中国移动互联网省网数据流量增长分析预测

万昕

（中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司，济南 250001）

中国移动互联网（CMNET）是中国移动独立建设的全国性的，以宽带互联网技术为核心的电信数据基础网络，由全国骨干网和省网组成，主要承载WLAN业务、集团客户专线业务和各类自有业务，是中国移动全业务竞争、三网协同等竞争策略的基础保障之一。随着各类互联网业务的开展，CMNET网络容量增长迅速，本文试图通过分析对影响互联网业务发展的关键因素，对中国移动互联网未来5年的建设进行展望。

1 推动互联网发展的关键因素

根据相关统计报告，2011年全球互联网数据流量同比增长36%，年增长量与2007年数据流量总量相当，是2001年数据流量总量的37倍。视频、移动、云计算作为推动互联网发展的关键因素，正为互联网数据流量带来前所未有的增长。

1.1 视频

随着3D电视（3DTV）和超高清电视（UHDTV）技术的逐步引入，以及高清电视（HDTV）应用的普及，视频传输将占用更高的带宽资源。一段长度为20 min、分辨率为7680×4320像素的UHDTV2格式原始视频约占据4TB存储空间，经压缩后需由至少250 Mbit/s传输带宽进行实时承载，将远超出现有网络的承载能力；而为承载分辨率为1920×1080像素的HDTV格式视频点播，也需由运营商提供10～20 Mbit/s的接入带宽。

至2016年，视频点播流量将占据互联网数据流量的54%，考虑通过P2P文件共享进行的视频交换，视频流量约为86%，可见视频业务的发展对互联网的未来起到至关重要的作用。

1.2 移动

互联网的客户端接入分为固定方式和移动方式两种，数据接入的无线化是互联网发展过程中的另一个显著特征。截至2012年上半年，国内通过手机方式接入用户数首次超越了通过台式电脑方式接入的用户数，在未来，通过移动接入的数据流量增幅也将大于通过固定接入的流量增幅。

移动终端具备固定终端难以比拟的便捷优势，其类型的多样化也为人们提供了更多的选择。移动终端主要包括智能手机、笔记本电脑、平板电脑、非智能手机、家庭网关和M2M通信节点等，其中智能手机、笔记本电脑和平板电脑产生了主要的移动数据流量，根据思科相关统计，1台智能手机可以产生35倍于非智能手机的流量，而平板电脑和笔记本电脑流量则分别相当于非智能手机流量的121倍和498倍。

未来5年，通过移动接入的数据流量的增幅将是通过固定接入流量增幅的3倍。视频、网页、M2M应用、文件共享、在线游戏和VoIP构成移动数据的主要类型。2011年，移动视频数据流量首次超过移动数据流量的一半，在2011年年底达到52%，并预计在2016年超过70%。

1.3 云计算

云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。互联网帮助用户实现处理能力和存储能力的远端获取，从而降低设备配置成本，并实现资源共享。为达到本地化运行的效果，将对互联网带宽和时延、抖动等网络性能指标提出较高的要求。

“瘦终端”概念的引入，将本地终端与云间的大量数据传输转变为计算机命令、音频和视频的传输，即所有的操作处理均在云端完成，“瘦终端”与云间的传输需满足命令、音频和视频的需求，其中又以视频需求为关键影响。因此，云计算技术对互联网发展的影响也是视频传送对互联网发展的影响。

云存储是在云计算概念上延伸发展出来的一个新的概念，是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。相比于云计算系统，云存储系统对互联网提出了更高的带宽需求。为满足本地终端对云存储数据的实时读取，本地终端与云端之间的传输带宽需求应不低于本地存储的读写速度，又因为本地终端至本地存储的读写速度一般取决于磁盘本身的读写速度和主板带宽，参照目前主流固态硬盘读写速度和SATA 3.0主板带宽，云存储模式下，本地终端与云端的互联带宽需求约为1 Gbit/s。

通过以上分析发现，视频技术是引起互联网流量爆炸式增长的关键因素，而移动终端的发展增加了互联网应用的广泛性。

2 CMNET省网数据流量增长分析

IP骨干网建设所考虑的用户模型主要包括互联网用户/终端的数量、峰值流量以及并发使用率等指标，下面就上述指标进行逐项分析。

2.1 互联网用户/终端数量

截至2012年6月底，国内互联网用户数达到5.38亿，互联网普及率为39.9%。用户数增长进入了一个相对平稳的阶段，互联网在易转化人群和发达地区居民中已经达到了较高的普及率。根据国家发改委等7部门研究制定的《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》，预计“十二五”期间，我国互联网普及率达到45%以上，互联网用户年均增长率约为2.6%。

而根据另一统计，未来5年内，互联网终端数将增长近3倍，达到人均3台。在部分互联网业务中，如中国移动WLAN业务，随着多终端用户比例的提高，互联网终端数的增长率将超越用户数的增长率。

考虑到CMNet所承载的WLAN业务和集团客户专线业务正处于发展高峰，下一步还可能转向固定家庭宽带市场，因此无论是从用户数还是终端数的发展角度来看，都大于国内外平均增长水平，按照目前各省情况分析，“十二五”期间互联网用户数可达到年均15%以上的增长率。

