本刊记者 | 舒文琼 鲁义轩
“网络架构创新”企业访谈(一)
编者按
作为运营商网络体系与创新技术的幕后支撑者,设备商想得更远、站得更高、考量更全面。进入后3G时代,设备巨头在接入网、管道等网络架构上的创新给运营商的全业务运营和竞争带来更多选择。
在网络架构创新企业访谈的第一期,通过对话爱立信,我们试图从这些重大创新的幕后角度,解读电信运营网络借助架构创新之力会走向何处。
爱立信:全业务竞争力取决于管道的智能对话:爱立信中国及东北亚区首席技术官 张垦
本刊记者 | 舒文琼 鲁义轩
爱立信中国及东北亚区首席技术官 张垦
《通信世界周刊》:在网络架构创新上爱立信似乎早有动作。据了解,在2009年爱立信就推出了Evo RAN,可实现不同制式技术的共网运营以及共享无线站址,该方案是否算是无线接入架构上的一个重要创新?在数据业务暴涨下,该方案有没有二次创新以更适应运营商网络需要?
建立智能管道应从无线网、核心网和BSS/OSS几个方面共同入手,BSS/OSS扮演最高决策者的角色,核心网可通过增加PCRF/PCEF和DPI功能模块提供管道所需的智能。
张垦:Evo RAN是无线接入架构领域的一个重要创新,它涵盖了无线接入网络的全部组成部分,包括RBS、BSC、RNC、O&M解决方案、电源、传输、天线、TMA 馈线及RET 等等。对于同时运营多制式技术网络的运营商而言,Evo RAN可以提供不同技术之间的通用性、灵活性,使网络获得更好的整合。Evo RAN里的一个重要组成部分是爱立信基站RBS 6000系列,该系列基站正在从支持双标/多标单模向支持多标多模以及动态功率节省的方向演进。另一方面,Evo controller 8100已经在今年第一季度正式商用,而支持更高容量和在GSM/WCDMA之间灵活容量配置的Evo controller 8200预计在今年年底之前正式商用。
特别是在数据需求不断增长的情况下,Evo RAN还可使运营商大幅节约CAPEX 和OPEX。Evo RAN还为GSM提供了更好的语音密度基础,为运营商在拥挤的频段里容纳更多数据提供了可能性。
Evo RAN已经被许多国际运营商支持和应用,例如at&t、Verizon、Sprint、MetroPCS、Telia以及Mobitel Slovenia等等。在4G时代,Evo RAN的应用会更普遍,届时,几乎所有的爱立信基站产品都会依照此概念来设计。
《通信世界周刊》:今年2月爱立信又推出了包含AIR在内的异质网络(HetNet),据称通过天线与射频单元紧密集成,在无线接入上可节省功耗43%。此方案与阿朗的lightRadio、诺基亚西门子liquidRadio似乎有异曲同工之处,都成为无线接入领域的创新之举,那么AIR的不同点在哪里?
张垦:HetNet是爱立信最新主推的一大创新,它使得宏基站和小型基站可以紧密地互相融合, 在其覆盖范围内提供最大的容量和数据吞吐量。作为HetNet方案的一部分,AIR是一个整合的、多标准的无线解决方案,有极佳的RF性能、功率效率、简洁的天线塔外观,及简单的安装步骤。基于AIR,运营商运营成本的降低不仅受益于更短的安装时间, 而且还受益于在引入新标准/技术/频段时的现有天线更换的简便性。
AIR作为一个成熟的产品,是为解决目前运营商的网络部署问题而设计的,如站内空间不足、无接入、无替换以及用电受限等。因为减少了部件和线缆,AIR使得基站安装变得快速简便,很好地解决了运营商在宏基站上面临的问题,而且随着运营商向HetNet及小型站演进,未来的AIR产品还会有相应的解决方案。
《通信世界周刊》:在“云、管、端”的大趋势下,智能管道成为运营商关注的热点,爱立信也推出了专门的智能管道方案。在您看来,智能管道的核心内涵是什么?运营商如何利用才能让智能管道这一新概念发挥其最大价值?
