智能管道發(fā)展策略研究

    前言

    隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，各類應用與業(yè)務層出不窮，流量快速增長，傳統(tǒng)的以網(wǎng)絡為中心的運營模式將轉向以用戶為中心，用戶體驗變得前所未有的重要。但遺憾的是運營商并不完全了解用戶，不知道用戶偏好的業(yè)務，不掌握用戶的習慣與愛好，更不清楚用戶的真實感知，甚至不能確切地了解自己的網(wǎng)絡狀況，從而不能給用戶（含前端和后端）提供差異化服務，導致收入增幅與流量增長比例的差距越來越大。

    建設管道（或網(wǎng)絡）的最初目的主要是企業(yè)本身關鍵績效指標（KPI）的高低，而不會過多地關注業(yè)務類型及終端/用戶的主觀感受（實際上當時也沒有什么好手段）。然而隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術、新應用、新業(yè)態(tài)的迅猛發(fā)展，管道擴容已不能滿足業(yè)務發(fā)展需求，因此不僅運營商的經(jīng)營模式需要轉型，網(wǎng)絡也需要轉型升級。為滿足端到端的體驗質量（QoE），就需要明白客戶需求、感知網(wǎng)絡狀態(tài)、了解業(yè)務的內在需要、終端的適配，并能提供策略化控制的網(wǎng)絡服務，這樣就需要網(wǎng)絡智能起來、聯(lián)動起來，實現(xiàn)用戶可識別、業(yè)務可區(qū)分、流量可調控、網(wǎng)絡可管理、計費可靈活及差異服務等功能，為用戶、合作伙伴提供差異化、精確化的服務能力與業(yè)務，達到有效提升管道價值的目標。

1 、智能管道內涵

1.1 智能管道要素

    在當前語音等傳統(tǒng)業(yè)務被替代、管道化日趨嚴重的情況下，運營商欲實現(xiàn)轉型突圍，就要找到最合適的定位。在純管道、整合上下游全業(yè)務發(fā)展和智能管道的3種轉型方向中，考慮到純管道不僅讓運營商失去主導地位、降低管道價值及不具備OTT業(yè)務發(fā)展所需的高度靈活性和創(chuàng)新能力，智能管道應是運營商的合理定位。

    我國三大運營商對智能管道均寄予厚望。中國電信提出要做“智能管道的主導者、綜合平臺的提供者、內容和應用的參與者”，在智能管道構建中突出了為用戶及合作伙伴提供差異化、精確化的能力與業(yè)務，以實現(xiàn)管道價值的有效提升；中國聯(lián)通關注的重點是優(yōu)化基礎網(wǎng)絡層面，以實現(xiàn)可視化管道、帶寬控制、流量優(yōu)化和靈活計費；中國移動則認為，智能管道處于終端和應用/業(yè)務之間，其智能由一系列的致力于網(wǎng)絡資源優(yōu)化的網(wǎng)絡服務系統(tǒng)來實現(xiàn)，智能管道應涵蓋應用/業(yè)務側、終端側及網(wǎng)絡側，建設目標是優(yōu)化客戶體驗、應用開發(fā)資源配置，以推動移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

    綜合上述各方觀點，智能管道宜涵蓋用戶、網(wǎng)絡、業(yè)務、運營、終端及體驗等六大要素。

    a） 用戶。不同用戶對業(yè)務的體驗要求也有所不同，應充分分析用戶、理解用戶（包括客戶價值、行為特征、內容偏好等）。

    b） 網(wǎng)絡。感知業(yè)務及應用，區(qū)分用戶接入方式，動態(tài)靈活配置資源，保障差異化服務質量（QoS），多網(wǎng)協(xié)同，智能內容分發(fā)網(wǎng)絡（CDN），傳送安全可靠。

    c） 業(yè)務。適配不同的終端訪問，靈活的定制業(yè)務，業(yè)務創(chuàng)新。

    d） 運營。QoE監(jiān)測，優(yōu)化策略；簡化網(wǎng)絡運營，及時服務，快速業(yè)務布放；基于客戶分析結果，向客戶推薦精品移動互聯(lián)網(wǎng)應用；制定流量經(jīng)營資費策略（包括效益定價、分時定價、組合定價、彈性定價等）。

    e） 終端。識別終端型號，分析終端行為，匹配熱門應用，完善終端策略。

    f） 體驗。不同終端、接入體驗的一致性，客戶感知的動態(tài)反饋。

1.2 內在邏輯

    簡單地講，上述六大要素間的內在邏輯，就是將客戶體驗需求加上用戶等級、終端、接入方式等因素首先映射成業(yè)務關鍵質量指標（KQI）和KPI，其次是后臺運營支撐等系統(tǒng)進行調度策略決策，然后再根據(jù)實時網(wǎng)絡狀態(tài)等進行動態(tài)策略調整和網(wǎng)絡聯(lián)動，由策略及計費執(zhí)行功能（PCEF）合理地控制相關網(wǎng)元調度相關內容、網(wǎng)絡資源，差異化地滿足不同用戶的業(yè)務需求，以達成最合理的客戶感知過程。譬如，1個VIP客戶P2P應用的優(yōu)先級，在業(yè)務忙時可能會低于普通用戶視頻訪問的優(yōu)先級。

