《電子技術(shù)應(yīng)用》
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5G網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通方案及監(jiān)管問(wèn)題研究

2021-01-14
來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)安全內(nèi)參

  摘要:隨著我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)深入開(kāi)展,5G網(wǎng)間互聯(lián)互通成為運(yùn)營(yíng)商和電信主管部門關(guān)注的焦點(diǎn),5G網(wǎng)間業(yè)務(wù)包括語(yǔ)音/視頻、富媒體消息、異網(wǎng)漫游等,這些業(yè)務(wù)對(duì)互聯(lián)互通方案和監(jiān)管均提出新的要求。介紹了5G業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互聯(lián)互通方案,分析了互聯(lián)互通監(jiān)管需要關(guān)注的問(wèn)題。

  關(guān)鍵詞:5G;互聯(lián)互通;IMS;RCS;異網(wǎng)漫游

  1  引言

  5G作為一項(xiàng)新型基礎(chǔ)設(shè)施,能夠?yàn)樯鐣?huì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵支撐,已成為我國(guó)信息現(xiàn)代化建設(shè)戰(zhàn)略布局中的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)前正處于5G網(wǎng)絡(luò)集中建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期,需統(tǒng)籌布局,加大政策支持和落地實(shí)施,進(jìn)一步發(fā)揮電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)主體作用。進(jìn)入2020年,5G建設(shè)進(jìn)程顯著加速,網(wǎng)間互聯(lián)互通作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要一環(huán),得到各方重視。一方面,5G業(yè)務(wù)互聯(lián)互通對(duì)電信企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出新的要求;另一方面,5G業(yè)務(wù)互聯(lián)互通的服務(wù)質(zhì)量、結(jié)算方案、安全保障等也成為電信主管部門關(guān)注的重要事項(xiàng)。

  2  5G語(yǔ)音/視頻網(wǎng)間互通

  當(dāng)前各運(yùn)營(yíng)商話音網(wǎng)逐步向全I(xiàn)MS目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn),4G網(wǎng)絡(luò)均已經(jīng)開(kāi)通VoLTE,各運(yùn)營(yíng)商正在部署5G獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)的核心網(wǎng),并將在未來(lái)提供VoNR語(yǔ)音及視頻業(yè)務(wù)?,F(xiàn)階段,各運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)內(nèi)用戶之間的通話可使用IMS提供的高清語(yǔ)音/視頻以及各種音視頻彩鈴業(yè)務(wù),但網(wǎng)間通話仍采用電路域關(guān)口局互通。不同運(yùn)營(yíng)商用戶之間的通話經(jīng)過(guò)網(wǎng)間電路域關(guān)口局時(shí),信令轉(zhuǎn)化為ISUP,媒體編碼轉(zhuǎn)化為PCM,故網(wǎng)間通話無(wú)法提供高清語(yǔ)音和視頻類業(yè)務(wù)。

  為順應(yīng)4G/5G業(yè)務(wù)發(fā)展需要,工業(yè)和信息化部于2019年在湖南、四川兩省組織中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通3家企業(yè)開(kāi)展IMS網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通試點(diǎn),在4G網(wǎng)絡(luò)上驗(yàn)證了IMS業(yè)務(wù)網(wǎng)間互通功能。隨著5G獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)的部署和VoNR的實(shí)施,5G網(wǎng)絡(luò)音視頻業(yè)務(wù)也將通過(guò)IP互通關(guān)口局互聯(lián)互通,在網(wǎng)間提供高清語(yǔ)音/視頻、視頻彩鈴等業(yè)務(wù)。

  2.1   IMS網(wǎng)間互通方案

  2.1.1  IMS網(wǎng)間互通架構(gòu)

  IMS網(wǎng)間互通架構(gòu)如圖1所示,遵循YD/T 3369-2018《不同運(yùn)營(yíng)商IMS網(wǎng)間互通技術(shù)要求》[1]的規(guī)定,網(wǎng)間采用IP承載網(wǎng)互聯(lián),通過(guò)IBCF/TrGW進(jìn)行互通,IBCF之間的Ici接口負(fù)責(zé)網(wǎng)間SIP信令轉(zhuǎn)發(fā),TrGW在IBCF的控制下完成媒體通道建立、媒體流傳送以及媒體編解碼轉(zhuǎn)換等,TrGW之間的Izi接口負(fù)責(zé)網(wǎng)間媒體轉(zhuǎn)發(fā)。

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  圖1  不同運(yùn)營(yíng)商IMS網(wǎng)間互通架構(gòu)

  2.1.2  IMS網(wǎng)間互通點(diǎn)設(shè)置

  IMS網(wǎng)間互通點(diǎn)以省為單位建設(shè),IBCF部署在省會(huì)城市,TrGW根據(jù)互通媒體業(yè)務(wù)量的情況部署在省會(huì)城市或下沉到各地市。

