解析關(guān)于NGN融合的若干問題討論

2007/03/29

圖1　基于IMS的NGN網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)

　　3.1　接入層

　　接入層支持各種有線和無線終端。固定和無線SIP終端可通過IP接入網(wǎng)直接鏈入，非SIP終端（如H.323）必須通過TAI（終端適配接口）完成H.323和SIP的轉(zhuǎn)換才能接入IP接入網(wǎng)。各種寬帶IP終端可通過MGW、MGCF、SGW實(shí)現(xiàn)與PSTN/PLMN域的傳統(tǒng)窄帶TDM（時(shí)分復(fù)用）終端實(shí)現(xiàn)互通。

　　3.2　傳輸層

　　傳輸層基于一個(gè)統(tǒng)一的分組核心網(wǎng)，提供業(yè)務(wù)媒體流和控制信息流端到端的傳送。以后NGN的編址應(yīng)該支持IPv6協(xié)議。由于IPv6協(xié)議在原理上和IPv4基本相同，都是基于目的IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，因此在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和層次上與IPv4網(wǎng)絡(luò)上無本質(zhì)區(qū)別，可以借鑒原IPv4網(wǎng)絡(luò)的許多設(shè)計(jì)理念和方法來設(shè)計(jì)NGI（下一代Internet）。運(yùn)營商一般已有IPv4網(wǎng)絡(luò)，如果打算基于現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建NGI，實(shí)現(xiàn)從IPv4網(wǎng)絡(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和過渡，就需要考慮各種因素。在實(shí)施演進(jìn)與過渡時(shí)必須遵循相應(yīng)的原則，如業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)、新業(yè)務(wù)的開展必須能為運(yùn)營商帶來實(shí)際利潤(rùn)；不能對(duì)原有的IPv4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、性能和運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響和沖擊。方案必須是易于理解和實(shí)現(xiàn)的，易于管理，不能太復(fù)雜等等。除去編址方面的問題，IP傳輸網(wǎng)絡(luò)的QoS是一個(gè)十分重要的問題，因?yàn)槎喾N業(yè)務(wù)提供嚴(yán)格的QoS是下一代網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性要求。一個(gè)理想的端到端的QoS架構(gòu)應(yīng)該支持多種接入技術(shù)，支持有線和無線網(wǎng)絡(luò)融合，支持多管理域，支持多種業(yè)務(wù)，并能夠?yàn)椴煌臉I(yè)務(wù)提供不同的QoS保證。由此可見，在涉及到端到端的網(wǎng)絡(luò)QoS中。核心技術(shù)是如何將有限的網(wǎng)絡(luò)資源最優(yōu)化，以滿足不同業(yè)務(wù)的相應(yīng)QoS需求。因此，網(wǎng)絡(luò)在資源分配和業(yè)務(wù)調(diào)度上必須足夠靈活和智能，而不能像Internet那樣消極地讓用戶來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。

　　3.3　會(huì)話控制層

　　會(huì)話控制層的主要功能包括用戶注冊(cè)，建立、維持和終止應(yīng)用級(jí)端到端會(huì)話，協(xié)商多媒體會(huì)話的需求和設(shè)置，修改當(dāng)前會(huì)話的媒體資源等。統(tǒng)一會(huì)話控制是網(wǎng)絡(luò)融合的核心。為更好地實(shí)現(xiàn)會(huì)話控制層的融合，需考慮以下3點(diǎn)：

　　1）SIP差異協(xié)調(diào)。

　　3GPP IMS呼叫控制使用的SIP來自IETF的SIP，但針對(duì)移動(dòng)接入的特點(diǎn)進(jìn)行了部分增強(qiáng)和舍棄，主要體現(xiàn)在登記、鑒權(quán)和會(huì)話策略等方面，為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的會(huì)話控制，需要協(xié)調(diào)這些差別。另外，由于無線空中接口資源十分有限，3GPP IMS增加了SIP壓縮（SigComp）技術(shù)，以節(jié)省無線資源。對(duì)于固定接入帶寬資源比較充足的情況，就沒必要壓縮SIP消息。

　　2）多媒體會(huì)話資源預(yù)留。

　　由于IMS最初是為移動(dòng)用戶設(shè)計(jì)的，所以3GPP規(guī)定移動(dòng)終端可通過PDP語境激活來預(yù)留傳輸網(wǎng)絡(luò)資源。PDP語境是與在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分組域上傳輸數(shù)據(jù)相關(guān)的一系列配置和使用設(shè)置。移動(dòng)終端在應(yīng)用級(jí)注冊(cè)之前可以激活一個(gè)PDP語境來獲得傳輸所需資源；之后，如果想重新協(xié)商QoS配置，可以再次激活新的PDP語境。而固定網(wǎng)絡(luò)卻沒有制定終端用戶（例如xDSL終端）預(yù)留資源的機(jī)制，所以需要擴(kuò)展P-CSCF以及Gq接口，以支持網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起資源預(yù)留請(qǐng)求。

