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NGN要滿足應急通信需求

發布時間:2022-05-07 文章來源:xp下載站 瀏覽:

網絡技術是從1990年代中期發展起來的新技術,它把互聯網上分散的資源融為有機整體,實現資源的全面共享和有機協作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數據庫、網絡、傳感器等。 當前的互聯網只限于信息共享,網絡則被認為是互聯網發展的第三階段。

不管網絡如何演進,其作為公眾通信平臺的定位都不會發生變化,因此其承擔的應急通信保障等社會責任也會得到繼承。因此,盡管作為網絡演進的方向,NGN在網絡結構和采用的技術等方面與現有的電路交換網存在很大差別,但NGN仍然是一個公眾電信網,因此現有網絡中的一些功能需求在NGN網絡中仍然適用,而應急通信需求就是其中非常重要的需求之一。

任何形式的公眾電信網中的應急通信主要涉及兩類用戶和三個方向的通信需求。兩類用戶中,第一類用戶是指政府決策機關、職能部門或專業機構,比如消防、醫療、公安等,這一類用戶在應急通信中發揮著國家職能,承擔指揮協調以及減災救災等任務。第二類用戶為普通民眾,主要是指遭受突發事件影響的公眾。三個方向的應急通信需求分別是:公眾到政府、機構的應急通信,政府、機構之間的應急通信以及政府、機構到公眾的應急通信。

公眾到政府、機構應急通信的主要功能是指公眾進行緊急情況的上報。緊急情況包括民眾個人遇到的緊急事件(比如個人遭受犯罪侵害)以及危害公眾安全的突發事件(比如火警)等。公眾到政府、機構的應急通信除了有利于及時發現緊急情況以外,對民眾個體的救助也是國家的主要職能之一。

政府、機構之間的應急通信,主要是指在發生突發事件時,為參與應急處理的各種機構提供通信保障,使其能夠發揮職能、協調運作。具體實現的功能包括傳達指令、情況匯報以及各機構之間的信息共享等。

政府、機構到公眾的應急通信,主要用于在突發事件中,由政府部門向公眾傳達信息,以起到告警、組織疏散、安撫等作用。

在緊急情況出現時,公眾之間的通信也是一個通信需求。但是如果突發事件導致網絡資源匱乏,那么網絡對于公眾之間的通信保障只能是盡力而為,因此這方面內容不是應急通信探討的重點。

對于NGN來講,現階段更多的是討論公眾到政府、機構的應急通信需求,或者可以稱為NGN中的緊急呼叫,這是因為:

政府、機構之間的應急通信對電信網絡提出了非常高的要求,比如要求網絡應具有非常高的魯棒性;需要具備優先權保證能力;可以識別應急通信流;能為其分配高優先級,并實現全程全網的通信保障。對于這些要求的滿足從現有技術看還很難,而且政府、機構之間的應急通信更多情況下還可以通過專用應急網絡實現,比如衛星網絡、短波網絡、集群網絡等。因此,對于NGN下政府、機構之間的應急通信研究得還不夠充分,隨著技術的發展,在今后有可能成為一個應急通信研究的熱點。

(2)政府、機構到公眾的應急通信,除了采用一些具有廣播特征的通信手段(比如短信群發)外,更有效的方法還是借助傳統媒體來傳播信息,比如電視、FM調配、Internet網絡等。基于IMS的NGN網絡架構沒有為這種自上而下廣播式的通信方式提供更多支持,但是當進一步研究NGN提供流媒體服務時,此類型的應急通信應該成為研究內容之一。

(3)具備緊急呼叫能力是一個公眾電信網必須具備的基本能力之一。只有提供了成熟、可靠的緊急呼叫功能,網絡才有可能被大規模部署和商用。這對于NGN中實現緊急呼叫的研究是一種很大的動力。

以IMS為核心的NGN與傳統的電信網絡在架構上不但存在很大不同,而且也模糊了固定網與移動網的界線。一方面,由于IMS是基于移動通信的需求而提出的,因此它的架構具有天然的移動性,即使應用在固定網絡領域,也可能存在游牧或漫游的問題。另一方面,為了保證業務實現的統一性,在IMS架構中明確了由歸屬地網絡為用戶提供業務的原則。相對于現有網絡而言,NGN網絡的這些特性無疑是先進的,但是對于傳統的緊急呼叫業務,卻帶來了很大的挑戰。

