流量激增与移动分组网建设应对策略浅析

2018-07-23中国联合网络通信有限公司山西省分公司

电子世界 2018年13期

中国联合网络通信有限公司山西省分公司辛艳

1.流量增长的背景

近年来，随着移动终端APP应用，如手机视频直播、微信、在线手游等的蓬勃发展，用户对手机流量的需求日益增长，传统运营商之间以及运营商与新兴互联网业界之间存在着激烈的市场竞争。如何创新业务模式以抢夺互联网用户、摆脱单纯管道化的尴尬地位，成为三大运营商迫切需要解决的问题。

中国联通走在了精细化流量经营的前列，于2016年10月份推出了针对腾讯系APP的腾讯大王卡、腾讯小王卡、以及其他一些行业企业订制类型的手机卡，成功的吸引了上千万使用腾讯应用频率高的年轻手机用户；2017年中国联通加大了优惠套餐的力度，于3月份推出针对中高端用户群体全网不限流量、不限通话时长的冰淇淋套餐；2017年5月18日更是发布了基于移动视频的畅视计划、沃视频、畅视视频卡三大业务，开启了中国联通移动视频业务“内容经营”的新时代。

2.流量分析和预测

新的视频业务市场策略，为中国联通维系和发展移动用户，提高市场竞争力发挥了重大作用。与此同时，也使移动网络流量以前所未有的速度突增，资源利用率高的移动承载网、核心网承担了巨大的流量压力，引发了所谓“流量风暴”。全网单用户平均激活流量模型也由4G的8kbps增加到13kbps，再增加到25kbps乃至更高。2016年第四季度以来，每个季度流量增幅环比达3倍之上，现今其中视频业务流量占比已经超过50%。

以某省腾讯大王卡为例：腾讯王卡在用户不到5%规模下，流量占比全线飙升至32%，成为流量拉动中的主力；腾讯王卡DOU为传统套餐用户10倍以上（如图1），腾讯王卡用户行为成为未来视频消费成熟期的重要参考。

图1 腾讯王卡用户和传统套餐用户DOU值的关系

全新的市场业务特点给网络建设带来严峻的考验，移动分组网建设模式首先进行2G、3G、4G出账用户的预测，利用网络运行数据和趋势外推法统计出各个网络的用户模型，最终得到网元容量规模、流量规模，据此进行网络规划和建设。但是在视频业务流量套餐推出之后，传统的业务预测方法就显得十分粗糙，准确度大打折扣，亟待更精准的预测逻辑。参考增强型网管系统提供的数据，我们对2G、3G、4G用户根据业务类型再进行细分和统计挖掘，得到更符合逻辑的预测结果。比如某省市场部对中国联通主打的三种流量套餐（卡）的分类统计数据显示，目前腾讯王卡和冰淇淋套餐用户平均DOU(Dataflow of usage）已达13GB、畅视套餐平均用户DOU也超过6GB ，并考虑业务处于试用期，初期、稳定期的不同阶段，进行单用户流量模型的计算和预测加以取定（如图2）。

图2 细分套餐的用户流量模型

将特色视频套餐用户流量预测结果结合普通 2G、3G和4G用户常规流量模型的计算结果，综合推算预测期内的数据吞吐量需求，再考虑一定的网络利用率，比如50%，综合得到更贴近市场的移动分组网流量建设需求。以某省业务满足期2018年6月计算为例：

合计流量需求=267.5Gbps，网络承载能力需求=267.5/50%=535G。

表一区分普通用户和特色套餐的业务预测表

3.网络建设策略

通过以上分析，我们得到了较为精细的移动分组网流量需求，相对于目前网络承载能力（如：200G），骤增的流量需求又对网络建设提出了新的问题：如何在满足业务市场需求、保持网络稳定的同时，相关专业建设的投资效益达到最大化？结合网络建设实践，综合分析可以从以下几个方面着手。

首先，根据网络设备现状，确认网络短板尽快加以增补。比如某省移动分组网承载网络目前Gn、Gi乃至汇聚路由器相关链路均为N*10G，基于现有设备槽位数量和费效比的考虑，多数链路已经无法通过扩容链路数量来满足业务流量需求，在充分考虑现有平台承载能力的前提下，以N*100G链路替换N*10G链路成了必然的选择。

其次，通过优化网络结构，减少网络层级，降低业务时延，增强用户体验。

（1）考虑到4G用户远超2/3G用户的业务模型，可使地市4G回传流量不经过IP承载B网疏通，各本地网UTN网络的RSG直连省会分组域Gn DCE（如图3），相对减少了地市DCE的扩容投资以及整个IP承载B网的扩容投资，而且后期扩容简单，不受B网的限制。

（2）分组域承载专网内可以通过减少网络层级，提高响应速度。随着业务量剧增，主设备升级更换大颗粒度100GE接口，以往承担汇聚设备接口功能的核心交换机逐渐失去存在的必要性，可以分阶段退网，由核心网设备通过100GE接口直连B网方向的CE路由器设备和169方向的防火墙（如图4）；同时，Gi防火墙设备普遍已可以同时支持Gi路由器和防火墙的功能，根据省内情况，需要的时候分组域组网可以去掉Gi路由器设备层。

图3 4G流量旁路B网逻辑图

图4 分组域承载专网简化网络层级逻辑图

再次，从业务管控层面加快建设PCC系统，以按需限速。移动网络的业务提供能力和用户不断增长的需求之间存在着天然的矛盾，互联网出口带宽尤其受限，此外，接受普遍服务的一部分用户占用了大量的网络资源，运营商面临用户业务增量不增收的循环，因此根据用户业务量需求预测结果，加快建设与之匹配的用户业务差异化运营、管控的PCC系统势在必行。比如，某省按照10%的渗透率估算PCC系统容量，以此区分用户等级，保障优质客户业务体验。

最后，其他措施，如用户面网元下沉减少流量迂回、拜访地接入改造降低业务时延等等。

4.实施效果

通过使用上述特色套餐加普通用户模型的综合测算方法，某省预测了业务满足期末的网络需求（图5是截止目前为止的月度分组用户流量，和上文预测十分接近），并对分组域网络有选择地实施以上建设策略：核心网设备和数通设备全面升级100GE接口并实现直连、半数汇聚交换机退网。结果很好地应对了流量激增的冲击，并有效地保护了投资效益。