FMC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化情況及關(guān)鍵技術(shù)分析

李�；� 王健 2008/10/21

• FMC業(yè)務(wù)需求

• FMC網(wǎng)絡(luò)能力要求

• FMC的實(shí)現(xiàn)方式

• 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

圖1 基于IMS的FMC架構(gòu)

　　該架構(gòu)采用IMS作為統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺(tái)為固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)中的用戶提供服務(wù)。在該標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)應(yīng)滿足以下要求：

• 該架構(gòu)應(yīng)支持從具有IMS適配接口的任何用戶設(shè)備到基于IMS的業(yè)務(wù)接入；


• 用戶設(shè)備使用適配接口連接到任何基于分組的接入網(wǎng)絡(luò)，并透明傳送相關(guān)的協(xié)議；


• 核心傳送域和接入傳送域之間的接口應(yīng)和具體技術(shù)無(wú)關(guān)；


• 核心傳送域和IMS業(yè)務(wù)平臺(tái)應(yīng)滿足相關(guān)的要求，以便支持基于IMS的業(yè)務(wù)和能力，有可能使用其他業(yè)務(wù)平臺(tái)來(lái)支持該標(biāo)準(zhǔn)接口；


• 多個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)可共用接入和核心傳送域。

圖2 FMC-PAU實(shí)現(xiàn)架構(gòu)——采用業(yè)務(wù)平臺(tái)方式

　　在FMC-PAU中，移動(dòng)終端屬于雙�；蚨嗄＝K端，用戶使用該終端既可以接入到3G移動(dòng)網(wǎng)，也可以采用無(wú)線方式通過(guò)接入節(jié)點(diǎn)（AP）接入到PSTN網(wǎng)絡(luò)中。

　　接入節(jié)點(diǎn)AP屬于固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端之間的適配設(shè)備，它將移動(dòng)終端的語(yǔ)音流和信令流轉(zhuǎn)成適合在固定接入線上傳送的格式。通常在注冊(cè)階段，AP監(jiān)測(cè)移動(dòng)終端的注冊(cè)請(qǐng)求，并負(fù)責(zé)和PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)建立連接，將注冊(cè)請(qǐng)求和相應(yīng)的鑒權(quán)信息轉(zhuǎn)成帶內(nèi)信號(hào)，同時(shí)插入AP的特定信息，然后和PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行交互。完成對(duì)用戶的認(rèn)證和注冊(cè)之后，AP將是否和PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)之間的連接。當(dāng)AP收到來(lái)自終端用戶的呼叫請(qǐng)求消息是，將建立和PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)之間的連接，當(dāng)收到到該終端用戶的請(qǐng)求消息時(shí)，AP通過(guò)空口輪詢?cè)撚脩簟?br />
　　PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)的主要功能包括：

　　注冊(cè)功能代理：當(dāng)收到AP發(fā)送的注冊(cè)信息時(shí)，PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)將執(zhí)行對(duì)用戶的鑒權(quán)功能，并向AP返回鑒權(quán)結(jié)果。對(duì)于UMTS網(wǎng)絡(luò)，在注冊(cè)過(guò)程中PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)完成VLR相關(guān)功能。

　　移動(dòng)管理功能代理：從PSTN側(cè)來(lái)看，PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)提供所有的移動(dòng)性管理功能。從UMTS側(cè)來(lái)看，在移動(dòng)性管理相關(guān)的流程中PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)完成VLR相關(guān)功能。

　　呼叫控制功能：當(dāng)移動(dòng)終端通過(guò)PSTN接入U(xiǎn)MTS網(wǎng)絡(luò)時(shí)，注冊(cè)和鑒權(quán)過(guò)程相關(guān)的信令消息通過(guò)DTMF信號(hào)在話音通路內(nèi)傳送。當(dāng)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(tái)，此時(shí)從UMTS側(cè)來(lái)看，PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)充當(dāng)了MSC。

　　PAU業(yè)務(wù)平臺(tái)可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，如果采用智能網(wǎng)方案，該業(yè)務(wù)平臺(tái)可以包含SCF、SSF、IP等功能。

　　3. 3GPP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化情況

　　目前3GPP FMC的相關(guān)工作體現(xiàn)在R7中的FBI（固定寬帶接入IMS，fixed broadband access to IMS）和與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通的要求。FBI 是3GPP為研究支持固定接入方式對(duì)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(yù)研的工作立項(xiàng)。主要的工作由3GPP SA2和CT工作組完成，直接的工作成果為TR 23.819。目前該研究報(bào)告已基本結(jié)束，相應(yīng)的成果已轉(zhuǎn)化為CR修改了涉及的IMS規(guī)范如 TS 23.228、TS24.229、TS29.163。FBI從接入層面研究了FMC對(duì)IMS的影響，解決了主要的關(guān)鍵技術(shù)問題，后續(xù)的QoS和計(jì)費(fèi)問題正在展開。

