數據業務暴增的挑戰
中國移動目前網絡的數據業務流量已經快速超越話音業務,保持著近150%的年度復合增長率。預計未來幾年內,隨著手機" title="智能手機">智能手機、平板電腦等智能終端的快速普及,以及移動互聯網業務應用的急速發展,數據業務將繼續呈現指數級增長態勢,數據業務流量消耗的網絡資源將會是語音業務的幾十倍甚至上百倍。面對這一數字洪流給無線網絡帶來的巨大沖擊,建設高帶寬、高效率、低成本的無線網絡成為中國移動的迫切訴求。
四網長期共存的運營局面
未來,中國移動將同時經營四張網絡。一方面是考慮到國內經濟發展水平差異導致的客戶需求多樣化因素;另一方面,四張網絡制式的差異性明顯,與業界傳統網絡之間的網絡生命周期更替規律不同,如何制定網絡長期共存、協調均衡發展策略,是現階段中國移動面臨的最主要的問題。
四網發展的不平衡與長期共存,必然要求四張網絡相互協同、優勢互補,才能四網協同發展,應對移動互聯網新挑戰實現低成本、高效率的協調均衡發展。當然,長期共存下的四網不平衡是一種動態的局面,誰都無法準確預測現在的不平衡在未來會發生什么樣的變化。所以,我們提出“協調網絡建設,智能流量管理”策略,圍繞這個中心思路,尋求一種長效機制,實現四網發展不同階段滿足客戶“一張網”的業務體驗。
四網協同的內涵分析
如上所述,四網協同的核心是在四張網絡共存的前提下,通過協同運營為客戶提供一張良好的業務承載網絡,從而保證其低成本、高效率運行的要求。其中,網絡建設要基于“協調網絡建設”策略;而為了實現一張網的體驗,網絡經營上則需要進行“智能流量管理”。具體而言,這一策略可以概括為:移動提供業務、客戶選擇業務、業務選擇網絡、網絡管理流量。
移動提供業務:中國移動是服務提供者,需要通過高品質業務來滿足客戶無處不在的互聯與溝通需求,這是四網協同的根本。服務客戶分為滿意、信任、依賴三個階段,其中第三階段是服務的最高境界,中國移動當然也應該以提供值得客戶依賴的服務為目標。我們需要明確,我們提供的業務是以客戶為中心的業務,客戶 價值與需求滿足是評判業務品質的唯一標準。
而現階段客戶需求是全面多樣的,中國移動需要提供豐富的業務來滿足客戶合理的需求,打造中國移動的高品質服務品牌,夯實客戶依賴的服務基礎。尤其在移動互聯網時代,客戶需求層出不窮,適時地根據客戶需求推出針對性的業務,成為中國移動關注的重點,而這就要求有一張能彈性適應不同業務環境的靈活適配的基礎承載網絡。
客戶選擇業務:客戶需求是差異化與多樣化的,每個客戶不可能使用所有業務。客戶按照自身需求進行選擇,也就是客戶選擇業務。客戶選擇業務的最終表現,就是一鍵接入自己所需的業務,而不用因為網絡制式的差異進行繁雜的操作。
那么,四網協同下客戶選擇業務應該不涉及技術,不需要告訴客戶手動選擇使用哪張網,這就必然要求運營商以最普通的大眾群體為對象,切實站在客戶的角度與價值方向,實現客戶簡潔方便地選擇業務。如果把業務的使用方式實現得過于專業化,沒有實現客戶價值的視野,就會造成受眾面非常小。所以中國移動在提供豐富業務的基礎上,使客戶各取所需,簡潔便捷地選擇業務,實現一張網的體驗,保障高品質服務,是四網協同的第二個內涵。
業務選擇網絡:客戶選擇業務后,網絡如何支撐業務是四網協同的第三個內涵,即業務選擇網絡。中國移動豐富多樣的業務與四張網絡形成一個多對多的高維度矩陣關系,關鍵點是網絡如何主動去適配業務。
在具體方案實現中,業務選擇網絡不是孤立單向的。一方面,四張網絡的技術特點與發展程度存在差異,業務選擇網絡需要考慮網絡現狀與演進能力;另一方面,業務、客戶、終端的發展也是一個遞進的過程,需要綜合考慮業務發展與網絡演進節點的匹配。另外,網絡并不是被動地去匹配業務承載,網絡建設與發展需要主動調整并適配業務,才能將業務與網絡有機結合起來,相互促進,匹配發展。所以,業務選擇網絡,網絡主動適配業務是我們必須遵循的原則,即通過最合適的網絡去支撐相應的業務,滿足業務選擇網絡的要求與內涵。
