NGN、软交换和IMS的关系

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<font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/tech/&Egrave;í&frac12;&raquo;&raquo;&raquo;" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>软交换</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>和</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/IMS/" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>IMS</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>都是属于</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/NGN/" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>NGN</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>的业务网。软交换从设备的实现而言，应该可以平滑演进到IMS，但是从网络的演进而言，由于软交换将主要支撑传统的公共交换</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/tech/&micro;&ccedil;&raquo;°&Iacute;&oslash;" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>电话网</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>/综合业务数字网(</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/tech/PSTN" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>STN</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>/ISDN)业务，而它的基本业务和补充业务都是在本地实现，因此要实现向IMS的平滑演进有一定难度。</strong></font><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 接纳控制是人们在NGN中引入的一个全新的概念，位于业务控制层和承载传送层之间。通过实行资源接纳控制，向上向业务层屏蔽传送网络的具体细节，支撑业务控制与传送功能相分离，向下感知传送网络的资源使用情况，通过接纳和资源控制，确保正确合理地使用传送网络资源，从而保证业务的服务质量(</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/tech/QoS" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>QoS</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>)，并防止带宽和业务被盗用的现象发生。</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 对资源接纳控制的研究已成为国内外标准化组织的热点课题，</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/tech/ITU" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>ITU</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>-T、</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/qy127.htm" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>TI</strong></font></a><a href="http://www.cww.net.cn/sp" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>SP</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>AN、</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/3G" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>3G</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>P、3GPP2以及中国标准化协会(CCSA)都对其进行了不同程度的研究。各组织对资源接纳控制的称谓不同，功能架构和研究的范围等也有一定程度的差别。资源接纳控制首先在TISPAN中明确提出，其相关功能称为资源接纳控制子系统(RACS)，目前已经发布了R1阶段的规范ETSIES282003 v1.6.8。ITU-T中相关功能称为资源接纳控制功能(RACF)，在2004年6月启动的下一代网络热点组(FGNGN)中展开研究，2005年11月FGNGN工作结束后，相关工作继续在ITU-T的其他研究组中进行。ITU-T SG13研究组主要研究RACF的功能架构，其R1阶段的草案Y.RACF已经在2006年7月份的会议上通过；SG11组对RACF涉及到的物理实体之间的接口和协议进行研究，目前已经制订了5个接口的7个规范草案，还有两个规范已经纳入计划。3GPP中与资源接纳控制相关功能被称为策略和计费控制(PCC)，目前已经发布了3GPP R7版本的规范3GPP TS 23.203 v1.0.0。中国对资源接纳控制功能的研究基本上与ITU和TISPAN的研究保持同步，在2006年的3月召开的网络总体工作组(WG1)13次会议和</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/tech/&ETH;&Aring;&Aacute;&icirc;" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>信令</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>与协议工作组7次会议上分别通过了《电信级IPQoS体系架构》和涉及的3个接口协议的</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/tech" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>技术</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>报告，部分成果已经转化为文稿提交给TISPAN和ITU-T中的相关研究组。