智能管道的网络能力开放探讨

张靓 黄克彬

智能管道的网络能力开放探讨

张靓 黄克彬

中国移动通信集团广东有限公司，广东 广州 510630

随着社会的不断发展，我国通信产业网络的宽带能力得到了提高。用户对网络的智能水平也提出了更高的要求。提高管网的智能化程度，提高管道的使用价值，具有十分重要的意义。因此，论述了智能管道的内涵、特点和总体开发框架，并对智能管道的核心问题进行了分析。

智能管道；网络能力开放；平台架构；基本需求

智能管道主要指高固定宽带和移动网络，可通过终端线部署在终端控制的基础上。铜线上的网络资源可以根据用户需求合理匹配，满足用户灵活访问的要求，增加智能网络资源。智能管道的建立从用户的角度来看，通过科学配置使企业能自动适应。智能网系统的运行主要体现在广覆盖、高带宽、动态资源分配的多维感知，以及基于深度开放交互的用户体验保证服务质量等。

1 国外智能管道的部署实践

虽然“智能管道”的概念受到了业界的广泛讨论和关注。但是迄今为止智能管道在业界还没有一个统一、标准的定义。爱立信、华为、中兴和上海贝尔等设备商借力“智能管道”概念，意在布局网络、运营支撑等方面提供技术解决方案。虽然侧重点不同，但是强调控制点设置在网络渠道。通过区分用户和业务类型之间的核心竞争力，提升网络经营能力，保证用户体验质量，实现精细操作的灵活设置。

基于国外运营商的实践经验，智能管道的发展以覆盖范围广、带宽高、扁平化以及用户体验业务的质量为基础，经历了从静态到动态的差异化控制策略，再到智能管道的能力开放、双向互动，最后实现固移融合的统一策略控制等几个阶段。智能管道部署实施思路的演变，在传统的传播渠道上主要是通过智能技术引入智能管道，实现网络的可控性，从而为调整所有用户在产业链配置和网络资源的使用情况提供差异化的服务，带来最有效的价值。从技术实现的角度出发，强调以用户、业务和网络状态信息为前提[1]。

基于PCC（策略控制和计费）功能的动态微分策略控制和精细化流量管理是核心技术。智能管道的部署正在经历从基于静态配置的差异化QoS控制向基于PCC的动态差异化策略控制演进的过程。现阶段，各运营商的PCC部署仍然主要通过在核心网相关网元中引入DPI功能实现对业务流量的感知来被动实现，尚无法做到由用户或应用系统通过与网络的互动来实时按需定制自己的差异化管道需求，其下一步演进方向为面向多方互动的PCC能力开放。此外，对于具有固定和移动多网络资源的运营商来说，构建多网协同网络体系结构是建设智能化管道的基础。

2 网络能力开放的基本需求

长尾理论的存在和高质量的网络资源是电信运营商的天然财富。运营商必须打破传统的“封闭式花园”，建立开放、互动的网络服务体系。这是进一步拓展产业链、拓展服务领域的必由之路。通过开放和互动，我们可以提供一个全面、多维、个性化的企业，有效降低企业成本，提升品牌知名度，形成双赢合作的良性循环[2]。具体地说，它集成了自己的业务/应用平台、SP/CP和第三方聚合平台等开放网络，实现了产业的进一步发展。具体功能为：（1）开放业务能力，包括电话、短信、网络容量定位及开放、统一通信和下载流媒体，并向行业开放，尽可能地提高经营效率，增强Solutions业务系统和解决方案的效益；（2）网络交互能力、网络承载能力和核心控制层的开放能力，可以实现灵活、开放的差分操作。（3）根据用户数据挖掘、营销渠道和能力开发，不断丰富数据资源，为精准营销提供有力保障。

能力开放互动示意图的未来趋势将是管道和业务相分离。移动互联网上越来越多的应用和业务将由外部第三方应用服务商来提供。运营商自营业务将逐渐减少，从而失去对附着于管道之上的业务的把持权，而转向专注于对其所拥有的网络资源即管道的经营。在这种情况下，运营商有必要对自己拥有的管道资源进行精细化管理，从而实现管道资源的货币化。最基本前提就是网络能力的开放。网络能力主要指资源的分配和调度，如网络带宽和其他QoS控制能力。因此，也可以称为对网络资源的政策控制能力，即PCC能力。外部第三方应用程序开发人员或用户可以通过操作员提供的开放API接口在任何时间和任何地点定制操作员管道的容量需求。

