2007年02月 的存档



UMTS移动流媒体业务及其关键技术

本文首先介绍了移动流媒体业务的概念、实现移动流媒体业务的系统结构以及流媒体的编解码类型,随后重点描述了实现移动流媒体业务的相关协议,最后介绍了相关标准的进展情况。
流媒体业务是从Internet上发展起来的一种多媒体应用,指使用流(Streaming)方式在网络上传输的多媒体文件,包括音频、视频和动画等。
移动流媒体业务就是流媒体技术在移动网络和终端上的应用,主要是利用目前2.5G或3G的移动通信网,为手机终端提供音频、视频的流媒体服务。移动流媒体业务的内容包括新 闻资讯、影视、MTV、体育、教育、行业和专项应用等多种形式。移动流媒体业务根据数据内容的播放方式可以分为以下三种业务类型:
(1)流媒体点播(VOD):内容提供商将预先录制好的多媒体内容编码压缩成相应格式,存放在内容服务器上并把内容的描述信息以及链接放置在流媒体的门户网站上。最终用户就可以通过访问门户网站,发现感兴趣的内容,有选择地进行播放。
(2)流媒体直播:流媒体编码服务器将实时信号编码压缩成相应的格式,并经由流媒体服务器分发到用户的终端播放器。根据实时内容信号源的不同,又可以分为电视直播、远程监控等。
(3)下载播放: 用户将流媒体内容下载并存储到本地终端中,然后可以选择在任意时间进行播放。对于下载播放,主要的限制指标是终端的处理能力和终端的存储能力,内容提供商 可以制作出较高质量的视音频内容(高带宽、高帧速率),但需要考虑内容的下载时间及终端的存储空间。
流媒体传输技术的 主要特点是以流(Streaming)的形式进行多媒体数据的传输。把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上,客户端在播放前并不需要下载 整个媒体文件,而是在将缓存区中已经收到的信息进行播放的同时,多媒体文件的剩余部分将持续不断地从服务器下载到客户端,即“边下载,边播放”。
移动流媒体技术是网络音视频技术和移动通讯技术发展到一定阶段的产物,它是融合很多网络技术之后所产生的技术,它会涉及到流媒体数据的采集、压缩、存储、无线网络通信以及移动终端等多项技术。
由于流媒体的技术 特点,决定了其在移动网络中的广阔应用前景。首先,流媒体技术有效降低对传输带宽和抖动的要求,使得在无线传输环境实现实时媒体播放业务成为可能。移动终 端体积小、低能耗的要求决定了有限的存储空间,而媒体文件不需要在终端中保存,避免了对存储空间的要求。其次,有效的版权保护,能够确保移动流媒体应用的 商用模式。
随着第三代移动通信技术的逐步成熟,将移动流媒体技术引入移动增值业务,已经成为目前全球范围内移动业务研究的热点之一。目前,3GPP,3GPP2等标准化组织早已经开展了移动流媒体的应用研究工作,并已经制定了相应的标准。
移动流媒体业务的系统结构
一个端到端的移动流媒体系统包括流媒体客户端(终端)、移动通信网接入网、移动通信网核心网、IP网络、流媒体内容服务器、流媒体内容缓冲服务器、用户终端档 案服务器、门户网站、业务管理、DRM服务器、门户服务器等。其中,流媒体内容服务器(包括媒体制作和内容管理)和内容缓冲服务器构成了移动流媒体服务器 的核心内容,而用户终端档案服务器、业务管理服务器(或综合业务管理平台)、DRM服务器、门户服务器等作为公共的业务功能实体,构成了流媒体服务器的外 围功能实体。移动流媒体业务可以采用IP或其他方式承载。下层承载网络支持GPRS,CDMA分组网络以及未来的3G分组域网络。
(1)流媒体内容服务器(Content Server)为移动流媒体业务平台的服务器,是提供移动流媒体业务的核心设备,主要负责移动流媒体内容的保存、编辑、格式转换等,功能还应包含SP/CP和用户的管理等方面。
(2)内容缓冲服 务器(Cache Server),用于在运营商间接提供内容,而需要在用户访问的时候向Content Server获取内容并进行缓存。在用户访问并播放远端的流媒体内容时,Cache Server使得媒体内容更靠近用户,可以平滑IP网络造成的时延抖动。
(3)直播内容采集服务器对电视信号或实时监控信号进行编码,将需要传送的内容自动制作编码成符合用户使用要求的流媒体数据流,并转发给流媒体终端。可与内容服务器合设,也可单独设置。
(4)用户终端档案服务器(User Agent Profile),也可以称为用户设备能力数据库,主要用于终端的流媒体业务支持能力协商。
(5)数字版权管理服务器(DRM)负责流媒体内容的数字版权管理,可以是移动流媒体业务专用的DRM服务器,也可以作为公共的DRM服务器为其他业务提供数字版权管理的功能。
(6)业务管理服务器负责SP/CP的管理,包括鉴权和认证等。
(7)门户服务器实现用户浏览移动流媒体内容的入口和导航功能,可进行用户个性化设置、QoS设置等,并可实现业务推荐和排行、流媒体业务预览和查询界面等功能,可为不同类型的终端提供不同的业务界面和业务集合。
移动流媒体的编解码类型
移动流媒体系统所支持的媒体内容编解码格式与业务类型无关,即无论是点播、直播,还是下载播放,这些格式都是适用的。
依据3GPP的PSS规范,UMTS系统的移动分组流媒体支持的编码类型包含视频、音频、静态图像、位图、向量图、普通文本和定时文本等,其中音频和视频的编解码类型可以有多种组合。
视频的媒体编解码 类型主要有三种,即H.263,MPEG-4和H.264。具体包括:H.263 profile 0 Level 45;H.263 profile 3 Level 45;MPEG-4 Visual Simple Profile level Ob;H.264(AVC)Baseline Profile Level 1b,且constraint_setl_flag=1,不要求输出的时间顺序。
音频媒体编解码方面,包含4种:Enhanced aac Plus;Extended AMR-WB;MPEG-4 AAC Low Complexity (AAC-LC);MPEG4AACLongTermPrediction(AAC-LTP)。
其中,MPEG- 4音频解码器支持的最高采样率为48kHz。所支持的通道配置为mono(1/0)和stereo(2/0)。对于AAC-LC或AAC-LTP流,应在 SDP“a=fmtp”行中包含MIME参数“profile-level-id”和“object”。
Object Type Profile-level-id Object
AAC-LC […]

