電信網(wǎng)絡融合發(fā)展趨勢的研究

1、電信網(wǎng)絡交融開展趨勢的研究1網(wǎng)絡交融的必要性(1)PSTN網(wǎng)的弊端逐步顯現(xiàn)PSTN網(wǎng)從建立到目前的成熟應用已經經歷了幾十年的時間,它為實時的語音通信提供了優(yōu)質的平臺,但是隨著人們對各種豐富業(yè)務需求的不斷進步,PSTN網(wǎng)的弊端也逐漸暴露出來:業(yè)務種類單一,只能提供窄帶話音業(yè)務。網(wǎng)絡節(jié)點過多,維護管理困難。呼叫控制與承載相關,信令和話務均需逐級轉發(fā),浪費網(wǎng)絡資源。業(yè)務開發(fā)復雜,才能有限,業(yè)務開展困難。所有這些問題,給電信運營商帶來了很大的困擾。而在此時Internet網(wǎng)絡開展得如火如荼,它是作為一個“盡力而為的網(wǎng)絡而出現(xiàn)的,其簡單、靈敏、開放性的特點吸引了大家的視線,寬帶用戶量因此得到高速開展,大

2、有超過交換網(wǎng)之勢,但是正是由于它“盡力而為的特點,使得其QS無法保證,無法提供電信級的可靠平安的網(wǎng)絡。這一切使得人們不得不尋求一種更靈敏、更開放、更平安、更可靠、更易于維護的網(wǎng)絡技術,在這種情況下,NGN網(wǎng)絡應運而生。(2)多網(wǎng)交融需求不斷增強從網(wǎng)絡運營的角度來看,目前中國的電信網(wǎng)絡已形成多個相對獨立的網(wǎng)絡,包括固定 網(wǎng)、挪動網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、H.323網(wǎng)、Internet網(wǎng)等,這些網(wǎng)絡的格局縱向獨立,每種不同網(wǎng)絡有其特定的網(wǎng)絡資源組成方式,并基于這些網(wǎng)絡資源提供特定的功能和業(yè)務。這種“一種業(yè)務,一種網(wǎng)絡的網(wǎng)絡格局已逐漸暴露其固有的弊端:多種復雜的協(xié)議、復雜的網(wǎng)絡共存;網(wǎng)絡管理和維護本錢很高;不

3、利于網(wǎng)絡資源尤其是傳輸資源的共享;不便于跨網(wǎng)絡多功能綜合業(yè)務的提供。從業(yè)務需求的角度來看,固定話音業(yè)務逐漸萎縮,挪動和數(shù)據(jù)業(yè)務快速增長,用戶對個性化、多樣化業(yè)務需求不斷增強。從將來開展的角度來看,多種網(wǎng)絡交融對于用戶來說,可使用任一終端(挪動臺、PDA、P等)通過任一方式接入網(wǎng)絡(LAN、DSL、GPRS等),而且號碼可唯一、帳單可唯一,非常方便靈敏;對于網(wǎng)絡運營商或業(yè)務提供商來說,可以提供豐富、統(tǒng)一的業(yè)務,便于市場細分,擴大客戶群和進步客戶忠誠度,降低建立和運維本錢;對于設備提供商來說,優(yōu)化其研發(fā)進程、便于軟、硬件的重用,可以提供更好、更豐富的通用的產品。2網(wǎng)絡交融研究現(xiàn)狀3GPP、ETSI

4、、ITU-T等國際組織開展了網(wǎng)絡交融問題的研究,總體上處于體系架構討論階段。其中,3GPP研究熱點集中在三個方面:如何在IS域中應用IPv6解決地址問題,以盡快實現(xiàn)IS;如何協(xié)調挪動和固定網(wǎng)絡中SIP協(xié)議的差異;以及是否要在電路域上承載實時業(yè)務以到達較高的QS保證。ETSITISPAN目前正在制訂NGN相關標準,命名為TISPAN_NGNRelease1,其總體研究目的為:固定終端可以獲得3GPPIS核心網(wǎng)提供的所有業(yè)務;能全部或局部替代現(xiàn)有核心網(wǎng)提供的PSTN/ISDN業(yè)務;支持用戶或終端的挪動;提供QS控制功能;提供業(yè)務的開發(fā)和互操作才能,提供第三方業(yè)務才能。TISPAN和3GPP還合作開

