ＩＰ和ＩＭＴ－２０００——ＩＴＵ两大战略研究方向

▲ ＩＴＵ目前的两大研究方向为：ＩＰ和ＩＭＴ－２０００

▲ ＩＴＵ的ＩＰ牵头研究组为ＳＧ１３

▲ ＩＴＵ的ＩＭＴ－２０００牵头研究组为ＩＴＵ－Ｔ的 ＳＧ１１与ＩＴＵ－Ｒ的ＴＧ８／１

    面对严峻的市场和信息新技术的挑战，ＩＴＵ １９９９年２月上任的新任领导与电信标准咨询组（ＴＳＡＧ）专家会商，确定ＩＴＵ的重点研究方向为：ＩＰ和ＩＭＴ－２０００，其技术重要性和紧迫性值得我们重视。

    １９９９年２月和３月，ＩＴＵ－Ｔ相继在日内瓦召开了ＳＧ１３和ＳＧ１１全会。与此同时，ＩＴＵ－Ｒ ＴＧ８／１会议也在巴西召开，新任秘书长亲临两地会场，敦促各国通力合作，加速达成全球标准。

１ ＩＰ研究动态

（１）ＩＰ网络总体研究

   该项研究由ＳＧ１３牵头，已于１９９９年２月提出“ＩＴＵ－Ｔ ＩＰ研究计划”，界定了ＩＰ研究领域，明确了各个研究组的分工职责，列出了Ｉｎｔｅｒｎｅｔ工程任务组（ＩＥＴＦ）的对口工作组。

    该项研究计划的基本出发点是以ＩＥＴＦ开发的ＩＰ协议为基础，研究ＩＰ和电信网的互操作性以及如何借鉴电信网技术增强ＩＰ网络性能，以便充分利用二者的优势满足市场的需求。ＩＴＵ－Ｔ的观点认为，从市场认同的角度来说，近期占统治地位的应用是以ＩＰ网络为基础的客户机／服务器类型的应用，因此必须围绕此类应用进行网络研究。从长远来说，考虑到交互式多媒体业务的技术要求和ＩＰ网络的固有特性，未来的应用仍然可能有两种模式：一种模式是以ＩＰ应用为核心；另一种模式是电话应用、非ＩＰ宽带应用和ＩＰ应用三分天下。应用模式的演变将影响到网络技术的发展和融合。

    ＩＴＵ－Ｔ的另一个基本观点是，当ＩＰ应用扩展到电信网环境时，ＩＰ网络的作用也必需扩展。要从目前单一的信息传送网扩展到未来的三重网，即ＩＰ多媒体网、ＩＰ控制网和ＩＰ管理网，三者可能合一，也可能分离。按ＩＴＵ－Ｔ的术语来说，目前ＩＰ网只考虑了用户平面功能，采用的是带内信令，以后尚需进一步考虑控制平面和管理平面的功能。

    正因为如此，ＳＧ１３专家认为未来仍然可能会有一种超越目前ＩＰ结构的更为完善的网络平台。但目前ＩＰ协议是主导的第３层协议，以此为基础可构成第３层综合网络，为各种应用提供独立于物理传送网的统一接口，这点已取得共识。

    基于上述观点，这一研究计划从ＩＰ网络和电信网相结合的演进角度出发，提出了１２个研究领域，几乎涉及ＩＴＵ－Ｔ的所有研究组。

（２）ＩＰ网络互通和信令研究

      该项研究主要由ＳＧ１１进行。１９９８年５月成立了Ｉｎｔｅｒｎｅｔ支持信令专题工作组，已在多项课题上取得了进展。

.ＩＰ和电信网络互通

     该项研究是由ＩＥＴＦ的ＰＳＴＮ／Ｉｎ-ｔｅｒｎｅｔ互通（ＰＩＮＴ）工作组发起的。其出发点是使Ｉｎｔｅｒｎｅｔ用户可以直接控制和使用ＰＳＴＮ业务。其典型业务为：点击拨号、点击收／发传真和电话收听Ｗｅｂ内容。由于目前新型电信增值业务均通过智能网（ＩＮ）架构生成和实现，为了拓广互通的业务涵盖和应用前景，ＳＧ１１将其扩展为ＩＮ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ互通研究，目前已确定了支持该项网络互通的增强的智能网分布功能平面（ＤＦＰ）结构。其中，新增功能实体ＳＣＧＦ、Ｃ／ＢＧＦ和ＭＧＦ分别为业务控制网关、呼叫／承载层网关和网络管理网关。ＳＧ１１和ＰＩＮＴ通力合作，已确定新增实体功能和原有ＩＮ实体的增强功能，增加了富有市场前景的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ呼叫等待（ＩＣＷ）互通业务，给出了实现上述业务的信息流，并决定将点击拨号类业务列入ＩＮ ＣＳ－３业务。中国代表团在该项研究中作出了积极的贡献。

