核心网转型步伐稳健 全业务运营前景可期
“2007年中国国际通信设备技术展览会”核心网发展扫描
姚春鸽 钟凌江 2007/10/29
对于全球电信运营商而言，转型就是把握滚滚而来的信息化大潮实现可持续发展。战略转型以实现全业务运营为目标，其基础则是网络转型。当前，IP化作为网络转型的方向已经在业界达成共识，全球的运营商、设备制造商普遍以核心网的IP化转型为切入点启动了整体网络的转型。在2007中国国际通信展上，拥有丰富成熟商用经验的软交换系列产品，面向全业务运营不断完善并走向商用的IMS解决方案，都在向我们展现出正在稳步推进的核心网转型之路，全业务运营的美好前景值得我们期待！
在展会现场，核心网产品、技术以及解决方案展示，尤其是融合业务的演示，吸引了诸多参展观众驻足、体验并积极参与到热烈的讨论之中。本报编辑部也特邀了信息产业部电信研究院通信标准研究所总工续合元、RT
Net实验室主任何宝宏、网络与交换研究部副主任张雪丽参与讨论，透过热闹的展台对核心网转型之路进行理性、冷静的分析与思考，以期梳理出核心网发展的脉络。
全业务运营是核心网转型的动力
全业务运营，承载了传统电信运营商转型的梦想；全业务运营，同时也催生了以核心网为切入点的网络转型。在本届展会上，设备制造商的核心网展示普遍走出了关注技术和解决方案自身的先进性，而是围绕全业务运营的需求，进行了丰富数据业务的现场演示。
全业务运营，是电信运营商可持续发展的需要。张雪丽指出，目前电信行业在缔造了前所未有的辉煌之后，随着网络规模的不断扩大，用户数量的不断增加，网络技术逐渐趋于稳定，话音等传统业务量趋于饱和，移动运营商和固网运营商均面临可持续发展的挑战。与此同时，随着用户移动性和宽带化业务需求的增加，固定运营商面对越来越大的竞争压力，一方面在积极拓展市场、加快服务转型、探索网络演进策略；另一方面，业界瞩目的3G牌照发放也会为固定运营商带来新的契机。对于固定运营商来说，综合固定和移动业务全业务运营，将会很好地降低用户流失转网率，形成差异化竞争优势，提高用户忠诚度等，为固定运营商带来第二次发展机遇。
全业务运营对网络技术发展提出了新的要求，统一IMS应运而生。张雪丽表示，全业务运营首先要满足用户需求，为通过各种手段接入的固定和移动用户提供话音、数据、多媒体等业务。全业务运营要降低网络建设和运营成本，在核心网络技术日渐趋同的情况下，避免重复建设，采用统一的网络，同时为固定和移动用户提供服务。
通信标准研究所总工续合元指出，随着技术的不断改进和标准的日益完善，IMS等核心网络将朝着泛在性和移动性等方面发展，构建一个无处不在，又能保证网间无缝切换、无缝漫游的网络是未来的美好愿景。
在全业务运营的驱动下，始于核心网的IP化转型成为必然。续合元认为，虽然电信运营商普遍在将来引入IMS的问题上还没有清晰明确的路线图，但是基于IP技术提供丰富的业务已是大势所趋。何宝宏也表示，电信网络的IP化已经成为全球电信业的共识，并且为此已经作出了不懈的努力。
软交换迈出IP化第一步
在核心网IP化的进程中，软交换承担了先行者的角色。软交换是传统电信网络向全IP网演进的需求，是不可缺少的一个演进阶段。事实上，与大量部署的固网软交换相比，移动软交换才刚刚起步，因此在本届展会上格外引人注目。其中，华为在本届展会上展出了移动软交换2.0，实现了2G与3G核心网的一体化，能够提供质量更好的话音和数据服务；华为的移动软交换已经广泛部署于国外知名运营商以及中国移动的网络，在移动软交换领域扮演了推动者的角色。
软交换的出现，是核心网发生的重大变革。张雪丽指出，传统交换技术经历了模拟交换和数字交换的转变，无论是模拟交换还是数字交换，它们的特点都是面向连接的，并且交换控制、承载连接、业务提供、用户信息不分离，集中在一个物理实体即交换设备中。智能网的产生，引入了业务提供与呼叫控制相分离的概念。而软交换的提出，引入了呼叫控制和承载连接相分离的思想。这些都是核心交换网络所发生的重大变革，每一次变革都对业务提供、网络结构产生了很大的影响。智能网的引入，使我们的电信业务愈加丰富，而软交换的部署，使网络趋于扁平化，结构更加清晰，维护管理更加方便。
