[論文レビュー] Convergence and Next Generation Networks

Jaydip Sen, Munir Sayyad+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2010

ICT Impact and Policies被引用数 27

ひとこと要約

このホワイトペーパーは、IPコンバージェンスに基づく次世代ネットワーク（NGN）の包括的フレームワークを提案し、統合音声、動画、データサービスのコア・エンablerとしてIPマルチメディアサブシステム（IMS）の役割に重点を置いている。固定・移動網のシームレスなコンバージェンスを実現するためのアーキテクチャ的変革、標準化活動、技術的課題を概説しており、異種ネットワークにおけるQoS、セキュリティ、相互運用性に焦点を当てる。

ABSTRACT

The communications sector is undergoing significant changes, with the emergence of a number of platforms available to provide a different range of services. Some of these platforms are complementary to each other, while others are competitive, or can provide a valid substitute for some of the services provided. Up till now, the most important communications platform in most of the developing countries has been the public switched telecommunication network (PSTN) which provides access to all households and buildings. This universality in providing access has also meant that the network has generally been designated as one for universal service.This chapter focuses on the area where the most significant changes are taking place in the communication sector. The objective of this chapter is neither to give an overview of all communication platforms, nor is it aimed to assess the relative extent to which different platforms complement or compete with each other. The central theme of this chapter is to examine the developments in what is commonly refereed to as next generation access networks and next generation core networks and their role in convergence.

研究の動機と目的

• 次世代ネットワーク（NGN）およびサービスコンバージェンスの駆動要因と技術的エンablerを分析すること。
• 固定網および移動網を横断するエンドツーエンドのサービスコンバージェンスを実現するためのIPマルチメディアサブシステム（IMS）の役割を検討すること。
• シームレスなNGN展開を妨げるネットワークアーキテクチャ、相互接続、標準化に関する主な課題を特定すること。
• インドの通信業界におけるNGN移行の影響を評価すること、特に農村地域や未整備地域における影響に焦点を当てる。
• QoS、モビリティ管理、クロスレイヤーオプティマイゼーション、スケジューリング効率に関するオープンな研究課題を提示すること。

提案手法

• IPベースのコンバージェンスを強調する、明確に分離されたアクセス、コア、サービスプレーンを有するレイヤードNGNアーキテクチャを提案する。
• IMSアーキテクチャを分析し、セッション制御およびサービス配信のための主要な機能エンティティ（S-CSCF、P-CSCF、I-CSCF、アプリケーションサーバー）を詳細に提示する。
• 番号割り当て、アドレス指定、法的傍受、固定・移動網コンバージェンスメカニズムを含む相互接続フレームワークを評価する。
• 相互運用性およびNGNサービスのグローバル展開を保証するため、3GPP、IETF、ATISなどの団体による標準化活動をレビューする。
• IMSを用いた住宅向けNGN展開の事例研究を提示し、サービスのエンドツーエンドコンバージェンスを実証する。
• インド市場の動向、インfraストラクチャ制限、農村部展開における費用負担の問題を分析することで、技術的および政策的課題を特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 固定網および移動網を横断する音声、動画、データサービスのシームレスなコンバージェンスを実現するため、IMSはどのように効果的にアーキテクチャ設計され、展開されるべきか？
• RQ2 circuit-switched網からすべてIPベースの次世代コアネットワークに移行するには、どのようなアーキテクチャ的およびトポロジー的変更が必要か？
• RQ3 信号品質のばらつきやハンドオーバー要件が異なる多様なアクセス技術を有する異種でマルチアクセスなNGN環境において、QoSおよびモビリティ管理をどのように確保できるか？
• RQ4 3GPP、IETF、ATISなどの標準化団体は、統合NGNサービスの相互運用性およびグローバル展開をどのように促進しているか？
• RQ5 特に農村地域において、インドのような発展途上市場におけるNGN展開の主な技術的、経済的、社会的障壁は何か？

主な発見

• IMSは、異種ネットワークを横断するセッション制御、認証、ポリシーマネジメントの標準化フレームワークを提供するため、サービスコンバージェンスの主な技術的エンablerとして特定された。
• すべてIPベースのNGNへの移行には、コアネットワークノードの大幅な再編成と、特に番号割り当て、アドレス指定、法的傍受のための相互接続モデルの再考が不可欠である。
• モバイルおよび無線NGN環境におけるQoSの提供は、動的なチャネル状態と、異なるアクセス技術間でのシームレスなハンドオーバーの必要性のため、依然として重要な課題のままである。
• 特にハンドオーバー意思決定およびリソース割り当ての観点から、ネットワーク層とリンク層の間におけるクロスレイヤーオプティマイゼーションが、モビリティ管理のパフォーマンス向上に不可欠である。
• インドでは、費用負担、電力不足、バックホールインfraストラクチャの質の低さ、および農村部における最後1マイル接続の制限が、特に低所得層に影響を及ぼすNGN展開の主な障壁である。
• 高い投資と規制関係者の関心があるにもかかわらず、インドにおける新規通信事業者の参入には顕著な財務的および実行上のリスクが伴い、近い将来の市場の混乱は限定的である。