.ＩＰ ｏｖｅｒ ＡＴＭ ＳＶＣ＇ｓ支持信令

    该项研究的目的是利用已定义的Ｂ－ＩＳＤＮ ＣＳ－２信令能力确定支持ＩＰ ｏｖｅｒ ＡＴＭ的ＳＶＣ建立机制。其网络模型为数据流驱动的ＩＰ／ＡＴＭ重叠模型，应用环境是为长报文流动态建立一条单独的ＶＣ，技术关键是如何在入口和出口路由器之间通过Ｂ－ＩＳＤＮ信令传送该ＶＣ所属的ＩＰ会话标识。现已确定利用ＵＮＩ中的通用标识（ＧＩＤ）信息单元完成上述功能，ＮＮＩ中的传递机制尚待研究。另外，该研究还提出了资源保留型ＩＰ ｏｖｅｒ ＡＴＭ支持信令的研究课题。

.ＳＳ７ ｏｖｅｒ ＩＰ

      该项研究由ＩＥＴＦ的信令传送（ＳＩＧｔｒａｎ）工作组首先提出。其首要目的是使仅具ＩＰ网络层功能的网关或ＩＰ节点能够使用基于ＳＳ７的应用层协议（如ＩＮＡＰ），以支持网络互通。其扩展应用包括ＩＰ网络中继传送七号信令消息和七号信令网中继传送ＩＰ服务器之间的ＩＮＡＰ消息。其技术关键是定义底层ＴＣＰ／ＩＰ或ＵＤＰ／ＩＰ和上层ＳＣＣＰ或ＴＣＡＰ之间的适配层功能，包括地址映射、消息封装、接口原语和信令网管理等。此项研究可望在１９９９年底初步完成。

     除此以外，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ支持信令组还提出了１１项待研究课题，它们将是ＳＧ１１的研究热点。

（３）ＩＰ网络多媒体业务研究

    ＳＧ１６在这方面做了大量极富成效的工作。它制订的Ｈ．３２３建议已成为ＩＰ网络上实现视听业务的通行国际标准，目前已进入电信市场的ＩＰ电话系统就是以Ｈ．３２３为基础的。该建议由一组协议组成。其中，控制平面协议包括基于Ｑ．９３１的呼叫控制协议Ｈ．２２５和会议控制协议Ｈ．２４５，Ｈ．２２５还能支持选用的端点到网闸间的登记、呼叫接纳和状态监视（ＲＡＳ）；用户平面协议包括音频编码、视频编码和数据通信协议；此外还有实时传送协议（ＲＴＰ）和加密协议，以提高通信业务质量。该建议已推出两个版本，现正在研究更完善的第３版本。

     值得注意的是，ＩＥＴＦ Ｉｐｔｅｌ工作组正在研究基于文本协议——会话启动协议（ＳＩＰ）的ＩＰ电话实现技术。它比Ｈ．３２３更为简单，更适合于ＩＰ网络应用环境，将成为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ电信应用的主流技术之一。

（４）ＩＰ网络传送技术研究

    这里指的主要是ＩＰ ｏｖｅｒ ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ的网络标准研究。此项研究首先由ＩＥＴＦ启动，提出了ＩＰ／ＰＰＰ／ＨＤＬＣ传送协议栈和封装帧结构。其中，ＰＰＰ提供多协议封装和差错控制，ＨＤＬＣ提供帧定界，最后以字节同步方式映射至ＳＯＮＥＴ同步净荷封包（ＳＰＥ）。相应的标准是

    ＲＦＣ １６１９和ＲＦＣ １６６２。ＩＴＵ ＳＧ７根据中国提交的文稿也已确定了ＩＰ ｏｖｅｒ ＳＤＨ的建议草案。

２ ＩＭＴ－２０００研究动态

（１）无线传输技术（ＲＴＴ）研究

    ＲＴＴ的标准统一是关系到能否实现全球漫游的关键问题，也是与各国利益直接相关的敏感问题，因此竞争十分激烈。至１９９８年６月截止期为止，各国提交了１０个陆地ＲＴＴ方案和６个卫星ＲＴＴ方案。其后，ＩＴＵ－Ｒ ＴＧ８／１成立了１４个评估小组对这些方案进行了评估，并就每个方案是否满足切换指标、电路交换业务性能、分组业务性能及支持分组数据业务、不对称业务、多媒体业务和可变速率业务７项最低性能要求作出了评估结论。

