智能管道發展目標探討

摘要 文章指出智能管道的目標，不是要取得業務的控制權，而是要為用戶提供更好的服務，提升用戶體驗。要做好智能管道，運營商必須充分利用手里的三大資源：頻譜、光纖、用戶。文章認為管道的“智能”應該體現對頻譜、光纖、用戶的靈活應用和智能調度。多網融合、管道云化、統一標識是實現智能管道的3個重要手段。

關鍵詞 智能管道；用戶體驗；多網融合；統一標識

1 智能管道的目標和方向

從通信網絡近20年的發展歷史來看，“智能”是逐漸向網絡的兩端轉移的。最初的電話網絡，網絡的智能(即業務控制能力)屬于程控交換機，終端是最簡單的電話機。當時只有單一的語音業務，業務由網絡來控制。后來因為要支持多種多樣的語音增值業務(如呼叫轉移、縮位撥號等)，出現了智能網，業務的控制逐漸從網絡脫離出來。因為如果仍由網絡來生成和控制這多種多樣的業務，不僅運維難度大，還會極大降低網絡的可靠性。隨著網絡IP化，業務種類變得更加繁多，業務和網絡分離的趨勢也越來越明顯。直到現在，形成了“端－管－云”架構，終端是智能終端，業務的牛成和發布由云端完成，管道失去了對業務的控制權，被稱為“笨”管道或者“啞”管道。

從網絡演進的過程可以看出，“智能”向終端和云端轉移是一個必然的趨勢，其背后的原因就是用戶需求和業務形式的多樣化。從架構來說，業務由網絡來控制不利于新業務的創新和部署，因為涉及眾多網元的改動，部署周期長、風險高。而智能在兩端，可以保持網絡的相對穩定，新業務的部署只需要終端和云端的局部改動。所以“智能管道”的目標，并不是重新奪回對業務的控制權。

業界一直有個說法，運營商做管道是不賺錢的，錢都讓互聯網內容服務商(ICP)賺走了。而從中國三大運營商和主要互聯網ICP的年報中，我們可以看到，2010年中國三大運營商的管道費收入(包括固網寬帶和移動接入費收入)約1311億元，比上一年增長32％；而同期中國八大ICP(騰訊、百度、阿里巴巴、淘寶、新浪、搜狐、網易、盛大)的收入總和是561億元，比上一年增長50％。換句話說，做管道的運營商其實在互聯網的發展中分到了一杯不小的“羹”，雖然收入增長速度不如內容服務商，但差距并不大。而且，運營商做管道的每用戶平均收益(ARPU)值非常高。2010年中國電信的同網寬帶ARPU值足77.1元(相比之下固網語音ARPU值是28.6元)。日本DOCOMO公司的移動數據ARPU值是2540日元，也超過了移動語音的2530日元。

由此可見，經營管道對于運營商來說，是非常有利可圖的事情。從“端－管－云”3個領域的競爭態勢看，“云”和“端”都競爭非常激烈，進入門檻低，主要靠“創意”取勝，這不是運營商的所長；而“管道”的競爭目前只有幾家運營商可以參與。競爭相對平和，進入門檻高，最重要的競爭要素是“資源”(如光纖、無線頻譜、機房站址等)，這正是運營商最大的優勢所在。

所以在“端－管－云”的環境下，對運營商來說，最重要的是做好兩件事情：一是把管道做好，提升用戶體驗，增強管道的競爭力；二是基于管道做好業務平臺。為終端和云端提供更多的服務，拓展管道的價值。

要做好這兩件事情，運營商必須充分利用手里的三大資源：頻譜、光纖、用戶。頻譜和光纖是構建管道的基礎，是運營商最核心的資產。隨著當前網絡架構向“端一管一云”演進，業務類型和流量特征在不斷發生變化，運營商對自身資源的利用和調配也要發生相應的變化。“用戶”是運營商掌握的龐大資源，比任何一個ICP(如騰訊)都要多。在互聯網時代，運營商未能很好地利用用戶資源，在給用戶提供數據接入服務的同時，未能發掘出更多的價值。

