
智能手機的爆發式蔓延,帶來了移動互聯網流量的快速增長,也進一步加劇了移動互聯網流量和無線帶寬之間的矛盾。自營業務和開放互聯網業務在服務和內容上逐步趨同,以及通道資費水平趨同,這些變化都給傳統的電信模式帶來了強烈的沖擊。
中國移動曾經做出這樣的預測,從2008年到2013年移動互聯網的數據流量會以每年131%的復合增長率增長,最終流量變為2008年時的66倍。而移動通信系統峰值速率從UMTS(通用移動系統)到LTE+(長期演進后續技術)僅以每年55%的復合增長率增加,這對運營商來說無疑是巨大的挑戰。
另一方面,在我們的日常生活中,有相當一部分的手機多媒體內容是由用戶生成的或者僅是被儲存在手機上的。這種被稱為“源自用戶的內容”(User Originated Content,UOC)的信息正被越來越多的手機用戶分享給其朋友和家人,或者上傳至社會網絡。業界主流觀點也認為,視頻數字化、播放流媒體化、收視互動化和個性化將是移動互聯網未來業務的發展方向,可在我國,手機之間的文件互通卻一直踟躕不前。
隨著手機開始裝備藍牙、WiFi和WiMAX功能,終端用戶可以使用替代網絡來分享內容,以此有效地繞過運營商的移動網絡和移動內容價值鏈(content value chain)。據美國市場研究公司Pioneer Consulting在其研究報告中表示,由于用戶共享內容和繞過現有的價值鏈,到2012年之前,估計價值達164億美元的收益機會將存在風險。該報告的作者羅伯特謝(Robert Hsieh)表示,移動運營商需要在他們自己的網絡中應用接受點對點(peer to peer,P2P)的方法,并要集中于利用輔助P2P和強化P2P的優勢來減輕混亂。
P2P是英文Peer to Peer(對等)的簡稱,又被稱為“點對點”。“對等”技術,是一種網絡新技術,依賴網絡中參與者的計算能力和帶寬,而不是把依賴都聚集在較少的幾臺服務器上。P2P網絡架構天生具有耐攻擊、高容錯的優點。由于服務是分散在各個節點之間進行的,部分節點或網絡遭到破壞對其他部分的影響很小,像傳統網絡結構中中心節點故障導致所有業務癱瘓的現象幾乎不會出現。
采用P2P架構可以有效地利用互聯網中散布的大量普通節點,將計算任務或存儲資料分布到所有節點上,利用其中閑置的計算能力或存儲空間,達到高性能計算和海量存儲的目的,通過利用網絡中的大量空閑資源,可以用更低的成本提供更高的計算和存儲能力。利用P2P技術在現有移動通信網絡上建立疊加網絡,可以大大提升核心網利用效率,從而提升流量處理能力。
FrostSullivan中國區總裁王煜全曾指出,手機的本質就是用戶之間的相互連接,為什么我們打電話用不著呼轉到運營商再轉到對方,但是應用卻無法實現網絡上的互通呢?他認為,在移動互聯網領域,P2P的平臺可以是無限大的。
“據說谷歌現在想從技術上解決手機能實現P2P。我認為沒必要,我認為從用戶體驗上是一個順暢的P2P,其實你的后臺足夠好了,因為立刻就能實現。你一看手機就發現說,手機有可能做成一個叫開放的SNS社區。SNS是什么?就是好友關系、社會關系,你的好友關系不就在你的電話本里面嗎,每個人把電話本拿出來不就是一個巨大的Network,這個Network和Facebook和推特有什么區別,就是沒有人有主控控制住所有的社會關系,因為有主控權的世界是可怕的,沒有主控權的世界是創業者大有可為的。”王煜全說道。
在這種背景之下,P2P極有可能成為一個“原子彈級”的應用平臺。AOL(美國在線)軟件工程師寧力在接受《互聯網周刊》采訪時表示,由于互聯網的網絡帶寬比較充足,傳送圖片、視頻等文件不會有什么障礙;但是如果我們用移動終端連接網絡,那在終端上放一個軟件,讓移動終端變成網絡中的節點,“會有很好的減壓效果,當然技術上面有待提高,傳送的速度和帶寬都需加大。所以這種模式還是要取決于運營商的態度”。這種模式即指P2P在移動互聯網的應用模式。目前在中國,這個模式并不清晰。
據美國市場研究公司Pioneer Consulting在其研究報告中表示,由于用戶共享內容和繞過現有的價值鏈,到2012年之前,估計價值達164億美元的收益機會將存在風險。
該報告的作者羅伯特·謝(Robert Hsieh)表示,移動運營商需要在他們自己的網絡中應用接受P2P的方法,并要集中于利用輔助P2P和強化P2P的優勢來減輕混亂。然而事實上,P2P卻通常被移動運營商所唾棄,甚至一度成為絕不能說出口的禁忌,相比工程問題而言,這更是一種態度問題。除非運營商就此醒覺,否則這一問題是無法解決的。無獨有偶,社科院信息化進程中心秘書長姜奇平也認為是P2P占用了大量網絡流量卻不能為運營商帶來利益,導致運營商人為地限制、阻礙了P2P技術在移動互聯網領域的發展。
由于中國的無線帶寬小、發展速度慢、價格高昂,因此對于移動運營商而言,無線資源是非常寶貴的。如何在P2P業務和無線資源消耗之間取得平衡,是移動運營商需要重點考慮的問題。具體的做法是選擇一些節點之間業務流量較小的P2P業務,以及通過一定的方法限制這些節點之間的信息流量,例如對于基于P2P的文件共享系統,不采用基于洪泛法構建的P2P業務,避免P2P網絡的規模過于龐大,同時嚴格限制共享文件的大小。