软交换的规模商用，来源于技术优势和成熟。续合元指出，软交换技术的主要优势是软交换技术已经成熟，软交换技术标准从上世纪90年代出现已经经历了试验、商用等多个发展阶段，已经具备了替代电路交换机的能力，并具备提供一定的宽带多媒体业务能力。张雪丽表示，基于软交换的NGN相对比较成熟，设备制造商对基于软交换的NGN解决方案，无论是在协议、性能方面还是在互通的测试方面都有比较完善的测试方案，测试工具也相对比较完备，软交换的标准化工作也处于比较完善的状态。目前，软交换在国内的应用已经非常普遍，规模也非常庞大：中国电信、中国网通、中国联通、中国移动等主要的运营商都在长途、骨干等网络上应用软交换来提供服务。在中国NGN市场规模的快速增长中，运营商对于基于软交换的网络的规模部署是最主要的原因。
软交换在核心网IP化的特定阶段扮演了关键角色。正如何宝宏所说，在业务与承载分离的下一代网络时代，软交换是电信网从电路交换走向IP方式的包交换迈出的第一步，实现了话音业务在业务层面的IP化。但是，从以三网融合为目标的下一代网络需求和发展的趋势来看，软交换与电路交换方式的程控交换相比没有本质的区别，只是将呼叫、控制和媒体分离，是VoIP的又一种实现方式。这注定了软交换不可能成为下一代网的核心，只能是一种话音业务(含增值业务)的实现方式而已。
IMS是全业务NGN的核心
源于移动（3GPP）的IMS，最初的驱动力是发展移动多媒体业务，后应用于固网成为统一的融合平台。对于IMS而言，其发展既拥有强大的驱动力，也面临着诸多挑战。但是，纵观本届展会，基于IMS提供的真实的融合业务演示，让我们看到了IMS作为全业务NGN核心的前景，这大大增强了IMS应对挑战的信心。
IMS提供统一的融合平台
全业务运营的转型需求，催生了IMS，IMS将成为全业务NGN的核心。对于电话业务增长的国家，软交换发展阶段无法跨越，运营商需要采取重叠方式引入，长期共存。从长远来看，IMS在未来可能融合软交换。
IMS最初来源于移动领域，而后扩展至NGN领域并成为核心技术。据张雪丽介绍，IMS最早是由3GPP在Release5版本标准中提出的基于SIP会话控制的网络体系架构，目的是满足移动多媒体业务的需求，从而丰富移动网的业务种类，加快业务提供过程。IMS具有分布式、与接入无关以及开放业务接口等特点，经过R5、R6和R7不断发展完善，已经成为业界瞩目的体系架构，被ITU-T、TISPAN（电信和互联网融合业务及高级网络协议，ETSI从事下一代网络研究的标准化组织）等标准化组织广泛采用，成为NGN的核心技术。
IMS被ITU-T、TISPAN采用作为下一代网络（NGN）的研究基础之后，其核心任务由原来的提供移动多媒体业务演变为提供话音、数据和多媒体业务，并且支持各种有线和无线接入手段。NGN
IMS已经成为一个有能力提供全业务的网络，并且话音成为NGN IMS所提供的重要业务，这一点与3GPP提出IMS的初衷有很大不同。
NGN IMS另外一个重要变化是作为PSTN/ISDN仿真（PES）子系统的实现手段，在IMS核心架构中增加AGCF（接入网关控制功能），为传统终端提供原有的PSTN/ISDN业务。AGCF作为驻地媒体网关和接入媒体网关进入IMS网络的第一个接触点，其作用相当于一个P-CSCF，完成网关控制、与RACS/NASS交互、信令互通、SIP用户代理等功能。
IMS作为3G、NGN领域的热点技术，在业界获得了广泛的关注。从标准的角度来看，3GPP R5、R6标准已经冻结，支持固定接入的R7版本正在制订中。TISPAN于2005年12月完成NGN
R1，R2正在制订过程中，欧洲运营商采用NGNR1进行设备招标。ITU-T基本完成NGNR1的标准化工作。可以说，纯移动IMS标准比较成熟，而支持固定接入的IMS标准由于起步较晚，还需要一个不断完善的过程。
