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NGN功能体系架构后续NGN研究计划

NGN功能体系架构
        为了支持NGNRl中定义的业务范围,FGNGN定义了NGN的总体架构,并根据总体架构定义了包含很多功能实体的详细功能体系架构,希望能够用统一的功能体系架构来提供各种业务。但是由千不同业务的实现机制也不尽相同,目前还不能确定现有的功能体系架构是否能够实现所有的业务。
在NGN的体系架构中,网络可以分为业务层和传送层。在业务层又可分为应用层和业务控制层,传送层则可分为分组层和链路层,如下图所示。
NGN的总体架构
1.业务层功能和子系统
        业务层包含业务控制功能、业务用户档案数据库和应用功能,并通过API访问非信任的第三方应用。业务控制功能可以进一步细化成不同的业务子系统,如图14.8所示。从图中可以看出,该NGN框架与TISPANNGN体系框架基本上保持了一致,也包括IP多媒体子系统(可提供PSTN/ISDN模拟业务)、PSTN/ISDN仿真子系统、流媒体子系统以及其他公用功能模块4个部分。
        IP多媒体子系统是NGN业务层面的一个重要的业务控制子系统,主要负责为用户提供基千SIP协议的多媒体业务和部分传统的固定电话业务,它采纳了3GPP定义的IMS的框架结构,提供基本的会话控制功能;同时,IMS通过向上的开放业务接口与应用服务器配合,提供端到端或者端到网络的包括语音、数据和多媒体在内的多种媒体类型的电信业务;此外,IMS还提供业务漫游、计费信息等功能。
细化各个业务子系统的NGN框架
        PSTN/ISDN仿真子系统是NGN业务层的另一个重要的业务控制子系统,主要负责为传统的固定电话用户提供窄带固定电话业务。对于PSTN仿真子系统的定义目前存在较大的分歧,一种意见是使用软交换系统(呼叫服务器)作为PSTN仿真子系统的核心结构,软交换与IMS并存;另一种意见是使用IMS作为PSTN仿真子系统的核心结构,采用统一的核心网络来提供业务。由于目前对千这两种方式还没有达成一致的意见,TISPAN也只对外部接口以及与RACS等子系统的互通进行了定义,并没有对内部结构做详细的定义。
        流媒体子系统主要负责提供各种多媒体业务,如流媒体业务、内容传送业务等;公共功能模块主要负责为其他子系统提供共用的模块功能,如用户数据库(UPSF)、SLF、应用服务器(ASF)、CDF、边缘网关等。NGN的功能模块化特点为未来灵活引入新的子系统提供了方便和可能。
2.传送层功能和子系统
        NGN传送层包含接入传送功能、核心传送功能、传送控制功能等,同时为了和其他网互通,还包含网关功能。在传送控制功能当中包含网络附属设备控制功能、资源和许可控制功能。传送层功能也进一步细化成不同的子系统,如图14.8下半部分所示,包括核心传送网、接入传送网、网络接入附着子系统以及资源和准入控制子系统4个部分。传送网将支持多种接入方式:xDSL接入(如ADSL、SDSL、VDSL)、Cable接入、光纤网络接入(如FTTH、FTTC、FTTB等)、以太网LAN接入、固定无线接入(如WLAN、
WiMAX)、固定IP连接(如GigabitEthernetlink入移动无线接入(如3GPP和3GPP2定义的IP-CAN)。网络接入附着功能(NAAF,NetworkAccessAttachmentFunction)是位千传送层的一个重要的传送控制功能,主要负责IP地址动态分配、终端参数配置、IP层的认证鉴权和位置信息管理等功能。针对UMTS网络,NAAF可以通过UMTS分组域网元来实现。具体地说,鉴权功能可以通过分组域网元与HLR配合完成;IP地址分配功能可以通过GGSN或者DHCP服务器完成;位置管理功能可以通过分组域网元与无线接入网络配合完成。针对固定网络,NAAF功能尚不能通过现有设备实现,因此需要网络附着子系统配合完成。
        资源和准入控制功能(RACF,ResourceandAdmissionControlFunction)是位于传送层的另一个重要的传送控制功能,主要负责QoS控制、资源分配调度、NAPT控制等功能。RACF是FGNGN的研究重点,在NGN体系中,RACF是业务控制功能和传送功能的资源协商和分配的仲裁者,该功能位于业务层和承载层之间,它将业务层的QoS请求反映给承载层,承载层通过预留相应的资源实现QoS保证功能。下图显示出了RACF在NGN框架体系中的位置以及与其他部分之间的关系。
RACF在NGN中的位置
        RACF与其他部分之间的关系包括:业务控制功能与RACF进行交互以提供需要对NGN传送资源进行控制的业务,包括QoS控制和NAPT/FW穿越的控制;用户驻地设备(CPE)与业务控制功能和传送功能进行交互,用千QoS请求的启动和协商;RACF与传送功能进行交互,用千控制一个或多个下述传送层面的功能分组过滤;话务分类、标记和优先级处理;带宽预留和分配;网络地址和端口号翻译;IP地址反欺骗;NAPT/FW穿越;使用星的测星;RACF与NAAF进行交互,用于审核用户的档案和SLA。由于业务可能会跨越多个提供者或运营者,因此业务控制功能、RACF和传送功能都可能会与其他的分组网络进行交互。
ITU-T的后续NGN研究计划
        FGNGN的T作结束后,ITU-T已经成立了一个NGNGSICGlobalStandardInitia­tive)项目,计划以联合课题的方式继续研究NGN内容,主要涉及的研究组是SG13CNGN领导小组)、SGll(信令领导小组)、SG19(移动领导小组),同时在有些课题方面还会涉及SG2(编码和寻址)、SG12C服务质量)、SG16C流媒体)等。从2006年1月开始,ITU-T采用在同一时间同一地点联合召开相关课题会议的方式进行(例如SGll/13/19同时召开全会),希望能够继续对NGN的信令、FMC、R2、R3等进行联合研究。SG13已经有了一个初步的研究计划,如下图所示。
ITU-TNGN-GSI研究规划
(1)NGNRl相关文件的细化、完善和补充
        虽然目前已经输出了很多Rl文件,但是由于还有很多不完善的地方。例如,多种接入方式如何接入到核心网络、网络体系架构中的各个组成部分(包括PES、PSS、RACS、NASS、终端用户功能等)具体可实施的功能、相关能力的需求等,都需要进一步完善和补充。此外,为了能够很好地指导业界来进行NGN业务的提供、网络的建设和实施,还需要制定一些相关业务的流程和实施方案的文件,因此还有很多工作要做。
(2) NGN的信令需求和协议
        目前这方面的工作开展得很缓慢,主要集中在QoS方面的一些信令需求和具体的协议上,其他方面的工作目前还没有开展,而一些PSTN/ISDN仿真业务、模拟业务、IP多媒体业务对信令的新的需求以及对现有协议的增强、是否具有足够的分析、是否需要开发新的信令协议分析等工作都还没有启动。在2006年,信令方面的研究是一个重点,因为信令协议是将网络框架体系进行细化和实施的一个重要方面。
(3) )固网移动融合(FMC)
        FMC是目前全球讨论的一个热点。2006年,ITU-T几个研究组共同召开会议对此问题进行了讨论,包括具体的需求、能力、相关的业务实例等。
(4) NGNR2、R3的业务需求和业务能力
        在NGN的网络架构下,还有流媒体子系统、WLAN的接入方式、承载网等相关问题需要在R2进行研究。因此,2006年后启动这些方面的研究,包括业务需求、体系架构、信令需求等方面的研究。