解析關于NGN融合的若干問題討論

2007/03/29

圖1　基于IMS的NGN網(wǎng)絡融合架構

　　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的轉換才能接入IP接入網(wǎng)。各種寬帶IP終端可通過MGW、MGCF、SGW實現(xiàn)與PSTN/PLMN域的傳統(tǒng)窄帶TDM（時分復用）終端實現(xiàn)互通。

　　3.2　傳輸層

　　傳輸層基于一個統(tǒng)一的分組核心網(wǎng)，提供業(yè)務媒體流和控制信息流端到端的傳送。以后NGN的編址應該支持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地址進行數(shù)據(jù)包轉發(fā)，因此在網(wǎng)絡結構和層次上與IPv4網(wǎng)絡上無本質區(qū)別，可以借鑒原IPv4網(wǎng)絡的許多設計理念和方法來設計NGI（下一代Internet）。運營商一般已有IPv4網(wǎng)絡，如果打算基于現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡來構建NGI，實現(xiàn)從IPv4網(wǎng)絡向IPv6網(wǎng)絡的演進和過渡，就需要考慮各種因素。在實施演進與過渡時必須遵循相應的原則，如業(yè)務驅動、新業(yè)務的開展必須能為運營商帶來實際利潤；不能對原有的IPv4網(wǎng)絡結構、性能和運行產(chǎn)生較大的影響和沖擊。方案必須是易于理解和實現(xiàn)的，易于管理，不能太復雜等等。除去編址方面的問題，IP傳輸網(wǎng)絡的QoS是一個十分重要的問題，因為多種業(yè)務提供嚴格的QoS是下一代網(wǎng)絡的關鍵性要求。一個理想的端到端的QoS架構應該支持多種接入技術，支持有線和無線網(wǎng)絡融合，支持多管理域，支持多種業(yè)務，并能夠為不同的業(yè)務提供不同的QoS保證。由此可見，在涉及到端到端的網(wǎng)絡QoS中。核心技術是如何將有限的網(wǎng)絡資源最優(yōu)化，以滿足不同業(yè)務的相應QoS需求。因此，網(wǎng)絡在資源分配和業(yè)務調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網(wǎng)絡。

　　3.3　會話控制層

　　會話控制層的主要功能包括用戶注冊，建立、維持和終止應用級端到端會話，協(xié)商多媒體會話的需求和設置，修改當前會話的媒體資源等。統(tǒng)一會話控制是網(wǎng)絡融合的核心。為更好地實現(xiàn)會話控制層的融合，需考慮以下3點：

　　1）SIP差異協(xié)調。

　　3GPP IMS呼叫控制使用的SIP來自IETF的SIP，但針對移動接入的特點進行了部分增強和舍棄，主要體現(xiàn)在登記、鑒權和會話策略等方面，為了實現(xiàn)統(tǒng)一的會話控制，需要協(xié)調這些差別。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，以節(jié)省無線資源。對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）多媒體會話資源預留。

　　由于IMS最初是為移動用戶設計的，所以3GPP規(guī)定移動終端可通過PDP語境激活來預留傳輸網(wǎng)絡資源。PDP語境是與在移動網(wǎng)絡分組域上傳輸數(shù)據(jù)相關的一系列配置和使用設置。移動終端在應用級注冊之前可以激活一個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)絡卻沒有制定終端用戶（例如xDSL終端）預留資源的機制，所以需要擴展P-CSCF以及Gq接口，以支持網(wǎng)絡側發(fā)起資源預留請求。

　　3）地址互通。

　　CSCF通過域名服務器（DNS）來確定下一跳的IP地址，完成路由的功能。網(wǎng)絡融合提出了“單一號碼接入”和各種網(wǎng)絡“地址互通”的要求，DNS應支持電子號碼（ENUM）機制，以完成E.164號碼和SIP URI（統(tǒng)一資源標識符）之間的相互轉譯和路由功能。

