移动通信业务标准的研究和发展

2019-11-04 20:49:25

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供稿：网友

　　1、前言
　　近几年，我国移动通信市场一直呈现高速增长的势头，目前移动用户数已近3亿。但与此相反，ARPU值每年呈现下降的趋势。为此，我国的运营商积极开拓移动数据业务的运营模式，打造了“移动梦网”、“联通在线”等业务品牌，与ICP、设备制造商建立了良好的合作模式，但在业务模式、销售策略等方面仍然存在一些问题。其中，移动数据业务标准的不完善性是制约业务发展的一个重要因素。产业界一致希望通过运营商、设备制造商(平台和终端)、ICP、科研单位等的共同努力，形成面向市场、科学有效的技术规范，促进移动通信市场的发展。
　　
　　但移动业务与应用技术更新速度十分快，新技术层出不断，很难猜测，因此对于运营商来说，适时抓住市场和最终用户，尽快完善单个技术引擎，保证终端和网络服务器之间的互联互通等工作显得更加重要；而移动业务引擎体系主要是解决不同引擎之间的接口和配合问题，技术进展相对缓慢。
　　
　　本文主要从技术角度入手，提出了移动业务与应用的分层结构体系，使读者便于理解层出不穷的移动业务引擎。
　　
　　2、移动通信业务标准化存在的问题
　　目前,很多移动业务局限于某个厂家设备、某个厂家的手机、某个内容提供商、某个运营商网络的局部应用。标准的不完备、不统一是其中的主要原因之一。目前制定移动业务相关技术规范的论坛和组织包括3GPP、3GPP2、OMA等，所制定的技术规范种类和版本较多，加上很多厂家自己的标准，还没有形成完备的、业界普遍公认的标准。
　　
　　对于移动通信业务标准框架结构，业界尚处于研究探讨之中，没有形成共识，其主要原因为：
　　
　　(1) 业务规范标准由业务和应用驱动，而不是由技术驱动
　　
　　以往，在图1所示的承载业务层面，大量的标准主要是由技术驱动。这主要是由于该层面所涉及的网络设施主要为高层业务提供一种承载，对于运营商提供的业务特征并不敏感。
　　
　　而在业务层中，一套业务提供给用户时，根据运营商提供的业务特征的不同，需要调用不同的业务引擎。往往是一种新的业务由运营商推向市场后，其所采用的技术才一并被市场所接受。但是，在业务尚没有应用前，很难单纯从技术层面凭空想象一种技术标准，即使制订也很难保证它能够适应市场和业务的需要。
　　
　　(2) 对市场需求考虑不多
　　
　　在业务层面规范的制定过程中，市场对于业务规范的接受度和反应更加重要。但大部分标准化组织并没有非凡重视这方面反馈信息的收集和处理，基本延续过去的工作方式，以技术为导向，制定出大量的标准，而其中真正能够应用到实际业务中的却不多。对于真正被市场接受的标准，也没有在标准化组织中进行明确地倡导，造成使用标准的用户在进行标准选择时无法判定。
　　
　　(3) 缺乏统一的互操作性计划和实施
　　
　　一些被市场接受的标准，其设备在进入市场之前，缺乏统一的互操作性计划，也没有专门的部门对此进行测试和检验，给运营商的业务实施造成了很大的压力。
　　
　　(4) 移动业务与应用标准的更新速度快，新技术和产品层出不穷
　　
　　迫于市场的压力，移动业务与应用产品和技术发展得十分快，因此，设备厂家往往以尝试打开市场为先导，在获得一定市场份额之后，产品也就成为了既成事实的标准草案，这与传统的标准制定有很大的区别。
　　
　　(5) 运营商寻求差异化与业界整体互通性能差
　　
　　运营商希望通过差异化的业务，在激烈竞争的市场中处于优势地位，但是移动业务技术和产品本身在互通性、完整性等方面存在的大量问题使得运营商投入了大量的人力和物力；另一方面，设备制造商为了适应不同运营商的需求，开发了多套产品，无形中这都增加了整个行业的成本。一些共性问题需要业界(包括设备制造业和运营商)一起进行探讨和研究，这些共性问题的解决将会推动整个产业的发展，并有利于解决业务的互联互通。
　　
　　3、总体分层结构
　　建立在通信网络之上的业务提供，由低到高可简单分为承载业务层、网络相关业务层和网络独立业务层，如图l所示。
　　　移动通信业务标准的研究和发展（图一）

