ITU NGN标准关注移动性管理

• 未来用户需要在任何情况下都能够持续接入以保障不间断通信
  
• 保证不同网络间的漫游和服务的无缝移动性是NGN最紧迫的需求之一
  
• 移动性管理将是2004年ITU-T NGN重点推进的标准化工作

    下一代网络(NGN)是支持数据、话音、多媒体、数字电视广播等多种业务的全业务网络，能满足用户各种客户化的需求。NGN至关重要的需求之一是提供用户和终端的移动性管理，以保证漫游跨越异类网络时网络中正在进行会话的质量。NGN希望当用户使用不同的接入技术时被作为同一个实体对待，使他们可以跨越当前的网络界限始终如一地享用所需服务，不会因为接入方式的不同而影响其获得服务的内容和质量。
    目前，ITU-T已经将NGN的标准研究和制定作为2004研究期及其后续研究期的重要工作，设立了NGN 2004项目，成立了NGN联合研究组，研究领域包括NGN的一般框架模型、NGN的功能体系结构模型、端到端的服务质量保证、业务平台、网络管理、安全性、广泛移动性、网络控制体系结构及协议、服务能力和服务体系结构、NGN中服务与网络的互操作性、编号/命名与寻址等，其中，移动性管理是ITU-T NGN标准化工作的一个重要方面。目前已有Y.NGN-MOB建议来对NGN的移动性管理需求和功能体系结构进行标准化，相关工作仍在继续，并希望在2004年给出其正式标准编号。同时在NGN的整体需求和功能框架有关的标准建议中，也会对移动性管理进行描述，移动性管理功能体系结构需要与更一般的NGN功能参考模型体系结构(Y.NGN-FRA)保持一致。

1 NGN的移动性管理概述
    ITU-T NGN移动性管理的工作主要是确定NGN的移动性管理需求和功能体系结构。
    用户的移动性要求方面，对于移动和游牧用户，用户有能力改变接入点或终端；用户可以采用各种接入技术从任何网络接入点访问到网络；用户可以得到连续性的服务和网络应用，这些业务和网络应用可以由网络运营商、业务提供商或第三方提供。NGN移动性管理的基本功能包括身份认证和鉴权、接入控制、位置管理、地址管理、用户环境管理、用户信息管理等，NGN需要这些功能的协同来提供对移动性的支持，利用这些功能才能更好地满足NGN的移动性要求。
    功能体系结构方面，移动性管理的功能体系结构将主要包括核心网、接入网和终端的功能体系结构及其与NGN分层模型的关系，此外还包括体系结构中的功能操作等。

2 NGN的移动性管理需求及其体系结构

2.1 NGN的移动性管理分类
    为了更好地描述NGN的移动性管理需求和功能体系结构，首先需要对NGN的移动性管理进行分类。

(1)移动性水平分类
    根据所支持移动性的水平，移动性管理一般可以分类为游牧移动性和无缝移动性。
    游牧移动性支持穿过不同网络的漫游或业务可携带性，但不保证会话连续性，因此对于实时或丢包敏感的应用是不可接受的。游牧移动性不支持切换，当用户移动时能够改变其网络接入点，网络接入点发生变化时，用户的业务会话被完全停止并再次开始。
    无缝移动性支持会话连续性，当用户移动时能够改变其网络接入点，而不中断其当前的业务会话，即可以进行切换。通常认为无缝移动性比漫游移动性需要更先进的移动性管理框架。无缝移动性的目的是：最小化终端移动到新网络区域时由于切换延迟和数据丢失导致的业务中断，提供无缝会话业务。

(2)移动性网络内部分类和网络间分类
    NGN网络由核心网和一个或多个接入网组成的，包含有线或无线接入网来支持用户的业务。接入网由不同的有线或无线接入技术来支持，并被连接到一个确定的核心网。一个运营商可能会通过一个核心网管理两个或多个接入网络，例如WCDMA UTRAN、CDMA RAN、WLAN接入网或固定线路接入网等。
    基于网络拓扑和移动范围，移动性可以分为3种类型：接入网内移动性、接入网间网络内移动性、网络间移动性。对于这3种类型的移动性范围，移动性管理需求将是不同的。网络间移动性管理会比网络内移动性管理更加复杂，将会导致更长的切换延迟。
    接入网内移动性管理处理的是一个接入网内的移动性管理问题，通常会依赖于接入网的特定接入技术。网络内移动性管理处理的是一个NGN之内的移动性管理问题，通常由一个运营商管理。这包括一个接入网内不是完全由该接入网自身处理的以及NGN中不同接入网之间的移动性支持，网络内两个接入网之间的移动性管理是由单个运营商控制的。网络间移动性管理处理的是不同NGN之间的移动性管理的问题，通常在不同的运营商之间。网络间移动性管理应当与接入网中采用的接入技术相独立。