张垦:与传统IP网络基于IP包和路由策略实现的差异化带宽供给不同,由于无线网络的自身特点,移动宽带的智能管道需要运营商能够对整个网络的资源实现调度,从而建设端到端的智能管道。在移动宽带时代,由于大量高带宽业务的存在,端到端概念更多地是指用户到服务器的端到端概念。
因此,智能管道也便有了四个层次:第一层,能够实现对丰富应用的优先级设置;第二层,能够对不同的通信服务进行优先级设置;第三层,能够对不同的服务种类进行区分;而最核心的部分是可以通过网络优化,实现对接入质量的优先级设置。
为了实施智能管道,运营商可以针对不同用户的差异化需求,设计更有针对性的服务。对于运营商来说,智能管道的差异化手段包括可以实现单用户带宽最大化,按业务类型进行优先级设定、用户接入优先区分,根据业务类型限制峰值速率,满足用户最低接入带宽服务保障等等。
《通信世界周刊》:完整的通信网络架构包括接入、传送、骨干、核心以及后台支撑等多个环节,根据您的理解,智能管道主要涉及到哪些环节,会给这些环节带来什么样的变化?在您看来,哪些环节是实施智能管道的关键?
张垦:随着智能管道概念的逐步清晰,具体如何实现则成为首要问题。爱立信公司作为智能管道概念的构建者和倡导者,认为智能管道应该依托于3GPP规范,从无线网、核心网和BSS/OSS几个方面共同入手,在这其中,BSS/OSS扮演最高决策者的角色,核心网可通过增加PCRF/PCEF和DPI功能模块,提供管道所需的智能,而无线网侧则受控于核心网,实现从无线侧发起的、端到端的智能管道。通过各个网元之间的分工协作,最终帮助运营商以全新的姿态运营全业务。
《通信世界周刊》:运营商实施智能管道,可采用的关键技术有哪些?
张垦:智能管道作为系统性的解决方案,涉及的相关技术也比较多,例如Converged BSS/OSS、SON(自组织网络)等等。不过从核心网络角度来看,比较成熟的解决方案就是分组核心网中的PCC架构(Policy and Charging Control,策略与计费控制)。因此狭义来讲,智能管道主要指分组核心网中的PCC架构。
PCC架构主要包括PCRF、PCEF两部分逻辑网元。智能管道的“智能”部分主要指PCRF提供的功能。PCRF是一个策略控制器,它会汇总多种信息,如用户身份、用户位置、业务类型、累计流量等,再根据运营商事先指定的业务逻辑,来判断应该为用户提供哪种等级的服务,即“策略”,如用户优先级、业务优先级、最高带宽、最低带宽等。PCEF是配合PCRF实施策略控制的辅助节点,它会给PCRF提供前述的多种信息,当PCRF做出策略决定后,又由PCEF来进行策略的实施。
《通信世界周刊》:从运营商现有的网络过渡到智能的网络,您认为其中的关键问题是什么?
张垦:狭义来讲智能管道当前主要在分组域实现,而传统的网络过渡到智能的管道时,有三个关键问题值得关注。
● 构建安全高效的全IP网络架构
该阶段的目标是构建一个到位的网络架构,全IP和池组技术的提出为分组域提供了一个革命性的架构,这个全IP池组架构可以同时支持2G/3G/LTE,做到真正高效共享容量、降低投资,并把安全性提升到网络层面而不是现在的节点层面。该阶段的主要代表技术为动态双接入、接口IP化和SGSN池组。
● 完善业务控制策略和承载效率
该阶段的目标是赋予网络适配移动宽带发展所需的精细化控制、资源优化和效率提升能力。如果第一步解决的是下层结构问题,这一步解决的就是上层控制问题,使管道更加智能化。随着移动宽带的迅猛发展,分组域必须具备策略能力针对不同业务流去满足其承载需求和精细控制,包括端到端QoS、公平使用、带宽管理和智能计费等等;同时优化日益增加的bit流承载效率和成本,使其不再通过SGSN这个瓶颈而直接从GGSN出网。该阶段主要的技术为3GDT和PCC。
数字 400亿
据调研公司Booz&Co预测,2014年全球移动游戏、娱乐及应用市场规模将达到400亿美元,而移动运营商目前还未从中获取营收。
● 全面在分组域承载全业务
该阶段的目标是将传统数据业务和融合的全业务承载到已建好的分组域上。此时的分组域已经完成了网络构架和业务控制建设,具备承载各种业务的能力,包括实时业务、视频业务、会话业务等,与IMS域和其他非3GPP网络互通完成全业务多网融合。LTE到来后,可以轻松在原有SGSN上加载MME功能,软件升级GGSN 为综合业务网关,不改架构,原有网络升级为EPC。
《通信世界周刊》:智能管道还需加大哪些方面的创新力度,才能与运营商“全业务运营”、“融合型全IP承载网”等实际需求贴合得更紧密?
