网络数据之互联网技术

网络数据之互联网技术（通用3篇）

网络数据之互联网技术 篇1

1 传统数据中心的网络系统的特点

(1) 随着业务的迅速增长, 数据中心各系统中的网络设备种类繁多、并且零散分布, 这种集成度低的网络架构无法提供高度的稳定性和可靠性。

(2) 由于系统种类的多样化, 网络设备的零散的分布, 也使得整体网络缺乏统一的建设和管理, 而且缺乏有效的控制手段, 这样同样给维护人员加大了工作量及工作难度。

(3) 同时由于网络设备的繁多, 也对机房能耗、环境要求、配套要求、设备及线路安装等提出更高的要求。目前各大运营商虽在进一步努力加大对机房建设, 加强对机房规范化管理和质量标准化, 但面对现网已使用的数据中心机房, 仍存在着严重压力。例如机房空间不足、机房局部过热、电源容量饱和等都成为目前普遍存在并难以解决的问题。因此传统的网络结构对数据中心未来建设和发展而言, 也很难打造一个节能、环保的绿色的基础设施系统。

因此通过以上分析可以得出结论:一个合理的、优化的、绿色的网络架构, 一个可靠的、稳定的系统, 不但能够很好的满足客户需求, 同时也节约了资金的投入和维护成本。更加为未来的竞争发展提供了可靠保证。

2 现代数据中心系统对网络的要求

人们对信息的需求是无所不在的。人们把数据存储在数据中心里, 但数据的产生和使用可以在任何地方, 包括Web、移动应用、分支机构、合作伙伴站点或子公司。由于数据无所不在, 因此, 网络就成为数据中心的基础平台。

由于网络具有很多内在的性质, 因而可以作为提供共享数据中心基础设施的基础。它能够触及到数据中心运作的方方面面, 无论是远程还是分布式, 都能以统一、一致的方式提供服务。因此同时无论何种类型的数据中心都必须具备高带宽, 高密度、高管理性和高安全可靠性的基本要求。

目前在数据中心的最新研究方向是虚拟化。未来, 所有的资源都透明地运行在各种各样的物理平台上, 资源的管理都将按逻辑方式进行, 完全实现资源的自动化分配, 而虚拟化技术就是实现它的理想工具。

虚拟化技术相对来说是一种开源技术, 目前很多企业已经掌握服务器运行的虚拟化技术, 供应商正在推广将整个数据中心进行虚拟化的设想。这种设想就是, 通过由新的虚拟化技术构建的数据中心平台, 实现对服务器、存储设备与网络设备进行动态管理。虚拟化技术会成为运营中重要并且无处不在的因素, 因而成为数据中心一种新形式的操作系统;“虚拟化技术颠覆对操作系统的传统看法, 并给我们提供创建未来数据中心操作系统的机会。”

虚拟化技术同时也是一种节能技术, 根据相关的研究显示, 采用虚拟化技术使使用者节省高达70%的硬件投资。因为虚拟化技术可以帮助用户合并多种应用工作负荷, 在单个系统上运行多种操作系统环境;优化应用开发, 在单一系统上进行测试和开发;提高系统可用性, 在系统之间迁移虚拟环境。

3 网络虚拟化技术在数据中心的应用方案3.1网络虚拟化技术的介绍

3.1.1方式一:VDC技术

虚拟化技术的方式一:可以将一台交换机能够提供多个虚拟设备环境 (VDC) 。虚拟设备环境特性能为每个物理设备创建多个虚拟设备实例, 无限制地提供所有服务。硬件资源能在这些设备实例间划分。VDC在每个VDC实例间提供全面故障隔离和管理。每个实例的管理和运行都能独立于系统中的其他实例而进行。如下图 (1) 所示, 一台设备可以虚拟成逻辑上的四台设备, 在组网时两台设备可以实现过去多台设备才能达到的高可靠性和冗余功能。

例如图 (2) 所示:每个虚线框内实际物理上是一台交换机, 通过虚拟设备环境虚拟分区成两台交换机, 做为核心交换机和下面一层的汇聚交换机交叉相连, 从而相当于核心四台交换机与下层交叉互联, 提高了可靠性和冗余性。

3.1.2方式二:VPC技术

虚拟化技术的方式二:在传统的数据中心二层环境中, 上联端口为了避免环路, 需要使用生成树协议来阻断一条链路, 采用VPC (virtual port channel) 技术, 可以无须阻断一条链路, 实现双上联, 增加了带宽。更加详细地说: (VPC) 是种基于堆栈的虚拟端口通道技术, 当使用VPC技术时上端的两个物理交换机对下端交换机而言相当于一台虚拟交换机, 因为其简单化的机制使得原来的两台交换机形成环路的限制都不存在了。VPC使得两台核心交换机与下层交换机的连接链路全部处于激活状态, 而且对两端交换机而言这些连接链路就是一条端口通道, 成倍增加了互联带宽。

如下图所示:左边为传统上联形式, 虽然是交叉上联, 但只有一条链路工作, 另一条为备用。右边为采用VPC技术后的双上联, 实际是将两台交换机逻辑的虚拟成一台交换机, 这样双上联的链路就不会产生环路, 两条链路均可工作, 提供了更大上联带宽。

虚拟交换机技术之二 (VPC) 示例

4 网络虚拟化技术的优势

通过这种虚拟化工作, 我们在数据中心可以实现非常方便的资源调配 (比如端口的调配、处理能力和转发表的调配) , 资源共享 (电源的共享、转发能力的共享) , 提高抗故障能力 (把风险分散到多个物理实体中去) ;甚至可以和服务器配合, 实现按需配置的虚拟数据中心。这也是云计算技术的一个重要发展趋势。