网络技术演进策略和电路域的特点分析

1. 网络技术演进总体策略
网络技术的演进从策略总体上都是渐进式的,即要保证现有投资和收益,同时也要有利于现有技术的平滑过渡;而要实现渐进式的演进策略,其技术标准的指导思想是系统中的网元可分别独立演进,网络尽可能实现平滑过渡,最终实现全IP化的全球宽带移动通信网络。也就是最终达到一张IP承载网,一张核心网络,n种不同的接入方式(GSM, UMTS, CDMA2000, WiFi, WiMax…)。
2. 软交换NGN的特点
为了网络的平滑演进,需要核心的交换设备从承载和控制一体的方式向承载和控制分离进行演进,以适应未来以软交换分层架构为主导的下一代移动网络建设趋势,同时也为实现同一张核心网打下坚实的基础。
下一代网络体系主要的特点是采用开放的网络构架,将传统 交换机的功能模块分离成独立的网络构件,各个构件可按相应的功能划分,各自独立发展。构件间的协议接口基于相应的标准,使得原有的网络逐步走向开放,同时 可以根据业务的需要自由组合各部分的功能构件来组建网络,实现各种异构网的互通。构件化的结构更具有弹性,便于各个构件的独立发展、扩容和升级。 通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离实现相对独立的业务体系,使业务真正独立于网络,灵活有效地实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的 业务特征,不必关心承载业务的网络形式以及终端类型,使得业务和应用的提供有较大的灵活性,从而满足用户不断发展更新的业务需求。也使得网络具有可持续发 展的能力和竞争力。
软交换技术作为业务/控制与传送/接入分离思想的体现, 是NGN体系结构中的关键技术,其核心思想是硬件软件化,通过软件的方式来实现原来交换机的控制、接续和业务处理等功能,各实体之间通过标准的协议进行连 接和通信,便于在NGN中更快地实现各类复杂的协议及更方便地提供业务。
移动软交换就是将软交换技术引入移动网络,狭义上讲,软 交换专指软交换设备。基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能,包含呼叫选路、管理控制、连接控 制(建立会话、拆除会话)、信令互通(如从SS7到IP)。软交换是NGN的控制功能实体,是NGN呼叫控制和连接控制的核心。他独立于底层承载协议,完 成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能,可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务,并向第三方提供可编 程能力。因为NGN是一个融合网络,网络必须互通是NGN发展的关键。软交换通过对各种媒体网关的控制实现不同网络之间的业务层融合。软交换作为控制中 心,通过网关发出信令,控制语音/数据业务通路。
相对与传统的网络,软交换有如下好处:
* 开放性
开放的体系,使运营商可以自由的选择设计自己的网络,易于提高竞争力,使得综合建网成本下降。
* 低成本
三网合一的建网思路,使运营商的建设成本及网络运维成本大幅度降低。
* 易规划,分布建网
无级网络,伸缩性强,网络可按需边规划边建设,分布式组网使运营商的业务“低成本、广覆盖”。起步容量较小时,成本优势明显,组网成本线性增长。
* 更丰富的业务
可以支持有线/无线/多媒体融合的业务,任何用户可以在任何地点、采用任何接入手段、任何时间获得基本相同的业务,“一点提供、全网共享”,支持第三方业务,支持用户业务定制,业务个性化。
* 增强网络可靠性
在传统的组网中,合一的设备实体使得想通过设备冗余提高网络可靠性是不可能的。应用软交换技术后,可以通过设置N+1冗余业务服务器的方式低成本的提高网络的可靠性。
从软交换的技术可以看出,下一代网络的演进主要按照两条 路线来发展:第一条路线主要体现为电路交换网络设备被划分为物理上独立的控制面软交换与承载面媒体网关两部分,而最终用户基本感觉不到业务特性及接入方式 的变化。而第二条路线则实现了真正端到端的IP业务特性,并引入了包括话音在内的全新实时多媒体应用,用户以SIP/H.323等分组终端的方式接入网 络,网络体系结构及业务的提供方式(如SIP方式)完全不同于传统网络。而3GPP的R4,R5等架构的演进也正好符合下一代网络的演进,为最终固定和移 动的宽带网络融合提供
从移动核心电路域的发展来看,期间经历了R99到R4以及到 全IP化的R5系统架构,其标准还在不断的完善中。在R99的架构中,系统仍然采用分组域和电路域分别承载与处理的方式,分别接入PSTN和公用数据网。 无线侧的AMR话音仍须经过编解码转换器转化为64k电路,降低了话音质量,导致核心网的传输资源利用率低而且核心网仍采用过时的TDM技术,虽然技术成 熟,互通性好,,但存在技术过时、新业务跟不上的问题。而在演进到R4架构中,同R99相比,无线接入网网络结构没有改变,改变的只是一些接口协议的特性 和功能的增强。而核心网部分:PS(分组交换)域不变,电路域变化较大,主要体现引入了软交换的体系架构,在电路域引入分层结构。话音分组化,由包方式承 载,可以由ATM、IP来传输电路域的语音和信令。这样,接入网与核心网话音承载方式均由分组方式实现;同时,由于分组交换域的传输也是建立在ATM或 IP网络上,所以,运营商可以用同一个传输网络来传输所有的业务。
3. 软交换架构中的关键技术和协议简介
由于新的接口引入,在R4架构中的存在着以下几种关键协议和技术:
* Mc接口
用于控制媒体网关进行承载的建立;3GPP规范推荐使用 的用于媒体网关承载控制的协议是H.248,主要参考3GPP TS 29.232和3GPP 23.205。H.248有文本的方式和二进制的方式,主要承载在UDP/IP或SCTP/IP之上。随着了技术的发展,H.248的协议内容不断的增 加,从TDM/VoIP的控制到3GIP承载的控制。
* Nc接口
引入BICC协议(与承载无关的呼叫控制协议),它是由 ITUT第11组提出的信令协议。BIC C协议属于应用层控制协议,采用呼叫信令和承载信令功能分离的思路,重新定义了一个在骨干网络中使用的呼叫控制信令协议,其协议解决了呼叫控制和承载控制 分离的问题,使呼叫控制信令可在各种网络上承载,包括MTPSS7网络、ATM网络、IP网络。呼叫控制协议基于N ISUP信令,沿用ISUP中的相关消息,并利用APM(AppliCAtion Transport Mechanis m)机制传送BICC特定的承载控制信息。由于采用了呼叫与承载分离的机制,使异种承载的网络之间的业务互通变得十分简单,只需要完成承载级的互通,业务 不用进行任何的修改。它是传统网络向综合多业务网络演进的重要的支撑规范。
* Nb接口
Nb接口可以基于TDM/ATM/IP,在向下一代技术 的演进中,IP的承载成为主流。对于IP承载而言,目前主要有两种方式,一种是VoIP,另外是3GIP。3GIP采用的是3GPP的帧协议,包括了 NbUP的协议,在建立承载时候需要对Nb的用户面进行协商;而VoIP采用的不是3GPP的帧协议,不要进行Nb的用户面的协商,不需要附加类似于 NbUP的额外的信元,所以对于同是采用G.711的编解码格式的时候,所需要的传输长度是小于3GIP的。
在采用G.711的编解码方式下,VoIP具有占用带宽小的特点,而3GIP主要适于于ARM2的编解码方式,这主要是因为3G的无线接入采用的ARM2的编解码,在3GIP的部署中可以不插入编解码,从而保证语音质量。
* 信令的承载协议
为了让信令承载的IP化,同时保证信令传输的安全可靠, IETF SIGTRAN小组提出的流控制传送协议(SCTP),主要在无连接的网络上传送信令消息,该协议可以在IP网上提供可靠的传输协议。SCTP用来在确认 的方式下,无差错、无重复地传送用户数据;根据通路的MTU限制,进行用户数据分段;并在多个流上保证用户消息的顺序递交;把多个用户的消息复用到 SCTP的数据块中;利用SCTP多归属机制提供网络级在故障情况下,用户信息可靠传送的保证,同时SCTP还具有避免拥塞、避免遭受泛播及匿名攻击的特 点。SCTP可以在IP网上承载7号信令,完成IP网与现有7号信令网和智能网的互通。同时SCTP还可以承载H.248,ISDN,SIP,BICC等 控制协议,因此,SCTP是IP网上控制协议的主要承载者
* 信令的适配协议
在保证了信令的安全可靠的传输后,需要对传统的信令进行设配,使其适于在IP网络上传输。目前国际标准的发展情况,以及在国际上的应用情况来看,唯一可行的技术就是IETF定义的SIGTRAN协议标准,其协议组成如下:
主流的No.7信令的适配层协议有以下几种:
1. M3UA: 是 唯一在3GPP(TS29.202)中被定义用于UMTS […]

P2P概述

一、什么是P2P?
P2P是一种技术,但更多的是一种思想,有着改变整个互联网基础的潜能的思想。
(1)p2p的概念
P2P是peer-to-peer的缩写,peer在英语里有“(地位、能力等)同等者”、“同事”和“伙伴”等意义。这样一来,P2P也就可以理解为“伙伴对伙伴”的意思,或称为对等联网。目前人们认为其在加强网络上人的交流、文件交换、分布计算等方面大有前途。
简单的说,P2P直接将人们联系起来,让人们通过互联网直接交互。P2P使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互,真正地消除中间商。 P2P就是人可以直接连接到其他用户的计算机、交换文件,而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。P2P另一个重要特点是改变互联网现在的以大网站为中心的状态、重返“非中心化”,并把权力交还给用户。 P2P看起来似乎很新,但是正如B2C、B2B是将现实世界中很平常的东西移植到互联网上一样, P2P并不是什么新东西。在现实生活中我们每天都按照P2P模式面对面地或者通过电话交流和沟通。
即使从网络看,P2P也不是新概念,P2P是互联网整体架构的基础。互联网最基本的协议TCP/IP并没有客户机和服务器的概念,所有的设备都是通讯的平等的一端。在十年之前,所有的互联网上的系统都同时具有服务器和客户机的功能。当然,后来发展的那些架构在TCP/IP之上的软件的确采用了客户机/服务器的结构:浏览器和Web服务器,邮件客户端和邮件服务器。但是,对于服务器来说,它们之间仍然是对等联网的。以email为例,互联网上并没有一个巨大的、唯一的邮件服务器来处理所有的email,而是对等联网的邮件服务器相互协作把email传送到相应的服务器上去。另外用户之间 email则一直对等的联络渠道。当然但是过去的5年里,互联网的发展至少从表面上远离了P2P,互联网上绝大部分的节点也不能和其他节点直接地交流。 Napster正是唤醒了深藏在互联网背后的对等联网。Napster的文件共享功能在局域网中共享目录也是再平常不过的事情。但是Napster的成功促使人们认识到把这种“对等联网”拓展到整个互联网范围的可能性。当然,在许多人的眼中,Napster并不是纯粹的P2P,它仍然需要一个处于中心协调机制。
事实上,网络上现有的许多服务可以归入P2P的行列。即时讯息系统譬如ICQ、AOL Instant Messenger、 Yahoo Pager、微软的MSN Messenger以及国内的OICQ是最流行的P2P应用。它们允许用户互相沟通和交换信息、交换文件。用户之间的信息交流不是直接的,需要有位于中心的服务器来协调。但这些系统并没有诸如搜索这种对于大量信息共享非常重要的功能,这个特征的缺乏可能正 是为什么即时讯息出现很久但是并没有能够产生如Napster这样的影响的原因之一。
另外一个可以归入P2P是拍卖网站譬如eBay,人们在总结eBay的模式的时候用了C2C,是不是和P2P有一点类似?eBay就是一个将人们联系的和交易物品的社区,用户可以方便的搜索其他用户叫卖的商品。eBay提供了一些使得交易得以顺利进行的服务,但是交易是直接在用户之间进行的。如果将“交易”的概念推广,C2C就是P2P的一个特例,这里人们互相交换的是商品。
但如果仔细深究的话,Napster和即时讯息在赋予用户之间直接交流的能力、eBay使用户可以直接交易的同时,却破坏了服务器端的那种自互联网出现之初就存在的对等联网思想,因为它们都需要有一个位于中心的服务器来协调,而不是分布在世界上不同地方的、对等联网的许多服务器。这也正是诸如 Gnotella和Freenet不断的宣称它们创造了“纯粹”的P2P,完全没有中心服务器的P2P服务。
(2)p2p的思想溯源:回到互联网的本质
如果回顾一下,我们会发现在WWW出现伊始P2P就是互联网的本质特征之一。人们各自建立网页、互相做链接,人们上网是沿着链接冲浪。那时的 web是真正的“网”(web)。但是当Yahoo!和Lycos建立了搜索引擎和门户站点后,人们上网的方式被改变了,人们从此到一个地方去获取所有的信息。记得新浪曾经有一段时间说它们是“目标站点”模式,但是如果多问一句,现在人们一条一条地阅读新浪的新闻,在头脑中还有一个“网”的概念吗?最大的问题是,这些站点控制了信息的流动、充斥了过时的信息、阻碍了真正的交流,或者对于很多人来说,另外还有太多的广告。 P2P就是把控制权重新还到用户手中去。人们通过P2P可以共享硬盘上的文件、目录甚至整个硬盘。这种能量是非常令人激动的,那些费心存储在自己的硬盘上的东西肯定是我们认为最有价值,所有人都共享了他们认为最有价值的东西,这将使互联网上信息的价值得到极大的提升。是不是有一种和WWW刚刚出现的时候同样的激动呢?有一点。
因为每个Peer都代表了其后的人,基于自组织的网上社区也正在显现。与门户站点从上而下建立社区的方式不同,人们将以自发的方式形成社区。
当人们加入P2P网络的时候,所有人都拥有了平等的机会,所有人都拥有了极容易地在网络上创造“内容”的机会。当然,真正在网络上创造或提供内容的人还是少数的,据统计Gnotella的用户中仅仅有2%向其他用户提供了内容,即使在比较活跃的Usenet张贴文章的用户也仅占所有用户的 7%。但是,P2P第一次使得所有上网的人都拥有了平等的机会。
下面试图用三句话来揭示P2P的影响:
对等联网:是只读的网络的终结(Peer-to-peer is the end of the read-only Web)
对等联网:使你重新参与互联网(Peer-to-peer allows you to participate in the Internet again)
对等联网:使网络远离电视(Peer-to-peer steering the Internet away from TV)如上文所言,P2P不是一个新思想,从某些角度看它甚至是整个最初创建互
二、技术背景
P2P起源于最初的联网通信方式,如在建筑物内PC通过局域网互联,不同建筑物间通过Modem远程拨号互联。其中建立在TCP/IP协议之上的通信模式构成了今日互联网的基础,所以从基础技术角度看,P2P不是新技术,而是新的应用技术模式。
今天,P2P再一次被关注主要是由Napster以及ICQ类软件的出现,虽然在Napster之前P2P方式的研究也从未停止。
现在互联网是以S(Server)/ B(Browser)或S/C(Client)结构的应用模式为主的,这样的应用必须在网络内设置一个服务器,信息通过服务器才可以传递。信息或是先集中上传到服务器保存,然后再分别下载(如网站),或是信息按服务器上专有规则(软件)处理后才可在网络上传递流动(如邮件)。
如今拥有 Napster及ICQ类软件的PC(或操作者)就可以选择同样拥有此类软件的另一PC(或操作者)形成互联(直接连接,不通过服务器),双方共享资源,协同完成某种行动。而拥有同一P2P软件的设备和用户,还可以形成一个为其自己所有的在互联网上的P2P专用网。
三、现状
1. 代表性研发产品和技术
(1) ICQ类的即时通信软件。两个或多个用户互相使用文字、语音或文件进行交流,快速、直接,易于同非PC网络设备(如PDA、手机)通信,而且它不依赖设备即可辨别用户。由于利用P2P技术可以弱化甚至摆脱对中央服务器的依赖,这样的通信更接近非互联网通信模式。
(2) Farsite(Microsoft),Ocean Store类数据存储软件。用于在网络上将存储对象分散化存放,而不像现在放于专用服务器。这样减轻了服务器负担,增加了数据的可靠性和传输速度。
(3) Napster类软件。实现数据共享,使用者可以直接从任意一台安装同类软件的PC上下载及上载文件,而不是从服务器。用户可以检索、复制共享的文件。软件自动发现最新的文件列表,发布者无需担心发布的问题。
(4) Infrasearch、Pointera类数据搜索及查询软件。用来在P2P网中完成信息检索。一旦形成P2P专用网,其上的数据搜索与现在互联网中数据存在中央服务器的情况有所不同,必须要考虑动态地将当前P2P网络中各个Peer的内容进行收集,并且要有效地向用户传递。 P2P网用户中相当数量在联网方式上不同,专线、拨号、宽带、窄带都会碰到; 联网的时间可以一个是24小时在线,而另一个完全可能仅联机几十分钟; 使用的操作系统也不一定相同。
(5) Netbatch(Intel)类协同计算软件。可联接近1万台PC,利用它们的空闲时间进行协同计算,完成超计算量的工作(如空间探测,分子生物学计算,芯片设计)。
(6) Groove 类数据或行动协同软件。它是基于P2P连接的软件工具,可以建立一个安全的企业级协同工作平台(P2P网),提供供求信息链上的互动信息沟通,如货品目录、库存及发货清单,帮助使用者进行经销渠道维护、客户服务和支持。
(7) 游戏软件。事实上许多网络游戏均是P2P方式的,尤其是那些双人及多人对弈游戏。
2. 组织与标准
目前,正式的P2P组织尚未成立,2000年8月间成立的P2P工作组,成员包括Intel、IBM、HP等大企业,目标集中在P2P技术的标准、安全性及可靠性等等。但由于P2P技术本身发展迅速,P2P技术涵盖的范围尚未确定,目前尚未有统一的规范。
四、发展
1. 关键技术
P2P是一种基于互联网环境的新的应用型技术,主要为软件技术。
(1) […]

