固定移动网络融合策略探讨

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固定移动融合(FMC)的理念早在20世纪90年代就被提出，由于当时技术上的限制、标准化工作的缺乏等原因，并没有被业界广泛接受，相应的业务也没有被广泛地开展。    近年来，随着新技术、新业务不断涌现，使得传统的单一电信网络体系架构面临前所未有的挑战，尤其进入2006年，国际标准机构、电信运营商、设备制造商纷纷在网络融合方面加大了推进的步伐。构建一个统一、融合的通信信息网，是电信业最终的目标，但是，达到这个目标需要一个相对漫长的过程。在这个过程中，不同网络之间的相互渗透、相互融合将一直伴随着网络的演进[1-4]。
    1 固定移动融合的整体策略
    未来网络的融合包括多个方面，网络融合、业务融合、运营支撑平台融合等，它不会一蹴而就，是一个长期发展的过程。并且运营商在融合的过程中，还会遇到技术的后向兼容与互操作、业务整合、客户关系管理等等问题。因此，网络融合的实施方案应遵循分步骤、分层次进行的策略。
    结合未来的融合网络架构和现网的平滑演进关系，运营商网络融合一般遵循以下步骤：
    试验验证阶段
    市场培育阶段
    业务推广阶段
    运营支撑系统统一阶段
    新老网络的融合
    2 不同类型运营商网络融合策略探讨
    尽管从整体上，运营商在构建未来融合的网络架构时需要考虑上述的分步骤实施策略，而结合中国自身电信运营基础，这个过程中需要考虑到牌照发放、业务融合、网络技术的发展等诸多因素，对于目前的不同的固网运营商和移动运营商而言，其网络融合的演进路线也将有所不同。
    2.1固定运营商网络融合建议
    随着3G牌照的发放以及宽带接入的普及，固定移动融合能够极大地增强固网运营商的竞争力，使其在未来的通信发展中占有足够的市场份额，因而其对固网运营商有着非同寻常的意义。固网运营商应该更加积极地投入力量，推动网络融合的发展。
    首先，中国电信和中国网通这两个主要固网运营商目前都大规模地建设了无线市话网络(PHS)网络，也就是我们常说的小灵通网络，该网络用户除了不具备异地漫游特性外，其他与二代移动通信网络所享有的功能是类似的。因此在中国的固网运营商进行网络融合的进程中，可以提前进行固话/PHS网络融合，也即通常说的固定无线市话融合(FPC)。比如中国电信和中国网通推出的固话小灵通绑定业务——QBOX，就是这一阶段的产物。
    其次，针对固网运营商大规模的传统PSTN网络，通过固网智能化的手段，对网络结构进行调整和改造，使其在业务层面上进行融合汇聚，在保留原有传统电信业务的前提下，引入新的业务。当本地网有一定数量传统交换机需要退网或在弱势地区新建电信网络时，用软交换逐步替代传统交换机，实现电信网络软交换智能化。通过软交换智能化改造，使得电信网络基本具备软交换网络的特性，随着原来传统设备的不断退网，软交换网络设备的不断补充和更新，最终平滑过渡到一个完整的软交换网络，最终达到向下一代网络(NGN)演进的目的。
    随着3G牌照的发放，固网运营商固定移动网络融合的进程会被加速。运营商应着重考虑网络业务平台和运营支撑系统的融合。运营商可借助于网络业务平台和运营支撑系统的逐步融合，实现所有的用户，包括固定、无线市话和3G移动用户，统一从业务进行分类，而不是从网络进行分类，从而实施其从基于网络的接入向基于业务的接入的转型。
    最后随着IMS的成熟及商用化，将开始进入到固定及移动核心网络融合阶段。此阶段的主要特征是具有统一的核心网络、业务与接入方式无关。但由于固网运营商已经建立了软交换网络，固定网络中一部分业务已经分流到软交换网络，对于如何演进到IMS网络的具体发展步骤和进程目前还较难给出清晰的路线。但是3G移动网络的扩容需求，以及PSTN和无线市话网络中的部分设备退网需求都会影响IMS的引入策略。
    2.2移动运营商网络融合建议
    中国的移动运营商目前还处于2G移动网络的运营阶段，如果部署IMS来实现多种接入方式的应用，并籍此进一步进入家庭宽带市场，根据目前的网络建设经验以及设备开发情况来看，全网升级软交换架构的3G移动网络阶段是不可逾越的。