3 网络能力开放的平台架构

PCC技术是在3GPP R7阶段网络资源和计费策略的控制框架。它通过流量承载资源保护和流式计费策略为用户提供区分服务。基于PCC体系结构的动态QoS控制机制可以实现更灵活的策略控制，从而实现精细化操作。以PCC架构为基础的动态差异化服务技术是一个端到端的过程，需要涉及HLR、SGSN、GGSN、RAN等现网网元和PCRF、SPR等新增网元。另外，依靠PCC架构实现动态差异化服务需要PCC架构中逻辑网元AF（应用功能）提供业务相关信息。为了将基于PCC的智能管道资源调度和策略管控能力向互联网上的第三方应用开发商和用户开放，需要激活PCRF上的Rx接口，使其对互联网应用开放并能够接受调用。然而，Rx接口虽然早已定义，但是却迟迟未能广泛使用，主要原因在于PCC架构是由3GPP定义的，而3GPP主要是由电信运营商和设备商参与的标准化组织。它的标准还没有得到电信行业以外更广泛的互联网应用程序开发者的理解和接受[3]。

一方面，PCC架构中对于Rx接口和AF功能实体的Systems&Solutions系统与方案46定义，默认AF应用功能实体需要对移动通信网中PCC和QoS的控制机制进行深入了解，并在此基础上将应用系统对于网络资源和QoS的需求转换成PCRF能够识别的数据格式，然后通过基于Diameter协议的Rx接口进行传递。事实上，Internet应用程序开发人员不愿深入了解这些技术细节。他们只愿意通过更熟悉的术语来表达对网络功能的需求，这就导致它们缺乏实现3GPP定义的AF功能的能力。

另一方面，PCRF是隐藏于运营商移动核心网内部的功能网元，除了运营商自营业务（例如IMS）以外，还没有对外网进行开放，因此外部互联网应用即使实现了AF功能，也无法对其进行寻址，也就更谈不上与其对接和调用了。为了解决这一问题，可以考虑在3GPP PCC体系结构基础上构建电信网络能力开放平台。电信网络的能力主要基于PCC的策略控制、网络资源调度和QoS控制能力。因此，它被称为智能管道容量开放平台，简称IPOP（Intelligent Pipe capability Open Platform）。智能管道能力开放平台的基本理念（IPOP）是建立一个第三方互联网应用的统一网络的容量。这是一个开放的PCC架构运营商的核心网络和电话平台。互联网应用的开发者是一个统一的IPOP入口点访问，运营商的网络管道的能力。IPOP和PCRF之间的互动仍然使用RX接口，但它需要扩展和增强根据要求。

4 网络能力开放的应用场景

智能管道能力开放平台（IPOP）应用场景，主要体现在用户的不同访问IPOP，大致分为以下四种情况。

4.1 用户自定义管道能力

通过运营商自己的IPOP门户，当用户不针对特定的应用程序时，他们可以定制自己的IPOP门户访问操作，只需要根据时间和带宽的网络能力做具体需求。

4.2 互联网应用提供商定制的管道通过自己的IPOP门户的能力

互联网应用提供商（SP）对特定应用网络承载能力的需求。它可以自定义其业务能力通过管道与IPOP。这些功能与用户属性无关，只要用户访问Internet应用程序提供者的指定服务，所有用户都可以获得相应的网络功能。

4.3 用户使用互联网应用IPOP门户为特定应用定制管道的能力

一些互联网应用提供商可以根据其技术特点和市场策略为运营商提供不同质量的服务产品。

4.4 用户资源使用感知和提醒的能力

该平台定期了解用户资源的使用情况，并通过邮件、自助门户、短消息系统、系统和解决方案驱动用户，以提醒用户在热点或时段调整带宽和QoS功能。

5 结束语

智能管道的目标是优化网络资源的分配和调度，为产业链中的所有用户提供差异化的服务，为运营商提供最有效的增值服务。电信运营商通过管道和开放优化功能，让用户选择不同的网络服务。更重要的是，使更多的内容提供商和服务提供商通过管道来增强用户体验，共同促进宽带产业的健康发展。

[1]孙丽娟，方义松.“智能管道”决胜移动互联网时代[J].中国电信业，2011（4）：60-64.

[2]舒文琼.管道变法[J].通信世界，2011（13）：2.

[3]赵慧玲，徐向辉，陈运清.智能管道构建思路探讨[J].电信科学，2011，27（3）：7-11.

[4]周光涛.构建精细化和差异化运营的智能网络体系[J].中兴通讯技术，2012，18（1）：8-12.

Discussion on the Opening of Network Capability of Intelligent Pipeline

Zhang Liang Huang Kebin

China Mobile Communications Group Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510630

With the continuous development of society, the broadband capability of China's communications industry network has been improved. Users also put forward higher requirements for the intelligence level of the network. It is of great significance to increasing the degree of intelligence in the pipeline network and increasing the use value of pipelines. Therefore, the connotation, characteristics and overall development framework of intelligent pipeline are discussed, and the core issues of intelligent pipeline are analyzed.

intelligent pipeline; network capacity opening; platform architecture; basic requirements

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