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NGN技术介绍及发展前景

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NGN(NextGenerationNetwork)即为下一代网络,它是一种全新的电信网络体系架构,它融合了IP技术和多媒体通信技术,提出了分组、分层、开放的概念,从面向管理的传统电信网络转变成面向客户、面向业务的新一代网络。

作者:中国IT实验室 来源:中国IT实验室 2008年8月5日

关键字: IMS 软交换 下一代网络 NGN

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在本页阅读全文(共2页)

3.1.2 业务触发

软交换要求对PSTN/ISDN业务完全继承,因此它继承了传统智能网的业务触发模型。从目前智能网的业务模型来看,主要的触发方式是采用接入码的触发方式,实现在DP3的业务触发逻辑。本质上讲,智能网的触发方式是与呼叫状态强相关的。

软交换本身也支持SIP协议,也可以利用SIP协议接入SIP应用服务器,但从目前的SIPAS的触发模型上讲,更多的是利用SIP协议的呼叫消息来完成业务的触发,本质上还是与呼叫状态相关的。

IMS的触发方式则完全不同,其业务触发基于签约数据中的IFC检测机制。IFC是存储在HSS的用户签约数据中的一部分,在用户注册时下载到为用户分配的S-CSCF;IFC按照不同优先级定义了业务触发的条件和目的AS,S-CSCF在处理用户业务请求时进行IFC匹配检测,符合触发条件则向指定的AS触发,使得AS可以对该次业务按照AS内既定的业务逻辑进行控制。

IMS的业务触发模型本质上是基于SIP协议的过滤机制,与呼叫状态没有紧密的关联关系,这样就保证了IMS的业务触发更灵活,对于连接类和非连接的业务触发都可以保证,同时由于触发规则都在HSS上定义,因此对于一个用户来讲,可以实现多个AS共同完成一组业务逻辑,实现融合业务。

3.1.3 用户数据管理

软交换网络没有集中的用户数据库,用户业务数据存放在软交换设备中,由软交换设备完成用户数据和业务数据的管理,固网运营商还根据网络改造的需求,引入了一个集中的数据库,但目前仅存放除基本补充业务以外的增值业务签约数据,便于增值业务的触发。

IMS作为3GPP在R5版本中提出的IP多媒体架构,其提出的初衷是为移动网络提供多媒体的业务应用,因此在用户数据的存储方面基本沿用了原有移动网络的方式,设置了集中的用户数据库,实现用户数据的集中存放和管理。另外,由于IMS与原有移动网的一些区别,IMS网络的数据结构与传统的移动网络还存在着不少的差别,集中体现在用户数据结构、移动性管理、用户的安全和鉴权等方面,由于篇幅的关系,这里就不再一一详述。

3.1.4 安全和漫游管理

软交换网络目前关于用户安全和漫游控制还不成熟,原有的规范也没有充分考虑这方面的问题,目前主要是基于承载网的QoS(如通过MPLSVPN、内网和外网区的划分来保证软交换核心设备的安全)。对于用户的漫游,目前还没有很好的解决方案,基本是基于IP地址段的管控和限制。

IMS网络对于移动接入,其安全性通过鉴权认证、接入安全IPSecSA建立、信令加密、承载和业务流的安全控制、划分安全域等方式来保证网络的安全性,能够较好地实现接入的安全和漫游控制。

对于固网接入,目前TISPAN定义RACS和NASS系统来保证核心网的QoS和安全相关的问题,但是RACS和NASS的研究进展落后于核心网的研究,目前成熟的设备还很少。

3.2 业务实现

3.2.1 软交换网络

软交换解决的重点在于语音类的业务,同时有一些语音与IP网结合的业务。从目前的应用来看,在长途、汇接层面的应用较为普遍,在PSTN端局替代和增值业务的提供方面也有一定的应用范围。

在业务的提供方面,软交换网络具有以下特点。

(1)平滑继承PSTN的语音业务和智能网业务。

(2)语音增值业务提供能力更为灵活,且具备支持多媒体业务的能力。

(3)由于业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载传送分离,降低了业务与网络的耦合程度,使得业务开发与部署更为灵活快捷。

(4)PSTN/ISDN补充业务还是在软交换设备内部实现。

当前软交换网络中主要开展的业务包括C3、C4、C5类基本业务和补充业务,一号通彩铃,IPCentrex、Web800、视频通信、统一通信等。

3.2.2 IMS网络

IMS的重点是IP多媒体业务,包括文本、消息、视频、网络内容、流媒体等综合业务,这是移动网和固网共同的需求。

在业务的提供方面,IMS网络具有以下特点。

(1)完全的业务与控制分离的架构,所有的业务都由应用服务器实现。

(2)通过标准的ISC接口进行业务提供。

(3)全IP的多媒体业务提供,提供固定和移动用户的统一业务接入和融合业务。

(4)通过PES/PSS(业务服务器)提供PSTN/ISDN的仿真业务,完全继承PSTN业务的能力有限。

目前IMS网络提供的典型业务包括PoC(Push-to-talkoverCellular)、即时消息(InstantMessage)、聊天(Chat)、呈现业务(Presence)、群组(Group)、多媒体会议等。

