NGN中固定和移动网络融合

1、固定和移动网络融合的驱动力

能通过统一的网络提供综合业务一直是全球通信业追求的目标。早期提出的ISDN以及B-ISDN都体现了这种思想。融合已成为网络发展的趋势，下一代网络也充分体现了“融合”的思想，网络融合无疑是NGN最具特色的亮点之一。

固定与移动融合是下一代网络发展的必然要求。ITU-T给出了NGN的定义，即NGN是基于分组技术的网络；能够提供包括电信业务在内的多种业务；能够利用多种宽带和具有QoS支持能力的传送技术；业务相关功能与底层传送相关技术相互独立；能够使用户自由接入不同的业务提供商；能够支持通用移动性，从而向用户提供一致的和无处不在的业务。在NGN中，固定与移动只是不同的接入手段。

固定和移动融合能够为全业务运营商节省投资，减少运营成本。传统的固定网络和移动网络提供的许多业务基本一致，但是移动和固定网络是独立的两张业务网，使得运行维护费用高；而且当开发新业务时，对同类的业务也必须分别升级两张网络，使得新业务提供成本高。而固定和移动网络融合之后，将形成整体的一张网络，运维成本相对较低，业务的开发不必要分别升级固定和移动网络，只需要对统一的业务平台进行一次升级就能够同时为各种用户提供业务。固定与移动的融合将为业务创新带来新的机遇，可以扩大业务范围，丰富业务种类，提供更多新颖的个性化业务，满足用户随时随地沟通的业务需求，同时也增强运营商的差异化竞争能力。

2、固定NGN和移动3G对比分析

早在90年代初期，欧洲电信标准协会(ETSI)提出把3G技术统称之为UMTS(通用移动通信系统)。它采用了WCDMA作为FDD频段的空中接口技术。其标准化主要由3GPP完成，目前已有熟知的4个版本，即：R99、R4、R5、R6。

R99版本主要特点是在无线部分采用WCDMA技术，核心网部分保留了基于GSM的电路域部分，增加了分组域部分，用于支持基于分组交换的数据业务。

R4版本与R99版本比较，在无线接入网方面没有网络结构的变化，在核心网方面，最大的变化是在电路域引入了软交换的概念，将控制和承载分开，原来的MSC演变为MSCServer和媒体网关MGW，话音通过MGW由分组域来传送。

R5核心网增加了IMS-IP多媒体子系统，实现了会话控制实体CSCF和承载控制实体MGCF在物理上的分离，提出了分组域NGN解决方案。它以分组域作为承载传输，更好地实施了对多媒体业务的控制。

R6与R5采用相同的网络结构，在R6中进行IMS第二阶段的研究工作，主要是完善网络互通、安全性等方面的内容，同时制定IMS消息类业务相关的规范。

从UMTS的网络演进可以看出，同固定电话网软交换体系结构一样，在网络技术方面，移动通信正从基于电路交换向分组交换演进，3G与固定NGN在许多方面是相似的：

(1)固定NGN和3G都提出了分层的网络结构，即将网络分成4个层次，包括业务层、控制层、承载层和接入层。UMTS和固定NGN业务层与控制层采用开放的接口，由各种应用服务器和认证服务器来完成业务生成、业务认证、业务运行和业务计费等，使业务和控制相分离。同时UMTS和固定NGN能够提供相同的应用编程接口。UMTS和固定NGN承载层采用分组技术，即IP承载或ATM承载，信令、话音以及数据都以IP包或ATM信元的形式在网络中传输。UMTS中电路域媒体网关和多媒体子系统的媒体网关都位于接入层面，固定NGN中的各种网关设备如信令网关和接入网关也属于这个层面。

