移動通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

劉英澤

【摘 要】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以方便地相互傳遞信息，移動通信技術(shù)的發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)，電信網(wǎng)中的程控交換、管理、計(jì)費(fèi)等都是采用計(jì)算機(jī)來完成的；移動通信系統(tǒng)核心網(wǎng)的運(yùn)行有賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，其很多網(wǎng)元就是特定功能的計(jì)算機(jī)。移動通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信都是處理信息的科學(xué)，信號樣式相同，兩者具有許多相同的學(xué)科理論，實(shí)踐中也用到大量相同的技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；移動通信；固定網(wǎng)絡(luò)；IP核心網(wǎng)

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信研究

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是把分布在不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)與專門的外部設(shè)備用通信線路互聯(lián)成一個大規(guī)模、功能強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使眾多的計(jì)算機(jī)可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件和數(shù)據(jù)信息等資源。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小可分為個域網(wǎng)（PAN）、局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)、多機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和全球計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)）等四個階段。

2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與移動通信的融合方式

2.1技術(shù)融合

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信和移動通信都是處理信息的科學(xué)，信號樣式也相同，兩者具有很多相同的學(xué)科理論，實(shí)踐也用到大量相同的技術(shù)。如信息度量方法是兩者共同的理論基礎(chǔ)，共性技術(shù)有信息編碼技術(shù)、糾錯技術(shù)、中間件技術(shù)、開放系統(tǒng)模型技術(shù)、代理（Agent）技術(shù)、路由技術(shù)和信息安全技術(shù)等。

2.2業(yè)務(wù)融合

業(yè)務(wù)融合就是用戶不管身在何處，不管用哪種設(shè)備，運(yùn)營商都將提供無縫鏈接的、直觀的、合適的接入方式，實(shí)現(xiàn)各種不同的應(yīng)用和實(shí)時、方便的溝通。擴(kuò)大了用戶的活動空間，節(jié)省了用戶的費(fèi)用，業(yè)務(wù)融合結(jié)合了固定和移動的優(yōu)勢，在基本語音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出豐富多彩的增值業(yè)務(wù)，如可視電話、增強(qiáng)型信息業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)融合所需的技術(shù)已全部到位，如多模的終端設(shè)備、數(shù)字化的內(nèi)容、技術(shù)的成熟和廣泛的部署，相互補(bǔ)充的多種接入網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺技術(shù)逐漸成熟等。

2.3網(wǎng)絡(luò)融合

NGN是移動通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的最終融合體。NGN網(wǎng)絡(luò)的核心思想是采用IP協(xié)議及相關(guān)技術(shù)，電信網(wǎng)的商業(yè)模式、運(yùn)行模式，電信業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)理念，集傳統(tǒng)電信網(wǎng)（包括移動網(wǎng)）和Internet之長，產(chǎn)生新的一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

3.無線應(yīng)用協(xié)議

無線應(yīng)用協(xié)議簡稱WAP，它是一個開放的、全球性的標(biāo)準(zhǔn)。它由多家廠商共同組成的專家制定的WAP協(xié)議，用來規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化無線通信設(shè)備及有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使用戶使用輕便的移動終端就可獲得互聯(lián)網(wǎng)上的各種信息服務(wù)和應(yīng)用，包括收發(fā)電子郵件、訪問WWW頁面等。移動網(wǎng)絡(luò)和和Internet以及局域網(wǎng)以WAP為橋梁緊密聯(lián)系在一起，向用戶提供一種與承載網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的、不受地域限制的移動增值業(yè)務(wù)。

3.1 WAP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

WAP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是用戶從移動終端向內(nèi)容報(bào)務(wù)器發(fā)出請求，請求信息通過無線網(wǎng)絡(luò)送到WAP網(wǎng)關(guān)，WAP網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和消息解碼后，把請求通過互聯(lián)網(wǎng)傳至內(nèi)容報(bào)務(wù)器，內(nèi)容報(bào)務(wù)器再把響應(yīng)信息通過互聯(lián)網(wǎng)送回到WAP網(wǎng)關(guān)，WAP網(wǎng)關(guān)再進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和信息編碼后，發(fā)給移動終端，從而在移動終端和內(nèi)容服務(wù)器之間完成了信息交換。

3.2 WAP的應(yīng)用

WAP的應(yīng)用模式采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式WAP業(yè)務(wù)主要有三種：（1）公眾信息服務(wù)。為用戶實(shí)時提供天氣預(yù)報(bào)、新聞、體育、娛樂、交通、旅游、教育、股市行情和其它公告信息；（2）個個信息服務(wù)。包括收發(fā)電子郵件、傳真、上傳信息、移動博客、電話增值業(yè)務(wù)等；（3）商業(yè)應(yīng)用。包括網(wǎng)上辦公和移動電子商務(wù)等，其中，移動電子商務(wù)包括移動銀行、網(wǎng)上購物、網(wǎng)上書店、股票交易、博彩、移動拍賣、機(jī)票及酒店預(yù)定、WAP廣告。WAP業(yè)務(wù)有收費(fèi)模式和免費(fèi)模式。收費(fèi)模式是主流。

4.IMS技術(shù)

