周又眉(中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司,北京100033)
韋廣林(中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院,北京100048)
近年來(lái),互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā)幾乎可以用日新月異來(lái)形容,淘寶徹底改變了人們的消費(fèi)購(gòu)物方式,互聯(lián)網(wǎng)金融改變?nèi)藗兊睦碡?cái)方式,微信紅包一夜之間終結(jié)社交軟件之爭(zhēng)。隨著4K視頻的應(yīng)用,家庭聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代也即將到來(lái)。
隨著運(yùn)營(yíng)商光改工作的推進(jìn),實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)后,寬帶用戶(hù)整體帶寬將得到全面、大幅度提升?;ヂ?lián)網(wǎng)內(nèi)容隨之綿綿不斷涌入管道,4K視頻、家庭聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬化,新業(yè)務(wù)不斷興起。如果不能實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的承載能力建設(shè),不能實(shí)現(xiàn)開(kāi)放,則不能快速承載新興業(yè)務(wù)。如果不能實(shí)現(xiàn)差異化能力,不能實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容和應(yīng)用的差異體驗(yàn),則無(wú)法提供更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。只有解決開(kāi)放和差異化體驗(yàn)才能破解上述問(wèn)題。
管道智能化無(wú)疑是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵,智能化實(shí)現(xiàn)開(kāi)放可以更高效地承載業(yè)務(wù),更快速地接入新業(yè)務(wù),差異化打造增值能力,也是滿(mǎn)足下一輪業(yè)務(wù)井噴的關(guān)鍵。智能管道通過(guò)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一資源管理、調(diào)度、配置并形成統(tǒng)一的接口或平臺(tái),給不同需求的內(nèi)容提供調(diào)度,以實(shí)現(xiàn)內(nèi)容體驗(yàn)的差異化,滿(mǎn)足未來(lái)新興業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。
在寬帶業(yè)務(wù)充分競(jìng)爭(zhēng)后,運(yùn)營(yíng)商的寬帶業(yè)務(wù)采用粗放式的帶寬收費(fèi)機(jī)制,無(wú)法體現(xiàn)差異化服務(wù)。在當(dāng)前的市場(chǎng)形勢(shì)下,傳統(tǒng)的固定寬帶網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)模式已經(jīng)難以適應(yīng),主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
a)管道處于弱運(yùn)營(yíng)能力狀態(tài),僅僅出售包月包時(shí)長(zhǎng)帶寬、固移套餐捆綁組合,難以延伸到業(yè)務(wù)層面;光改后,接入帶寬大幅提升,只是硬件層面的提高競(jìng)爭(zhēng)力,但如何運(yùn)營(yíng)大帶寬,如何開(kāi)展新業(yè)務(wù),軟實(shí)力難以體現(xiàn)。
b)粗放式的帶寬管道,無(wú)法體現(xiàn)差異化的能力。難以滿(mǎn)足互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用差異化體驗(yàn)保障的需要;互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)形態(tài)日益豐富,語(yǔ)音、視頻、企業(yè)業(yè)務(wù)、家庭聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算虛擬化等不同業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)有不同的需求,而運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)一的寬帶業(yè)務(wù)模型無(wú)法滿(mǎn)足互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用個(gè)性化的需求,影響用戶(hù)的寬帶體驗(yàn),進(jìn)而阻礙了寬帶產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