     １９９９年３月会议执行ＲＴＴ评估的最后一个阶段：审查评估报告，选定无线接口技术。经讨论认为，所有方案都能满足基本的性能要求，基于卫星系统的设计约束和运行环境离散性很大，有必要保留多种技术选择，因此对于６种卫星ＲＴＴ方案不作合并，但是对于陆地ＲＴＴ方案则需要合并，并根据合并的结果制订无线接口具体规范。

    第３代ＲＴＴ的主导技术是ＣＤ-ＭＡ，这点已取得共识，因此基于ＤＥＣＴ和基于ＩＳ－１３６的ＴＤＭＡ方案不会被采纳。在余下的８种ＣＤＭＡ方案中，最具影响的是欧洲提出的ＵＭＴＳ陆地无线电接入（ＵＴＲＡ）方案和美国提出的ｃｄｍａ２０００方案。中国提出的ＴＤ－ＳＣＤＭＡ方案在技术上有其特色，它采用测距技术使上行信号到达基站保持同步，利用智能天线提高系统容量，并采用软件无线电技术，但是由于开发速度限制，难以成为国际标准。中国评估组也提出可将其与其它ＴＤＤ方案合并为统一方案。日本的Ｗ－ＣＤＭＡ方案、韩国的ＣＤＭＡⅡ方案、美国的ＷＣＤＭＡ／ＮＡ方案与ＵＴＲＡ接近；美国的ＷＩＭＳ Ｗ－ＣＤＭＡ主要着眼点是无线分组通信，它正在和ＷＣＤＭＡ／ＮＡ合并，称为ＷＰ－ＣＤＭＡ。韩国的ＣＤＭＡⅠ则和ｃｄｍａ２０００接近。

     ＵＴＲＡ是在ＥＴＳＩ协调下，综合爱立信ＦＤＤ的Ｗ－ＣＤＭＡ（α方案）和西门子ＴＤＤ的ＴＤ－ＣＤＭＡ（δ方案）而成为欧洲统一方案，为ＦＤＤ、ＴＤＤ双模式系统。其中，ＦＤＤ方式适用于室外大面积区域，提供中低速业务，最高速率为３８４ｋｂｉｔ／ｓ；ＴＤＤ方式主要用于室内环境，提供速率高达２Ｍｂｉｔ／ｓ的业务。ＵＴＲＡ方案设计完全兼容ＧＳＭ系统，但是不兼容第２代ＣＤＭＡ系统，这正是以Ｑｕａｌｃｏｍ公司为代表的美国ＣＤＭＡ集团强烈反对的原因。

     ＵＴＲＡ的ＦＤＤ方式采用的扩频码速率为４．０９６Ｍｃｐｓ，其目的是能与ＧＳＭ共用一个时钟，可采用Ｗ－ＣＤＭＡ和ＧＳＭ双模手机。同时该速率易于实现２Ｍｂｉｔ／ｓ速率的数据业务。系统采用直接扩频的单载波工作方式，基本频谱带宽为５ＭＨｚ，实际值可在４．４～５．２ＭＨｚ之间调整。此外，基站之间不需要同步，各小区为异步操作，越区切换采用移动台发起的非同步软切换方法。

    ｃｄｍａ２０００出于和ＩＳ－９５系统兼容的考虑，最大限度地沿用了ＩＳ－９５的技术和思路。其扩频带宽为Ｎ×１．２５ＭＨｚ（Ｎ＝１，３，６，９，１２），扩频码速率为Ｎ×１．２２８８Ｍｃｐｓ（Ｎ＝１，３，６，９，１２），Ｎ＝１时就是ＩＳ－９５标准。为了和ＩＳ－９５系统兼容，除了直接扩频方式外，还可使用多载波方式。后者采用Ｎ个１．２５ＭＨｚ载波进行传输，每个载波上的扩频速率为１．２２８８Ｍｃｐｓ；前者可用Ｎ×１．２２８８Ｍｃｐｓ速率在一个载波上对数据进行直接扩频。和Ｕ-ＴＲＡ ５ＭＨｚ带宽系统对应，取Ｎ＝３，其扩频速率为３．６８６４Ｍｃｐｓ。基站之间需要同步，同步源可为ＧＰＳ系统。这也是原来ＩＳ－９５系统的要求。ｃｄｍａ２０００也有ＦＤＤ、ＴＤＤ两种双工方式，且向下兼容ＧＳＭ系统。

