關于網絡增值業務的探討

2019-11-03 09:20:47

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供稿：網友

糜正琨　南京郵電學院

　　摘要在概述網絡增值業務市場背景的基礎上，探討了增值業務的經營模式，闡述了典型的增值業務，分析了增值業務主流技術，討論了數據通信網中的增值業務問題，最后就增值業務的發展趨勢提出了粗淺的看法。

　　關鍵詞下一代網絡下一代因特網增值業務網絡智能

一、增值業務市場背景

　　增值業務（VAS-Value Added Service）的概念源于八十年代末由美國提出的智能網。基于當時美國貝爾公司解體引發的競爭需要，為了使各地區性公司具有快速提供業務的能力，智能網首次提出業務控制和呼叫控制相分離的原則，據此設計的新的網絡架構并沒有改變原有電信網的基礎技術，卻極大地提升了網絡的收益，驅動全球電信網十余年的持續高速發展。九十年代中期，歐美又將智能網技術應用于移動通信網，提出了可用于GSM和CDMA網絡的移動智能網技術，提供包括予付費在內的一系列增值業務，成為移動網的重要支撐技術。九十年代末，IETF也開始重視網絡智能的開發，接受智能網獨立業務控制層的思想，與ITU-T聯合提出了支持Internet用戶靈活使用電信網業務的互通網絡結構和技術標準，設計了如點擊撥號、點擊發傳真等內嵌于網頁中的電信增值業務。

　　在此基礎上，進入新世紀后，通信業界又提出了以ip為核心的下一代網絡（NGN）的概念，會同計算機界積極研究NGN業務模型、結構和提供技術，并將其引入3G網絡。NGN業務理念和技術與智能網有根本的不同，它采用開放式網絡結構，重用分布計算技術，著眼于基于網絡融合的增值業務開發，其目標是在統一的IP網絡之上，形成一個支持綜合應用和綜合接入的多業務提供環境。這樣的業務環境將可靈活提供增值業務，提升網絡效益，促進網絡演進和發展。

　　NGN業務研究不再局限于網絡運營商的范疇，而是基于IT業的共同努力和眾多國際標準化組織的通力合作。ITU-T已將增值業務列為下一研究周期NGN的重要研究課題，ETSI專門設立SPAN技術委員會研究網絡智業務及協議，IETF也有多個工作組研究業務。工業界則聯合成立了各種論壇性組織，如研究業務體系結構的多業務交換論壇（MSF）、研究開放式業務結構的Parlay和JAIN組織，研究軟交換技術的國際分組通信組織（IPCC），以及著名的3GPP、3GPP2、W3C等。這些組織匯聚了各方面的新思想和新概念，積極推動網絡增值業務的發展。

二、增值業務運營策略

　　1. 業務運營模式

　　根據網絡格局的變化，業務經營必須采用新的理念和模式。首先，至關重要的是要摒棄傳統的業務壟斷經營模式，引入增值業務多方合作經營的價值鏈模型。一條完整的價值鏈應該包括網絡運營商、接入服務商、業務運營商、軟件開發商、內容提供商以致用戶本身，各方密切合作共同實現增值業務，同時每一方都將從中獲利，由此形成多方共贏的格局。價值鏈越長，參與方越多，就越容易充分調動各方的積極性，建立起一個可贏利的、可持續發展的業務體系。

　　其次，增值業務開發部署需要細分市場，有明確的用戶定位，應十分注重其使用價值。這樣可以使業務貼近用戶需求，快速開拓市場，最大限度地創造贏利空間。必須清楚地認識到，增值業務是面向用戶的技術產品，要避免一味追求技術先進性的傾向，應充分挖掘技術本身的市場使用價值，以獲得價值至收益的高效轉換。

　　另外，應該充分利用電信網成熟的經營管理模式，建立完善可靠的計費、授權、安全接入和業務管理體系。要明確引入開放式網絡結構的目的是為了支持技術融合和快速提供業務，并非承襲Internet免費服務的思想。相反，應最大限度地確保業務經營的收入，以保證產業的良性運行。

