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運營商智能管道及其解決之道

2011/09/21

　　在通信產(chǎn)業(yè)鏈中，以語音業(yè)務(wù)為主要收入來源的電信運營商曾經(jīng)是活得最滋潤的。但近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)飛速發(fā)展，新興的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在消費者的信息通信行為中所占比例越來越大，單用戶的ARPU值卻徘徊甚至下滑。同時，以谷歌、騰訊、蘋果為代表的服務(wù)和終端提供商卻在幾乎沒有對網(wǎng)絡(luò)帶寬進行投資的情況下，穿透運營商網(wǎng)絡(luò)為用戶提供了豐富多彩的業(yè)務(wù)，并從中分流了大量的利潤。

　　因此，運營商面臨網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷增加、并不斷投資建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的壓力，另一方面卻眼看著豐厚的利潤被產(chǎn)業(yè)鏈新興的崛起者輕易賺走。網(wǎng)絡(luò)流量飛速上升，市場回報卻上升緩慢甚至開始降低，（流）量收（入）差的擴大形成了目前電信運營商最不愿意見到的所謂“剪刀差”。

1.什么要智能管道

　　為了避免成為單純的“啞管道”，使自己的投資得到應(yīng)有的回報，運營商開始積極轉(zhuǎn)變。如何做好管道，如何通過創(chuàng)新實現(xiàn)管道的價值回歸成了最迫切的問題。在這種背景下，以運營商和通信設(shè)備制造商為主的通信產(chǎn)業(yè)界提出了“智能管道”的概念，“智能管道”的目的在于為用戶按約提供優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的同時，幫助運營商在不斷增長的流量與成本控制間找到平衡，切實實現(xiàn)收入增長。中國電信明確提出要做“智能管道的主導(dǎo)者”，中國移動也明確提出將網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變列為“十二五”發(fā)展首位，強調(diào)“要實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量的精細(xì)化運營”。

　　各方對“智能管道”都提出了自己的見解。中國電信提出，智能管道要做到“用戶可識別、業(yè)務(wù)可區(qū)分、流量可調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)可管理”，中國移動認(rèn)為，“‘智能管道’是對各種流量產(chǎn)生的效益進行分析，對于高效益流量進行QoS保障，對效益低的流量僅保證接通”。但是，在“智能管道”具體如何實現(xiàn)的問題上，業(yè)界卻尚未達(dá)成統(tǒng)一，很多并非新生的概念伴隨著“智能管道”又被重新提了出來，一時間“亂花漸欲迷人眼”。

　　追求“智能”不是目的，通過“智能管道”創(chuàng)新商業(yè)模式和運營機制，深入挖掘管道價值并對其貨幣化才是“智能管道”的根本目的。出現(xiàn)剪刀差的原因在于“啞管道”只負(fù)責(zé)提供帶寬、運送流量，無法對不同的通信需求提供不同的用戶體驗，因此運營商被迫只能賣流量、賣帶寬。無論是偶爾上網(wǎng)看新聞的普通網(wǎng)民，還是每天24小時占滿帶寬下載電影的“影迷”，還是時常在旅途中需要高質(zhì)量接入發(fā)送文件的商務(wù)客戶享受的都是一樣的服務(wù)。運營商無法為不同用戶提供差異化服務(wù)，導(dǎo)致管道的價值經(jīng)營始終處于較低層次的應(yīng)用水平。

2.么是智能管道

　　“智能管道”要幫助運營商實現(xiàn)價格回歸，必須具有智能。這個智能，就是能夠為不同的客戶、不同的業(yè)務(wù)提供差異化的服務(wù)，幫助運營商從賣流量、賣帶寬轉(zhuǎn)變?yōu)橘u體驗�！爸悄芄艿馈北仨毮軈^(qū)分客戶、區(qū)分業(yè)務(wù)，并能根據(jù)不同的客戶和業(yè)務(wù)提供不同的服務(wù)體驗。

　　舉個例子，對于偶爾上網(wǎng)瀏覽新聞和上網(wǎng)購物的用戶，可以提供資費較低的流量包月業(yè)務(wù)，僅保證較小的帶寬，不保證網(wǎng)絡(luò)時延，通過低價策略和“長尾效應(yīng)”吸收大量低端客戶，并不斷通過新業(yè)務(wù)將其培養(yǎng)為高端客戶。

　　對于長期下載電影的娛樂型客戶，可以提供帶寬包月業(yè)務(wù)，提供足夠的帶寬，同時在網(wǎng)絡(luò)忙時對其下載業(yè)務(wù)進行限速，避免影響價值更高的用戶體驗。

　　對于希望在短時間內(nèi)快速交換文件的商務(wù)用戶，可以提供加速卡業(yè)務(wù)，用戶只需付出少量的費用，就能在較短時間內(nèi)得到最大帶寬、最小時延的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

