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摘要 固定移動融合（FMC）是通信行業(yè)未來的發(fā)展趨勢之一，是下一代網(wǎng)絡必須具備的能力。也必將成為運營商的業(yè)務突破點和業(yè)務亮點。本文跟蹤了FMC目前的進展情況，重點對FMC的總體需求、處于研究中的幾種融合網(wǎng)絡框架進行了分析和闡述，介紹了在FMC環(huán)境下如何提供統(tǒng)一融合的業(yè)務，給出了3種業(yè)務提供模式，并對其中存在的問題進行了探討。
1、FMC的標準化進展
ITU-T對FMC（fixed mobile convergence，固定移動融合）的定義是：在一個給定的網(wǎng)絡中，向終端用戶提供業(yè)務或應用的能力和機制與固定／移動接入技術以及用戶位置無關。在NGN環(huán)境中，F(xiàn)MC意味著向終端用戶提供與接入技術無關的NGN業(yè)務。
國際上很多標準化組織，如ITU-T,TISPAN（ETSI的兩個組織TIPHON（telecommunications and Internet protocol harmonization over network）和SPAN（services and protocols for advanced net works）的合稱）、3GPP、FMCA（固定移動融合聯(lián)盟）等都在推進FMC的研究。其中，ITU-T、TISPAN、3GPP主要側重于FMC的體系架構和業(yè)務提供方面，而FMCA主要側重于FMC終端和接入設備的標準化。
在ITU-T中，F(xiàn)MC目前的研究重點主要集中在以下幾個方面：
FMC的需求：從宏觀上給出FMC的通用目標、業(yè)務需求以及所需要的網(wǎng)絡能力。這部分目前已基本達成共識。
FMC-Pau：主要研究移動終端如何通過PSTN接入到UMTS網(wǎng)絡。目前這方面的研究還處于起步階段，只是提出了概念和網(wǎng)絡架構，還有很多細節(jié)需要繼續(xù)研究。
FMC-IMS：主要研究如何以IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）為核心網(wǎng)絡實現(xiàn)固定移動網(wǎng)絡的統(tǒng)一控制，主要思路是借鑒TISPAN和3GPP的一些現(xiàn)有成果，制定出FMC基本功能架構及其相關機制。目前也處于起步階段。
2、FMC的總體需求
2.1 FMC的目標
無論從用戶還是運營商的角度，F(xiàn)MC應該能夠跨越固定網(wǎng)絡（如PSTN、ISDN、PSDN、WAN/LAN/CATV等）和移動網(wǎng)絡來提供無縫業(yè)務；應該提供普遍的移動性支持，在終端移動、用戶移動、業(yè)務移動等不同的場景下，提供不同級別的移動性；還應提供無處不在的業(yè)務可用性，使終端用戶真正能夠在任何地點、通過任何終端設備享受到任何應用，也就是說，業(yè)務的可用性僅依賴于用戶的簽約信息和終端能力。另外，支持多用戶的認證和鑒權也是FMC必備的能力之一。
從終端用戶的角度，希望FMC能夠通過業(yè)務的融合和捆綁來減少基本通信費用，能夠提供各種豐富業(yè)務的使用便利性，如更簡單的配置、統(tǒng)一賬單、單運營商結算等。同時，用戶希望通過FMC獲得無縫的業(yè)務體驗，無論何時何地，都能夠享受到相同的業(yè)務體驗，這就需要多模終端來支持各種接入。
從運營商的角度，希望通過FMC提供更豐富的業(yè)務，并減少網(wǎng)絡配置和運營成本。同時，通過FMC，傳統(tǒng)運營商希望固定線路資源能夠得到最大程度地再利用，傳統(tǒng)的移動運營商希望向終端用戶提供更好的覆蓋和QoS。
2.2 FMC的基本特征
FMC應具有以下基本特征：
用戶體驗的一致性。即在網(wǎng)絡連通性和終端能力允許的條件下，用戶能夠以一種持續(xù)一致的模式獲得業(yè)務。
用戶業(yè)務訂購和提供與接入技術無關。即FMC支持現(xiàn)存和即將出現(xiàn)的各種固定、移動、無線接入技術，支持業(yè)務移動性、用戶移動性和終端移動性。