国外手机单向收费大观

放眼全球单向收费已成潮流
春节前夕北京移动和联通再调手机资费,向单向收费又迈出重要一步,再次引发京城热议。本报为此特约一组调查,带您看看国外的手机资费标准。
美国 单向收费将流行 实行包月制
美国手机服务的基本收费方式是实行包月制,移动通信公司提供不同服务和收费档次供用户选择。一般用户都选择包月资费计划。比如每月29.99美元,通话时长300分钟;每月39.99美元,通话450分钟;而每月199.99美元,通话不限时等等。
按美国人的收入水平来看,上述资费标准相当便宜。由于手机已走入千家万户,消费者的需求有所不同,于是各家公司很注意细分客户,针对不同的客户群体,运营商有不同的资费套餐,多的有十几种,让消费者自由选择。
比如,对单身人士来说,选择每月29.99美元打300分钟的资费套餐比较好。而对有家庭的人来说,“家庭组合套餐”的资费套餐就更具吸引力。每个月只要加9.99美元,即可拥有两个手机和两条通讯线路,且这两个手机之间通话免费。
美国大多数资费套餐规定,从晚9点到早7点、周末和节假日全天都实行免费。当然也有少数资费套餐对晚上和节假日时间进行收费的,这样做的前提是多给一些正常时段的通话时间。
没有国内长途费
值得一提的是,美国手机没有国内长途费。比如每月39.99美元通话600分钟的资费套餐,既适用于本地通话,也适用于美国其他地区。美国手机也有漫游的概念,不过那是指某地正好没有该运营商信号,那么用户可以使用其他运营商信号。漫游一般要收费,每分钟0.4美元到0.5美元不等。
单向收费成趋势
单向收费似乎已经成为一种国际趋势,欧洲、日本、印度掀起的这股潮流正在进入美国市场。世界最大通信运营商“AT&T”与其旗下的 “AT&T”移动通信公司于今年1月19日宣布,网内的移动及固话用户可以免费拨打或接听其他“AT&T”用户的电话,有资格获得这项新服务的用户号码约为1亿个,几乎占到美国市场的半壁江山。
套餐可以临时更改
消费者不可能每个月的通话时间都一样,如果这个月少用了,结余的时间是不是可以存到下个月?大部分的定制话费是可以这样灵活变通的。比如“AT&T”移动通信公司规定,其用户未使用的剩余时间可转到下个月使用。
不仅如此,很多运营商的资费套餐可以临时更改。比如消费者采用39.99美元一个月打450分钟的套餐,这个月碰巧打多了,打了650分钟。消费者可以在账单出来前上网或打电话把其资费套餐改成60美元打700分钟的。如果下个月打得少,可再改回来。
日本
手机免费送话费单向收
日本现有手机用户8500万,约占总人口的70%。
日本移动通信市场基本上是免费向用户提供手机,话费则实行单向收费制度,而且有众多不同类型的配套资费标准,供用户自由选择。
日本的手机资费主要包括月租费、通话费、收发信息费(图文、电视、网络)三方面费用。移动通信运营公司将本公司的手机资费标准及优惠政策与各种不同类型的手机搭配,捆绑确定多种不同的月租费和通话费标准组合,由用户根据自身爱好、经济能力以及使用手机的频率、时间段等,选择不同资费标准,而后与运营公司签约。
因手机基本是不收费的,所以手机越高档、功能越先进,相应的月租费和通话费也就越高,这是移动通信运营公司在设计资费标准时遵循的基本原则。此外,通话量越大、签约时间越长,享受的优惠就越多;对家庭用户、学生和老年用户、通话的时间段等均有不同的优惠政策。
手机间收发信息、手机与电脑之间收发信息以及用手机收看电视节目、上网的资费标准,是按照手机的型号不同而设计的。新机型收费要高于旧机型,目前3G手机的资费最高。
在上述标准基础上,公司还根据用户签约时间长短提供不同的优惠,如果是家庭用户,家庭成员的手机在同一家公司签约或家中的手机、电脑、固定电话、电视都在同一家公司签约也可自动享受相关优惠。
比利时
话费套餐让人眼花缭乱
比利时手机实行的是单向收费,但话费水平在欧盟国家中属于中等偏上。一般说来,不同网络间的通话、用手机打固定电话以及出国漫游都会让话费猛增。
比利时共有三大移动通信运营商。以资费相对便宜的Base公司为例,在他们推出的一款每月25欧元的套餐中,用户可以给该公司其他用户每天拨打3小时电话,每月发送1000条短信。超过3小时部分的网内通话费按每分钟0.05欧元计价,超出部分的短信每条收费0.15欧元。但如果是给其他网络的用户打电话,收费则高达每分钟0.2欧元,高出3倍之多。由于网内通话相当实惠,留学比利时的外国学生多选择该公司的服务。
对于经常需要与海外联系或到国外出差的用户,比利时第二大运营商Mobistar公司推出了一种优惠方案,每月只需缴纳4.92欧元,就可以在拨打国际长途或在国外漫游时享受优惠价,最低的价格只有正常价格的三分之一。
埃及
开户要交1000埃镑押金
埃及移动通信业务从1998年手机开始普及起就实行单向收费。此外,移动通信运营商都推出了多种手机话费套餐。
以沃达丰埃及公司为例,沃达丰的手机卡号主要有两种类型,一种是开户卡号,另一种是预付费卡号。开户卡号办理时需要用户出示证件,并提供1000埃镑 (1美元约合5.7埃镑)的押金,如需国际漫游服务需再交1000埃镑押金。此类卡号主要面向企业和政府部门用户,通信资费由使用者在月底根据账单结算。而预付费卡号主要面向个人。
沃达丰的开户卡号又有两种不同服务类别可供用户选择。一种是以月租费为基础,通话资费为每分钟0.3埃镑,每月累计通话时间越长月租费越低。另一种没有月租费,用户支付115埃镑可获300分钟通话时间,支付195埃镑可获600分钟通话时间,支付360埃镑可获1200分钟通话时间。
阿根廷
不向用户收月租
阿根廷移动通信市场竞争日趋激烈,各大移动通信运营商不仅不向手机用户收取月租费,而且还实行多种通话优惠套餐。
以阿根廷国内移动通信网络覆盖面最大的运营商“CTI”为例,消费者可根据通话时间的长短选择不同的套餐。一般情况下,用户每月缴纳24比索(1比索约合0.32美元)可通话55分钟;29比索通话70分钟;39比索通话100分钟。如果超过规定的通话时间,用户将无法再用手机拨打电话,但可以接听电话。这种方式的好处是可以控制每月手机话费的支出。
该公司还推出一种优惠方案。例如用户缴纳24比索可通话65分钟,29比索可通话80分钟。如果超出上述通话时间则每分钟收取0.38比索,比一般的话费略高。
如果用户愿意每月额外支付5比索,则可获得在非通话高峰时段中200分钟的通话时间。非通话高峰时段为周一至周五(20时至次日8时)以及周六、周日和节假日全天24小时。
马来西亚
无“国内漫游”概念
马来西亚是手机普及率较高的国家之一,在2006年第三季度普及率就已达到81.6%。该国移动通信目前实行单向收费制度,用户可以免费接听除国际漫游以外的来电,免费接收短信息。
马来西亚目前市场份额最大的移动运营商为明讯公司。由于实行单向收费,将手机自动转接到固定电话的做法并不常见。明讯移动通信服务没有“国内漫游”这一概念,运营商根据呼叫方所处的地理位置与接听方的注册位置是否一致来判断应该按本地电话还是按外地电话收费。举例来说,如果某人从首都吉隆坡到北部的槟城出差,他用手机拨打槟城当地朋友的手机即按本地电话收费,而他拨打到吉隆坡家里的电话即被视为外地电话。
关于国际漫游通话,用户除支付所在国移动运营商所规定的资费外,明讯公司另外收取10%的手续费。但该公司为国际漫游用户开通“*120*”优惠服务,将用户手机转回明讯网络,用户最多可节省80%的话费。

