探析智能管道的网络能力开放

薛飞

探析智能管道的网络能力开放

薛飞

中国移动通信集团广东有限公司，广东 广州 510623

随着运营商光改工作的推进，实现全光网络后，宽带用户整体带宽将得到全面、大幅提升。互联网内容继续流入管道。4K视频、家庭网络、汽车网络、云计算、虚拟化和新业务不断涌现。如果不能实现以内容为基础的承载能力建设，不能实现开放，就无法迅速开展新兴业务。如果不能实现差异化，就不能实现在内容和应用上差异化的体验，无法提供更好的网络服务质量。这只能通过开放和差异化的经验来解决。

智能管道引擎；能力开放；QoS保障

1 智能管道是网络服务的发展方向

随着互联网新兴IT服务的兴起，传统的电信业务和传统的电信业务模式受到了前所未有的冲击。话音业务迅速下降，电信业务收入增长疲软。近年来，全球电信运营商一直在努力寻求转型之路，积极寻求内容和应用领域的突破，希望通过拓宽信息服务领域，创造新的业务增长点。然而，由于企业文化和自身运营商的体制机制的限制，企业利润继续对苹果和谷歌更具创新性。电信运营商的增长仍然很大程度上依赖于3G数据流量、固定宽带接入和其他基本服务。在这样的背景下，电信运营商需要重新审视自身的优势和劣势，制定更有效的发展战略。基本的网络服务仍然是电信运营商的特点和基础。电信运营商必须继续巩固和加强基础网络服务，创新网络服务，激发网络服务活力，积极探索提高基本网络服务增值的途径。在“端（终端）、管（网络）、云（应用）”这三者中，运营商需要以“管道”为依托，实现“端、管、云”的有机协同。如果离开了“流水线”的支持，而苹果、谷歌等企业基于“端”或“云”为主，运营商就没有什么优势了，将很难与这些IT企业竞争。

2 网络能力开放激发智能管道活力

未来的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，运营商必须对自身的管道资源进行精细化管理，以实现管道资源的货币化。最基本的前提是网络能力的开放性。网络能力主要指运营商拥有的网络带宽资源的分布和调度以及相应的QoS控制能力。因此，也可以称之为网络资源的战略控制能力，即PCC能力。也就是说，外部的第三方应用程序开发人员或用户可定制的运营商通过开放API接口，提供容量由经营者随时随地满足提高自己能力的要求。如果某一业务在一定时间内的传输匹配相应的QoS保证的带宽要求，就根据相应的定价支付。

ePDG：增强型分组数据网关；AP：接入点；DPI：深度包检测；E-UTRAN：演进的UTRAN；GERAN：GSM；EDGE：无线接入网络；GGSN：网关GPRS支持节点；HLR：归属位置寄存器；HSS：归属用户服务器；IMS：IP多媒体字系统；MMT：移动性管理实体；P-GW：分组数据网关；PCRF：策略和计费控制单元；S-GW：服务网关；SGSN：服务GPRS支持节点；SP/CP：内容/服务提供商；UTRAN：通用移动通信系统陆地无线接入网。

2.1 系统架构

提出了一种基于智能管道发动机的固位融合管道的开放框架。通过引入网络和智能管道引擎应用开放接口，能够提供一个统一的网络屏蔽网络的内部结构和应用的“访问”，它可以为网络中的不同用户提供网络资源的安全保障。智能管道连接固定网络和移动网络战略控制系统。该接口采用了策略控制系统和现有的Northbound接口。智能管道发动机主要包括以下主要功能。

（1）会话管理：主要提供会话创建管理、会话逻辑控制、会话状态维护等功能。（2）业务控制：主要提供访问策略控制、固定的路由控制、PCRF路由控制、DAC路由控制、语音控制等功能。（3）状态管理：主要提供用户状态管理和网络状态管理功能。（4）接口管理：主要包括网络元素接口管理和适应功能、应用接口管理和自适应功能。网络元素接口管理和适主要包括应数字模拟转换器接口和PCRF接口，应用接口管理和适应主要包括应用平台的API管理和适应功能。