    實際上，策略與計費規(guī)則（PCRF）是個需綜合考量各種因素的復雜過程，它不僅不是單單以用戶等級決定其業(yè)務調度，也不是僅僅考慮業(yè)務需求因素，而是對網(wǎng)絡狀態(tài)、內容、終端、用戶感知等因素的加權結果。策略決策是動態(tài)調整的，需要根據(jù)網(wǎng)絡具體狀態(tài)優(yōu)化策略選擇，只有這樣才能在用戶QoE感知上與網(wǎng)絡資源代價間取得平衡。簡而言之，智能管道是個能按需提供差異化服務保障的、可動態(tài)優(yōu)化感知的運營生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)的內涵是精確的用戶行為感知、動態(tài)的網(wǎng)絡資源調度和靈活的業(yè)務價值區(qū)分。

1.3 分層架構

    目前尚沒有統(tǒng)一的智能管道邏輯分層架構模型。雖然由中國電信牽頭、相關運營商及設備廠商參與制定的智能網(wǎng)絡NICE Y.2301標準已獲得ITU-T批準，但尚未發(fā)布。這里建議將智能管道分為泛在接入層、承載控制層、智能媒體層及流量運營層。

2 、部署策略

    根據(jù)某省運營商智能管道建設經(jīng)驗，并綜合考慮標準、技術、設備等因素，建議的智能管道部署策略如圖1所示。

2.1 近期目標

    a） 泛在接入層。加強3G/LTE、WLAN、PON等網(wǎng)絡的覆蓋和業(yè)務承載能力，推動多網(wǎng)協(xié)調發(fā)展。

    b） 承載控制層。集中部署深度包檢測（DPI），驗證DPI對網(wǎng)絡的影響；試點開啟QoS，驗證QoS的保障效果；試點部署策略與計費控制（PCC），完善流量監(jiān)控，提高用戶感知。

    c） 智能媒體層。強化互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）建設，加大內容緩存，部署內容分發(fā)網(wǎng)絡（CDN），實現(xiàn)用戶對大數(shù)據(jù)業(yè)務流量的快速訪問，減少網(wǎng)間結算流量。

    d） 流量運營層。完善用戶體驗管理，部署信令監(jiān)測等，獲取用戶和應用特征，分析挖掘數(shù)據(jù)，透析業(yè)務及用戶特點，實現(xiàn)綜合業(yè)務策略的生成和分發(fā)。

2.2 中期目標

    a） 泛在接入層。逐步推進LTE網(wǎng)絡覆蓋，滿足不斷增長的移網(wǎng)高帶寬業(yè)務需求。

    b） 承載控制層。下移DPI監(jiān)測點，全面開啟QoS；部署流量清洗，實現(xiàn)統(tǒng)一的4G核心網(wǎng)（EPC）的核心控制，精確識別業(yè)務，提升網(wǎng)絡安全能力。

    c） 流量運營層。以云轉碼提升視頻壓縮效率，較少帶寬占用。

2.3 遠期目標

    a） 泛在接入層。部署NG PON，提高固網(wǎng)接入帶寬，實現(xiàn)未來家庭及企業(yè)等用戶的高帶寬業(yè)務需求。

    b） 承載控制層。實現(xiàn)PCC和資源接納控制子系統(tǒng)（RACS）融合，實現(xiàn)固網(wǎng)和移網(wǎng)統(tǒng)一的策略下發(fā)和執(zhí)行，全面實現(xiàn)網(wǎng)絡側的可管可控。

    c） 流量運營層。建立統(tǒng)一的用戶體驗平臺，全面感知網(wǎng)絡狀態(tài)。

3 、智能管控分析

3.1 管控手段

    目前PCC的管控手段主要有門控、流控、差異化計費和端到端QoS保障等4種。其中：門控是指基于業(yè)務流的控制通過與否；流控是指基于業(yè)務流的控制帶寬（包括控制最大上/下行帶寬、最大/最小保障帶寬等）；差異化計費是指為實現(xiàn)基于業(yè)務數(shù)據(jù)流的計費功能。PCRF指定基于業(yè)務數(shù)據(jù)流的計費規(guī)則，并將計費規(guī)則與策略控制信息一起提供給PCEF，PCEF按計費規(guī)則執(zhí)行計費；端到端QoS是差異化的傳送基礎，即：PCRF根據(jù)用戶使用的業(yè)務，業(yè)務策略定義決策的各業(yè)務流需要的QoS等級，QoS等級由PCEF映射為承載網(wǎng)所支持的傳輸?shù)燃墔��?shù)。