如何务实推进TD-SCDMA产业健康发展

当前,全球3G市场已经开始规模化发展,我国的3G发展也已开始进入稳健起步的阶段。作为全球3G标准的TD-SCDMA,在我国以及全球产业界的共同努力之下取得了举世瞩目的成绩。在去年年底的ITU香港电信展上,TD-SCDMA的系统设备和终端芯片等厂商向全球展示了TD-SCDMA日益成熟的解决方案和迅猛提升的产业能力,单从终端款式和数量的快速增长方面就能明显折射出整个产业链日益成熟的状况。
与此同时,我们也清楚地认识到,目前,TD-SCDMA产业的整体实力还需要进一步加强,还有许多问题需要各界合力解决,我们应当进一步加快TD-SCDMA的发展步伐,以下一些问题更需要我们进一步思考并着力加以解决。
如何发挥TD-SCDMA的业务运营优势
TD-SCDMA的成功将最终取决于市场上用户的认可,而用户的认可则源自TD-SCDMA网络平台所支撑运营的形式多样、内容丰富的各种业务。对TD-SCDMA特色业务要有更大规模和更实质性的研究。TD-SCDMA技术上的特点及其相对于WCDMA和CDMA2000而言的比较优势,应该成功转化为TD-SCDMA业务运营上的特色,如发挥TD-SCDMA频谱利用效率高的优势以及利用动态信道分配方案,实现时隙转换点调整以更好地支持非对称业务,其他如利用智能天线和同步技术可以更简单地实现对终端的准确定位,等等。这方面,运营商应担起更多的责任和使命,与设备、终端厂商及业务提供商等一道致力于研究发展新型业务。特别需要注意的是,从我国2G市场的成功和日韩3G市场成熟的经验来看,这需要结合我们中国用户的消费习惯、消费取向和消费能力,发展一些为用户所乐意接受的特色业务,而这势必将能进一步推动TD-SCDMA的成功,这也为将TD-SCDMA推向国际市场并为国际市场所认可提供绝好的经验和基础,而TD-SCDMA的价值也最终能通过用户所享受的各项业务体现出来。
此外,我们还需要注重2G与3G业务的连续性。中国3G市场培育较晚,加之考虑到国内用户的消费特点,因此,在3G网络建设的各个阶段必然在业务消费类型上区别于日韩和欧美国家,但国际上3G运营的实际经验仍值得我们学习和借鉴。一方面,用户对当前移动业务的使用惯性会使得发展TD-SCDMA需要更多的时间去培育和发展市场;另一方面,用户对业务的需求递增又要求不断有新业务出现。因此,把握时机,适时推出并适时更新业务,规划并实施业务发展战略是必要的。这里还需要结合并顺应移动网络长期演进以及网络宽带化、IP化下的融合趋势,注重业务创新和可持续发展。
如何创新TD-SCDMA的商业合作模式
移动通信除了具有基本的移动通话功能之外,当前它与娱乐行业以及其他服务行业的融合趋势将会深刻体现在3G提供的对应业务中,而这样更紧密的业务合作需要通过深化商业合作模式进行探索。随着3G时代的到来,移动业务将会更紧密地渗透到我们生活和工作的方方面面。因此,建设TD-SCDMA精品网络,并通过TD-SCDMA的网络平台,借助整合并优化的行业资源,实施面向用户的新型商业合作模式,促成更深层次的移动信息化,这应该成为TD- SCDMA产业发展的一个重要工作内容。同时,TD-SCDMA的成本优势和自主知识产权优势应该进一步直接或者间接地拓展到整个产业链的各个环节,其中除了系统和终端设备外还包括测试仪器仪表、软件及配套设备等部分。同时,吸引众多SP/CP参与TD-SCDMA的业务发展和创新,构建并逐步健全和完善 TD-SCDMA的商业合作模式,不断优化产业链结构,促进TD-SCDMA的商用成功,进而为带动和促进我国未来宽带信息通信技术标准的成功推广、应用和持续发展奠定基础。
警惕盲目追求技术先进性的非理性倾向
3G国际市场发展的前期经验和教训表明:由于技术进步,投放于市场的技术过渡节奏如果与用户需求的提升步伐存在脱节,市场的导入期将会进一步延迟,因此需要更长的时间来等待规模市场的启动。并且,在这样的延迟过程中将耗费大量的投资,耽误甚至扰乱整局发展节奏。因此,一方面我们需要跟踪用户对业务的需求,并以此作导向,升级更新TD-SCDMA网络平台,为用户提供切合市场的业务,真正实现转化技术价值为市场价值;另一方面也要清醒地认识到中国的3G业务市场培育期晚于日韩和欧美国家,再加上国内用户消费的自身特色,因此3G的市场导入期可能会相对较长,而这个过程正需要我们不断地通过TD- SCDMA平台实施业务创新来推动。
重视长期演进和持续发展策略
目前3GPP和3GPP2正紧锣密鼓地开展E3G的研究,LTE/AIE的技术建议也已经开始起草,而明年ITU将向全球征集IMT-Ad- vanced的技术标准草案。TD-SCDMA技术如何平滑演进和发展是我们需要重点关注的问题。TD-SCDMA的出现,是中国当代通信人自信、自主和自强的表现,我们应当坚定不移地走自主创新的道路,加强技术演进的研究与市场化策略的结合,同时警惕唯创新而不顾市场导向的盲目倾向,并以这样的透视思路去考虑TD-SCDMA的演进和持续发展,挖掘TD-SCDMA巨大的演进潜力。
加强合作 完善薄弱环节
国内产业界通过建立TD-SCDMA产业联盟的模式为TD-SCDMA的发展壮大创造了机会,但是目前包括终端以及测试仪器仪表等方面仍存在发展滞后的问题。与其他标准制式相比,TD-SCDMA在终端方面的差距尤为明显。目前TD-SCDMA终端生产厂家的数量和范围均有限。对此,我们除了应当进一步扩大TD-SCD-MA规模网络试验的规模和范围以促进终端的规模化生产以外,相关终端厂家也应进一步加大研发等方面的投入力度,支持TD- SCDMA的规模发展。此外,为了促进TD-SCDMA产业加速均衡发展,关键环节上运营商应当发挥更多主导作用,而且需要也有必要通过更加开放的姿态和机制,以更灵活的策略继续引入强势企业,协力解决TD-SCDMA在薄弱环节上的问题,加大力度增多终端的款式、类型和投放市场的数量,丰富其销售渠道,提高测试仪器仪表的研发、生产及应用等水平,扭转终端以及测试仪器仪表发展环节滞后的局面,加速产业化进程,营造多赢局面。
推动TD-SCDMA走向国际市场
TD-SCDMA是ITU确定的全球三大主流3G标准。我们的目标是推动TD-SCDMA走出国门,为世界所用。因此,对于TD-SCD-MA,除了练好国内市场的基本功之外,我们也要关注并把握机遇适时出击。应当充分利用诸如TD-SCDMA技术论坛等平台扩大TD-SCDMA技术在世界范围的影响力。我们的目标要更长远些,TD-SCDMA技术后期的演进、发展以及未来的运营都应该结合更长远的目标来具体实施。
总之,抓住机遇,创新发展,发挥TD-SCDMA的成本优势以及技术优势、特色,竭力坚持结合国情实践TD-SCDMA的事业,理性并务实地推进TD-SCDMA产业健康持续发展。

