NGN接入網(wǎng)結構及其業(yè)務(wù)模型研究

曹薊光 2005/08/25

圖1位于pop點(diǎn)的業(yè)務(wù)交換系統

2、功能部件

上述三種Agent的各自功能如下：

(1)用戶(hù)Agent

　　每一個(gè)用戶(hù)在POP點(diǎn)處均有一個(gè)“用戶(hù)Agent”，“用戶(hù)Agent”動(dòng)態(tài)派生，當用戶(hù)退出所有業(yè)務(wù)后，“用戶(hù)Agent”的生命周期也就終結。

　　“用戶(hù)Agent”負責與用戶(hù)進(jìn)行通信(用戶(hù)與用戶(hù)Agent通過(guò)IPsec加密方式通信，而用戶(hù)Agent與其它Agent則進(jìn)行明碼通信)，完成用戶(hù)的接入認證(與AAA系統)、用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )標識的分配、用戶(hù)業(yè)務(wù)菜單的推送、根據用戶(hù)從菜單中選擇的業(yè)務(wù)來(lái)生成“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”。還負責與“接入網(wǎng)統一網(wǎng)管系統”進(jìn)行交互完成用戶(hù)選定業(yè)務(wù)的接納控制和(或)資源預留。

(2)用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent

　　每一個(gè)用戶(hù)的每一個(gè)業(yè)務(wù)在POP點(diǎn)處均有一個(gè)“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”，其由“用戶(hù)Agent”來(lái)動(dòng)態(tài)派生，用戶(hù)終止此項業(yè)務(wù)后，則其生命周期也終結，不會(huì )存在沒(méi)有“用戶(hù)Agent”的“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”，如果存在這種處于孤兒狀態(tài)的“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”，系統會(huì )定期將其終結。“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”負責完成用戶(hù)的業(yè)務(wù)的認證、用戶(hù)業(yè)務(wù)標識的生成與分發(fā)，代表用戶(hù)與外部業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )(主要是對端的“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”)交互來(lái)完成業(yè)務(wù)邏輯。

(3)業(yè)務(wù)Agent

　　在POP點(diǎn)處，每類(lèi)業(yè)務(wù)有一個(gè)“業(yè)務(wù)Agent”，其生命周期與運營(yíng)商此類(lèi)業(yè)務(wù)的生命周期相同，即從運營(yíng)商開(kāi)通此類(lèi)業(yè)務(wù)到運營(yíng)商終止提供此類(lèi)業(yè)務(wù)為止，因此“業(yè)務(wù)Agent”基本上是長(cháng)期存在的。“業(yè)務(wù)Agent”負責對不同用戶(hù)的同類(lèi)業(yè)務(wù)進(jìn)行匯聚，統一與遠端的“業(yè)務(wù)Agent”進(jìn)行業(yè)務(wù)交互。

3、編號與命名

　　在上述系統中要涉及三種標識：用戶(hù)標識、網(wǎng)絡(luò )標識、業(yè)務(wù)標識。

(1)用戶(hù)標識

　　每個(gè)用戶(hù)在運營(yíng)商處開(kāi)通(申請)業(yè)務(wù)時(shí)將獲得一個(gè)在全程全網(wǎng)范圍內均唯一的“用戶(hù)標識”，同一用戶(hù)申請的所有業(yè)務(wù)具有相同的“用戶(hù)標識”。用戶(hù)只需知道“用戶(hù)標識”就可以使用其所預定的所有業(yè)務(wù)。

(2)網(wǎng)絡(luò )標識

　　“網(wǎng)絡(luò )標識”用于終端用戶(hù)與POP點(diǎn)的“用戶(hù)Agent”進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )層面的通信；用戶(hù)終端的網(wǎng)絡(luò )標識(如IP地址)可以由“用戶(hù)Agent”為其動(dòng)態(tài)指定，也可以運營(yíng)商為其靜態(tài)分配，固定不變。“用戶(hù)Agent”負責維護“用戶(hù)標識”與“網(wǎng)絡(luò )標識的”的對應關(guān)系。由于“用戶(hù)Agent”的存在，用戶(hù)的“網(wǎng)絡(luò )標識”具有本地特性，即不需要在網(wǎng)絡(luò )層面進(jìn)行全網(wǎng)范圍內的“網(wǎng)絡(luò )標識”的規劃與分配。

(3)業(yè)務(wù)標識

　　“業(yè)務(wù)標識”用于終端用戶(hù)與POP點(diǎn)的“用戶(hù)Agent”、“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”進(jìn)行業(yè)務(wù)層面的通信。通常“業(yè)務(wù)標識”由“用戶(hù)標識”派生而來(lái)，一般“業(yè)務(wù)標識”=“用戶(hù)標識”+“業(yè)務(wù)類(lèi)型代碼”。業(yè)務(wù)類(lèi)型代碼要求全程全網(wǎng)唯一，如對于VOIP業(yè)務(wù)所對應的業(yè)務(wù)類(lèi)型標識可以為“001”。用戶(hù)不需要知道自己的業(yè)務(wù)標識，業(yè)務(wù)標識由運營(yíng)商來(lái)維護，在用戶(hù)從“用戶(hù)Agent”推送來(lái)的業(yè)務(wù)菜單中選中某個(gè)業(yè)務(wù)以后了，由“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”為其動(dòng)態(tài)生成業(yè)務(wù)標識。

