探析智能管道的網(wǎng)絡(luò)能力開放

薛飛

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探析智能管道的網(wǎng)絡(luò)能力開放

薛飛

中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司，廣東 廣州 510623

隨著運(yùn)營商光改工作的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)后，寬帶用戶整體帶寬將得到全面、大幅提升。互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容繼續(xù)流入管道。4K視頻、家庭網(wǎng)絡(luò)、汽車網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、虛擬化和新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)。如果不能實(shí)現(xiàn)以內(nèi)容為基礎(chǔ)的承載能力建設(shè)，不能實(shí)現(xiàn)開放，就無法迅速開展新興業(yè)務(wù)。如果不能實(shí)現(xiàn)差異化，就不能實(shí)現(xiàn)在內(nèi)容和應(yīng)用上差異化的體驗(yàn)，無法提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。這只能通過開放和差異化的經(jīng)驗(yàn)來解決。

智能管道引擎；能力開放；QoS保障

1 智能管道是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的發(fā)展方向

隨著互聯(lián)網(wǎng)新興IT服務(wù)的興起，傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)模式受到了前所未有的沖擊。話音業(yè)務(wù)迅速下降，電信業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)疲軟。近年來，全球電信運(yùn)營商一直在努力尋求轉(zhuǎn)型之路，積極尋求內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域的突破，希望通過拓寬信息服務(wù)領(lǐng)域，創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。然而，由于企業(yè)文化和自身運(yùn)營商的體制機(jī)制的限制，企業(yè)利潤繼續(xù)對(duì)蘋果和谷歌更具創(chuàng)新性。電信運(yùn)營商的增長(zhǎng)仍然很大程度上依賴于3G數(shù)據(jù)流量、固定寬帶接入和其他基本服務(wù)。在這樣的背景下，電信運(yùn)營商需要重新審視自身的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，制定更有效的發(fā)展戰(zhàn)略?；镜木W(wǎng)絡(luò)服務(wù)仍然是電信運(yùn)營商的特點(diǎn)和基礎(chǔ)。電信運(yùn)營商必須繼續(xù)鞏固和加強(qiáng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，激發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)活力，積極探索提高基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)增值的途徑。在“端（終端）、管（網(wǎng)絡(luò)）、云（應(yīng)用）”這三者中，運(yùn)營商需要以“管道”為依托，實(shí)現(xiàn)“端、管、云”的有機(jī)協(xié)同。如果離開了“流水線”的支持，而蘋果、谷歌等企業(yè)基于“端”或“云”為主，運(yùn)營商就沒有什么優(yōu)勢(shì)了，將很難與這些IT企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。

2 網(wǎng)絡(luò)能力開放激發(fā)智能管道活力

未來的趨勢(shì)將是管道和業(yè)務(wù)相分離，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上越來越多的應(yīng)用和業(yè)務(wù)將由外部第三方應(yīng)用服務(wù)商提供，運(yùn)營商自營業(yè)務(wù)將逐漸減少，從而失去對(duì)附著于管道之上的業(yè)務(wù)的把持權(quán)，而轉(zhuǎn)向?qū)Ｗ⒂趯?duì)其所擁有的網(wǎng)絡(luò)資源即管道的經(jīng)營。在這種情況下，運(yùn)營商必須對(duì)自身的管道資源進(jìn)行精細(xì)化管理，以實(shí)現(xiàn)管道資源的貨幣化。最基本的前提是網(wǎng)絡(luò)能力的開放性。網(wǎng)絡(luò)能力主要指運(yùn)營商擁有的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的分布和調(diào)度以及相應(yīng)的QoS控制能力。因此，也可以稱之為網(wǎng)絡(luò)資源的戰(zhàn)略控制能力，即PCC能力。也就是說，外部的第三方應(yīng)用程序開發(fā)人員或用戶可定制的運(yùn)營商通過開放API接口，提供容量由經(jīng)營者隨時(shí)隨地滿足提高自己能力的要求。如果某一業(yè)務(wù)在一定時(shí)間內(nèi)的傳輸匹配相應(yīng)的QoS保證的帶寬要求，就根據(jù)相應(yīng)的定價(jià)支付。