张垦:智能管道之所以说它智能,主要在于能够很好利用融合网络的特点,根据一定的策略提供差异化的用户服务,有力地推动运营商向全业务运营角色的转型。在这里,我们认为融合的(Converged)OSS/BSS的发展与演进是会进一步促进全业务运营中智能管道的实施。
● 接入能力
首先,融合是智能管道的基础,如果固网和移动接入仍然依赖于独立的系统,没有有机融合,那么诸多能力就无从谈起。融合网络需要有效的管理,传统的OSS建设分散且独立,无线、有线、IP和传输网各自管理,缺乏统一的资源模型和管理接口,相互间信息沟通不畅,数据难以共享。融合网络管理就要统一管理接口和模型,这是基本的前提。
● 业务定制能力
智能管道如何与BSS/OSS合作协商在融合网络上灵活地进行业务的定制、扩展和开通是一个值得研究的方面。随着融合型全IP承载网成为主流,业务与网络由绑定、分散走向分层、融合。网络可以在用户不知道情况下自动选择最佳的网络实现业务推送,这也是智能管道特色。
● 策略控制+感知能力
此外,智能管道需要增加策略控制和感知能力,才能更好地提供业务。未来OSS一个显著的特点就是添加了接入网业务性能分析、客户需求分析的功能。智能管道可以根据需求调整业务推送策略和计划,避免盲目推送造成的尝试失败或者服务质量下降。
《通信世界周刊》:与智能管道同步出现的还有“流量经营”这一概念,包括中国电信在内的运营商已经明确提出了要对流量进行经营,那么在爱立信看来,流量经营和智能管道的关系是什么?对于运营商实施流量经营,您有何建议?
张垦:智能管道正是“流量经营”的实现之路,因为从智能管道带给运营商的商业价值而言,正好与“流量经营”的目标不谋而合。在优化流量方面智能管道的价值可以体现在以下几个方面。
● 节省资源
智能管道能给不同业务分配不同的优先级,资源效率或容量通常可提高5%~10%甚至更高。容量提高意味着可以节省等比例的投资,或者保持同样规模的投资但可同比例提高忙时数据收入。
● 合理分配资源
智能管道可以把网络忙时留出更多的资源给高付费用户和业务。通过应用智能管道技术并结合激励型市场定价,运营商能够在相同的资源下获得更高的收益。
● 提供差异化溢价业务,提高收入
● 提高用户满意度和高端用户定位
部署智能管道可以对用户在网络容量和业务保障方面产生积极影响,例如针对高端用户提供免溢价的高价值服务/业务,将会提高高端用户群体的满意度。应用智能管道,预期转网率 (年离网率) 将有1%~2%的下降。
专家点评
爱立信提出的网络架构创新方案能给整个产业带来哪些方面的价值提升,业界专家对此方案又做出怎样的思考和评判?针对这些问题,本刊特邀行业专家和运营商人士对爱立信的方案进行分析,从创新性、使用性、经济性等多个角度进行判断。
工业和信息化部通信科技委副主任 陈如明
NGN目标网络的核心理念为“开放、创新与融合”,未来信息通信网络发展导致多元异构网络并存成为必然。就目前的宽带移动通信及移动互联而言,2G/3G/LTE/WLAN/WiMAX/LTEAdvanced/802.16m/802.11n等并存为既成格局,加上泛在/物联/传感网的引入与智能的发展,多元异构网络重叠并存,使得多种网络协同融合与有效创新意义重大,惟其如此才能取得性能和功能上的优势互补,以及资源配置的联合优化,并实现节能减排与基础设施共建共享这一战略目标。