網絡管理流量:四網協同的第四個內涵是網絡管理流量,即低成本、高效率支撐高品質客戶體驗,需要融合、智能的流量控制機制。如果依然延續現階段各張網絡獨立的管道體系,在GSM網絡過載的情況下,將數據業務牽引至TD-SCDMA ,將來可能就是TD-SCDMA 網絡過載,又將語音業務牽引到GSM網絡,中國移動將不斷糾結于業務網絡來回更替的非良性循環反復中。
所以,流量管理一定是在四網共平臺與融合的基礎上,實現可視、可控、融合、智能的流量管理,目的是保證網絡資源公平合理使用,保證客戶業務體驗,保證網絡效益最大化,最終實現低成本高效率支撐客戶高品質的體驗。當然,這個流量控制的實現是長期的、分階段的,在終端已全部實現多模后,網絡側基于四網負載狀況通過網管進行功能和容量配置,實現流量與四網資源的自適應。簡言之,就是保證客戶在使用業務時,享用到當下最佳的網絡資源配置所提供的最好的業務體驗,這就是網絡智能管理流量的核心。
四網協同發展的目標網架構
為了滿足客戶的一張網體驗,實現四網統一效率最佳、網絡成本最優,四網協同發展的目標網架構由超級無線策略控制器、四網融合聯動分析支撐體系、分層立體蜂窩網、多連接多模智能終端四個部分組成,如圖1所示。
超級無線策略控制器:四網協同的最核心點是主動實現資源與業務的最優匹配,四網在RAN匯聚融合至一個節點,充分協調無線資源,實現統一控制。這個關鍵節點就是“超級無線策略控制器”,它可以是一個邏輯節點,也可以是物理實體,支持網絡協同也兼容常規的四網獨立工作模式,位于核心網與RAN中間。
等節點中的無線資源管理(RRM)功能逐步匯聚到超級無線策略控制器,實現RRM功能集中,可以基于終端位置以及申請的業務類型選擇承載網絡,實現無線資源與業務的最優匹配。
四網融合聯動分析支撐體系:盡管超級無線策略控制器實現了無線資源的集中與統一控制,而資源的調度依然需要一個“參謀部”實現智能化協同,所以需要建立四網聯動分析支撐體系,實現四網綜合感知的網絡質量評價,支撐基于客戶感知的業務遷移優化,從而滿足網絡流量管理需求。
分層立體異構蜂窩組網絡:從超級無線策略控制器向下,四張網絡需要提供充足的無線容量和覆蓋,多制式立體異構網是發展方向。同時,為滿足多模終端在不同網絡間實現一張網的體驗,初期需要在之間建立信令連接,優化網間互操作體驗。
多連接多模智能終端:隨著未來智能手機的普及,通過在智能終端上增加控制軟件,也可以實現策略的調整與自動更新,實現終端層面對中國移動四網協調機制的兼容。當前業界少數主流芯片廠商已經推出了初步滿足中國移動四網協同發展需求的多模終端芯片,支持,但在具體支持四網無縫融合協同方面,仍然需要及早進行標準化與產業化推動。
超級無線策略控制器分階段演進與實施路徑
超級無線策略控制器是四網協同發展目標網架構的核心,但是根據技術的發展,超級無線策略控制器會逐步從“協議互通、邏輯調度、設備實體到高度融合”
四個階段得以實現,如圖2所示。
第一階段在WLAN與等傳統移動蜂窩網絡融合的基礎上,主要實現BSC、RNC、AC之間信令互通,包括小區信息、鄰區位置信息等,實現網絡間資源狀態互通和網間互操作。
第二階段,通過網管配置,由網管中的多制式協同邏輯功能來控制實現的無線網絡資源協同配置。
第三階段,引入“超級無線策略控制器”邏輯實體,這是四網協同發展跨越式的一大步。在此階段,所有無線資源管理集中匯聚到超級無線策略控制器中,實現四網網間資源控制匯聚,以及分流、最小代價路由、負載均衡、動態頻譜管理、無縫切換、多種無線接入技術之間協同等功能。
