前沿课题讲座综述随着通信技术的不断发展，各类网络融合趋势明显，而在融合过程中各项技术不断取长补短，发展进步。下面就由融合题目出发简要叙述一下前沿课题讲座中提及的主要技术。一、 通信网络融合发展趋势网络融合的含义是通过不同的终端在任何时候、任何地点获取信息和享受多样化的业务。网络融合应能做到满足以下需求：屏蔽用户终端、网络类别提供统一、综合的业务；减少网络建设成本；简化网络维护和管理等；需要寻求能够提供收入的新业务，如基于SIP的增值业务；与现有基于TDM承载的网络实现互连互通，既能保证网络的平滑演进，又能最大限度地保护现有投资。 当前电信网有了很大的发展，大量新技术的出现使得网络融合成为可能。其中，VoIP技术使得在分组网络（如IP网络）上统一承载数据、语音和多媒体等多种媒体流成为可能；软交换技术的发展使得多种网络上基于多种协议的实时呼叫的统一控制成为可能；开放业务接口技术（OpenAPI）和分布式中间件技术（如CORBA）的发展使得多种网络业务层面的融合成为可能，并进一步促进了电信领域与IT领域的融合；各种宽带接入、综合接入、无线接入技术（如WLAN、3G、Beyond3G）的发展使得多种网络到核心分组传输网络的综合接入成为可能；光网络传输技术（如ASON）的发展促进了网络宽带化，使得以多媒体业务为主要特征的全业务提供成为可能。这些新技术促进了多种网络在业务层面、控制层面、接入层面和传送层面的融合，促进了电信领域与IT领域的融合。 网络融合是建立在网络可分离的前提下，只有这样才能灵活、开放地提供各种各样的业务。首先，应用层与控制层分离，以便获得业务与用户的物理位置具备无关性；其次，控制层与传送层分离，便于呼叫或会话的控制独立于承载的控制，可实现基于不同承载提供相同的控制能力；再次，传送层与接入层需要完全分离，使得无论何种终端、何种接入方式都可以共享同一承载网络，从而充分利用网络资源，屏蔽网络的复杂性。这样的目标网络技术即下一代网络（NGN）技术。二、NGN发展趋势NGN是目前通信业界关注和探讨的一个热点话题，人们希望通过NGN来解决目前各类网络中的许多问题，如网络安全、QoS、网络融合、前后向兼容平滑演进以及可赢利商业模式等。但客观说来,NGN目前依然存在不少问题和困惑，但目前已经有以下共识和进展：在标准方面，基于SIP的3GPPIMS是目前比较完善的体系结构，标准组织ETSI、ITU-T等已经有固定领域应用IMS架构的明确倾向，以后的固定NGN的多媒体域网络架构，将可能在基于3GPPIMS架构基础上发展。同时，ITU-T、ETSI所定义的NGN业务需求包括了通信、信息、娱乐等业务，移动性已经成为固定NGN的一个重要需求，NGN网络将在IMS架构基础上扩展支持固定接入和其他融合业务。 在运营商方面，部分先进运营商，如英国电信、法国电信等已经明确提出在固定IP多媒体域，甚至PSTN电路域应用IMS架构的思路。很多运营商希望基于IMS的网络架构成为NGN的统一业务控制平台，支持多种接入技术和多种业务。 在厂商方面，不少电信大厂商已经加大IMS在固网领域应用的研究，积极参与基于IMS的NGN标准制定。 因此，基于3GPPIMS架构扩展支持固定网络接入需求和未来网络的各种业务需求，以便实现未来固定、移动网络在核心业务控制层的共享和融合，并提供对高层多种业务的支持已经成为固定NGN网络的发展方向。 三、IMS技术IMS（IP多媒体子系统）最初是3GPP组织制定的3G网络核心技术标准，目前已被ITUT和ETSI（欧洲电信标准化委员会）认可，纳入NGN（下一代网络）的核心标准框架，并被认为是实现未来FMC（固定/移动网络融合）的重要技术基础。IMS作为3GPP在版本中提出的IP多媒体架构，到目前为止有R5、R6和R7三个版本。提出了全IP的网络架构，采用SIP协议进行控制，实现移动性管理、多媒体会话信令和载体业务传输，实现端到端的IP业务。 IMS全业务网络分成了四个部分：IMS核心控制部分、应用层、接入层以及传统TDM/R4网络互通层面。IMS技术的特点：IMS是一个核心控制层，接入IMS网的接入网是IP-CAN，即接入网可以是任何IP网：WCDMA网、CDMA2000网，WLAN或者ADSL，Cable 都可以接入到IMS域。IMS提供的核心控制层面与接入无关，这样才可以真正的实现FMC。虽然IMS是针对移动通信而提出的，但在实现网络融合愿望的驱动下，IMS已经扩展到固网通信领域。目前TISPAN工作组推荐的NGN的体系结构，采用基于IMS架构的NGN。在TISPAN的NGN架构中，主要使用3GPP的IMS的核心网络作为核心控制系统，并在3GPP规范的基础上对IMS系统进行扩展以支持xDSL等固定接入方式。