移動運(yùn)營商管道能力問題分析及智能化實現(xiàn)思考

于化龍

摘要移動互聯(lián)網(wǎng)時代的運(yùn)營商已不再必然為服務(wù)價值鏈核心，需面對無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)激增帶來的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營問題，而管道能力提升和運(yùn)營已成為其當(dāng)前的關(guān)注重點(diǎn)。文章提出了狹義管道和廣義管道的概念，分析了業(yè)務(wù)對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的影響和網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)的支持能力，探討了運(yùn)營商的管道智能化運(yùn)營思路，建議管道智能化應(yīng)提升四種能力：深層感知、流量管控、融合接入、業(yè)務(wù)支持。

關(guān)鍵詞移動互聯(lián)網(wǎng)智能管道管道智能化管道運(yùn)營

1引言

隨著3G接入技術(shù)在全球的廣泛應(yīng)用，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)得到前所未有的發(fā)展，從而促進(jìn)了移動網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的快速融合。以隨身、分享、互動、創(chuàng)新為特征的移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展。正徹底改變著用戶對移動電話與電腦的使用模式以及傳統(tǒng)的電信運(yùn)營價值鏈格局。

隨著各類社交網(wǎng)絡(luò)的興起，移動運(yùn)營商對用戶的號碼粘性有逐漸弱化和被網(wǎng)絡(luò)虛擬ID所取代的趨勢；隨著終端智能化、“終端+業(yè)務(wù)”一體化模式的形成，終端對用戶的影響力開始超過網(wǎng)絡(luò)；移動運(yùn)營商過去“圍墻花園式”的業(yè)務(wù)提供模式已經(jīng)讓步于互聯(lián)網(wǎng)中的開放式業(yè)務(wù)服務(wù)模式。內(nèi)容服務(wù)提供商、軟件服務(wù)提供商、終端廠商等更多的新進(jìn)入者，不斷加大分割原由電信運(yùn)營商壟斷的價值鏈系統(tǒng)。

雖然移動運(yùn)營商已不再必然為服務(wù)價值鏈核心，但其仍然是移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)接入和承載的提供者，也就是通常所說的“管道”。隨著移動寬帶用戶數(shù)的飛速增長，運(yùn)營商的通信網(wǎng)絡(luò)將承載更多基于新型智能終端和基于IP的多媒體應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)能力本身也可能會成為瓶頸。為適應(yīng)這一需求，移動寬帶也將從粗放式發(fā)展階段走向智能管道階段。

管道的重要性已經(jīng)被電信運(yùn)營商及設(shè)備廠商所關(guān)注。中國電信集團(tuán)總經(jīng)理王曉初在中國電信2011年度工作會議上提出：中國電信要成為智能管道的主導(dǎo)者、綜合平臺的提供者、內(nèi)容和應(yīng)用的參與者。2010年，華為公司提出打造“金管道”；中興通信提出打造“鉆石級管道”；愛立信提出構(gòu)建智能管道助力實現(xiàn)500億連接。

下文將從管道的構(gòu)成分析著手，說明目前運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營過程中遇到的主要問題，并提出解決思路，最后再給出管道能力提升實施建議。

2管道能力問題分析

2.1廣義管道與狹義管道

作為業(yè)務(wù)信息的傳遞者，電信運(yùn)營商提供連接用戶與業(yè)務(wù)提供者之間的網(wǎng)絡(luò)，即可視之為信息傳遞的“管道”。為更好地理解管道及管道智能化，本文將移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)實現(xiàn)的管道分為廣義和狹義兩個層面來加以闡述。

從廣義上看，凡是處于用戶和業(yè)務(wù)提供者之間的、用于實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)所必須的網(wǎng)絡(luò)承載都應(yīng)該算作管道。從這個意義上而言，廣義管道包括的物理設(shè)備有：移動終端；移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括無線接入網(wǎng)與分組核心網(wǎng)等設(shè)備，以WCDMA系統(tǒng)為例包括基站、RNC(無線網(wǎng)絡(luò)控制)、SGSN(GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn))、GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn))等；IP承載網(wǎng)中的大量的路由器、交換機(jī)等設(shè)備；接入及骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，例如MSTP(基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺)、ASON(自動光交換網(wǎng)絡(luò))等。