数据挖掘技术的基本概述

1.1 数据挖掘技术的基本概念
随着计算机技术的发展,各行各业都开始采用计算机及相应的信息技术进行管理和运营,这使得企业生成、收集、存贮和处理数据的能力大大提高,数据量与日俱增。企业数据实际上是企业的经验积累,当其积累到一定程度时,必然会反映出规律性的东西;对企业来,堆积如山的数据无异于一个巨大的宝库。在这样的背景下,人们迫切需要新一代的计算技术和工具来开采数据库中蕴藏的宝藏,使其成为有用的知识,指导企业的技术决策和经营决策,使企业在竞争中立于不败之地。另一方面,近十余年来,计算机和信息技术也有了长足的进展,产生了许多新概念和新技术,如更高性能的计算机和操作系统、因特网(intemet)、数据仓库 (datawarehouse)、神经网络等等。在市场需求和技术基础这两个因素都具备的环境下,数据挖掘技术或称KDD (KnowledgeDiscovery in Databases;数据库知识发现)的概念和技术就应运而生了。
数据挖掘(Data Mining)旨在从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中, 提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识。还有很多和这一术语相近似的术语,如从数据库中发现知识(KDD)、数据分析、数据融合(Data Fusion)以及决策支持等。
1.2 数据挖掘的基本任务
数据挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。
1. 关联分析(association analysis)
关联规则挖掘由Rakesh Apwal等人首先提出。两个或两个以上变量的取值之间存在的规律性称为关联。数据关联是数据库中存在的一类重要的、可被发现的知识。关联分为简单关联、时序关联和因果关联。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。一般用支持度和可信度两个阀值来度量关联规则的相关性,还不断引入兴趣度、相关性等参数,使得所挖掘的规则更符合需求。
2. 聚类分析(clustering)
聚类是把数据按照相似性归纳成若干类别,同一类中的数据彼此相似,不同类中的数据相异。聚 类分析可以建立宏观的概念,发现数据的分布模式,以及可能的数据属性之间的相互关系。
3. 分类(classification)
分类就是找出一个类别的概念描述,它代表了这类数据的整体信息,即该类的内涵描述,并用这 种描述来构造模型,一般用规则或决策树模式表示。分类是利用训练数据集通过一定的算法而求得分类规则。分类可被用于规则描述和预测。
4. 预测(predication)
预测是利用历史数据找出变化规律,建立模型,并由此模型对未来数据的种类及特征进行预测。 预测关心的是精度和不确定性,通常用预测方差来度量。
5. 时序模式(time-series pattern)
时序模式是指通过时间序列搜索出的重复发生概率较高的模式。与回归一样,它也是用己知的数据预测未来的值,但这些数据的区别是变量所处时间的不同。
6. 偏差分析(deviation)
在偏差中包括很多有用的知识,数据库中的数据存在很多异常情况,发现数据库中数据存在的异常情况是非常重要的。偏差检验的基本方法就是寻找观察结果与参照之间的差别。
1.3 数据挖掘常的基本技术
1. 统计学
统计学虽然是一门“古老的”学科,但它依然是最基本的数据挖掘技术,特别是多元统计分析,如判别分析、主成分分析、因子分析、相关分析、多元回归分析等。
2. 聚类分析和模式识别
聚类分析主要是根据事物的特征对其进行聚类或分类,即所谓物以类聚,以期从中发现规律和典型模式。这类技术是数据挖掘的最重要的技术之一。除传统的基于多元统计分析的聚类方法外,近些年来模糊聚类和神经网络聚类方法也有了长足的发展。
3. 决策树分类技术
决策树分类是根据不同的重要特征,以树型结构表示分类或决策集合,从而产生规则和发现规律。
4. 人工神经网络和遗传基因算法
人工神经网络是一个迅速发展的前沿研究领域,对计算机科学人工智能、认知科学以及信息技术等产生了重要而深远的影响,而它在数据挖掘中也扮演着非常重要的角色。人工神经网络可通过示例学习,形成描述复杂非线性系统的非线性函数,这实际上是得到了客观规律的定量描述,有了这个基础,预测的难题就会迎刃而解。目前在数据挖掘中,最常使用的两种神经网络是BP网络和 RBF网络 不过,由于人工神经网络还是一个新兴学科,一些重要的理论问题尚未解决。
5. 规则归纳
规则归纳相对来讲是数据挖掘特有的技术。它指的是在大型数据库或数据仓库中搜索和挖掘以往不知道的规则和规律,这大致包括以下几种形式:IF … THEN …
6. 可视化技术
可视化技术是数据挖掘不可忽视的辅助技术。数据挖掘通常会涉及较复杂的数学方法和信息技术,为了方便用户理解和使用这类技术,必须借助图形、图象、动画等手段形象地指导操作、引导挖掘和表达结果等,否则很难推广普及数据挖掘技术。
1.4 数据挖掘技术实施的步骤
数据挖掘的过程可以分为6个步骤:
1) 理解业务:从商业的角度理解项目目标和需求,将其转换成一种数据挖掘的问题定义,设计出达到目标的一个初步计划。
2) 理解数据:收集初步的数据,进行各种熟悉数据的活动。包括数据描述,数据探索和数据质量验证等。
3) […]

宽带无线接入技术概述

宽带无线接入技术代表了宽带接入技术一种新的发展趋势,不但建网开通快、维护简单、用户较密时成本低,而且改变了本地电信业务的传统观念,最适于新的电信竞争者开展有效的竞争。
宽带无线接入技术一般包含无线个人域网(WPAN)、无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)四个大类,它们共同组成宽带无线接入的网络架构。
一、无线个人域网
1.概述
在网络构成上,WPAN位于整个网络链的末端,用于解决同一地点的终端与终端之间的连接,即点到点的短距离连接,如手机和蓝牙耳机之间的无线连接。 WPAN工作在个人操作环境,需要相互通信的装置构成一个网络,而无需任何中央管理装置,可以动态组网,从而实现各个设备间的无线动态连接和实时信息交 换。
WPAN在2.4GHz频段,其新的标准将可以支持最高达55Mbit/s的多媒体通信。目前承担WPAN标准化任务的国际组织主要是IEEE802.15工作组。
2.标准化进程
1998年3月,在IEEE802.11无线局域网工作组内成立了一个WPAN研究组。1999年3月,该研究组扩充为一个专门的工作组,即现在所说的IEEE802.15。IEEE802.15负责制订WPAN标准,又分为4个任务组(TG)。
TG1也就是IEEE802.15.1,该任务组负责在蓝牙技术1.1版的基础上制订WPAN标准。IEEE802.15.1于2002年6发布了IEEEstd.802.15.1–2002版。
TG2是解决WPAN与WLAN等其他无线网络之间共存问题的任务组。目标是使WPAN和WLAN在同时运行的过程中相互干扰最小,保证两者正常运作。
TG3是高速率任务组,为在WPAN实现20Mbit/s以上的传输速率制定相应的标准和规则。
TG4,也就是IEEE802.15.4,负责低速WPAN标准的制定。
二、无线局域网
1.概述
WLAN是目前在全球重点应用的宽带无线接入技术之一,用于点对多点的无线连接,解决用户群内部的信息交流和网际接入,如企业网和驻地网。现在的大多数WLAN都在使用2.4GHz频段。
IEEE 于1990年11月成立无线局域网标准委员会,并于1997年6月制定了全球第一个无线局域网标准IEEE802.11。目前已经批准了四个涉及物理层的 主要标准:802.11、802.11b、802.11a和802.11g。后三个标准是802.11的升级,其中802.11b产品是全球WLAN设备 市场的主流,而802.11a和802.11g设备的市场份额也在逐步增加。
除了上述几个物理层标准外,IEEE还根据WLAN的应用需求,提出了针对安全、QoS和提高速率等问题的标准,如802.11c、802.11d、802.11e、802.11f、802.11h、802.11i等。
欧洲通信标准协会(ETSI)也制定了WLAN领域的标准HiperLAN1/HiperLAN2。HiperLAN1与802.11b整体上相当,HiperLAN2则是HiperLAN1的第二版本,对应于IEEE的802.11a。
2.标准化进程
802.11系列的标准化进程可以分为三条主线:①物理层标准化②满足管制要求的修改版本标准化?③增强型标准的标准化。2004年6月,IEEE又批准了两个新标准:802.11e和802.11i。
3.技术新热点
WLAN在应用方面比较成熟,但需求的增加也引发了一些新的研究热点,如:
①VoWALAN:运营商和设备商希望将蜂窝电话和WLAN结合在一起,使用户通话时能方便地在蜂窝网络和WLAN网络之间无缝切换。
②提高速率:很多设备厂家正在研制100Mbit/s以上传输速率的WLAN产品,如Netgeaar等,但产品性能尚不稳定,缺乏统一标准。更高速率的WLAN产品将等到2006年802.11n标准批准后才能商用。
③增强移动性:以往的WLAN产品只能支持小范围、低速的游牧移动,随着技术的发展,很多厂家正在努力寻求通过WLAN实现更高的移动性。
三、无线城域网
1.概述
WMAN主要用于解决城域网的接入问题,目前正在商用的主要是多点多信道分配系统(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)技术。在MMDS中应用比较多的是3.5GHz/5.8GHz频段,而在LMDS中应用比较多的是26GHz/38 GHz频段。
2.标准化进程
从第一代模拟系统发展到现在的第二代数字系统,LMDS技术不断更新,但目前各厂商制造的LMDS设备彼此之间还不能兼容。
1999 年,IEEE-SA成立了802.16工作组来专门开发宽带固定无线技术标准。IEEE802.16标准的颁布,既考虑了与现有LMDS系统的兼容,又考 虑了LMDS技术的发展。IEEE802.16是点对多点宽带固定无线接入系统的权威规范,其最初目标是规范10-66GHz频段的宽带固定无线接入系 统,之后又对2-11GHz频段的系统进行了改进。
一些世界知名企业还发起成立了WiMAX论坛,力争在全球范围推广802.16标准。
ETSI也正在制订LMDS标准,称之为HiperMAN标准。
3.新技术的发展
目前有一些公司开始尝试用CDMA、OFAM等技术来实现“最后一英里”的宽带无线接入。改进后的宽带固定无线接入网与LMDS、MMDS相比,主要有以下几个优点:
①便于携带和移动:传统的MMDS和LMDS需要保证运营商的基站和客户的收发器之间的距离必须在视距范围之内,引入OFDM和CDMA等新技术后将不再有这样的限制。
②即插即用:运营商的技术人员不再需要逐个访问用户的驻地进行安装调试,可以大大节省运营成本。
③实现QoS保证:对于运营商来说,尽管数据业务很重要,但是他们仍然从话音业务中获得了绝大多数的收入,因此设备提供商必须要保证QoS的性能以赋予话音和数据业务更高的优先权。
四、无线广域网
1.概述
WWAN满足超出一个城市范围的信息交流和网际接入需求。802.20和2G、3G蜂窝移动通信系统共同构成WWAN的无线接入,其中,2G、3G蜂窝移动通信系统在目前使用最多。
802.20标准拥有更高的数据传输速率,达到16Mbit/S,传输距离约为31km。802.20移动宽带无线接入标准也被称为Mobile-Fi。
2.标准化进程
IEEE802.20标准工作组正式成立后的主要任务是制定移动宽带无线接入系统数据传输的空中接口标准,规范物理层和MAC层,工作组的初步任务是要使802.20标准达到如下要求:
*工作在3.5GHz以下的许可证频段;
*每用户的峰值数据传输速率超过1Mbit/s;
*保证在最高移动速度达到250km/h的情况下正常使用;
*实现主要大城市地区的网络覆盖;
*提高频谱利用率,保证用户的数据传输速率,努力使高端用户得到的性能高于现在的移动网络。
这一新的标准将弥补现有802系列标准中高速率低移动性和现有移动通信网络高移动性低速率的缺陷,同时实现高速率和高移动性。
五、相关技术标准之间的关系
802.11、 802.16、802.20标准分别针对不同的网络层面,相互之间没有冲突,而更多的是互补关系。但是随着802.16a标准的推出,以及802.16e 研究和制订工作的开始,许多人开始怀疑这三种技术标准之间的相互关系:802.16a的频段范围是2-11GHz,已与802.11的频段出现重叠; 802.16e的目标是增加移动性,这又与802.20最为炫耀的移动性相一致。于是有人推测这三种技术标准在与其他技术相抗衡时将不可避免地出现相互重 叠并展开竞争。
笔者认为,这三种标准各自主攻的方向不同,覆盖范围不同,用户类型也各有侧重,虽然它们的主要目的都是为了解决数据接入问题,但其面对的层面并不相同。因此这三者之间应该是互补的关系。