中國的運營商,也已經開始嘗試改變自己的思路并將P2P從運營為主拉回技術為主。2008年底,為了解決移動互聯網帶來的業務和運營上的挑戰,中國移動提出了新一代可運營、可管理的分布式核心網體系和功能架構,即DSN(分布式網絡),時隔兩年,中國移動在DSN方面的研究進入新的階段,在DSN架構、關鍵技術研究以及標準推進、產業推廣等方面都有了重大進展。在DSN發布兩年后,中移動再發DSN技術白皮書2.0版本,其中明確了DSN網絡體系架構,自下而上分為三層,分別是物理基礎平臺層、疊加網層和業務平臺層。
據中國移動研究項目經理院張云飛介紹,這三層架構環環相扣,其中物理基礎平臺層是通過完善的基礎平臺資源管理系統,將各種PC、服務器或是其他各種機器資源管理起來;疊加網層用來實現底層傳統交換機實現不了的而網絡又需要增強的基礎網絡能力;業務應用平臺層負責給用戶提供更大豐富的移動互聯網業務。
有分析稱,P2P的本質是技術,而技術始終需要一個展示的平臺和有力的合作伙伴,相對運營商的舞臺來說,自我運營的力量顯得微弱,當喪失了發展初期最好的時間后,在運營商也開始切入這片領域之時,此消彼長,技術派的空間會越來越大。當P2P繁華落盡,開始向技術本質回歸的時候,或許才是P2P再度生機煥發之時。
P2P移動應用案例分析
假設運營商開通一個“移動視頻”業務,用戶使用移動終端拍攝一些有趣的視頻保存在自己的手機內,用來與自己通信錄內的好友共享。下面通過這個具體的業務實現流程,說明在移動互聯網中如何通過引入P2P代理服務器來實現移動P2P應用。
假設用戶A開通了“移動視頻”業務,把自己拍攝的一些視頻片段進行了共享,用戶A現在希望他手機通信錄中的好友B可以欣賞自己的杰作。于是,用戶A通過手機中的P2P軟件發送請求,P2P代理服務器收到用戶A的請求后,去網絡中查詢用戶B的狀態,如果用戶B尚未進行PDP激活,可以發起網絡側的PDP激活,然后將用戶B獲得的IP地址發送給用戶A,同時將用戶A的請求發送給用戶B,用戶B收到用戶A請求欣賞個人播客的通知后,通過自己的手機終端可以看到A拍攝的視頻。
假設有多個用戶都要欣賞用戶A的“移動視頻”中的內容,而用戶A的終端由于處理能力限制不能滿足所有用戶的需求,根據P2P網絡的管理和調度機制,移動P2P代理服務器會將這些用戶的請求發送到已經訪問過“移動視頻”業務的用戶(例如用戶B),由他作為服務提供方來滿足部分業務請求。
同時,固定互聯網的用戶C也可以通過PC的客戶端軟件,在輸入A的手機號碼后,利用移動P2P代理服務器的協議轉換和代理功能,以同樣的方式來欣賞A的“移動視頻”中的內容,實現固定互聯網和移動互聯網P2P業務的融合。
移動互聯網的結構和特點
基于GPRS/EDGE/WCDMA的移動互聯網分組域網元主要有SGSN和GGSN,主要的接口包括Gn和Gi。SGSN連接無線子系統與核心網分組域,并通過Gn接口與GGSN連接,GGSN通過Gi接口與外部數據網絡連接。
同固定互聯網相比,移動網絡具有一些獨特的機制和特點,它們可能會影響P2P技術在移動互聯網中的應用和發展,主要有4個方面。
(1)GPRS/EDGE/WCDMA的無線數據信道采用時分復用方式上下行對稱配置,但是由于目前移動互聯網應用的特點,以及部分移動終端采用了不對稱的數據傳輸方式(2+1或者4+1),移動互聯網內的上下行流量差別較大。統計表明,GPRS網絡中下行數據流量與上行數據流量之比約為4.5:1,而開通EDGE后這個比例達到了6.4:1,上行信道的相對空閑客觀上有利于文件和內容共享類的P2P應用。
(2)GPRS分組業務信道可以采用CS-1~CS-4不同的編碼方式,最大傳輸速率為171kbit/s。EDGE采用了8PSK(8相相移鍵控)調制技術,如果集中8個時隙,數據傳輸速率可達450kbit/s。3G網絡中的傳輸速率可以達到2Mbit/s,如果采用HSDPA技術,可以達到14.4Mbit/s的理論下行速率。但是,與固定互聯網相比,移動互聯網的傳輸速率有著巨大的差距,固定互聯網中的P2P應用很難簡單地移植到移動互聯網環境中。
(3)在固定互聯網中,能夠使用P2P業務的雙方都處于網絡連接狀態,都有可以使用的獨立IP地址。在移動互聯網環境中,不論是采用動態還是靜態IP地址分配方式,移動終端IP地址只有在完成PDP(分組數據協議)上下文激活時才能生效,也就是說使用P2P應用的雙方都必須完成PDP激活,如果在業務提供方還沒有處于PDP上下文激活狀態,那么就需要具備網絡側發起PDP上下文激活的功能,從網絡側設備發起PDP上下文激活流程。
(4)終端IP地址的重新分配,會對P2P技術的應用帶來一定的限制,同時在一定程度上影響到P2P網絡的結構,并由此會對P2P網絡中的查詢、路由機制等帶來一定的影響。另外移動終端CPU的處理能力、存儲空間等限制并不適合現有的很多成功的P2P應用(例如大文件的傳輸和共享),所以在移動互聯網中應該根據移動終端的特點,開展一些優化過的P2P業務。