　　對于對某些商品特別感興趣的客戶，可以通過分析其用戶行為向其定向發(fā)布廣告信息，從商品制造商處得到網(wǎng)絡(luò)流量的補貼。

　　對于某些家庭，可以推出特定的家庭套餐。對孩子的上網(wǎng)行為進行管理，屏蔽不良網(wǎng)站，根據(jù)家長的要求提供上網(wǎng)行為報表，隨時提供孩子的位置信息。

　　“智能管道”的應(yīng)用還能列舉出很多例子，而這一切應(yīng)用的前提是：用戶身份可識別、業(yè)務(wù)可識別、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可動態(tài)調(diào)整。也就是說，當(dāng)我們知道用戶的這些信息后，便可有針對性地為其提供差異化服務(wù)，通過提供不同的用戶體驗來實現(xiàn)價值。

3.現(xiàn)智能管道的必要條件和關(guān)鍵技術(shù)

　　為了實現(xiàn)智能管道，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)滿足巨大的帶寬、用戶身份和業(yè)務(wù)類型的識別、彈性和QoS、策略計費控制及資源和準(zhǔn)入控制等幾個條件，網(wǎng)絡(luò)具備大帶寬是基礎(chǔ)，其它幾個方面是實現(xiàn)智能管道的核心和關(guān)鍵。

　　3.1 巨大的網(wǎng)絡(luò)帶寬

　　為了滿足不同的用戶體驗，網(wǎng)絡(luò)必須提供足夠的帶寬。如果沒有足夠的帶寬支撐，巧婦也難為無米之炊。在這里值得一提的是，網(wǎng)絡(luò)的帶寬不是網(wǎng)絡(luò)的某一部分提供的，而是全網(wǎng)端到端提供的。對于一個2兆寬帶用戶來說，為了保證其2兆帶寬的體驗，不僅僅是在用戶終端和局端接入設(shè)備之間允許通過2兆的流量即可，應(yīng)該是從接入到核心層，網(wǎng)絡(luò)中的任何限制因素都會降低用戶的體驗。

　　當(dāng)前，通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能提供的帶寬越來越大。路由器設(shè)備已經(jīng)開始支持40GE甚至100GE接口。承載路由器接口的傳送網(wǎng)設(shè)備，例如OTN和WDM，更是突破了單波長160G、單光纖數(shù)十T的容量。在用戶接入部分，隨著基于EPON/GPON甚至10G EPON/10G GPON的FTTx的不斷部署，用戶接入網(wǎng)絡(luò)的速率從幾兆到幾十兆乃至數(shù)百兆邁進。

　　3.2 用戶身份和業(yè)務(wù)類型識別

　　智能管道應(yīng)能對其承載的業(yè)務(wù)進行區(qū)分，也能對使用這些業(yè)務(wù)的用戶身份進行區(qū)分。在這里，用戶的身份包括了終端類型、地理位置、使用習(xí)慣等一系列能將該用戶與其它用戶區(qū)分開的信息。通過用戶身份的識別，智能管道才能將提供差異化的用戶體驗變?yōu)榭赡�。而對于業(yè)務(wù)的區(qū)分，則需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠?qū)νㄐ胚^程中的關(guān)鍵信息進行識別，從用戶數(shù)據(jù)包中挖掘出需要的信息，確定用戶正在使用的業(yè)務(wù)。通過業(yè)務(wù)和身份的識別，智能管道才能真正做到識別5W（WHEN ,WHERE , WHO, WHAT,HOW）信息。

　　用戶身份的識別可以通過傳統(tǒng)的PPPoE和IPoE協(xié)議部分實現(xiàn)，為了解終端類型、地理位置等信息，可對上述協(xié)議進行擴展或引入新的協(xié)議支持；對于業(yè)務(wù)類型的識別，業(yè)界普遍認(rèn)為應(yīng)通過引入深度包檢測DPI（Deep Packet Inspection）技術(shù)來實現(xiàn)。DPI設(shè)備可以多種形態(tài)和多種方式部署在網(wǎng)絡(luò)接入層或匯聚層，例如與PTN設(shè)備、城域網(wǎng)的BRAS或SR共框，或者獨立部署。

　　3.3 彈性和QoS

　　智能管道還應(yīng)是彈性的、具有靈活QoS的網(wǎng)絡(luò)。所謂彈性，是指網(wǎng)絡(luò)能夠具有帶寬的統(tǒng)計復(fù)用功能，利用不同用戶不會同時使用最大帶寬的統(tǒng)計規(guī)律，通過較小的總帶寬滿足所有用戶的帶寬需求，大大提高了網(wǎng)絡(luò)使用效率。如果網(wǎng)絡(luò)沒有彈性，網(wǎng)絡(luò)提供的帶寬就必須是所有用戶最大業(yè)務(wù)帶寬的總和。因此，要提供差異化的服務(wù)，則必須支持靈活的QoS功能。對于最重要的業(yè)務(wù)，在資源有限的情況下，網(wǎng)絡(luò)必須要保證QoS要求；而對于某些較低端的業(yè)務(wù)，可以降低時延的要求，僅保證連通性即可。

