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固定移動網絡融合策略探討

2007/06/06

　　固定移動融合(FMC)的理念早在20世紀90年代就被提出，由于當時技術上的限制、標準化工作的缺乏等原因，并沒有被業(yè)界廣泛接受，相應的業(yè)務也沒有被廣泛地開展。

　　近年來，隨著新技術、新業(yè)務不斷涌現，使得傳統(tǒng)的單一電信網絡體系架構面臨前所未有的挑戰(zhàn)，尤其進入2006年，國際標準機構、電信運營商、設備制造商紛紛在網絡融合方面加大了推進的步伐。構建一個統(tǒng)一、融合的通信信息網，是電信業(yè)最終的目標，但是，達到這個目標需要一個相對漫長的過程。在這個過程中，不同網絡之間的相互滲透、相互融合將一直伴隨著網絡的演進[1-4]。

1 固定移動融合的整體策略

　　未來網絡的融合包括多個方面，網絡融合、業(yè)務融合、運營支撐平臺融合等，它不會一蹴而就，是一個長期發(fā)展的過程。并且運營商在融合的過程中，還會遇到技術的后向兼容與互操作、業(yè)務整合、客戶關系管理等等問題。因此，網絡融合的實施方案應遵循分步驟、分層次進行的策略。

　　結合未來的融合網絡架構和現網的平滑演進關系，運營商網絡融合一般遵循以下步驟：

　　試驗驗證階段

　　市場培育階段

　　業(yè)務推廣階段

　　運營支撐系統(tǒng)統(tǒng)一階段

　　新老網絡的融合

2 不同類型運營商網絡融合策略探討

　　盡管從整體上，運營商在構建未來融合的網絡架構時需要考慮上述的分步驟實施策略，而結合中國自身電信運營基礎，這個過程中需要考慮到牌照發(fā)放、業(yè)務融合、網絡技術的發(fā)展等諸多因素，對于目前的不同的固網運營商和移動運營商而言，其網絡融合的演進路線也將有所不同。

　　2.1 固定運營商網絡融合建議

　　隨著3G牌照的發(fā)放以及寬帶接入的普及，固定移動融合能夠極大地增強固網運營商的競爭力，使其在未來的通信發(fā)展中占有足夠的市場份額，因而其對固網運營商有著非同尋常的意義。固網運營商應該更加積極地投入力量，推動網絡融合的發(fā)展。

　　首先，中國電信和中國網通這兩個主要固網運營商目前都大規(guī)模地建設了無線市話網絡(PHS)網絡，也就是我們常說的小靈通網絡，該網絡用戶除了不具備異地漫游特性外，其他與二代移動通信網絡所享有的功能是類似的。因此在中國的固網運營商進行網絡融合的進程中，可以提前進行固話/PHS網絡融合，也即通常說的固定無線市話融合(FPC)。比如中國電信和中國網通推出的固話小靈通綁定業(yè)務——QBOX，就是這一階段的產物。

　　其次，針對固網運營商大規(guī)模的傳統(tǒng)PSTN網絡，通過固網智能化的手段，對網絡結構進行調整和改造，使其在業(yè)務層面上進行融合匯聚，在保留原有傳統(tǒng)電信業(yè)務的前提下，引入新的業(yè)務。當本地網有一定數量傳統(tǒng)交換機需要退網或在弱勢地區(qū)新建電信網絡時，用軟交換逐步替代傳統(tǒng)交換機，實現電信網絡軟交換智能化。通過軟交換智能化改造，使得電信網絡基本具備軟交換網絡的特性，隨著原來傳統(tǒng)設備的不斷退網，軟交換網絡設備的不斷補充和更新，最終平滑過渡到一個完整的軟交換網絡，最終達到向下一代網絡(NGN)演進的目的。

　　隨著3G牌照的發(fā)放，固網運營商固定移動網絡融合的進程會被加速。運營商應著重考慮網絡業(yè)務平臺和運營支撐系統(tǒng)的融合。運營商可借助于網絡業(yè)務平臺和運營支撐系統(tǒng)的逐步融合，實現所有的用戶，包括固定、無線市話和3G移動用戶，統(tǒng)一從業(yè)務進行分類，而不是從網絡進行分類，從而實施其從基于網絡的接入向基于業(yè)務的接入的轉型。

