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。各種寬帶IP終端可通過MGW、MGCF、SGW實現與PSTN/PLMN域的傳統窄帶TDM（時分復用）終端實現互通。

　　3.2　傳輸層

　　傳輸層基于一個統一的分組核心網，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協議。由于IPv6協議在原理上和IPv4基本相同，都是基于目的IP地址進行數據包轉發(fā)，因此在網絡結構和層次上與IPv4網絡上無本質區(qū)別，可以借鑒原IPv4網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網絡，如果打算基于現有的IPv4網絡來構建NGI，實現從IPv4網絡向IPv6網絡的演進和過渡，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網絡結構、性能和運行產生較大的影響和沖擊。方案必須是易于理解和實現的，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絡QoS中。核心技術是如何將有限的網絡資源最優(yōu)化，以滿足不同業(yè)務的相應QoS需求。因此，網絡在資源分配和業(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。統一會話控制是網絡融合的核心。為更好地實現會話控制層的融合，需考慮以下3點：

　　1）SIP差異協調。

　　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，主要體現在登記、鑒權和會話策略等方面，為了實現統一的會話控制，需要協調這些差別。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絡資源。PDP語境是與在移動網絡分組域上傳輸數據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，如果想重新協商QoS配置，可以再次激活新的PDP語境。而固定網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。網絡融合提出了“單一號碼接入”和各種網絡“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，傳統智能網業(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CAP（CAMEL application part）協議和SIP之間的轉換。為了支持固定智能網業(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。

　　由于固定接入網和移動接入網的不同，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調能力，SIP在不斷的擴展中應該能夠實現這一目標。

　　3）用戶數據庫的統一。

　　固定寬帶網絡中，用戶的注冊信息記錄于SIP注冊服務器，移動網絡中的用戶信息存放在歸屬用戶服務器（HSS），應該對這兩種數據庫進行統一。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絡資源，提高運行效率，降低網絡運營成本，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。電話網向下一代網絡演進的過程中，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品的相互兼容性，減少重復投資。在IP傳送層面，充分利用現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，并積極進行城域網的優(yōu)化和改造，使網絡具有VPN等多種的業(yè)務能力，同時使網絡層次更加清晰化；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

　　網絡融合是NGN發(fā)展的主旋律。IMS也已經被認為是發(fā)展下一代網絡的必經之路，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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