通用的用戶屬性。這里的屬性是指針對單個用戶簽訂的有關通信、內容提供和連通性的一系列準則，如地址簿、參數(shù)選擇、狀態(tài)呈現(xiàn)、記賬和付費選擇、權限等。
支持對用戶和終端的多種認證機制。
業(yè)務的注冊、觸發(fā)、執(zhí)行與網(wǎng)絡、終端、用戶特性相適應。即用戶的有效性、可達性和設備能力能夠被網(wǎng)絡功能，甚或是業(yè)務和應用所感知。
2.3 FMC的業(yè)務需求
FMC的業(yè)務需求包括以下3個方面：
支持與接入獨立的業(yè)務。FMC業(yè)務應允許簽約用戶根據(jù)當前的業(yè)務類型和網(wǎng)絡環(huán)境選擇一種適當?shù)慕尤敕绞竭B接到歸屬的業(yè)務網(wǎng)絡，并為用戶提供無縫的接入感知和良好的業(yè)務體驗。
惟一標識業(yè)務。惟一標識業(yè)務能夠使用戶基于一個惟一的、私人的、獨立于網(wǎng)絡的號碼來發(fā)起和接收任何類型的業(yè)務和呼叫。從而提供跨越多網(wǎng)絡的、與接入無關的個人移動性。
增強的VPN業(yè)務。增強的VPN業(yè)務指利用不同類型的公共網(wǎng)絡（固定網(wǎng)絡、移動網(wǎng)絡、融合網(wǎng)絡）構建虛擬專網(wǎng)，使用戶可以利用私有編號方案，用不同類型的終端跨越多網(wǎng)絡進行通信。
2.4 FMC的網(wǎng)絡能力要求
FMC的網(wǎng)絡能力要求包括如下方面：
接入獨立性：FMC網(wǎng)絡應具備獨立于用戶接入方式的業(yè)務提供能力。
統(tǒng)一的認證和鑒權機制：FMC網(wǎng)絡應提供統(tǒng)一的認證和鑒權進程來處理不同的用戶認證／鑒權數(shù)據(jù)和參數(shù)。
統(tǒng)一的路由機制：呼叫路由僅依賴于運營商策略，而與接入技術無關。
統(tǒng)一的計費和管理機制：負責搜集計費信息和管理與用戶簽約相關的數(shù)據(jù)。
支持不同的應用服務器和業(yè)務平臺。
QoS能力：FMC網(wǎng)絡應支持QoS機制來滿足用戶和業(yè)務的需求，如在業(yè)務層和承載層之間提供動態(tài)的QoS參數(shù)協(xié)商。
互操作能力：FMC網(wǎng)絡應支持與現(xiàn)存網(wǎng)絡（如傳統(tǒng)的PSTN）之間的互操作。
可靠性要求：FMC網(wǎng)絡應確保通信的可靠性，支持適當?shù)呢撦d控制和故障恢復機制。
安全性要求：FMC網(wǎng)絡應提供滿足業(yè)務要求的安全機制。
公共業(yè)務發(fā)布：FMC網(wǎng)絡應提供必要的公眾服務，如緊急通信。
支持多種類型的網(wǎng)絡：FMC網(wǎng)絡需要支持NGN中所有類型的網(wǎng)絡，如電路型、分組型或融合型網(wǎng)絡。
用戶體驗的一致性：在融合的環(huán)境中維持相同的用戶體驗。
3、目前討論的幾種FMC的網(wǎng)絡框架
3.1 FMC架構示例
對于現(xiàn)存網(wǎng)絡，為了提供FMC能力，需要引入新的網(wǎng)絡元素或在現(xiàn)存的網(wǎng)絡實體中增加新的功能以滿足業(yè)務需求。目前，F(xiàn)MC的具體功能架構尚未出臺，圖1是FMC架構的一個示例，其中，所有與FMC相關的功能被抽象為“FMC功能實體”。
圖1 FMC架構示例
在圖1的示例中。網(wǎng)絡A支持固定接入能力，而網(wǎng)絡B支持無線接入能力。為了支持用戶在不同接入技術的網(wǎng)絡之間漫游，引入了FMC功能實體。FMC功能實體代表與FMC相關功能的邏輯總和，該功能實體可能通過新的平臺或具備新的FMC功能的現(xiàn)存網(wǎng)元來實現(xiàn)。
FMC功能實體包括兩部分。一是FMC的通用功能實體，二是FMC的技術相關功能實體。當兩個網(wǎng)絡使用相同的技術（如SIP）和機制（如鑒權機制）來支持不同的接入技術時，技術相關功能實體可以是可選項。
3.2 FMC的設計原則
在FMC環(huán)境中，可區(qū)分不同的網(wǎng)絡域以便描述不同級別的融合，如圖2所示。