IMS的市场空间来自于很多方面。何宝宏指出，IMS是在软交换的基础上又前进了一大步，在NGN架构下克服了软交换的一些缺点，比如将集中控制方式转变成了分步控制，与NGN中的资源控制、网络接入控制和数据库等功能配合，可以组建更大的网络和提供更多的服务。对于电信运营商而言，IMS在提供开放性的同时，也保证了对网络和业务的可控制、可管理特性；IMS通过在网络层和应用层之间增加一个抽象的开放接口，也让运营商与产业价值链的其他环节获得了更为广阔的合作空间。对于设备制造商而言，IMS则为其创造了可持续发展的空间。
IMS与软交换将长期共存，各自在最合适的应用场景下发挥作用。续合元表示，IMS技术的主要优势是IMS体系架构可以支持移动性管理，并具有一定的QoS保障机制，因此IMS在宽带用户的漫游管理和QoS保障方面更具有优势。但是，IMS接入窄带为用户提供PSTN仿真业务等窄带方面的能力还处于研究的初始阶段，IMS距离完全实现PSTN网络能力提供PSTN业务的目标还有一段距离。因此，目前的情况应该是利用软交换和IMS各自的特点，充分发挥他们在宽窄带业务方面的不同特点。
标准化工作发挥基础性作用
标准化工作是所有产品开发、技术应用和网络部署的前提。IMS的标准化工作，从Common IMS的提出到统一IMS的研究，都在增强IMS作为统一的融合平台的能力。
续合元指出，就IMS的标准化工作而言，Common IMS是将来的一个重要演进和研究方向。自3GPP提出IMS以来，得到了各方的关注，IETF、ITU-T、TISPAN、OMA、ATIS等重要标准组织都积极参与到IMS标准化工作中来。在标准化进程中，起初各个组织各有分工，沿着不同的路线对IMS作演进。其中，3GPP主要从移动的角度对IMS进行研究，而TISPAN则以固定通信为主攻方向，两者之间标准制订的协调性影响了整个标准化的进程，从而也在很大程度上影响着设备的成熟和整个产业链的发展。最近，不同组织制订的IMS标准之间的相互引用越来越密切，各标准正在逐渐融合。比如TISPAN
R1引用了3GPP R5标准，而3GPP R7、R8标准将借鉴TISPAN R1的研究成果。此外，OMA标准被直接引用，作为IMS业务层的相关标准。目前，各标准化组织也在积极合作，试图制订一个全球通用的、可同时用于移动、固定、固定移动融合的IMS标准。为了避免重复和提高效率，3GPP和TISPAN于2007年明确提出了Common
IMS的概念，并进行了分工与明确。续合元特别强调，Common IMS的提出，标志着IMS标准化工作进入了一个新的阶段，一个融合了固定接入和移动接入的统一架构，能够提供丰富业务的网络平台将出现在我们眼前。
通信标准研究所网络与交换研究部副主任张雪丽指出，设备制造商在本届展会上普遍以丰富多彩的业务代替了冷冰冰的技术展示，特别是基于IMS的IPTV业务的实现，让我们看到了IMS的前景。统一IMS将在全业务运营的环境下，保持其主导地位。
张雪丽认为，从Common IMS的范围可以看到，其涵盖的内容非常全面；到2007年年底，TISPAN和3GPP将划分清楚，属于Common
IMS的工作统一由3GPP承担，从而在未来一两年内，形成同时支持固定和移动接入的一套技术规范。3GPP和TISPAN讨论确定的Common
IMS包括Core IMS、相关接口、部分功能。具体来说，对于Common IMS有如下考虑：（1）业务：根据具体业务确定是否属于Common
IMS。（2）基于IMS的PES：不属于Common IMS。（3）资源和接纳控制（RACS）以及网络附着（NASS）：面向IMS的接口属于Common
IMS，其他部分不属于Common IMS。（4）IMS Web业务接口、IMS计费接口、驻地网与IMS的接口、企业网与IMS的接口都属于Common
IMS。（5）IMS安全、IMS测试、IMS合法拦截、IMS操作维护中与Common IMS有关的都属于Common IMS。