三、基于A(yíng)gent的業(yè)務(wù)模型

　　為了說(shuō)明上述方案所對應的業(yè)務(wù)模式，采用圖2典型的網(wǎng)絡(luò )結構。

圖2典型的網(wǎng)絡(luò )結構

　　業(yè)務(wù)流程如圖3所示：(只畫(huà)出了近端網(wǎng)絡(luò )，并忽略了一些細節)

圖3業(yè)務(wù)流程

(1)用戶(hù)終端通過(guò)公共信道和公共網(wǎng)絡(luò )標識，通過(guò)IPsec方式向POP點(diǎn)的用戶(hù)Agent發(fā)送用戶(hù)標識和用戶(hù)認證消息。

(2)(3)用戶(hù)Agent通過(guò)與AAA服務(wù)器交互完成用戶(hù)的認證過(guò)程，并為通過(guò)認證的用戶(hù)動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò )標識，并向用戶(hù)Agent推送用戶(hù)預定的業(yè)務(wù)菜單(個(gè)性化菜單)。

(4)(5)用戶(hù)在業(yè)務(wù)菜單中選擇特定業(yè)務(wù)。

(6)用戶(hù)Agent根據用戶(hù)所選擇的業(yè)務(wù)派生“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”。

(7)(8)用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent為用戶(hù)分配業(yè)務(wù)標識(業(yè)務(wù)標識=用戶(hù)標識+業(yè)務(wù)類(lèi)型代碼)，并向用戶(hù)終端發(fā)送業(yè)務(wù)初始化信息。

(9)(10)用戶(hù)終端進(jìn)行業(yè)務(wù)初始化所做的準備，并向用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent發(fā)送后續業(yè)務(wù)信息。

(11)用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent根據業(yè)務(wù)種類(lèi)的不同將用戶(hù)終端發(fā)送的業(yè)務(wù)信息中轉到其對應的業(yè)務(wù)Agent。

(12)業(yè)務(wù)Agent收集了一定時(shí)段內所有相關(guān)“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”的業(yè)務(wù)信息，進(jìn)行必要的聚合以后，統一向外部的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送。

(13)用戶(hù)終端(近端)通過(guò)“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”和“業(yè)務(wù)Agent”與遠端用戶(hù)終端所對應的“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”和“業(yè)務(wù)Agent”進(jìn)行后續的業(yè)務(wù)通信，完成業(yè)務(wù)邏輯。

(14)業(yè)務(wù)邏輯完成以后，用戶(hù)終端向“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”發(fā)送業(yè)務(wù)終止信息。

(15)(16)“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”回收資源，清掃現場(chǎng)，并向“用戶(hù)Agent”反饋信息。

(17)(18)“用戶(hù)Agent”終結“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”。

(19)“用戶(hù)Agent”通知“業(yè)務(wù)Agent”清理其中所包含的與本次業(yè)務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù)信息。

四、技術(shù)特點(diǎn)

上述基于A(yíng)gent的接入網(wǎng)及其業(yè)務(wù)模式具有以下特點(diǎn)：

　　(1)通過(guò)在POP點(diǎn)引入基于A(yíng)gent的業(yè)務(wù)交換系統，打破了傳統IP網(wǎng)絡(luò )的端到端透明特性，運營(yíng)商通過(guò)“用戶(hù)Agent”“業(yè)務(wù)Agent”在IP網(wǎng)絡(luò )中引入了UNI、NNI和SNI接口，避免了用戶(hù)對外部網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)系統的直接訪(fǎng)問(wèn)，提高了網(wǎng)絡(luò )的安全性。

　　(2)由于業(yè)務(wù)Agent的設置，用戶(hù)只能訪(fǎng)問(wèn)運營(yíng)商為其定制的、用戶(hù)預定的服務(wù)(用戶(hù)Agent為其推送業(yè)務(wù)菜單)。并且通過(guò)“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”實(shí)現對用戶(hù)的個(gè)性服務(wù)，有效避免了運營(yíng)商只成為比特管道的提供者。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與業(yè)務(wù)的綁定，實(shí)現對傳統電信理念的回歸，形成良好的盈利模式。

　　(3)可以更好的支持SLA。由于用戶(hù)Agent的出現，用戶(hù)終端可以與用戶(hù)Agent配合完成網(wǎng)絡(luò )性能檢測功能，從而為用戶(hù)提供檢驗SLA的必要手段，有利于SLA的推廣。