　　最后隨著IMS的成熟及商用化，將開始進入到固定及移動核心網絡融合階段。此階段的主要特征是具有統(tǒng)一的核心網絡、業(yè)務與接入方式無關。但由于固網運營商已經建立了軟交換網絡，固定網絡中一部分業(yè)務已經分流到軟交換網絡，對于如何演進到IMS網絡的具體發(fā)展步驟和進程目前還較難給出清晰的路線。但是3G移動網絡的擴容需求，以及PSTN和無線市話網絡中的部分設備退網需求都會影響IMS的引入策略。

　　2.2 移動運營商網絡融合建議

　　中國的移動運營商目前還處于2G移動網絡的運營階段，如果部署IMS來實現多種接入方式的應用，并籍此進一步進入家庭寬帶市場，根據目前的網絡建設經驗以及設備開發(fā)情況來看，全網升級軟交換架構的3G移動網絡階段是不可逾越的。

　　對于全網軟交換的升級來說，現有的基于TDM的2G網無論從設備壽命還是設備規(guī)模上來說，還有較長的生命周期，因此對運營商而言軟交換技術升級必須分階段逐步實施。

　　(1)長途匯接層面引入軟交換

　　通過在長途匯接層面引入軟交換減輕2G TDM長途匯接網的擴容壓力。在控制層面引入長途軟交換匯接服務器(TMSC Server)，用于匯接不同大區(qū)或省際的與承載無關的呼叫控制(BICC)信令；媒體層面引入IP扁平化承載網，疏通省際的長途話務。

　　(2)本地網端局層面引入軟交換

　　對于本地網因擴容壓力而需要新建2G移動交換中心(MSC)，可直接引入端局層面移動軟交換服務器(MSC Server)或媒體網關(MGW)。

　　(3)建設軟交換架構的3G網絡

　　隨著3G牌照的發(fā)放，移動運營商需要建設基于軟交換架構的3G網絡，以2G/3G一張網的形式進行運營。

　　隨著軟交換改造的逐步完成，移動運營商也要通過相應的IMS試驗局部署，驗證IMS架構對多種接入方式以及多種業(yè)務的支持能力，通過小規(guī)模地面向集團客戶提供固定數據類業(yè)務，獲取全業(yè)務網絡運營經驗。

　　接下來隨著IMS以及相關技術的商用化進一步成熟，網絡融合將開始進入到固定及移動核心網絡融合階段。此階段的主要特征是統(tǒng)一的核心網絡，與接入方式無關。由于目前的移動運營商本身沒有全面建設固定網絡的經驗，因此IMS對移動運營商更大的益處在于可以提供創(chuàng)新的寬帶多媒體業(yè)務。

　　無論是現有的固網運營商還是移動運營商，最終發(fā)展都將融入到NGN統(tǒng)一的發(fā)展架構中。

3 固定移動融合分層實施探討

　　從電信網絡的總體發(fā)展趨勢看，固定通信網和移動通信網都朝著分層化的方向發(fā)展，并且結構也越來越清晰，各層內部以及各層之間的協議接口也朝著標準化開放化方向發(fā)展。

　　因此結合現有電信網絡的分層結構，未來的固定移動融合在各個層次上整體表現為如下形式：

　　(1)融合的核心控制，即具有統(tǒng)一的基于IMS的軟交換。

　　(2)融合的業(yè)務應用，即具有統(tǒng)一的移動/固定業(yè)務應用。

　　(3)融合的邊緣接入，即具有多業(yè)務、多協議的接入方式和多模終端。

　　(4)融合的支撐系統(tǒng)，即具有統(tǒng)一的計費以及網管平臺。

　　3.1 核心控制層融合

　　目前傳統(tǒng)的基于TDM的電信交換網絡正在向軟交換控制架構演進，而考慮到未來的核心控制層需要滿足固定移動統(tǒng)一接入、統(tǒng)一控制的需求，IMS由于其與接入無關、統(tǒng)一的會話控制和用戶數據、開放和統(tǒng)一的應用平臺等特性，使得IMS逐步成為業(yè)界公認的固定移動網絡融合的基礎。

　　從標準體系看，IMS是第3代移動通信合作計劃(3GPP)組織定義的實現IP多媒體業(yè)務的網絡架構。國際電信聯盟電信標準部門(ITU-T)與高級網絡電信與因特網融合業(yè)務和協議(TISPAN)等標準組織都將IMS作為基于會話啟動協議(SIP)控制的核心網引入到NGN架構中，同時支持固定和移動的接入方式。因此，IMS將是一個多組織共同認可的標準體系，不會產生不同標準組織間協議不兼容的問題，這是IMS支持固網和移動網融合的前提和基礎。