圖2 FMC-IMS的分域和參考點
其中：接入傳送域提供用戶設備域和獨立于接入技術的核心傳送域之間的連接。在接入傳送域內，可進一步區(qū)分與物理接入媒體相關的有線/無線接入域和接入?yún)R聚域。有線/無線接入域負責將用戶設備連接到網(wǎng)絡的接入節(jié)點，如DSLAM（數(shù)字用戶線接入復用器）、3G基站和RNC（無線網(wǎng)絡控制器）、WLAN的AP（接入點）等。接入?yún)R聚域負責將多個有有線／無線接入域的流量匯聚到核心傳送域的邊緣節(jié)點，GPRS（通用分組無線業(yè)務）、DSLAM到BRAS（寬帶遠程接入服務器）等IP邊緣設備之間的網(wǎng)絡都是接入?yún)R聚域的典型例子。此外，移動接入?yún)R聚域還需要包含移動性管理功能。
核心傳送域與接入傳送域和其他網(wǎng)絡連接，提供相應的媒體處理功能。核心傳送域也需要包含移動性功能以支持跨接入傳送域的移動性。接入傳送域和核心傳送域中都包含網(wǎng)絡配置和資源及準入控制功能（RACF）。
會話控制域負責用戶設備間連接的會話控制，同時也包含狀態(tài)呈現(xiàn)和位置服務功能。會話控制域通過與核心傳送域之間的接口來傳遞資源請求和NAT（網(wǎng)絡地址轉換）綁定信息。該域也可能與接入傳送域有接口，如在有線接入域的情況下傳送位置信息。
應用服務域支持所謂的應用服務功能，如會話控制服務之上的消息傳遞和信息服務。
FMC的起步點應該是在應用服務域和會話控制域層面的融合。該層面的融合使得用戶可以通過不同的終端（或集成在同一物理終端的不同模式）接入相同的業(yè)務，不同的終端之間可能共享同一公共用戶標識。用戶可以決定哪種業(yè)務以何種順序指向哪個終端。而呼叫方只需知道一個公共標識即可。
FMC架構的設計需要遵循以下原則：
任何類型的用戶設備都可通過與IMS的接口接入IMS業(yè)務；
用戶設備可以與任何類型的分組接入傳送域相連，兩者的接口可以透明傳送用戶設備和IMS之間的協(xié)議；
接入傳送域可以與任何獨立于接入技術的核心傳送域相連，這也意味著，兩者之間的接口同樣與接入技術無關；
核心傳送域與IMS業(yè)務平臺之間的接口應支持基于IMS的業(yè)務和能力，當然，也不排除使用支持該接口的其他業(yè)務平臺；
架構的接口應支持多個業(yè)務平臺提供者對接入和核心傳送域的共享。
3.3 現(xiàn)存網(wǎng)絡框架與FMC域的對應關系
（1）3CPP的移動網(wǎng)絡架構
圖3是3GPP R6定義的移動網(wǎng)絡架構到FMC分域模型的映射。圖中描述了3種不同類型的接入：GERAN、UTRAN和WLAN。GERAN分別通過A接口和Iu接口連接到2G和3G核心網(wǎng)絡。3GPP定義了兩種類型的WLAN接入：3GPP IP接入和直接IP接入。前者通過WLAN UE和PDG（分組數(shù)據(jù)組）之間的IPSec隧道接入到3GPP核心網(wǎng)絡，后者通過WLAN直接接入到IP網(wǎng)絡。
圖3 3GPP架構到FMC域的映射
（2）TISPAN的固定網(wǎng)絡架構
ITU-T和TISPAN都選擇了基于SIP的IMS平臺作為FMC的切入點。圖4是TISPAN定義的固定網(wǎng)絡功能架構到FMC分域模型的映射。
圖4 TISPAN架構到FMC域的映射
3.4 融合的網(wǎng)絡架構
（1）基于UMA/GAN的融合
UMA（unlicensed mobile access，非授權的移動接入）是第一個以移動為中心的FMC架構，可為WLAN和2G多模終端提供接入點變化時的業(yè)務連續(xù)性。UMA是由價格競爭、提高用戶使用便利性和延伸業(yè)務覆蓋等因素驅動的。UMA在3GPP中被定義為GAN（通用接入網(wǎng)絡），圖5是GAN的功能架構。
圖5 GAN的功能架構
其中，用戶終端MS（移動臺）通過GAN控制器（GANC）與3GPP CS和PS域連接。GANC在3GPP的核心網(wǎng)絡中充當GERAN的基站子系統(tǒng)（BSS），終結WLAN UE的IP連接，并為CS業(yè)務和PS業(yè)務分別提供到MSC（移動交換中心）的A接口和到SGSN（服務GPRS支持節(jié)點）的Gb接口。該方案支持GERAN（GSM無線接入網(wǎng)絡）和GAN接入的語音呼叫之間的切換，為運營商提供了一種通過WLAN延伸移動網(wǎng)絡覆蓋的方法。