緊急呼叫業務的兩個主要需求分別是就近接入和呼叫定位:就近接入是指將緊急呼叫接入到與呼叫位置最接近的緊急呼叫處理中心;而呼叫定位是指緊急呼叫處理中心通過某些信息應當能夠確定緊急呼叫發生的位置。對于就近接入需求而言,單純的IMS架構無法滿足緊急呼叫業務就近接入的需求,因為當呼叫被路由到歸屬地網絡后,由于歸屬地和漫游地可能在地理位置上相距甚遠,因此也就無法起到其應有的應急作用。對此問題,國際上提出的解決方案是在IMS架構中再引入一種CSCF(會話控制功能),稱之為E-CSCF(緊急事件-CSCF)。

對于呼叫定位需求而言,由于在NGN中,接入手段是多種多樣的,包括了移動接入、固定接入和以固定為基礎的無線接入等,因此不同的接入方式需要使用不同的終端定位技術。

——移動接入

移動接入包括GSM和UMTS網絡中的終端定位,3GPP都作了比較詳細的研究,定義了一套完整的LCS(位置服務)定位業務構架。其主要原理是采用蜂窩定位技術,通過一個客戶端、服務器架構,為所有與定位相關的業務提供終端定位信息。E-CSCF在處理緊急呼叫時,可以作為LCS構架的一個客戶端,查詢到終端的定位信息。現在已經出現的內置GPS的移動終端,可以實現蜂窩+GPS的混合定位。因此可以說,移動網絡對終端定位的研究開始得比較早,技術也相對成熟。

——固定接入

對于NGN的固定終端來說,其定位問題有待進一步研究。在傳統的固定網絡中,并不存在終端的定位問題,因為任何接入網絡的終端,其位置都是固定的。在緊急呼叫處理中心只需要保存一張電話號碼到終端安裝位置的對應表,就可以很快確定發起緊急呼叫的位置。但是NGN網絡是一張基于IP的網絡,網絡只能獲知終端的IP地址,而IP網絡的特點是IP地址的分配與地理位置之間沒有必然關系。因此,為了適應NGN網絡下緊急呼叫的需求,必須尋找一套解決方案。

在IETF的研究工作中,有一套機制是通過對進行擴展,用以解決固定終端的定位問題,并為此制定了多個RFC文件。其主要思路是:IP網絡上的設備要求支持DHCP Relay Agent信息的可選參數,當終端接入網絡時,與終端最接近的網絡設備應該感知此接入動作并為終端分配Circuit-ID信息。當DHCP服務器為終端分配IP地址時,網絡設備作為DHCP的Relay Agent將Circuit-ID傳送給DHCP服務器,DHCP服務器獲得這個信息后,查詢數據庫就可以得到終端的當前位置信息。

這套機制雖然可以解決NGN固定終端的定位問題,但是尚有一些問題存在:首先,這種機制要求網絡設備支持DHCP協議的一些擴展;其次,這套機制還不能很好地解決NAT問題,即所有終端的IP地址都必須由運營商網絡上的DHCP服務器直接分配,不能有私網DHCP服務器的存在。這些問題的存在,說明對于NGN網絡上固定終端的定位問題,還有許多研究工作要做。

——固定接入為基礎的無線接入

基于固定網絡的無線接入技術,實際上在網絡的某一個點上最終還是要轉化成固定接入,因此采用的定位技術和固定終端相同,不同之處在于這些無線接入技術只能定位到無線接入點的地理位置,而且定位精度是無線接入點的覆蓋半徑。由于這些無線接入點的覆蓋半徑比移動基站小得多,因此進一步進行精確定位的意義并不大,是可以滿足緊急呼叫定位的需求的。



網絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術都需要適時應勢,對應發展,這正是網絡迅速走向進步的催化劑。

本文章關鍵詞: NGN 通信需求 
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