　　從網絡架構和協議看，IMS架構中的服務-呼叫會話控制功能(S-CSCF)是整個網絡的核心；代理-呼叫會話控制功能(P-CSCF)是終端接入IMS系統(tǒng)的入口；媒體網關控制功能(MGCF)和IMS-MGW是與電路域(CS)和PSTN互通的功能實體；媒體資源控制部分(MRFC)和媒體資源處理部分(MRFP)是實現多方會議的功能實體；出口網關控制功能(BGCF)是IMS域與外部網絡的分界點。這些功能實體都可以為固網和移動網共用。并且在IMS架構中，各種功能實體間的接口協議主要采用SIP協議。SIP協議是應用層的協議，與接入網絡的類型無關。所以，IMS從網絡架構和協議上均支持固網和移動網的融合。

　　盡快研究并部署基于IMS架構的核心控制網絡將是網絡融合進程中重要的一環(huán)，也是對運營商現有的垂直單一網絡體系架構的一次變革。

　　3.2 業(yè)務層面融合

　　實現固定和移動業(yè)務的融合是固定移動融合的最終目的，固定和移動融合業(yè)務也是未來通信業(yè)務的亮點，是全業(yè)務運營商實施差異化競爭的重要手段。

　　業(yè)務融合是指通過統(tǒng)一的業(yè)務創(chuàng)建/傳送平臺，通過獨立的核心網絡(呼叫會話控制)和接入網絡，為不同接入類型的用戶提供業(yè)務應用�；跇I(yè)務整合的應用包括一個號碼、虛擬專用網(VPN)、語音信箱、統(tǒng)一消息、會議和流媒體。

　　為實現統(tǒng)一業(yè)務平臺，關鍵是具備標準和開放的接口，從而使業(yè)務可以簡單和快速地創(chuàng)建和部署。開放的標準的SIP和Parlay應用編程接口(API)能夠實現核心網絡和業(yè)務提供的分離，這樣將會出現獨立于網絡提供商的業(yè)務提供商，形成良性的開放式產業(yè)價值鏈，促進業(yè)務的發(fā)展。

　　3.3 接入層面融合

　　接入層是指為用戶提供接入的網絡層面，它比接入網的概念更寬、延伸更廣，一方面是各種接入方式豐富多彩、層出不窮，另一方面又是各種接入方式之間相互關聯、不斷融合。對于固定接入方式和移動接入方式的融合，在網絡側主要體現在無線局域網/藍牙(WLAN/BlueTooth)和GSM的融合、WLAN和WCDMA的融合等。

　　WLAN/BlueTooth和GSM的融合方案標準是非授權移動接入組織(UMA)制訂的，已經被3GPP組織接受。在這種方案中，WLAN/BlueTooth終端通過IP接入網絡連接到GSM/GPRS核心網絡，從而使用GSM/GPRS網絡提供的業(yè)務。而3GPP規(guī)定了WLAN和WCDMA的融合方案，在這種方案中，WLAN和WCDMA的雙模終端或WLAN的單模終端可以接入到WCDMA的分組域，接受分組域的鑒權，并可以獲得3G網絡提供的業(yè)務，這些業(yè)務和終端工作在WCDMA模式時享受的業(yè)務一樣。

　　總體來看，在接入層面多種接入方式將長期共存，滿足用戶的不同需求。接入層的融合應能夠體現固定接入方式和移動接入方式的互補，發(fā)揮各自的優(yōu)勢。共同為用戶提供“無處不在”的業(yè)務體驗，向用戶提供高質量、低價格的服務。

　　3.4 終端融合

　　用戶終端在固定移動融合中起到了非常重要的作用，終端的融合是網絡融合的重要組成部分，作為網絡融合產業(yè)鏈的最后一環(huán)，終端給予用戶最直接業(yè)務體驗。沒有終端的支持，網絡融合最終將非常困難。


目前智能終端正在逐漸產業(yè)化，市場化。從單純的藍牙手機、藍牙網關以及WiFi終端可以提供一定范圍內的無線接入，擴展到智能PDA、WiFi/GSM、Bluetooth/GSM雙模終端等。采用多模終端后，用戶可以根據自己的意愿選擇合適的網絡：固定或移動網絡，而網絡本身也可以智能地根據用戶的接入方式作出最佳的動作。