    第３代ＲＴＴ的统一关键在于上述欧美两大系统能否融合。在１９９９年３月会议上，美国坚持的知识产权问题已获妥协解决，欧洲也拟修改扩频码速率。另外，爱立信公司业已收购Ｑｕａｌｃｏｍ北美研究所，因此融合有望取得进展。

（２）网络技术研究

    网络技术的融合关系到移动用户能否在不同的第３代运营系统之间漫游。欧美两大体系研究必定在原有的ＧＳＭ和ＩＳ－４１标准上向前演进。虽然从原理上来说，这两个标准基于的网络结构和协议栈完全相同，但是具体的控制方式、信令过程和协议消息有很大差异，不可能指望用一种方式完全取代另一种方式。因此，ＩＴＵ－Ｔ采取的策略是引入“家族”的概念。首先定义第３代系统的性能要求、网络能力和网络结构。凡符合这些要求的系统均为ＩＭＴ－２０００家庭成员。成员网络内部可以采用不同的协议，但是成员之间必须遵从ＩＴＵ－Ｔ制订的标准协议。

     ＳＧ１１的首要任务就是制订骨干网（ＣＮ）之间的网络—网络接口（ＮＮＩ）标准，其次是用户标识模块（ＵＩＭ）接口标准。无线接入网（ＲＡＮ）—ＣＮ（Ａ接口）不作为优先研究课题。

     ＮＮＩ的主要研究内容包括：

.移动性管理：包括鉴权管理，已确定公共的位置管理功能单元的状态模型，计划制订统一的移动性管理协议；

.虚拟归属网络（ＶＨＥ）：提供完备的业务移动性功能，作为ＩＭＴ－２０００的一个重要网络能力，已制订相关信息流程；

.分组通信接口和流程。

网络结构的特点是：

.增设智能网功能单元，引入智能网业务控制机制；

.增加连接和呼叫分离的网络结构，适应宽带业务控制的需要；

.增设分组数据业务功能单元；

.增设地理定位功能单元。

     １９９９年３月会议已正式批准关于系统框架结构和网络功能模型的两个建议。这是ＩＴＵ首批通过的ＩＭＴ－２０００建议标准，被认为是该项研究计划的重要进展。

（３）ＩＭＴ－２０００标准

     ＩＭＴ－２０００标准由ＩＴＵ－Ｒ和Ｉ-ＴＵ－Ｔ共同制订。两者的分工是，前者负责空中接口媒体访问控制（ＭＡＣ）层及以下的与无线传输相关的协议和标准，后者负责空中接口逻辑访问控制（ＬＡＣ）层及以上的与无线传输无关的协议以及网络侧协议。所有建议将于２０００年底完成。

    ＩＴＵ－Ｒ重点制订两个建议：

.ＩＭＴ．ＲＫＥＹ：根据１９９９年３月会议及其后协商结果，确定ＲＴＴ方案及参数；

.ＩＭＴ．ＲＳＰＣ：无线接口规范，包括概述、物理层规范、协议规范、移动台规范和基站规范５个部分。

ＩＴＵ－Ｔ负责制订Ｑ．１７００系列建议。

３ 电信网技术发展方向

    ＩＴＵ的决策调整反映了电信业面临的巨大挑战，启示我们认真思索电信技术的发展走向。笔者认为：

.以ＩＰ为核心的分组化是电信网演进的大势所趋，电信业必须积极进行ＩＰ技术的研究，开发ＩＰ技术的应用，参与ＩＰ市场的竞争。

.ＩＭＴ－２０００不单纯是第２代移动通信系统的升级，而应视作未来统一的全球网络，是下一世纪电信业极其重要的市场热点。为此，必需抓紧进行ＩＭＴ－２０００技术的研究，开发具有中国自主知识产权的技术和系统。

.ＡＴＭ由于其固有的技术优越性和已有的投资，仍然会有发展和应用。从国外经验来看，其主要应用是作为宽带中继传送网络。为此，首先应积极开发已建ＡＴＭ网的应用业务，另外应积极研究ＡＴＭ和ＩＰ的技术融合。

.智能网是电信网最具特色的一项重要技术，它的业务控制和传送分离的思想和ＩＰ思路一致，也被用于ＩＭＴ－２０００系统。为此，应继续加强智能网的研究，可望将其扩展到未来以ＩＰ为核心的网络。

.现有以电路交换为基础的窄带网络必需逐步改造。改造方向一是与其它新型网络实现互通，二是网络节点向综合平台方向演进，以保护已有投资，同时向用户提供新的增值业务。

（收稿日期：１９９９－０５－１０）