  2.1.3  IMS網(wǎng)間互通路由

  當(dāng)用戶撥打他網(wǎng)用戶號(hào)碼時(shí),如果主被叫用戶歸屬同一省,則在省內(nèi)進(jìn)行互通;如果主被叫用戶分屬不同省,遵循就遠(yuǎn)出網(wǎng)原則,在被叫用戶所在省進(jìn)行互通。

  2.2  IMS互通監(jiān)管問(wèn)題分析

  IMS網(wǎng)間互聯(lián)互通與傳統(tǒng)電路域互通相比,在互通協(xié)議、互通點(diǎn)設(shè)置、業(yè)務(wù)類型、計(jì)費(fèi)結(jié)算等方面都有所變化,在互聯(lián)互通監(jiān)管策略方面需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

  2.2.1  服務(wù)質(zhì)量

  網(wǎng)間通話服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)是互聯(lián)互通監(jiān)管的重點(diǎn)內(nèi)容,早在2003年,電信主管部門就建設(shè)了基于No.7信令的網(wǎng)間結(jié)算與互聯(lián)互通信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。隨著網(wǎng)間互通關(guān)口局由電路域向IP網(wǎng)遷移,互聯(lián)互通監(jiān)管的技術(shù)手段也相應(yīng)發(fā)生變化。首先,采集的信令變?yōu)镮P數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)點(diǎn)由各地市分散采集變?yōu)槭?nèi)單點(diǎn)集中采集。其次,由于網(wǎng)間互通信令由ISUP變?yōu)镾IP,信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需進(jìn)行相應(yīng)改造,實(shí)現(xiàn)SIP協(xié)議解析和分析處理功能。此外,由于IP網(wǎng)盡力而為的特性,還應(yīng)關(guān)注IP承載網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量,如丟包、時(shí)延、抖動(dòng)等。

  2.2.2  網(wǎng)間結(jié)算

  原有電路域關(guān)口局部署在各地市,網(wǎng)間通話結(jié)算區(qū)分本地通話和長(zhǎng)途通話,其中長(zhǎng)途通話又分為省際長(zhǎng)途和省內(nèi)長(zhǎng)途。IMS互通網(wǎng)關(guān)部署在省會(huì)城市,省內(nèi)采用單點(diǎn)互通,因而省內(nèi)長(zhǎng)途的概念隨之消失。為順應(yīng)IMS網(wǎng)絡(luò)互通架構(gòu)的變化,可對(duì)網(wǎng)間結(jié)算規(guī)則進(jìn)行簡(jiǎn)化,省內(nèi)設(shè)置統(tǒng)一結(jié)算費(fèi)率,不再區(qū)分省內(nèi)本地通話和省內(nèi)長(zhǎng)途通話。

  2.2.3  詐騙電話、騷擾電話治理

  近年來(lái)詐騙電話和騷擾電話治理工作不斷深入,網(wǎng)間不良信息也成為治理工作的內(nèi)容之一。各運(yùn)營(yíng)商應(yīng)當(dāng)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)管理規(guī)定進(jìn)行網(wǎng)間主叫號(hào)碼傳送,并對(duì)網(wǎng)內(nèi)發(fā)起的違規(guī)呼叫進(jìn)行管控。在網(wǎng)間詐騙電話和騷擾電話的識(shí)別和攔截方面,各運(yùn)營(yíng)商應(yīng)統(tǒng)一規(guī)則,避免隨意攔截網(wǎng)間來(lái)話的情況發(fā)生。

  3  5G消息互通

  2020年4月8日,中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合發(fā)布《5G消息白皮書(shū)》[2],白皮書(shū)提出5G消息的概念,介紹了5G消息在業(yè)務(wù)、終端、網(wǎng)絡(luò)等方面的要求。5G消息業(yè)務(wù)不僅支持個(gè)人用戶之間的多媒體消息交互,還使得行業(yè)客戶能夠?yàn)槠溆脩籼峁┗诟幻襟w的新型數(shù)字化交互服務(wù)。在標(biāo)準(zhǔn)化方面,5G消息基于富通信套件(Rich Communication Suite,RCS)成熟標(biāo)準(zhǔn)(GSMA Universal Profile 2.4),經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展已經(jīng)有了廣泛的標(biāo)準(zhǔn)積累與實(shí)踐積累,具有較好的技術(shù)基礎(chǔ)。我國(guó)5G消息標(biāo)準(zhǔn)化工作正在進(jìn)行中,5G消息總體技術(shù)要求和終端技術(shù)要求等通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作已經(jīng)基本完成。

  與短消息類似,各運(yùn)營(yíng)商建設(shè)5G消息中心為本網(wǎng)用戶提供服務(wù),不同運(yùn)營(yíng)商用戶之間需要通過(guò)網(wǎng)間互通功能實(shí)現(xiàn)5G消息的交互。

