FMC相關(guān)標準化情況及關(guān)鍵技術(shù)分析
李海花 王健 2008/10/21
一、 FMC的含義圖1 基于IMS的FMC架構
該架構采用IMS作為統一的業(yè)務(wù)平臺為固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)中的用戶(hù)提供服務(wù)。在該標準草案中給出了融合方式,分別為傳送層融合、業(yè)務(wù)層融合和CS/PS融合,原則上基于IMS的FMC架構應滿(mǎn)足以下要求:
圖2 FMC-PAU實(shí)現架構——采用業(yè)務(wù)平臺方式
在FMC-PAU中,移動(dòng)終端屬于雙模或多模終端,用戶(hù)使用該終端既可以接入到3G移動(dòng)網(wǎng),也可以采用無(wú)線(xiàn)方式通過(guò)接入節點(diǎn)(AP)接入到PSTN網(wǎng)絡(luò )中。
接入節點(diǎn)AP屬于固定網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)終端之間的適配設備,它將移動(dòng)終端的語(yǔ)音流和信令流轉成適合在固定接入線(xiàn)上傳送的格式。通常在注冊階段,AP監測移動(dòng)終端的注冊請求,并負責和PAU業(yè)務(wù)平臺建立連接,將注冊請求和相應的鑒權信息轉成帶內信號,同時(shí)插入AP的特定信息,然后和PAU業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行交互。完成對用戶(hù)的認證和注冊之后,AP將是否和PAU業(yè)務(wù)平臺之間的連接。當AP收到來(lái)自終端用戶(hù)的呼叫請求消息是,將建立和PAU業(yè)務(wù)平臺之間的連接,當收到到該終端用戶(hù)的請求消息時(shí),AP通過(guò)空口輪詢(xún)該用戶(hù)。
PAU業(yè)務(wù)平臺的主要功能包括:
注冊功能代理:當收到AP發(fā)送的注冊信息時(shí),PAU業(yè)務(wù)平臺將執行對用戶(hù)的鑒權功能,并向AP返回鑒權結果。對于UMTS網(wǎng)絡(luò ),在注冊過(guò)程中PAU業(yè)務(wù)平臺完成VLR相關(guān)功能。
移動(dòng)管理功能代理:從PSTN側來(lái)看,PAU業(yè)務(wù)平臺提供所有的移動(dòng)性管理功能。從UMTS側來(lái)看,在移動(dòng)性管理相關(guān)的流程中PAU業(yè)務(wù)平臺完成VLR相關(guān)功能。
呼叫控制功能:當移動(dòng)終端通過(guò)PSTN接入UMTS網(wǎng)絡(luò )時(shí),注冊和鑒權過(guò)程相關(guān)的信令消息通過(guò)DTMF信號在話(huà)音通路內傳送。當移動(dòng)終端發(fā)起或接收呼叫時(shí),需要首先路由到PAU業(yè)務(wù)平臺,此時(shí)從UMTS側來(lái)看,PAU業(yè)務(wù)平臺充當了MSC。
PAU業(yè)務(wù)平臺可以有多種實(shí)現方式,如果采用智能網(wǎng)方案,該業(yè)務(wù)平臺可以包含SCF、SSF、IP等功能。
3. 3GPP相關(guān)標準化情況
目前3GPP FMC的相關(guān)工作體現在R7中的FBI(固定寬帶接入IMS,fixed broadband access
to IMS)和與傳統網(wǎng)絡(luò )互通的要求。FBI 是3GPP為研究支持固定接入方式對IMS核心及其相關(guān)網(wǎng)絡(luò )功能和實(shí)體產(chǎn)生影響進(jìn)行技術(shù)預研的工作立項。主要的工作由3GPP
SA2和CT工作組完成,直接的工作成果為T(mén)R 23.819。目前該研究報告已基本結束,相應的成果已轉化為CR修改了涉及的IMS規范如
TS 23.228、TS24.229、TS29.163。FBI從接入層面研究了FMC對IMS的影響,解決了主要的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,后續的QoS和計費問(wèn)題正在展開(kāi)。
同時(shí),3GPP中FMC相關(guān)的工作應該分為兩個(gè)層面。
