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運營(yíng)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(yǔ)音業(yè)務(wù)為主要收入來(lái)源的電信運營(yíng)商曾經(jīng)是活得最滋潤的。但近年來(lái)，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)飛速發(fā)展，新興的數據業(yè)務(wù)在消費者的信息通信行為中所占比例越來(lái)越大，單用戶(hù)的ARPU值卻徘徊甚至下滑。同時(shí)，以谷歌、騰訊、蘋(píng)果為代表的服務(wù)和終端提供商卻在幾乎沒(méi)有對網(wǎng)絡(luò )帶寬進(jìn)行投資的情況下，穿透運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )為用戶(hù)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(yíng)商面臨網(wǎng)絡(luò )帶寬不斷增加、并不斷投資建設網(wǎng)絡(luò )的壓力，另一方面卻眼看著(zhù)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(chǎng)回報卻上升緩慢甚至開(kāi)始降低，（流）量收（入）差的擴大形成了目前電信運營(yíng)商最不愿意見(jiàn)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有的回報，運營(yíng)商開(kāi)始積極轉變。如何做好管道，如何通過(guò)創(chuàng )新實(shí)現管道的價(jià)值回歸成了最迫切的問(wèn)題。在這種背景下，以運營(yíng)商和通信設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(hù)按約提供優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )資源的同時(shí)，幫助運營(yíng)商在不斷增長(cháng)的流量與成本控制間找到平衡，切實(shí)實(shí)現收入增長(cháng)。中國電信明確提出要做“智能管道的主導者”，中國移動(dòng)也明確提出將網(wǎng)絡(luò )發(fā)展方式的轉變列為“十二五”發(fā)展首位，強調“要實(shí)現數據流量的精細化運營(yíng)”。

　　各方對“智能管道”都提出了自己的見(jiàn)解。中國電信提出，智能管道要做到“用戶(hù)可識別、業(yè)務(wù)可區分、流量可調控、網(wǎng)絡(luò )可管理”，中國移動(dòng)認為，“‘智能管道’是對各種流量產(chǎn)生的效益進(jìn)行分析，對于高效益流量進(jìn)行QoS保障，對效益低的流量?jì)H保證接通”。但是，在“智能管道”具體如何實(shí)現的問(wèn)題上，業(yè)界卻尚未達成統一，很多并非新生的概念伴隨著(zhù)“智能管道”又被重新提了出來(lái)，一時(shí)間“亂花漸欲迷人眼”。

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

2.么是智能管道

　　“智能管道”要幫助運營(yíng)商實(shí)現價(jià)格回歸，必須具有智能。這個(gè)智能，就是能夠為不同的客戶(hù)、不同的業(yè)務(wù)提供差異化的服務(wù)，幫助運營(yíng)商從賣(mài)流量、賣(mài)帶寬轉變?yōu)橘u(mài)體驗。“智能管道”必須能區分客戶(hù)、區分業(yè)務(wù)，并能根據不同的客戶(hù)和業(yè)務(wù)提供不同的服務(wù)體驗。

　　舉個(gè)例子，對于偶爾上網(wǎng)瀏覽新聞和上網(wǎng)購物的用戶(hù)，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(shí)延，通過(guò)低價(jià)策略和“長(cháng)尾效應”吸收大量低端客戶(hù)，并不斷通過(guò)新業(yè)務(wù)將其培養為高端客戶(hù)。

　　對于長(cháng)期下載電影的娛樂(lè )型客戶(hù)，可以提供帶寬包月業(yè)務(wù)，提供足夠的帶寬，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò )忙時(shí)對其下載業(yè)務(wù)進(jìn)行限速，避免影響價(jià)值更高的用戶(hù)體驗。

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

　　對于對某些商品特別感興趣的客戶(hù)，可以通過(guò)分析其用戶(hù)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(jìn)行管理，屏蔽不良網(wǎng)站，根據家長(cháng)的要求提供上網(wǎng)行為報表，隨時(shí)提供孩子的位置信息。

　　“智能管道”的應用還能列舉出很多例子，而這一切應用的前提是：用戶(hù)身份可識別、業(yè)務(wù)可識別、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)可動(dòng)態(tài)調整。也就是說(shuō)，當我們知道用戶(hù)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(guò)提供不同的用戶(hù)體驗來(lái)實(shí)現價(jià)值。

3.現智能管道的必要條件和關(guān)鍵技術(shù)