    对于全网软交换的升级来说，现有的基于TDM的2G网无论从设备寿命还是设备规模上来说，还有较长的生命周期，因此对运营商而言软交换技术升级必须分阶段逐步实施。
    (1)长途汇接层面引入软交换
    通过在长途汇接层面引入软交换减轻2G TDM长途汇接网的扩容压力。在控制层面引入长途软交换汇接服务器(TMSC Server)，用于汇接不同大区或省际的与承载无关的呼叫控制(BICC)信令；媒体层面引入IP扁平化承载网，疏通省际的长途话务。
    (2)本地网端局层面引入软交换
    对于本地网因扩容压力而需要新建2G移动交换中心(MSC)，可直接引入端局层面移动软交换服务器(MSC Server)或媒体网关(MGW)。
    (3)建设软交换架构的3G网络
    随着3G牌照的发放，移动运营商需要建设基于软交换架构的3G网络，以2G/3G一张网的形式进行运营。
    随着软交换改造的逐步完成，移动运营商也要通过相应的IMS试验局部署，验证IMS架构对多种接入方式以及多种业务的支持能力，通过小规模地面向集团客户提供固定数据类业务，获取全业务网络运营经验。
    接下来随着IMS以及相关技术的商用化进一步成熟，网络融合将开始进入到固定及移动核心网络融合阶段。此阶段的主要特征是统一的核心网络，与接入方式无关。由于目前的移动运营商本身没有全面建设固定网络的经验，因此IMS对移动运营商更大的益处在于可以提供创新的宽带多媒体业务。
    无论是现有的固网运营商还是移动运营商，最终发展都将融入到NGN统一的发展架构中。
    3 固定移动融合分层实施探讨
    从电信网络的总体发展趋势看，固定通信网和移动通信网都朝着分层化的方向发展，并且结构也越来越清晰，各层内部以及各层之间的协议接口也朝着标准化开放化方向发展。
    因此结合现有电信网络的分层结构，未来的固定移动融合在各个层次上整体表现为如下形式：
    (1)融合的核心控制，即具有统一的基于IMS的软交换。
    (2)融合的业务应用，即具有统一的移动/固定业务应用。
    (3)融合的边缘接入，即具有多业务、多协议的接入方式和多模终端。
    (4)融合的支撑系统，即具有统一的计费以及网管平台。
    3.1核心控制层融合
    目前传统的基于TDM的电信交换网络正在向软交换控制架构演进，而考虑到未来的核心控制层需要满足固定移动统一接入、统一控制的需求，IMS由于其与接入无关、统一的会话控制和用户数据、开放和统一的应用平台等特性，使得IMS逐步成为业界公认的固定移动网络融合的基础。
    从标准体系看，IMS是第3代移动通信合作计划(3GPP)组织定义的实现IP多媒体业务的网络架构。国际电信联盟电信标准部门(ITU-T)与高级网络电信与因特网融合业务和协议(TISPAN)等标准组织都将IMS作为基于会话启动协议(SIP)控制的核心网引入到NGN架构中，同时支持固定和移动的接入方式。因此，IMS将是一个多组织共同认可的标准体系，不会产生不同标准组织间协议不兼容的问题，这是IMS支持固网和移动网融合的前提和基础。
    从网络架构和协议看，IMS架构中的服务-呼叫会话控制功能(S-CSCF)是整个网络的核心；代理-呼叫会话控制功能(P-CSCF)是终端接入IMS系统的入口；媒体网关控制功能(MGCF)和IMS-MGW是与电路域(CS)和PSTN互通的功能实体；媒体资源控制部分(MRFC)和媒体资源处理部分(MRFP)是实现多方会议的功能实体；出口网关控制功能(BGCF)是IMS域与外部网络的分界点。这些功能实体都可以为固网和移动网共用。并且在IMS架构中，各种功能实体间的接口协议主要采用SIP协议。SIP协议是应用层的协议，与接入网络的类型无关。所以，IMS从网络架构和协议上均支持固网和移动网的融合。
    尽快研究并部署基于IMS架构的核心控制网络将是网络融合进程中重要的一环，也是对运营商现有的垂直单一网络体系架构的一次变革。
    3.2业务层面融合
    实现固定和移动业务的融合是固定移动融合的最终目的，固定和移动融合业务也是未来通信业务的亮点，是全业务运营商实施差异化竞争的重要手段。