　　基于IP的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)天然具有彈性，基于TDM的傳送網(wǎng)也在從鋼性管道向IP化的彈性管道演進。比如當(dāng)前的PTN、基于OTN的統(tǒng)一交換設(shè)備即結(jié)合了傳送和IP設(shè)備的優(yōu)點，是傳送網(wǎng)的重要演進。此外，目前現(xiàn)網(wǎng)IP設(shè)備普遍支持基于Diffserv的QoS，但Diffserv能支持的質(zhì)量等級數(shù)量有限，未來若要實現(xiàn)更加精細(xì)的基于用戶身份和業(yè)務(wù)類型的QoS，Diffserv還需要進一步改進。同時QoS與用戶身份、業(yè)務(wù)類型之間的映射關(guān)系也需要是靈活可配置的。

　　3.4 承載控制

　　承載控制系統(tǒng)相當(dāng)于智能管道的大腦，是智能管道的核心和關(guān)鍵。基于策略的承載控制系統(tǒng)能夠依據(jù)業(yè)務(wù)的實際需求動態(tài)地控制和適配網(wǎng)絡(luò)資源。其主要功能是根據(jù)來自業(yè)務(wù)層及認(rèn)證系統(tǒng)的各類信息請求，生成控制策略，下發(fā)到IP承載網(wǎng)及移動分組域的邊緣設(shè)備，對特定流量進行動態(tài)的控制和處理，包括帶寬分配、QoS等級設(shè)定、準(zhǔn)入控制、靈活計費等。

　　移動網(wǎng)絡(luò)控制策略方面，主要以3GPP的策略及計費控制（PCC）架構(gòu)為核心。 固網(wǎng)方面，以TISPAN和ITU-T的資源和準(zhǔn)入控制（RACS）架構(gòu)為核心；總的來說目前還處于前期研究、探索、試點階段，但相對而言移動比固網(wǎng)發(fā)展速度要快一些，同時標(biāo)準(zhǔn)組織正在致力于推出基于FMC的策略控制架構(gòu)。

4.智能管道的解決之道

　　烽火科技致力于在智能管道的建設(shè)中充分發(fā)揮專業(yè)化廠商的優(yōu)勢，為客戶提供高速的網(wǎng)絡(luò)承載層產(chǎn)品和解決方案；同時，我們也基于智能管道的特點對現(xiàn)有的產(chǎn)品和解決方案進行不斷優(yōu)化和改進；并且，通過DPI的應(yīng)用和產(chǎn)品部署，賦予智能管道一雙“犀利”的眼睛，更能觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和增值應(yīng)用，為智能管道的實施奠定良好的基礎(chǔ)。

　　在超大容量傳送領(lǐng)域，烽火擁有業(yè)界成熟先進的40/100G解決方案，超100G產(chǎn)品開發(fā)也在進行中。40G WDM/OTN相繼在中國電信、中國聯(lián)通等運營商取得應(yīng)用。2006年布局100G，先后承擔(dān)國家973項目“超高速超大容量超長距離光傳送基礎(chǔ)研究”和國家863項目“100GE光以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)傳送試驗平臺研制”項目，并開展了160×100Gb/s 2000公里的光傳送系統(tǒng)的研究。目前，100G已經(jīng)取得里程碑進展，為后續(xù)產(chǎn)品的規(guī)模商用打下了堅實的基礎(chǔ)。在超100G高速傳送領(lǐng)域，已經(jīng)成功完成400G和1T的實驗室測試，引領(lǐng)業(yè)界發(fā)展方向。

　　在下一代光接入領(lǐng)域，為滿足智能管道對于大帶寬的需求，烽火科技的PON OLT系統(tǒng)平臺全面優(yōu)化了架構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)交換能力和背板帶寬全面邁入T比特等級，實現(xiàn)了EPON、GPON、10G EPON、XG PON、WPON的靈活混插，可以支持1G EPON向10G EPON的平滑演進。配合類型豐富的ONU，可以根據(jù)客戶需要提供從幾兆到1G以上的各種帶寬接入速率，徹底消除接入帶寬瓶頸；可靠性方面，系統(tǒng)各關(guān)鍵部件均支持冗余保護；線路保護方面，率先支持兩種線路保護方案，業(yè)界領(lǐng)先。QoS保障方面，針對智能管道的最新需求，提供了雙重QoS保障能力，除了基于VLAN的優(yōu)先級設(shè)置外，還通過獨有的LLID技術(shù)，實現(xiàn)了烽火獨有的“虛擬ONU”功能，實現(xiàn)多層次QoS管理。

