NGN接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其業(yè)務(wù)模型研究

曹薊光 2005/08/25

圖1位于pop點的業(yè)務(wù)交換系統(tǒng)

2、功能部件

上述三種Agent的各自功能如下：

(1)用戶Agent

　　每一個用戶在POP點處均有一個“用戶Agent”，“用戶Agent”動態(tài)派生，當用戶退出所有業(yè)務(wù)后，“用戶Agent”的生命周期也就終結(jié)。

　　“用戶Agent”負責與用戶進行通信(用戶與用戶Agent通過IPsec加密方式通信，而用戶Agent與其它Agent則進行明碼通信)，完成用戶的接入認證(與AAA系統(tǒng))、用戶網(wǎng)絡(luò)標識的分配、用戶業(yè)務(wù)菜單的推送、根據(jù)用戶從菜單中選擇的業(yè)務(wù)來生成“用戶-業(yè)務(wù)Agent”。還負責與“接入網(wǎng)統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)”進行交互完成用戶選定業(yè)務(wù)的接納控制和(或)資源預留。

(2)用戶-業(yè)務(wù)Agent

　　每一個用戶的每一個業(yè)務(wù)在POP點處均有一個“用戶-業(yè)務(wù)Agent”，其由“用戶Agent”來動態(tài)派生，用戶終止此項業(yè)務(wù)后，則其生命周期也終結(jié)，不會存在沒有“用戶Agent”的“用戶-業(yè)務(wù)Agent”，如果存在這種處于孤兒狀態(tài)的“用戶-業(yè)務(wù)Agent”，系統(tǒng)會定期將其終結(jié)�！坝脩�-業(yè)務(wù)Agent”負責完成用戶的業(yè)務(wù)的認證、用戶業(yè)務(wù)標識的生成與分發(fā)，代表用戶與外部業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)(主要是對端的“用戶-業(yè)務(wù)Agent”)交互來完成業(yè)務(wù)邏輯。

(3)業(yè)務(wù)Agent

　　在POP點處，每類業(yè)務(wù)有一個“業(yè)務(wù)Agent”，其生命周期與運營商此類業(yè)務(wù)的生命周期相同，即從運營商開通此類業(yè)務(wù)到運營商終止提供此類業(yè)務(wù)為止，因此“業(yè)務(wù)Agent”基本上是長期存在的。“業(yè)務(wù)Agent”負責對不同用戶的同類業(yè)務(wù)進行匯聚，統(tǒng)一與遠端的“業(yè)務(wù)Agent”進行業(yè)務(wù)交互。

3、編號與命名

　　在上述系統(tǒng)中要涉及三種標識：用戶標識、網(wǎng)絡(luò)標識、業(yè)務(wù)標識。

(1)用戶標識

　　每個用戶在運營商處開通(申請)業(yè)務(wù)時將獲得一個在全程全網(wǎng)范圍內(nèi)均唯一的“用戶標識”，同一用戶申請的所有業(yè)務(wù)具有相同的“用戶標識”。用戶只需知道“用戶標識”就可以使用其所預定的所有業(yè)務(wù)。

(2)網(wǎng)絡(luò)標識

　　“網(wǎng)絡(luò)標識”用于終端用戶與POP點的“用戶Agent”進行網(wǎng)絡(luò)層面的通信；用戶終端的網(wǎng)絡(luò)標識(如IP地址)可以由“用戶Agent”為其動態(tài)指定，也可以運營商為其靜態(tài)分配，固定不變�！坝脩鬉gent”負責維護“用戶標識”與“網(wǎng)絡(luò)標識的”的對應(yīng)關(guān)系。由于“用戶Agent”的存在，用戶的“網(wǎng)絡(luò)標識”具有本地特性，即不需要在網(wǎng)絡(luò)層面進行全網(wǎng)范圍內(nèi)的“網(wǎng)絡(luò)標識”的規(guī)劃與分配。

(3)業(yè)務(wù)標識

　　“業(yè)務(wù)標識”用于終端用戶與POP點的“用戶Agent”、“用戶-業(yè)務(wù)Agent”進行業(yè)務(wù)層面的通信。通�！皹I(yè)務(wù)標識”由“用戶標識”派生而來，一般“業(yè)務(wù)標識”=“用戶標識”+“業(yè)務(wù)類型代碼”。業(yè)務(wù)類型代碼要求全程全網(wǎng)唯一，如對于VOIP業(yè)務(wù)所對應(yīng)的業(yè)務(wù)類型標識可以為“001”。用戶不需要知道自己的業(yè)務(wù)標識，業(yè)務(wù)標識由運營商來維護，在用戶從“用戶Agent”推送來的業(yè)務(wù)菜單中選中某個業(yè)務(wù)以后了，由“用戶-業(yè)務(wù)Agent”為其動態(tài)生成業(yè)務(wù)標識。