　　融合終端的方案與融合業(yè)務方案密切相關，融合終端的業(yè)務能力與具體的方案密切相關，甚至需要運營商參與業(yè)務定制，這是融合終端的一個難點。另外語音、數據業(yè)務在雙模間的切換，以及業(yè)務安全性是目前終端融合業(yè)務的技術難點。

　　3.5 運營支撐系統(tǒng)的融合

　　運營支撐系統(tǒng)的融合可能涉及到運營商的管理體制，但是可能直接的一種方式就是計費帳務系統(tǒng)的融合。計費賬務系統(tǒng)融合的驅動在于統(tǒng)一賬單、統(tǒng)一收費以及靈活的資費策略的需求。

　　計費系統(tǒng)的融合可分為4個層次：采集融合、計費融合、賬務融合和收費融合，其中包括在線計費和離線計費。在4個層次的融合中收費級的融合是程度最弱的一種融合，只能做到將用戶使用的各種業(yè)務費用統(tǒng)一收取，提供賬單的“一單清”，但無法支持各種業(yè)務的交叉優(yōu)惠及預付費和后付費的融合。賬務級的融合程度較強，能夠支持基于賬目級別的多業(yè)務捆綁和交叉優(yōu)惠，而且只適用于后付費業(yè)務，不適用于預付費業(yè)務的融合。計費級的融合程度更強，既能夠支持基于詳單級別的多業(yè)務捆綁和交叉優(yōu)惠，又能夠支持預付費業(yè)務和實時的業(yè)務融合。一般來說，采集的融合不僅實現了采集級的融合，也同時實現計費級、賬務級和收費級的融合，是真正意義上的融合。采集融合可以在統(tǒng)一的融合平臺上實現多業(yè)務的融合、預付費業(yè)務和后付費業(yè)務的融合，支持多種業(yè)務間的交叉優(yōu)惠，并為用戶提供多種支付手段。

　　總之，融合的支撐系統(tǒng)不僅能給用戶帶來更多的方便，也能給用戶提供更多的實惠，增加用戶的忠誠度。它是全業(yè)務運營商的重要優(yōu)勢，也是全業(yè)務運營商應該首先向用戶提供的服務。

4 固定移動融合對網絡運營的影響

　　4.1 融合的體系架構降低了運營成本

　　未來基于IMS核心控制架構的融合網絡給運營商帶來了機遇同時，還進一步降低了相應的運營成本。固定移動融合網絡部署之前，要提供全面的服務，就不得不構建多個單業(yè)務的網絡。而這種一個業(yè)務一個網絡的垂直結構給運營商帶來的是復雜的網絡管理和高建設成本/維護成本(CAPEX/OPEX)。但競爭壓力迫使運營商必須考慮降低CAPEX/OPEX。

　　IMS在軟交換控制與承載分離的基礎上，進一步拓展了業(yè)務層與控制層的分離。這樣IMS除繼承了軟交換承載層統(tǒng)一所帶來的成本優(yōu)勢之外，更重要是IMS的水平體系架構可以降低業(yè)務的創(chuàng)新成本。同時，IMS對用戶數據管理、計費等網絡能力的集中，為降低網絡的運維成本創(chuàng)造了條件。

　　基于IMS開展的固定移動融合業(yè)務不僅在網絡和終端的選擇上具有很大的靈活性，能夠滿足運營商實際運營的需求，而且也能夠幫助運營商(包括移動運營商、固定運營商和全業(yè)務運營商)在今后長期發(fā)展中更具有競爭力，并在向新業(yè)務提供模式轉變時處于有利的位置。

　　4.2 業(yè)務快速部署給運營商帶來一定機遇

　　從本質上來說，業(yè)務是發(fā)展固定移動融合的主要驅動力。在語音電話時代，各運營商提供的業(yè)務沒有本質的區(qū)別，無論是傳統(tǒng)電話業(yè)務還是VoIP業(yè)務，都只能滿足人們基本的語音通話需求。彼此間同質化競爭越來越激烈，通常只能采取簡單的價格戰(zhàn)來穩(wěn)定客戶群，進而造成語音資費不斷降低，每用戶平均收益(ARPU)值持續(xù)下降。因此，運營商迫切希望通過新業(yè)務的開發(fā)，培養(yǎng)新的收入增長點。同時，隨著移動通信和數據通信的發(fā)展，人們已不滿足于簡單的語音電話業(yè)務，而追求多元化的通信手段和個性化的多媒體通信體驗。能否提供多媒體業(yè)務的能力將決定運營商的未來收益能力和在通信市場的競爭力。

