,但網間通話仍采用電路域關口局互通。不同運營商用戶之間的通話經過網間電路域關口局時,信令轉化為ISUP,媒體編碼轉化為PCM,故網間通話無法提供高清語音和視頻類業務。
為順應4G/5G業務發展需要,工業和信息化部于2019年在湖南、四川兩省組織中國電信、中國移動和中國聯通3家企業開展IMS網絡互聯互通試點,在4G網絡上驗證了IMS業務網間互通功能。隨著5G獨立組網架構的部署和VoNR的實施,5G網絡音視頻業務也將通過IP互通關口局互聯互通,在網間提供高清語音/視頻、視頻彩鈴等業務。
2.1 IMS網間互通方案
2.1.1 IMS網間互通架構
IMS網間互通架構如圖1所示,遵循YD/T 3369-2018《不同運營商IMS網間互通技術要求》[1]的規定,網間采用IP承載網互聯,通過IBCF/TrGW進行互通,IBCF之間的Ici接口負責網間SIP信令轉發,TrGW在IBCF的控制下完成媒體通道建立、媒體流傳送以及媒體編解碼轉換等,TrGW之間的Izi接口負責網間媒體轉發。
圖1 不同運營商IMS網間互通架構
2.1.2 IMS網間互通點設置
IMS網間互通點以省為單位建設,IBCF部署在省會城市,TrGW根據互通媒體業務量的情況部署在省會城市或下沉到各地市。
2.1.3 IMS網間互通路由
當用戶撥打他網用戶號碼時,如果主被叫用戶歸屬同一省,則在省內進行互通;如果主被叫用戶分屬不同省,遵循就遠出網原則,在被叫用戶所在省進行互通。
2.2 IMS互通監管問題分析
IMS網間互聯互通與傳統電路域互通相比,在互通協議、互通點設置、業務類型、計費結算等方面都有所變化,在互聯互通監管策略方面需要進行相應調整。
2.2.1 服務質量
網間通話服務質量監測是互聯互通監管的重點內容,早在2003年,電信主管部門就建設了基于No.7信令的網間結算與互聯互通信令監測系統。隨著網間互通關口局由電路域向IP網遷移,互聯互通監管的技術手段也相應發生變化。首先,采集的信令變為IP數據,監測點由各地市分散采集變為省內單點集中采集。其次,由于網間互通信令由ISUP變為SIP,信令監測系統需進行相應改造,實現SIP協議解析和分析處理功能。此外,由于IP網盡力而為的特性,還應關注IP承載網的運行質量,如丟包、時延、抖動等。
2.2.2 網間結算
原有電路域關口局部署在各地市,網間通話結算區分本地通話和長途通話,其中長途通話又分為省際長途和省內長途。IMS互通網關部署在省會城市,省內采用單點互通,因而省內長途的概念隨之消失。為順應IMS網絡互通架構的變化,可對網間結算規則進行簡化,省內設置統一結算費率,不再區分省內本地通話和省內長途通話。
2.2.3 詐騙電話、騷擾電話治理
近年來詐騙電話和騷擾電話治理工作不斷深入,網間不良信息也成為治理工作的內容之一。各運營商應當按照行業標準和相關管理規定進行網間主叫號碼傳送,并對網內發起的違規呼叫進行管控。在網間詐騙電話和騷擾電話的識別和攔截方面,各運營商應統一規則,避免隨意攔截網間來話的情況發生。
3 5G消息互通
2020年4月8日,中國電信、中國移動、中國聯通聯合發布《5G消息白皮書》[2],白皮書提出5G消息的概念,介紹了5G消息在業務、終端、網絡等方面的要求。5G消息業務不僅支持個人用戶之間的多媒體消息交互,還使得行業客戶能夠為其用戶提供基于富媒體的新型數字化交互服務。在標準化方面,5G消息基于富通信套件(Rich Communication Suite,RCS)成熟標準(GSMA Universal Profile 2.4),經過十多年的發展已經有了廣泛的標準積累與實踐積累,具有較好的技術基礎。我國5G消息標準化工作正在進行中,5G消息總體技術要求和終端技術要求等通信行業標準的制定工作已經基本完成。
與短消息類似,各運營商建設5G消息中心為本網用戶提供服務,不同運營商用戶之間需要通過網間互通功能實現5G消息的交互。
3.1 5G消息網間互通方案
5G消息網間互通的行業標準正在制定的過程中,主要規定不同的運營商用戶之間5G 消息互通的網絡架構、路由組織、互通功能、互通協議、安全和網間結算等要求。運營商設置5G消息互通網關,負責5G消息信令面和媒體面的互通,網關之間采用專線或VPN方式進行連接(見圖2)。
圖2 不同運營商5G消息網間互通架構
5G消息互通與短消息互通存在以下差異。
(1)多媒體消息傳送:傳統短消息網關通過信令攜帶文本信息,5G消息互通需要信令和媒體層面共同完成多媒體消息的傳送,使用的協議包括SIP、MSRP、HTTP,因此需要定義互通接口實現消息交互。
