本文要害字:FMCLAN信令　DSL　增值業(yè)務(wù)　Sip　可視電話　數(shù)據(jù)通信　IP電話　路由器　IMS　傳感器　交換機(jī)　WLAN　QoS　NGN　　

    摘要本文對ITU-T針對NGN進(jìn)行的多個(gè)方面的研究工作進(jìn)行了介紹，包括所提供的業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)能力、框架體系架構(gòu)、服務(wù)質(zhì)量、安全、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面，并給出了將來的研究計(jì)劃。

    要害詞NGN　業(yè)務(wù)　體系架構(gòu)　服務(wù)質(zhì)量　安全　網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

    1、前言

    NGN從概念上講是一個(gè)基于分組傳送的，能夠提供語音、數(shù)據(jù)和多媒體綜合服務(wù)的，保證服務(wù)質(zhì)量、保證安全、綜合各種接入方式、能夠使得第三方方便地提供給用的一個(gè)理想通信網(wǎng)。目前很多國際和區(qū)域性的標(biāo)準(zhǔn)化組織都在進(jìn)行研究，很多國家的運(yùn)營商也在積極地部署NGN，但目前的研究和網(wǎng)絡(luò)的部署都是一個(gè)階段性的能夠提供部分業(yè)務(wù)和部分能力的NGN。隨著研究的不斷深入和設(shè)備能力的日益完善和增強(qiáng)，將來所建設(shè)的NGN將能夠提供更多的業(yè)務(wù)。

    NGN是一個(gè)龐大的體系，需要從多個(gè)方面和多個(gè)層次進(jìn)行研究，并且很多問題是需要進(jìn)行長時(shí)間研究的，因此ITU-T對NGN的研究類似于其他一些復(fù)雜領(lǐng)域的研究方式，分階段進(jìn)行研究，目前正在進(jìn)行廣泛深入研究的屬于階段1，并在對階段2等后續(xù)的階段進(jìn)行研究。版本計(jì)劃之間的關(guān)系，可以從提供的業(yè)務(wù)、能力等進(jìn)行劃分，表1是一個(gè)簡單的總結(jié)。

    表1  研究版本的劃分

內(nèi)容

Release 1

Release 2

Release 3

業(yè)務(wù)

語音、數(shù)據(jù)、多媒體

流媒體

業(yè)務(wù)能力

游牧

漫游

接入方式

xDSL

WLAN

WiMAX

服務(wù)質(zhì)量

NASS、RACS

過負(fù)荷和擁塞控制

完成時(shí)間

2006

2007年

2009年

    2、Release1研究的成果

    NGNRelease1的研究成果主要包括業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)能力、功能體系架構(gòu)、服務(wù)質(zhì)量、安全、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等。

    2.1業(yè)務(wù)

    NGNRelease1對業(yè)務(wù)進(jìn)行分類，同時(shí)也對具體的業(yè)務(wù)流程、場景、實(shí)現(xiàn)方式等進(jìn)行規(guī)定，目前將NGNRelease 1所提供的業(yè)務(wù)分為了6類：

    ●多媒體業(yè)務(wù)。NGNRelease1同時(shí)支持實(shí)時(shí)的會話型通信（不僅僅是語音）和非實(shí)時(shí)的通信業(yè)務(wù)，包括端到端（用戶到用戶）用多于一種媒介來提供的業(yè)務(wù)。典型的多媒體業(yè)務(wù)包括實(shí)時(shí)會話型語音業(yè)務(wù)、消息類業(yè)務(wù)、點(diǎn)對點(diǎn)交互式多媒體業(yè)務(wù)、內(nèi)容提供業(yè)務(wù)、通過PUSH能力提供的業(yè)務(wù)、廣播／多播業(yè)務(wù)、企業(yè)的主機(jī)和轉(zhuǎn)售業(yè)務(wù)、信息類業(yè)務(wù)、基于位置的業(yè)務(wù)、呈現(xiàn)和通用通知業(yè)務(wù)。

    ●PSTN/ISDN仿真業(yè)務(wù)。此類業(yè)務(wù)主要是為了支持NGN對PSTN/ISDN的替代，向連接到NGN的傳統(tǒng)的PSTN/ISDN終端提供原有的業(yè)務(wù)，使得用戶具有與傳統(tǒng)PSTN/ISDN業(yè)務(wù)的相同體驗(yàn)。