IMS是以IP核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，最大限度地重用Internet技術(shù)和協(xié)議。它在會話控制層選用了技術(shù)簡單而又易于擴(kuò)展的SIP（會話初始化協(xié)議）；網(wǎng)絡(luò)層采用具有足夠地址空間和性能的改進(jìn)的IPv6，并重用DNS協(xié)議，進(jìn)行地址解析；終端用戶接入沿用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的AAA客戶—服務(wù)器結(jié)構(gòu)，采用在RADIUS協(xié)議基礎(chǔ)上開發(fā)的Diametet協(xié)議；在營運(yùn)管理層采用支持策略控制的COPS（公用開放政策服務(wù)）協(xié)議；在網(wǎng)絡(luò)安全方面采用IPsec技術(shù)和TLS協(xié)議。IMS不但支持3G用戶之間基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信，也能支持3G用戶與互聯(lián)網(wǎng)用戶之間的通信。IMS以移動分組網(wǎng)等IP網(wǎng)絡(luò)為承載，為IP多媒體業(yè)務(wù)提供了一套完整的解決方案，可滿足IP多媒體業(yè)務(wù)在安全、計(jì)費(fèi)、漫游和QoS上的需求。

4.1 IMS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

IMS網(wǎng)絡(luò)所有的功能在各個邏輯節(jié)點(diǎn)中完成，如果在同物理設(shè)備中實(shí)現(xiàn)兩個邏輯節(jié)點(diǎn)，相關(guān)的接口就成為該設(shè)備的內(nèi)部接口。IMS網(wǎng)絡(luò)包括Cx、Gm、Mc、Mr、Mp、Mw、Mi等近20個接口。IMS中主要功能有：會話控制功能（CSCF）、歸屬用戶服務(wù)器（HSS）、媒體網(wǎng)關(guān)控制功能（MGCF）、IP多媒體—媒體網(wǎng)關(guān)功能（IM-MGW）、多媒體資源功能控制器（MRFC）、多媒體資源功能處理器（MRFP）、簽約定位器功能（SLF）、出口網(wǎng)關(guān)控制功能（BGCF）、信令網(wǎng)關(guān)（SGW）、應(yīng)用服務(wù)器（AS）、多媒體業(yè)務(wù)交換功能（IM-SSF）、OSA業(yè)務(wù)能力服務(wù)器（OSA-SCS）等。

4.2 IMS業(yè)務(wù)應(yīng)用

（1）IMS業(yè)務(wù)的功能架構(gòu)。應(yīng)用服務(wù)器包括三類：SIP應(yīng)用服務(wù)器、OSA（開放服務(wù)結(jié)構(gòu)）應(yīng)用服務(wù)器和IM-SSF報(bào)務(wù)器。SIP應(yīng)用服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)基于SIP的業(yè)務(wù)。OSA應(yīng)用服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)基于OSA的應(yīng)用，OSA應(yīng)用服務(wù)器需通過OSA-SCS與IMS核心網(wǎng)進(jìn)行交互，而IM-SSF用于支持IMS網(wǎng)絡(luò)使用智能業(yè)務(wù)。IMS網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)建多種業(yè)務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)豐富的多種應(yīng)用。IMS業(yè)務(wù)能力可分為基本能力和增強(qiáng)能力?；灸芰τ蒊MS核心網(wǎng)提供，而增強(qiáng)能力由應(yīng)用服務(wù)器提供。同時IMS架構(gòu)提供了一個抽象的、無冗余的、安全的、開放的、可擴(kuò)展能力的業(yè)務(wù)平臺，確保新增值業(yè)務(wù)的開發(fā)定制快速化、新增值業(yè)務(wù)所帶來的網(wǎng)絡(luò)重復(fù)建設(shè)的代價(jià)最小化。

（2）IMS提供的業(yè)務(wù)。IMS提供三類標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)開放接口：CAP（CAMEL應(yīng)用部分）/INAP（智能網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議）、OSA /Parlay以及SIP接口。利用CAP/INAP接口可繼承已有智能網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)，利用OSA/Parlay可方便第三方業(yè)務(wù)的開發(fā)，SIP接口可用于和應(yīng)用服務(wù)器相互通信以提供多媒體增值服務(wù)。應(yīng)用IMS體系結(jié)構(gòu)可以建立一套統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺，利用這些標(biāo)準(zhǔn)接口可方便、快速提供新業(yè)務(wù)。

5.小結(jié)

以計(jì)算機(jī)互聯(lián)形式進(jìn)行的通信方式稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信，它是現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合體。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上、業(yè)務(wù)上和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)融合。移動網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)這種融合的最佳表現(xiàn)形式，其發(fā)展將對價(jià)值勤鏈各方帶來很大的沖擊，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)格局的變化。移動網(wǎng)絡(luò)和Internet以及局域網(wǎng)以WAP為橋梁緊密聯(lián)系在一起，向用戶提供一種與承載網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的、不受地域限制的移動增值業(yè)務(wù)。IMS以IP核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，最大限度地重用Internet技術(shù)和協(xié)議。

【參考文獻(xiàn)】

[1]程寶平，粱守青.IMS原理與應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.