（2）基于VCC的融合
VCC（語音呼叫連續(xù)性）是在多模終端上提供語音業(yè)務連續(xù)性的一種可選方式，其參考架構如圖6所示。VCC提供在CS域和PS-IMS（基于IMS的分組網(wǎng)絡域）之間進行呼叫路徑轉換的能力，選擇哪個網(wǎng)絡域為用戶提供業(yè)務是根據(jù)用戶和運營商的策略決定的。其中，CCCF（呼叫連接控制功能）作為IMS應用服務器，負責CS和PS-IMS兩個域之間的呼叫轉換。
圖6 VCC的參考架構
（3）基于SAE的融合
圖7是3GPP移動網(wǎng)絡的演進架構，即SAE（系統(tǒng)架構的演進），主要解決WLAN和3GPP PS域之間的業(yè)務連續(xù)性以及不同接入網(wǎng)絡之間的終端移動性問題。圖中粗線部分表示新加入功能元件和接口。該架構以移動網(wǎng)絡為中心，非3GPP接入網(wǎng)絡通過Inter AS Anchor（SAE中引入的一個功能實體）連接到3GPP分組核心網(wǎng)絡，從而支持固定接入和3GPP之間的移動性。在終端漫游的場景下，MME/UPE作為訪問網(wǎng)絡中的移動功能實體，而Inter AS Anchor作為歸屬網(wǎng)絡中的功能實體，兩者之間需要進行有效的映射，以實現(xiàn)FMC控制。該架構目前還處于討論階段，F(xiàn)MC功能的實現(xiàn)細節(jié)有待繼續(xù)研究。
圖7 3GPP移動網(wǎng)絡的演進架構
4、FMC網(wǎng)絡的業(yè)務提供
FMC的最大推動力是業(yè)務需求，必須提供方便快捷、豐富多彩的融合業(yè)務，F(xiàn)MC才會有生命力。業(yè)務層面的融合是實現(xiàn)FMC的重要環(huán)節(jié)，可以分為兩種類型：業(yè)務綁定和業(yè)務融合。業(yè)務綁定是融合業(yè)務的第一步，運營商通過在業(yè)務平臺上進行較少的改動，為客戶提供基于統(tǒng)一計費、一個賬單等服務。業(yè)務融合是指進行網(wǎng)絡的升級和大規(guī)模改造后，通過獨立的核心網(wǎng)絡和接入網(wǎng)絡，為不同接入類型的用戶提供業(yè)務應用。
對于FMC網(wǎng)絡，有一個共識就是由各種AS和業(yè)務平臺提供各種業(yè)務，對于融合多業(yè)務而言，業(yè)務的提供要涉及到不同業(yè)務的交互和管理，以及用戶信息的同步，這是目前研究的一個熱點。國際標準組織也在進行相關的標準化，提出了SCIM（service control interaction management）的概念。SCIM介于AS和IMS核心控制層之間，主要完成不同AS之間交互、業(yè)務控制以及用戶簽約信息管理。目前關于FMC的業(yè)務提供有兩種模式：一種主要是由電信廠商推動，即有一個統(tǒng)一業(yè)務平臺，包含多個AS，每個AS提供不同的業(yè)務，而AS之間的交互由SCIM和IMS協(xié)同進行控制；另外還有一個研究方向就是將Web Service和SOA（service oriented architecture）引入IMS網(wǎng)絡，作為一個業(yè)務平臺提供電信業(yè)務。后者主要是由IT廠商推動的。Web Service在很多領域都有應用，電信領域只是其中一個而已，目前英國電信等運營商在考慮采用這種方式。當然，這兩種業(yè)務提供方式并不矛盾，可以在同一個網(wǎng)絡中同時采用，提供不同的業(yè)務。
基于IMS的FMC包括3種業(yè)務提供模式：基于SIP的應用、基于Web Service的應用、基于OSA開放接口的應用。各種SIP服務器之間的交互和業(yè)務控制由SCIM完成，3GPP給出了IMS網(wǎng)絡中業(yè)務部署示意，如圖8所示。
圖8 業(yè)務提供功能架構
