下一代网络体系结构及相关问题的研究
5.NGN网络移动性问题研究
现今的网络,不论是移动网还是固定网均在向基于IP的网络演进,以支持多媒体业务。随着网络能力的提高,用户可享受的服务越来越多,一种发展趋势是不论通过何种技术手段访问网络的用户均应得到相同的服务,这种情况在固定接入网中屡见不鲜,如XDSL,有线电缆接入等。然而,就目前看来,网络对用户仍然区分对待,不同用户使用不同的网络服务体系并且不能互通,这对于希望以最便捷方式在不同接入技术的网间移动的用户来说是个严重缺陷。未来服务提供的关键一步就是为用户提供稳定可靠的服务,即当用户使用不同的接入技术时被作为同一个实体对待,使他们可以跨越当前的网络界限始终如一地享用所需服务。
目前,用户可以在结构相同的公共无线接入网中漫游,而在固定网中漫游则受到很大限制,移动性只适用于同类网络环境,网络的发展需要未来能实现用户在不同的固定接入网和公共无线接入网间的移动(例如从UMTS到WLAN),并且可获得相同的服务,要实现此目标,需要实现各种接入手段的互操作性以及核心网互操作性,现在已有一些关于具体的互操作性的文章,例如WLAN_--UMTS,但还没有全球化。
1)各种接入手段的互操作
未来网络要想提供自由广阔的服务环境,关键在于实现各种接入技术的协调共存,解决各种不同技术之间的互联以获得互操作性,以及在此基础上实现集成。目前,主要考虑的接入系统包括以下几种:
各种公共蜂窝系统,如W-CDMA,CDMA-2000,GPRS等。
与移动系统实现无缝连接的固定接入网,包括XDSL,有线电缆,各种窄带接入以及WLAN等。
数字音讯广播(DAB)
以上各个系统使用的接入技术和带宽能力均不相同,因此不可能期望某个多媒体终端同时支持各种接入,但用户可通过多种终端访问网络服务,要实现异构环境下的移动性除了支持用户移动性外,还应支持业务的移动性。一般来说,用户对移动性的要求包括:
用户可改变接入点或终端,不过此功能仅适用于有移动或漫游权利的用户。
用户可从任一节点访问网络,这需要网络具备一定的认证能力。
用户可得到始终如一的服务,不过可能受限于用户当前所在位置,因此需要网络提供者和业务提供商之间的配合。
网络、业务和应用系统甚至第三方的业务和应用系统应知道用户是否可用和可达。
2)服务水平
下面列出了移动性应考虑的几种服务水平:
个人和终端的移动性:
个人移动性是指用户可改变其终端;而终端移动性是指用户与他的终端一起移动。所谓用户改变其网络接入点,就是说在个人移动性中,用户改变位置或终端或接入技术,在终端移动性中,用户改变位置或接入技术,但保持同样的终端。
游动(Nomadism)
游动给用户随其移动可改变网络接入点,当接入点发生变化时,用户的会话会中断,之后再重新建立。
移动性
移动性即用户可随位置移动而改变网络接入点并且不中断当前会话,不过在某些情况下可能有短时间的通话中断。
漫游性
漫游性即用户能够在非归属网络即访问网络服务。
有人可能认为上述要求只要通过对当前网络进行一些扩展就可解决。下面举例说明此观点并不正确。例如,一个用户通过ADSL方式接入网络并鉴权通过,于是他开始进行多媒体会话,过了一会儿,这个用户转换成UMTS接入并且也鉴权通过,于是又开始新的多媒体会话,由于在两网中用户信息是不同的,所以移动性和稳定服务就无法提供,并且两种方式下需要不同身份、登录和密码的鉴权,而且由于XDSL接入方式“永远在线”的特性,使得即使用户在用UMTS方式通信,仍然占用系统资源,从而导致资源的浪费。如果可支持应用漫游功能和多接入的单用户信息,则可简化跨网接入的认证、鉴权和仲裁等功能。
3)移动性对NGN网络的要求
要实现更加透明的固定-无线宽带通信以及跨越不同接入技术的移动性需要对当前网络结构做出重大变革,进一步扩展控制层的网络功能,主要包括:
认证和鉴权机制
从用户的角度来看,为了避免控制机制的重复,可认为此项功能在当前网络的认证和鉴权机制中已有定义。
接入控制和鉴权功能
鉴权的结果决定是否接受用户连接请求,下一步便是使接入网结构适应移动用户,包括用户连接的QOS水平,该水平由用户情况和接入网的技术限制决定。
位置管理
位置管理包括网络位置和地理位置的管理。
IP地置分配和管理
解决方法是之一是让用户使用固定的IP地址,这就需要有专门的移动性管理方案来授予用户的本地IP地址.
用户环境管理
用户环境定义为整个“接入网+终端”。用户环境决定了移动用户获得服务的范围。这项功能的作用是把主要的用户环境特征抽象成数据,以用于为移动用户提供相关的服务。这项功能对于在不同类环境之间操作显得很重要。因为同类环境对于所有用户内涵相同,也就不需要这样的数据。NGN更广阔的网络环境使得不同类环境之间的操作愈来愈多。这项功能实现了虚拟归属环境的第一步,即确定了用户环境的特征,使得服务与当前用户环境相适应。
用户信息管理
以上功能都依靠一些用户数据——个人数据或网络数据。这些数据的存储和更新便是由用户信息管理功能来完成。
接入用户数据
此项功能提供用户数据的过滤,即限制某些讯问实体获得某些用户数据,从而保证用户数据隐私。
4)NGN移动性方面的标准化进展
3GPP和3GPP2着重研究IMS演进,它们所提供的移动性管理只对它们自己的系统有效,要实现在3GPP和3GPP2之间的IMS接入,需在两个多媒体系统之间进行协调互通。
IETF正在研究移动IP技术,以实现路由器间的宏观移动性,但如何把移动IP应用于其它情况(如无线网)是个值得考虑的问题。
ITU-T中的SSG负责IMT2000的协调和集中问题,且已开始撰写要求。
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