　　(4)在用戶(hù)終端與用戶(hù)Agent之間可以通過(guò)IPsec對數據進(jìn)行加密。從而提高了接入網(wǎng)絡(luò )的安全。由于業(yè)務(wù)交換系統中的各個(gè)Agent之間都是可以相互信任的實(shí)體，屬于一個(gè)信任域，因此可以采用明碼傳送。

　　(5)實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )與業(yè)務(wù)的可規劃。在這種模式中只為用戶(hù)提供帶寬固定的業(yè)務(wù)，而且某個(gè)POP點(diǎn)處的業(yè)務(wù)種類(lèi)和用戶(hù)數量都是可以預知的，因此便于對業(yè)務(wù)進(jìn)行規劃(每類(lèi)業(yè)務(wù)支持的用戶(hù)數、每個(gè)用戶(hù)的業(yè)務(wù)數均是可控的)，自然也為網(wǎng)絡(luò )的規劃與設計帶來(lái)了方便。

　　(6)通過(guò)用戶(hù)Agent可以對用戶(hù)的上行流量按照SLA限速，通過(guò)“業(yè)務(wù)Agent”對下行流量進(jìn)行限速，從而一定程度上避免用戶(hù)業(yè)務(wù)對接入網(wǎng)資源的無(wú)限占用。

　　(7)為了在接入網(wǎng)對用戶(hù)提供針對具體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量保證機制，用戶(hù)從“用戶(hù)Agent”處獲得“網(wǎng)絡(luò )標識”，并選定了業(yè)務(wù)類(lèi)型以后，可以向“用戶(hù)Agent”發(fā)送導航包。在導航包中包含“用戶(hù)標識”和具體選定業(yè)務(wù)的帶寬需求，沿途的二層和三層設備對這種導航包進(jìn)行單獨處理，并附著(zhù)必要的設備能力信息，發(fā)送到用戶(hù)Agent。用戶(hù)Agent利用這些信息來(lái)判斷沿途設備是否能夠滿(mǎn)足這種業(yè)務(wù)所需的帶寬。從而實(shí)現用戶(hù)業(yè)務(wù)的接納控制。但是在這個(gè)過(guò)程中要對二層和三層設備進(jìn)行升級，并要求其支持資源預留(如RSVP協(xié)議)和統一的接入網(wǎng)網(wǎng)管。

　　(8)由于用戶(hù)的所有業(yè)務(wù)均要通過(guò)“用戶(hù)Agent”、“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”、“業(yè)務(wù)Agent”，這些Agent可能成為網(wǎng)絡(luò )瓶頸。為了避免這種情況的發(fā)生，可以將P2P技術(shù)引入到Agent的實(shí)現中，實(shí)現多個(gè)設備對負載的均攤。目前互聯(lián)網(wǎng)上流行的P2P技術(shù)，如BT下載等，通過(guò)“種子”的繁殖來(lái)實(shí)現負載的動(dòng)態(tài)分布。由于在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中缺乏對候選“種子”的控制手段，P2P技術(shù)的商業(yè)應用前景并不樂(lè )觀(guān)。但是在本文所提到的業(yè)務(wù)交換系統中，由于所有設備處于一個(gè)信任域中，候選“種子”完全是運營(yíng)商可以控制的，因此可以在業(yè)務(wù)交換系統中采用P2P技術(shù)實(shí)現負載的自動(dòng)分布。當然為了進(jìn)一步提高“業(yè)務(wù)交換系統”的性能，可以考慮專(zhuān)用硬件的開(kāi)發(fā)。

　　(9)支持“一號通”功能類(lèi)似的服務(wù)，用戶(hù)只需知道運營(yíng)商為其分配的“用戶(hù)標識”，就可以通過(guò)“用戶(hù)標識”與其它用戶(hù)進(jìn)行通信(不需要記住每類(lèi)業(yè)務(wù)的“業(yè)務(wù)標識”)。由于“業(yè)務(wù)Agent”的存在，近端“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”可以與遠端“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”進(jìn)行協(xié)商，從而確定用戶(hù)所選定的業(yè)務(wù)是否雙方都能提供，在不能同時(shí)提供的情況下，可以轉到其它業(yè)務(wù)類(lèi)型。

五、總結

　　本文在對互聯(lián)網(wǎng)理念進(jìn)行反思的基礎上，通過(guò)對電信網(wǎng)理念的回歸，提出一種基于A(yíng)gent的NGN接入網(wǎng)結構，在這種方式中，運營(yíng)商的POP點(diǎn)通過(guò)“用戶(hù)Agent”、“用戶(hù)-業(yè)務(wù)Agent”、“業(yè)務(wù)Agent”的設置和網(wǎng)絡(luò )化，形成一種新型的“業(yè)務(wù)交換系統”，從而支持可以業(yè)務(wù)定制和預定的新型業(yè)務(wù)模型。這種探索對NGN網(wǎng)絡(luò )的設計與業(yè)務(wù)模型的研究有一定的參考價(jià)值。

泰爾網(wǎng)