　　2. 典型業務分析

　　目前，各類運營商都在NGN框架內積極開拓和試驗新的業務。典型增值業務類型可包括：

　　（1）實時通信業務

　　實時通信業務主要指的是語音通信和視頻通信，包括多點會議通信。典型應用包括IP電話、IP可視電話、IP電話會議和會議電視等。業務要求與傳統電信業務相同，最主要的質量要求是通信時延短。網絡結構包含呼叫或會話控制層，提供基本連接服務和業務觸發機制；業務結構包含分離的業務邏輯控制，以實現增值業務。其結構可借鑒傳統智能網的設計思路，但是將從封閉式結構演進為開放式結構。該類業務是電信運營商首選的增值業務，傳統運營商和新興運營商的運營策略會有所不同。例如，對于IP電話應用而言，前者更注重IP Centrex，后者會更注重IP話吧。

　　（2）交互式通信業務

　　交互式通信包括語音通信、視頻通信和數據通信，通常視頻質量要求較低，實時要求也較實時通信低，允許有較大的時延。典型應用是即時通信業務，通常與在席業務結合在一起提供。業務結構基于計算機網的客戶-服務器結構。會話控制層根據服務器提供的信息完成基本的連接控制。這是Internet很注重的業務類型。

　　（3）交互式娛樂業務

　　交互式娛樂業務涉及遠程人機交互，可包含多方交互通信。通常圖像的質量要求不高，但是實時性要求較高。典型應用就是網絡游戲業務。業務結構既能支持客戶-服務器工作方式，也能支持參與方之間直接交互的對等工作方式。這是下一代Internet（NGI）的重要業務，也是3G運營商很注重的業務。

　　（4）傳訊業務

　　傳訊（messaging）業務通過網絡實現用戶端到端的消息傳遞。典型應用是多媒體傳訊（MMS）業務。其業務應用場景和短信業務類似，但是傳送內容不單是文本，而是多種媒體形式的內容，最終版本將不再借助信令信道傳送，而是占用IP網絡中單獨的信道傳送。它是一種存儲轉發型業務，對于時延的要求非常寬松，但要求數據丟失率低。它需要會話控制層的配合。鑒于短信業務的巨大成功，MMS被認為是3G網絡富有前景的增值業務。

　　（5）內容傳遞業務

　　內容傳遞業務是由應用服務器集中提供的內容服務。內容可以是簡單的文件數據，也可以是音頻和視頻流。提供方式可以是流媒體方式、點播傳送方式或下載方式。該業務需要建立專門的內容分發網絡（CDN）。業務結構是應用策略控制的客戶-服務器結構，會話控制層在服務器的指令下完成路由選擇和路徑建立。這是數據網絡非常重視的增值業務。

　　此外，電子商務、遠程教育、遠程醫療等也是業界久已關注的增值業務，然而由于社會文化、安全支付和信用等問題，尚未能很好應用。

三、增值業務提供技術

　　目前，在NGN中有兩類主流業務提供技術。一類是以Parlay為代表的開放式業務接口技術，另一類是簡單實用的腳本技術。NGI的主流業務技術則是計算機界力推的Web Services技術，通信界正在研究其與Parlay的結合。

　　1. Parlay/OSA技術

　　為了促進電信業的競爭，英國電信部在上世紀九十年代宣布英國電信（BT）必須允許第三方業務提供商訪問其交換機，這意味著必須開放交換機的控制接口，這將對運營商網絡的安全和完整性帶來巨大的挑戰。自然，BT不愿意公開這些控制接口而讓第三方直接進入其網絡。為此，BT聯合微軟、北電和西門子等制造廠商發起成立了Parlay組織，研究開發安全的開放式交換機接口，該接口屏蔽了交換機的原有控制接口，但是業務提供者卻可以利用該接口向交換機發出控制指令。實際上就是開放原來封閉的智能網業務控制接口，形成一個更有競爭性的增值業務開發環境。Parlay的英文原意就是賭博中連本帶利增值的意思。

　　隨著研究的進展，Parlay標準已不僅僅是開放智能網SSF和SCF之間的接口，還包括諸如傳訊（messaging）、QoS協商、計費、移動網中的位置管理等其他網絡訪問能力。其功能和適用網絡的類型隨著Parlay版本的升級不斷擴充，已成為NGN最為重要的開放式業務技術。