c)網(wǎng)絡(luò)固化不靈活,難以快速支持新業(yè)務(wù)下發(fā),能力未集成和開(kāi)放;當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)支持簡(jiǎn)單的面向連接,簡(jiǎn)單粗暴的包月,所有業(yè)務(wù)在一個(gè)大管道中,新業(yè)務(wù)能否開(kāi)展、如何開(kāi)展、如何提供網(wǎng)絡(luò)資源,不得而知,網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放能力未打開(kāi)從而限制了增值和強(qiáng)運(yùn)營(yíng)能力。
d)僅關(guān)注管道連通性,端到端業(yè)務(wù)體驗(yàn)感知和保證少,如何從內(nèi)容、管道、用戶(hù)、應(yīng)用端到端打通,提供軟實(shí)力的高品質(zhì)服務(wù)才是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。
針對(duì)這種情況,建設(shè)智能管道,開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)能力成為固定寬帶發(fā)展的必然趨勢(shì)。借助智能管道,可將網(wǎng)絡(luò)能力與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用綁定,提升用戶(hù)體驗(yàn);同時(shí),智能管道可為運(yùn)營(yíng)商提供更加豐富的經(jīng)營(yíng)手段,促進(jìn)用戶(hù)主動(dòng)升級(jí)提速,開(kāi)拓后向經(jīng)營(yíng)模式。
接入帶寬提升到50~100 Mbit/s 級(jí)別已經(jīng)是各運(yùn)營(yíng)商共識(shí),在日本、韓國(guó)、新加坡等帶寬發(fā)達(dá)國(guó)家,帶寬正向1 Gbit/s目標(biāo)演進(jìn)。從業(yè)務(wù)發(fā)展角度看,僅視頻業(yè)務(wù)發(fā)展到現(xiàn)在的4K,帶寬需求已經(jīng)達(dá)到30 Mbit/s,未來(lái),隨著家庭聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,帶寬需求持續(xù)加大,接入大寬帶作為硬實(shí)力是必不可少的。
運(yùn)營(yíng)商對(duì)于部分老舊的低速接入場(chǎng)景,需光進(jìn)銅退,從DSLAM向FTTx演進(jìn),大幅提升帶寬。城市區(qū)域具備4K視頻和家庭聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)帶寬,農(nóng)村區(qū)域具備基本信息聯(lián)網(wǎng)和普通視頻觀看需求。
高端路由器層面,現(xiàn)有業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)和核心路由器設(shè)備基本具備100G/400G 的平臺(tái),設(shè)備性能上適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展。整體來(lái)說(shuō),通過(guò)光改后,硬件能力達(dá)到較高水平。
針對(duì)數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的業(yè)務(wù),需求千差萬(wàn)別,IP 網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期依靠統(tǒng)計(jì)復(fù)用的過(guò)時(shí)優(yōu)勢(shì),以不變應(yīng)萬(wàn)變,缺少開(kāi)展差異化的能力。而在業(yè)務(wù)日新月異的年代,網(wǎng)絡(luò)逐漸開(kāi)始顯得固化而不靈活,難以適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展。
通過(guò)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)資源,包括業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)和接入層設(shè)備、帶寬、QoS、可靠性等,制定標(biāo)準(zhǔn)化的對(duì)外接口,向各互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)放,如視頻業(yè)務(wù)提供的資源組合A,云業(yè)務(wù)提供資源組合B,相比于籠統(tǒng)寬帶包月,智能管道階段提高了一個(gè)大臺(tái)階。從而為用戶(hù)、內(nèi)容和應(yīng)用提供開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)化、靈活的網(wǎng)絡(luò)能力,進(jìn)一步面向用戶(hù)、內(nèi)容、應(yīng)用開(kāi)展運(yùn)營(yíng),促進(jìn)整個(gè)寬帶產(chǎn)業(yè)鏈的正向發(fā)展。
基于該目標(biāo)的智能網(wǎng)絡(luò),將實(shí)現(xiàn)能力最大化、差異化強(qiáng)體現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)可運(yùn)營(yíng)、內(nèi)容可增值。