從狹義上看，作為移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)實現(xiàn)的管道，應(yīng)該是與用戶業(yè)務(wù)流最接近、受影響最直接、最能感知用戶和業(yè)務(wù)類型、有能力提供智能化服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從這個意義上而言，管道應(yīng)該是通常所說的移動通信網(wǎng)，包括無線接入網(wǎng)絡(luò)、分組核心網(wǎng)以及相應(yīng)的支撐系統(tǒng)(網(wǎng)管、計費(fèi)及營帳系統(tǒng))。

廣義和狹義管道的概念區(qū)分如圖1所示，本文對管道能力的論述特指狹義管道。

狹義管道與廣義管道的區(qū)別特征在于：可實現(xiàn)對移動用戶、移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的感知，同時基于感知信息可以做一些針對性的管理措施，也就是實現(xiàn)“管道智能化”。智能化可以理解為管道能夠區(qū)分用戶、區(qū)分業(yè)務(wù)、區(qū)分用戶使用業(yè)務(wù)的具體信息(時間、地點(diǎn)等)，進(jìn)而提供差異化的控制和服務(wù)。

2.2業(yè)務(wù)影響與管道能力

目前電信運(yùn)營商的管道運(yùn)營主要面對兩個問題：一是移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展變化對管道形成了巨大的沖擊和影響，管道需要智能化來應(yīng)對和化解這些問題；二是面對迅猛發(fā)展的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，運(yùn)營商只能收取基本的流量費(fèi)，面對“增量不增收”的困境，管道需要智能化及提供增值的、差異化的服務(wù)，以獲得流量費(fèi)之外的額外收益。

(1)業(yè)務(wù)變化與分布影響管道運(yùn)營

現(xiàn)今移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與幾年前的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相比，業(yè)務(wù)量有巨大增長的同時，在業(yè)務(wù)構(gòu)成和使用分布上也有很大差異。

從業(yè)務(wù)構(gòu)成上來看，相比過去網(wǎng)頁瀏覽和小數(shù)據(jù)量下載為主變得更加多元化，主要以實時瀏覽、在線交互、大數(shù)據(jù)量下載三類業(yè)務(wù)為主。各自的業(yè)務(wù)特性和對移動運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)資源的影響也不同，如表1所示：

其中在線交互類的基本特點(diǎn)是“小流量、常在線”，由于長期在線占用大量網(wǎng)絡(luò)資源，同時數(shù)據(jù)流量小，在目前對手機(jī)基于流量為主的收費(fèi)模式下，對運(yùn)營商并不能產(chǎn)生業(yè)務(wù)收入、甚至?xí)绊懻Z音業(yè)務(wù)。以GSM網(wǎng)絡(luò)為例，由QQ等即時通信類業(yè)務(wù)的影響主要體現(xiàn)在信令方面，心跳機(jī)制引起頻繁的網(wǎng)絡(luò)連接和釋放操作、引起CCCH公共控制信道過載，會導(dǎo)致電路域?qū)ず魮砣?，表現(xiàn)為語音業(yè)務(wù)的尋呼成功率低，嚴(yán)重時會影響語音業(yè)務(wù)的使用。

另外，大量下載類業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是“高速率，大流量”，由于移動網(wǎng)絡(luò)中無線接入資源和網(wǎng)絡(luò)資源是有限且多用戶共享的，少數(shù)用戶的高速率接入會影響其他用戶的接入體驗。

從業(yè)務(wù)分布上看，目前的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用量在時間、用戶、位置、業(yè)務(wù)構(gòu)成等各個維度的分布多呈現(xiàn)不均衡性，直接影響著運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)資源的合理配置和使用。以下是對時間和用戶分布維度的說明。

如圖2，根據(jù)某城市天翼3G業(yè)務(wù)2010年3個月的分小時流量統(tǒng)計結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)流量在一天中不同時間內(nèi)的分布嚴(yán)重不均，忙時可達(dá)到非忙時的5倍以上。而移動網(wǎng)絡(luò)的處理能力配置必須滿足忙時的業(yè)務(wù)量需求，這樣網(wǎng)絡(luò)在一天大部分時間內(nèi)處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)資源不能得到有效利用。

如圖3，根據(jù)某城市天翼3G用戶流量與時長占比的統(tǒng)計情況，可以發(fā)現(xiàn)3G數(shù)據(jù)用戶的流量與時長在用戶問的分布嚴(yán)重不均衡，少數(shù)用戶占用大部分網(wǎng)絡(luò)資源。其中3％～5％的用戶占用了40％左右的流量，而不到20％的用戶占用了超過50％的用戶上網(wǎng)時長。