5、展IS相關研究,在重用IS概念根底上,重點關注用戶識別卡問題以及業(yè)務引擎問題。ITU-T于2022年6月成立的FGNGN(NGN專題組)也以IS為根底,對網(wǎng)絡架構、挪動性以及業(yè)務等方面進展研究,如NGN業(yè)務需求、支持多種接入方式、固網(wǎng)和挪動網(wǎng)絡的交融等,并明確了NGN的Release1的業(yè)務以ISRelease6中定義的業(yè)務為起點。3固定交換網(wǎng)向NGN的演進NGN基于呼叫控制與承載控制相別離,業(yè)務與控制相別離的思想,它采用軟交換為核心技術,承載于分組網(wǎng)絡之上,將原有的交換機分解成軟交換設備和媒體網(wǎng)關,并通過基于IP傳輸?shù)膮f(xié)議實現(xiàn)呼叫、業(yè)務的控制和語音、數(shù)據(jù)的傳輸,不僅解決了目前交換網(wǎng)存在的問題

6、,更重要的是它將交換網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)巧妙有機地結合起來,并在此根底上又提出了多種靈敏豐富的業(yè)務提供方式,使得運營商、設備廠商、乃至第三方快速提供綜合化或個性化業(yè)務成為可能。另外它也考慮到網(wǎng)絡的循序漸進的開展規(guī)那么,從而通過接入網(wǎng)關、綜合接入設備等設備提供了普通PTS終端接入的方式,通過中繼網(wǎng)關提供了有效的與PSTN網(wǎng)絡互通的方式。綜上所述,固定交換網(wǎng)確定了從PSTN向NGN演進的開展趨勢。圖1是PSTN向NGN的演進示意圖。原有的交換機演進成為軟交換設備和媒體網(wǎng)關,并增加了應用效勞器等業(yè)務平臺,NGN網(wǎng)絡除了可接入窄帶話機,還可接入SIP終端、P等寬帶終端,而原有的基于TD方式的電路交換網(wǎng)也逐步由基

7、于IP的承載網(wǎng)所替代。4挪動核心網(wǎng)向IS的演進挪動核心網(wǎng)也同樣經歷了技術的變革,其2G網(wǎng)絡采用了與PSTN類似的網(wǎng)絡構造,核心網(wǎng)絡主要由S交換設備組成,另外由于挪動的特性引入了用戶數(shù)據(jù)庫(HLR)、鑒權中心(AU)等,S同樣采用了分級組網(wǎng)的形式,利用七號信令控制,實現(xiàn)了窄帶話音的傳送。開展到目前正在興起的3G網(wǎng)絡,在DAR4階段,其核心網(wǎng)絡S域也開場向軟交換的構造開展,它將原來的S交換機別離成挪動軟交換(SServer)和媒體網(wǎng)關(G),實現(xiàn)了呼叫控制與承載控制相別離。與NGN所不同的是,S域仍然旨在提供窄帶話音業(yè)務,數(shù)據(jù)業(yè)務由PS域提供,挪動軟交換之間的呼叫控制主要采用BI協(xié)議,而NGN中的

8、固定軟交換除了提供傳統(tǒng)話音業(yè)務,其寬帶軟交換功能還可提供數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務,固定軟交換之間的呼叫或會話控制主要采用SIP-T或SIP-I。在DAR5階段,核心網(wǎng)又引入了多媒體域(IS),它基于GPRS承載,用于提供多媒體業(yè)務。3GPP規(guī)定,IS系統(tǒng)構造如圖2所示。其中,SF(allSessinntrlFuntin)是IS域中用于完成會話控制的主要實體,它分成P-SF(代理SF)、I-SF(互通SF)、S-SF(效勞SF),其中P-SF是終端接入IS的第一個聯(lián)絡點,I-SF是歸屬地用于屏蔽網(wǎng)絡構造的接入點,S-SF用于完成實際的會話控制和業(yè)務提供等功能。另外,GF(ediaGateayntrlFuntin)提供IS和PSTN/PLN網(wǎng)絡在信令層上的互通功能,G(ediaGateay)提供承載層分組網(wǎng)絡和PSTN/PLN的互通,BGF(BreakutGateayntrlFuntin)用于選擇通過哪個GF與PSTN等其他固定網(wǎng)絡相連,HSS(HeSubsriberServer)那么是存儲用戶屬性的數(shù)據(jù)庫。RF(ultiediaResureFuntin)用于媒體資源的控制和處理。圖3為DAR5階段典型的網(wǎng)絡構造。DAR6階段那么繼續(xù)增強和完善IS,在功能上支持和IP網(wǎng)絡、LAN的互通,并增強了QS和基于效勞的本地策略等,在業(yè)務上支持基于IS的會