802.11n无线标准深入解密

事件见证篇:1.10草案通过,802.11n产品终师出有名
802.11n标准1.0版草案早在2006年3月份被定为工作草案,而由于当时的认可率不足50%,所以802.11n无线标准被迫进一步推迟。到了 2007年1月14日到19日,802.11工作组在英国伦敦举行了第101次会议,此次会议的其中一项重要议程就是对修改后的802.11n草案 1.10版本进行投票,为草案2.0版本最终定稿,同时对802.11n标准时间表作进一步的规划。
802.11n草案1.10版快速拍板后,802.11n草案(Draft)2.0版随之也提上议程,IEEE将在3月份将通过2.0版本草案的投票,并在今年4月或5月促使Wi-Fi 联盟启动新一轮的认证测试项目,同时,符合2.0版本标准草案的产品也将在2007年下半年大批涌现,预计在2008年10月左右802.11n产品就可以“出师有名”了。
新的草案并没有对1.10版本作太多的改动,其中一个较大的改动主要是围绕在40MHz信道的实现问题上,针对原有的2.4GHz频段设备增加信道带宽时出现的干扰现象做了一些调整。新版本的标准草案要求使用两个20MHz信道,在2.0版本中,系统将搜索网络环境中不支持更大带宽,而只通过一个20MHz发送数据的802.11n设备,避免降低全部数据的吞吐量;其次就是,将允许802.11n设备在发送数据前对两个信道进行检查;另外,将允许设备(包括蓝牙设备)发送信号告知相关设备是否以40MHz模式接收数据也是改动的内容之一。
此外,工作在5GHz频段上的802.11a设备也将能够在40MHz信道上使用。还有就是,对于像Atheros、英特尔和苹果等厂商以及他们的用户来说, 1.10版本与现有的准11n产品相互兼容,只需要对固件进行一个小小的升级即可实现产品对2.0版本草案的完全兼容,这个消息无疑是给相关的厂商和用户打了一支强心针。
802.11n产品缘何“早产”于标准?
当802.11n草案仍在风雨中摇曳,正式标准还在虚空停留之时,N系列的产品就早早降世了,802.11n无线网络的热潮升温更加激烈,Atheros、Broadcom、Marvell早已各自宣布了符合802.11n规格草案的无线局域网络解决方案,Belkin、Linksys、Netgear、D-Link等也已经相继发布了基于802.11n标准的产品,之所以会出现这种“标准难产,产品早降”的情况,最大的因素在于利益的纷争,而非技术的不成熟或者是应用需求不足。
目前,承载802.11n标准的技术阵营主要有两个,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)联盟和TGnSync 联盟,这两大阵营都希望在下一代无线局域网标准之争中处于主导地位,而由于两大阵营实力旗鼓相当(TGnSync组织有英特尔、Atheros、 Agere、思科、高通、北电网络等巨头的支持;而WWiSE组织则几乎由清一色的WLAN芯片制造商组成,包括TI、Broadcom、 Conexant、STMicro、Airgo、Bermai,以及后来加入的Motorola和Nokia),所以彼此之间争夺的胜负并不容易见分晓,这就造成了802.11n标准的一再“难产”。
802.11n阵营融合
802.11n标准的两大技术阵营的争斗充分凸现了802.11n在将来无线世界的举足轻重,而且随着WLAN技术的发展,传统通信厂商面对着IT技术向通信领域渗透无法无动于衷,所以也加入到WLAN标准化制定工作中争夺话语权,这更加让人们清晰地看到802.11n的美好未来。
更可喜的是,802.11n工作组已经向前发展并采纳了一个由扩展无线联盟(EWC)整合的组合方案,该扩展无线联盟(EWC)是由Broadcom,Intel和其他Wi-Fi供应商领导的行业组织,802.11n 1.0版草案是两方面方案的有力结合;而且现在两大阵营的技术构架已经越来越相似,相信此次802.11n草案1.10版的顺利破晓,两大阵营之间的不计前嫌、和平停战是功不可没的。
技术解密篇:
802.11n这种“标准滞后于产品”的现象并不罕见,千兆、万兆产品的推出走的也是这种路线,这是厂商为抢占市场优势的惯用招式,厂商们之所以会不顾一切地提前拼抢市场,足见802.11n的诱人之处确实不可小觑。
竞争力:强劲的多项实力派技术
新兴的802.11n在高吞吐量上有比较大的突破,是下一代的无线网络技术的标准,可提供支持对带宽最为敏感的应用所需的速率、范围和可靠性。 802.11n 结合了多种技术,其中包括 Spatial Multiplexing MIMO(Multi-In, Multi-Out)(空间多路复用多入多出)、20和 40MHz 信道和双频带(2.4 GHz 和5 GHz),以便形成很高的速率,同时又能与以前的 IEEE 802.11b/g 设备兼容。
其中,MIMO(多入多出)或MTMRA(多发多收天线)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破,该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。传输信息流S(k)经过空时编码形成N个信息子流Ci(k),i=1,……,N。这N个子流由N个天线发射出去,经空间信道后由M个接收天线接收,多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流。这样,MIMO系统可以创造多个并行空间信道,解决了带宽共享的问题。802.11n天线数量可以支持到3×3,比802.11g的3增加了3倍。
而802.11n可以实现高达 320Mbps甚至500Mbps速率有赖于MIMO技术支撑的同时,更少不了OFDM技术的功劳,OFDM技术是多载波调制(Multi- CarrierModulation,MCM)的一种,它曾经效劳于802.11g标准,但相比802.11n中与MIMO技术的结合,昔日的表现自然逊色不少。该技术的核心是将信道分成许多进行窄频调制和传输正交子信道,并使每个子信道上的信号频宽小于信道的相关频宽,用以减少各个载波之间的相互干扰,同时提高频谱的利用率的技术。
将MIMO与OFDM技术相结合,就产生了MIMO OFDM技术,该技术通过在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量,并增加了多径的容限,使无线网络的有效传输速率有质的提升。得益于将MIMO与OFDM技术相结合而应用的 MIMO-OFDM技术,802.11n在支持2.4GHz频段和5GHz频段的基础上,使无线传输的质量和速度得到极大提升。 而为了提升整个网络的吞吐量,802.11n还对802.11标准的单一MAC层协议进行了优化,改变了数据帧结构,增加了净负载所占的比重,减少管理检错所占的字节数大大提升了网络的吞吐量。
其次,为了提升整个网络的吞吐量,802.11n还对802.11标准的单一MAC层协议进行了优化,改变了数据帧结构,增加了净负载所占的比重,减少管理检错所占的字节数,使得网络的吞吐量得到大大提升。而在天线方面,智能天线技术的应用也解决了802.11n 的传输覆盖范围问题,通过多组独立天线组成的天线阵列系统,动态地调整波束的方向,使得802.11n能保证用户能接收到稳定的信号,同时也能有效减少其它噪音信号的干扰,使无线网络的传输距离能够增加到几公里,移动性大大增强。
第三,在兼容性方面,802.11n通过采用软件无线电技术解决不同标准采用不同的工作频段、不同的调制方式,造成系统间难以互通,移动性差等问题。这种软件无线电技术是一个完全可编程的硬件平台,所有的应用都通过在该平台上的软件编程实现,也就是说,不同系统的基站和移动终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。软件无线电技术将根本改变网络结构,实现无线局域网与无线广域网融合并能容纳各种标准、协议,提供更为开放的接口,最终大大增加网络的灵活性,这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合,比如3G。
较量:对802.11b/g技术的革命?
WLAN市场的发展可以说是日新月异,自1999年IEEE正式颁布IEEE 802.11a、11b标准后,到2004年11b产品成为WLAN的市场主流,经过了近5年的时间;而2006年11g产品成为主流,只用了不到2年的时间。由此可见,11n的产品替代11g的历时将会更短。可以这么说,从 11b过渡到11g,只不过是一次升级行为,而从11g发展到11n,则是一个换代问题,11n在802.11b/g的基础上已经实现了质的飞跃。
传输速率提升10倍
802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps,甚至高达600Mbps。即在理想状况下, 802.11n将可使WLAN传输速率达到目前传输速率的10倍左右,拷贝需要30分钟时间的视频文件,在最高数据传输率上,用802.11b拷贝文件需要耗时42分钟,用双天线草案802.11n客户端只需要不到一分钟。
覆盖范围到几平方公里
802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列系统,动态地调整波束的方向,802.11n保证让用户接收到稳定的信号,并减少其它噪音信号的干扰,覆盖范围可扩大到好几平方公里,这使得原来需要多台11g设备的地方,只需要一台11n产品就可以了,不仅方便了使用,还减少了原来多台11g产品互联通时可能出现的信号盲点,移动性大大增强。
全面兼容各标准
802.11n采用软件无线电技术解决了不同标准采用不同的工作频段、不同的调制方式造成系统间难以互通、移动性差的问题,这样,不但保障了与以往的802.11a、11b、11g标准的兼容,而且还可以实现与无线广域网络的结合,极大的保护了用户的投资。
纽带:连接Wi-Fi与WiMAX
随着人们对网络的使用越来越广泛,现有的Wi-Fi技术根本满足不了人们不断变化的使用需求,人们渴望一种具有更高带宽、更高传输速度、覆盖面更广的无线传输技术,802.11n的出现,弥补了Wi-Fi不足的同时,也成为了WiMAX实现市场飞跃的跳板。
其中,Wi-Fi全称为WirelessFidelity,又称802.11b标准,传输速度为11Mbps,是在办公室和家庭中使用的短距离无线技术,其目前可使用的标准有两个。而WiMAX是IEEE802.16标准的代名词,全称为 World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性,为了推广IEEE 802.16无线宽带接入技术,促进和认证符合IEEE802.16标准的宽带无线接入设备的兼容性和互操作性,由Intel和Nokia在2001年发起并成立了 WiMAX论坛组织。WiMAX的基本目标是提供一种在城域网接入多厂商环境下,确保不同厂商的无线设备互连互通;主要用于为家庭、企业以及移动通信网络提供最后一公里的高速宽带接入,以及将来的个人移动通讯业务。
Wi-Fi早已发展得如火如荼,WiMAX是Wi-Fi的延续,目前还没有进入到实质性的应用之中,而且其发展也受到一些实际的问题的制约与挑战,802.11n作为WiMAX的前奏,它的出现为WiMAX满足无线世界对带宽、速度和便捷性的应用需求提供了保证,即将出炉的802.11n标准,将以其优势把WiMAX推向新的发展高度。而且,WiMAX还可以利用目前至近九成的移动网络设备内置了Wi-Fi的现成优势,在市场应用中加速腾飞。
产品业篇:
802.11n的出现对于高质量的语音、视频传输应用来说是个再好不过的消息,在802.11n光环下人们不久便可以在写字楼中用Wi-Fi手机来拨打IP电话和可视电话, VoIP电话可从802.11n接入点增强的覆盖范围和可靠性中获益。另外,个人NAS(网络附加存储)等令人兴奋的新应用也会因802.11n而兴起,比如通过可靠的高带宽连接的视频存储中心,家里的电视、电脑可以流播预先录制的电视节目、音乐视频和整部故事片。
实际应用需求呼唤802.11n
由于标准的空缺,802.11n的产品尚未能摆脱草案产品之名,而价格方面与目前主流的802.11g产品相比起来,足可以倍数计,所以其使用范围局限性比较强,就目前而言,11n产品主要面向的用户群还是高档写字楼、酒店、高收入家庭或是无线发烧友。但是,从目前市场发展的相关数据显示以及 802.11n的发展态势来看,802.11n的使用范围绝对不会局限与目前的少部分人,其市场占有率井喷式发展将指日可待。
据 Forrester Research 2006年9月数据显示,已经有超过60%的企业部署了无线局域网,而这些无线局域网的规模正在逐渐扩大,11n 技术的成熟将推动流媒体、数字家庭、移动办公等应用的向前发展,反之,这些应用的迫切需求也更将进一步推动整个市场的前行。
11n在技术上的优势是勿庸置疑的,然而它可以带给我们什么样的应用呢?据有关人士预测,在11n的世界里,在办公室里我们可以不再使用手机、不再使用桌面电话,而是使用Wi-Fi手机,笔记本电脑不必中断网络就可以在各个办公室、会议室中移动办公;在家里我们可以享受到各种宽带的无线应用,从IPTV到视频电话都可以通过11n实现,各种智能家电等也都可以通过11n实现连接。鉴于目前种种因素的限制,包括数字家庭和流媒体等应用还并没有在中国的家庭中普及,多媒体应用环境也还并未完全成熟,所以,在国内要实现上述的应用尚需时日。
价格门槛的降低是802.11n普及的关键。在 802.11n草案产品向802.11n正式标准演进过程中,众多设备提供商和芯片企业均表示在技术上已不存在问题,当802.11n标准正式颁布之后,设备提供商均表示其802.11n草案产品将得到顺利升级。而在最为敏感的产品价格问题上,设备提供商和芯片企业也表示,目前的产品定价主要是基于市场规模,随着802.11n产品市场逐渐扩大,进入量产阶段后,11n的成本势必会极大降低,产品价格的大幅下降的日子应该不会太远。
802.11n技术的前景是可喜的,各大厂商之所以早早推出商用化的产品,一方面当然是为了争夺市场的有利位置,另一方面确实是对目前的11n技术充满信心。
芯片等上游厂商力争上游
在802.11n尚未浮出水面之前,一度是Draft草案的天下,而现在802.11n草案的解决方案有三种之多,一种是基于Broadcom芯片的 Intensi-fi,一种是基于MARVELL的TOP DOG,还有一种是Atheros的XSPAN,这三种解决方案各有特色,而依最近上市的产品来看,采用Broadcom的产品似乎更为走俏。如今多家芯片厂商如Broadcom、Atheros和Marvell都已经开始批量生产802.11n 草案的芯片,而这些芯片已用于多种终端产品。
尽管分析师认为目前设备厂商还不应该大举挺进802.11n,消费者购买也为时尚早,但是各芯片厂商和设备制造商却潜心抢占推出芯片组的先机。Broadcom称该公司旗下符合Draft-802.11n规范的Intensi-fi系列芯片组市场势头不断增强,并已为几家业内领先的无线网络设备厂商交付了100多万套Intensi-fi芯片组。而Intel公司于2007年1月24日发布了应用在Intel笔记本电脑上的新一代Wireless-N技术,该技术是基于IEEE802.11n无线标准草案的,业界希望该技术的推出能够为无线设备市场注入新的活力,并且能够提升基于802.11n标准草案的设备销量。这样一来不但11n产品成本势必大大下降,而且也加快了802.11n铺盖市场的速度。
路由器等下游厂商顺流而下
从目前的市场形势来看,基于802.11g标准的无线路由器只卖到两百元左右,而且价格还在一路下跌,厂商和渠道商在缺乏利润空间的情况下,都迫切地渴望对产品实行更新换代,希望通过产品的新旧交替来带动市场的重新洗牌。而 802.11n独有的技术优势便很自然成为厂商进行产品更新换代的最佳选择,终端厂商期待着11n产品能尽快取代现有的11g产品,成为市场的主流。
包括Linksys、Airgo、Dell、Belkin、Netgear等在内的无线设备生产商纷纷推出了相关802.11n草案产品,而所有产品设备提供商也纷纷表示自身的产品符合未来标准规范。NETGEAR首先发布了业界首款基于802.11n 标准草案的无线网络产品。该系列产品可提供高达 […]

