NGN要滿足應(yīng)急通信需求
2008/07/08
不管網(wǎng)絡(luò)如何演進(jìn)，其作為公眾通信平臺的定位都不會發(fā)生變化，因此其承擔(dān)的應(yīng)急通信保障等社會責(zé)任也會得到繼承。因此，盡管作為網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的方向，NGN在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和采用的技術(shù)等方面與現(xiàn)有的電路交換網(wǎng)存在很大差別，但NGN仍然是一個公眾電信網(wǎng)，因此現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的一些功能需求在NGN網(wǎng)絡(luò)中仍然適用，而應(yīng)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(wǎng)中的應(yīng)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(jī)關(guān)、職能部門或?qū)I(yè)機(jī)構(gòu)，比如消防、醫(yī)療、公安等，這一類用戶在應(yīng)急通信中發(fā)揮著國家職能，承擔(dān)指揮協(xié)調(diào)以及減災(zāi)救災(zāi)等任務(wù)。第二類用戶為普通民眾，主要是指遭受突發(fā)事件影響的公眾。三個方向的應(yīng)急通信需求分別是：公眾到政府、機(jī)構(gòu)的應(yīng)急通信，政府、機(jī)構(gòu)之間的應(yīng)急通信以及政府、機(jī)構(gòu)到公眾的應(yīng)急通信。
公眾到政府、機(jī)構(gòu)應(yīng)急通信的主要功能是指公眾進(jìn)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(fā)事件（比如火警）等。公眾到政府、機(jī)構(gòu)的應(yīng)急通信除了有利于及時發(fā)現(xiàn)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(jī)構(gòu)之間的應(yīng)急通信，主要是指在發(fā)生突發(fā)事件時，為參與應(yīng)急處理的各種機(jī)構(gòu)提供通信保障，使其能夠發(fā)揮職能、協(xié)調(diào)運作。具體實現(xiàn)的功能包括傳達(dá)指令、情況匯報以及各機(jī)構(gòu)之間的信息共享等。
政府、機(jī)構(gòu)到公眾的應(yīng)急通信，主要用于在突發(fā)事件中，由政府部門向公眾傳達(dá)信息，以起到告警、組織疏散、安撫等作用。
在緊急情況出現(xiàn)時，公眾之間的通信也是一個通信需求。但是如果突發(fā)事件導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源匱乏，那么網(wǎng)絡(luò)對于公眾之間的通信保障只能是盡力而為，因此這方面內(nèi)容不是應(yīng)急通信探討的重點。
對于NGN來講，現(xiàn)階段更多的是討論公眾到政府、機(jī)構(gòu)的應(yīng)急通信需求，或者可以稱為NGN中的緊急呼叫，這是因為：
�。�1）政府、機(jī)構(gòu)之間的應(yīng)急通信對電信網(wǎng)絡(luò)提出了非常高的要求，比如要求網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有非常高的魯棒性；需要具備優(yōu)先權(quán)保證能力；可以識別應(yīng)急通信流；能為其分配高優(yōu)先級，并實現(xiàn)全程全網(wǎng)的通信保障。對于這些要求的滿足從現(xiàn)有技術(shù)看還很難，而且政府、機(jī)構(gòu)之間的應(yīng)急通信更多情況下還可以通過專用應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，比如衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、短波網(wǎng)絡(luò)、集群網(wǎng)絡(luò)等。因此，對于NGN下政府、機(jī)構(gòu)之間的應(yīng)急通信研究得還不夠充分，隨著技術(shù)的發(fā)展，在今后有可能成為一個應(yīng)急通信研究的熱點。
�。�2）政府、機(jī)構(gòu)到公眾的應(yīng)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(fā)）外，更有效的方法還是借助傳統(tǒng)媒體來傳播信息，比如電視、FM調(diào)配、Internet網(wǎng)絡(luò)等�；贗MS的NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(dāng)進(jìn)一步研究NGN提供流媒體服務(wù)時，此類型的應(yīng)急通信應(yīng)該成為研究內(nèi)容之一。
�。�3）具備緊急呼叫能力是一個公眾電信網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)才有可能被大規(guī)模部署和商用。這對于NGN中實現(xiàn)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(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)在架構(gòu)上不但存在很大不同，而且也模糊了固定網(wǎng)與移動網(wǎng)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(gòu)具有天然的移動性，即使應(yīng)用在固定網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，也可能存在游牧或漫游的問題。另一方面，為了保證業(yè)務(wù)實現(xiàn)的統(tǒng)一性，在IMS架構(gòu)中明確了由歸屬地網(wǎng)絡(luò)為用戶提供業(yè)務(wù)的原則。相對于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)而言，NGN網(wǎng)絡(luò)的這些特性無疑是先進(jìn)的，但是對于傳統(tǒng)的緊急呼叫業(yè)務(wù)，卻帶來了很大的挑戰(zhàn)。