(2)群聊消息焦點轉移:與傳統短消息不同,5G消息提供群聊功能。在建立群組時,某一方運營商的5G消息中心需要建立群組焦點,負責維護群組內用戶列表及歷史消息內容,建立群組的用戶可將群組焦點轉移至其他運營商的5G消息中心,這涉及網間交互流程。
3.2 5G消息互通監管問題分析
5G消息是一項新型消息類服務,由于引入了富媒體功能,在消息的傳輸服務質量和內容安全方面都面臨新的挑戰。
3.2.1 服務質量
5G消息以多媒體數據為主,包括語音、圖像、視頻等多種格式,各類數據的網間傳送應滿足具體的性能指標。電信主管部門可建立監測系統對網間消息的傳送時延、送達率等指標進行監測,確保業務滿足相應的服務質量要求。
3.2.2 網間結算
傳統短消息按條進行計費和結算,5G消息引入了多媒體內容,在互聯互通時應具備按照流量、條數、時長等方式對網間消息進行計費的能力。5G消息計費字段應包括計費類型、主被叫標識、媒體類型、消息內容長度等,具體結算規則和費率可由運營商協商確定。
3.2.3 垃圾消息治理
5G消息格式由文本升級為多媒體,對于騷擾、營銷等垃圾消息的治理提出新的挑戰。各運營商在開展5G消息業務的同時也將提供防范垃圾消息的技術手段。網間消息或成為垃圾消息治理盲區,需要電信主管部門協調各運營商提前部署,杜絕垃圾消息泛濫,凈化網絡空間。
4 5G核心網異網漫游
我國5G網絡多采用高頻段建設,網絡站址密,建設投入巨大;5G網絡帶寬大,維持相同的功率頻譜密度,5G基站需要更高發射功率,導致基站功耗增加;5G有源天線單元與現網2G/3G/4G無源天線需相互獨立部署,基站租金支出增加,運營成本壓力大。為此,工業和信息化部發布5G發展戰略[3],引導基礎電信企業加強協調配合,充分發揮市場機制,整合優勢資源,開展5G網絡共享和異網漫游,加快形成熱點地區多網并存、邊遠地區一網托底的網絡格局,打造資源集約、運行高效的5G網絡。
4.1 5G核心網異網漫游方案
5G核心網異網漫游是指一家運營商建設完整的5G網絡,其他運營商的用戶通過漫游方式接入該網絡,使用移動通信業務。在經濟欠發達、用戶數量少、業務需求量小的邊遠地區,建設一張5G托底網絡,其他運營商用戶通過核心網漫游方式接入5G網絡,能夠大幅度節省建設投資,提升網絡效益。5G核心網異網漫游的具體技術要求如下。
(1)技術體制:優先在獨立組網架構下實現5G異網漫游,也可提供非獨立組網架構的異網漫游。
(2)設備能力:網絡設備和終端應支持獨立組網架構的5G異網漫游,終端應支持自動選網模式,支持5G網絡優先的選網策略,支持同時顯示兩家運營商標識。
(3)運營商標識:在漫游狀態下,終端同時顯示歸屬網絡和拜訪網絡標識,以提示用戶處于異網漫游狀態。
(4)業務實現:運營商向本網用戶和漫游用戶提供的話音、數據和短消息等業務,應保證同等通信質量。以VoNR為5G話音目標解決方案,必要時可回落/切換到4G網絡進行通話。
(5)路由方式:優選歸屬路由方式,即漫游數據送至歸屬網絡,用戶業務由歸屬網絡負責處理;也可選擇本地疏導方式,即用戶業務由拜訪網絡負責處理。
4.2 5G核心網異網漫游監管問題分析
5G核心網異網漫游涉及不同運營商之間技術和管理層面的協調,業務流程復雜,在監管方面有較多要關注的問題。
4.2.1 服務質量
提供漫游服務的運營商應確保漫游用戶與本網用戶有同等服務質量,使漫游用戶獲得良好的5G業務體驗。電信主管部門可建立監測系統,對異網漫游的服務質量進行監測。
4.2.2 網間結算
開通漫游服務的雙方應簽訂結算協議,結算費率應堅持市場主導的原則,由各運營商自行協商;無法協商一致時,電信主管部門應介入協調,參考漫游運營商綜合資費水平,提出協調意見或做出行政決定。電信主管部門根據市場發展情況,定期評估并適時調整異網漫游結算政策和結算標準。
4.2.3 網絡安全
核心網異網漫游需連接不同運營商的核心網,雙方交互數據較多,包括用戶認證信息、業務數據等。在建立漫游互通鏈路時,應明確網絡安全責任分工界面,同步提出網絡安全保障方案,做好網間防范詐騙電話和騷擾電話的技術方案。
5 結束語
我國已全面開展5G網絡建設,為應對5G業務發展的新形勢,使用戶能夠獲得更好的業務體驗,運營商開始部署面向5G業務的網間互聯互通基礎設施。電信主管部門需加強網間互聯互通的監督協調工作,制定符合我國網絡現狀的互聯互通政策,從而有效地推進5G網絡建設和產業發展。