　　3.4　業(yè)務層

　　開放的業(yè)務層由S-CSCF以及各種應用服務器構成，允許各種業(yè)務提供商通過標準的接口來向網(wǎng)絡提供服務。它目前可提供3種業(yè)務：運營商提供的IP多媒體業(yè)務，傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務和第三方業(yè)務。這種分類方式既考慮到新需求下業(yè)務融合的趨勢，又考慮到傳統(tǒng)業(yè)務的保證：既允許運營商提供增值業(yè)務，也允許用戶根據(jù)標準的API在服務器上進行增值業(yè)務開發(fā)，同時支持第三方服務的引入，大大擴展了通信價值鏈。有幾點問題需要注意和考慮：

　　1）智能網(wǎng)業(yè)務擴展。

　　通過在S-CSCF和SCP之間加入IM-SSF，完成移動智能網(wǎng)CAP（CAMEL application part）協(xié)議和SIP之間的轉換。為了支持固定智能網(wǎng)業(yè)務，必須對IM-SSF進行擴展，以支持INAP（intelligent network application part）。

　　2）移動固定業(yè)務的融合。

　　由于固定接入網(wǎng)和移動接入網(wǎng)的不同，有些業(yè)務主要是為無線或固定業(yè)務設計的，如寬帶視頻業(yè)務（主要為固定用戶提供）和短消息業(yè)務（主要為移動用戶使用），在網(wǎng)絡融合的情況下，就需要消除這些區(qū)分。這就需要業(yè)務之間具有很強的交互協(xié)調能力，SIP在不斷的擴展中應該能夠實現(xiàn)這一目標。

　　3）用戶數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一。

　　固定寬帶網(wǎng)絡中，用戶的注冊信息記錄于SIP注冊服務器，移動網(wǎng)絡中的用戶信息存放在歸屬用戶服務器（HSS），應該對這兩種數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一。目前的看法是不僅移動用戶的業(yè)務屬性要保存在HLR中，固定用戶的業(yè)務屬性也保存在該功能實體中，用戶注冊之后，用戶相關的業(yè)務信息再由HLR下載到為用戶提供服務的核心控制功能實體。

4、國內網(wǎng)絡發(fā)展思路

　　筆者認為，目前國內運營商的主要發(fā)展思路應該是整合網(wǎng)絡資源，提高運行效率，降低網(wǎng)絡運營成本，采用國際先進成熟技術，在發(fā)展和風險之間尋求一個平衡點。電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡演進的過程中，軟交換是一個不可逾越的過程，運營商應注意的是不同設備商的軟交換產(chǎn)品的相互兼容性，減少重復投資。在IP傳送層面，充分利用現(xiàn)有的比較成熟的最新技術，搭建一個可擴展、高可用、具備一定QoS和安全性的融合的業(yè)務承載平臺，采用國際主流技術MPLS，并積極進行城域網(wǎng)的優(yōu)化和改造，使網(wǎng)絡具有VPN等多種的業(yè)務能力，同時使網(wǎng)絡層次更加清晰化；在控制管理方面進行管理控制集中化，用寬帶接入服務器（BRAS）和業(yè)務路由器（SR）構建清晰的業(yè)務接入控制層，實現(xiàn)集中的業(yè)務提供和控制：在接入層面，繼續(xù)以ADSL為主發(fā)展寬帶接入技術，并積極試驗VDSL2、WiMAX、FTTH。

5、結束語

　　網(wǎng)絡融合是NGN發(fā)展的主旋律。IMS也已經(jīng)被認為是發(fā)展下一代網(wǎng)絡的必經(jīng)之路，基于IMS的NGN融合和發(fā)展將是很長一段時間內業(yè)內關注的熱點問題。目前NGN的發(fā)展還在前期研究階段，會話控制、QoS、安全、計費、移動性管理等將是進一步需要重點研究和探討的課題。

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