四、NGN发展中存在的问题

4.1 网络安全

NGN网络的一个特点是开放性端口增多,导致其安全性下降。

NGN网络的安全问题主要包括网络安全和用户数据安全两个方面。网络安全是指交换网络本身的安全,即交换网络中的网关、交换机、服务器不会受到非法攻击。需要在IP网上采用合适的安全策略,以保证交换网的网络安全。用户数据安全是指用户的账户信息和通信信息的安全,即不会被非法的第三方窃取和监听。则要求有相应的安全认证策略保证用户账户信息的安全,同时无论是用户的账户信息还是用户的通信信息的安全均需要IP网的安全策略作为保证。

4.2 承载网的QoS

IP、ATM都是可供选择的技术,其中ATM的QoS问题解决得比较彻底,对实时性较高的业务会比较有利。但是,它由于是面向连接的技术,信令比较复杂,另外,ATM的问题很多并没有解决。因此,未来的承载网采用IP的可能性极大。但是,IP网本身亦有许多问题需要解决,如服务质量QoS如何保证?目前的分组数据网是为传送非实时、突发性数据业务而设计的,能否为下一代网络所承载的话音及视频等实时业务提供所需的QoS服务保证,是下一代网络发展所面临的主要问题。

4.3 网络互联互通

随着NGN技术本身在不断发展,协议本身也需要根据业务需求不断完善和补充。个厂家采用的协议不行同,而设备要在今后几年实现互联互通,这是关键问题。互联互通至少包括3个方面的内容:水平互通、垂直互通以及信令网间的互通。

目前,软交换技术没有一个国际统一的标准组织,协议主要参照ITU-T和IETF定义的协议,但是针对实际的应用,很多国家和运营商都在技术规范上做了补充定义。我国通信标准化协会网络与交换技术委员会从2001年起开始制定软交换系统相关规范及标准,主要包括设备规范、协议规范、接口规范和业务相关规范等,共完成相关规范59个。

与软交换相比,IMS标准化和开放性程度相对高,国际上多个机构和组织都在进行相关标准的研究和定义。从标准的成熟程度来看,移动应用标准比较成熟。目前3GPPR6认为是移动网可以用的标准。3GPPR7标准从2005年3月启动,在引入新业务,如CSI、VCC、E2EQoS、PCC、IMS拓展到固网领域等方面开展更深入的研究。

4.4 业务开发

NGN的业务层是对网络运营商、ISP、ICP、ASP和用户完全开放的,他们都可以在NGN的业务层上创建业务、经营业务.最典型的是IP电话,网络运营商提供电话到电话的IP电话服务,ISP、ICP、甚至用户可以开展PC到PC的IP电话服务,能够快速、灵活地提供丰富的业务,这是NGN的一个优势,但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、智能网业务、PINT业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一消息、多媒体会议等,究竟什么业务才是运营商真正带来收益的业务,目前并未出现特别值得提出的业务。

4.5 网络管理

即使到了,网络资源有限,到了NGN时代也如此。要使NGN有序、有效地发挥作用,管理是十分重要的方面。NGN的网络管理有两个内容:网络资源的管理和用户的管理。网络资源管理同现在的电信网的网管功能基本相同,具有五大管理功能,性能、配置、故障、安全、计费。它也是采用网元管理、网络管理和业务管理的分层管理模型。其中NGN的网络的安全管理、NGN中端到端的QoS管理、四级网络和众多运营商网络的协调管理都是NGN的网络资源管理的重大课题。

五、NGN发展的前景展望

5.1 NGN的目标就是要成为能够提供多种业务的融合网络

融合可以向用户提供各种形式的业务和一站式的服务,使用户不管是在固定环境中还是在移动环境中都能享受同样的服务;融合还给运营商带来增加收入的机会,减少引进新业务的风险.特别是适合全业务的经营。而NGN的目标就是这样一个能够提供多种业务的融合网络。

融合是大势所趋,融合将打破产业发展的瓶颈并形成对分业经营行业架构的有力挑战。从美国电信和有线电视业的发展历程来看,分业经营持续了26年,直到1996年电信法的实施才最终被打破。从电信业自身看,从当初的1家垄断到出现3家长途公司、7家本地公司、6家移动公司,外加数千家小公司,由于规模经济的需要和竞争的压力,近几年又出现融合趋势,逐渐形成3家寡头垄断的局面。显然,在产业融合的大背景下,有效竞争将成为健康电信市场的合理取向和政府监管的现实选择,融合将有力地推动电信市场化并进一步深化信息产业改革,任何试图阻挡融合大潮的体制和做法都是不可能持久维系的。

5.2 向以软交换/IMS为核心的下一代交换网演进

目前,在行业转型的大背景下,全业务运营成为中国各大运营商考虑得最多的问题,而全业务运营必然要求在网络和业务层面全面实现固定移动融合。从网络发展的趋势看,固定移动融合吓MC)是网络发展的目标和方向,FMC首先是业务层的融合,但FMC的最终演进方向必然是网络层的融合。而IMS为NGN指明了融合的方向。

目前,运营商向下一代网络演进的过程中,还存在一些重大挑战,如在网络层面,如何处理保护原有的网络投资和整个网络演进之间的矛盾,如何使单一融合网络能有效地承载所有业务?在业务层面,如何提供真正对用户有吸引力的新业务,如何应对互联网上业务的竞争?这是运营商面临的最大困难。虽然说NGN可以提供这样那样的新业务,但这些业务对用户是不是适合?是不是能够给运营商带来收益?这是问题的关键点。所以,很多内容需要继续探讨,继续发展,但是NGN是大势所趋,发展前景良好。

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