    ●PSTN/ISDN模擬業(yè)務(wù)。此類業(yè)務(wù)是向NGN終端提供類似于PSTN/ISDN的業(yè)務(wù)，包括PSTN/ISDN的基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)，但不一定是全部，同時(shí)也包含基于SIP的業(yè)務(wù)。

    ●Internet接入服務(wù)。能夠向NGN用戶提供到公共Internet的接入，使得用戶能夠享受到Internet端到端的服務(wù)，且對于NGN來講是透明的。

    ●公共業(yè)務(wù)。這里所說的公共業(yè)務(wù)主要是指從政府的角度需要提供的業(yè)務(wù)，主要包含以下幾種：合法監(jiān)聽、緊急通信、支持殘疾人用戶、保護(hù)用戶的私密性、用戶可以自由地選擇網(wǎng)絡(luò)／業(yè)務(wù)提供者。

    ●其他業(yè)務(wù)。還有一些業(yè)務(wù)是由NGN提供的基于分組網(wǎng)絡(luò)的多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)提取應(yīng)用、數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、在線應(yīng)用、傳感器網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)端控制／遠(yuǎn)端操作業(yè)務(wù)。

    2.2業(yè)務(wù)能力

    為了支持以上這些業(yè)務(wù)，需要NGN具有基本能力和業(yè)務(wù)支持能力?；灸芰κ侵傅讓幽芰停驑I(yè)務(wù)和用戶應(yīng)用通用的能力；業(yè)務(wù)支持能力是指可以由業(yè)務(wù)和用戶應(yīng)用直接接入和／或使用的能力。

    業(yè)務(wù)支持能力包括開放的業(yè)務(wù)環(huán)境、清單的治理能力、策略的治理能力、業(yè)務(wù)引擎的支持、PSTN/ISDN仿真業(yè)務(wù)的支持、公共業(yè)務(wù)的支持等。

    基本能力包括連接能力、媒體資源治理能力、接入傳送能力、互操作和互通能力、路由能力、基于QoS的資源和話務(wù)治理能力、結(jié)算、計(jì)費(fèi)和賬務(wù)能力、號碼、命名和尋址能力、識別、鑒權(quán)和授權(quán)能力等。

    2.3功能體系架構(gòu)

    在NGN版本1階段將要支持PSTN/ISDN的仿真業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)、PSTN/ISDN模擬業(yè)務(wù)，因此定義了NGN的總體架構(gòu)，如圖1所示，包含兩個(gè)層面：業(yè)務(wù)層面和傳送層面。

    圖1  NGN的總體架構(gòu)

    傳送層面包含接入傳送功能、核心傳送功能、傳送控制功能等，同時(shí)為了和其他網(wǎng)的互通，還包含網(wǎng)關(guān)功能。在傳送控制功能當(dāng)中包含網(wǎng)絡(luò)附屬設(shè)備的控制功能、資源和許可控制功能以及傳送層用戶屬性數(shù)據(jù)庫功能。

    業(yè)務(wù)層面包含業(yè)務(wù)控制功能、業(yè)務(wù)用戶屬性數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用/業(yè)務(wù)支持功能，并通過API訪問應(yīng)用。

    在業(yè)務(wù)層面的業(yè)務(wù)控制功能可以進(jìn)一步細(xì)化成不同的業(yè)務(wù)組成，圖2示出了業(yè)務(wù)層和傳送層的具體配置：包含PSTN/ISDN模擬的IP多媒體業(yè)務(wù)組成、PSTN/ISDN仿真業(yè)務(wù)組成、流媒體業(yè)務(wù)組成和其他多媒體業(yè)務(wù)組成。

    圖2  NGN傳送層面和業(yè)務(wù)層面的具體配置

    （1）IP多媒體業(yè)務(wù)組成

    IP多媒體業(yè)務(wù)組成部分使用基于SIP的控制。這些業(yè)務(wù)包括多媒體會話業(yè)務(wù)，例如語音、可視電話或PSTN/ISDN模擬和一些非會話的業(yè)務(wù)，例如簽約／通知呈現(xiàn)的信息。同時(shí)IP多媒體業(yè)務(wù)組成支持Release1的移動性要求。目前主要的實(shí)現(xiàn)方式是基于SIP的IMS體系架構(gòu)。

    （2）PSTN/ISDN仿真業(yè)務(wù)組成

    PSTN/ISDN仿真業(yè)務(wù)是指模擬PSTN/ISDN來支持通過網(wǎng)關(guān)連接到IP網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)終端，能夠提供所有的PSTN/ISDN業(yè)務(wù)且保持相同，從而保證終端用戶不知道他們沒有聯(lián)接到基于TDM的PSTN/ISDN。

