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NGN标准的国内外研究动态

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  NGN是基于分组的网络,能够提供包括电信业务在内的各种业务,能够使用多种宽带和保证QoS的传送技术,其业务相关功能与承载的传送技术无关,提供者为用户提供到不同的业务且接入能力不受限,支持通用移动性,允许将业务协调并为无处不在的用户提供服务。NGN特征充分体现了分组化、多业务、宽带化、开放性、兼容性、移动性、安全性和可管理性。因此,国内外相关组织都在对NGN的标准化进程开展研究。

一、国际上NGN标准研究状况

  国际上研究NGN的四个大的标准化组织主要是:ITU、ETSI、3GPP和IETF。除此之外还有美国的ATIS,中、日、韩CJK, 日本的NTT及韩国等国家也在积极开展NGN 方面的研究,下面分别就各组织对其研究的现状进行简要介绍:

1、ITU-T
  在ITU-T中研究NGN的研究组有:SG13,SG11,SG15,SG16和SG19,其主要研究的领域划分为:
  1)SG13在业务需求、框架、演进和QoS等方面进行研究。为了加速NGN研究的进展,2004年6月成立了NGN Focus group,并于2004年12月将NGN Focus group并入该组
  2)SG11组主要是研究信令和信令控制架构方面
  3)SG15组研究接入和传输的组
  4)SG16组主要是研究一些多媒体的业务
  5)SG19组致力于研究固网和移动网的融合

  2003年ITU-T开始了NGN 2004Project的研究,2004年2月份提出了NGN的定义,同时提出了相关的11份草案,但没有特别实质性的内容。2004年6月份成立了NGN Focus group组织,这是国际电联为了加速标准化进程新成立的部门来专门对NGN进行研究的。每两个月开一次会(6, 7, 9, 11/2004 and 3, 4, 6,8,11/2005),这种频繁的会议加速了研究的进程。NGNFocus group应该说涵盖了目前对NGN的研究范围的诸多领域,1)SR,2)FAM,3)QoS,4)CSC,5)SeC,6)EVOL,7)FPBN。目前进展比较多的是前三个方面,其他组都有一些草案,但是没有一些实质性的内容。在2005年3月份结束的会议上对Scope文件更加清晰了,对业务分类更明确了,也便于大家实施。

        NGN Focus group 的分组、研究范围及目前的成果

工作组

研究范围

成果

WG1

SR(业务需求)

NGN范围Release 1/基本要求,业务及能力,移动性业务及能力

WG2

FAM(功能结构和移动性)

NGN的架构,功能性要求,移动性,软路由的功能要求

Req. and Architecture, Functional Req. for NGN Mobility, Functional Req. for Soft Router

WG3

QoS(服务质量)

TR-123.qos, TR-msnniqos, TR-NGN.qos, TR-NGN.NHNperf, TR-e2eqos.1, TR-enet, TR-atmipa, TR-racs, TR-ipaqos

WG5

SeC(安全能力)

NGN安全框架

WG6

EVOL(演进)

NGN 的网络演进,PSTN向NGN 的演进

WG7

FPBN(基于分组网的未来)

未来分组网的需求

NGN FG的主要研究成果:

1)业务需求工作组  
- NGN Release 1 范围
·假定所有的业务都在IP 上传输
·骨干网是基于3GPP Release 6 and 3GPP2 revision A定义的IMS
·移动性,包括:业务移动性,用户移动性,终端移动性及支持不带无缝切换的游牧
·PSTN/ISDN Emulation/Simulation
·多媒体业务/应用支持
·与其他网络的互连接
·接入网/客户网/NGN末端用户设备
·安全/QOS/管理
·编号、命名和寻址
·计费和结算
  - NGN Release 1 业务和能力(包括业务划分)

  业务包括基于交互的业务,基于非交互业务,基于交互和非交互的业务,网络业务和常规业务。

  基于交互的业务有:实时会话语音业务,点对点交互多媒体业务,协同交互通讯业务,NGN“一键通”业务,即时消息,现有的PSTN/ISDN 业务,数据通信业务,数据提取应用,在线、Speech-enabled 业务,SMS, MMS 的消息业务;

  基于非交互业务有;内容发送业务,传感器网络业务,广播/组播业务,在网络上设备管理,远程控制/作用业务;

  基于交互和非交互的业务有:VPN业务,企业的主机和穿越业务Hosted and transit services for enterprises (IP Centrex, etc.) ,信息业务如 cinema ticket information, motorway traffic status,Presence和公共的通告业务,基于3GPP Release 6 and 3GPP2 Release A OSA的业务。