　　Parlay模型由三個部分組成：（1）客戶端應用：第三方開發的業務邏輯程序，通過Parlay接口訪問相應的網絡功能，由第三方管理。（2）框架接口：提供Parlay可靠運行必須的安全和管理功能，由網絡運營商管理。（3）業務接口：提供訪問底層網絡的具體能力，如呼叫控制、用戶交互等，由業務運營商管理。

　　與Parlay密切相關的另一項技術稱為JAIN，它是由SUN公司提出的基于java語言的電信應用編程接口。兩者的設計思想類似，應用目標都是支持多重網絡環境下開發綜合應用業務。兩者的差別是，Parlay的著重點在于第三方業務提供，因此定義了完備的安全管理框架接口；JAIN的重點在于開發位于可編程交換機內部的應用程序，定義了完備的至各類網絡協議映射的協議API。目前已成立聯合工作組同步兩者的研究進程，原則上業務API和框架接口將采用Parlay標準，協議API將采用JAIN標準。

　　2. 腳本技術

　　和Parlay相比，一個更為簡單的業務提供方法就是以某種方式直接在網絡服務器中置入控制程序。這里的網絡服務器可以是業務層的應用服務器，置入的程序是業務控制邏輯；也可以是網絡層的控制節點，如SIP代理服務器，置入的程序是呼叫/會話控制程序，指示對指定的呼叫進行特殊的轉發處理。這樣的控制程序一般比較簡單，因此可以用與平臺無關的腳本語言編寫，在滿足一定條件時由服務器解釋執行。

　　由SUN公司提出的基于Java的Servlet則是計算機網絡中最有影響的腳本技術，廣泛應用于Internet網絡業務。Servlet程序駐留在服務器中，簡單的控制邏輯可以直接用Java語言編寫，比較復雜的控制邏輯可由Java Bean組件構成。控制邏輯的執行由啟動Servlet觸發。更有意義的是，該技術還可以將小程序Applet自動下載到用戶終端，通過與應用服務器中的Servlet程序直接交互靈活地實現各種增值業務。正是由于這樣的優異性能，使其成為移動數據網重要的增值業務技術，它在移動終端所需的平臺就是J2ME。

　　 3. Web services技術

　　Web業務的基礎技術是xml，這是由W3C定義的用于描述數據的一種可擴展標記語言。和HTML不同，它描述的只是數據內容本身，并不涉及數據的顯示，因此可以用來描述任何廣義的內容。在Web業務中，就是用XML來描述遠程調用操作及其執行結果。該描述裝載在稱之為SOAP的簡單協議中，SOAP協議消息通常在最常用的HTTP協議中傳送。由于XML文本描述和實現無關，因此采用不同操作系統、不同編程語言的平臺之間都可以通過Web業務互相交互。Web業務本身的發布和描述也用XML實現。

　　由于第三方Parlay應用程序也是網絡中的分布式軟件，因此必然將及時地反映最新的分布計算技術。Parlay 4.1版本的主要內容就是定義了支持Web業務的Parlay X接口。在此接口上，Parlay API請求和響應將映射為XML描述，用SOAP消息傳送。相應地，應用程序也將按Web業務方式編程。進一步，應用程序還可以利用Web業務技術調用Internet上的其他應用軟件，實現和Internet融合的增值業務。

四、增值業務與數據通信

　　自上世紀末以來，隨著Internet的飛速發展，數據業務呈現幾何級數增長速率，至2002年底，我國干線Internet業務量已超過電話成為主流業務。這一態勢促成了全球范圍內數據網的快速發展。運營商投入大量的資金建設寬帶網絡，優化網絡結構，完善網絡管理，以滿足用戶不斷增長的需要。然而令運營商倍感困惑的是，數據網的高投入并沒有獲得應有的高收益。以我國電信骨干網來說，IP業務量占用其50%的帶寬，所得的收入卻只有5%，主要的收入仍然來自于話音通信。究其原因，就是因為數據網運營模式簡單，僅以提供帶寬作為基本目標，缺乏可以贏利的增值業務。