  3.1  5G消息網(wǎng)間互通方案

  5G消息網(wǎng)間互通的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在制定的過(guò)程中,主要規(guī)定不同的運(yùn)營(yíng)商用戶之間5G 消息互通的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、路由組織、互通功能、互通協(xié)議、安全和網(wǎng)間結(jié)算等要求。運(yùn)營(yíng)商設(shè)置5G消息互通網(wǎng)關(guān),負(fù)責(zé)5G消息信令面和媒體面的互通,網(wǎng)關(guān)之間采用專線或VPN方式進(jìn)行連接(見(jiàn)圖2)。

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  圖2  不同運(yùn)營(yíng)商5G消息網(wǎng)間互通架構(gòu)

  5G消息互通與短消息互通存在以下差異。

 ?。?)多媒體消息傳送:傳統(tǒng)短消息網(wǎng)關(guān)通過(guò)信令攜帶文本信息,5G消息互通需要信令和媒體層面共同完成多媒體消息的傳送,使用的協(xié)議包括SIP、MSRP、HTTP,因此需要定義互通接口實(shí)現(xiàn)消息交互。

  (2)群聊消息焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移:與傳統(tǒng)短消息不同,5G消息提供群聊功能。在建立群組時(shí),某一方運(yùn)營(yíng)商的5G消息中心需要建立群組焦點(diǎn),負(fù)責(zé)維護(hù)群組內(nèi)用戶列表及歷史消息內(nèi)容,建立群組的用戶可將群組焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移至其他運(yùn)營(yíng)商的5G消息中心,這涉及網(wǎng)間交互流程。

  3.2  5G消息互通監(jiān)管問(wèn)題分析

  5G消息是一項(xiàng)新型消息類服務(wù),由于引入了富媒體功能,在消息的傳輸服務(wù)質(zhì)量和內(nèi)容安全方面都面臨新的挑戰(zhàn)。

  3.2.1  服務(wù)質(zhì)量

  5G消息以多媒體數(shù)據(jù)為主,包括語(yǔ)音、圖像、視頻等多種格式,各類數(shù)據(jù)的網(wǎng)間傳送應(yīng)滿足具體的性能指標(biāo)。電信主管部門可建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)間消息的傳送時(shí)延、送達(dá)率等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè),確保業(yè)務(wù)滿足相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量要求。

  3.2.2  網(wǎng)間結(jié)算

  傳統(tǒng)短消息按條進(jìn)行計(jì)費(fèi)和結(jié)算,5G消息引入了多媒體內(nèi)容,在互聯(lián)互通時(shí)應(yīng)具備按照流量、條數(shù)、時(shí)長(zhǎng)等方式對(duì)網(wǎng)間消息進(jìn)行計(jì)費(fèi)的能力。5G消息計(jì)費(fèi)字段應(yīng)包括計(jì)費(fèi)類型、主被叫標(biāo)識(shí)、媒體類型、消息內(nèi)容長(zhǎng)度等,具體結(jié)算規(guī)則和費(fèi)率可由運(yùn)營(yíng)商協(xié)商確定。

  3.2.3  垃圾消息治理

  5G消息格式由文本升級(jí)為多媒體,對(duì)于騷擾、營(yíng)銷等垃圾消息的治理提出新的挑戰(zhàn)。各運(yùn)營(yíng)商在開(kāi)展5G消息業(yè)務(wù)的同時(shí)也將提供防范垃圾消息的技術(shù)手段。網(wǎng)間消息或成為垃圾消息治理盲區(qū),需要電信主管部門協(xié)調(diào)各運(yùn)營(yíng)商提前部署,杜絕垃圾消息泛濫,凈化網(wǎng)絡(luò)空間。

  4  5G核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游

  我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)多采用高頻段建設(shè),網(wǎng)絡(luò)站址密,建設(shè)投入巨大;5G網(wǎng)絡(luò)帶寬大,維持相同的功率頻譜密度,5G基站需要更高發(fā)射功率,導(dǎo)致基站功耗增加;5G有源天線單元與現(xiàn)網(wǎng)2G/3G/4G無(wú)源天線需相互獨(dú)立部署,基站租金支出增加,運(yùn)營(yíng)成本壓力大。為此,工業(yè)和信息化部發(fā)布5G發(fā)展戰(zhàn)略[3],引導(dǎo)基礎(chǔ)電信企業(yè)加強(qiáng)協(xié)調(diào)配合,充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制,整合優(yōu)勢(shì)資源,開(kāi)展5G網(wǎng)絡(luò)共享和異網(wǎng)漫游,加快形成熱點(diǎn)地區(qū)多網(wǎng)并存、邊遠(yuǎn)地區(qū)一網(wǎng)托底的網(wǎng)絡(luò)格局,打造資源集約、運(yùn)行高效的5G網(wǎng)絡(luò)。

