NGN業(yè)務(wù)受阻有因
李健芳
2004/06/08
NGN網(wǎng)絡(luò)為電信業(yè)勾畫了美好的未來，
然而，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還要跨越重重阻隔，
QoS、安全隱患、地址匱乏、終端管理乃至商用模式等諸多問題都需要一一解決。
NGN網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是，構(gòu)造具有一定服務(wù)質(zhì)量、可運(yùn)營(yíng)和可管理的電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)，提供語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)。然而，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，NGN網(wǎng)絡(luò)面臨著承載網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量問題、控制和承載分離所帶來的用戶不受控、終端接入安全隱患、終端網(wǎng)絡(luò)管理、用戶側(cè)IP地址匱乏、控制層組網(wǎng)模式不確定等諸多問題。
軟交換技術(shù)的核心是控制、承載和業(yè)務(wù)三者分離的開放性網(wǎng)絡(luò)。因此，基于軟交換技術(shù)構(gòu)造的NGN網(wǎng)絡(luò)從功能上可以分為4個(gè)層面：接入層、傳送層、控制層和業(yè)務(wù)層。
接入層包括各種接入網(wǎng)關(guān)、中繼網(wǎng)關(guān)、無線接入網(wǎng)關(guān)、智能終端以及與處理媒體有關(guān)的媒體服務(wù)器和多點(diǎn)處理器(MP)。傳送層包括提供IP包轉(zhuǎn)發(fā)的各種承載網(wǎng)功能實(shí)體�？刂茖邮荖GN網(wǎng)絡(luò)的核心，主要包括軟交換設(shè)備、信令網(wǎng)關(guān)和多點(diǎn)處理器。業(yè)務(wù)層則主要包括應(yīng)用服務(wù)器、第三方應(yīng)用接口和傳統(tǒng)智能網(wǎng)功能。該業(yè)務(wù)層通過開放的業(yè)務(wù)層接口向用戶提供傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)、多樣化的第三方業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)。
承載網(wǎng)QoS需提高
業(yè)務(wù)層端到端服務(wù)質(zhì)量的提供離不開承載網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的保障。NGN網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)是基于分組網(wǎng)絡(luò)(主要是IP網(wǎng))，其特征是按照盡力而為策略提供業(yè)務(wù)的無連接網(wǎng)絡(luò)。盡管IETF 和ITU-T等標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)投入了巨大的精力致力于承載網(wǎng)QoS方面的研究，然而并沒有獲得一個(gè)公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，基于MPLS的流量工程技術(shù)和基于MPLS的VPN技術(shù)被認(rèn)為是解決IP承載網(wǎng) QoS問題的主流技術(shù)，這些技術(shù)已在部分企業(yè)網(wǎng)或運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)中使用。然而，基于MPLS的VPN組網(wǎng)是否會(huì)給不同運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)互通帶來新的問題還有待進(jìn)一步研究。 除此之外，對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的資源進(jìn)行集中控制也是解決承載網(wǎng)QoS的一個(gè)思路，如公共開放策略服務(wù)（COPS）。然而，這些策略是否適用于商用網(wǎng)絡(luò)還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
用戶不受控
控制和承載分離所帶來的一個(gè)突出問題是用戶不受控，造成該問題的一個(gè)主要因素是軟交換設(shè)備僅完成呼叫控制功能，用戶之間的媒體流交互在媒體網(wǎng)關(guān)之間直通。盡管H.248或MGCP等網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議可以上報(bào)媒體資源使用狀況，然而卻無法滿足對(duì)用戶的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。最為突出的是軟交換設(shè)備被動(dòng)獲知用戶通話開始和結(jié)束時(shí)刻，該信息需由網(wǎng)關(guān)上報(bào)。當(dāng)軟交換與網(wǎng)關(guān)之間的網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)異常中斷時(shí)，軟交換將難以獲知網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)，即軟交換與網(wǎng)關(guān)通信狀態(tài)不同步。目前，軟交換設(shè)備向網(wǎng)關(guān)發(fā)送AuditValue或AuditCapablities消息，作為心跳消息來檢測(cè)網(wǎng)關(guān)或用戶存活狀態(tài)，可以有效解決以上問題。然而，如果部分非法終端生成一個(gè)通話中止的虛假消息來觸發(fā)軟交換提前中止呼叫計(jì)費(fèi)，將給運(yùn)營(yíng)商造成不可預(yù)見的經(jīng)濟(jì)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(shè)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(shè)備，是NGN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開展所面臨的一個(gè)難題。當(dāng)前，在承載接入層面增加接入控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)終端用戶媒體連接的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以降低以上問題所帶來的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
終端接入安全有風(fēng)險(xiǎn)
控制和承載分離所帶來的另一個(gè)問題是終端接入安全風(fēng)險(xiǎn)。在NGN網(wǎng)絡(luò)中，終端用戶可通過窄帶Modem接入、ADSL、以太網(wǎng)接入和CABLE等多種接入方式接入到城域網(wǎng)。通常，軟交換設(shè)備采用IP地址和端點(diǎn)標(biāo)識(shí)等參數(shù)來對(duì)終端接入進(jìn)行認(rèn)證，因此，如何防止端點(diǎn)偽裝和IP地址盜用等非法行為也是運(yùn)營(yíng)NGN網(wǎng)絡(luò)所面臨的一個(gè)難題。目前，H.323、SIP、H.248和MGCP協(xié)議都增加了安全認(rèn)證機(jī)制，采用MD5等算法對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行加密傳送，軟交換設(shè)備通過關(guān)鍵參數(shù)對(duì)終端接入進(jìn)行鑒權(quán)，從而降低終端接入安全風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，H.248和MGCP還定義了采用IPSec協(xié)議進(jìn)行傳送的機(jī)制，不僅保證終端接入的安全，還可以保證信令傳送的安全。