爱立信的AIR、HetNet以及EvoRAN等涉及X-RAN的创新工作符合这一发展目标,对有效延伸其既有设备,扩展和协同统一平台,以及融合异构网络系统,并实现节能减排与基础设施共建共享等具有重要价值。
内置天线的射频单元AIR解决方案对射频与天线单元集成一体化,从而有利于降低功耗,缩短安装时间,价值明显;EvoRAN在同一个网络平台中运营GSM/EDGE/WCDMA/TD-SCDMA/HSPA乃至LTE等,有利于异构系统协同融合演进,并可最大限度地共享相关无线站址设施与资源,节省TCO,实施节能减排与绿色创新,有巨大的现实价值。进一步可思考的是由统一平台至系统架构创新可能带来的更多改进和好处,对此,包括从标准化角度考虑,按C-RAN方式演进发展值得研究与思考。
PCC作为智能管道的一个核心网元,体现了运营商对业务和用户的控制能力。爱立信提出的智能管道方案具有几个突出特点:
第一,多维度的信息输入和控制功能使得运营商可以根据用户位置、用户和业务的QoS类别,有效实现差异化服务;
第二,通过业务累计流量与计费策略的关联可以有效保障网络资源的公平使用,减少低价值流量滥用网络资源;
第三,2G/3G/LTE/WLAN多网络接入的统一策略控制,使得业务可以和网络的特性相适配,不同业务分配到最适当的网络中去承载。
这些灵活的技术手段与运营商的市场营销策略相结合,可以有效提高网络利用率,降低低值业务对网络资源的滥用,改善用户尤其是高端客户的业务体验。
智能管道还需要根据网络状态、用户QoS等综合信息采取业务管控手段,同时有效地对数据业务进行引导,使得低值、低实时性要求的业务可以平移到网络的闲时/闲小区。这样在降低网络忙时数据流量压力的同时,又能充分保证客户业务体验不下降。同时,PCC应该综合考虑移动固定网络的融合应用,虽然PCEF可以是不同的,但PCRF应该是一套统一的完整策略,这样可以有效引导用户使用固定网络,通过固定网络来卸载和分流移动网络的流量。
中国电信北京研究院副总工 杨峰义
中国电信广州研究院市场运营研究部 宋杰
应该说,爱立信在设备商中比较早地提出了智能管道方案,该方案对智能管道的阐述也比较系统化,尤其是对智能管道的分层以及针对典型应用场景的智能管道策略,业界都比较认同。基于PCC的方案能够比较方便地实现“用户可识别、业务可区分、流量可调控、网络可管理”,从而提供针对用户的差异化服务,运营商实现基于智能管道的精细化流量经营也成为可能。
从运营商的角度来看,除网络管道的智能化之外,智能管道方案还可以包含以下两个层面的内容。第一,在智能管道体系中,除了智能网络管道之外,还包括智能媒体管道(CDN/P2P、大容量媒体直播、云转码服务)以及智能精确营销管道(基于终端/网络/IT系统用户行为分析和位置的精准推送服务),现阶段运营商的一个突破口会体现在网络管道与媒体管道智能相互匹配。第二,无论是智能管道还是流量经营,都应该是一个前、后向皆“智能”的方案:一方面是前向的、面向用户的精细化运营,另一方面是后向的、基于能力开放的商业模式创新。
在聚焦于网络管道智能化的基础上,设备商还可以研究智能媒体管道以及智能精确营销管道,实现两者的匹配,同时将现有的电信能力开放方案与智能管道充分结合。