張靚 黃克彬

智能管道的網(wǎng)絡(luò)能力開放探討

張靚 黃克彬

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司，廣東 廣州 510630

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)的寬帶能力得到了提高。用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的智能水平也提出了更高的要求。提高管網(wǎng)的智能化程度，提高管道的使用價(jià)值，具有十分重要的意義。因此，論述了智能管道的內(nèi)涵、特點(diǎn)和總體開發(fā)框架，并對(duì)智能管道的核心問(wèn)題進(jìn)行了分析。

智能管道；網(wǎng)絡(luò)能力開放；平臺(tái)架構(gòu)；基本需求

智能管道主要指高固定寬帶和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，可通過(guò)終端線部署在終端控制的基礎(chǔ)上。銅線上的網(wǎng)絡(luò)資源可以根據(jù)用戶需求合理匹配，滿足用戶靈活訪問(wèn)的要求，增加智能網(wǎng)絡(luò)資源。智能管道的建立從用戶的角度來(lái)看，通過(guò)科學(xué)配置使企業(yè)能自動(dòng)適應(yīng)。智能網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行主要體現(xiàn)在廣覆蓋、高帶寬、動(dòng)態(tài)資源分配的多維感知，以及基于深度開放交互的用戶體驗(yàn)保證服務(wù)質(zhì)量等。

1 國(guó)外智能管道的部署實(shí)踐

雖然“智能管道”的概念受到了業(yè)界的廣泛討論和關(guān)注。但是迄今為止智能管道在業(yè)界還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的定義。愛立信、華為、中興和上海貝爾等設(shè)備商借力“智能管道”概念，意在布局網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)營(yíng)支撐等方面提供技術(shù)解決方案。雖然側(cè)重點(diǎn)不同，但是強(qiáng)調(diào)控制點(diǎn)設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)渠道。通過(guò)區(qū)分用戶和業(yè)務(wù)類型之間的核心競(jìng)爭(zhēng)力，提升網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)能力，保證用戶體驗(yàn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作的靈活設(shè)置。

基于國(guó)外運(yùn)營(yíng)商的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，智能管道的發(fā)展以覆蓋范圍廣、帶寬高、扁平化以及用戶體驗(yàn)業(yè)務(wù)的質(zhì)量為基礎(chǔ)，經(jīng)歷了從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的差異化控制策略，再到智能管道的能力開放、雙向互動(dòng)，最后實(shí)現(xiàn)固移融合的統(tǒng)一策略控制等幾個(gè)階段。智能管道部署實(shí)施思路的演變，在傳統(tǒng)的傳播渠道上主要是通過(guò)智能技術(shù)引入智能管道，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可控性，從而為調(diào)整所有用戶在產(chǎn)業(yè)鏈配置和網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況提供差異化的服務(wù)，帶來(lái)最有效的價(jià)值。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)以用戶、業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息為前提[1]。

基于PCC（策略控制和計(jì)費(fèi)）功能的動(dòng)態(tài)微分策略控制和精細(xì)化流量管理是核心技術(shù)。智能管道的部署正在經(jīng)歷從基于靜態(tài)配置的差異化QoS控制向基于PCC的動(dòng)態(tài)差異化策略控制演進(jìn)的過(guò)程?，F(xiàn)階段，各運(yùn)營(yíng)商的PCC部署仍然主要通過(guò)在核心網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)元中引入DPI功能實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)流量的感知來(lái)被動(dòng)實(shí)現(xiàn)，尚無(wú)法做到由用戶或應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)來(lái)實(shí)時(shí)按需定制自己的差異化管道需求，其下一步演進(jìn)方向?yàn)槊嫦蚨喾交?dòng)的PCC能力開放。此外，對(duì)于具有固定和移動(dòng)多網(wǎng)絡(luò)資源的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，構(gòu)建多網(wǎng)協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是建設(shè)智能化管道的基礎(chǔ)。