  4.1  5G核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游方案

  5G核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游是指一家運(yùn)營(yíng)商建設(shè)完整的5G網(wǎng)絡(luò),其他運(yùn)營(yíng)商的用戶通過(guò)漫游方式接入該網(wǎng)絡(luò),使用移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)、用戶數(shù)量少、業(yè)務(wù)需求量小的邊遠(yuǎn)地區(qū),建設(shè)一張5G托底網(wǎng)絡(luò),其他運(yùn)營(yíng)商用戶通過(guò)核心網(wǎng)漫游方式接入5G網(wǎng)絡(luò),能夠大幅度節(jié)省建設(shè)投資,提升網(wǎng)絡(luò)效益。5G核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游的具體技術(shù)要求如下。

 ?。?)技術(shù)體制:優(yōu)先在獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)5G異網(wǎng)漫游,也可提供非獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)的異網(wǎng)漫游。

 ?。?)設(shè)備能力:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端應(yīng)支持獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)的5G異網(wǎng)漫游,終端應(yīng)支持自動(dòng)選網(wǎng)模式,支持5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先的選網(wǎng)策略,支持同時(shí)顯示兩家運(yùn)營(yíng)商標(biāo)識(shí)。

 ?。?)運(yùn)營(yíng)商標(biāo)識(shí):在漫游狀態(tài)下,終端同時(shí)顯示歸屬網(wǎng)絡(luò)和拜訪網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí),以提示用戶處于異網(wǎng)漫游狀態(tài)。

 ?。?)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn):運(yùn)營(yíng)商向本網(wǎng)用戶和漫游用戶提供的話音、數(shù)據(jù)和短消息等業(yè)務(wù),應(yīng)保證同等通信質(zhì)量。以VoNR為5G話音目標(biāo)解決方案,必要時(shí)可回落/切換到4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通話。

 ?。?)路由方式:優(yōu)選歸屬路由方式,即漫游數(shù)據(jù)送至歸屬網(wǎng)絡(luò),用戶業(yè)務(wù)由歸屬網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)處理;也可選擇本地疏導(dǎo)方式,即用戶業(yè)務(wù)由拜訪網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)處理。

  4.2  5G核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游監(jiān)管問(wèn)題分析

  5G核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游涉及不同運(yùn)營(yíng)商之間技術(shù)和管理層面的協(xié)調(diào),業(yè)務(wù)流程復(fù)雜,在監(jiān)管方面有較多要關(guān)注的問(wèn)題。

  4.2.1  服務(wù)質(zhì)量

  提供漫游服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商應(yīng)確保漫游用戶與本網(wǎng)用戶有同等服務(wù)質(zhì)量,使漫游用戶獲得良好的5G業(yè)務(wù)體驗(yàn)。電信主管部門可建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)異網(wǎng)漫游的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

  4.2.2  網(wǎng)間結(jié)算

  開(kāi)通漫游服務(wù)的雙方應(yīng)簽訂結(jié)算協(xié)議,結(jié)算費(fèi)率應(yīng)堅(jiān)持市場(chǎng)主導(dǎo)的原則,由各運(yùn)營(yíng)商自行協(xié)商;無(wú)法協(xié)商一致時(shí),電信主管部門應(yīng)介入?yún)f(xié)調(diào),參考漫游運(yùn)營(yíng)商綜合資費(fèi)水平,提出協(xié)調(diào)意見(jiàn)或做出行政決定。電信主管部門根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展情況,定期評(píng)估并適時(shí)調(diào)整異網(wǎng)漫游結(jié)算政策和結(jié)算標(biāo)準(zhǔn)。

  4.2.3  網(wǎng)絡(luò)安全

  核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游需連接不同運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng),雙方交互數(shù)據(jù)較多,包括用戶認(rèn)證信息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等。在建立漫游互通鏈路時(shí),應(yīng)明確網(wǎng)絡(luò)安全責(zé)任分工界面,同步提出網(wǎng)絡(luò)安全保障方案,做好網(wǎng)間防范詐騙電話和騷擾電話的技術(shù)方案。

  5  結(jié)束語(yǔ)

  我國(guó)已全面開(kāi)展5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),為應(yīng)對(duì)5G業(yè)務(wù)發(fā)展的新形勢(shì),使用戶能夠獲得更好的業(yè)務(wù)體驗(yàn),運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始部署面向5G業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互聯(lián)互通基礎(chǔ)設(shè)施。電信主管部門需加強(qiáng)網(wǎng)間互聯(lián)互通的監(jiān)督協(xié)調(diào)工作,制定符合我國(guó)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的互聯(lián)互通政策,從而有效地推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。



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