智能管道发展策略研究

    前言

    随着移动互联网时代的到来，各类应用与业务层出不穷，流量快速增长，传统的以网络为中心的运营模式将转向以用户为中心，用户体验变得前所未有的重要。但遗憾的是运营商并不完全了解用户，不知道用户偏好的业务，不掌握用户的习惯与爱好，更不清楚用户的真实感知，甚至不能确切地了解自己的网络状况，从而不能给用户（含前端和后端）提供差异化服务，导致收入增幅与流量增长比例的差距越来越大。

    建设管道（或网络）的最初目的主要是企业本身关键绩效指标（KPI）的高低，而不会过多地关注业务类型及终端/用户的主观感受（实际上当时也没有什么好手段）。然而随着移动互联网、云计算等新技术、新应用、新业态的迅猛发展，管道扩容已不能满足业务发展需求，因此不仅运营商的经营模式需要转型，网络也需要转型升级。为满足端到端的体验质量（QoE），就需要明白客户需求、感知网络状态、了解业务的内在需要、终端的适配，并能提供策略化控制的网络服务，这样就需要网络智能起来、联动起来，实现用户可识别、业务可区分、流量可调控、网络可管理、计费可灵活及差异服务等功能，为用户、合作伙伴提供差异化、精确化的服务能力与业务，达到有效提升管道价值的目标。

1 、智能管道内涵

1.1 智能管道要素

    在当前语音等传统业务被替代、管道化日趋严重的情况下，运营商欲实现转型突围，就要找到最合适的定位。在纯管道、整合上下游全业务发展和智能管道的3种转型方向中，考虑到纯管道不仅让运营商失去主导地位、降低管道价值及不具备OTT业务发展所需的高度灵活性和创新能力，智能管道应是运营商的合理定位。

    我国三大运营商对智能管道均寄予厚望。中国电信提出要做“智能管道的主导者、综合平台的提供者、内容和应用的参与者”，在智能管道构建中突出了为用户及合作伙伴提供差异化、精确化的能力与业务，以实现管道价值的有效提升；中国联通关注的重点是优化基础网络层面，以实现可视化管道、带宽控制、流量优化和灵活计费；中国移动则认为，智能管道处于终端和应用/业务之间，其智能由一系列的致力于网络资源优化的网络服务系统来实现，智能管道应涵盖应用/业务侧、终端侧及网络侧，建设目标是优化客户体验、应用开发资源配置，以推动移动互联网发展。

    综合上述各方观点，智能管道宜涵盖用户、网络、业务、运营、终端及体验等六大要素。

    a） 用户。不同用户对业务的体验要求也有所不同，应充分分析用户、理解用户（包括客户价值、行为特征、内容偏好等）。

    b） 网络。感知业务及应用，区分用户接入方式，动态灵活配置资源，保障差异化服务质量（QoS），多网协同，智能内容分发网络（CDN），传送安全可靠。

    c） 业务。适配不同的终端访问，灵活的定制业务，业务创新。

    d） 运营。QoE监测，优化策略；简化网络运营，及时服务，快速业务布放；基于客户分析结果，向客户推荐精品移动互联网应用；制定流量经营资费策略（包括效益定价、分时定价、组合定价、弹性定价等）。

    e） 终端。识别终端型号，分析终端行为，匹配热门应用，完善终端策略。

    f） 体验。不同终端、接入体验的一致性，客户感知的动态反馈。

1.2 内在逻辑

    简单地讲，上述六大要素间的内在逻辑，就是将客户体验需求加上用户等级、终端、接入方式等因素首先映射成业务关键质量指标（KQI）和KPI，其次是后台运营支撑等系统进行调度策略决策，然后再根据实时网络状态等进行动态策略调整和网络联动，由策略及计费执行功能（PCEF）合理地控制相关网元调度相关内容、网络资源，差异化地满足不同用户的业务需求，以达成最合理的客户感知过程。譬如，1个VIP客户P2P应用的优先级，在业务忙时可能会低于普通用户视频访问的优先级。

    实际上，策略与计费规则（PCRF）是个需综合考量各种因素的复杂过程，它不仅不是单单以用户等级决定其业务调度，也不是仅仅考虑业务需求因素，而是对网络状态、内容、终端、用户感知等因素的加权结果。策略决策是动态调整的，需要根据网络具体状态优化策略选择，只有这样才能在用户QoE感知上与网络资源代价间取得平衡。简而言之，智能管道是个能按需提供差异化服务保障的、可动态优化感知的运营生态系统，系统的内涵是精确的用户行为感知、动态的网络资源调度和灵活的业务价值区分。

1.3 分层架构

    目前尚没有统一的智能管道逻辑分层架构模型。虽然由中国电信牵头、相关运营商及设备厂商参与制定的智能网络NICE Y.2301标准已获得ITU-T批准，但尚未发布。这里建议将智能管道分为泛在接入层、承载控制层、智能媒体层及流量运营层。