　　基于IMS核心控制的融合網絡以控制的共性支撐業(yè)務的差異性，特別是面向固定接入用戶以及無線接入用戶的業(yè)務開放，通過核心控制層面的一致性，保證了用戶業(yè)務體驗的統(tǒng)一性。盡管目前有些基于IMS開發(fā)的業(yè)務還不是很成熟，但IMS網絡架構體系為人們描繪了一個未來支持全業(yè)務的網絡遠景，已引起眾多電信運營商的關注，電信運營商希望通過IMS網絡的建設可以提供差異化和多樣化的服務。

　　4.3 融合網絡的運營模式還需不斷進行探索

　　未來基于IMS的融合網絡在技術和業(yè)務方面都具有明顯的互聯網特點。從技術上來講，業(yè)務層和控制層的徹底分離使網絡更加簡單，網絡只提供必要的觸發(fā)和路由等功能(相應地基于SIP的終端更加智能化)。同時，業(yè)務層允許第三方通過開放式業(yè)務架構(OSA)的開放接口來提供業(yè)務。從業(yè)務上來講，視頻會議、無線一鍵通(PoC)、組管理、呈現(Presence)業(yè)務、即時消息(IM)、可視電話、VoIP、交互類游戲、視頻共享、文件共享等業(yè)務都可以在目前的互聯網上找到相同或者類似的業(yè)務，當然基于IMS的業(yè)務相比于互聯網業(yè)務更加強調用戶的移動性。

　　互聯網的商業(yè)模式和盈利模式對于電信運營商來說并不是一個成功的方案，因此盡管IMS可以靈活快速地提供豐富的業(yè)務，但IMS網絡如何運營對于電信運營商來說也是一個挑戰(zhàn)。

　　首先，對于傳統(tǒng)電信運營商來說，優(yōu)勢在于語音服務已具有龐大的網絡及用戶群，但對于內容服務和信息服務并沒有太多的經驗。另外，目前用戶已經習慣了互聯網業(yè)務的免費提供，而大部分IMS業(yè)務具有互聯網業(yè)務的影子，因此電信運營商如何基于IMS網絡來開發(fā)業(yè)務，開發(fā)哪些具有吸引力的業(yè)務，如何培養(yǎng)用戶的習慣來使用這些業(yè)務，以及業(yè)務如何收費等都是需要在具體的運營中不斷探索的問題。

　　其次，電信運營商應該加強對基于IMS融合網絡的掌控。傳統(tǒng)的互聯網是一個不具有可運營可管理性的網絡，網絡完全開放，電信運營商只能根據時長或流量來收取基本的通道費，對于上面所承載的信息服務只能做有限的控制。對于未來基于IMS架構的網絡來說，其用戶之間也是端到端的IP連接，因此對網絡運維提出了更高的要求，如對用戶的管理、基于流的計費等。盡管在3GPP IMS相關標準中對安全、QoS、計費等進行了定義，但還需要進一步的研究和完善。

5 結束語

　　綜觀全球電信界發(fā)展情況可以看出，網絡融合是未來的發(fā)展趨勢，并會改變目前的電信競爭環(huán)境，特別是全業(yè)務運營模式的引入，會對現有的網絡架構以及電信運營體制帶來巨大的沖擊[5-6]。

　　面對網絡融合而帶來的挑戰(zhàn)和機遇，電信運營商除了積極對相關技術標準進行跟蹤研究外，還要對自身網絡結構、運維體制、業(yè)務運營模式等作出規(guī)劃分析，找出適合自己的網絡融合之路。

6 參考文獻

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　　[2] 曹淑敏. 無線通信發(fā)展的趨勢——寬帶化、移動化 [J]. 中興通訊技術, 2006,12(1):1-3

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　　[4] 雷震洲. 關注NGN的兩大走向：網絡融合和機對機應用 [J]. 中興通訊技術, 2005,11(4):6-9.

　　[5] 張延鴻. 固定和移動融合業(yè)務及其發(fā)展現狀 [J]. 世界電信,2005,18(5):11-14.

　　[6] 續(xù)合元. NGN、軟交換和IMS的關系 [J]. 中興通訊技術, 2006,12(5):1-4.

中國聯通


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