第四階段,隨著控制器共平臺實現融合實體,所有制式的網絡統一為一個無線網絡控制器NC(Network Controller),且不同制式的控制器完全通過軟件定義(Soft Defined Controller)。這樣,一方面將大量降低網間信令交互與超級無線策略控制器的實現難度,另一方面采用SDC實現網絡資源智能控制更具靈活性,定制化開發升級將更加簡單便捷,同時四網RRM真正實現無線資源統一控制。
需要強調的是,本著對3GP P標準架構改動最小的原則,本文提出的核心節點——超級無線策略控制器是一個完全的邏輯功能單元。參考GSM和TD-SCDMA兩種制式的互操作Iur-g接口,本文針對四網協同,在AC與BSC/RNC之間定義一個新接口Iur-c,該接口主要實現AC與蜂窩網的控制器之間交互信息。同時,在第二階段超級無線策略控制器引入后,需要定義一個全新的接口,我們稱之為Ic接口,該接口兼容Iur接口、Iur-g接口、Iur-c接口,如圖3所示。
超級無線策略控制器能夠協同制式之間的無線資源,新Ic接口遵循TCP/IP協議,可實現多制式之間的自動協調功能和自動優化功能。協議接口包括的參數有基站配置表、小區配置表、載波資源表、自動鄰區關系、外部小區PLMN列表等。
WLAN技術通過創新提升,逐步與蜂窩網融合是大勢所趨
在中國移動的四張無線網中,作為蜂窩網絡架構,資源協同相對容易,四網協同的難點在于WLAN與蜂窩網之間的協調。WLAN正在走出傳統家庭和企業環境下的非電信級無線局域網場景,轉而需要承擔電信級的移動寬帶熱點、熱區數據承載網這一重任,可以說,WLAN與蜂窩網絡的融合是現階段四網協同的難點和核心。
現有的WLAN技術體制有其滿足特定場景下客戶需求的一定合理性,但是隨著客戶對“網絡無關性”
和“一鍵接入、無縫切換”的需求日趨強烈,WLAN內在的“DNA”必須隨著客戶需求不斷“進化”和“演進”。WLAN要滿足日益豐富的用戶需求并延長其技術生命周期,必須向著“可管理、可控制、易維護、能融合”的電信級道路去探索前行。
隨著運營實踐經驗總結和客戶需求的不斷反饋,業界逐步認識到,WLAN與蜂窩網絡的逐步融合是不可逆轉的趨勢,走技術創新是必然的選擇。這種改變在初期可能是基于現階段設備能力上的創新升級,后期將形成從協議框架、硬件結構到覆蓋切換能力的全面技術革命,最終形成一種滿足大顆粒數據業務需求的“類蜂窩切換、大流量承載、電信級管理”的新型基站式WLAN設備體系,從而全面承接新時代移動互聯網業務的重任。
目前WLAN以承載數據業務為目標,業界正在嘗試WLAN分流蜂窩網的數據流量,從最初的通過熱點短信提醒客戶,實現人工手段分流協同,到后期通過網絡與終端軟件配合,實現WLAN熱點自動發現和自動分流。目前已有廠商推出了控制器之間的融合方案,可以逐步實現移動蜂窩網絡與WLAN網絡的協同,可以說是邁出了WLAN創新提升的第一步。
未來,WLAN作為分流大顆粒、低價值熱點數據流量的一種有效手段,生命力是持久的,一旦實現與現有蜂窩網絡的融合,其作用和價值將在新的高度得到實現,綻放出新的光彩。
中國移動將全面進入四張網絡協同運營時代,為應對未來海量數據業務,需要智能的移動寬帶網絡,實現一種理想的協同控制功能,本文希望能引起業界對于這一目標的積極探索。如果未來在四網協同階段實現融合統一的智能軟網絡,中國移動將從傳統的基礎網絡管道提供者轉型為智能服務提供商,有望專注于服務提供與運營策略制定,而業務承載則依賴智能融合的黑盒子網絡實現統一協同,實現客戶價值最大化。
未來的信息服務架構必將是由統一的業務云平臺、統一的智能寬帶網絡管道,以及統一融合的多模智能終端共同組成。客戶通過智能終端直接選擇云端服務,智能寬帶網絡管道為其提供承載。到那個時候,移動網絡服務將如淘寶購物一樣簡單便捷,實現“零距離”、“零等待”、“永久連接”的美好體驗。