技術和商用模式仍將影響NGN發展

2019-11-05 01:42:11

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供稿：網友

　　自1997年貝爾實驗室提出軟交換概念以來，經過軟交換論壇、ITU-T和IETF等標準化組織的努力，在短短幾年時間內其技術和應用日趨完善。經過前期的技術儲備，基于軟交換技術構造的NGN網絡發展大致經歷了三個階段：實驗室階段、試驗網階段和規模商用階段。目前，國內各大運營商都相繼開展軟交換實驗網的建設，少數地區已部分開展商用，然而隨著網絡規模的不斷擴大，軟交換試驗網面臨著地址匱乏、用戶不受控、用戶接入安全隱患等諸多問題。當前，下一代網絡在技術和商用模式兩個方面制約著NGN網絡進一步開展業務。

　　1.影響NGN業務開展的技術問題

　　NGN網絡的目標是構造具有一定服務質量、可運營和可治理的電信級網絡來提供語音、數據和視頻業務。然而，要實現這一目標，NGN網絡面臨著承載網服務質量問題、控制和承載分離所帶來用戶不受控、終端接入安全隱患、終端網絡治理、用戶側ip地址匱乏、控制層組網模式不確定等諸多問題。

　　(1)承載網服務質量問題

　　業務層端到端服務質量的提供離不開承載網服務質量的保障。NGN網絡的承載網是基于分組網絡(主要是IP網)，其特征是按照盡力而為策略提供業務的無連接網絡。盡管IETF和ITU-T等標準化組織已經投入了巨大的精力致力于承載網QoS方面研究，然而并沒有獲得一個公認標準。當前，基于MPLS的流量工程技術和基于MPLS的VPN技術被認為是解決IP承載網QoS問題主流技術，這些技術已在部分企業網或運營商網中使用，然而，基于MPLS的VPN組網是否會給不同運營商網絡互通帶來新的問題還有待進一步研究。除此之外，對網絡節點設備的資源進行集中控制也是解決承載網QoS的一個思路，如公共開放策略服務(COPS)。然而，這些策略是否適用于商用網絡還有待進一步驗證。

　　(2)用戶不受控

　　控制和承載分離所帶來的一個突出問題是用戶不受控，造成該問題的一個主要因素是軟交換設備僅完成呼叫控制功能，用戶之間的媒體流交互在媒體網關之間直通。盡管H.248或MGCP等網關控制協議可以上報媒體資源使用狀況，然而卻無法滿足對用戶的實時監控功能。最為突出的是軟交換設備被動獲知用戶通話開始和結束時刻，該信息需由網關上報。當軟交換與網關之間的網絡連接出現異常中斷時，軟交換將難以獲知網關的工作狀態，即軟交換與網關通信狀態不同步。目前，軟交換設備向網關發送AuditValue或AuditCapablities消息作為心跳消息來檢測網關或用戶存活狀態可以有效解決以上問題。然而，假如部分非法終端生成一個通話中止的虛假消息來觸發軟交換提前中止呼叫計費，將給運營商造成不可預見的經濟損失。除此之外，H.323和SIP等智能終端用戶之間的呼叫建立甚至可以旁路軟交換設備。因此，如何避免非法用戶的通信資源盜用和避免用戶旁路軟交換設備是NGN網絡業務開展所面臨的一個難題。當前，在承載接入層面增加接入控制設備實現對終端用戶媒體連接的實時監控，可以降低以上問題所帶來的運營風險問題。

　　(3)終端接入安全風險

　　控制和承載分離所帶來的另一個問題是終端接入安全風險。在NGN網絡中，終端用戶可通過窄帶Modem接入、ADSL、以太網接入和CABLE等多種接入方式接入到城域網。通常，軟交換設備采用IP地址和端點標志等參數來對終端接入進行認證，因此，如何防止端點偽裝和IP地址盜用等非法行為也是運營NGN網絡所面臨的一個難題。目前，H.323、SIP、H.248和MGCP協議都增加了安全認證機制，采用md5等算法對要害參數進行加密傳送，軟交換設備通過要害參數對終端接入進行鑒權，從而降低終端接入安全風險。除此之外，H.248和MGCP還定義了采用IPSec協議進行傳送的機制，不僅保證終端接入的安全，還可以保證信令傳送的安全。