　　數據網對于大量個人用戶采用包月制方式，這種方式雖然可以快速發展用戶，但是只能低水平地維持網絡運行。對于企業用戶主要采用租用線方式，這種方式便于計費，但是效率低，成本高。正因為如此，盡管我國IP數據業務量增長很快，占總量的80%，但收入卻只占20%，主要收入仍然來源于傳統的的專線出租。針對這種情況，數據網首先考慮的就是引入VPN技術，利用公網設施為企業用戶提供專網服務，以提高網絡資源利用率，改善投資回報。基于MPLS的VPN已成為數據網重要的業務技術。其中，MPLS第三層VPN技術已經成熟，第二層VPN技術正在完善。目前正在積極研究之中的虛擬專用以太網業務（VPLS）技術，可實現城域或廣域范圍內LAN的透明互聯，是VPN業務的重要應用。

　　更為重要的是，數據網必須從單純提供帶寬服務轉向為以提供內容服務為主。應該根據提供內容的價值和數量來收費，這樣將從根本上改觀數據通信的贏利狀況。為此，網絡運營商必須改變經營模式，要和內容提供商、應用服務商建立起良好的合作關系，降低他們進入網絡的門檻，形成共同贏利的生態價值鏈。對于用戶服務，網絡運營商一方面要確保服務質量，另一方面要按照合約提供帶寬，并按質收費。

　　目前，最為看好的數據網絡內容提供技術就是流媒體技術，它用于在IP網絡上發布多媒體業務數據流。與下載方式的傳統播放技術不同的是，流媒體技術采用流式傳輸方式，用戶可以一邊解壓播放已接收的壓縮包，一邊下載后續的壓縮包，具有連續觀看的效果。該項技術可廣泛應用于新聞出版、證券、娛樂、電子商務、遠程教育、視頻會議等業務領域，而且對于廣播電視業具有很大的競爭力。事實上，流媒體不但可以播放廣電媒體的所有節目內容，還可以提供更具吸引力的多媒體內容點播、游戲等個性化的互動服務。在網絡層面，流媒體業務數據通過CDN傳送，它是位于數據網之上的一層重疊網絡，通過高速緩存和路由優化技術，使用戶可以就近取得所需的內容，提高用戶獲取信息的速度，降低對網絡帶寬的要求。ITU-T第16研究組正在進一步研究將XML技術用于CDN，能最佳適配內容和終端能力的元數據（Metadata）網絡標準。

五、增值業務發展趨勢

　　展望增值業務的發展趨勢，首先必須深入研究符合網絡實際的業務商業模型和技術模型。應該說NGN和NGI的思路有所不同，NGI模型著重考慮的是智能終端和應用服務器之間的交互，NGN模型更多考慮的是智能網絡和應用服務器之間的交互。我們認為，為了確保網絡的收益，在業務層和網絡層分離的前提下，仍然應充分利用網絡運營商和用戶之間可靠的客戶關系，業務層應架構在網絡控制層或邊緣接入層之上，通過網絡運營商作為代理建立與用戶的商業關系。NGN和NGI提出了眾多業務技術，我們認為，有必要遴選出有市場前景的技術，建立合理的業務平臺，在采納計算機網絡開放性技術特征的基礎上，繼承電信網可靠管理和互操作性技術特征。

　　其次，運營商和開發商必須在已有業務的基礎上，聯手開發現有網絡無法提供的所謂“殺手級”增值業務。目前有兩類熱點研究之中的綜合型增值業務。一類稱為實時合作業務，指的是由多種已有業務聯合構成的實時交互式業務。另一類稱為網絡化虛擬環境業務，指的是綜合多媒體計算技術和通信技術使多個用戶在網絡上體驗三維虛擬世界。典型應用可包括虛擬購物、娛樂、醫療、教育、合作設計等。該類業務既涉及計算機虛擬現實技術，又涉及多點多媒體交互式通信技術，解決其可擴展性具有較高的技術難度。

　　在技術上，除了注重開放性、重用性和合作性外，需十分重視增值業務的QoS研究。從本質上說，業務質量取決于用戶的主觀感覺，這樣的感覺必須映射為業務層的要求，并進而映射到網絡層的指標等級。

　　在網絡建設上，運營商將遵循逐步演進的方案，采用重疊網絡的策略，充分考慮網絡的投資保護，努力保持已有的用戶群，在確保已有業務的基礎上引入新的增值業務。目前，各類網絡運營商，包括通常不注重運營的Internet，都在積極進行業務研究。相信增值業務的研究和開發必將有力地推動未來網絡的建設和發展。　　　　

----《中國數據通信》