ePDG：增強(qiáng)型分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)；AP：接入點(diǎn)；DPI：深度包檢測(cè)；E-UTRAN：演進(jìn)的UTRAN；GERAN：GSM；EDGE：無線接入網(wǎng)絡(luò)；GGSN：網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)；HLR：歸屬位置寄存器；HSS：歸屬用戶服務(wù)器；IMS：IP多媒體字系統(tǒng)；MMT：移動(dòng)性管理實(shí)體；P-GW：分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)；PCRF：策略和計(jì)費(fèi)控制單元；S-GW：服務(wù)網(wǎng)關(guān)；SGSN：服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)；SP/CP：內(nèi)容/服務(wù)提供商；UTRAN：通用移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng)。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

提出了一種基于智能管道發(fā)動(dòng)機(jī)的固位融合管道的開放框架。通過引入網(wǎng)絡(luò)和智能管道引擎應(yīng)用開放接口，能夠提供一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)屏蔽網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的“訪問”，它可以為網(wǎng)絡(luò)中的不同用戶提供網(wǎng)絡(luò)資源的安全保障。智能管道連接固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略控制系統(tǒng)。該接口采用了策略控制系統(tǒng)和現(xiàn)有的Northbound接口。智能管道發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括以下主要功能。

（1）會(huì)話管理：主要提供會(huì)話創(chuàng)建管理、會(huì)話邏輯控制、會(huì)話狀態(tài)維護(hù)等功能。（2）業(yè)務(wù)控制：主要提供訪問策略控制、固定的路由控制、PCRF路由控制、DAC路由控制、語音控制等功能。（3）狀態(tài)管理：主要提供用戶狀態(tài)管理和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)管理功能。（4）接口管理：主要包括網(wǎng)絡(luò)元素接口管理和適應(yīng)功能、應(yīng)用接口管理和自適應(yīng)功能。網(wǎng)絡(luò)元素接口管理和適主要包括應(yīng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器接口和PCRF接口，應(yīng)用接口管理和適應(yīng)主要包括應(yīng)用平臺(tái)的API管理和適應(yīng)功能。

2.2 通過智能化，擴(kuò)展到內(nèi)容和應(yīng)用

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)僅提供管道連接服務(wù)，沒有體驗(yàn)管理，每個(gè)用戶下業(yè)務(wù)A和業(yè)務(wù)B同等對(duì)待，無法對(duì)單個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行體驗(yàn)監(jiān)控，即便運(yùn)營商將接入帶寬大幅提升，也不能確保更好的業(yè)務(wù)品質(zhì)。如果為用戶提供端到端高品質(zhì)的內(nèi)容和應(yīng)用服務(wù)，就可避開同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，提升為差異化的內(nèi)容競(jìng)爭(zhēng)。為了支撐更豐富的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)及內(nèi)容合作，關(guān)鍵是網(wǎng)絡(luò)可視化，可管可控，以實(shí)現(xiàn)端到端的高品質(zhì)。要通過智能提速平臺(tái)和開放容量加強(qiáng)與互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容方的協(xié)同運(yùn)作，加強(qiáng)基于內(nèi)容和應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量管理體系，構(gòu)建端到端的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)。

2.3 業(yè)務(wù)保障流程

（1）用戶訪問移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，并建立一個(gè)會(huì)話，在GX會(huì)話中建立PCEF和PCRF交互；（2）用戶開始使用服務(wù)；（3）服務(wù)平臺(tái)調(diào)用智能管道引擎能力API來發(fā)送智能管道引擎的業(yè)務(wù)安全需求，其中包含用戶信息、業(yè)務(wù)信息及服務(wù)信息；（4）基于信息來判斷信息的用戶使用智能管道引擎訪問移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和確定用戶的服務(wù)功能；（5）智能管道引擎將業(yè)務(wù)安全請(qǐng)求協(xié)議。向所屬服務(wù)PCRF發(fā)送Diameter?AAR消息，并在AAR消息中通過specific-action?AVP訂購相應(yīng)的事件通知；（6）門店的經(jīng)營信息和決定PCRF GX會(huì)話。（7）PCRF識(shí)別相關(guān)IP地址的流量檢查簽名信息的要求。關(guān)聯(lián)用戶的Gx會(huì)話，與BBERF/PCRF交互，修改用戶QoS，進(jìn)行QoS授權(quán)，并向智能管道引擎發(fā)送Diameter?AAA響應(yīng)消息；（8）分配資源成功后，PCRF報(bào)告智能管道直徑發(fā)動(dòng)機(jī)通過RAR消息。（9）在接收到直徑RAR消息后，智能管道引擎將收到信息向PCRF發(fā)送Diameter RAA響應(yīng)。