流媒体技术及其在宽带网络中的应用与发展

在宽带网络建设中,人们逐渐认识到宽带应用才是真正支撑宽带网络发展的力量源泉,也是宽带网络经营者的效益来源。基于中、高速网络的流媒体 (StreamingMedia)技术由此诞生,它的诞生和发展推动了互联网整体架构的革新,同时赋予宽带应用更多的娱乐性和互动性。目前在中国的宽带网 络市场上,基于不同压缩编码方式的MPEG-1,MPEG-2,REAL,WMT,QuickTime等各种流媒体技术的产品成了宽带网络的宠儿,日益受 到人们的关注。
一、流媒体的概念与特点
流媒体是指运用可变带宽技术,在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音/视频数据的一种格式。流媒体在播放前只将部分内容缓存,并不下载整 个文件,在数据流传送的同时,用户可在计算机上利用相应的播放器或其它的硬件、软件对压缩的动画、视音频等流式多媒体文件解压后进行播放,这样就节省了下 载等待时间和存储空间,使时延大大减少,而多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。
流媒体数据流具有连续性、实时性、时序性三大特点,具有严格的前后时序关系。
二、流媒体系统及其关键技术
1.流媒体系统的组成
流媒体系统包括音/视频源的编码/解码、存储、流媒体服务器、媒体流传输网络、用户端播放器5个部分,原始音/视频流经过编码和压缩后,形成媒体文件存储,媒体服务器根据用户的请求把媒体文件传递到用户端的媒体播放器。
2.流媒体文件格式
流媒体文件是将一个资料(动画、影音等)分段传送,用户不必等待整个内容传送完毕,就可以观看到即时、连续的内容,甚至可以随时暂停、快进、快倒。由于不同公司发展的文件格式不同,传送的方式也有所差异,以下是目前流行的几种流媒体文件格式。
(1)RealNetworks公司的.rm视频影像格式和.ra的音频格式
RealNetworks公司的RealSystem由媒体内容制作工具RealProducer、服务器端Real Server、客户端软件 (Client Software)组成,其流媒体文件包括Real Audio,Real Video,Real Presentation和 Real Flash。RealAudio和Real Video中所采用的自适应流(Sure Stream)技术是Real Networks公司具 有代表性的技术,可自动并持续地调整数据流的流量以适应实际应用中的各种不同网络带宽需求,轻松地在网上实现视、音频和三维动画的回放。Real格式具有 极高的压缩比和很好的传输能力,其流式文件采用Real Producer软件进行制作,将源文件或实时输入变为流式文件,再把流式文件传输到服务器上供 用户点播。服务器端软件为Real Server 8,具有网络管理功能,支持广泛的媒体格式与流媒体商业模式。客户端播放器Real Player的全 球注册人数已经超过了1.6亿人,占据了60%的网上视频流点播市场。
由于其成熟、稳定的技术性能,互联网巨人美国在线(AOL),ABC,AT&T,Sony和TimeLife等公司和网上主要电台都使用 RealSystem向世界各地传送实时影音媒体信息以及实时的音乐广播。在我国,大量的影视、音乐点播和春节晚会、昆明世博会开幕式的网上直播都采用了 RealSystem系统。
(2)Microsoft公司的.asf格式
微软公司也推出了一整套包括流媒体制作(MediaTools)、发布(MediaServer)和播放软件(Me?鄄diaPlayer)的信 息流式播放方案Microsoft Media Technology。Media Tools提供了一系列的工具帮助用户生成ASF格式的多媒体流(包 括实时生成的多媒体流),是整个方案的重要组成部分,它分为创建工具和编辑工具两种,创建工具主要用于生成ASF格式的多媒体流,包括 Media Encoder,Author,Vid To ASF,Wav To ASF,Presenter五个工具;编辑工具主要对ASF格式的多媒 体流信息进行编辑与管理,包括后期制作编辑工具ASF Indexer与ASF Chop,以及对ASF流进行检查并改正错误的ASF Check。 ASF是一种包含音频、视频、图像以及控制命令、脚本等多媒体信息在内的数据格式,通过分成一个个的网络数据包在Internet上传输,实现流式多媒体 内容发布。ASF支持任意的压缩/解压缩编码方式,并可以使用任何一种底层网络传输协议,具有很大的灵活性。Media Server可以保证文件的保密 性,不被下载,并使每个使用者都能以最佳的影片品质浏览网页,具有多种文件发布形式和监控管理功能。Media Player则提供强大的流信息的播放功 能,不仅用于Web方式播放,还可以用于在浏览器以外的地方播放影音文件。
微软公司将MicrosoftMedia技术捆绑在Win?鄄dows2000中,具有方便、先进、集成、低费用等特点。此外,ASF还将被用作 Windows版本中多媒体内容的标准文件格式,这无疑将对Internet,特别是流式技术的应用和发展产生重大影响。但目前在整体解决方案方面和 RealNetworks的软件相比还有差距,且只能在微软平台上使用。
(3)Apple公司的QuickTime
Apple公司于1991年开始发布QuickTime,它几乎支持所有主流的个人计算平台和各种格式的静态图像文件、视频和动画格式,是创建3D动画、实时效果、虚拟现实、A/V和其他数字流媒体的重要基础。
QuickTime包括服务器QuickTimeStreamingServer、带编辑功能的播放器QuickTimePlayer(免费)、 制作工具QuickTime 4 Pro、图像浏览器Picture Viewer以及使Internet浏览器能够播放QuickTime影片的 QuickTime […]