    在上述4種管控手段中，單靠PCEF就可以執(zhí)行流控、門控及差異化計費這3種管控手段，但端到端QoS管控手段則必須依靠全網(wǎng)（包括網(wǎng)關節(jié)點（GGSN）、服務/信令節(jié)點（SGSN）及基站控制器（BSC）等）的支持。

3.2 管控策略

3.2.1 實施步驟

    管控策略是PCC的靈魂，能使差異化服務、精細化市場運營成為可能。但如何根據(jù)不同的管控目標及現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務狀況，制定有針對性的市場運營策略則是問題的關鍵所在。建議的管控策略實施步驟如下所述。

    a） 確定不同階段的管控目標。針對不同階段的管控目的，分析當前網(wǎng)絡和運營存在的問題，針對問題提煉需要差異化的場景描述。

    b） 制定差異化的市場服務策略。針對具體業(yè)務情況或問題，制定相應的差異化服務和市場運營策略。

    c） 生成可執(zhí)行的PCRF規(guī)則集。借助PCC架構建立PCRF規(guī)則庫，將市場服務策略轉換為網(wǎng)絡側可執(zhí)行的規(guī)則集合。

    d） 動態(tài)實時的效果反饋和調控。各PCRF執(zhí)行后能及時地獲取用戶感知提升效果，并能根據(jù)策略實施效果動態(tài)調整參數(shù)設置。

3.2.2 管控維度與對象

    PCRF有很多管控維度（如基于用戶、時間、位置、接入、業(yè)務、應用、流量、網(wǎng)絡狀態(tài)等），僅一個基于用戶維度就可分為基于用戶級別、套餐、終端、漫游與非漫游等。隨著技術的不斷發(fā)展，可能還會衍生出更多更細的維度。這些維度的組合會形成一個龐大的組合策略規(guī)則集合。決策信息的獲取也有很多渠道，信息也很繁雜，關鍵是要建立一個統(tǒng)一完整的用戶業(yè)務網(wǎng)絡信息庫，進行統(tǒng)一的管理和數(shù)據(jù)分析，合理定義策略優(yōu)先級別，實現(xiàn)動態(tài)靈活管控。管控對象與管控手段矩陣見圖2。

3.2.3 管控策略部署

    管控策略部署可分為以下3個階段。

    第一階段：解決當前主要問題階段。采用基于接入類型的管控，緩解G網(wǎng)負荷過高、T網(wǎng)負荷過低問題；采用基于公平用量的管控手段，調節(jié)少量用戶對大量資源的占用；也可部署低價值業(yè)務的管控，降低網(wǎng)絡負荷，減少擴容壓力。

    第二階段：尋求經(jīng)濟效益階段。采用基于位置的管控，實現(xiàn)熱區(qū)重點業(yè)務保障、熱區(qū)差異費率；采用基于網(wǎng)絡狀態(tài)的實時忙閑小區(qū)的管控，實現(xiàn)忙區(qū)重點業(yè)務保障等。

    第三階段：創(chuàng)新發(fā)展模式階段。采用基于用戶偏好的管控，創(chuàng)新拓展價值型業(yè)務；采用用戶自定義的管控（如自助帶寬提升等），實現(xiàn)QoE提升、差異計費；采用特定保障業(yè)務的管控，嘗試后向收費，實現(xiàn)商業(yè)模式變革。

    隨著上述3個階段管控策略的逐步部署，運營商能從單純的賣管道、流量，逐步過渡到賣業(yè)務，最終過渡到賣體驗、后向收費，從而實現(xiàn)運營商經(jīng)營模式的轉變和再造。

3.2.4 智能管控的固移融合

    現(xiàn)階段智能管道的部署主要側重于帶寬資源較緊張的移動通信網(wǎng)絡，涉及到帶寬資源充裕、接入更為可靠的固網(wǎng)寬帶不多。然而隨著新技術、新應用的不斷發(fā)展，計算存儲云化、多屏互動將成為常態(tài)化，網(wǎng)絡間將需要協(xié)同與互動，因此3GPP的PCC標準將與TISPAN的RACS標準逐步實現(xiàn)融合，并首先統(tǒng)一移網(wǎng)和固網(wǎng)的策略控制系統(tǒng)。

4、結束語

    智能管道不單是技術方案，更是運營商經(jīng)營理念的轉變，未來還可能是一種商業(yè)模式的重構。如何快速地適應移動互聯(lián)網(wǎng)時代，充分運用云計算等技術挖掘分析龐大的用戶數(shù)據(jù)，智能靈活地調度網(wǎng)絡等資源為用戶服務，提升用戶QoE，是需要同人認真探索的。

參考文獻：

［1］ 肖云. 電信運營商向智能管道轉型的策略分析［J］. 中興通訊技術，2012（2）。

［2］ 趙慧玲. 智能管道發(fā)展思路的探討［J］. 郵電設計技術，2012（3）。

作者：馬剛 李濤 段秋利 張曉平 來源：《郵電設計技術》