当前,在以IP技术为基础的NGN骨干网络引入时,所面临的最热门的课题是,如何将规模庞大的现有通信网的业务
和网络也纳入NGN的控制和管理,使现有网络逐步演进成NGN的媒体接入层,用户业务的鉴权则归入到NGN的用户属性服务器(HSS,Home SubscriberServer)。然而,对于我国具有7亿多用户的固定和移动通信网,任何新业务的引入和网络架构的演进,都会牵一发而动全身,成为业务实施和网络发展的最大难题,问题的关键是,先前没有发现既独立于现有网络、又能利用现有网络、还能面向未来发展的突破性技术。
控制与承载网分离是网络演进的核心
用户业务控制与承载网分离是NGN网络的最重要特征,也是通信网建设所追求的共同目标。为实现这一目标,业界作了大量的研究和试验,电信网的发展也经历了3个里程碑阶段:
(1)20世纪90年代初期的智能网。当时以美国为代表的智能800号业务在全球迅速发展,我国也在20世纪90年代中期建成了基于长途局的全国智能网。受处理器能力、存储器容量和电话承载网结构的局限,当时智能网的目标主要是解决与用户线无关的卡类业务,其业务交换点SSP与承载网的紧耦合方式并没有真正解决智能业务网与承载网分离的问题。该架构不能解决普通电话用户的业务鉴权问题也限制了智能网的效能发挥,今天固网运营商首先要解决的是用户个性化、移动化业务的提供问题以及如何向NGN发展演进。
(2)20世纪90年代中期的移动通信。HLR技术实现了电话物理终端和电话号码的分离,使承载网与业务用户真正独立,这种承载网与业务用户分离的网络使移动短信和彩铃等个性化业务获得极大成功,用户规模也一举超过固定,但目前GSM/CDMA移动网受带宽和无线覆盖的局限以及集中HLR数据库的安全因素,移动网主要服务于个人通信而非集团客户,一旦NGN网络形成规模和各运营商的业务范围扩大,那时对移动通信就会产生冲击,所以移动运营商也面临将现有网络如何向3G发展演进的问题。
(3)现今蓄势待发的NGN。在国际上已有一些共识,认为NGN应该能做到以下几点:一是NGN一定是以分组技术为核心的网络;二是NGN一定是能融合现有网络现有业务的网络,特别是能承载多媒体业务;三是NGN是可管理可运营的网络。NGN中HSS的功能正好融合了HLR技术和用户业务鉴权功能。按现有的技术和财力,新建设一个NGN网络并没有困难,但是NGN要解决的关键问题是向下兼容的问题,也就是要独立于现有网络又能实现与现有网络互通的技术,并将用户业务管理纳入NGN的HSS中。
用户数据库访问技术是网络演进的关键
综上所述,随着技术的发展,每一阶段的发展都使电信网朝目标网的演进前进了一步,但也随之突出了网络和业务融合的问题。NGN的用户属性服务器HSS是实现业务控制与承载网分离的理想实体,PSTN向NGN发展演进必须解决现有网络同HSS数据库的接入问题,GSM/CDMA向NGN发展演进,也必须增强HLR的业务鉴权能力,然而升级现有HLR所带来的运行、技术和投资风险也成了同NGN/3G融合的最大难题,而NGN中定义的HSS又做不到不改动现网就能实现与现有网络的融合,也未考虑在现有网络中如何实现分散复制式用户属性数据库的技术,如果在HSS中不改动现有固定和移动网络,就能达到控制现有业务的目的,所述问题就会迎刃而解。
为了解决传统网络的用户业务鉴权问题,尤其是固网运营商为提高业务竞争力而迫切要提供类似移动的彩铃、号码携带、计费详单即时查询等业务,人们首先想到的是,在现有网络中增加同HSS的接口,也就是采用智能网和HLR询问应答技术进行网络的智能化改造。目前在各地试验的其它方案按业务用户的识别鉴权归类有3种:一是呼叫到达被叫端局后再触发智能网,由SCP进行鉴权;二是引入类似移动的HLR信令询问应答鉴权加智能网,其信令协议又分为修改电路交换协议ISUP和引入移动应用协议MAP;三是汇接局捆绑业务数据库鉴权加智能网。它们都是基于业务应用层的对话,没有摆脱传统交换和智能网技术与NGN融合须改造现有网络的局限,任何功能和控制逻辑的修改,都要涉及应用层改动、业务流程配合和七号信令网的支撑,对多厂家交换机进行升级改动或汇接局更换,业务与承载网紧耦合,须建设叠加信令网和集中业务执行数据库,须应对浪涌话务量的冲击,在技术和组网上难以解决投资与效益、技术与发展的矛盾,也没有真正解决与HSS的业务控制融合问题,更没必要将现有网络的用户数据移入尚在发展中的NGN的HSS,这种融合是以让现有网络适应NGN和降低现有网络服务质量为代价的向上融合,而不符合对NGN要向下融合现有网络的基本要求。
不改动现有网络就能控制现有网络业务
上海粱江开发的具有我国完全自主知识产权的信令引擎技术,成功地在中国网通和中国电信网络中应用,成为网络发展演进中的亮点。其无信令点编码的信令转接技术,具备了不改动现有网络就能增加现有网络访问用户数据库的能力,其板上处理器和存储器将计算机和分散式逻辑数据库技术有机应用于通信网。分散数据库和无信令点的信令转接技术有效扩展了HSS的功能,达到了不改动现有网络就能控制现有网络业务的突破性效果。
采用信令引擎技术实现的全分散复制式板上内存数据库和业务逻辑,提供了三种接入方式实现内存业务数据库的查询和业务逻辑:
(1)无信令点的信令转接方式,这是信令引擎技术的核心,它做到了既不改造现有承载网,也不改造信令网,就能实现业务的控制和业务的提供,彻底解决了现有网业务触发鉴权难题,架起了现有网络通向NGN的桥梁。
(2)传统的有信令点的信令终端方式,支持现有网络和NGN中如SCP/HLR七号信令工作方式的数据查询。
(3)TCP/IP方式接入,这是在NGN中作为HSS用途的通用接入方式,有效解决了信令和数据服务器节点设备的互连,真正实现了处理器与通信网的融合。
这三种网络接入技术既支持现网的接入,又面向未来发展。对现有网络的访问采用无信令点的信令转接方式接入,对来自NGN的访问则采用TCP/IP方式接入,因此,该技术既解决了现有网络向上兼容的数据库访问问题,又解决了HSS向下兼容现有网络的问题。当然,这为在新的网络中的信令控制也采用七号信令提供了有效的技术保障。
实现业务控制的关键是信令,信令引擎技术的核心正是在信令传递层实现对信令消息的分析处理以及对业务的主动型控制,而不是传统方式通过各应用层的信令交互型控制。信令引擎技术做到了既不改造信令网也不改造承载网,而是巧妙地利用七号信令网的消息传递能力和内在机理的高可靠性,在不修改现网信令协议和不重新组网的前提下,丰富了七号信令的功能。该技术解决了传统智能网技术、HLR技术和汇接局捆绑数据库方案所不能圆满解决的许多网络发展难题,业务的安全独立提供也是其它技术在机理上难以做到的,不存在多制式网络的互联互通问题,与传统的智能网和HLR架构相比有许多突出优点,信令引擎技术改变了电信业务的传统提供方式,利用和扩展了七号信令。其支持现网又面向未来的数据库技术和目标网架构的统筹业务管理,有效延续了现网的使用,将对我国电信网向智能化转型、向中长期的NGN/3G演进产生深远影响。
(徐勇 人民邮电报)