(2)管道對業(yè)務(wù)的支撐能力

在移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展初期，網(wǎng)絡(luò)的可接入性、網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)能力是管道建設(shè)和運(yùn)營考慮的首要問題；隨著智能手機(jī)的迅速普及、移動數(shù)據(jù)用戶和業(yè)務(wù)量的爆發(fā)性增長，未來的業(yè)務(wù)實現(xiàn)及用戶體驗需要管道提供更強(qiáng)大的支撐能力。在管道對業(yè)務(wù)及用戶體驗的支撐方面目前存在以下問題：

◆管道對用戶及業(yè)務(wù)的感知能力不足。對管道自身所承載信息內(nèi)容的識別是進(jìn)行一切智能化改進(jìn)方式的基礎(chǔ)。目前移動核心網(wǎng)絡(luò)尚不能普遍具備對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、業(yè)務(wù)形態(tài)和用戶行為的深度感知能力。

◆管道信息對上層業(yè)務(wù)提供方不透明，也就是管道

無法為業(yè)務(wù)實現(xiàn)提供必要的信息支持。例如，業(yè)務(wù)提供方不能實時獲取用戶的接入方式、接入帶寬、所在的位置、所處網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷狀態(tài)等信息來針對性地提供業(yè)務(wù)，而這些因素確實會影響到用戶的業(yè)務(wù)使用體驗。

◆管道的差異化服務(wù)能力不足。一方面對用戶的差異化接入服務(wù)需要改進(jìn)，例如目前無法做到根據(jù)用戶的需求提供不同質(zhì)量保證的接入能力、無法實現(xiàn)對用戶提供不同接入方式問的平滑選擇和切換；另一方面對業(yè)務(wù)提供方的差異化能力需要改進(jìn)，例如目前無法實現(xiàn)配合業(yè)務(wù)需求的管道能力動態(tài)配置。

3管道運(yùn)營思路與智能化實現(xiàn)方式

3.1管道運(yùn)營思路建議

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，移動運(yùn)營商逐漸“被管道化”。如何利用好運(yùn)營商所獨(dú)有的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源和發(fā)揮管道價值，是當(dāng)前需要關(guān)注和解決的問題，也就有了“管道智能化”、“管道精細(xì)化運(yùn)營”等概念的提出。

充分發(fā)揮管道作用進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)價值的措施不外乎兩方面：開源和節(jié)流，也對應(yīng)著兩種管道運(yùn)營思路。節(jié)流，主要是限制少部分用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的過度使用、限制低價值的業(yè)務(wù)流量；開源，主要是能夠為用戶和業(yè)務(wù)提供者提供更好的服務(wù)、通過差異化的服務(wù)獲得額外價值。

節(jié)流代表著一種以管控、限制為主的運(yùn)營思路，開源代表著以服務(wù)、拓展為主的思路。采用節(jié)流思路、通過提升管道能力對業(yè)務(wù)和流量進(jìn)行限制、管控，可直接解決業(yè)務(wù)對管道的影響問題，改善網(wǎng)絡(luò)過負(fù)荷狀態(tài)，提升運(yùn)營商對價值鏈的影響作用。但從長遠(yuǎn)來看，過多的管控和限制不利于用戶體驗的提升和業(yè)務(wù)實現(xiàn)，甚至?xí)绊戇\(yùn)營商的差異化競爭能力。

筆者認(rèn)為，合理的管道運(yùn)營思路應(yīng)該是：提升管道能力對業(yè)務(wù)和流量進(jìn)行適度管控的同時，將管道運(yùn)營的核心放在對用戶和業(yè)務(wù)的服務(wù)能力上，積極探尋一種多方共贏的發(fā)展模式。

3.2智能化實現(xiàn)方式

結(jié)合以上對管道問題及運(yùn)營思路的分析，本文建議從以下四方面提升管道能力：

(1)深層感知能力

深層感知指管道可以對管道本身的實時狀態(tài)、所承載業(yè)務(wù)流信息、所服務(wù)移動用戶的業(yè)務(wù)行為進(jìn)行精準(zhǔn)識別。從具體來看，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)包括設(shè)備負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)的忙閑及異常狀態(tài)、流量流向分布等；業(yè)務(wù)形態(tài)包括業(yè)務(wù)種類與構(gòu)成、用量及分布等；用戶行為包括網(wǎng)絡(luò)使用習(xí)慣、業(yè)務(wù)偏好等。