　　同時(shí)，3GPP中FMC相關(guān)的工作應(yīng)該分為兩個(gè)層面。

　　（1）首先是對(duì)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(duì)移動(dòng)接入的特點(diǎn)進(jìn)行了相應(yīng)的增強(qiáng)和舍棄，主要體現(xiàn)在登記、鑒權(quán)和會(huì)話策略等方面，具體消息流程和IETF的規(guī)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(duì)NGN的IMS增強(qiáng)和對(duì)IMS產(chǎn)生的影響，包括要求Gq接口應(yīng)加以擴(kuò)展來(lái)支持NGN接入、對(duì)SIP頭域擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)固定接入定位、采用IM-ALG和TrGW配合的IPv6/v4地址轉(zhuǎn)換和私網(wǎng)穿越等，而且目前對(duì)其他接入如Cable等也在展開研究。

　　（2）其次是與傳統(tǒng)電路域業(yè)務(wù)互通的問題。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(duì)傳統(tǒng)電路域信令、承載和各種補(bǔ)充業(yè)務(wù)的支持�？紤]到實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求， IP承載存在QoS等問題，最近的3GPP CT工作組中有許多討論。針對(duì)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)話方案、對(duì)UE的需求、對(duì)演進(jìn)方案的設(shè)想和建議以及基本的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)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(nèi)容是統(tǒng)一IMS。IMS雖然是針對(duì)3GPP首先提出，但是由于IMS采用SIP體系結(jié)構(gòu)，具有接入無(wú)關(guān)性、支持用戶漫游和用戶數(shù)據(jù)的集中管理等有點(diǎn)，從而使IMS實(shí)現(xiàn)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(tǒng)一核心控制網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本上得到了廣泛的認(rèn)可，目前國(guó)際上正在開展對(duì)統(tǒng)一IMS應(yīng)包含的范圍和需要具體考慮的技術(shù)問題進(jìn)行深入的分析。

　　2006年9月28日在美國(guó)Palm Springs 召開了一個(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(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)IMS的需求，現(xiàn)狀，以及需要一個(gè)統(tǒng)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(qǐng)成員：3GPP2/TIA,CableLabs, ETSI TISPAN 、ITU和WiMAX論壇 。目的是維護(hù)、開發(fā)一個(gè)統(tǒng)一的IMS

　　在最近結(jié)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(tǒng)一做IMS，現(xiàn)正在制定統(tǒng)一IMS（common IMS）的范疇），給出的對(duì)統(tǒng)一IMS的定義和包含的范圍如圖3所示。

圖3 統(tǒng)一IMS

　　所輸出的會(huì)議文檔對(duì)3GPP和TISPAN對(duì)IMS的相關(guān)規(guī)定以及差異等情況進(jìn)行了深入的分析，并明確了統(tǒng)一IMS包含的范疇，以及統(tǒng)一IMS之外需要統(tǒng)一的接口和功能。

三、FMC關(guān)鍵技術(shù)

　　1. 用戶數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

　　網(wǎng)絡(luò)融合的主要驅(qū)動(dòng)力是業(yè)務(wù)融合，而數(shù)據(jù)的融合正是保證業(yè)務(wù)融合的基礎(chǔ)。用戶數(shù)據(jù)管理將要走向第三種數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用模式－開放、集中的模式。即用戶數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，不再與控制層網(wǎng)元以及業(yè)務(wù)功能緊密綁定，之間采用開放的接口，支持NGN的重要目標(biāo)，用戶泛移動(dòng)性以及業(yè)務(wù)的開放性。

　　在FMC網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用戶數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)滿足如下需求：

• 應(yīng)存放完整的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以保證無(wú)論用戶通過(guò)何種接入方式使用業(yè)務(wù)，均能得到類似的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。


• 應(yīng)可存放接入層、會(huì)話控制層、業(yè)務(wù)層、客戶關(guān)系管理等多個(gè)層面的用戶數(shù)據(jù)。


• 數(shù)據(jù)模型應(yīng)便于升級(jí)與修改，以適應(yīng)未來(lái)出現(xiàn)的新接入方式、新業(yè)務(wù)等的需求。