由于有线和无线网络在网络带宽、终端鉴权、位置信息和资源管理等多方面存在差异，TISPAN将在这些方面加以扩展，实现固定接入。四、3GPP和3G第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，即3GPP)是一个成立于1998年12月的标准化机构。目前其成员包括欧洲的ETSI、日本的ARIB和TTC、中国的CCSA、韩国的TTA和北美的ATIS。 3GPP的目标是在ITU的IMT-2000计划范围内制订和实现全球性的(第三代) 移动电话系统规范。它致力于GSM到UMTS（W-CDMA)的演化。3G是英文 3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2 G),第三代手机一般是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。能够处理图像、音乐、视频等多种形式,提供网页浏览、电话会议、电子商务信息服务。第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。 国际电信联盟(ITU)确定3G通信的三大主流无线接口标准分别是W-CDMA(宽频分码多重存取)、CDMA2000(多载波分复用扩频调制)和TDS-CDMA(时分同步码分多址接入)。 相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),3G通信的名称繁多,国际电联规定为MT-2000(国际移动电话2000)标准,欧洲的电信业巨头们则称其为UMTS通用移动通信系统。该标准规定,移动终端以车速移动时,其传转数据速率为144kbps,室外静止或步行时速率为384kbps,而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。第三代移动通信增加的新业务有：（1）高速电路交换数据（HSCSD）业务是GSM向第三代移动通信兼容的一种软件解决方案，它把单个业务信道的数据速率从9.6kb/s提高到14.4kb/s，并可把四条信道复用在一个时隙中，从而使数据经营者能够提供高达57.6kb/s的传输速率，是目前数据传输速率的6倍。 （2）通用分组无线业务（GPRS）是由诺基亚开发的基于IP解决方案的可使GSM运营者迈向多媒体无线业务以其兼容第三代移动通信系统的另一项新技术，可提供高达115kb/s的数据传输速率。 （3）增强型数据速率（EDGE）业务是由GSM和TDMA厂商正在合作开发的基于未来移动通信系统的应用平台，它将能为未来移动通信系统IMT-2000提供高达384kb/s的移动速率业务。可以看出，3G的提出主要是为了数据高速通信的需要，尽管与先前的技术相比，3G网络的速度已经有了大幅提高，但是相对于WiMAX来说，3G网络的速度较WiMAX低30倍，3G发射塔的覆盖面积比WiMAX要小10倍。五、WiMAXWiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性。WiMAX的另一个名字是802.16。目前较新的802.16e标准于2006年初发布，该标准冻结版本称为802.16-2005。该标准规定的系统工作在2-6GHz之间适宜于移动性的许可频段，引入OFDMA技术，在5MHz的信道范围内提供15Mbit/s的速率。在提供高速数据业务的基础上，引入用户端以车辆速度的可移动性，提出支持小区和信道间高层切换能力。WiMAX的长处在于采取了动态自适应调制、灵活的系统资源参数及M-QAM-ODFM多载波调制等一系列新技术，从而取得无线接入技术的灵活性与可移动性，并兼具较高速率处理能力(可达70-100Mbi/s，甚至更高)及较好QoS与安全性控制，可与xDSL和CableModem等线缆传统宽带接入的速率、带宽与QoS相媲美。尽管WiMAX运行速率可为目前所谓纯净的原始3G的30倍甚至更高，其覆盖范围用低阶调制时可与3G匹敌，但这不是3G那种以无线广域网WWAN为基本模式，以公众语音及多媒体全球(区域或国家)漫游为主导的个人手机终端为重要标志的基本市场定位，本质上它是作为3G及3G演进的一种无线城域网、多点基站互联和回运的重要支持手段。两者潜在的市场也有巨大差异，根本谈不上WiMAX会成为3G的终结者。从上述的简要介绍过程可以看出，通信网络融合一个发展过程，不是对现有网络的合一，是在网络演进的过程中逐步实现的，在这个过程中，各项技术都会要求有相应的发展，就如上面介绍的3G和WiMAX之争的结果一样，最终的融合应该是各类技术的相互补充、相互促进的结果。