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為工業(yè)4.0的關(guān)鍵標(biāo)志,可見(jiàn)整個(gè)工業(yè)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步都與互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)相關(guān),未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)支撐的業(yè)務(wù)將越來(lái)越多,當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入視頻業(yè)務(wù)的快車(chē)道,云業(yè)務(wù)的爬坡道,物聯(lián)網(wǎng)的起步階段。而業(yè)務(wù)需求千差萬(wàn)別,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基于粗放的用戶(hù)連接,不識(shí)別業(yè)務(wù)、內(nèi)容、應(yīng)用,不知道各種業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求差異巨大,如語(yǔ)音、視頻、云、虛擬化,不同業(yè)務(wù)對(duì)帶寬時(shí)延抖動(dòng)指標(biāo)各不相同。每增加一種新業(yè)務(wù),都需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面評(píng)估,或新建或大規(guī)模擴(kuò)容,成本浪費(fèi)、流程長(zhǎng),難以快速支撐業(yè)務(wù)。而通過(guò)智能管道的部署,網(wǎng)絡(luò)具備面向業(yè)務(wù)的開(kāi)放架構(gòu),給不同的業(yè)務(wù)提供不同的網(wǎng)絡(luò)資源?;谥悄芄艿兰軜?gòu),可以快速提供資源、增加資源、部署資源,更能提供精確的資源,承載業(yè)務(wù),從而滿(mǎn)足新業(yè)務(wù)的快速部署和精準(zhǔn)管控。
但遠(yuǎn)期來(lái)看,智能化的架構(gòu)中還應(yīng)納入集中控制和SDN 的角色,實(shí)現(xiàn)軟件定義的智能化網(wǎng)絡(luò),軟件定義網(wǎng)絡(luò)通過(guò)控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分離,軟件定義每個(gè)業(yè)務(wù)流的行為,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更為靈活,轉(zhuǎn)發(fā)行為更加高效。不過(guò),由于SDN 技術(shù)仍在創(chuàng)新階段,在城域網(wǎng)絡(luò)中不能成熟應(yīng)用,需在3~5年后考慮引入SDN。
當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)僅提供管道連接服務(wù),沒(méi)有體驗(yàn)管理,每用戶(hù)下業(yè)務(wù)A 和業(yè)務(wù)B 同等對(duì)待,無(wú)法對(duì)單個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行體驗(yàn)監(jiān)控,即便運(yùn)營(yíng)商將接入帶寬大幅提升,也不能確保更好的業(yè)務(wù)品質(zhì)。而如果為用戶(hù)提供端到端高品質(zhì)的內(nèi)容和應(yīng)用服務(wù),則可避開(kāi)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng),提升為差異化的內(nèi)容競(jìng)爭(zhēng)。
為了支撐更豐富的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)及內(nèi)容合作,關(guān)鍵是網(wǎng)絡(luò)可視化,可管可控,以實(shí)現(xiàn)端到端的高品質(zhì)。需通過(guò)智能提速平臺(tái)和開(kāi)放能力,與互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容方加強(qiáng)合作運(yùn)營(yíng),加強(qiáng)基于內(nèi)容、應(yīng)用的業(yè)務(wù)質(zhì)量管理系統(tǒng),打造端到端的高品質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。
固網(wǎng)智能管道的總體思路是借助IT 能力充分發(fā)揮固定寬帶網(wǎng)絡(luò)的能力,一方面,將寬帶網(wǎng)絡(luò)能力與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用緊密結(jié)合,提升用戶(hù)體驗(yàn);另一方面,允許用戶(hù)或者互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用按需靈活調(diào)用網(wǎng)絡(luò)能力,豐富經(jīng)營(yíng)手段。