(1)首先是對固網(wǎng)NGN的支持,即要求IMS同時(shí)支持各種固定接入方式和移動(dòng)接入方式。雖然IMS的呼叫控制采用IETF的SIP協(xié)議,但針對移動(dòng)接入的特點(diǎn)進(jìn)行了相應的增強和舍棄,主要體現在登記、鑒權和會(huì )話(huà)策略等方面,具體消息流程和IETF的規定有一些差別,這是IMS不支持固定接入的一個(gè)主要原因。目前3GPP已經(jīng)和ETSI
TISPAN組成聯(lián)合工作組,研究針對NGN的IMS增強和對IMS產(chǎn)生的影響,包括要求Gq接口應加以擴展來(lái)支持NGN接入、對SIP頭域擴展實(shí)現固定接入定位、采用IM-ALG和TrGW配合的IPv6/v4地址轉換和私網(wǎng)穿越等,而且目前對其他接入如Cable等也在展開(kāi)研究。
(2)其次是與傳統電路域業(yè)務(wù)互通的問(wèn)題。在目前的IMS框架中,IMS業(yè)務(wù)都承載在分組域上,與電路域只是互通關(guān)系。包括對傳統電路域信令、承載和各種補充業(yè)務(wù)的支持。考慮到實(shí)際運營(yíng)需求,
IP承載存在QoS等問(wèn)題,最近的3GPP CT工作組中有許多討論。針對這方面的提案集中在功能需求方面,包括研究的前提、終端間互通的需求、所支持的會(huì )話(huà)方案、對UE的需求、對演進(jìn)方案的設想和建議以及基本的實(shí)現架構等等。
4. 3GPP OP IMS特別工作組會(huì )議
另外一個(gè)屬于FMC范疇的重要內容是統一IMS。IMS雖然是針對3GPP首先提出,但是由于IMS采用SIP體系結構,具有接入無(wú)關(guān)性、支持用戶(hù)漫游和用戶(hù)數據的集中管理等有點(diǎn),從而使IMS實(shí)現網(wǎng)絡(luò )融合成為。IMS作為支持固定接入和移動(dòng)接入的統一核心控制網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)基本上得到了廣泛的認可,目前國際上正在開(kāi)展對統一IMS應包含的范圍和需要具體考慮的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行深入的分析。
2006年9月28日在美國Palm Springs 召開(kāi)了一個(gè)IMS Alignment and Evolution
Workshop, 3GPP、3GPP2、CableLabs、TISPAN、Wimax論壇、ATIS參加了這個(gè)Workshop,討論了各個(gè)標準組織對IMS的需求,現狀,以及需要一個(gè)統一的IMS。繼這次會(huì )議之后,3GPP牽頭成立了一個(gè)臨時(shí)特別工作組:
3GPP OP Ad hoc Group,主要參與成員有6個(gè)OP(Organizational Partner)們,包括:CCSA、TTA、TTC、ETSI、ATIS、ARIB。以及其它被邀請成員:3GPP2/TIA,CableLabs,
ETSI TISPAN 、ITU和WiMAX論壇 。目的是維護、開(kāi)發(fā)一個(gè)統一的IMS
在最近結束的3GPP OP IMS特別工作組會(huì )議(是一個(gè)臨時(shí)工作組,致力于在3GPP統一做IMS,現正在制定統一IMS(common
IMS)的范疇),給出的對統一IMS的定義和包含的范圍如圖3所示。
圖3 統一IMS
所輸出的會(huì )議文檔對3GPP和TISPAN對IMS的相關(guān)規定以及差異等情況進(jìn)行了深入的分析,并明確了統一IMS包含的范疇,以及統一IMS之外需要統一的接口和功能。
三、FMC關(guān)鍵技術(shù)
1. 用戶(hù)數據庫技術(shù)
網(wǎng)絡(luò )融合的主要驅動(dòng)力是業(yè)務(wù)融合,而數據的融合正是保證業(yè)務(wù)融合的基礎。用戶(hù)數據管理將要走向第三種數據管理、應用模式-開(kāi)放、集中的模式。即用戶(hù)數據集中存儲,不再與控制層網(wǎng)元以及業(yè)務(wù)功能緊密綁定,之間采用開(kāi)放的接口,支持NGN的重要目標,用戶(hù)泛移動(dòng)性以及業(yè)務(wù)的開(kāi)放性。