电信网网络安全框架

变革中的电信网安全
全球电信业在经过了前几年的沉闷、甚至衰退后,3G等各种宽带数据业务开始日趋活跃、需求明显升温,越来越多的运营商开始从几年前的巨额债务中解脱出来,投入到新一轮的电信基础设施投资建设活动中。
电信网从原来“电路交换为王”的话音业务正在全面转向话音、数据、多媒体、视频、电子商务等综合业务的通用平台。新一代电信网络平台呈现出承载网的宽带化、业务网的综合化与个性化,支撑网的面向服务架构和业务流程重构等显著特点。其中,IP技术成为电信网络中的关键技术,IP业务成为典型网络中的关键、基础业务。
电信网的分组化(IP化)将会给电信业带来深刻的影响。电信网的IP化并不意味着现在的互联网将取代电信网,因为现有IP网从设计理念到实际交付的服务水平等都证明它不适合与全面承载电信业务。现有IP技术必须在安全、服务质量、业务模型、可管理和可运营方面迅速提高,才可以满足电信业务的需要,其中安全又是最为运营商、社会和用户最为关心的方面之一。
电信网络是国家关键基础设施的重要组成部分,承担大范围内的公众电信业务的网络,规模大,结构复杂,可靠性和安全性要求极高。ITU-T、 IETF等国际标准组织在专注于电信网络技术标准的发展过程中越来越重视其中的安全保障能力,提出了一系列的框架、推荐标准和技术规范等,努力从技术角度提高电信网的安全性。
电信网络往往是最先进的IT技术和产品的集大成者,传输、交换、应用、服务、存储、数据处理等方面都在各个行业处于领先地位。除了普通企业面临的计算机网络环境内的威胁外,电信企业还必须考虑光纤传输、交换等电信基础设施的安全性以及VoIP、IPTV、多媒体等电信业务相关的安全威胁。
电信网威胁综述
传统上对于电信网络的安全考虑往往是面向其中的计算机和其它IT设备,以及路由器和交换机等设备自身的安全问题。诚然,针对这些承担“辅助”和 “支撑”任务的IT组件的安全保护依然非常重要,但是,对于NGN和下一代基于IP技术的电信网来说,安全威胁和相应的控制都有了更新的含义。
通常,普通TCP/IP网络面临的安全威胁包括内部误用和滥用、拒绝服务攻击、外部入侵、病毒和蠕虫、以及其它各种灾难和事故。
以NGN为例,NGN已经成为下一代电信网的基础框架,它包括了软交换协议、IPv6、ENUM等多种协议标准体系。在此框架内,IP技术将得到广泛应用,负责承载包括话音之内的各种业务,其中的信令和管理信息也将与业务数据一起共用底层媒体。这时,不但IP网中存在的各种安全威胁和脆弱性都将被继承到NGN网络中,并且增加了其它以前不曾面对的新的威胁。
*由于语音收入依然占据运营商收入的主要地位,当媒体服务器遭受拒绝服务攻击而失去响应时的损失,将会远远大于当前互联网时代遭受的拒绝服务攻击;
*随着IP语音业务的开展,电信运营商必须关注来自IP网络的来源追查和内容分析;
*用户对于语音保密方面的担忧和体验,成为是否最终选择使用业务的重要考量;
*随着语音邮件业务的迅速发展,运营商必须投入大量精力和资源用以管理控制骚扰、恶意、反动、诈骗等网络活动;
*由于基础设施层面的PKI/KMI建设不足,可能会造成运营商侧的网元设备被渗透入侵,导致用户的通话被跟踪、劫持、记录等;
*考虑到这些附加的安全威胁,单纯从操作系统角度进行安全防护是不够的,必须重新看待并研究下一代电信网的安全威胁,加强业务网络自身的安全防护,充分利用并发展基础设施和业务网络中设计的安全机制。这样,基于分组的下一代电信网才能更为健壮的顺利发展。
电信网脆弱性
网络安全威胁和防范一直是电信运营商十分关注的话题。包括ITU-T、IETF、TMForum等在内的许多国际电信组织都开始重新评估以前设计的许多标准、规范、架构等,在所有重要的标准体系中都加入了审慎的安全考虑,以避免出现类似像802.11b出现的WEP漏洞。
ITU-T在其安全手册中明确提出,电信网络中存在的安全脆弱性可以分为下面四类:
*预测未来威胁的困难。技术环境的变化难以预测,例如七号信令系统设计上的运行环境是有专业维护的隔离网络,没有设计认证、加密、反重发、抗抵赖等安全手段。现在复杂的网络连接可能会使七号信令系统通过多层潜在通道与外网相联,从而使威胁源得以攻击、甚至控制信令系统。
*设计和规范型弱点。协议设计中的错误或疏忽使其天生脆弱。例如IEEE802.11b中出现的WEP漏洞直接动摇了运营商对于该标准服务的信心。
*实现型弱点。大部分的安全脆弱性来源于此。电信设备厂商、集成商和运营商的软件中心在开发和实现过程中不可避免地会出现各种缺陷和漏洞,这些脆弱性有可能会被各种威胁源利用。
*运行和配置型弱点。由于配置不当,导致网元或网元之间的通信不符合安全策略的要求。例如SIP服务器和软终端之间没有建立认证和加密机制,导致呼叫被假冒和窃听等。
其中第一类和第二类可以通过国际标准组织的努力逐步减小;第三类弱点需要依赖电信设备(硬件、软件)供应商和集成商提高系统开发和项目实施过程中的安全风险管理;第四类弱点则需要运营商自身的运行维护部门加强安全风险管理水平,从策略、组织、技术和运营等四个方面建设并逐步完善安全管理体系。
ITU-T安全框架
针对前面提出的电信网威胁和安全脆弱性,加强其设计、建设和运行过程中的安全保护,ITU-T在其建议书X.805中定义了分布式应用实现端到端安全的体系和尺度的框架,如附图3所示。这是一个通用的框架,其基本的原则及定义适用于所用电信网络和应用。
ITU-T定义的安全框架由平面轴、层次轴、维度轴组成。其中的平面轴主要阐述网络中实施的活动的安全,它包括管理、控制和最终用户等三个平面;层次轴主要阐述对构成端到端网络的网络元素和系统的要求,它包括基础设施、业务和应用三个层次;维度轴包括访问控制、认证、不可否认、数据保密性、通信安全、数据完整性、可用性和隐私等八个安全维度,主要定义由平面和层次构成的3×3矩阵中的每个单元中适合的安全防治措施。
管理平面关注运行、管理、维护和提供服务活动,如向某个用户或网络提供服务。控制层面与独立于网络所用的媒介和技术的端到端通信的建立(和修改)方面的信令有关。最终用户方面讨论用户访问和使用网络的安全,也包括保护用户数据流。
基础设施层包括网络传输设施和单独的网络元素。属于基础设施层的组件的例子有路由器、交换机和服务器以及其间的通信链路。服务层讨论提供给用户的网络服务的安全。这些服务从基础连接性服务(例如租用线服务)延伸到增值服务(例如即时消息)。应用层讨论用户使用的基于网络的应用的要求。这些应用可能很简单(例如电子邮件),也有可能很复杂,定义这些层的好处之一是在不同应用提供端到端安全时允许重复使用。每一层的弱点不同,因此针对性措施也根据每层需求来定义。
安全性是业界对基于分组的下一代电信网技术的最为担忧的问题之一。只有很好地解决面临的安全威胁,IP技术才能顺利地担负起电信网的核心业务。




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