　　為了實(shí)現智能管道，網(wǎng)絡(luò )應當滿(mǎn)足巨大的帶寬、用戶(hù)身份和業(yè)務(wù)類(lèi)型的識別、彈性和QoS、策略計費控制及資源和準入控制等幾個(gè)條件，網(wǎng)絡(luò )具備大帶寬是基礎，其它幾個(gè)方面是實(shí)現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(mǎn)足不同的用戶(hù)體驗，網(wǎng)絡(luò )必須提供足夠的帶寬。如果沒(méi)有足夠的帶寬支撐，巧婦也難為無(wú)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(gè)2兆寬帶用戶(hù)來(lái)說(shuō)，為了保證其2兆帶寬的體驗，不僅僅是在用戶(hù)終端和局端接入設備之間允許通過(guò)2兆的流量即可，應該是從接入到核心層，網(wǎng)絡(luò )中的任何限制因素都會(huì )降低用戶(hù)的體驗。

　　當前，通信網(wǎng)絡(luò )設備能提供的帶寬越來(lái)越大。路由器設備已經(jīng)開(kāi)始支持40GE甚至100GE接口。承載路由器接口的傳送網(wǎng)設備，例如OTN和WDM，更是突破了單波長(cháng)160G、單光纖數十T的容量。在用戶(hù)接入部分，隨著(zhù)基于EPON/GPON甚至10G EPON/10G GPON的FTTx的不斷部署，用戶(hù)接入網(wǎng)絡(luò )的速率從幾兆到幾十兆乃至數百兆邁進(jìn)。

　　3.2 用戶(hù)身份和業(yè)務(wù)類(lèi)型識別

　　智能管道應能對其承載的業(yè)務(wù)進(jìn)行區分，也能對使用這些業(yè)務(wù)的用戶(hù)身份進(jìn)行區分。在這里，用戶(hù)的身份包括了終端類(lèi)型、地理位置、使用習慣等一系列能將該用戶(hù)與其它用戶(hù)區分開(kāi)的信息。通過(guò)用戶(hù)身份的識別，智能管道才能將提供差異化的用戶(hù)體驗變?yōu)榭赡堋６鴮τ跇I(yè)務(wù)的區分，則需要網(wǎng)絡(luò )設備能夠對通信過(guò)程中的關(guān)鍵信息進(jìn)行識別，從用戶(hù)數據包中挖掘出需要的信息，確定用戶(hù)正在使用的業(yè)務(wù)。通過(guò)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(hù)身份的識別可以通過(guò)傳統的PPPoE和IPoE協(xié)議部分實(shí)現，為了解終端類(lèi)型、地理位置等信息，可對上述協(xié)議進(jìn)行擴展或引入新的協(xié)議支持；對于業(yè)務(wù)類(lèi)型的識別，業(yè)界普遍認為應通過(guò)引入深度包檢測DPI（Deep Packet Inspection）技術(shù)來(lái)實(shí)現。DPI設備可以多種形態(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 )能夠具有帶寬的統計復用功能，利用不同用戶(hù)不會(huì )同時(shí)使用最大帶寬的統計規律，通過(guò)較小的總帶寬滿(mǎn)足所有用戶(hù)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(méi)有彈性，網(wǎng)絡(luò )提供的帶寬就必須是所有用戶(hù)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(shí)延的要求，僅保證連通性即可。

　　基于IP的數據通信網(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(jìn)。比如當前的PTN、基于OTN的統一交換設備即結合了傳送和IP設備的優(yōu)點(diǎn)，是傳送網(wǎng)的重要演進(jìn)。此外，目前現網(wǎng)IP設備普遍支持基于Diffserv的QoS，但Diffserv能支持的質(zhì)量等級數量有限，未來(lái)若要實(shí)現更加精細的基于用戶(hù)身份和業(yè)務(wù)類(lèi)型的QoS，Diffserv還需要進(jìn)一步改進(jìn)。同時(shí)QoS與用戶(hù)身份、業(yè)務(wù)類(lèi)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

　　承載控制系統相當于智能管道的大腦，是智能管道的核心和關(guān)鍵。基于策略的承載控制系統能夠依據業(yè)務(wù)的實(shí)際需求動(dòng)態(tài)地控制和適配網(wǎng)絡(luò )資源。其主要功能是根據來(lái)自業(yè)務(wù)層及認證系統的各類(lèi)信息請求，生成控制策略，下發(fā)到IP承載網(wǎng)及移動(dòng)分組域的邊緣設備，對特定流量進(jìn)行動(dòng)態(tài)的控制和處理，包括帶寬分配、QoS等級設定、準入控制、靈活計費等。

　　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )控制策略方面，主要以3GPP的策略及計費控制（PCC）架構為核心。 固網(wǎng)方面，以TISPAN和ITU-T的資源和準入控制（RACS）架構為核心；總的來(lái)說(shuō)目前還處于前期研究、探索、試點(diǎn)階段，但相對而言移動(dòng)比固網(wǎng)發(fā)展速度要快一些，同時(shí)標準組織正在致力于推出基于FMC的策略控制架構。