通過在網(wǎng)絡(luò)中部署信令監(jiān)測及DPI(深度包檢測)檢測分析設(shè)備，基于對終端與網(wǎng)絡(luò)問控制信令及計費(fèi)信息的實時監(jiān)測、對分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流的DPI七層協(xié)議檢測分析，可實時獲得網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及業(yè)務(wù)形態(tài)信息。通過對關(guān)聯(lián)用戶信息與業(yè)務(wù)使用信息進(jìn)行統(tǒng)計分析，可得到用戶的業(yè)務(wù)行為信息。

(2)流量管控能力

指結(jié)合對管道信息的深層感知，進(jìn)一步進(jìn)行的流量限制和管控能力。一方面可以從用戶、時間、業(yè)務(wù)、位置等多個維度結(jié)合，進(jìn)行實時的業(yè)務(wù)使用或帶寬限制，例如可以限制忙時忙小區(qū)下低優(yōu)先級用戶的高流量型業(yè)務(wù)(例如P2P下載)；另一方面可區(qū)分用戶及業(yè)務(wù)提供差異化的質(zhì)量保證，例如對高優(yōu)先級用戶業(yè)務(wù)流進(jìn)行優(yōu)先調(diào)度和轉(zhuǎn)發(fā)、對高價值業(yè)務(wù)流提供專用的承載保障。

為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中基于根據(jù)不同維度的承載資源管控，國際組織3GPP已規(guī)范了移動分組核心網(wǎng)中的策略控制實現(xiàn)機(jī)制，稱為PCC(策略和計費(fèi)控制)框架。通過在網(wǎng)絡(luò)中引入策略決策功能和策略執(zhí)行功能，可以支持網(wǎng)絡(luò)根據(jù)多維度信息生成并執(zhí)行控制策略。PCC框架可通過現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備升級或新建設(shè)備方式實現(xiàn)。

(3)融合接入能力

目前智能終端普遍支持2G、3G及Wi-Fi等多種網(wǎng)絡(luò)接入制式，在運(yùn)營商側(cè)也對應(yīng)著不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。用戶在不同接入方式間切換多基于手動方式，且跨網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的切換無法保證業(yè)務(wù)連續(xù)性。實現(xiàn)多種接入方式的自動選擇和連接控制、多個接入通道的融合和有機(jī)協(xié)調(diào)，可以改善用戶體驗，更好地利用和發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)價值。

未來可在網(wǎng)絡(luò)中引入多接入系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制設(shè)備和多通道有機(jī)聯(lián)動機(jī)制，實現(xiàn)多通路統(tǒng)一認(rèn)證和并發(fā)連接，根據(jù)終端及業(yè)務(wù)特點(diǎn)選擇不同的網(wǎng)絡(luò)通道(例如2G／3G、WLAN以及未來演進(jìn)的LTE)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流量在不同通道之間動態(tài)調(diào)配及路由、終端的多網(wǎng)無縫移動。

(4)業(yè)務(wù)支持能力

業(yè)務(wù)支持能力可體現(xiàn)在兩方面：信息及能力輸出、差異化的服務(wù)。

◆信息及能力輸出指基礎(chǔ)的管道能力、管道信息向業(yè)務(wù)提供方SP的開放。例如SP通過API接口調(diào)用，可以實現(xiàn)在Web頁面點(diǎn)擊呼叫、點(diǎn)擊發(fā)送短消息等；例如SP可通過規(guī)范的接口查詢當(dāng)前用戶的位置、所處網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷狀態(tài)等。

◆差異化的服務(wù)指網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)業(yè)務(wù)提供方的需求，靈活、動態(tài)地修改承載資源配置，例如可以針對某個媒體點(diǎn)播操作臨時提升用戶的優(yōu)先級或者提高用戶的承載QoS參數(shù)。

4結(jié)束語

伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)用戶和數(shù)據(jù)量的迅猛增長，整個產(chǎn)業(yè)正朝著細(xì)分市場、差異化競爭和個性化服務(wù)的方向發(fā)展，未來移動寬帶網(wǎng)絡(luò)的性能將成為運(yùn)營商獲得差異化競爭優(yōu)勢的重要手段。只有不斷提升管道能力，實現(xiàn)有限資源的合理利用，實現(xiàn)對管道信息及能力的充分挖掘和利用，移動運(yùn)營商才會逐漸扭轉(zhuǎn)“被管道化”的狀態(tài)，成為移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力推動者和獲益者。