FMC相关标准化情况及关键技术分析

在FMC-PAU中，移动终端属于双模或多模终端，用户使用该终端既可以接入到3G移动网，也可以采用无线方式通过接入节点（AP）接入到PSTN网络中。

接入节点AP属于固定网络和移动终端之间的适配设备，它将移动终端的语音流和信令流转成适合在固定接入线上传送的格式。通常在注册阶段，AP监测移动终端的注册请求，并负责和PAU业务平台建立连接，将注册请求和相应的鉴权信息转成带内信号，同时插入AP的特定信息，然后和PAU业务平台进行交互。完成对用户的认证和注册之后，AP将是否和PAU业务平台之间的连接。当AP收到来自终端用户的呼叫请求消息是，将建立和PAU业务平台之间的连接，当收到到该终端用户的请求消息时，AP通过空口轮询该用户。

PAU业务平台的主要功能包括：

● 注册功能代理：当收到AP发送的注册信息时，PAU业务平台将执行对用户的鉴权功能，并向AP返回鉴权结果。对于UMTS网络，在注册过程中PAU业务平台完成VLR相关功能。

● 移动管理功能代理：从PSTN侧来看，PAU业务平台提供所有的移动性管理功能。从UMTS侧来看，在移动性管理相关的流程中PAU业务平台完成VLR相关功能。

● 呼叫控制功能：当移动终端通过PSTN接入UMTS网络时，注册和鉴权过程相关的信令消息通过DTMF信号在话音通路内传送。当移动终端发起或接收呼叫时，需要首先路由到PAU业务平台，此时从UMTS侧来看，PAU业务平台充当了MSC。

PAU业务平台可以有多种实现方式，如果采用智能网方案，该业务平台可以包含SCF、SSF、IP等功能。

3. 3GPP相关标准化情况

　　目前3GPP FMC的相关工作体现在R7中的FBI（固定宽带接入IMS，fixed broadband access to IMS）和与传统网络互通的要求。FBI 是3GPP为研究支持固定接入方式对IMS核心及其相关网络功能和实体产生影响进行技术预研的工作立项。主要的工作由3GPP SA2和CT工作组完成，直接的工作成果为TR 23.819。目前该研究报告已基本结束，相应的成果已转化为CR修改了涉及的IMS规范如 TS 23.228、TS24.229、TS29.163。FBI从接入层面研究了FMC对IMS的影响，解决了主要的关键技术问题，后续的QoS和计费问题正在展开。

同时，3GPP中FMC相关的工作应该分为两个层面。

（1）首先是对固网NGN的支持，即要求IMS同时支持各种固定接入方式和移动接入方式。虽然IMS的呼叫控制采用IETF的SIP协议，但针对移动接入的特点进行了相应的增强和舍弃，主要体现在登记、鉴权和会话策略等方面，具体消息流程和IETF的规定有一些差别,这是IMS不支持固定接入的一个主要原因。目前3GPP已经和ETSI TISPAN组成联合工作组，研究针对NGN的IMS增强和对IMS产生的影响，包括要求Gq接口应加以扩展来支持NGN接入、对SIP头域扩展实现固定接入定位、采用IM-ALG和TrGW配合的IPv6/v4地址转换和私网穿越等，而且目前对其他接入如Cable等也在展开研究。

（2）其次是与传统电路域业务互通的问题。在目前的IMS框架中，IMS业务都承载在分组域上，与电路域只是互通关系。包括对传统电路域信令、承载和各种补充业务的支持。考虑到实际运营需求， IP承载存在QoS等问题，最近的3GPP CT工作组中有许多讨论。针对这方面的提案集中在功能需求方面，包括研究的前提、终端间互通的需求、所支持的会话方案、对UE的需求、对演进方案的设想和建议以及基本的实现架构等等。

4. 3GPP OP IMS特别工作组会议
另外一个属于FMC范畴的重要内容是统一IMS。IMS虽然是针对3GPP首先提出，但是由于IMS采用SIP体系结构，具有接入无关性、支持用户漫游和用户数据的集中管理等有点，从而使IMS实现网络融合成为。IMS作为支持固定接入和移动接入的统一核心控制网络已经基本上得到了广泛的认可，目前国际上正在开展对统一IMS应包含的范围和需要具体考虑的技术问题进行深入的分析。

2006年9月28日在美国Palm Springs 召开了一个IMS Alignment and Evolution Workshop, 3GPP、3GPP2、CableLabs、TISPAN、Wimax论坛、ATIS参加了这个Workshop，讨论了各个标准组织对IMS的需求，现状，以及需要一个统一的IMS。继这次会议之后，3GPP牵头成立了一个临时特别工作组： 3GPP OP Ad hoc Group，主要参与成员有6个OP（Organizational Partner）们，包括:CCSA、TTA、TTC、ETSI、ATIS、ARIB。以及其它被邀请成员：3GPP2/TIA,CableLabs, ETSI TISPAN 、ITU和WiMAX论坛 。目的是维护、开发一个统一的IMS

在最近结束的3GPP OP IMS特别工作组会议（是一个临时工作组，致力于在3GPP统一做IMS，现正在制定统一IMS（common IMS）的范畴），给出的对统一IMS的定义和包含的范围如图3所示。

图3  统一IMS

所输出的会议文档对3GPP和TISPAN对IMS的相关规定以及差异等情况进行了深入的分析，并明确了统一IMS包含的范畴，以及统一IMS之外需要统一的接口和功能。

三、FMC关键技术

　　1. 用户数据库技术

　　网络融合的主要驱动力是业务融合，而数据的融合正是保证业务融合的基础。用户数据管理将要走向第三种数据管理、应用模式－开放、集中的模式。即用户数据集中存储，不再与控制层网元以及业务功能紧密绑定，之间采用开放的接口，支持NGN的重要目标，用户泛移动性以及业务的开放性。