• 應(yīng)可為每個(gè)用戶提供唯一的標(biāo)識(shí)，用于標(biāo)識(shí)該用戶屬于不同網(wǎng)絡(luò)的終端。


• 應(yīng)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口去訪問通用數(shù)據(jù)模型，以獲取用戶屬性；數(shù)據(jù)庫(kù)接口應(yīng)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和類型無(wú)關(guān)。


• 應(yīng)提供恰當(dāng)?shù)臋C(jī)制，即使用戶可訪問所需的用戶屬性，又可保證用戶數(shù)據(jù)的私有性不受侵犯。


• 應(yīng)可提供標(biāo)準(zhǔn)化的用戶屬性的讀、創(chuàng)建、修改和刪除的接口，保證網(wǎng)絡(luò)管理和用戶自管理的要求。


• 用戶數(shù)據(jù)應(yīng)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的轉(zhuǎn)移方式


• 不應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)功能和網(wǎng)元帶來(lái)額外的負(fù)荷或延時(shí)


• 應(yīng)為第三方應(yīng)用提供者提供用戶數(shù)據(jù)的操作，保證數(shù)據(jù)安全。


• 可以為第三方的接入網(wǎng)提供商提供安全可靠的用戶數(shù)據(jù)的操作。

圖4 VCC參考架構(gòu)

　　 　　補(bǔ)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(bǔ)充業(yè)務(wù)統(tǒng)一放在IMS 處理， 但是在3GPP R7 版本內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。目前補(bǔ)充業(yè)務(wù)的處理方案的趨勢(shì)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(dāng)用戶同時(shí)在CS 域和IMS 域進(jìn)行了注冊(cè)，呼叫將如何接續(xù)到被叫的問題，此時(shí)路由選擇涉及到運(yùn)營(yíng)商的策略和用戶的偏好。

　　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)的互通問題，對(duì)于會(huì)話中非語(yǔ)音通信如何處理需要進(jìn)一步探討。

　　4. 業(yè)務(wù)平臺(tái)技術(shù)

　　同時(shí)為固定和移動(dòng)用戶提供業(yè)務(wù)，有利于為用戶提供一致的服務(wù)體驗(yàn)，也有利于業(yè)務(wù)的提供和開展，是FMC 的首要目標(biāo)。

　　融合業(yè)務(wù)平臺(tái)有廣義和狹義之分。廣義的業(yè)務(wù)平臺(tái)包含運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)執(zhí)行與計(jì)費(fèi)平臺(tái)，平臺(tái)上運(yùn)行的各種增值業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)創(chuàng)建平臺(tái)，業(yè)務(wù)管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，以及合作伙伴和第三方的應(yīng)用等等所有在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。從狹義的范圍來(lái)研究，業(yè)務(wù)平臺(tái)指的是運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)執(zhí)行與管理平臺(tái)，不包括之上的業(yè)務(wù)和第三方的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。從平臺(tái)提供的業(yè)務(wù)范圍來(lái)說(shuō)，除了以傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主要特征的的基本電信業(yè)務(wù)，還包括各類增值業(yè)務(wù)、寬帶業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　從目前的研究來(lái)看，業(yè)務(wù)平臺(tái)主要體現(xiàn)在開放性、兼容性、移動(dòng)性、互通性、融合性、客戶化、可靠性、可維護(hù)性、可管理性、可控制性和可計(jì)費(fèi)等方面。

四、結(jié)束語(yǔ)

　　FMC本身包含的內(nèi)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(tǒng)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(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)、固定網(wǎng)、數(shù)據(jù)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(xiàn)對(duì)不同接入方式用戶和各種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一控制，例如，在NGN的核心網(wǎng)采用了統(tǒng)一的IMS架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)之后，就可以實(shí)現(xiàn)了3GPP IMS和有線IMS網(wǎng)的融合，用戶可以采用一個(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)用戶的所申請(qǐng)的業(yè)務(wù)；業(yè)務(wù)應(yīng)用層的融合，采用統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺(tái)、統(tǒng)一的用戶帳號(hào)為用戶提供增值業(yè)務(wù)； 運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)的融合，為用戶提供統(tǒng)一的管理界面，如統(tǒng)一的定購(gòu)服務(wù)、統(tǒng)一帳單服務(wù)等。

　　從目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研究的情況來(lái)看，目前重點(diǎn)還是在統(tǒng)一IMS的研究上，希望依托IMS實(shí)現(xiàn)對(duì)各種接入方式的統(tǒng)一接入和控制，以及統(tǒng)一的業(yè)務(wù)提供。

《中國(guó)多媒體通信》