地址匱乏嚴(yán)重
NGN網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用將極大地增加對(duì)IP地址的需求。當(dāng)前，解決IP地址匱乏的方案有兩種，一是統(tǒng)一部署IPv6地址，二是采用NAT穿越技術(shù)。由于IPv6方案的實(shí)施對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)會(huì)帶來革命性的變化，因此部署IPv6地址應(yīng)是下一階段重點(diǎn)考慮的問題，當(dāng)前應(yīng)重點(diǎn)考慮NAT穿越技術(shù)來解決地址匱乏的問題。NAT穿越技術(shù)，是指企業(yè)網(wǎng)用戶和用戶駐地網(wǎng)內(nèi)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(wǎng)。與支持HTTP等數(shù)據(jù)穿越的傳統(tǒng)NAT/FW不同，基于H.323、SIP、MGCP和H.248等協(xié)議的語音和視頻應(yīng)用需通過信令消息中的IP地址和端口參數(shù)來實(shí)現(xiàn)目的地尋址，因此NAT穿越時(shí)不僅需要對(duì)TCP/UDP層的端口信息以及IP層的源地址和目的地址進(jìn)行變換，還需對(duì)IP包載荷中的相關(guān)地址信息進(jìn)行變換。NAT穿越技術(shù)主要有應(yīng)用級(jí)網(wǎng)關(guān)(ALG)、代理方式（Proxy）、MIDCOM協(xié)議、隧道機(jī)制和協(xié)議擴(kuò)展等。因此，當(dāng)NGN網(wǎng)絡(luò)采用多種NAT穿越機(jī)制開展語音和視頻業(yè)務(wù)時(shí)，不僅要保證多種NAT/FW穿越機(jī)制的兼容，而且在引入NAT/FW穿越機(jī)制后還應(yīng)保證業(yè)務(wù)的可繼承性和可擴(kuò)展性,以及不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的安全性、原有的業(yè)務(wù)安全性和服務(wù)質(zhì)量要求。
終端網(wǎng)絡(luò)管理的挑戰(zhàn)
大量終端設(shè)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(shí)現(xiàn)對(duì)大量終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理，也是NGN網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模商用所面臨的難題。配置管理是網(wǎng)絡(luò)管理的重要組成部分。與傳統(tǒng)PSTN終端不同，NGN網(wǎng)絡(luò)中的終端都是智能終端，除需要進(jìn)行IPv4地址配置外，還需要進(jìn)行功能配置等配置管理操作。目前，采用DHCP方式配置終端IPv4地址和采用TFTP服務(wù)器自動(dòng)下載配置文件，可以緩解靜態(tài)配置所帶來的巨大工作量問題，然而，終端的多樣化給自動(dòng)配置帶來了巨大的挑戰(zhàn)，也給終端設(shè)備提出了更高的要求。此外，終端的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)故障告警，也是網(wǎng)絡(luò)管理的重要內(nèi)容。因此，如何在一個(gè)平臺(tái)下保證終端多樣化接入，以及保證網(wǎng)絡(luò)故障定位的即時(shí)率和準(zhǔn)確率，是NGN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)所面臨的關(guān)鍵問題。
控制層組網(wǎng)模型
控制層軟交換設(shè)備所采用的組網(wǎng)策略，也是NGN網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模商用所面臨的關(guān)鍵問題。在軟交換實(shí)驗(yàn)網(wǎng)初期，軟交換設(shè)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(shè)備建立點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)狀連接，因此不可避免地帶來了問題。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，平面路由方式已不能滿足實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求，采用分層結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)模式是NGN網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。目前，分層結(jié)構(gòu)有兩種方式，一種是軟交換設(shè)備分層組網(wǎng)，另外一種是位置服務(wù)器分層組網(wǎng)。在軟交換設(shè)備分層組網(wǎng)模型下，軟交換設(shè)備分層端局軟交換、匯接軟交換和頂級(jí)軟交換，各級(jí)軟交換分別維護(hù)不同的用戶數(shù)據(jù)和路由信息。當(dāng)采用位置服務(wù)器分層組網(wǎng)時(shí)，通過增加位置服務(wù)器存貯用戶路由信息，位置服務(wù)器之間、位置服務(wù)器與軟交換設(shè)備之間可采用TRIP 和其他協(xié)議進(jìn)行互通，實(shí)現(xiàn)軟交換設(shè)備之間的呼叫路由。然而，究竟采用哪一種分層組網(wǎng)模式更加有效，更加適應(yīng)于中國(guó)國(guó)情，還有待于進(jìn)一步研究。
除技術(shù)因素外，缺乏鮮明特色業(yè)務(wù)的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，也是制約NGN網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)因素。因此，開發(fā)具有鮮明特色的可盈利新業(yè)務(wù),是運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商下一步的重點(diǎn)。運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商應(yīng)在致力于技術(shù)研究以達(dá)到提供服務(wù)質(zhì)量保證、安全保障、實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)元的可控管理等目的的同時(shí)，積極開發(fā)具有鮮明業(yè)務(wù)的可盈利增值業(yè)務(wù)和積極探索NGN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商業(yè)模式。只有當(dāng)技術(shù)和商業(yè)兩方面因素都解決后，NGN才可步入發(fā)展階段。
NGN網(wǎng)絡(luò)分層模型
賽迪網(wǎng)
中國(guó)信息化(industry.ccidnet.com)
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