    相反地，PSTN/ISDN模擬是指向先進(jìn)的終端（例如IP電話）提供類似于PSTN/ISDN的業(yè)務(wù)。IP多媒體業(yè)務(wù)組成部分能夠提供這樣的模擬業(yè)務(wù)。

    PSTN/ISDN仿真業(yè)務(wù)組成可以有兩種實(shí)現(xiàn)方式：基于呼叫服務(wù)器和基于IMS。

    （3）流媒體業(yè)務(wù)組成

    NGN能夠提供流媒體業(yè)務(wù)，例如內(nèi)容提供業(yè)務(wù)、多媒體組播業(yè)務(wù)或廣播業(yè)務(wù)以及PUSH業(yè)務(wù)等。目前還沒有規(guī)定具體的體系架構(gòu)。

    （4）其他多媒體業(yè)務(wù)組成

    其他多媒體業(yè)務(wù)組成包括數(shù)據(jù)提取應(yīng)用、數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、在線應(yīng)用、傳感器網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)端控制業(yè)務(wù)等。目前還沒有規(guī)定具體的體系架構(gòu)。

    （5）用戶屬性數(shù)據(jù)庫

    在圖2的結(jié)構(gòu)中一個(gè)比較重要的部分是用戶屬性數(shù)據(jù)庫功能，包括傳送層的用戶屬性數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)層的用戶屬性數(shù)據(jù)庫，即在NGN中需要不同的業(yè)務(wù)組成擁有共同的用戶屬性數(shù)據(jù)庫，只有這樣才能夠利用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)提供不同的業(yè)務(wù)。用戶屬性數(shù)據(jù)庫功能支持業(yè)務(wù)層面的統(tǒng)一的業(yè)務(wù)和控制功能，同時(shí)也支持傳送層面的網(wǎng)絡(luò)接入附屬功能。

    （6）網(wǎng)絡(luò)附屬子系統(tǒng)（NASS）

    NASS提供接入層注冊功能以及用戶終端初始化功能，使用戶終端能夠接入到NGN業(yè)務(wù)，NASS提供網(wǎng)絡(luò)級標(biāo)識和鑒權(quán)、治理接入網(wǎng)IP地址空間以及對接入會話進(jìn)行鑒權(quán)，同時(shí)向用戶終端提供NGN業(yè)務(wù)／應(yīng)用子系統(tǒng)的接觸點(diǎn)，如P-CSCF地址。

    NASS主要功能包括：為終端動態(tài)分配IP地址和其他配置參數(shù)；用戶鑒權(quán)，在分配IP地址之前或在分配IP地址過程中；對網(wǎng)絡(luò)接入進(jìn)行認(rèn)證，基于用戶屬性；接入網(wǎng)絡(luò)配置，基于用戶屬性；位置治理。

    （7）資源許可控制子系統(tǒng)（RACS）

    RACS負(fù)責(zé)策略控制、資源預(yù)留和接納控制，同時(shí)還提供對邊界網(wǎng)關(guān)所提供服務(wù)的控制，包括私網(wǎng)地址穿越功能。

    RACS向應(yīng)用層提供基于策略的傳送控制功能，使應(yīng)用層能夠請求對傳送資源進(jìn)行預(yù)留，并且不需要了解底層傳送網(wǎng)絡(luò)。RACS根據(jù)運(yùn)營商的策略對應(yīng)用層的資源請求進(jìn)行評估并預(yù)留相應(yīng)的資源，使運(yùn)營商能夠執(zhí)行接納控制并設(shè)置獨(dú)立的承載媒體流策略。

    2.4服務(wù)質(zhì)量

    NGN是一個(gè)能夠保證服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)，因此服務(wù)質(zhì)量是NGN研究中的一個(gè)重要內(nèi)容。目前重點(diǎn)研究的內(nèi)容包括服務(wù)質(zhì)量的總體研究和RACS等。

    NGN服務(wù)質(zhì)量的總體研究目前有一個(gè)輸出文件：“NGN端到端QoS框架的要求和架構(gòu)”，此文件給出了NGN端到端QoS的總參考模型，從此模型可以看出，不同的層面都有控制和治理功能，并且在傳送層面分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)絡(luò)的控制和治理。

    同時(shí)還有一個(gè)澄清三個(gè)概念的文件：“NGN服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)性能的概述”，在此文件中對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量體驗(yàn)這三個(gè)概念進(jìn)行了定義。