(2)固定NGN与UMTS所采用的协议许多都是一致的，主要包括以下协议：H.248/MEGACO、SIP、SIGTRAN协议。UMTS与固定NGN这些协议基本一致，只不过UMTS中增加了移动方面的扩展。SIP协议是由IETF提出的IP网络中多媒体通信的应用层协议，在UMTS网络中，SIP协议是IMS的主要协议，用于控制移动多媒体业务的建立修改和结束过程。随着网络演进，IP多媒体子系统的作用越来越重要，它将来可以实现目前电路域和分组域提供的所有业务，成为全IP网络的主体部分，当然这有赖于SIP协议的不断完善和发展。

(3)在业务方面，UMTS和固定NGN提供的业务种类是相似的，因此可以预见，业务层可以通过开放的接口使固定和移动网络共享，运营商只需要一次投资。而且UMTS与固定NGN业务层的发展趋势相同，都支持开放的业务接口PARLAYAPI/OSA，提供给应用服务器或者第三方内容开发商，有利于新业务的开发和部署。

UMTS与固定NGN在很多方面的相似性为固定和移动网络融合奠定了基础。但UMTS和固定NGN也存在许多不同之处，将UMTS的R4标准同固定NGN相比较，主要不同点有：

●用户标识码：NGN用户使用E.164号码，而R4使用MSISDN(MobileStationInternationalISDN Number)；

●移动网络具有移动用户独有的移动性管理；

●信令方面：固定软交换间使用SIP协议，而3GPP指定为BICC协议；固定软交换网络呼叫服务器和媒体网关之间的协议包括H.248、MGCP、H.323，而R4呼叫服务器和媒体网关之间的协议为H.248及其扩展；

●移动与固定的中继媒体网关都承担着与传统电路交换网之间的语音编解码模式转换控制功能，但移动采用AMR/EFR，而固网采用的是G.723/G.729编解码算法；

●移动网络需要支持多于固定的传输承载，3GR4必须支持IP、ATM/AAL2、TDM。

3、固定和移动网络融合的4个层面

不管是固定接入还是移动接入都是NGN体系结构中多种接入方式的一个子集，移动网络和固定网络的最大区别在于接入方式的不同。移动和固定网络融合体现在业务层、控制层、传送层和终端等多个层面。

(1)业务层的融合

采用开放的、标准的应用编程接口PARLAYAPI能够实现将NGN核心网络和业务提供相分离，形成独立于网络提供商的业务提供商，形成一个由多方构成的开放价值链，各方共同提供和使用业务，共同获益。

实现移动和固定业务的融合是移动网络和固定网络融合的最终目的，是未来的全业务运营商盈利的主要模式。

(2)控制层的融合

实现控制和承载相互分离，控制层面由统一的设备实现对语音和多媒体呼叫的控制。业界目前非常重视对IMS的研究，IMS担任了融合固定NGN和移动NGN的重任。控制层面的融合是移动和固定网络融合的核心内容，只有实现了控制层面的融合，移动和固定网络才称得上真正的融合。

(3)核心传送层的融合

对于核心传送网，固定和移动NGN的需求完全一致，都要求采用IP/ATM网络，固定与移动NGN可以共用一个核心传送网络，所以核心传送层可以顺理成章地实现融合。

(4)终端的融合

首先可在固网中引入蓝牙网关和蓝牙终端设备以及WLAN的AP、WiFi手机等，使固网用户在一定的范围获得移动性。进一步可将3G终端、蓝牙终端/WiFi终端合成为双模或多模终端，采用多模终端后，用户可随意接入固定和移动网络，获得融合的业务；并且网络也能智能地为用户做出最佳选择(接入固定或移动网络)。

如果能在控制层实现融合当然是最理想的，这样统一的控制层设备能够同时控制移动和固定用户的各种业务，并且利用同一媒体网关提供各种接口，可同时支持移动、固定用户的接入。但目前移动和固定网络设备相互独立，还很难实现控制层面的融合。现阶段可将融合的重心放在业务层的融合与终端的融合，业务运营的融合可以先于网络层面的融合。