2.2 通过智能化，扩展到内容和应用

当前网络仅提供管道连接服务，没有体验管理，每个用户下业务A和业务B同等对待，无法对单个业务进行体验监控，即便运营商将接入带宽大幅提升，也不能确保更好的业务品质。如果为用户提供端到端高品质的内容和应用服务，就可避开同质化竞争，提升为差异化的内容竞争。为了支撑更丰富的互联网业务及内容合作，关键是网络可视化，可管可控，以实现端到端的高品质。要通过智能提速平台和开放容量加强与互联网内容方的协同运作，加强基于内容和应用的服务质量管理体系，构建端到端的高质量网络。

2.3 业务保障流程

（1）用户访问移动网络，并建立一个会话，在GX会话中建立PCEF和PCRF交互；（2）用户开始使用服务；（3）服务平台调用智能管道引擎能力API来发送智能管道引擎的业务安全需求，其中包含用户信息、业务信息及服务信息；（4）基于信息来判断信息的用户使用智能管道引擎访问移动网络和确定用户的服务功能；（5）智能管道引擎将业务安全请求协议。向所属服务PCRF发送Diameter AAR消息，并在AAR消息中通过specific-action AVP订购相应的事件通知；（6）门店的经营信息和决定PCRF GX会话。（7）PCRF识别相关IP地址的流量检查签名信息的要求。关联用户的Gx会话，与BBERF/PCRF交互，修改用户QoS，进行QoS授权，并向智能管道引擎发送Diameter AAA响应消息；（8）分配资源成功后，PCRF报告智能管道直径发动机通过RAR消息。（9）在接收到直径RAR消息后，智能管道引擎将收到信息向PCRF发送Diameter RAA响应。

2.4 iPOP的应用

（1）用户可以通过流行门户的管道定制运营商的容量，即当用户不是特定的应用程序时，而是根据网络容量的特殊要求使用时间和带宽，可以定制门户访问POP操作符。（2）Internet应用程序提供商（ISP）通过其自己的POP门户定制管道功能。换句话说，ISP对特定的应用程序网络承载能力提出了要求。它可以通过与POP交互来定制业务的管道功能。这些函数与用户属性无关。只要接入ISP的指定业务，所有用户都可以得到相应的网络容量保护。（3）用户可以通过互联网门户定制流水线功能的具体应用，也就是说，一些ISP的技术特点可以根据运营商的业务和营销策略，推出差异化的服务产品。（4）感知和提醒用户资源的使用，并定期为用户资源利用提供平台，并提醒用户在其他网络功能的时间内调整带宽、QoS和热点或邮件，推广自助服务门户和短信。

3 结束语

总之，智能管道的概念还在不断发展，可以从不同的角度来理解。近年来，运营商尝试了一些差异化的网络服务，为智能管道开发提供了实用的基础。2011年12月，中国联通推出了“WO+ open system”，包括功能共享、智能营销、智能管道及产品融合四个方面。在智能管道方面，提出了灵活的网络资源配置和业务流量管理，通过用户识别、业务差异化、流量优化、网络管理和计费实现。总之，在智能管道系统中，覆盖范围广、带宽高、扁平化的宽带网络是基础。多维感知和动态资源配置能力是核心。它是通过开放和互动来振兴工业的关键。通过差异化的服务和用户体验，增加增值管道的目标。

[1]吴翔，奉余莽. IP网络中提供QoS支持的方案综述[J]. 计算机应用研究，2000，17（4）：11-13.

[2]工业和信息化部教育与考试中心. 通信专业综合能力与实务：终端与业务[M]. 北京：人民邮电出版社，2014.

[3]维克托·迈尔-舍恩伯格，肯尼思·库克耶. 大数据时代[M]. 盛杨燕，周涛，译. 杭州：浙江人民出版社，2013.

Discussion on the Openness of Intelligent Pipeline Network Capabilities

Xue Fei

China Mobile Communications Group Guangdong Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510623

With the advancement of operators’ light-reforming work, after the realization of all-optical networks, the overall bandwidth of broadband users will be fully and significantly improved. Internet content continues to flow into the pipeline. 4K video, home networking, automotive networks, cloud computing, virtualization and new business are emerging. If we cannot achieve content-based capacity building and cannot achieve openness, we will not be able to start new businesses quickly. If you cannot achieve differentiation, you will not be able to achieve a differentiated experience in content and applications, and you will not be able to provide better network service quality. This can only be solved by solving the experience of openness and differentiation.

intelligent pipeline engine; capability openness; QoS guarantee

TP915.0

A