    目前RACS是服務(wù)質(zhì)量課題研究的一個(gè)重點(diǎn)，具體的功能如前所述。

    2.5安全

    安全是目前各種網(wǎng)絡(luò)面臨的一個(gè)非常重要的問題，尤其對于NGN來講，要求NGN是一個(gè)能夠保證安全性的網(wǎng)絡(luò)，因此ITU-T一直在對安全性進(jìn)行研究，目前已經(jīng)有一個(gè)輸出文件“NGN安全性的導(dǎo)則”。在此文件中對NGN的安全性關(guān)聯(lián)模型和涉及的三個(gè)平面和四個(gè)層面進(jìn)行了描述。三個(gè)平面的安全性要求如下：

    ●端用戶平面的安全性。端用戶平面的安全性主要是接入的安全性和用戶使用業(yè)務(wù)提供者網(wǎng)絡(luò)的安全性。

    ●控制平面的安全性?？刂破矫娴陌踩允侵改軌蛲ㄟ^網(wǎng)絡(luò)有效地提供信息、業(yè)務(wù)和應(yīng)用。比較典型的是涉及機(jī)—機(jī)之間的信息交流，答應(yīng)機(jī)器（例如交換機(jī)或路由器）能夠確定如何最好地選路或在底層傳送網(wǎng)絡(luò)之間交換話務(wù)。典型的信息是指控制或信令信息。

    ●治理平面的安全性。治理平面的安全性是指能夠保護(hù)對網(wǎng)絡(luò)單元、傳送設(shè)施、后臺系統(tǒng)（操作支撐系統(tǒng)、商用支撐系統(tǒng)、客戶信息系統(tǒng)等）所進(jìn)行的運(yùn)行、治理、維護(hù)和提供的功能。

    NGN的體系架構(gòu)可以分為業(yè)務(wù)層面和傳送層面，業(yè)務(wù)層面又可以分為應(yīng)用層面和業(yè)務(wù)層面，傳送層面又可以分為分組層面和鏈路層面。這四個(gè)層面的具體安全性要求如下：

    ●應(yīng)用層面。應(yīng)用層面提供基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，并由業(yè)務(wù)提供者的用戶來訪問。這些應(yīng)用包括Web瀏覽、E-mail、基本的文件傳送應(yīng)用等。應(yīng)用層的安全是為了保護(hù)用戶和網(wǎng)絡(luò)。

    ●業(yè)務(wù)層面。業(yè)務(wù)層面的業(yè)務(wù)包括域名業(yè)務(wù)、增值業(yè)務(wù)、QoS等。在業(yè)務(wù)層面提供的安全性是為了保護(hù)業(yè)務(wù)提供者和用戶。

    ●分組層。IP是提供NGN業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的最基本的協(xié)議，在分組層的安全性是為了保護(hù)IP分組包。

    ●鏈路層。鏈路層負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)施之間的幀數(shù)據(jù)的傳送。鏈路層的安全性要求是保護(hù)鏈路幀。

    2.6網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

    NGN的研究是為了能夠向用戶提供更加豐富的業(yè)務(wù)，而目前的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)都提供著不同的業(yè)務(wù)。這些網(wǎng)絡(luò)都將逐步地向NGN演進(jìn)，而在這些網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，目前演進(jìn)需求最為迫切的是現(xiàn)有的PSTN/ISDN。ITU-T給出了PSTN/ISDN向NGN演進(jìn)的多種可能的方案，希望能夠給業(yè)界一些啟示。

    PSTN/ISDN向NGN的演進(jìn)主要對以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：PSTN/ISDN仿真的演進(jìn)方案、PSTN/ISDN模擬的演進(jìn)方案、業(yè)務(wù)層面的演進(jìn)方案等。

    3、Release2的研究

    目前對Release2的研究主要應(yīng)該包括未來承載網(wǎng)絡(luò)的研究、流媒體系統(tǒng)的研究等?，F(xiàn)在比較有成果的是未來承載網(wǎng)絡(luò)的研究。NGN的主要問題是服務(wù)質(zhì)量，而服務(wù)質(zhì)量問題主要是集中在分組承載層面，對能夠滿足NGN的業(yè)務(wù)要求的未來的基于分組的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，希望能夠提出幾種可選的解決方案。