　　3）地址互通。

　　CSCF通過域名服務(wù)器（DNS）來確定下一跳的IP地址，完成路由的功能。網(wǎng)絡(luò)融合提出了“單一號(hào)碼接入”和各種網(wǎng)絡(luò)“地址互通”的要求，DNS應(yīng)支持電子號(hào)碼（ENUM）機(jī)制，以完成E.164號(hào)碼和SIP URI（統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符）之間的相互轉(zhuǎn)譯和路由功能。

　　3.4　業(yè)務(wù)層

　　開放的業(yè)務(wù)層由S-CSCF以及各種應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，允許各種業(yè)務(wù)提供商通過標(biāo)準(zhǔn)的接口來向網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。它目前可提供3種業(yè)務(wù)：運(yùn)營商提供的IP多媒體業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和第三方業(yè)務(wù)。這種分類方式既考慮到新需求下業(yè)務(wù)融合的趨勢(shì)，又考慮到傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的保證：既允許運(yùn)營商提供增值業(yè)務(wù)，也允許用戶根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的API在服務(wù)器上進(jìn)行增值業(yè)務(wù)開發(fā)，同時(shí)支持第三方服務(wù)的引入，大大擴(kuò)展了通信價(jià)值鏈。有幾點(diǎn)問題需要注意和考慮：

　　1）智能網(wǎng)業(yè)務(wù)擴(kuò)展。

　　通過在S-CSCF和SCP之間加入IM-SSF，完成移動(dòng)智能網(wǎng)CAP（CAMEL application part）協(xié)議和SIP之間的轉(zhuǎn)換。為了支持固定智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，必須對(duì)IM-SSF進(jìn)行擴(kuò)展，以支持INAP（intelligent network application part）。

　　2）移動(dòng)固定業(yè)務(wù)的融合。

　　由于固定接入網(wǎng)和移動(dòng)接入網(wǎng)的不同，有些業(yè)務(wù)主要是為無線或固定業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的，如寬帶視頻業(yè)務(wù)（主要為固定用戶提供）和短消息業(yè)務(wù)（主要為移動(dòng)用戶使用），在網(wǎng)絡(luò)融合的情況下，就需要消除這些區(qū)分。這就需要業(yè)務(wù)之間具有很強(qiáng)的交互協(xié)調(diào)能力，SIP在不斷的擴(kuò)展中應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)。

　　3）用戶數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一。

　　固定寬帶網(wǎng)絡(luò)中，用戶的注冊(cè)信息記錄于SIP注冊(cè)服務(wù)器，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的用戶信息存放在歸屬用戶服務(wù)器（HSS），應(yīng)該對(duì)這兩種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一。目前的看法是不僅移動(dòng)用戶的業(yè)務(wù)屬性要保存在HLR中，固定用戶的業(yè)務(wù)屬性也保存在該功能實(shí)體中，用戶注冊(cè)之后，用戶相關(guān)的業(yè)務(wù)信息再由HLR下載到為用戶提供服務(wù)的核心控制功能實(shí)體。

4、國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展思路

　　筆者認(rèn)為，目前國內(nèi)運(yùn)營商的主要發(fā)展思路應(yīng)該是整合網(wǎng)絡(luò)資源，提高運(yùn)行效率，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本，采用國際先進(jìn)成熟技術(shù)，在發(fā)展和風(fēng)險(xiǎn)之間尋求一個(gè)平衡點(diǎn)。電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的過程中，軟交換是一個(gè)不可逾越的過程，運(yùn)營商應(yīng)注意的是不同設(shè)備商的軟交換產(chǎn)品的相互兼容性，減少重復(fù)投資。在IP傳送層面，充分利用現(xiàn)有的比較成熟的最新技術(shù)，搭建一個(gè)可擴(kuò)展、高可用、具備一定QoS和安全性的融合的業(yè)務(wù)承載平臺(tái)，采用國際主流技術(shù)MPLS，并積極進(jìn)行城域網(wǎng)的優(yōu)化和改造，使網(wǎng)絡(luò)具有VPN等多種的業(yè)務(wù)能力，同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)層次更加清晰化；在控制管理方面進(jìn)行管理控制集中化，用寬帶接入服務(wù)器（BRAS）和業(yè)務(wù)路由器（SR）構(gòu)建清晰的業(yè)務(wù)接入控制層，實(shí)現(xiàn)集中的業(yè)務(wù)提供和控制：在接入層面，繼續(xù)以ADSL為主發(fā)展寬帶接入技術(shù)，并積極試驗(yàn)VDSL2、WiMAX、FTTH。

5、結(jié)束語

　　網(wǎng)絡(luò)融合是NGN發(fā)展的主旋律。IMS也已經(jīng)被認(rèn)為是發(fā)展下一代網(wǎng)絡(luò)的必經(jīng)之路，基于IMS的NGN融合和發(fā)展將是很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。目前NGN的發(fā)展還在前期研究階段，會(huì)話控制、QoS、安全、計(jì)費(fèi)、移動(dòng)性管理等將是進(jìn)一步需要重點(diǎn)研究和探討的課題。

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