固定寬帶智能管道整體架構(gòu)如圖1所示。
圖1 固定寬帶智能管道整體架構(gòu)
在此架構(gòu)中,現(xiàn)有的城域網(wǎng)仍保持原狀,原有的基礎(chǔ)寬帶業(yè)務(wù)發(fā)放方式也保持不變。需要改變的主要有以下幾個(gè)方面。
a)增加策略控制平臺(tái),作為固網(wǎng)智能管道的控制核心,負(fù)責(zé)對(duì)BRAS 的動(dòng)態(tài)提速能力進(jìn)行統(tǒng)一控制和封裝,并提供API 接口,供上層的業(yè)務(wù)平臺(tái)(包括運(yùn)營(yíng)商自營(yíng)業(yè)務(wù)平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái))靈活按需調(diào)用。
b)策略控制平臺(tái)與BOSS 進(jìn)行對(duì)接,實(shí)現(xiàn)用戶(hù)基礎(chǔ)信息(如賬號(hào)、基礎(chǔ)簽約帶寬)的同步,并向計(jì)費(fèi)系統(tǒng)提供提速業(yè)務(wù)的話(huà)單數(shù)據(jù)。
c)增加能力開(kāi)放平臺(tái),負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)合作業(yè)務(wù)平臺(tái)的統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)合作業(yè)務(wù)的發(fā)放、計(jì)費(fèi)、對(duì)賬等業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)功能。
基于這個(gè)架構(gòu),運(yùn)營(yíng)商自營(yíng)業(yè)務(wù)以及互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)便可以靈活地按需調(diào)用BRAS 的提速能力,開(kāi)展多樣化的智能管道業(yè)務(wù)。
第三代稀土永磁釹鐵硼是當(dāng)代磁體中性能最強(qiáng)的永磁體,它不僅具有高剩磁,高矯頑力、高磁能積、高性能價(jià)格比等特性,而且容易加工成各種尺寸,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、電聲、機(jī)電、儀器、儀表、天線(xiàn)等,醫(yī)療技術(shù)及其它需用永磁場(chǎng)的裝置的設(shè)備中,特別適用于研制高性能、小型化、輕型化的各種換代產(chǎn)品。工作溫度80~240℃。
在固網(wǎng)智能管道基礎(chǔ)上,通過(guò)靈活調(diào)用網(wǎng)絡(luò)能力,可以有效支持“用戶(hù)自助提速”和“后向應(yīng)用提速”。
智能管道支持的業(yè)務(wù)形態(tài)如表1所示。
在固網(wǎng)智能管道方案中,通過(guò)策略控制平臺(tái)調(diào)用了BRAS能力的BoD、DAA動(dòng)態(tài)帶寬調(diào)整能力。
a)BoD:對(duì)用戶(hù)總帶寬的動(dòng)態(tài)調(diào)整,但不對(duì)帶寬內(nèi)不同業(yè)務(wù)流量進(jìn)行優(yōu)先級(jí)調(diào)度。
b)DAA:基于業(yè)務(wù)報(bào)文的五元組信息對(duì)用戶(hù)流量進(jìn)行分流,并在用戶(hù)基礎(chǔ)帶寬外對(duì)指定業(yè)務(wù)流量提供獨(dú)立帶寬通道,支持按業(yè)務(wù)流獨(dú)立計(jì)費(fèi)。DAA 通過(guò)BRAS 根據(jù)用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)不同的目的地址網(wǎng)段(例如本地Game、本地VOD、Internet 外網(wǎng)等)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分,自動(dòng)提供不同的帶寬和QoS保障,并分別進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì),將不同業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的費(fèi)率信息上報(bào)給AAA Server。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,DAA可以提供基于業(yè)務(wù)的智能提速解決方案,支撐運(yùn)營(yíng)商與第三方ICP合作,實(shí)現(xiàn)后向收費(fèi)模式。
針對(duì)DAA功能,現(xiàn)有的BRAS業(yè)務(wù)發(fā)放方式,需要預(yù)先在BRAS針對(duì)不同帶寬的用戶(hù)配置相應(yīng)的帶寬模板,在用戶(hù)上線(xiàn)PPPOE認(rèn)證時(shí),AAA服務(wù)器通過(guò)Radi?us 協(xié)議向BRAS 下發(fā)指令,為用戶(hù)調(diào)用相應(yīng)的帶寬模板,完成用戶(hù)帶寬配置。
表1 智能管道支持的業(yè)務(wù)形態(tài)