    业务融合是指通过统一的业务创建/传送平台，通过独立的核心网络(呼叫会话控制)和接入网络，为不同接入类型的用户提供业务应用。基于业务整合的应用包括一个号码、虚拟专用网(VPN)、语音信箱、统一消息、会议和流媒体。
    为实现统一业务平台，关键是具备标准和开放的接口，从而使业务可以简单和快速地创建和部署。开放的标准的SIP和Parlay应用编程接口(API)能够实现核心网络和业务提供的分离，这样将会出现独立于网络提供商的业务提供商，形成良性的开放式产业价值链，促进业务的发展。
    3.3接入层面融合
    接入层是指为用户提供接入的网络层面，它比接入网的概念更宽、延伸更广，一方面是各种接入方式丰富多彩、层出不穷，另一方面又是各种接入方式之间相互关联、不断融合。对于固定接入方式和移动接入方式的融合，在网络侧主要体现在无线局域网/蓝牙(WLAN/BlueTooth)和GSM的融合、WLAN和WCDMA的融合等。
    WLAN/BlueTooth和GSM的融合方案标准是非授权移动接入组织(UMA)制订的，已经被3GPP组织接受。在这种方案中，WLAN/BlueTooth终端通过IP接入网络连接到GSM/GPRS核心网络，从而使用GSM/GPRS网络提供的业务。而3GPP规定了WLAN和WCDMA的融合方案，在这种方案中，WLAN和WCDMA的双模终端或WLAN的单模终端可以接入到WCDMA的分组域，接受分组域的鉴权，并可以获得3G网络提供的业务，这些业务和终端工作在WCDMA模式时享受的业务一样。
    总体来看，在接入层面多种接入方式将长期共存，满足用户的不同需求。接入层的融合应能够体现固定接入方式和移动接入方式的互补，发挥各自的优势。共同为用户提供“无处不在”的业务体验，向用户提供高质量、低价格的服务。
    3.4终端融合
    用户终端在固定移动融合中起到了非常重要的作用，终端的融合是网络融合的重要组成部分，作为网络融合产业链的最后一环，终端给予用户最直接业务体验。没有终端的支持，网络融合最终将非常困难。
    目前智能终端正在逐渐产业化，市场化。从单纯的蓝牙手机、蓝牙网关以及WiFi终端可以提供一定范围内的无线接入，扩展到智能PDA、WiFi/GSM、Bluetooth/GSM双模终端等。采用多模终端后，用户可以根据自己的意愿选择合适的网络：固定或移动网络，而网络本身也可以智能地根据用户的接入方式作出最佳的动作。
    融合终端的方案与融合业务方案密切相关，融合终端的业务能力与具体的方案密切相关，甚至需要运营商参与业务定制，这是融合终端的一个难点。另外语音、数据业务在双模间的切换，以及业务安全性是目前终端融合业务的技术难点。
    3.5 运营支撑系统的融合
    运营支撑系统的融合可能涉及到运营商的管理体制，但是可能直接的一种方式就是计费帐务系统的融合。计费账务系统融合的驱动在于统一账单、统一收费以及灵活的资费策略的需求。
    计费系统的融合可分为4个层次：采集融合、计费融合、账务融合和收费融合，其中包括在线计费和离线计费。在4个层次的融合中收费级的融合是程度最弱的一种融合，只能做到将用户使用的各种业务费用统一收取，提供账单的“一单清”，但无法支持各种业务的交叉优惠及预付费和后付费的融合。账务级的融合程度较强，能够支持基于账目级别的多业务捆绑和交叉优惠，而且只适用于后付费业务，不适用于预付费业务的融合。计费级的融合程度更强，既能够支持基于详单级别的多业务捆绑和交叉优惠，又能够支持预付费业务和实时的业务融合。一般来说，采集的融合不仅实现了采集级的融合，也同时实现计费级、账务级和收费级的融合，是真正意义上的融合。采集融合可以在统一的融合平台上实现多业务的融合、预付费业务和后付费业务的融合，支持多种业务间的交叉优惠，并为用户提供多种支付手段。
    总之，融合的支撑系统不仅能给用户带来更多的方便，也能给用户提供更多的实惠，增加用户的忠诚度。它是全业务运营商的重要优势，也是全业务运营商应该首先向用户提供的服务。
    4 固定移动融合对网络运营的影响
    4.1融合的体系架构降低了运营成本
    未来基于IMS核心控制架构的融合网络给运营商带来了机遇同时，还进一步降低了相应的运营成本。固定移动融合网络部署之前，要提供全面的服务，就不得不构建多个单业务的网络。而这种一个业务一个网络的垂直结构给运营商带来的是复杂的网络管理和高建设成本/维护成本(CAPEX/OPEX)。但竞争压力迫使运营商必须考虑降低CAPEX/OPEX。