管道“智能化”的目標，不是重新取得對業務的控制，而是靈活、智能地利用各類資源，為用戶提供更好的服務，挖掘管道價值。用戶對管道最基本的需求有3個：高帶寬、低價格、高便利性。相應地，管道智能化有如下3個重點方向：

·多網融合，接入資源智能調配，解決帶寬“瓶頸”；

·管道云化，網絡處理資源共享和靈活配置，降低總體擁有成本“TCO”；

·統一標識，實現以用戶為中心的資源開放，挖掘管道價值。

2 管道智能化的3個重點發展方向

2.1 接入資源智能調度。解決帶寬“瓶頸”

用戶上網對帶寬的體驗，受端到端的每一段管道，包括接入網(有線、無線)、城域網、骨干網、因特網數據中心(IDC)等影響。根據短板原理，管道“瓶頸”處對用戶的帶寬影響最大。而管道最大的“瓶頸”，毫無疑問是無線接入網絡。

無線上網比有線上網更加便利，逐漸將成為用戶最主要的上網方式。但受頻譜資源和無線調制技術的限制，無線上網的帶寬、覆蓋、穩定性都不能令用戶滿意。

無線數據業務給已有的語音業務造成了很大的影響。比如隨著iPhone等智能手機的普及，無線上網流量劇增，造成網絡不堪重負，甚至出現癱瘓。據北美運營商ATT統計，數據和語音并發網絡的掉話率明顯高于只支持語音的網絡。

大多數運營商都建有2G、3G網絡，已經或即將建設LTE網絡，再加上Wi-Fi的大規模部署，4張無線網絡同時并存。如何根據不同無線網絡的頻率、覆蓋、帶寬特點，靈活調配資源，滿足用戶對語音、數據等多種業務的需求，就成為管道“智能化”發展的一個重要方向。

要實現對帶寬的“智能化”調度，可以采取以下的組合解決方案：

·語音與數據分離

·利用Wi-Fi分流數據業務

·流量的精細化管理

(1)語音與數據分離

語音與數據分離，指的是語音業務和數據業務由不同網絡來承載。語音和數據業務具有不同特點，前者對時延、抖動要求高，對網絡覆蓋要求高，單位流量的價值高；后者對帶寬要求高，覆蓋的要求稍低，對價格較為敏感。當前運營商的2G網絡，完全滿足語音業務的需求。而3G網絡，雖然是按照語音、數據兼容的方式設計的，但覆蓋程度遠不如2G網絡，且數據業務的爆發會影響語音業務的質量。所以語音和數據走不同的通道。語音走2G網絡，數據走3G／LTE網絡，是一個比較合理的資源分配方式。

對于擁有兩張網會增加設備和運維成本的問題。采用軟件定義無線電(sDR)基站架構。可以使邏輯上的兩張網變成物理上的一張網，從而不增加運營商的TCO成本。SDR的特點是可以實現一個設備支持多種無線制式。根據需要，靈活配置2G、3G、LTE等多種無線接入資源。

采用兩張網的思路，可以顯著增加3G網絡的利用率。而且把數據業務導入3G網絡之后，使2G網絡的語音業務有了保證，相應減少了2G網絡的擴容需求。運營商從2G、3G到LTE的演進之路將更加順暢。

(2)利用Wi-Fi分流數據業務

Wi-Fi作為一種熱點覆蓋技術被廣泛應用。運營商也希望Wi-Fi能夠顯著分流無線上網流量，從而提升用戶體驗，降低單位流量成本。但Wi-Fi是否能夠作為移動網絡的有效補充，關鍵是看運營商能否給用戶提供好的體驗。好的體驗應包括3個方面：

·終端能夠自動選擇最佳的接入網絡

·用戶無須感知認證過程

·跨移動網絡和Wi-Fi切換時保持數據業務連續

要做到這幾點，取決于兩個關鍵問題的解決：一是統一認證，二是無縫切換。在具體實現上，需要把Wi-Fi認證改成可擴展認證協議一用戶識別模塊(EAP-SIM)的形式，而不是通常的用戶名、密碼形式；另外，需要將移動網絡的網關(如GGSN／PDSN)與Wi-Fi的接入網關(如ePDG)設備合一，以更好地支持無縫切換能力；終端要能與網絡側互動，以更靈活合理的方式選擇接入網絡。