　　我們積極適應(yīng)智能管道發(fā)展需求，推出基于的OTN彈性化管道解決方案，在OTN平臺引入統(tǒng)一交換架構(gòu)、基于MPLS-TP的端到端OAM以及L2和L3層的分組處理技術(shù)，使得OTN平臺的多業(yè)務(wù)處理能力由剛性管道實現(xiàn)向彈性管道的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)針對不同業(yè)務(wù)的資源調(diào)配能力和接入業(yè)務(wù)管理能力，最終實現(xiàn)不同QoS業(yè)務(wù)的可管、可控以及差異化管理。

　　針對移動回傳應(yīng)用，烽火科技提供系列化的PTN和IP RAN產(chǎn)品及解決方案，均能提供基于Diffserv的QoS，為不同級別的業(yè)務(wù)提供不同等級的服務(wù)，實現(xiàn)基站回傳業(yè)務(wù)的高效傳送，已獲得廣泛應(yīng)用。PTN是按照傳送設(shè)備思路構(gòu)造的包交換設(shè)備，裁剪掉IP/MPLS路由器無連接的IP特性，保留了MPLS的面向連接和流量工程特性，加入了傳送設(shè)備的OAM。IP RAN則是路由器為適應(yīng)基站回傳應(yīng)用的一次進化，保留了路由器豐富的協(xié)議功能，引入了時間/頻率同步，增強了OAM。在后續(xù)的演進中，兩者的設(shè)備形態(tài)和功能特性有融合趨勢。目前，烽火PTN設(shè)備在全國已有幾萬端的部署，廣泛應(yīng)用于2G/3G基站回傳網(wǎng)，并具備承載4G業(yè)務(wù)的能力。系列化IP RAN產(chǎn)品也已在國內(nèi)主要運營商進行試商用。

　　DPI技術(shù)是智能管道的核心技術(shù)之一。DPI賦予智能管道一雙“犀利”的眼睛，使得各類信息纖毫畢現(xiàn)，更進一步，DPI作為引擎，還能優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和觸發(fā)增值應(yīng)用。目前，烽火已推出獨具特色的PL系列“DPI”解決方案。

　　烽火的PL系列DPI系統(tǒng)是基于七層包檢測和流分析技術(shù)為核心開發(fā)的用戶行為分析控制、互聯(lián)網(wǎng)訪問控制、共享檢測、信息推送系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以幫助客戶對網(wǎng)絡(luò)流量進行控制、整形、限流、過濾，進行優(yōu)先級劃分、端到端保障關(guān)鍵應(yīng)用，限制訪問不良網(wǎng)站，為用戶提供綠色網(wǎng)絡(luò)、進行信息推送，增加運營商邊際利潤等。


　　PL系列DPI設(shè)備可并行或以透明網(wǎng)橋方式串行接入到運營商網(wǎng)絡(luò)中；同時，可以通過旁路設(shè)備部署旁路保護，以便在異常斷開時保證網(wǎng)絡(luò)暢通。該系統(tǒng)主要可以實現(xiàn)用戶行為分析控制、共享上網(wǎng)檢測、互聯(lián)網(wǎng)訪問控制、廣告信息發(fā)布等互聯(lián)網(wǎng)分析和管控功能，能夠完成以下應(yīng)用： 5.總結(jié)

　　綜上所述，智能管道的目的在于為用戶按約提供優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的同時，幫助運營商在不斷增長的流量與成本控制間找到平衡，最終實現(xiàn)收入增長；為了實現(xiàn)智能管道，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)滿足巨大的帶寬、用戶身份和業(yè)務(wù)類型的識別、彈性和QoS、策略計費控制/資源和準(zhǔn)入控制等幾個關(guān)鍵條件，網(wǎng)絡(luò)具備大帶寬是基礎(chǔ)，其它幾個方面是實現(xiàn)智能管道的核心和關(guān)鍵。

　　烽火科技致力于在“智能管道”的建設(shè)中充分發(fā)揮領(lǐng)先廠商的優(yōu)勢，為客戶提供高速的網(wǎng)絡(luò)傳送和接入產(chǎn)品和解決方案；同時，我們也基于智能管道的特點對現(xiàn)有的產(chǎn)品和解決方案不斷優(yōu)化和改進；并且，通過DPI的應(yīng)用和產(chǎn)品部署，賦予智能管道一雙“犀利”的眼睛，為智能管道的實施奠定良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，智能管道的實現(xiàn)不僅某種產(chǎn)品或技術(shù)上的突破，更是商業(yè)模式和運營機制的整體轉(zhuǎn)型升級。烽火科技將立足客戶需求，致力于幫助運營商實現(xiàn)價值回歸，最終實現(xiàn)整體產(chǎn)業(yè)鏈的共同繁榮。
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