在智能管道業(yè)務(wù)場(chǎng)景下,為滿(mǎn)足不同應(yīng)用差異化的帶寬保障,需要針對(duì)每一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用定制相應(yīng)帶寬模板,同時(shí)還需考慮不同帶寬的用戶(hù)、多種業(yè)務(wù)疊加的場(chǎng)景,這將導(dǎo)致帶寬模板數(shù)量指數(shù)級(jí)增加,同時(shí)也會(huì)大幅增加BRAS設(shè)備的配置工作量。
隨著智能管道后向提速業(yè)務(wù)的推進(jìn),需要BRAS設(shè)備廠(chǎng)商考慮簡(jiǎn)化配置工作量的問(wèn)題。目前有廠(chǎng)商的BRAS設(shè)備通過(guò)動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)模板刷新的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的帶寬模板加載和修改,當(dāng)然不局限于一種實(shí)現(xiàn)方案。
在智能提速業(yè)務(wù)流程中,策略控制平臺(tái)作為智能管道的調(diào)度核心,根據(jù)上層業(yè)務(wù)平臺(tái)的指令為指定用戶(hù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置。基于智能管道的智能提速業(yè)務(wù)流程如圖2所示。
圖2 基于智能管道的智能提速業(yè)務(wù)流程
整體提速流程可分為5個(gè)步驟。
a)用戶(hù)上線(xiàn):用戶(hù)寬帶撥號(hào)上線(xiàn),BRAS將用戶(hù)在線(xiàn)信息(包括用戶(hù)賬號(hào)、IP 地址、Session 號(hào)等)抄送策略控制平臺(tái),策略控制平臺(tái)記錄用戶(hù)在線(xiàn)信息。
b)下發(fā)提速請(qǐng)求:業(yè)務(wù)平臺(tái)(包括自營(yíng)業(yè)務(wù)平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái))根據(jù)業(yè)務(wù)需要向策略控制平臺(tái)下發(fā)針對(duì)具體用戶(hù)的提速請(qǐng)求。
c)下發(fā)提速策略:策略控制平臺(tái)判斷用戶(hù)的業(yè)務(wù)訂購(gòu)信息、用戶(hù)當(dāng)前提速狀態(tài),向BRAS下發(fā)用戶(hù)的動(dòng)態(tài)提速策略。
d)上報(bào)計(jì)費(fèi)信息:提速完成后,BRAS上報(bào)增值業(yè)務(wù)的時(shí)長(zhǎng)、流量等信息。
e)生成話(huà)單:策略控制平臺(tái)記錄用戶(hù)信息、提速業(yè)務(wù)、時(shí)長(zhǎng)和流量信息等,生成提速話(huà)單并傳遞給計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
目前固定寬帶智能管道業(yè)務(wù)已經(jīng)在運(yùn)營(yíng)商試點(diǎn)應(yīng)用,用戶(hù)自助提速、OTT TV 保障和后向帶寬經(jīng)營(yíng)等多種業(yè)務(wù)快速上線(xiàn),充分挖掘了設(shè)備能力,發(fā)揮了BRAS設(shè)備的動(dòng)態(tài)定向帶寬提供能力,開(kāi)拓了與OTT合作運(yùn)營(yíng)模式,豐富了業(yè)務(wù)種類(lèi),提升了用戶(hù)感知。
面向未來(lái),結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展和運(yùn)營(yíng)商固定寬帶戰(zhàn)略,固定寬帶智能管道有如下幾個(gè)方向可進(jìn)一步持續(xù)優(yōu)化。
a)開(kāi)放多樣化網(wǎng)絡(luò)能力:目前智能管道提供的能力以帶寬提速為主,為滿(mǎn)足差異化互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需要,后續(xù)可開(kāi)放更多固網(wǎng)能力,強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)能力與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)間的耦合關(guān)系。如路由選路能力、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)能力、家庭網(wǎng)關(guān)能力等。
b)強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)感知分析能力:當(dāng)前智能管道方案聚焦動(dòng)態(tài)配置下發(fā),未來(lái)可在網(wǎng)絡(luò)中強(qiáng)化流量采集和流量感知能力,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,實(shí)時(shí)掌握網(wǎng)絡(luò)流量現(xiàn)狀、用戶(hù)行為習(xí)慣、用戶(hù)體驗(yàn)情況,豐富智能管道內(nèi)涵,填充智能管道應(yīng)用。
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