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中充分發(fā)揮專(zhuān)業(yè)化廠(chǎng)商的優(yōu)勢，為客戶(hù)提供高速的網(wǎng)絡(luò )承載層產(chǎn)品和解決方案；同時(shí)，我們也基于智能管道的特點(diǎn)對現有的產(chǎn)品和解決方案進(jìn)行不斷優(yōu)化和改進(jìn)；并且，通過(guò)DPI的應用和產(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)化和增值應用，為智能管道的實(shí)施奠定良好的基礎。

　　在超大容量傳送領(lǐng)域，烽火擁有業(yè)界成熟先進(jìn)的40/100G解決方案，超100G產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也在進(jìn)行中。40G WDM/OTN相繼在中國電信、中國聯(lián)通等運營(yíng)商取得應用。2006年布局100G，先后承擔國家973項目“超高速超大容量超長(cháng)距離光傳送基礎研究”和國家863項目“100GE光以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與系統傳送試驗平臺研制”項目，并開(kāi)展了160×100Gb/s 2000公里的光傳送系統的研究。目前，100G已經(jīng)取得里程碑進(jìn)展，為后續產(chǎn)品的規模商用打下了堅實(shí)的基礎。在超100G高速傳送領(lǐng)域，已經(jīng)成功完成400G和1T的實(shí)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(mǎn)足智能管道對于大帶寬的需求，烽火科技的PON OLT系統平臺全面優(yōu)化了架構設計，系統交換能力和背板帶寬全面邁入T比特等級，實(shí)現了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(jìn)。配合類(lèi)型豐富的ONU，可以根據客戶(hù)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，系統各關(guān)鍵部件均支持冗余保護；線(xiàn)路保護方面，率先支持兩種線(xiàn)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)先級設置外，還通過(guò)獨有的LLID技術(shù)，實(shí)現了烽火獨有的“虛擬ONU”功能，實(shí)現多層次QoS管理。

　　我們積極適應智能管道發(fā)展需求，推出基于的OTN彈性化管道解決方案，在OTN平臺引入統一交換架構、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(shí)現向彈性管道的轉變，實(shí)現針對不同業(yè)務(wù)的資源調配能力和接入業(yè)務(wù)管理能力，最終實(shí)現不同QoS業(yè)務(wù)的可管、可控以及差異化管理。

　　針對移動(dòng)回傳應用，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(shí)現基站回傳業(yè)務(wù)的高效傳送，已獲得廣泛應用。PTN是按照傳送設備思路構造的包交換設備，裁剪掉IP/MPLS路由器無(wú)連接的IP特性，保留了MPLS的面向連接和流量工程特性，加入了傳送設備的OAM。IP RAN則是路由器為適應基站回傳應用的一次進(jìn)化，保留了路由器豐富的協(xié)議功能，引入了時(shí)間/頻率同步，增強了OAM。在后續的演進(jìn)中，兩者的設備形態(tài)和功能特性有融合趨勢。目前，烽火PTN設備在全國已有幾萬(wàn)端的部署，廣泛應用于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)品也已在國內主要運營(yíng)商進(jìn)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(lèi)信息纖毫畢現，更進(jìn)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系統是基于七層包檢測和流分析技術(shù)為核心開(kāi)發(fā)的用戶(hù)行為分析控制、互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)控制、共享檢測、信息推送系統。該系統可以幫助客戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )流量進(jìn)行控制、整形、限流、過(guò)濾，進(jìn)行優(yōu)先級劃分、端到端保障關(guān)鍵應用，限制訪(fǎng)問(wèn)不良網(wǎng)站，為用戶(hù)提供綠色網(wǎng)絡(luò )、進(jìn)行信息推送，增加運營(yíng)商邊際利潤等。


　　PL系列DPI設備可并行或以透明網(wǎng)橋方式串行接入到運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )中；同時(shí)，可以通過(guò)旁路設備部署旁路保護，以便在異常斷開(kāi)時(shí)保證網(wǎng)絡(luò )暢通。該系統主要可以實(shí)現用戶(hù)行為分析控制、共享上網(wǎng)檢測、互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)控制、廣告信息發(fā)布等互聯(lián)網(wǎng)分析和管控功能，能夠完成以下應用： 5.總結

　　綜上所述，智能管道的目的在于為用戶(hù)按約提供優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )資源的同時(shí)，幫助運營(yíng)商在不斷增長(cháng)的流量與成本控制間找到平衡，最終實(shí)現收入增長(cháng)；為了實(shí)現智能管道，網(wǎng)絡(luò )應當滿(mǎn)足巨大的帶寬、用戶(hù)身份和業(yè)務(wù)類(lèi)型的識別、彈性和QoS、策略計費控制/資源和準入控制等幾個(gè)關(guān)鍵條件，網(wǎng)絡(luò )具備大帶寬是基礎，其它幾個(gè)方面是實(shí)現智能管道的核心和關(guān)鍵。

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