    該課題的研究首先明確了未來分組承載網(wǎng)（FPBN）在NGN框架體系中的位置，然后提出對FPBN的需求。目前提出的需求如下：

    ●能夠提供面向連接和無連接的業(yè)務(wù)；

    ●能夠有效地支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)的業(yè)務(wù)；

    ●至少能夠支持面向連接模式中的QoS；

    ●能夠答應(yīng)從當(dāng)前面向無連接的網(wǎng)絡(luò)向面向連接的網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)；

    ●能夠與現(xiàn)有的面向無連接的網(wǎng)絡(luò)和面向連接的網(wǎng)絡(luò)互通和共存；

    ●能夠根據(jù)業(yè)務(wù)的要求檢測設(shè)施和設(shè)備出現(xiàn)故障和性能降低，并能夠恢復(fù)；

    ●能夠進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用提高效率；

    ●能夠支持合法監(jiān)聽；

    ●能夠通過監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)使用和性能的參數(shù)來支持計(jì)費(fèi)功能；

    ●能夠提供區(qū)別緊急和重要程度的能力；

    ●能夠支持緊急業(yè)務(wù)。

    4、將來的研究計(jì)劃

    ITU-TFGNGN已經(jīng)完成了大部分的Release1的文件，應(yīng)該說NGN的Release1的內(nèi)容已經(jīng)取得了階段性的成果，為NGN后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。

    ITU-T已經(jīng)成立了一個(gè)NGNGSI（globalstandardinitiative），希望能夠?qū)GN涉及的內(nèi)容以聯(lián)合課題的方式繼續(xù)進(jìn)行研究，主要涉及的研究組是SG13（NGN的領(lǐng)導(dǎo)小組）、SG11（信令的領(lǐng)導(dǎo)小組）、SG19（移動的領(lǐng)導(dǎo)小組），在有些課題方面還會涉及SG2（編碼和尋址）、SG12（服務(wù)質(zhì)量）、SG16（流媒體）等。從2006年1月份開始ITU-T將采用在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)聯(lián)合召開相關(guān)課題會議的方式進(jìn)行（例如SG11/13/19同時(shí)召開全會），希望能夠繼續(xù)對NGN的信令、FMC、Release2、Release3等聯(lián)合進(jìn)行研究。目前已經(jīng)定義了10個(gè)領(lǐng)域，希望在今后以每年4次會議的頻次對NGN的相關(guān)問題進(jìn)行研究，包括項(xiàng)目協(xié)調(diào)和范圍、業(yè)務(wù)需求、能力和場景、體系架構(gòu)、QoS和網(wǎng)絡(luò)性能、控制和協(xié)議、治理和OAM、安全性、號碼、命名和尋址、計(jì)費(fèi)和結(jié)算、互通和演進(jìn)。在后續(xù)的工作中將主要對下面的問題進(jìn)行研究：

    （1）NGNRelease1相關(guān)文件的細(xì)化、完善和補(bǔ)充

    雖然目前已經(jīng)輸出了很多Release1的文件，但是由于還有很多不完善的方面，例如多種接入方式如何接入到核心網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中的各個(gè)組成部分（包括PES、PSS、RACS、NASS、終端用戶功能等）的具體的可實(shí)施功能，相關(guān)能力的需求等，都需要進(jìn)一步地完善和補(bǔ)充，同時(shí)為了能夠很好地指導(dǎo)業(yè)界進(jìn)行NGN業(yè)務(wù)的提供、網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和實(shí)施。還需要制定一些相關(guān)業(yè)務(wù)的流程和實(shí)施方案，因此還有很多的工作要做。

    （2）NGN的信令需求和協(xié)議

    目前此方面的工作已經(jīng)開展，希望在2006年底能夠制定NGN第一階段的信令協(xié)議集。目前還是主要集中在QoS方面的一些信令的需求和具體的協(xié)議上，而NGN業(yè)務(wù)對信令的新需求以及對現(xiàn)有協(xié)議的增強(qiáng)等研究工作也已經(jīng)開始啟動。

    （3）FMC

    FMC作為目前全球討論的一個(gè)熱點(diǎn)，在2006年將對此問題進(jìn)行討論，包括具體的需求、能力、相關(guān)的業(yè)務(wù)實(shí)例等。

    （4）NGNRelease2、Release3的業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)能力在NGN的架構(gòu)下，還有流媒體子系統(tǒng)、WLAN的接入方式、承載網(wǎng)等相關(guān)問題需要在Release 2以及后續(xù)的階段進(jìn)行研究，包括業(yè)務(wù)需求、體系架構(gòu)、信令需求等方面。

    作者：劉多