</strong></font></p><p><font size="3"><font color="#000000"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1&nbsp; 功能架构和实体</strong></font></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1.1TISPANRACS的功能架构</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; TISPANRACSR1阶段的功能架构如图1所示[1]。</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; RACS由两个实体组成：基于业务的策略决策功能(SPDF)和</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/techClass0" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>接入</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>资源接纳控制功能(A-RACF)。SPDF向应用层提供统一的接口，屏蔽底层网络拓扑和具体的接入类型，提供基于业务的策略控制。SPDF根据应用功能(AF)的请求选择本地策略，并将请求映射成IPQoS参数，发送给A-RACF和边界网关功能(BGF)，以请求相应的资源。</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; A-RACF位于</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/tech/&frac12;&Oacute;&Egrave;&euml;&Iacute;&oslash;" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>接入网</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>中，具有接纳控制和网络策略汇聚的功能。从SPDF接收请求，然后基于所保存的策略实现接纳控制，接受或拒绝对传送资源的请求。A-RACF通过e4参考点从网络附着子系统(NASS)获得网络附着信息和用户QoS清单信息，从而可以根据网络位置信息(例如接入用户的物理节点的地址)确定可用的网络资源，同时在处理资源分配请求时参考用户QoS清单信息。</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 传送层中包含3种功能实体，其中BGF是一个包到包(Packet-to-packet)网关，可位于接入网和核心网之间(实现核心边界网关功能)，也可以位于两个核心网之间(实现互联边界网关功能)。BGF在SPDF的控制下完成网络地址转换(NAT)、门控、QoS标记、带宽限制、使用测量以及资源同步功能。资源控制实行功能(RCEF)实施A-RACF通过Re参考点传送过来的接入</strong></font><a href="http://www.cww.net.cn/opera/" target="_blank"><font color="#000000" size="3"><strong>运营商</strong></font></a><font color="#000000" size="3"><strong>定义的二层/三层(L2/L3)媒体流策略，完成门控、QoS标记、带宽限制等功能。二层终结功能(L2TF)是接入网中终结二层连接的功能实体。RCEF和L2TF是两个不同的功能实体，通常在物理设备IP边缘(Edge)上一起实现。R1阶段没有对接入节点进行研究。</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1.2ITU-TRACF的功能架构</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; ITU-TRACF的功能体系架构如图2所示[2]。</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 和TISPANRACS的功能架构一样，RACF也由两部分组成：策略决策功能实体(PD-FE)和传送资源控制功能实体(TRC-FE)。PD-FE和传送技术无关，和业务控制功能(SCF)也无关。PD-FE基于网络策略规则、SCF提供的业务信息、网络附着属功能(NACF)提供的传送层签约信息，以及TRC-FE提供的资源接纳决策结果，然后作出网络资源接纳控制的最后决策。PD-FE基于每个流对PE-FE进行门控制，基于业务使用策略规则。TRC-FE和业务无关，但和传送技术相关。TRC-FE负责收集和维护传送网的拓扑和资源状态信息，基于拓扑、连接性、网络和节点资源的可用性，以及基于接入网中传送层签约信息等网络信息控制资源的使用，对传送网络实行接纳控制。PD-FE通过Rt参考点请求TRC-FE检测或者决定所请求的媒体流路径上的QoS资源。</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 传送层由策略实行功能实体(PE-FE)和传送资源实行功能实体(TRE-FE)组成。PE-FE是包到包网关，可以位于用户终端设备(CPE)和接入网络之间、接入网和核心网之间或者不同运营商网络之间，是支撑动态QoS控制、端口地址转换(NAPT)控制和NAT穿越的关键节点。TRE-FE实行TRC-FE指示的传送资源策略规则，其范围和功能以及Rn参考点有待进一步研究，不在R1阶段的研究范围之内。</strong></font></p><p><font size="3"><font color="#000000"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2&nbsp; TISPANRACS和ITU-TRACF的异同点</strong></font></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2.1功能实体和参考点</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 从功能上看，PD-FE和SPDF相对应，但SPDF还包括TRC-FE的部分功能，如收集传送层资源使用情况。TRC-FE和A-RACF相对应，但不完全相同，TRC-FE的位置更加灵活，可以位于接入网络中，也可以位于核心网络中，而A-RACF是接入网中的一个功能。根据在网络中位置的不同，PE-FE分别和核心边界网关功能(C-BGF)、互联边界网关功能(I-BGF)以及RCEF相对应[3]。</strong></font></p><p><font color="#000000" size="3"><strong>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 由于功能定义的差异，在参考点方面相应地也有一些不同。首先，由于RACF架构中PD-FE可能需要给PE-FE推送一些关于底层网络的信息，如物理连接标识符和逻辑连接标识符，而这些信息需从NACF中获取，因此RACF和NACF的连接点为PD-FE，而TISPAN架构中RACS和NASS的连接点为A-RACF[4]。</strong></font></p>