三、基于Agent的業(yè)務(wù)模型

　　為了說明上述方案所對應(yīng)的業(yè)務(wù)模式，采用圖2典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖2典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　業(yè)務(wù)流程如圖3所示：(只畫出了近端網(wǎng)絡(luò)，并忽略了一些細節(jié))

圖3業(yè)務(wù)流程

(1)用戶終端通過公共信道和公共網(wǎng)絡(luò)標識，通過IPsec方式向POP點的用戶Agent發(fā)送用戶標識和用戶認證消息。

(2)(3)用戶Agent通過與AAA服務(wù)器交互完成用戶的認證過程，并為通過認證的用戶動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)標識，并向用戶Agent推送用戶預定的業(yè)務(wù)菜單(個性化菜單)。

(4)(5)用戶在業(yè)務(wù)菜單中選擇特定業(yè)務(wù)。

(6)用戶Agent根據(jù)用戶所選擇的業(yè)務(wù)派生“用戶-業(yè)務(wù)Agent”。

(7)(8)用戶-業(yè)務(wù)Agent為用戶分配業(yè)務(wù)標識(業(yè)務(wù)標識=用戶標識+業(yè)務(wù)類型代碼)，并向用戶終端發(fā)送業(yè)務(wù)初始化信息。

(9)(10)用戶終端進行業(yè)務(wù)初始化所做的準備，并向用戶-業(yè)務(wù)Agent發(fā)送后續(xù)業(yè)務(wù)信息。

(11)用戶-業(yè)務(wù)Agent根據(jù)業(yè)務(wù)種類的不同將用戶終端發(fā)送的業(yè)務(wù)信息中轉(zhuǎn)到其對應(yīng)的業(yè)務(wù)Agent。

(12)業(yè)務(wù)Agent收集了一定時段內(nèi)所有相關(guān)“用戶-業(yè)務(wù)Agent”的業(yè)務(wù)信息，進行必要的聚合以后，統(tǒng)一向外部的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。

(13)用戶終端(近端)通過“用戶-業(yè)務(wù)Agent”和“業(yè)務(wù)Agent”與遠端用戶終端所對應(yīng)的“用戶-業(yè)務(wù)Agent”和“業(yè)務(wù)Agent”進行后續(xù)的業(yè)務(wù)通信，完成業(yè)務(wù)邏輯。

(14)業(yè)務(wù)邏輯完成以后，用戶終端向“用戶-業(yè)務(wù)Agent”發(fā)送業(yè)務(wù)終止信息。

(15)(16)“用戶-業(yè)務(wù)Agent”回收資源，清掃現(xiàn)場，并向“用戶Agent”反饋信息。

(17)(18)“用戶Agent”終結(jié)“用戶-業(yè)務(wù)Agent”。

(19)“用戶Agent”通知“業(yè)務(wù)Agent”清理其中所包含的與本次業(yè)務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù)信息。

四、技術(shù)特點

上述基于Agent的接入網(wǎng)及其業(yè)務(wù)模式具有以下特點：

　　(1)通過在POP點引入基于Agent的業(yè)務(wù)交換系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的端到端透明特性，運營商通過“用戶Agent”“業(yè)務(wù)Agent”在IP網(wǎng)絡(luò)中引入了UNI、NNI和SNI接口，避免了用戶對外部網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的直接訪問，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

　　(2)由于業(yè)務(wù)Agent的設(shè)置，用戶只能訪問運營商為其定制的、用戶預定的服務(wù)(用戶Agent為其推送業(yè)務(wù)菜單)。并且通過“用戶-業(yè)務(wù)Agent”實現(xiàn)對用戶的個性服務(wù)，有效避免了運營商只成為比特管道的提供者。通過網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的綁定，實現(xiàn)對傳統(tǒng)電信理念的回歸，形成良好的盈利模式。

　　(3)可以更好的支持SLA。由于用戶Agent的出現(xiàn)，用戶終端可以與用戶Agent配合完成網(wǎng)絡(luò)性能檢測功能，從而為用戶提供檢驗SLA的必要手段，有利于SLA的推廣。