使用多接入捆綁(MAB)技術可以更有效地利用各利一無線資源。MAB技術使終端可以同時接人多個通道(如2G／3G／Wi-Fi等)，不僅增大了接入帶寬，而且還可以把不同的業務類別分別接入不同的無線通道，在最大限度地利用了無線資源的同時，保證了各種業務的服務質量。

(3)流量的精細化管理

運營商應該盡量拓寬管道，滿足用戶需求。但如果受技術和成本的限制，管道資源有限的情況下，對管道的精細化管理就很有必要。

精細化管理基于對用戶和業務的區分，采用某種既定的策略，以差異化的手段對待不同類別的流量。精細化管理的目標不是使運營商恢復對業務的控制權，而是使有限的管道資源得到更合理的使用，提升大多數用戶的滿意度。

精細化管理包括深度分組識別(DPI)、策略與資源管理(PCRF)、用戶行為分析系統(uBAs)、內容計費等幾個核心部分。從全球運營商的實踐來看，當前已經有以下幾個管理內容得到了成功應用：

·通過業務識別，限制低價值流量，如P2P

·區分忙閑時的計費控制，引導用戶錯使用大流量業務；

·采用流量公平使用策略(FUP]，靈活地按流量計費。

2.2 管道云化，降低總體擁有成本

要降低用戶的上網費用，必須降低運營商的TCO。運營商的TCO包括建設成本和運維成本，其中以機房和能耗為代表的運維成本越來越成為運營商關注的重點。

傳統的網絡建設模式是一種粗放的模式，基站按業務需求建設，基站間資源不能共享，每個基站都需要機房、空調等設備。于是，隨著基站數量的增加，能耗同比增長。在這種情況下，從單個設備的角度去降能耗，已經不能取得太大的效果，必須從網絡架構創新的角度著手。

云計算是一種有效提升資源利用率，降低總體能耗的方法。管道也可以借鑒云計算的思路，比如分布式業務網絡(DSN)就是核心網“云”化的探索。而基站的云化，帶來的效果更加明顯。

集中式無線基帶群(C－RAN)通過集中化、協作無線電、云計算技術實現了網絡架構創新。基帶集中處理實現了處理資源的共享，可有效避免“潮汐效應”情況下基站資源的閑置浪費；協作無線電可以減少干擾，提高頻譜利用率；基站的集中可以大量節省機房，減少空調，顯著降低能耗。

如果說，無線多網融合方案實現了網絡帶寬資源的靈活配置，那么C-RAN就是實現了管道計算資源的智能調度。

2.3 統一用戶標識，挖掘管道價值

時至今日，與打電話相比，用戶上網操作仍然較為復雜，極大地影響了互聯網在人群中的普及。

對用戶來說，上網最大的不方便，就是每上一個網站都要注冊、登錄，需要記住很多用戶名、密碼，一不小心還有信息泄露的風險。造成這種情況的原因，是互聯網上沒有統一的用戶身份標識。每個ICP都要自建用戶標識系統，具備身份注冊、驗證能力。

運營商本身具有龐大的用戶資源。每個互聯網用戶。都必須通過運營商的數據接入服務才能接入互聯網，相應地運營商對每個上網用戶都進行了身份認證。也就是說，運營商給用戶提供管道服務的同時，積累了豐富的用戶資源。

問題是，運營商雖然對用戶進行了身份認證，卻沒有分配相應的“身份標識”。所以提供統一的身份標識，應該是管道“智能化”的一個重要方向。通過這個身份標識，用戶可以一次登錄，訪問多樣的互聯網業務，極大地提高了上網便利性；同時，運營商的用戶資源和用戶管理能力(認證、計費等)也可以開放給ICP使用，為建立綜合業務平臺，拓展運營商贏利能力打下堅實的基礎。

3 結束語

智能管道的目標是提升用戶體驗，增強管道競爭力。而管道的“智能”應該體現在對各類資源的靈活應用和智能調度。

對運營商來說，無線頻譜、光纖、用戶是三大戰略資源。運營商應積極部署，并充分利用這些資源，多方面進行“智能化”改造，在“端－管－云”時代占據有利的競爭位置。

4 參考文獻

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