2.2  NGN的移动性管理需求
2.2.1  一般需求
    为了使得用户能够在任何可能的地点和时间根据其需要在若干接入网络之间移动时能够通过多种接入技术进行通信，NGN移动性管理的网络体系一般需求包括以下方面：

• 能够与已有3G系统和固定系统的移动性管理方法保持一致。
• 节约网络部署和运行成本。
• 增加频谱有效性。
• 支持不同接入系统(固定的或移动的)之间的游牧、移动性和漫游。
  

    从用户的角度看，NGN中用户的移动性需求包括：

• 用户应当可以被标记为移动用户、游牧用户或固定用户，NGN可以为移动和游牧用户分别提供相应的移动性管理。
• 用户应当能够从任何网络接入点进行接入，且用户能够通过漫游到的其他网络接入其业务。
• 不论业务是由谁来提供，包括网络运营商提供的业务以及第三方提供的业务，用户应当能够以一致的方式接入其业务。
• 网络功能应当知道用户的可获得性和可达性，并且业务和应用也可能需要知道用户的可获得性和可达性，包括由第三方提供的各种业务和应用。
  

2.2.2  功能需求
    为了支持用户和终端移动性需求，NGN的控制层需要有如下功能：

(1)身份和认证机制。移动性管理需要规定用户和终端如何能够在网络和系统中被识别出来。这种身份功能是移动性管理过程中的第一步，将被用于用户和终端的认证、鉴权和计费。从用户的角度来看，为了避免控制机制的重复，这些功能的定义应当考虑当前网络中已有的身份和认证机制。

(2)接入控制和鉴权功能。鉴权功能确定是否接受用户的连接请求。

(3)位置管理。位置管理功能包括网络位置管理和地理位置管理，网络位置管理提供网络功能所采用的位置数据，例如网络接入点；地理位置管理提供业务和应用采用的位置数据，例如最近的餐馆和电影院。特殊用户的位置信息应当对不信任的实体加以隐瞒。

(4)IP地址分配和管理。包括固定的和动态的IP地址。某些用户要求能够一直保持固定的IP地址，这需要专门的移动性管理功能来授予用户的IP地址。

(5)用户环境管理。用户环境由接入网和终端来描述，确定了对游牧和移动用户获得服务的全局约束。其目的是对主要的用户环境特征给出一种抽象的看法，对于在不同类型网络中支持移动性具有重要意义。该功能实现了虚拟归属环境的第一步，即确定用户环境的特征并使得服务能够适应当前的用户环境。

(6)用户信息管理。前面的移动性管理功能都是基于某些数据的，包括用户服务的数据和网络数据，这些数据的存储和更新由用户信息管理功能进行管理。
(7)访问用户数据。该功能提供了到用户数据的过滤访问，限制某些实体访问用户数据的权力，以保证用户数据的私密性。

2.3 NGN的移动性管理体系结构
    为了满足NGN移动性管理需求，需要NGN在体系结构和功能上予以支持。NGN的移动性管理功能体系结构由核心网、接入网以及终端的功能体系结构组成，包括各部分的移动性管理功能实体以及这些功能实体间的接口。此外，NGN移动性管理体系结构还包括移动性管理框架与NGN功能分层模型的关系，以及体系结构各功能的操作。
    NGN核心网的移动性管理功能包括注册、网关、寻呼代理、地址绑定、区域移动性管理等，NGN接入网的移动性管理功能包括信标广告、本地交换、本地地址管理等，终端的移动性管理功能包括信标检测、信标请求、注册客户端、地址管理客户端、AAA客户端以及寻呼功能等。

(中兴通讯股份有限公司技术中心  王利存)