8.1概述
IMS(IPMultimediaSubsystem)是3GPP在Release5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统,它的核心特点是采用SIP和与接入的无关性。
目前,以欧洲ETSI为代表的TISPAN提出基于IMS的体系架构是NGN的主体架构,认为IMS代表了NGN网络发展的方向。IMS系统采用SIP进行端到端的呼叫控制,为IMS同时支持固定和移动接入提供了技术基础,也使得网络融合成为可能。但是由于基于IMS的网络融合的研究刚刚开始,技术上还不够成熟稳定,其标准化工作也相应地成为了目前研究的重点。在NGN的框架中,终端和接入网络是各种各样的,而基于SIP会话的核心网络只有一个IMS网络,它同时为固定和移动终端提供服务。这就需要IMS网络从网络框架、网络的功能实体、QoS和安全等方面全面支持固定的接入方式。
但由于目前IMS技术还无法满足固定用户接入的需求,在考虑网络融合的同时,还需要考虑如何解决运营商面临的现有网络向下一代网络演进的问题。如何在NGN上继承现有PSTN/ISDN的基本和补充业务,采用何种技术实现现有网络向NGN的平滑演进,仍有待进一步探讨和解决。
目前,ETSITISPAN正在制定NGN相关规范,命名为TISPAN_NGNRelease1,预计在2005年中完成整个Release1,并在将来的Release中进行完善。
ITU-T的第13研究组承担了NGN的研究任务,作为NGN的主导研究组。为了加快NGN标准的研究步伐,2004年6月成立了ITU-TFGNGN(NGN专题组),对NGN的焦点问题进行研究,涉及到NGN网络在业务和网络框架等方面的要求,并计划在2005年底完成Release1的研究。
8.2 ITU的NGN标准研究
为了加快NGN的研究和标准化进程,ITU-TSG13在2004年2月推出11个NGN标准草案,意在对NGN的研究方向、框架体系、业务需求、网络功能、互通、服务质量、移动性管理、可管理的IP网络和NGN演进方式等各个方面提出总体要求。之后,ITU-T于2004年5月6日在瑞士日内瓦成立了FGNGN工作组,负责研究与NGN相关的“紧急”标准,并于2004年6月23〜25在日内瓦举行了第一次会议,建立了此研究组以及相应的组织架构,确定了研究范围。2004年11月30日〜12月3日在日内瓦召开第四次会议,并被从此正式纳入SG13T作组。
该工作组的名称是FocusGroup(即“焦点组”),意味着该工作组关注的是紧迫任务,需要快速、高效解决的问题。通过这种方式将全球的技术专家集中在一起,可以建立起未来业务感知网络的全球性规范,以良好的可扩展性传递动态地、客户化的业务。
8.2.1 FGNGN的主要研究内容
Focus Group over NGN的组织架构见表8-1。
Focus Group over NGN的组织架构见表8-1。
表8-1 FocusGroupoverNGN的组织架构
各工作组的主要研究内容如下:
工作组1主要研究NGN的业务需求,包括Release1的研究范围、业务和网络能力的需求等,目前正在进行的规范主要有"NGNReLlscope,和“Release】的业务和能力需求”。
工作组2是NGN功能体系结构与移动性研究工作组。工作组的主要工作范围是研究NGN的体系结构、移动性、用户可管理的IP网络和使用术语等;目前正在进行的规范有FGNGN-FRA(NGN功能架构模型)、FGNGN-FRMOB(移动性方面的功能需求)、FGNGN-FRSR(软路由器的功能需求)和FGNGN-CMIP(可管理的用户网络能力)。
工作组3(QuaHtyofServiceWG)负责研究服务质量方面的内容。服务质量(QoS)是在分组交换网络上支持实时应用所需考虑的最重要因素。由于分组交换网络固有的无连接的特征,使得IP网络中端对端的QoS保证是一项艰难的工作,因此,QoS已成为当今网络技术研究、标准化工作的一个极为活跃课题。
有关QoS的建议计划见表8-2。
表8-2QoS的建议计划
工作组4(ControlandSignallingCapabiUtyWG)负责研究NGN的控制与信令能力。由于内容与工作组3相关性很大,因此工作组4的研究规范与工作组3联合进行。
工作组5(SecurityWG)讨论NGN的安全问题。在研的规范包括“NGN安全需求”,主要研究NGN的范围和架构、一般性安全需求,然后从传输层、业务层两大方面描述了各个域内和域间的安全需求,以及一些子系统的安全需求;“NGN安全指南”研究NGN安全机制的指导方针,包括NGN的安全威胁模型和风险,分尺度安全保护的原理和机制,安全保护维度和方法,然后介绍了安全保护框架基础,最后基于NGN的域和子系统介绍了安全保护的具体实现。