緊急呼叫業(yè)務(wù)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(yīng)當(dāng)能夠確定緊急呼叫發(fā)生的位置。對于就近接入需求而言，單純的IMS架構(gòu)無法滿足緊急呼叫業(yè)務(wù)就近接入的需求，因為當(dāng)呼叫被路由到歸屬地網(wǎng)絡(luò)后，由于歸屬地和漫游地可能在地理位置上相距甚遠(yuǎn)，因此也就無法起到其應(yīng)有的應(yīng)急作用。對此問題，國際上提出的解決方案是在IMS架構(gòu)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(chǔ)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(shù)。
——移動接入
移動接入包括GSM和UMTS網(wǎng)絡(luò)中的終端定位，3GPP都作了比較詳細(xì)的研究，定義了一套完整的LCS（位置服務(wù)）定位業(yè)務(wù)構(gòu)架。其主要原理是采用蜂窩定位技術(shù)，通過一個客戶端、服務(wù)器架構(gòu)，為所有與定位相關(guān)的業(yè)務(wù)提供終端定位信息。E-CSCF在處理緊急呼叫時，可以作為LCS構(gòu)架的一個客戶端，查詢到終端的定位信息�，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的內(nèi)置GPS的移動終端，可以實現(xiàn)蜂窩+GPS的混合定位。因此可以說，移動網(wǎng)絡(luò)對終端定位的研究開始得比較早，技術(shù)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(jìn)一步研究。在傳統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)中，并不存在終端的定位問題，因為任何接入網(wǎng)絡(luò)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(yīng)表，就可以很快確定發(fā)起緊急呼叫的位置。但是NGN網(wǎng)絡(luò)是一張基于IP的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)只能獲知終端的IP地址，而IP網(wǎng)絡(luò)的特點是IP地址的分配與地理位置之間沒有必然關(guān)系。因此，為了適應(yīng)NGN網(wǎng)絡(luò)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(jī)制是通過對DHCP協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)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(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備要求支持DHCP
Relay Agent信息的可選參數(shù)，當(dāng)終端接入網(wǎng)絡(luò)時，與終端最接近的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該感知此接入動作并為終端分配Circuit-ID信息。當(dāng)DHCP服務(wù)器為終端分配IP地址時，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為DHCP的Relay
Agent將Circuit-ID傳送給DHCP服務(wù)器，DHCP服務(wù)器獲得這個信息后，查詢數(shù)據(jù)庫就可以得到終端的當(dāng)前位置信息。
這套機(jī)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(jī)制要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持DHCP協(xié)議的一些擴(kuò)展；其次，這套機(jī)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(wǎng)絡(luò)上的DHCP服務(wù)器直接分配，不能有私網(wǎng)DHCP服務(wù)器的存在。這些問題的存在，說明對于NGN網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)的無線接入
基于固定網(wǎng)絡(luò)的無線接入技術(shù)，實際上在網(wǎng)絡(luò)的某一個點上最終還是要轉(zhuǎn)化成固定接入，因此采用的定位技術(shù)和固定終端相同，不同之處在于這些無線接入技術(shù)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(jìn)一步進(jìn)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。
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