2.4 iPOP的應(yīng)用

（1）用戶可以通過流行門戶的管道定制運(yùn)營商的容量，即當(dāng)用戶不是特定的應(yīng)用程序時(shí)，而是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量的特殊要求使用時(shí)間和帶寬，可以定制門戶訪問POP操作符。（2）Internet應(yīng)用程序提供商（ISP）通過其自己的POP門戶定制管道功能。換句話說，ISP對(duì)特定的應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)承載能力提出了要求。它可以通過與POP交互來定制業(yè)務(wù)的管道功能。這些函數(shù)與用戶屬性無關(guān)。只要接入ISP的指定業(yè)務(wù)，所有用戶都可以得到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)容量保護(hù)。（3）用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)門戶定制流水線功能的具體應(yīng)用，也就是說，一些ISP的技術(shù)特點(diǎn)可以根據(jù)運(yùn)營商的業(yè)務(wù)和營銷策略，推出差異化的服務(wù)產(chǎn)品。（4）感知和提醒用戶資源的使用，并定期為用戶資源利用提供平臺(tái)，并提醒用戶在其他網(wǎng)絡(luò)功能的時(shí)間內(nèi)調(diào)整帶寬、QoS和熱點(diǎn)或郵件，推廣自助服務(wù)門戶和短信。

3 結(jié)束語

總之，智能管道的概念還在不斷發(fā)展，可以從不同的角度來理解。近年來，運(yùn)營商嘗試了一些差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為智能管道開發(fā)提供了實(shí)用的基礎(chǔ)。2011年12月，中國聯(lián)通推出了“WO+ open system”，包括功能共享、智能營銷、智能管道及產(chǎn)品融合四個(gè)方面。在智能管道方面，提出了靈活的網(wǎng)絡(luò)資源配置和業(yè)務(wù)流量管理，通過用戶識(shí)別、業(yè)務(wù)差異化、流量?jī)?yōu)化、網(wǎng)絡(luò)管理和計(jì)費(fèi)實(shí)現(xiàn)。總之，在智能管道系統(tǒng)中，覆蓋范圍廣、帶寬高、扁平化的寬帶網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)。多維感知和動(dòng)態(tài)資源配置能力是核心。它是通過開放和互動(dòng)來振興工業(yè)的關(guān)鍵。通過差異化的服務(wù)和用戶體驗(yàn)，增加增值管道的目標(biāo)。

[1]吳翔，奉余莽. IP網(wǎng)絡(luò)中提供QoS支持的方案綜述[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2000，17（4）：11-13.

[2]工業(yè)和信息化部教育與考試中心. 通信專業(yè)綜合能力與實(shí)務(wù)：終端與業(yè)務(wù)[M]. 北京：人民郵電出版社，2014.

[3]維克托·邁爾-舍恩伯格，肯尼思·庫克耶. 大數(shù)據(jù)時(shí)代[M]. 盛楊燕，周濤，譯. 杭州：浙江人民出版社，2013.

Discussion on the Openness of Intelligent Pipeline Network Capabilities

Xue Fei

China Mobile Communications Group Guangdong Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510623

With the advancement of operators’ light-reforming work, after the realization of all-optical networks, the overall bandwidth of broadband users will be fully and significantly improved. Internet content continues to flow into the pipeline. 4K video, home networking, automotive networks, cloud computing, virtualization and new business are emerging. If we cannot achieve content-based capacity building and cannot achieve openness, we will not be able to start new businesses quickly. If you cannot achieve differentiation, you will not be able to achieve a differentiated experience in content and applications, and you will not be able to provide better network service quality. This can only be solved by solving the experience of openness and differentiation.

intelligent pipeline engine; capability openness; QoS guarantee

TP915.0

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