2 網(wǎng)絡(luò)能力開放的基本需求

長(zhǎng)尾理論的存在和高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)資源是電信運(yùn)營(yíng)商的天然財(cái)富。運(yùn)營(yíng)商必須打破傳統(tǒng)的“封閉式花園”，建立開放、互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系。這是進(jìn)一步拓展產(chǎn)業(yè)鏈、拓展服務(wù)領(lǐng)域的必由之路。通過(guò)開放和互動(dòng)，我們可以提供一個(gè)全面、多維、個(gè)性化的企業(yè)，有效降低企業(yè)成本，提升品牌知名度，形成雙贏合作的良性循環(huán)[2]。具體地說(shuō)，它集成了自己的業(yè)務(wù)/應(yīng)用平臺(tái)、SP/CP和第三方聚合平臺(tái)等開放網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。具體功能為：（1）開放業(yè)務(wù)能力，包括電話、短信、網(wǎng)絡(luò)容量定位及開放、統(tǒng)一通信和下載流媒體，并向行業(yè)開放，盡可能地提高經(jīng)營(yíng)效率，增強(qiáng)Solutions業(yè)務(wù)系統(tǒng)和解決方案的效益；（2）網(wǎng)絡(luò)交互能力、網(wǎng)絡(luò)承載能力和核心控制層的開放能力，可以實(shí)現(xiàn)靈活、開放的差分操作。（3）根據(jù)用戶數(shù)據(jù)挖掘、營(yíng)銷渠道和能力開發(fā)，不斷豐富數(shù)據(jù)資源，為精準(zhǔn)營(yíng)銷提供有力保障。

能力開放互動(dòng)示意圖的未來(lái)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(lái)越多的應(yīng)用和業(yè)務(wù)將由外部第三方應(yīng)用服務(wù)商來(lái)提供。運(yùn)營(yíng)商自營(yíng)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(yíng)。在這種情況下，運(yùn)營(yíng)商有必要對(duì)自己擁有的管道資源進(jìn)行精細(xì)化管理，從而實(shí)現(xiàn)管道資源的貨幣化。最基本前提就是網(wǎng)絡(luò)能力的開放。網(wǎng)絡(luò)能力主要指資源的分配和調(diào)度，如網(wǎng)絡(luò)帶寬和其他QoS控制能力。因此，也可以稱為對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的政策控制能力，即PCC能力。外部第三方應(yīng)用程序開發(fā)人員或用戶可以通過(guò)操作員提供的開放API接口在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)定制操作員管道的容量需求。

3 網(wǎng)絡(luò)能力開放的平臺(tái)架構(gòu)

PCC技術(shù)是在3GPP R7階段網(wǎng)絡(luò)資源和計(jì)費(fèi)策略的控制框架。它通過(guò)流量承載資源保護(hù)和流式計(jì)費(fèi)策略為用戶提供區(qū)分服務(wù)。基于PCC體系結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)QoS控制機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)更靈活的策略控制，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)化操作。以PCC架構(gòu)為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)差異化服務(wù)技術(shù)是一個(gè)端到端的過(guò)程，需要涉及HLR、SGSN、GGSN、RAN等現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)元和PCRF、SPR等新增網(wǎng)元。另外，依靠PCC架構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)差異化服務(wù)需要PCC架構(gòu)中邏輯網(wǎng)元AF（應(yīng)用功能）提供業(yè)務(wù)相關(guān)信息。為了將基于PCC的智能管道資源調(diào)度和策略管控能力向互聯(lián)網(wǎng)上的第三方應(yīng)用開發(fā)商和用戶開放，需要激活PCRF上的Rx接口，使其對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開放并能夠接受調(diào)用。然而，Rx接口雖然早已定義，但是卻遲遲未能廣泛使用，主要原因在于PCC架構(gòu)是由3GPP定義的，而3GPP主要是由電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商參與的標(biāo)準(zhǔn)化組織。它的標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有得到電信行業(yè)以外更廣泛的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)者的理解和接受[3]。

一方面，PCC架構(gòu)中對(duì)于Rx接口和AF功能實(shí)體的Systems&Solutions系統(tǒng)與方案46定義，默認(rèn)AF應(yīng)用功能實(shí)體需要對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)中PCC和QoS的控制機(jī)制進(jìn)行深入了解，并在此基礎(chǔ)上將應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源和QoS的需求轉(zhuǎn)換成PCRF能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)格式，然后通過(guò)基于Diameter協(xié)議的Rx接口進(jìn)行傳遞。事實(shí)上，Internet應(yīng)用程序開發(fā)人員不愿深入了解這些技術(shù)細(xì)節(jié)。他們只愿意通過(guò)更熟悉的術(shù)語(yǔ)來(lái)表達(dá)對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能的需求，這就導(dǎo)致它們?nèi)狈?shí)現(xiàn)3GPP定義的AF功能的能力。