为了更好地开展面向融合的IMS标准的研究和制订工作，中国通信标准化协会也启动了统一IMS的研究。据张雪丽介绍，由网络与交换技术工作委员会（TC3）和无线通信技术工作委员会（TC5）共同承担，目前已经启动统一IMS的需求、统一IMS的功能体系架构、统一IMS组网总体技术要求的研究，后续还将包括统一IMS呼叫前转等补充业务、多媒体会议、即时消息、多媒体彩铃等系列业务规范，以及统一IMS归属用户服务器、CSCF、媒体服务器等相关设备和SIP/SDP、Diameter、XCAP等系列协议规范的研究。此外，统一IMS的范围还涉及是否包括CDMA、CDMA2000接入。目前在国际上，3GPP2还没有最终确定是否纳入统一IMS，而在国内标准化过程中，这个问题一直是讨论的热点和焦点。经过无线通信技术工作委员会（TC5）第四工作组（cdmaOne&cdma2000）的前期研究，最终在2007年7月结束的TC3和TC5第3次联合会上达成共识，统一IMS中增加CDMA的相关接入方式。统一IMS涵盖了固定、GSM和CDMA接入，实现了真正意义上的统一，但CDMA接入具体的需求、功能架构以及组网都有待进一步研究。从总体上来看，国内外的标准化工作为IMS提供了统一的前提，奠定了技术基础。
IMS持续推动网络融合进程
IMS，作为统一的融合平台，是网络融合的引擎。IMS，将在应对挑战中不断发展，持续推动融合的进程。
IMS尤其是统一IMS，展现了网络融合的美好未来。张雪丽认为，IMS的产生，使得网络层次分离得更加彻底，接口更加标准化，业务提供、呼叫控制、承载连接、用户数据分别由不同的实体提供，从接入到核心，从承载到业务，各个环节都可以成为产业链的重要角色。IMS体系这种分离的标准化架构为不同层面的网络融合提供了充分的技术条件。统一IMS的产生则为固定和移动融合创造了有利条件，为全业务运营提供了丰富的技术手段。统一IMS作为NGN交换部分的核心和基础，在由电路交换向分组交换演进的过程中，在全业务运营的环境下，将继续保持其主导地位。
IMS自身处在不断演进、完善的过程之中，从而与时俱进地支持网络融合。续合元指出，不断发展的IMS显示出三大特点。首先，IMS是基于多媒体应用的架构，未来我们应该探索如何利用其网络架构来提供更丰富的多媒体应用，比如基于IMS的IPTV。其次，IMS核心网的标准化工作等还有待完善。现阶段在提供窄带业务时我们应该利用现有的软交换网络，而基于IMS则应提供更多的宽带业务。在我国，宽窄带业务可能是两个网络层面，而承载网等是统一的，再加上将来接入手段的不断丰富，可能要基于IMS来提供语音、视频、数据等各种不同的宽窄带业务。因此，为了实现这一目标，IMS在标准上还要进一步完善。最后，在业务层面，未来的业务将是丰富多彩的，并且是融合的业务，这就涉及到网络切换等问题，IMS的发展也必须接受这方面的考验。
续合元表示，IMS包含的内容很多，除了人们耳熟能详的支持不同接入手段、统一平台等特性外，IMS还包括服务质量保证QoS、资源控制等方方面面，需要人们去考虑。IMS的主要特点是采用SIP协议对会话进行控制，支持IPv6与IPv4协议，融合不同接入网络，承载网络与业务网络分离等。IMS体系结构包括了应用层、传输层、网络层、接入层和管理层等多个方面，在这些层面上都应该有很完善的QoS保证措施。目前，3GPP的R6、R7版本对IMS做了进一步的完善。但从总体上看，IMS中QoS在各个层面和层次上都需要不断完善。除了QoS外，IMS在解决丰富业务接入和接入手段无关性等问题方面还有很多值得我们注意的地方，为了解决在业务层融合时充分保证QoS和位置管理等接入网的问题，国际标准化组织都定义了网络附着子系统（NASS）和资源控制子系统（RACS）等系统，以期通过他们来解决用户验证、网络地址分配、位置管理和资源管理分配等问题，这些方面在今后也需要不断完善。
将IMS的技术优势转化为业务提供能力，是IMS发展的重要内容，同时也是NGN的目标。当前，IMS一方面取得了很大进展，另一方面又面临着许多挑战。续合元指出，目前核心网在网络架构、标准化等方面都取得了很大的进展，但是，对于IMS等关键技术而言，业务的驱动力还不是那么强劲，如何与先进的技术结合起来，开发更多的业务，寻找合适的商业模式，培养用户的使用习惯和需求等，是电信业目前和将来一段时间内面临的重大课题。