2.2 互联网用户/终端峰值流量

互联网用户/终端的峰值流量取决于具体业务应用和实际接入带宽，本文假定互联网流量与带宽增长正向相关。由于视频流量是影响互联网流量的主要原因，提供高分辨率视频所需的峰值数据流量在10～100 Mbit/s间，客观上存在使用更大带宽的需求。云存储应用引发的潜在流量需求更大，但受限于应用场景，难以在短期形成规模，不作为主要应用需求。

根据各省市信息化基础设施“十二五”期间发展规划，部分沿海省市家庭宽带100 Mbit/s接入能力普及率达到95%（如上海），其它省市普及20 Mbit/s接入带宽（如重庆），全国农村接入带宽规划一般为4 Mbit/s。按照现有平均2～4 Mbit/s接入带宽计算，“十二五”期间，全国互联网带宽年增长率大于40%。

CMNET承载的GSM、TD、LTE、WLAN等通过无线方式接入的数据业务是全网承载业务的主要组成部分，受到网络技术和应用场景的限制，带宽增长幅度相对较小。根据业务承载方式不同，按照0.1～10 Mbit/s的目标带宽计算，带宽年增长率在10%～30%之间，低于固定宽带接入的带宽增长率。受此影响，CMNET带宽年增长率建议按照35%估算。

2.3 互联网用户/终端并发使用率

用户和终端的并发使用率变化将受到多个方面的影响。

影响1：随着用户和终端接入带宽的增加，应用将在更短的时间内完成加载，从而减少并发使用率。

影响2：随着移动终端上网便利性的体现、用户对互联网应用深度的加深和互联网资费的进一步降低，用户在线时长将持续增长，从而增加并发使用率。2012年上半年，国内互联网用户每周在线时长增长至19.9h，创造了历史最高数值，过去3年年均增长8%，预计“十二五”期间，互联网在线时长仍能保持5%左右的增长比例。

影响3：互联网的主要流量将更多地集中到视频应用，应用类型的单一化意味着网络的峰谷效应更加明显，从而增加并发使用率。

根据业界预测，未来网络带宽需求增长率将大于数据流量增长率。本文通过考虑以上因素，假定“十二五”期间并发使用率年均增长5%。

2.4 其它

除上述影响参数外，CMNET省网流量还受到业务复用、流控系统和出省比例等因素的影响。

一般互联网业务，如WLAN、GPRS业务等，峰值约在每日21：00～22：00，集团客户专线业务峰值在工作日10：00左右，以上业务由CMNET共同承载时，可考虑业务复用系数。业务复用系数应根据实际互联网流量模型进行测算，一般建议取值为80%。

流控系统影响系数取决于流量缓存、IDC等系统的承载能力，应根据网络峰值时相关系统的出、入流量进行测算，现阶段建议取值为80%，随着流控系统承载能力的增强，影响系数将成下降趋势。

出省比例根据省内资源多少和省网规模大小不同，区别较大，也应根据实际互联网流量模型进行测算，一般建议取值为90%。

由以上分析可见，影响运营商IP骨干网规模的主要指标在未来数年内，均将出现不同程度的增长，而其中尤以用户/终端数量、用户/终端峰值流量和带宽的增长为主要影响，由此引发的乘数效应将不可避免的带来IP骨干网规模的巨大需求。

3 CMNET省网数据流量增长预测

CMNET与其他运营商的承载网相比，承载业务存在一定区别，用于其带宽计算的主要指标也略有不同。在进行实际带宽配置时，应针对不同业务的用户使用需求和计费方式，逐项进行指标分析，并考虑合理的业务复用系数。

根据以上的影响分析，结合对现网各项指标进行的预测，本文认为未来5年，CMNET用户数年均增长20%，峰值流量年均增长35%，并发使用率年均增长5%，另考虑业务复用、流控系统和出省比例对省网流量的影响，CMNET省网流量年均增长超过70%。

CMNET省网流量=用户/终端数×用户/终端峰值流量×并发使用率×业务复用系数×流控系统影响系数×出省流量系数－其它出口流量。

各省市根据WLAN、集团客户专线、家庭固定宽带、流控系统等业务的开展程度不同，增长率可能存在较大变化。

4 结论

WLAN业务作为CMNET承载的主要业务，是中国移动三网协同战略中的重要一环，2012年间，其数据分流量在全国部分省市已超过全网数据流量的80%，有效缓解了GSM、TD-SCDMA网络数据业务承载能力不足的问题；而集团客户专线、家庭宽带等业务也是中国移动全业务竞争的必要手段之一，在“十二五”期间将经历从无到有、从有到优的变革。中国移动互联网作为以上业务的承载网，并在带宽提速、全业务承载和运营商级以太网演进等发展趋势的推动下，正面临着前所未有的发展。在进行CMNET基础网络建设时，应注意保证有效网络带宽，积极引进网内资源，适时推广大带宽链路和路由器集群技术，并结合CMNET扁平化和三网融合的网络演进思路，从而保证网络的稳定运行和平滑扩展。

[1] Cisco visual networking index: global mobile data traffic forecast update, 2011–2016，Cisco White Paper［EB/OL］. http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.pdf，2012.7.12.

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