  网络业务又分基本传输业务和增强性传输业务。
  1)基本传输业务是指点对点,点对多点,多点对多点的连接性。基本传送包括:best effort 业务,受限的安全性
  2)增强性传输业务
  提供业务的连接,诸如在BTS加上不同的业务,像QoS的保证,安全性的高级的级别,虚拟专网的接入。
  基本业务:不用API接口,由运营商自己提供业务。
  增强型业务:用开放API接口提供则属增强型的业务。有实时会话提供语音的业务,比如说软交换,至少是一个开放的接口;点对点交互性多媒体业务,还有协作性的,成组的消息业务,这些业务都需要外部通过API接口提供的;多媒体短信业务,还有广播、多播的业务,还有其他一些传送业务等等,这些都是多媒体业务,还有一些信息服务。
  公共业务:管制业务,如合法监听、用户标识呈现、紧急通信这些都是由政府来进行的促使运营商提供的一些业务
  其他业务:是数据通信业务,数据提取、在线、电子商务,还有传感器业务,远端控制等。

  所谓的仿真业务是传统的PSTN或者是ISDN提供的业务,与被叫方式有关可能是传统的也可能是非传统的,但只要是传统的PSTN接到NGN网络就是仿真业务,为传统的PSTN终端提供一些NGN的服务可有以下情况:a.是对现有的PSTN/ISDN的替代; b.是直接可以接到NGN网络之上。

  - NGN Release 1 业务和能力需求
  移动性,识别,鉴权,授权,位置管理,Presence,组管理,会话控制,业务登记管理,业务和终端框架管理,消息,策略控制,计费,应急通信的管理,合法截取管理,业务的独立性,应用业务互通,业务协同,在网络能力方面分为以下三类:
  1)基本的网络能力:如:路由的功能、OAM的功能、OAM管理的功能,互操作性、互通、识别、鉴权、授权等功能,计费、结算
  2)业务支持的能力:引擎,。提供相应的能力为上层应用和下层的网络提供一种桥梁,来提供引擎的能力。
  3)支持合法监听等业务的能力。
  对于开放的业务环境,一般来讲现在都是一些open的API,另外是支持PSTN/ISDN的仿真能力。在Service Enablers一个是成组的管理,主要是提供一些闭合用户群一些其他相关服务,还有个人信息、消息的处理,本国、多国的支持,位置管理、数字版权的管理等等都放在这里面了。认为像QoS、OAM、管理、业务发现等有一些承载的能力,都归结为开放业务环境里了。

2、ETSI

  成立了TISPAN,专门研究NGN的相关课题,分为业务、体系、协议、号码与路由、服务质量、测试、安全和网络管理共8个组,希望在2005年夏天有一些相应的成果体现出来,其主要原则是希望能够尽量顺从IMS,分成Package1.1、Package1.2、Package1.3、Package1.0。
1) Package 1.1 (July 2005):
·业务需求和能力
·业务描述
·概貌和分系统的结构

2) Package 1.2 (September 2005):
·详细的功能性要求
·特殊业务/附加业务定义
·演进及IMS的协议规范
·互通规范和测试

3) Package 1.3 (December 2005):
·其他要求和架构
·协议
·OSS

4) Package 1.0 (GEN, July – December 2005):
·范围/指南,术语
·Qos/ 安全/ 管理框架
·ENUM-related

3、3GPP
  最新研究推出了IMS这套体系架构,现在正被ITU—T广泛应用并得到了不断的改进和完善,其他几个组织也在对此不断完善。IMS初衷是向移动用户提供多媒体的服务,目前3GPP Release6主要的核心实体是CSCF,它有HSS等,GPP是为了在现有网络上能够附加一块多媒体的功能为移动终端提供多媒体的服务。
  1) R5于2002年6月冻结。其主要特点是:
·为GPRS/3G网络设计了基于IP传输之上的标准化的多媒体解决方案IMS,包括安全功能,计费功能,漫游功能和服务质量 (QoS)
·被视为将来3GPP网络中IP多媒体应用的通用系统,在线业务和信息业务将通过IMS标准化
·基于IETF的协议,采用SIP和SIP扩展;SIP作为唯一的IP多媒体服务“呼叫控制”协议;并通过SIP进行服务管理
·所有的IMS网络模块都用了IPv6,包括移动终端
·注册网络控制,漫游用户由原始注册网络控制
·接入独立,IMS独立于底层的IP接入网络

