下一代網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)研究進(jìn)展
2008/08/15
下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)前通信標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題之一,對NGN架構(gòu)的研究主要在高級網(wǎng)絡(luò)電信與因特網(wǎng)融合業(yè)務(wù)和協(xié)議(TISPAN)組織和國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部(ITU-T)兩大國際標(biāo)準(zhǔn)組織內(nèi)進(jìn)行。 (1)網(wǎng)絡(luò)接入配置功能
NACF負(fù)責(zé)為UE分配IP地址,并提供UE所需要的其他網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù),如域名服務(wù)器(DNS)地址、上層業(yè)務(wù)接入點(diǎn)地址等。對于上層的IMS,業(yè)務(wù)接入點(diǎn)就是P-CSCF(代理呼叫會話控制功能)。NACF還向UE提供一個接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符,唯一地標(biāo)識UE所附著的接入網(wǎng)絡(luò),上層應(yīng)用可通過該標(biāo)識符定位CLF。
(2)接入管理功能
AMF負(fù)責(zé)翻譯UE的接入請求,將UE的IP地址分配請求以及網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)請求轉(zhuǎn)發(fā)至NACF,將用戶鑒權(quán)請求轉(zhuǎn)發(fā)給用戶接入授權(quán)功能(UAAF),反向則將來自NACF或UAAF的響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給UE。
(3)連接會話定位與存儲功能
CLF登記UE所分配的IP地址、NACF提供的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)定位信息、地理位置信息,并對這些信息進(jìn)行關(guān)聯(lián);CLF還存儲用戶標(biāo)識、用戶的服務(wù)質(zhì)量(QoS)清單、用戶的位置信息隱私權(quán)設(shè)置。CLF向上層業(yè)務(wù)提供位置查詢功能。
(4)用戶接入授權(quán)功能
UAAF提供用戶鑒權(quán)、授權(quán)核查功能。UAAF從清單數(shù)據(jù)庫功能(PDBF)包含的用戶網(wǎng)絡(luò)清單信息中獲取鑒權(quán)和網(wǎng)絡(luò)授權(quán)信息。UAAF也收集用于計(jì)費(fèi)的帳務(wù)數(shù)據(jù)。
(5)清單數(shù)據(jù)庫功能
PDBF存儲用戶鑒權(quán)數(shù)據(jù)(如用戶標(biāo)識、支持的鑒權(quán)方法列表、鑒權(quán)密鑰)以及與網(wǎng)絡(luò)接入配置相關(guān)的信息。PDBF與業(yè)務(wù)層的用戶業(yè)務(wù)清單數(shù)據(jù)庫(見圖1)分工不同,PDBF是傳送層的數(shù)據(jù)庫,存儲用于接入和鑒權(quán)的信息,用戶業(yè)務(wù)清單數(shù)據(jù)庫是業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)庫,存儲用戶的業(yè)務(wù)信息。但兩者有一定的關(guān)聯(lián),在物理上可以考慮合設(shè)。
(6)客戶網(wǎng)關(guān)配置功能
客戶網(wǎng)關(guān)配置功能(CNGCF)在UE初始化或升級時使用,為UE提供額外的配置信息,如防火墻配置、IP包的QoS標(biāo)記等。CNGCF與NACF提供的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)相輔相成,使UE能順利地接入網(wǎng)絡(luò)。
(7)接入中繼功能
接入中繼功能(ARF)不屬于NASS的組成單元,它位于客戶網(wǎng)關(guān)(CNG)與NASS之間,作為中繼,可以在用戶請求中插入接入網(wǎng)絡(luò)所提供的位置信息。
在正常的UE接入流程中,UE通過ARF/AMF先與UAAF交互,完成鑒權(quán)和網(wǎng)絡(luò)授權(quán);再與NACF交互,獲得用于接入的IP地址與其他配置參數(shù);UAAF和NACF分別將用戶相關(guān)信息送至CLF,在CLF處進(jìn)行關(guān)聯(lián)和存儲,供RACS和上層業(yè)務(wù)查詢。
1.3接口描述
NASS接口包括NASS內(nèi)部各邏輯功能單元之間的接口和NASS對外的接口。
1.3.1NASS內(nèi)部各邏輯功能單元之間的接口
(1)a1接口
a1接口是AMF與NACF之間的接口。a1接口用于AMF向NACF請求為UE分配IP地址及其他網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)。
(2)a2接口