　　(4)地址匱乏問題

　　NGN網絡的大規模應用將極大地增加對IP地址的需求。當前，解決IP地址匱乏的方案有兩種，一是統一部署IPv6地址，二是采用NAT(NetworkAddressTranslator)穿越技術。由于IPv6方案的實施對現有網絡會帶來革命性的變化，因此部署IPv6地址應是下一階段重點考慮的問題，當前應重點考慮NAT穿越技術來解決地址匱乏的問題。NAT穿越技術是指企業網用戶和用戶駐地網內的終端用戶采用私有IP地址通過出口的NAT/FW(防火墻)接入公網。與支持HTTP等數據穿越的傳統NAT/FW不同，基于H323、SIP、MGCP和H248等協議的語音和視頻應用需通過信令消息中的IP地址和端口參數來實現目的地尋址，因此NAT穿越時不僅需要對TCP/UCP層的端口信息以及IP層的源地址和目的地址進行變換，還需對IP包載荷中的相關地址信息進行變換。NAT穿越技術主要有應用級網關(ALG)、代理方式(PRoxy)、MIDCOM協議、隧道機制和協議擴展等。因此，當NGN網絡采用多種NAT穿越機制開展語音和視頻業務時，不僅要保證多種NAT/FW穿越機制的兼容，而且在引入NAT/FW穿越機制后還應保證業務的可繼續性和可擴展性，以及不影響現有網絡的安全性、原有的業務安全性和服務質量要求。

　　(5)終端網絡治理

　　大量終端設備的引入使得公開IPv4地址匱乏的矛盾更加突出。除地址問題外，如何實現對大量終端設備的網絡治理也是NGN網絡大規模商用所面臨的難題。配置治理是網絡治理的重要組成部分。與傳統PSTN終端不同，NGN網絡中的終端都是智能終端，除需要進行IPv4地址配置外，還需要進行功能配置等配置治理操作。目前，采用DHCP方式配置終端IPv4地址和采用TFTP服務器自動下載配置文件可以緩解靜態配置所帶來的巨大工作量問題，然而，終端的多樣化給自動配置帶來了巨大的挑戰，也給終端設備提出了更高的要求。此外，終端的網絡連接狀態故障告警也是網絡治理的重要內容。因此，如何在一個平臺下保證終端多樣化接入，以及保證網絡故障定位的即時率和準確率是NGN網絡運營所面臨的要害問題。

　　(6)控制層組網模型

　　控制層軟交換設備所采用的組網策略也是NGN網絡大規模商用所面臨的要害問題。在軟交換實驗網初期，軟交換設備之間通常采用平面路由的方式完成呼叫路由功能，即軟交換設備建立點到點的網狀連接，因此不可避免地帶來了N2問題。隨著網絡規模的擴大，平面路由方式已不能滿足實際運營需求，采用分層結構的組網模式是NGN網絡發展的方向。目前，分層結構有兩種方式，一種是軟交換設備分層組網，另外一種是位置服務器分層組網。在軟交換設備分層組網模式下，軟交換設備分層端局軟交換、匯接軟交換和頂級軟交換，各級軟交換分別維護不同的用戶數據和路由信息。當采用位置服務器分層組網時，通過增加位置服務器存儲用戶路由信息，位置服務器之間以及位置服務器與軟交換設備之間可采用TRIP和其他協議進行互通實現軟交換設備之間的呼叫路由。然而，究竟采用哪一種分層組網模式更加有效，更加適應中國國情，還有待于進一步研究。

　　2.影響NGN業務開展的商用模式問題

　　除技術因素外，缺乏鮮明特色業務的市場驅動以及缺乏明確商業模式指導也是制約NGN網絡發展的一個因素。業務和控制的分離是軟交換網絡的核心，業務的分離使得NGN業務提供更加開放。目前，除傳統PSTN基本業務、補充業務和傳統智能網業務外，基于業務分離的軟交換網絡還可以提供許多增值業務，如WEB800、點擊撥號、點擊傳真、IPCentrex和即時消息等。然而，這些業務的共同特征是“多而不精”，尤其是在沒有明確商業模型和資費政策的指導下，這些業務難以起到吸引更多用戶和刺激市場發展的作用。因此，開發具有鮮明特色的可盈利新業務是運營商和設備制造商下一步的重點，而制訂適合NGN網絡發展的資費政策則是政府監管部門應考慮的問題。

　　技術問題制約NGN業務的開展，市場問題則制約著NGN網絡的規模商用。因此，運營商和設備制造商應在致力于技術研究以達到提供服務質量保證、安全保障、實現對網元的可控治理等的同時，積極開發具有鮮明特色的可盈利新業務和積極探索NGN網絡運營商業模式。只有當技術和商業兩方面因素全面解決后，NGN網絡發展才可步入良性循環的軌道。

摘自《人民郵電報》

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