  2) R6于2004年年底被冻结。其主要特点是:
·IMS到CS互通——支持SIP/ISUP 互通和CS 漫游情况
·IMS到PS互通——支持和IP端点的互通,包括IPv4/IPv6互通,SIP,编解码方式
·支持WLAN接入方式
·支持多种业务,如聊天,IMS会议,支持在线(presence)功能
·传输层计费——支持基于IP流的计费

4、IETF
  主要是SIP/IPv6的一些相关内容。

5、ATIS
  美国的标准化组织,目前也在研究NGN。主要的工作仍然是接受ITU-T的成果,在美国进行应用。希望能够在固定和移动网络融合上有一些相关的进展。美国一方面考虑给用户提供需求,同时考虑对传统网络进行替代,另外也非常重视9.11等相关的紧急服务,在它的很多标准中也是非常强调的,包括国际电联,对国际紧急服务也是非常重视的,而且在不断地推进。

  1)ATIS NGN Focus Group 指导方针准备向全球NGN 输入文稿,支持全球NGN标准并与之协调,接受ETSI TISPAN IMS对于增值业务的观念,与其他组织协同工作,尽快将标准推向市场。认为NGN 的实现将由商业需要推动,认同接受ITU-T Y.2001对NGN的定义(基于分组,功能分开,与PSTN互通等),最终结果是期望一个融合的网络。

  2)研究情况
·ATIS NGN FG 第一部分文件确定唯一的US需求,标准层次及特征需求
·ATIS NGN FG 第二部分文件继续层次分析并阐明标准的优先权
·高等级/指导原则
 -PSTN 连接, FMC, 接入 agnostic
  -继承业务演进替代
·对多媒体融合业务的支持 (3GPP IMS)
·与PSTN的互连接/互操作
·对继承性业务和终端的支持
·美国常规需求
 -LAES, E-911, 号码可携带及共享 pooling
·末端用户应用
 -交互语音,多媒体会议, 内容共享, 有线/无线的移动管理
·网络业务 Enablers
  -QoS, Presence, 政策, 位置, 游牧, 漫游, 个人信息 (one),数字版权管理, 内容和服务发现
·优先网络/支持能力
 -安全性, OAM&P, 鉴别和授权, SLAs, 服务质量测量, 完整性, 保密性和私密性, 网络和业务 ·survivability 的机制
·商业模式
-OPEX, Implications for Service Providers I.e., partnerships, third party access, branding across wireline/wireless

6、CJK
  是中日韩三国的标准化组织形成的临时性组织,由中国CCSA,日本TTC\ARIB及韩国TTA组成。设立了两个工作组,B3G工作组和NGN工作组。NGN Group于2004年7月6日全会通过成立,由韩国发起,希望能够在三国之间对NGN的发展研究进行交流。目前已召开了三次会议。

  CJK NGN工作组的目标:
·在各个国家之间交流NGN相关的活动信息、标准研究状态;
·力争在NGN相关标准领域达成更多的共识;
·在将来的NGN网络上提供端到端的多媒体业务;
·在感兴趣的各方之间进行一致性测试,验证NGN的互通性和互操作性;
·收集并交流NGN标准开发信息,实现区域及全球合作;
·目前主要集中在QoS和IMS的问题NTT现有的PSTN和ISDN是6千万的用户,希望在2010年能够把一半的用户(三千万)全部都转到NGN网络上,这将是一个比较浩大的工程。同时明确提到没有PSTN仿真阶段,直接就进 入Simulation的阶段,直接提供PSTN模拟的阶段。因为它的宽带普及率非常高,终端出来直接出来的,不 需要进行相应的转换。韩国将NGN称为BcN,意为宽带融合的网络。在韩国其标准化进展很快,有多个标准 化组织进行相关的研究。

7、日本 NTT

  PSTN/ISDN目前的用户量达到60,000,000,NTT宣布到2010将有30,000,000用户向光纤接入及NGN业务转换,它是没有emulation的阶段的,直接提供simulation的业务。

8、韩国

  NGN相关的项目称为BcN(Broadband convergence Network),其主要目的是通过动态接入并利用基于IP的综合网络提供高质量的融合业务。全国有大约10个软交换设备,软交换之间采用SIP-T协议。韩国的NGN标准化活动主要涉及两个标准化组织:

  1)BcN Forum
  下设政策法规、业务、融合网络、无线接入、有线接入、终端、QoS和安全、互通共8个工作组,负责BcN环境下的商业模型、网络融合等方面的研究,制定BcN标准并向行业提供技术支持。
实现BcN的方案分为四步:
  第一步:首先发展宽带接入网,包括有线 (VDSL、FTTx)和无线(室内WLAN、室外2.3GHz Portable Internet)
  第二步:边缘网络智能化,核心网络增加QoS;
  第三步:实现宽带家庭网络(home networking)
  第四步:实现宽带融合网络(BcN),实现业务融合和网络融合,即各种类型的宽带接入网,无论有线还是无线都融合到一个骨干网中,在各种类型的多媒体终端之间提供无缝的业务。

  2)NGN项目组
  2004年成立的,有100多个成员组成,分为体系结构和业务、QoS和性能、移动性和控制3个工作组,负责开发NGN相关的标准。

二、国内NGN标准研究状况

  NGN作为一个新的研究领域,NGN的标准化在国内、国际都有一个过程,尤其是NGN的体系架构能够保证服务质量和安全可靠的承载网技术是目前研究的重点,我国在NGN的研究和标准化方面与世界标准化组织的研究处于同步阶段,正在不断研究和制定我国的标准,并将以这些标准提交到国际标准化组织,为国际标准化作出贡献。NGN标准的研究工作主要在中国通信标准化协会(CCSA)内进行,在相关技术委员会如接入网与传送网,网络与交换,IP与多媒体及无线通信等的一些工作组中开展有关研究。
  1)接入网方面:主要是面向宽带的无线接入技术。目前正在对下述的标准进行研究:第二代不对称数字用户线,ADSL2+的技术,综合接入系统的技术要求,甚高速数字用户线。
  2)传送网方面:光传送网体系、设备功能的特性,自动交换光网络的结构和要求,自动交换光网络设备技术要求。
  3)软交换方面:网络总体组开展这方面的研究比较深入。网络总体的技术要求,已经制定了相应的标准,设备规范、协议规范及业务规范有些完成了制订,有些正在制订之中。设备规范有些正在报批中。制订了基于软交换的IP电话媒体网关控制器技术要求、ATM中继媒体网关、IP中继媒体网关、综合接入媒体网关技术要求、基于H.248的媒体网关控制协议技术要求的标准,其测试方法也已完成标准草案。协议方面完成的标准主要是媒体网关MGCP方面的技术要求、测试方法,还有承载无关的呼叫控制规范等系列标准,另外还有控制传输协议、会话初始协议等。业务系列方面的规范,主要是基于软交换的业务识别、业务技术要求,号码识别类型的业务、呼叫前转业务、多方通话业务、点击拨号业务、视频多媒体业务等等。软交换在移动方面也是有着很好的技术空间,在移动软交换方面正在制订一系列的标准,如移动软交换服务器设备技术要求以及测试方法、移动媒体网关设备规范和测试方法及接口方面。所有上述标准内容都是在中国标准化协会内经过广泛讨论和征求意见的。
  4)IP与多媒体方面:NGN在众多的分组协议中首先考虑的是IP协议,这并不是因为理想,而是因为IP已经无处不在了。 NGN将采用IPv6, 但并不排斥IPv4。ITU也在探讨引入友好的IP,以改进QoS。IPv6是目前各界关心的焦点,同时也是NGN的一部分,国家正在启动CNGI的项目,目的是组建一个全国范围内的IPv6示范网络,推动IPv6的产业化。IPv6相关技术标准的研究制定正在进行中,国内电信制造企业也根据标准开展了IPv6路由器等通信产品的生产研制工作,目前已完成了IPv6相应的技术标准。目前完成的IPv6技术标准主要包括IPv6基本的协议,IPv4向IPv6演进方面的规定,双栈的一些设备规范。现在生产的IPv6路由器已经很多了,在IPv6方面还要加紧做一些更深层次的标准。
  5)无线通信方面:3G作为NGN的一部分,无线通信技术工作委员会已经完成了98项,分TD—SCDMA、CDMA2000、WCDMA三类。这些标准正在做最后的审查和修改阶段,即将报批。

  可以看到,中国通信标准化协会在软交换,IPv6、接入、传送,3G等方面对NGN标准的研究制订取得了一些可喜的进展,这些标准的出台为运营商做商用试验或者是做一些技术实验,为厂家提供相关的设备都起到了很好的指导作用。


作者:佚名 来源:通信标准与质量信息网 发布时间:2005年07月11日
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