a2接口是NACF與CLF之間的接口。NACF通過本接口向CLF登記為UE所分配的IP地址與相關(guān)位置信息的關(guān)聯(lián)關(guān)系,或者通知CLF注銷關(guān)聯(lián);CLF可通過本接口為NACF提供CNGCF地址、地理位置信息、P-CSCF標(biāo)識信息。
(3)a3接口
a3接口是AMF與UAAF之間的接口。a3接口用于AMF向UAAF請求對用戶進(jìn)行鑒權(quán)和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簽約信息的核查。
(4)a4接口(即UAAF與CLF之間的接口)
a4接口是UAAF與CLF之間的接口。UAAF通過本接口以“推(Push)”的方式向CLF登記用戶標(biāo)識與用戶位置信息隱私權(quán)設(shè)置的關(guān)聯(lián)關(guān)系,以及用戶的網(wǎng)絡(luò)清單信息(如QoS信息)。CLF也可通過本接口以“拉(Pull)”方式主動向UAAF查詢用戶的網(wǎng)絡(luò)清單信息。
(5)e5接口
e5接口[2]是UAAF代理與UAAF服務(wù)器之間的接口。e5接口用于UAAF代理(位于用戶拜訪網(wǎng)絡(luò))與UAAF服務(wù)器(位于用戶歸屬網(wǎng)絡(luò))之間,由UAAF代理向UAAF服務(wù)器請求獲取用戶的鑒權(quán)和授權(quán)信息,UAAF代理也可向UAAF服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)拜訪網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的帳務(wù)數(shù)據(jù)。
UAAF代理與UAAF服務(wù)器可能位于不同的管理域,兩者之間需要建立雙向的信任關(guān)系。e5接口可采用遠(yuǎn)程撥號用戶認(rèn)證(RADIUS)協(xié)議或Diameter協(xié)議。
R1階段沒有定義NACF與UAAF之間的接口功能。R1階段對UAAF與PDBF之間的接口也沒有規(guī)定,UAAF與PDBF可以合設(shè),或以非標(biāo)準(zhǔn)接口互聯(lián)。
對于上述內(nèi)部接口中的前4個接口,TISPAN還沒有制訂具體的協(xié)議規(guī)范。
1.3.2NASS對外接口
在圖2中,與NASS有互聯(lián)關(guān)系的外部實(shí)體包括同層的RACS、底層的ARF、上層的業(yè)務(wù)控制子系統(tǒng)和應(yīng)用實(shí)體。
(1)e4接口
e4接口是CLF與RACS之間的接口。RACS通過e4接口向CLF獲取用戶的網(wǎng)絡(luò)位置信息,以決定可用網(wǎng)絡(luò)資源的數(shù)量;RACS也可向CLF獲取用戶的網(wǎng)絡(luò)清單信息,作為處理資源分配請求的參考。文獻(xiàn)[3]給出了基于Diameter協(xié)議的e4接口規(guī)范。
(2)e2接口
e2接口是CLF與業(yè)務(wù)控制子系統(tǒng)之間的接口。業(yè)務(wù)層實(shí)體通過e2接口從CLF獲取網(wǎng)絡(luò)位置信息。文獻(xiàn)[4]給出了基于Diameter協(xié)議的e2接口規(guī)范。
(3)e1接口
e1接口是AMF與ARF、ARF與CNG之間的接口。UE通過e1接口發(fā)起IP地址分配請求,并獲取相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)以便接入網(wǎng)絡(luò);UE也通過e1接口提供用戶的通行字、令牌、證書等信息用于網(wǎng)絡(luò)接入鑒權(quán)。請求經(jīng)ARF中繼到達(dá)AMF,ARF可在請求消息中加入網(wǎng)絡(luò)位置信息。
當(dāng)需要雙向鑒權(quán)時,NASS通過e1接口向UE提供鑒權(quán)參數(shù)。文獻(xiàn)[5]給出了e1接口定義,包括WLAN和xDSL等接入方式。
(4)e3接口
e3接口是CNGCF與CNG之間的接口。e3接口用于CNGCF配置UE,以便UE接入上層業(yè)務(wù)與應(yīng)用。超文本傳輸協(xié)議(HTTP)、文件傳輸協(xié)議(FTP)和小型文件傳輸協(xié)議(TFTP)可用于e3接口。目前該接口尚沒有制訂相應(yīng)的接口規(guī)范。
1.4游牧場景.
在R1階段,NASS只支持用戶的游牧,UE可以在任何地點(diǎn)接入相同的NGN系統(tǒng),NASS不支持會話的連續(xù)性,即UE不能實(shí)現(xiàn)不同接入網(wǎng)絡(luò)之間的漫游切換。
在UE游牧?xí)r,NGN網(wǎng)絡(luò)可劃分為歸屬網(wǎng)絡(luò)和拜訪網(wǎng)絡(luò)。圖3是用戶游牧的一個典型場景,其中為用戶提供業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)控制子系統(tǒng)位于歸屬網(wǎng)絡(luò)。拜訪網(wǎng)絡(luò)的UAAF作為代理,通過e5接口向歸屬網(wǎng)絡(luò)的UAAF(作為服務(wù)器)獲取用戶鑒權(quán)信息;歸屬網(wǎng)絡(luò)的CLF通過e2接口向拜訪網(wǎng)絡(luò)的CLF獲取用戶的位置信息,再提供給上層的業(yè)務(wù)控制子系統(tǒng)。
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