另一方面，PCRF是隱藏于運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)核心網(wǎng)內(nèi)部的功能網(wǎng)元，除了運(yùn)營(yíng)商自營(yíng)業(yè)務(wù)（例如IMS）以外，還沒(méi)有對(duì)外網(wǎng)進(jìn)行開放，因此外部互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用即使實(shí)現(xiàn)了AF功能，也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行尋址，也就更談不上與其對(duì)接和調(diào)用了。為了解決這一問(wèn)題，可以考慮在3GPP PCC體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上構(gòu)建電信網(wǎng)絡(luò)能力開放平臺(tái)。電信網(wǎng)絡(luò)的能力主要基于PCC的策略控制、網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度和QoS控制能力。因此，它被稱為智能管道容量開放平臺(tái)，簡(jiǎn)稱IPOP（Intelligent Pipe capability Open Platform）。智能管道能力開放平臺(tái)的基本理念（IPOP）是建立一個(gè)第三方互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的容量。這是一個(gè)開放的PCC架構(gòu)運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò)和電話平臺(tái)。互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)者是一個(gè)統(tǒng)一的IPOP入口點(diǎn)訪問(wèn)，運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)管道的能力。IPOP和PCRF之間的互動(dòng)仍然使用RX接口，但它需要擴(kuò)展和增強(qiáng)根據(jù)要求。

4 網(wǎng)絡(luò)能力開放的應(yīng)用場(chǎng)景

智能管道能力開放平臺(tái)（IPOP）應(yīng)用場(chǎng)景，主要體現(xiàn)在用戶的不同訪問(wèn)IPOP，大致分為以下四種情況。

4.1 用戶自定義管道能力

通過(guò)運(yùn)營(yíng)商自己的IPOP門戶，當(dāng)用戶不針對(duì)特定的應(yīng)用程序時(shí)，他們可以定制自己的IPOP門戶訪問(wèn)操作，只需要根據(jù)時(shí)間和帶寬的網(wǎng)絡(luò)能力做具體需求。

4.2 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供商定制的管道通過(guò)自己的IPOP門戶的能力

互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供商（SP）對(duì)特定應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)承載能力的需求。它可以自定義其業(yè)務(wù)能力通過(guò)管道與IPOP。這些功能與用戶屬性無(wú)關(guān)，只要用戶訪問(wèn)Internet應(yīng)用程序提供者的指定服務(wù)，所有用戶都可以獲得相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能。

4.3 用戶使用互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用IPOP門戶為特定應(yīng)用定制管道的能力

一些互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供商可以根據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)和市場(chǎng)策略為運(yùn)營(yíng)商提供不同質(zhì)量的服務(wù)產(chǎn)品。

4.4 用戶資源使用感知和提醒的能力

該平臺(tái)定期了解用戶資源的使用情況，并通過(guò)郵件、自助門戶、短消息系統(tǒng)、系統(tǒng)和解決方案驅(qū)動(dòng)用戶，以提醒用戶在熱點(diǎn)或時(shí)段調(diào)整帶寬和QoS功能。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能管道的目標(biāo)是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的分配和調(diào)度，為產(chǎn)業(yè)鏈中的所有用戶提供差異化的服務(wù)，為運(yùn)營(yíng)商提供最有效的增值服務(wù)。電信運(yùn)營(yíng)商通過(guò)管道和開放優(yōu)化功能，讓用戶選擇不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。更重要的是，使更多的內(nèi)容提供商和服務(wù)提供商通過(guò)管道來(lái)增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，共同促進(jìn)寬帶產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

[1]孫麗娟，方義松.“智能管道”決勝移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代[J].中國(guó)電信業(yè)，2011（4）：60-64.

[2]舒文瓊.管道變法[J].通信世界，2011（13）：2.

[3]趙慧玲，徐向輝，陳運(yùn)清.智能管道構(gòu)建思路探討[J].電信科學(xué)，2011，27（3）：7-11.

[4]周光濤.構(gòu)建精細(xì)化和差異化運(yùn)營(yíng)的智能網(wǎng)絡(luò)體系[J].中興通訊技術(shù)，2012，18（1）：8-12.

Discussion on the Opening of Network Capability of Intelligent Pipeline

Zhang Liang Huang Kebin

China Mobile Communications Group Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510630

With the continuous development of society, the broadband capability of China's communications industry network has been improved. Users also put forward higher requirements for the intelligence level of the network. It is of great significance to increasing the degree of intelligence in the pipeline network and increasing the use value of pipelines. Therefore, the connotation, characteristics and overall development framework of intelligent pipeline are discussed, and the core issues of intelligent pipeline are analyzed.

intelligent pipeline; network capacity opening; platform architecture; basic requirements

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