工作组6重点研究网络融合与演进问题。在研的规范包括“网络向NGN演进”、“PSTN/ISDN向NGN演进”、“PSTN/ISDN仿真和模拟”。
工作组7(FuturePacket-basedNetworkWG)负责研究新一代的NGN承载网技术。目前在研的规范主要包括“FPBN的需求”和“FPBN顶层架构”。
8.2.2 研究中的下一代网络架构
ETSI和ITU-T都在研究基于IMS的网络融合方案,TISPAN和ITU-T都是以IMSR6作为研究的基础,目的是使IMS成为基于SIP会话的通用平台,同时支持固定和移动的多种接入方式,实现固网和移动网的融合。
ITU-T在Release1中主要研究内容包括业务需求、网络架构、Qos、安全等。目前提出的NGN业务和传送层架构如图8-1所示。
图8-1 NGN业务和传送层架构
目前ETSI所定义的业务层架构与ITU的基本一致。在NGN的业务层主要包括四个部分:IP多媒体业务部分(包括PSTN/ISDN的模拟业务)、PSTN/ISDN仿真业务部分、流媒体业务部分和其他多媒体业务部分。
IP多媒体业务部分通过基于IMS的核心网络,提供IP多媒体业务,同时提供PSTN/ISDN模拟业务。PSTN/ISDN模拟业务主要强调只需要实现现有PSTN/ISDN的部分业务,同时由于使用的终端可以与现有模拟终端不同,用户体验与现有的业务体验可以不同。
PSTN/ISDN仿真业务部分主要强调下一代网络对现有PSTN/ISDN业务的继承,一方面是要求继承现有模拟终端的接入方式,另一方面要求用户体验与现有业务体验完全一致,用户不会感知到网络侧的变化。
目前ITU-T的标准草案中对流媒体业务和其他多媒体业务还没有更深入的研究内容。
PSTN/ISDN仿真业务部分如何在网络层面实现目前还没有定论,目前主要有两种实现方式,方式一是基于IMS的架构实现,方式二是基于呼叫服务器(CALLSERVER)的架构实现。
方式一中现有PSTN/ISDN补充业务需要通过网络中的应用服务器提供,方式二中PSTN/ISDN基本和补充业务均通过呼叫服务器提供。由于方式一需要把现有PSTN/ISDN的补充业务在应用服务器上重新开发,需要通过大量的开发工作去实现现有的业务,而且实现比较复杂,目前厂家对此持有不同的看法,因此这种方式距离产品成熟还需要一段较长的时间。
方式二目前已经有成熟的呼叫服务器(例如软交换呼叫中心设备等)产品,实现相对简单。因此部分运营商在网络演进的过程中已经采用了这种方式实现PSTN/ISDN仿真业务。
目前ETSI的PSTN/ISDN仿真业务实现方案倾向于方式一,ITU对PSTN/ISDN仿真业务的实现方式目前尚在研究和探讨之中。
8.3小结
从目前ITU-T、3GPP、TISPAN等标准组织对NGN标准的研究来看,基于IMS的网络融合是网络发展的方向。但是由于基于IMS的网络融合的研究刚刚开始,技术上还不够成熟稳定。从标准上看,虽然ITU-TFGNGN、3GPP、TISPAN都已经确定了IMS作为NGN的框架,但是如前所述,很多功能实体和接口的功能需要增强或修改,目前标准组织的活动还处于功能需求的研究阶段,实现这些功能的流程、消息及参数还需要具体的规范定义,所以规范上还有很多工作要做。
从产品的开发看,虽然国内外主流厂商都在进行IMS产品的开发,但受到标准进程的限制,目前的产品还只是针对IMS某些应用,还不是完整意义的IMS网络产品,还不能满足运营商大规模建网的需求。对于IMS网络融合方案在运维管理等方面的问题还缺乏深入的分析。在IMS的框架下还有很多技术问题需要深入研究和探讨,包括终端和用户识别问题、企业用户接入问题、安全和QoS问题以及如何继承现有业务等问题。
基于IMS的网络融合方案描绘了一个美好的网络发展前景,因此受到了运营商的广泛关注。运营商希望通过这种方案实现在统一的核心网络上为固定和移动用户提供相同的业务、降低网络结构的复杂度,更希望通过这种方案降低网络的运维成本、提高业务开展的灵活性。所以运营商希望在标准的制定上、产品的开发上能够充分考虑网络实际运营的问题,包括业务如何开展、网络如何组织等。在网络的运营和管理方面,运营商需要针对网络融合的新架构研究相应的管理对策。IMS将来如何提供统一的业务平台,标准乃至商品的成熟性等问题仍有待进一步的探讨和解决。