智能管道的網絡能力開放探討

張靚 黃克彬

智能管道的網絡能力開放探討

張靚 黃克彬

中國移動通信集團廣東有限公司，廣東 廣州 510630

隨著社會的不斷發展，我國通信產業網絡的寬帶能力得到了提高。用戶對網絡的智能水平也提出了更高的要求。提高管網的智能化程度，提高管道的使用價值，具有十分重要的意義。因此，論述了智能管道的內涵、特點和總體開發框架，并對智能管道的核心問題進行了分析。

智能管道；網絡能力開放；平臺架構；基本需求

智能管道主要指高固定寬帶和移動網絡，可通過終端線部署在終端控制的基礎上。銅線上的網絡資源可以根據用戶需求合理匹配，滿足用戶靈活訪問的要求，增加智能網絡資源。智能管道的建立從用戶的角度來看，通過科學配置使企業能自動適應。智能網系統的運行主要體現在廣覆蓋、高帶寬、動態資源分配的多維感知，以及基于深度開放交互的用戶體驗保證服務質量等。

1 國外智能管道的部署實踐

雖然“智能管道”的概念受到了業界的廣泛討論和關注。但是迄今為止智能管道在業界還沒有一個統一、標準的定義。愛立信、華為、中興和上海貝爾等設備商借力“智能管道”概念，意在布局網絡、運營支撐等方面提供技術解決方案。雖然側重點不同，但是強調控制點設置在網絡渠道。通過區分用戶和業務類型之間的核心競爭力，提升網絡經營能力，保證用戶體驗質量，實現精細操作的靈活設置。

基于國外運營商的實踐經驗，智能管道的發展以覆蓋范圍廣、帶寬高、扁平化以及用戶體驗業務的質量為基礎，經歷了從靜態到動態的差異化控制策略，再到智能管道的能力開放、雙向互動，最后實現固移融合的統一策略控制等幾個階段。智能管道部署實施思路的演變，在傳統的傳播渠道上主要是通過智能技術引入智能管道，實現網絡的可控性，從而為調整所有用戶在產業鏈配置和網絡資源的使用情況提供差異化的服務，帶來最有效的價值。從技術實現的角度出發，強調以用戶、業務和網絡狀態信息為前提[1]。

基于PCC（策略控制和計費）功能的動態微分策略控制和精細化流量管理是核心技術。智能管道的部署正在經歷從基于靜態配置的差異化QoS控制向基于PCC的動態差異化策略控制演進的過程。現階段，各運營商的PCC部署仍然主要通過在核心網相關網元中引入DPI功能實現對業務流量的感知來被動實現，尚無法做到由用戶或應用系統通過與網絡的互動來實時按需定制自己的差異化管道需求，其下一步演進方向為面向多方互動的PCC能力開放。此外，對于具有固定和移動多網絡資源的運營商來說，構建多網協同網絡體系結構是建設智能化管道的基礎。

2 網絡能力開放的基本需求

長尾理論的存在和高質量的網絡資源是電信運營商的天然財富。運營商必須打破傳統的“封閉式花園”，建立開放、互動的網絡服務體系。這是進一步拓展產業鏈、拓展服務領域的必由之路。通過開放和互動，我們可以提供一個全面、多維、個性化的企業，有效降低企業成本，提升品牌知名度，形成雙贏合作的良性循環[2]。具體地說，它集成了自己的業務/應用平臺、SP/CP和第三方聚合平臺等開放網絡，實現了產業的進一步發展。具體功能為：（1）開放業務能力，包括電話、短信、網絡容量定位及開放、統一通信和下載流媒體，并向行業開放，盡可能地提高經營效率，增強Solutions業務系統和解決方案的效益；（2）網絡交互能力、網絡承載能力和核心控制層的開放能力，可以實現靈活、開放的差分操作。（3）根據用戶數據挖掘、營銷渠道和能力開發，不斷豐富數據資源，為精準營銷提供有力保障。

能力開放互動示意圖的未來趨勢將是管道和業務相分離。移動互聯網上越來越多的應用和業務將由外部第三方應用服務商來提供。運營商自營業務將逐漸減少，從而失去對附著于管道之上的業務的把持權，而轉向專注于對其所擁有的網絡資源即管道的經營。在這種情況下，運營商有必要對自己擁有的管道資源進行精細化管理，從而實現管道資源的貨幣化。最基本前提就是網絡能力的開放。網絡能力主要指資源的分配和調度，如網絡帶寬和其他QoS控制能力。因此，也可以稱為對網絡資源的政策控制能力，即PCC能力。外部第三方應用程序開發人員或用戶可以通過操作員提供的開放API接口在任何時間和任何地點定制操作員管道的容量需求。