　　图1　业务的框架结构
　　所谓承载业务层是指由通信网络本身提供的业务，主要为电信业务和承载业务。它为高层业务提供传送和承载功能，其系统设施(移动通信系统)主要由网络运营商来建设和提供。
　　
　　在承载业务层与网络独立业务层之间可存在网络相关业务层。目前，该层的设施(包括网络侧的各类MMS服务器、WAP网关等设备，终端侧的相应层的软件)主要是由网络运营商根据业务需要来提供和实施。
　　
　　在这两层之上，是与通信系统无关的网络独立业务层，由第三方业务提供商开发，与网络之间需要一个开放的接口。
　　
　　4、创建业务与应用的新方式
　　目前业务的分类方式已逐渐打破了业务传统的定义方式，而逐步转变为业务由业务特征组成，而最终转变为业务引擎(service enabler)的定义。这种思路已经逐渐被传统标准组织和新型标准组织所接受，3GPP和OMA、GSMA等组织对于业务分类的定义和理解基本趋于一致。
　　
　　4.1　3GPP的业务分类
　　
　　3GPP建立了一套比较完整的业务生成机制，为实现虚拟归属环境(VHE)，有多种创建业务方式，包括GSM业务和基于业务能力的业务，如图2所示。
　　　移动通信业务标准的研究和发展（图二）

　　图2　VHE的实现
　　对于基于业务能力的业务，其承载可采用GSM和UMTS，采用的实现机制包括：CAMEL、SIM应用工具包(SAT)、OSA等多种方式。
　　
　　业务可以直接由业务特征和业务能力特征构建。业务特征给业务设计者提供了一个抽象的层面，业务特征可以用业务能力来构建。
　　
　　从以上的概念可以看出，3GPP将标准化的重点转变为定义业务工具箱，即能够开发／改变业务特征的工具，这一思路与GSMA和OMA的思路是一致的。
　　
　　4.2　GSMA提出的业务模型
　　
　　图3是GSMA提出的十分简单的业务模型，它表示每个业务可以由多个特征组成，而每个特征又是基于多个业务引擎。
　　　移动通信业务标准的研究和发展（图三）

　　图3　业务模型
　　业务(即高层应用)是指特定的端到端的业务。业务特征是实施业务的一组能力，如消息处理能力(发送、接收、存储、前转等)，用户文件治理，下载能力等。业务引擎是为实施某一业务特征，所采用的网络和终端功能，包括标准的工具、协议和应用接口等，以提供基本的传送和控制机制。这包括WAP Push、SAT、CAMEL、java、安全性治理、定位等。
　　
　　4.3　OMA的观点
　　
　　OMA标准化工作主要是定义技术引擎。该组织对技术引擎的定义为：产生移动业务的基本技术模块；在网络和终端上开发和支持新的业务和特征；可以应用于端到端业务提供的任意环节。
　　
　　5、OMA技术引擎的通用框架
　　OMA提出的业务平台总体架构如图4所示，图中I／F表示接口。随着移动数据市场的不断发展，业务的不断丰富，业务引擎也在不断发展。在以client／server为基础的业务生成方式之下，终端和网络的服务器通过移动承载网络，借助业务引擎层面完成与高层应用的沟通。为了便于理解，借鉴OSA (open service architecture)的体系架构，在专用业务引擎之外，OMA建立了所有业务的通用框架，即公共业务引擎。因此，业务引擎可简单地分为两大类：公共业务引擎和专用业务引擎，每一个专用业务引擎在业务开展中都需要调用公共业务引擎。
　　移动通信业务标准的研究和发展（图四）

　　图4　业务平台的总体架构
　　(1)　公共业务引擎
　　
　　无论调用何种专用业务引擎，都需要调用一些公共业务引擎，如：鉴权(authentication)、认证(authorization)、计费和账目(accounting &billing)、公共数据库(common Directory)、提供(PRovision)、实施(deployment)、操作维护(O&M)。
　　
　　(2)　专用业务引擎
　　
　　专用业务引擎是针对某种业务特征的，根据这些引擎之间的关系，OMA划分了多个工作组：
　　
　　定位(location)组：针对移动用户位置开发的一系列业务。
　　
　　移动商务(M-commerce)组：针对移动终端使用的电子商务业务以及计费。
　　
　　呈现业务(presentation service)组：类似于网上聊天的业务，能够确定另一方的状态。
　　
　　消息业务组：以消息类业务为主体的业务，如多媒体消息业务(MMS)、即时消息业务。
　　
　　移动浏览业务(mobile web service)：涉及浏览器、WAP、0TA(空中下载)、数字版权治理(DRM)等多种技术引擎。
　　
　　游戏组：游戏业务的开发。
　　
　　PoC (push to talk)组：在蜂窝移动通信系统中开展的类似于集群的业务。
　　
　　设备治理组：答应第三方(移动运营商，业务提供商，IT部门)代替用户对终端设备进行远端提供和配置的技术。包括远端提供业务，配置和治理用户终端参数，以及手机的远端诊断和分析等。
　　
　　6、中国通信标准化协会无线技术委员会的工作
　　移动业务与应用的标准化问题已经越来越为移动通信界所关注，目前OMA、3GPP等标准化组织都在积极进行相关领域的研究工作。中国通信标准化协会无线技术委员会新设立了移动业务与应用工作组(WG7)，全面负责相关研究工作，并对口开展OMA、3GPP、3GPP2相关业务的研究工作。
　　
　　该工作组希望能够集中全行业的力量开展移动业务与应用的标准化工作，加强国内标准化组织与国际组织之间的关系，反映我国业务与应用方面的需要，推动业务与应用的互联

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