    IMS在软交换控制与承载分离的基础上，进一步拓展了业务层与控制层的分离。这样IMS除继承了软交换承载层统一所带来的成本优势之外，更重要是IMS的水平体系架构可以降低业务的创新成本。同时，IMS对用户数据管理、计费等网络能力的集中，为降低网络的运维成本创造了条件。
    基于IMS开展的固定移动融合业务不仅在网络和终端的选择上具有很大的灵活性，能够满足运营商实际运营的需求，而且也能够帮助运营商(包括移动运营商、固定运营商和全业务运营商)在今后长期发展中更具有竞争力，并在向新业务提供模式转变时处于有利的位置。
    4.2业务快速部署给运营商带来一定机遇
    从本质上来说，业务是发展固定移动融合的主要驱动力。在语音电话时代，各运营商提供的业务没有本质的区别，无论是传统电话业务还是VoIP业务，都只能满足人们基本的语音通话需求。彼此间同质化竞争越来越激烈，通常只能采取简单的价格战来稳定客户群，进而造成语音资费不断降低，每用户平均收益(ARPU)值持续下降。因此，运营商迫切希望通过新业务的开发，培养新的收入增长点。同时，随着移动通信和数据通信的发展，人们已不满足于简单的语音电话业务，而追求多元化的通信手段和个性化的多媒体通信体验。能否提供多媒体业务的能力将决定运营商的未来收益能力和在通信市场的竞争力。
    基于IMS核心控制的融合网络以控制的共性支撑业务的差异性，特别是面向固定接入用户以及无线接入用户的业务开放，通过核心控制层面的一致性，保证了用户业务体验的统一性。尽管目前有些基于IMS开发的业务还不是很成熟，但IMS网络架构体系为人们描绘了一个未来支持全业务的网络远景，已引起众多电信运营商的关注，电信运营商希望通过IMS网络的建设可以提供差异化和多样化的服务。
    4.3融合网络的运营模式还需不断进行探索
    未来基于IMS的融合网络在技术和业务方面都具有明显的互联网特点。从技术上来讲，业务层和控制层的彻底分离使网络更加简单，网络只提供必要的触发和路由等功能(相应地基于SIP的终端更加智能化)。同时，业务层允许第三方通过开放式业务架构(OSA)的开放接口来提供业务。从业务上来讲，视频会议、无线一键通(PoC)、组管理、呈现(Presence)业务、即时消息(IM)、可视电话、VoIP、交互类游戏、视频共享、文件共享等业务都可以在目前的互联网上找到相同或者类似的业务，当然基于IMS的业务相比于互联网业务更加强调用户的移动性。
    互联网的商业模式和盈利模式对于电信运营商来说并不是一个成功的方案，因此尽管IMS可以灵活快速地提供丰富的业务，但IMS网络如何运营对于电信运营商来说也是一个挑战。
    首先，对于传统电信运营商来说，优势在于语音服务已具有庞大的网络及用户群，但对于内容服务和信息服务并没有太多的经验。另外，目前用户已经习惯了互联网业务的免费提供，而大部分IMS业务具有互联网业务的影子，因此电信运营商如何基于IMS网络来开发业务，开发哪些具有吸引力的业务，如何培养用户的习惯来使用这些业务，以及业务如何收费等都是需要在具体的运营中不断探索的问题。
    其次，电信运营商应该加强对基于IMS融合网络的掌控。传统的互联网是一个不具有可运营可管理性的网络，网络完全开放，电信运营商只能根据时长或流量来收取基本的通道费，对于上面所承载的信息服务只能做有限的控制。对于未来基于IMS架构的网络来说，其用户之间也是端到端的IP连接，因此对网络运维提出了更高的要求，如对用户的管理、基于流的计费等。尽管在3GPP IMS相关标准中对安全、QoS、计费等进行了定义，但还需要进一步的研究和完善。
    5 结束语
    综观全球电信界发展情况可以看出，网络融合是未来的发展趋势，并会改变目前的电信竞争环境，特别是全业务运营模式的引入，会对现有的网络架构以及电信运营体制带来巨大的冲击[5-6]。
    面对网络融合而带来的挑战和机遇，电信运营商除了积极对相关技术标准进行跟踪研究外，还要对自身网络结构、运维体制、业务运营模式等作出规划分析，找出适合自己的网络融合之路。