在FMC網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下用戶(hù)數據庫應滿(mǎn)足如下需求:
圖4 VCC參考架構
補充業(yè)務(wù)的處理模式:IMS 集中控制是未來(lái)方向, 最好的方式是將補充業(yè)務(wù)統一放在IMS
處理, 但是在3GPP R7 版本內無(wú)法實(shí)現。目前補充業(yè)務(wù)的處理方案的趨勢是:在CS 域和IMS 域分別進(jìn)行部分控制。
跨域路由選擇:跨域路由選擇是當用戶(hù)同時(shí)在CS 域和IMS 域進(jìn)行了注冊,呼叫將如何接續到被叫的問(wèn)題,此時(shí)路由選擇涉及到運營(yíng)商的策略和用戶(hù)的偏好。
其他方面,VCC 目前不支持緊急呼叫,只考慮了語(yǔ)音業(yè)務(wù)的互通問(wèn)題,對于會(huì )話(huà)中非語(yǔ)音通信如何處理需要進(jìn)一步探討。
4. 業(yè)務(wù)平臺技術(shù)
同時(shí)為固定和移動(dòng)用戶(hù)提供業(yè)務(wù),有利于為用戶(hù)提供一致的服務(wù)體驗,也有利于業(yè)務(wù)的提供和開(kāi)展,是FMC 的首要目標。
融合業(yè)務(wù)平臺有廣義和狹義之分。廣義的業(yè)務(wù)平臺包含運營(yíng)商的業(yè)務(wù)執行與計費平臺,平臺上運行的各種增值業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)創(chuàng )建平臺,業(yè)務(wù)管理運營(yíng)平臺,以及合作伙伴和第三方的應用等等所有在網(wǎng)絡(luò )上運行的業(yè)務(wù)系統。從狹義的范圍來(lái)研究,業(yè)務(wù)平臺指的是運營(yíng)商的業(yè)務(wù)執行與管理平臺,不包括之上的業(yè)務(wù)和第三方的業(yè)務(wù)系統。從平臺提供的業(yè)務(wù)范圍來(lái)說(shuō),除了以傳統語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主要特征的的基本電信業(yè)務(wù),還包括各類(lèi)增值業(yè)務(wù)、寬帶業(yè)務(wù)和數據業(yè)務(wù)。
從目前的研究來(lái)看,業(yè)務(wù)平臺主要體現在開(kāi)放性、兼容性、移動(dòng)性、互通性、融合性、客戶(hù)化、可靠性、可維護性、可管理性、可控制性和可計費等方面。
四、結束語(yǔ)
FMC本身包含的內容廣泛,可以反映在網(wǎng)絡(luò )的不同層面,包括終端的融合,終端支持多種接入方式和集中多種功能;通過(guò)統一接入技術(shù)提供多種業(yè)務(wù)接入到不同的網(wǎng)絡(luò );承載網(wǎng)實(shí)現對傳統移動(dòng)網(wǎng)、固定網(wǎng)、數據網(wǎng)和新的軟交換網(wǎng)、3G核心網(wǎng)、NGN的融合業(yè)務(wù)的承載;網(wǎng)絡(luò )核心控制實(shí)現對不同接入方式用戶(hù)和各種業(yè)務(wù)的統一控制,例如,在NGN的核心網(wǎng)采用了統一的IMS架構的網(wǎng)絡(luò )之后,就可以實(shí)現了3GPP
IMS和有線(xiàn)IMS網(wǎng)的融合,用戶(hù)可以采用一個(gè)終端通過(guò)3GPP的IP CAN接入網(wǎng)絡(luò ),也可以通過(guò)有線(xiàn)的接入網(wǎng)接入核心業(yè)務(wù)網(wǎng),獲得的都是這個(gè)用戶(hù)的所申請的業(yè)務(wù);業(yè)務(wù)應用層的融合,采用統一的業(yè)務(wù)平臺、統一的用戶(hù)帳號為用戶(hù)提供增值業(yè)務(wù);
運營(yíng)支撐系統的融合,為用戶(hù)提供統一的管理界面,如統一的定購服務(wù)、統一帳單服務(wù)等。
從目前國際標準研究的情況來(lái)看,目前重點(diǎn)還是在統一IMS的研究上,希望依托IMS實(shí)現對各種接入方式的統一接入和控制,以及統一的業(yè)務(wù)提供。
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