3 網絡能力開放的平臺架構

PCC技術是在3GPP R7階段網絡資源和計費策略的控制框架。它通過流量承載資源保護和流式計費策略為用戶提供區分服務。基于PCC體系結構的動態QoS控制機制可以實現更靈活的策略控制，從而實現精細化操作。以PCC架構為基礎的動態差異化服務技術是一個端到端的過程，需要涉及HLR、SGSN、GGSN、RAN等現網網元和PCRF、SPR等新增網元。另外，依靠PCC架構實現動態差異化服務需要PCC架構中邏輯網元AF（應用功能）提供業務相關信息。為了將基于PCC的智能管道資源調度和策略管控能力向互聯網上的第三方應用開發商和用戶開放，需要激活PCRF上的Rx接口，使其對互聯網應用開放并能夠接受調用。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架構是由3GPP定義的，而3GPP主要是由電信運營商和設備商參與的標準化組織。它的標準還沒有得到電信行業以外更廣泛的互聯網應用程序開發者的理解和接受[3]。

一方面，PCC架構中對于Rx接口和AF功能實體的Systems&Solutions系統與方案46定義，默認AF應用功能實體需要對移動通信網中PCC和QoS的控制機制進行深入了解，并在此基礎上將應用系統對于網絡資源和QoS的需求轉換成PCRF能夠識別的數據格式，然后通過基于Diameter協議的Rx接口進行傳遞。事實上，Internet應用程序開發人員不愿深入了解這些技術細節。他們只愿意通過更熟悉的術語來表達對網絡功能的需求，這就導致它們缺乏實現3GPP定義的AF功能的能力。

另一方面，PCRF是隱藏于運營商移動核心網內部的功能網元，除了運營商自營業務（例如IMS）以外，還沒有對外網進行開放，因此外部互聯網應用即使實現了AF功能，也無法對其進行尋址，也就更談不上與其對接和調用了。為了解決這一問題，可以考慮在3GPP PCC體系結構基礎上構建電信網絡能力開放平臺。電信網絡的能力主要基于PCC的策略控制、網絡資源調度和QoS控制能力。因此，它被稱為智能管道容量開放平臺，簡稱IPOP（Intelligent Pipe capability Open Platform）。智能管道能力開放平臺的基本理念（IPOP）是建立一個第三方互聯網應用的統一網絡的容量。這是一個開放的PCC架構運營商的核心網絡和電話平臺。互聯網應用的開發者是一個統一的IPOP入口點訪問，運營商的網絡管道的能力。IPOP和PCRF之間的互動仍然使用RX接口，但它需要擴展和增強根據要求。

4 網絡能力開放的應用場景

智能管道能力開放平臺（IPOP）應用場景，主要體現在用戶的不同訪問IPOP，大致分為以下四種情況。

4.1 用戶自定義管道能力

通過運營商自己的IPOP門戶，當用戶不針對特定的應用程序時，他們可以定制自己的IPOP門戶訪問操作，只需要根據時間和帶寬的網絡能力做具體需求。

4.2 互聯網應用提供商定制的管道通過自己的IPOP門戶的能力

互聯網應用提供商（SP）對特定應用網絡承載能力的需求。它可以自定義其業務能力通過管道與IPOP。這些功能與用戶屬性無關，只要用戶訪問Internet應用程序提供者的指定服務，所有用戶都可以獲得相應的網絡功能。

4.3 用戶使用互聯網應用IPOP門戶為特定應用定制管道的能力

一些互聯網應用提供商可以根據其技術特點和市場策略為運營商提供不同質量的服務產品。

4.4 用戶資源使用感知和提醒的能力

該平臺定期了解用戶資源的使用情況，并通過郵件、自助門戶、短消息系統、系統和解決方案驅動用戶，以提醒用戶在熱點或時段調整帶寬和QoS功能。

5 結束語

智能管道的目標是優化網絡資源的分配和調度，為產業鏈中的所有用戶提供差異化的服務，為運營商提供最有效的增值服務。電信運營商通過管道和開放優化功能，讓用戶選擇不同的網絡服務。更重要的是，使更多的內容提供商和服務提供商通過管道來增強用戶體驗，共同促進寬帶產業的健康發展。

[1]孫麗娟，方義松.“智能管道”決勝移動互聯網時代[J].中國電信業，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，陳運清.智能管道構建思路探討[J].電信科學，2011，27（3）：7-11.

[4]周光濤.構建精細化和差異化運營的智能網絡體系[J].中興通訊技術，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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