核心控制單元S-CSCF通過ISC接口和業(yè)務提供單元交互，有3種業(yè)務提供模塊，一種是基于SIP的AS，一種是基于0SA開放接口的AS，還有一種是基于INAP（智能網(wǎng)應用規(guī)程）和CAMEL （customized applications for mobile network enhanced logic）的業(yè)務平臺，主要是為了繼承已有的智能網(wǎng)平臺。今后應用最廣的是基于SIP的AS，國際組織對這方面的研究也比較多，SIP AS的交互是由SCIM完成的，在3GPP TS 23.002（R6）中，對于SCIM的定義是：屬于AS域。用于多個AS之間的交互和用戶簽約信息的同步。
3GPP對于SCIM的定義比較簡略，并沒有進行具體的標準化，因為業(yè)務提供是基于網(wǎng)絡能力，而跟業(yè)務相關的網(wǎng)絡能力什么時候需要交互，需要交互什么內容，這些依業(yè)不同而不同，要對其進行標準化是非常困難的，因此3GPP只是給出了SCIM這個概念和對外的接口，具體實現(xiàn)由廠家自己定義。
目前比較流行的幾種SCIM的實現(xiàn)方案如下：（1）集成在AS內部，通過發(fā)布SIP請求調用特定的業(yè)務邏輯：（2）作為SIP Broker，管理用戶代理和SIP代理之間的交互，主要用于多廠商業(yè)務平臺交互，以便最大限度地重用信令消息和控制消息，一般與S-CSCF集成；（3）作為Service Broker，管理基于WSDL（web service description language）和SOAP（simple object access protocol）的網(wǎng)絡能力的交互，這種情況下，SCIM介于AS和S-CSCF之間，協(xié)調SIP和SOAP的交互，這種方案應用得比較多，以朗訊等廠家為代表；（4）作為NGN和CS域的適配器，協(xié)調基于SIP的組件和原有CS域的組件的交互。因為各個廠家在CS域實現(xiàn)一些新型業(yè)務如語音電子郵件、呼叫顯示等（主要基于INAP和CAMEL）時方案都不一樣，此時SCIM主要完成協(xié)議映射和協(xié)調的功能，一般集成在CS域的業(yè)務服務器中。在SCIM的實現(xiàn)方案中，SCIM如何與S-CSCF交互將是需要進一步研究的問題。
基于Web Service的業(yè)務提供方式指采用Web Service架構來提供一些應用，封裝底層網(wǎng)絡細節(jié)，Parlay X的引入就是這種方案的應用之一。這種方案的最大優(yōu)點就是靈活性比較高，接口開放，新業(yè)務的生成和部署都非常方便快捷。缺陷就是QoS保障比較困難，與電信領域的可控制、可管理等理念有一些沖突。Web Service是應用程序與應用程序之間的交互，本身是自包含、自描述、模塊化的應用程序，可以調用簡單的應用程序組合成更復雜的應用程序。
目前越來越多的研究開始關注Web Service在電信增值業(yè)務平臺的應用，有人提出通過統(tǒng)一的認證、動態(tài)工作流控制和交易控制來解決各業(yè)務平臺之間能力同步的問題，但是并沒有考慮各個業(yè)務平臺之間資源同步的問題，目前已經(jīng)有人對此做了一些研究，如引入網(wǎng)格、完善Parlay X等。FMC是跨網(wǎng)絡支持多接入的業(yè)務，上層的業(yè)務平臺除了要保證業(yè)務能力之間的同步之外，還必須在不改變各個網(wǎng)絡現(xiàn)有的信令和資源管理方式的前提下，對資源進行同步管理。
5、結束語
目前ITU-T對FMC的標準研究還處于起步階段，在架構和細節(jié)上都還有大量的工作需要做。隨著標準的完善和融合技術的發(fā)展，頗具吸引力的FMC業(yè)務必將成為未來網(wǎng)絡業(yè)務提供的亮點，也將成為運營商增強核心競爭力的關鍵所在。無論是固定、移動還是混合運營商，都應積極跟蹤FMC的標準化進程，關注業(yè)務、網(wǎng)絡、終端各個層面上的融合，并嘗試在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎上，從業(yè)務捆綁入手，逐步為用戶提供無縫的業(yè)務體驗。