在FMC网络环境下用户数据库应满足如下需求：

● 应存放完整的用户业务数据，以保证无论用户通过何种接入方式使用业务，均能得到类似的业务体验。

● 应可存放接入层、会话控制层、业务层、客户关系管理等多个层面的用户数据。

● 数据模型应便于升级与修改，以适应未来出现的新接入方式、新业务等的需求。

● 应可为每个用户提供唯一的标识，用于标识该用户属于不同网络的终端。

● 应可通过标准的协议和接口去访问通用数据模型，以获取用户属性；数据库接口应与数据结构和类型无关。

● 应提供恰当的机制，即使用户可访问所需的用户属性，又可保证用户数据的私有性不受侵犯。

● 应可提供标准化的用户属性的读、创建、修改和删除的接口，保证网络管理和用户自管理的要求。

● 用户数据应可通过标准化的转移方式

● 不应为网络功能和网元带来额外的负荷或延时

● 应为第三方应用提供者提供用户数据的操作，保证数据安全。

● 可以为第三方的接入网提供商提供安全可靠的用户数据的操作。

2.用户认证技术

　　为了支持不同类型终端的接入，同时局限于现有的接入方式和终端类型，FMC网络需要支持多种用户认证技术，例如GSM认证、IMS-AKA认证方式、HTTP digest认证方式、接入线认证方式等等。FMC网络需要考虑对多种认证方式的支持，这就需要网络在签约用户注册时知道该用户当前的接入方式，从而采取相应的认证方式。

在3GPP R6中定义的通用认证架构GAA（Generic Authentication Architecture）通过复用3G移动网络中已有的接入认证和密钥管理机制，实现了基于智能卡的应用层面的统一认证。

但是从目前的发展趋势来看网络层面的统一认证还需要很长的发展阶段。

3. 业务连续性

　　当多种接入技术共存时，在用户移动时，可能会使用不同的接入技术接入到统一个网络，也可能处于不同的网络覆盖范围内，从而接入到不同的网络。目前相关的研究热点是VCC （语音呼叫连续性，Voice Call Continuity），即在IMS 和CS 间呼叫中的业务连续性。

语音呼叫连续性VCC 业务实际上是同一业务涉及到两个网络的问题， 主要问题是切换问题。 需要考虑双向切换， 包括从IMS 域切换到CS 域， 从CS 域切换到IMS 域。提出VCC 的主要出发点是要解决移动通信系统和WLAN 的覆盖和切换问题。

目前建议的解决方案是采用基于IMS集中控制的方案，并且切换控制层由相关的应用服务器实现。目前与VCC 相关的研究主要集中在以下三个方面：

（1）架构：即完成VCC 业务控制所涉及的功能实体之间的关系和交互结构。VCC的参考架构如图4所示，具体内容已经基本确定。

图4  VCC参考架构

（2）补充业务的处理模式：IMS 集中控制是未来方向， 最好的方式是将补充业务统一放在IMS 处理， 但是在3GPP R7 版本内无法实现。目前补充业务的处理方案的趋势是：在CS 域和IMS 域分别进行部分控制。

（3）跨域路由选择：跨域路由选择是当用户同时在CS 域和IMS 域进行了注册，呼叫将如何接续到被叫的问题，此时路由选择涉及到运营商的策略和用户的偏好。

其他方面，VCC 目前不支持紧急呼叫，只考虑了语音业务的互通问题，对于会话中非语音通信如何处理需要进一步探讨。

4. 业务平台技术
同时为固定和移动用户提供业务，有利于为用户提供一致的服务体验，也有利于业务的提供和开展，是FMC 的首要目标。

融合业务平台有广义和狭义之分。广义的业务平台包含运营商的业务执行与计费平台，平台上运行的各种增值业务，业务创建平台，业务管理运营平台，以及合作伙伴和第三方的应用等等所有在网络上运行的业务系统。从狭义的范围来研究，业务平台指的是运营商的业务执行与管理平台，不包括之上的业务和第三方的业务系统。从平台提供的业务范围来说，除了以传统语音业务为主要特征的的基本电信业务，还包括各类增值业务、宽带业务和数据业务。

从目前的研究来看，业务平台主要体现在开放性、兼容性、移动性、互通性、融合性、客户化、可靠性、可维护性、可管理性、可控制性和可计费等方面。

四、结束语

FMC本身包含的内容广泛，可以反映在网络的不同层面，包括终端的融合，终端支持多种接入方式和集中多种功能；通过统一接入技术提供多种业务接入到不同的网络；承载网实现对传统移动网、固定网、数据网和新的软交换网、3G核心网、NGN的融合业务的承载；网络核心控制实现对不同接入方式用户和各种业务的统一控制，例如，在NGN的核心网采用了统一的IMS架构的网络之后，就可以实现了3GPP IMS和有线IMS网的融合，用户可以采用一个终端通过3GPP的IP CAN接入网络，也可以通过有线的接入网接入核心业务网，获得的都是这个用户的所申请的业务；业务应用层的融合，采用统一的业务平台、统一的用户帐号为用户提供增值业务； 运营支撑系统的融合，为用户提供统一的管理界面，如统一的定购服务、统一帐单服务等。

从目前国际标准研究的情况来看，目前重点还是在统一IMS的研究上，希望依托IMS实现对各种接入方式的统一接入和控制，以及统一的业务提供。
 
作者：
信息产业部电信研究院通信标准研究所   李海花
信息产业部电信设备认证中心           王健