2 、部署策略

    根据某省运营商智能管道建设经验，并综合考虑标准、技术、设备等因素，建议的智能管道部署策略如图1所示。

2.1 近期目标

    a） 泛在接入层。加强3G/LTE、WLAN、PON等网络的覆盖和业务承载能力，推动多网协调发展。

    b） 承载控制层。集中部署深度包检测（DPI），验证DPI对网络的影响；试点开启QoS，验证QoS的保障效果；试点部署策略与计费控制（PCC），完善流量监控，提高用户感知。

    c） 智能媒体层。强化互联网数据中心（IDC）建设，加大内容缓存，部署内容分发网络（CDN），实现用户对大数据业务流量的快速访问，减少网间结算流量。

    d） 流量运营层。完善用户体验管理，部署信令监测等，获取用户和应用特征，分析挖掘数据，透析业务及用户特点，实现综合业务策略的生成和分发。

2.2 中期目标

    a） 泛在接入层。逐步推进LTE网络覆盖，满足不断增长的移网高带宽业务需求。

    b） 承载控制层。下移DPI监测点，全面开启QoS；部署流量清洗，实现统一的4G核心网（EPC）的核心控制，精确识别业务，提升网络安全能力。

    c） 流量运营层。以云转码提升视频压缩效率，较少带宽占用。

2.3 远期目标

    a） 泛在接入层。部署NG PON，提高固网接入带宽，实现未来家庭及企业等用户的高带宽业务需求。

    b） 承载控制层。实现PCC和资源接纳控制子系统（RACS）融合，实现固网和移网统一的策略下发和执行，全面实现网络侧的可管可控。

    c） 流量运营层。建立统一的用户体验平台，全面感知网络状态。

3 、智能管控分析

3.1 管控手段

    目前PCC的管控手段主要有门控、流控、差异化计费和端到端QoS保障等4种。其中：门控是指基于业务流的控制通过与否；流控是指基于业务流的控制带宽（包括控制最大上/下行带宽、最大/最小保障带宽等）；差异化计费是指为实现基于业务数据流的计费功能。PCRF指定基于业务数据流的计费规则，并将计费规则与策略控制信息一起提供给PCEF，PCEF按计费规则执行计费；端到端QoS是差异化的传送基础，即：PCRF根据用户使用的业务，业务策略定义决策的各业务流需要的QoS等级，QoS等级由PCEF映射为承载网所支持的传输等级参数。

    在上述4种管控手段中，单靠PCEF就可以执行流控、门控及差异化计费这3种管控手段，但端到端QoS管控手段则必须依靠全网（包括网关节点（GGSN）、服务/信令节点（SGSN）及基站控制器（BSC）等）的支持。

3.2 管控策略

3.2.1 实施步骤

    管控策略是PCC的灵魂，能使差异化服务、精细化市场运营成为可能。但如何根据不同的管控目标及现网业务状况，制定有针对性的市场运营策略则是问题的关键所在。建议的管控策略实施步骤如下所述。

    a） 确定不同阶段的管控目标。针对不同阶段的管控目的，分析当前网络和运营存在的问题，针对问题提炼需要差异化的场景描述。

    b） 制定差异化的市场服务策略。针对具体业务情况或问题，制定相应的差异化服务和市场运营策略。

    c） 生成可执行的PCRF规则集。借助PCC架构建立PCRF规则库，将市场服务策略转换为网络侧可执行的规则集合。

    d） 动态实时的效果反馈和调控。各PCRF执行后能及时地获取用户感知提升效果，并能根据策略实施效果动态调整参数设置。

3.2.2 管控维度与对象

    PCRF有很多管控维度（如基于用户、时间、位置、接入、业务、应用、流量、网络状态等），仅一个基于用户维度就可分为基于用户级别、套餐、终端、漫游与非漫游等。随着技术的不断发展，可能还会衍生出更多更细的维度。这些维度的组合会形成一个庞大的组合策略规则集合。决策信息的获取也有很多渠道，信息也很繁杂，关键是要建立一个统一完整的用户业务网络信息库，进行统一的管理和数据分析，合理定义策略优先级别，实现动态灵活管控。管控对象与管控手段矩阵见图2。

3.2.3 管控策略部署

    管控策略部署可分为以下3个阶段。

    第一阶段：解决当前主要问题阶段。采用基于接入类型的管控，缓解G网负荷过高、T网负荷过低问题；采用基于公平用量的管控手段，调节少量用户对大量资源的占用；也可部署低价值业务的管控，降低网络负荷，减少扩容压力。

    第二阶段：寻求经济效益阶段。采用基于位置的管控，实现热区重点业务保障、热区差异费率；采用基于网络状态的实时忙闲小区的管控，实现忙区重点业务保障等。

    第三阶段：创新发展模式阶段。采用基于用户偏好的管控，创新拓展价值型业务；采用用户自定义的管控（如自助带宽提升等），实现QoE提升、差异计费；采用特定保障业务的管控，尝试后向收费，实现商业模式变革。

    随着上述3个阶段管控策略的逐步部署，运营商能从单纯的卖管道、流量，逐步过渡到卖业务，最终过渡到卖体验、后向收费，从而实现运营商经营模式的转变和再造。

3.2.4 智能管控的固移融合

    现阶段智能管道的部署主要侧重于带宽资源较紧张的移动通信网络，涉及到带宽资源充裕、接入更为可靠的固网宽带不多。然而随着新技术、新应用的不断发展，计算存储云化、多屏互动将成为常态化，网络间将需要协同与互动，因此3GPP的PCC标准将与TISPAN的RACS标准逐步实现融合，并首先统一移网和固网的策略控制系统。

4、结束语

    智能管道不单是技术方案，更是运营商经营理念的转变，未来还可能是一种商业模式的重构。如何快速地适应移动互联网时代，充分运用云计算等技术挖掘分析庞大的用户数据，智能灵活地调度网络等资源为用户服务，提升用户QoE，是需要同人认真探索的。

参考文献：

［1］ 肖云. 电信运营商向智能管道转型的策略分析［J］. 中兴通讯技术，2012（2）。

［2］ 赵慧玲. 智能管道发展思路的探讨［J］. 邮电设计技术，2012（3）。

作者：马刚 李涛 段秋利 张晓平 来源：《邮电设计技术》