IMS正在致力于对IPTV等更为丰富的业务提供支持。何宝宏认为，IMS是在软交换的基础上前进的一大步，在NGN架构下克服了软交换的一些缺点，比如将集中控制方式转变成了分步控制方式，并与NGN中的资源控制、网络接入控制和数据库等功能配合，可以组建更大的网络和提供更多的业务。IMS本质上仍然是一种以话音为代表的会话业务的实现方式，虽然提供了标准化的开放应用编程接口(API)，但能够提供的支持能力仍然限于话音、Presence、即时通信等，对于IPTV等新兴的业务的支持面临挑战。张雪丽也指出，统一IMS被业界寄予厚望，目前业界正在研究如何使用IMS架构支持IPTV等流媒体业务，可以说IMS被赋予的使命越来越多。
NGN需要吸收互联网的精髓
核心网的IP化转型乃至整个网络的IP化转型，都需要传统电信网络充分理解IP技术的优势、互联网的优势，并将其融合至NGN之中。与此相适应，本届展会各家设备制造商的核心网展示，都突出了IP化的趋势，同时也强调了电信级的特征，体现着融合的特征。
开放性，是NGN需要向互联网学习的重要内容。何宝宏指出，互联网生命力的核心在于开放性。NGN相比传统电信网，开放性前进了一大步，但与互联网相比开放性仍然不够。NGN设计成以运营商为核心的架构，能够实现和提供什么样的业务控制在运营商和少数电信制造商手里；而互联网设计成以用户为核心的架构，业务创新和提供是用户的权利。因此，NGN需要与Web
Service结合，增加各自的业务子系统，开放更多的接口，才能满足未来信息通信发展的需求。在运营方面，NGN只有构建共赢的产业链，才能创造出更大的发展空间，而不是简单地将业务的创新权交给制造商，把业务的运营权交给运营商。在技术方面，NGN需要提供更大的开放性，更大程度地提供开放接口和平台，从而让更多用户能够参与到NGN的发展和创新中来。
通信标准研究所RT Net实验室主任何宝宏表示，从本届展会来看，基于IMS的产品已经趋于成熟，总的来说可以投入商用。但是也面临一些新的挑战，尤其是现有的架构如何跟互联网业务和应用更好地结合起来，还需要业界的共同努力。
NGN的IP化，就是要恰当地利用IP技术以充分发挥其优势。何宝宏认为，NGN/IMS的IP化不是全盘IP化，而是选择性地IP化。对于未来的发展趋势，互联网人人参与、开放、创新的理念还要坚持，但是要注意不能把人人参与、自由平等等开放理念绝对化。与此同时，NGN/IMS要充分理解和应用IP技术的优点，尤其是无连接特点所产生的优势和价值。电信和互联网的融合不应是在相互指责之中完成，而应该是在相互学习之中完成。
与互联网相比，NGN也拥有支持丰富业务发展的独特优势。何宝宏认为，首先，NGN提供更加有质量保证、更加安全的平台，比互联网平台更适合创新；其次，互联网业务和应用可以移植至NGN中并获得更好的发展。此时，虽然分别通过互联网和NGN提供的服务是一样的，但是用户感受到的服务质量、安全性、方便性、可靠性等内容，NGN要明显优于互联网，更具有可运营的特性。
核心网的未来发展，将凸现泛在性和移动性两大特征。续合元指出，一方面用户将来无论在任何地方都能够接入网络，网络也要具备切换能力，通信的主体不仅仅是人与人，还扩展到人与物、物与物等范围，最终通过构建起一个面向用户的无所不在的网络，令任何人在任何地方都能够通过该网络获取所需的任何信息。其中，NGN、IMS等将作为核心的处理平台为无所不在的网络提供支持，核心网相应也具有泛在性的特点。另一方面，电信级IP网络等对核心网移动性的要求也更加突出。各种接入手段的丰富意味着用户在不同条件下的通信需求越来越强烈，移动性也随之加强。这就要求网络能够充分保证无缝切换、无缝漫游等，因此移动处理能力的增强也是核心网发展的重要目标。
人民邮电报
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