　　(4)在用戶終端與用戶Agent之間可以通過IPsec對數(shù)據(jù)進行加密。從而提高了接入網(wǎng)絡(luò)的安全。由于業(yè)務(wù)交換系統(tǒng)中的各個Agent之間都是可以相互信任的實體，屬于一個信任域，因此可以采用明碼傳送。

　　(5)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的可規(guī)劃。在這種模式中只為用戶提供帶寬固定的業(yè)務(wù)，而且某個POP點處的業(yè)務(wù)種類和用戶數(shù)量都是可以預知的，因此便于對業(yè)務(wù)進行規(guī)劃(每類業(yè)務(wù)支持的用戶數(shù)、每個用戶的業(yè)務(wù)數(shù)均是可控的)，自然也為網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計帶來了方便。

　　(6)通過用戶Agent可以對用戶的上行流量按照SLA限速，通過“業(yè)務(wù)Agent”對下行流量進行限速，從而一定程度上避免用戶業(yè)務(wù)對接入網(wǎng)資源的無限占用。

　　(7)為了在接入網(wǎng)對用戶提供針對具體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量保證機制，用戶從“用戶Agent”處獲得“網(wǎng)絡(luò)標識”，并選定了業(yè)務(wù)類型以后，可以向“用戶Agent”發(fā)送導航包。在導航包中包含“用戶標識”和具體選定業(yè)務(wù)的帶寬需求，沿途的二層和三層設(shè)備對這種導航包進行單獨處理，并附著必要的設(shè)備能力信息，發(fā)送到用戶Agent。用戶Agent利用這些信息來判斷沿途設(shè)備是否能夠滿足這種業(yè)務(wù)所需的帶寬。從而實現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)的接納控制。但是在這個過程中要對二層和三層設(shè)備進行升級，并要求其支持資源預留(如RSVP協(xié)議)和統(tǒng)一的接入網(wǎng)網(wǎng)管。

　　(8)由于用戶的所有業(yè)務(wù)均要通過“用戶Agent”、“用戶-業(yè)務(wù)Agent”、“業(yè)務(wù)Agent”，這些Agent可能成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸。為了避免這種情況的發(fā)生，可以將P2P技術(shù)引入到Agent的實現(xiàn)中，實現(xiàn)多個設(shè)備對負載的均攤。目前互聯(lián)網(wǎng)上流行的P2P技術(shù)，如BT下載等，通過“種子”的繁殖來實現(xiàn)負載的動態(tài)分布。由于在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中缺乏對候選“種子”的控制手段，P2P技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用前景并不樂觀。但是在本文所提到的業(yè)務(wù)交換系統(tǒng)中，由于所有設(shè)備處于一個信任域中，候選“種子”完全是運營商可以控制的，因此可以在業(yè)務(wù)交換系統(tǒng)中采用P2P技術(shù)實現(xiàn)負載的自動分布。當然為了進一步提高“業(yè)務(wù)交換系統(tǒng)”的性能，可以考慮專用硬件的開發(fā)。

　　(9)支持“一號通”功能類似的服務(wù)，用戶只需知道運營商為其分配的“用戶標識”，就可以通過“用戶標識”與其它用戶進行通信(不需要記住每類業(yè)務(wù)的“業(yè)務(wù)標識”)。由于“業(yè)務(wù)Agent”的存在，近端“用戶-業(yè)務(wù)Agent”可以與遠端“用戶-業(yè)務(wù)Agent”進行協(xié)商，從而確定用戶所選定的業(yè)務(wù)是否雙方都能提供，在不能同時提供的情況下，可以轉(zhuǎn)到其它業(yè)務(wù)類型。

五、總結(jié)

　　本文在對互聯(lián)網(wǎng)理念進行反思的基礎(chǔ)上，通過對電信網(wǎng)理念的回歸，提出一種基于Agent的NGN接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在這種方式中，運營商的POP點通過“用戶Agent”、“用戶-業(yè)務(wù)Agent”、“業(yè)務(wù)Agent”的設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)化，形成一種新型的“業(yè)務(wù)交換系統(tǒng)”，從而支持可以業(yè)務(wù)定制和預定的新型業(yè)務(wù)模型。這種探索對NGN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與業(yè)務(wù)模型的研究有一定的參考價值。

泰爾網(wǎng)