逐步的网络虚拟化技术将是数据中心的重要组成部分。在整合数据中心结构中, 我们会对服务器进行虚拟化、对网络设备进行虚拟化, 以满足应用交付的重构, 还会对数据存储进行虚拟化, 从而实现整体的数据中心虚拟化。未来, 数据中心在虚拟化技术的驱动下, 将会变得更灵活、更易管理、更安全、更低成本

5 网络虚拟化技术的应用案例

本节以某公司的数据中心为例。该公司在数据中心的网络系统部署了虚拟化功能, 核心交换机能够将操作系统和硬件资源划分为模拟虚拟设备的虚拟环境VDC, 利用VDC技术可将汇聚层的核心交换机逻辑化分为两个区Outside VDC和Inside VDC, 这两个区分别通过万兆连接到对应的服务对象。Outside VDC服务对象:低安全区、核心区, Outside VDC流量会强制被引导到外部网络服务区。Inside VDC服务对象:高安全区, 连接到内部的服务器和应用。外部网络服务区:来自Outside的流量通过这个区进行流量安全检测和优化服务。先前需要通过4台交换机实现的功能, 通过虚拟化技术可以通过2台交换机满足业务的需求, 节省了硬件的投资成本。另外, 在上行链路中启用了VPC协议, 可以达到双活的上行链路, 增加了带宽。避免了链路的浪费。整个数据中心通过虚拟化的技术, 比原先节省了投资30%。另外, 虚拟化技术减少了设备数量, 提高了链路的使用效率, 因为减少了在使用成本, 更加节能环保。

结语

综上所述, 图虚4拟.3-化1已成为一种趋势, 通过虚拟化技术, 可以为企业降低硬件的投资成本, 提高现有设备的使用率。在数据中心领域, 通过广泛采用虚拟化技术, 可以大大提高服务器、存储、网络资源的利用率, 降低硬件投资和运营成本, 为企业的发展提供竞争优势。虚拟化技术可以帮助企业打造出了更加高效、可管理性更高、资源配置更灵活的数据中心。不管是数据中心自身的整合与扩容, 还是降低能源消耗, 虚拟化技术在其中都承担了很重要的角色, 使它成为下一代数据中心发展的关键。下一代数据中心将会向着虚拟化的方向进一步发展, 最终做到完全透明的虚拟化, 让企业用户能够根据具体环境进行具体应用。

摘要：本文主要针对互联网数据中心的网络特点、网络架构、网络需求等加以分析和论证, 以及对未来数据中心网络的发展趋势进行展望。针对现有网络的需求发展, 文章提出了一种网络虚拟化技术及该项技术应用方案的介绍, 旨在使得该项技术能与现有网络发展进行应用和融合。为数据中心网络上能提供更多的业务及业务的开展奠定基础。网络虚拟化技术能够帮助企业打造更高效、可管理性更高、资源配置更灵活的数据中心。

关键词：网络虚拟化,互联网数据中心,VDC,VPC

参考文献

[1]BONIFACE M, SURRIDGE M, UPSTILL C.Position paper:Research challenges for the core platform for the future Internet[R].University of Southampton IT Innovation Centre.2010 (1) :1-9.

[2]HUSTON G.Analyzing the Internet's BGP routing table[J].The Internet Protocol Journal, 2001, 4 (1) :2-15.

网络数据之互联网技术 篇2

对于银行、保险、证券、电力等行业而言,应用系统的持续可用非常重要。按照我国信息系统等级保护的要求,重要行业信息系统都需具有场所级冗灾能力。即在生产中心信息建设的基础上,要建立灾备级的数据中心。如果生产中心发生电力中断、运营商主干线路故障、地震海啸等场所级灾难后,能快速启动灾备中心,以保证信息系统对外服务能快速恢复。

为了保证应用系统具有场所级容灾能力,往往需要采用跨数据中心的高可用性集群或虚拟机动态迁移等技术。这些技术大多都需要通过二层网络提供“心跳”,用以进行集群或虚拟机之间进程通信。这就需要在网络结构上,需要提供跨数据中心的二层网络。实现跨数据中心二层网络的常用方法有:交换机虚拟化技术、MPLS二层VPN技术、二层OVERLAY技术。以下将对上述几种技术进行介绍。

1 交换机虚拟化技术

所谓“交换机虚拟化”,就是通过互连线路将多台物理交换机虚拟成一台逻辑上的交换机使用。交换机虚拟化技术不但可以极大减少网络管理员运营维护的成本,而且还可以减少二层环路、增加上行带宽。比较常见的交换机虚拟化技术有H3C IRF技术和CISCO VSS技术。

H3C IRF意即“智能弹性架构”。它通过专用的堆叠线将多台交换机进行连接,形成一台“联合设备”。这台设备在网络结构上对外等同于一台设备,拥有一致的网络行为。用这种技术将处于不同数据中心汇聚交换机虚拟成一台设备后,处于不同数据中心接入交换机等同于连接在同一台汇聚交换机上,通过“汇聚交换机”进行VLAN扩展,进而实现异地二层互联。CiscoVSS是思科在Catalyst 6500系列交换机上开发的一种交换机虚拟化技术。与H3C IRF技术类似,由多台Catalyst 6500系列交换机组成的“单一交换机”对外拥有一致的网络行为,可以通过VLAN扩展实现异地二层互联。

2 MPLS 二层 VPN 技术

MPLS又叫多协议标签交换,是一种用于快速数据包交换和路由的体系。MPLS-VPN是MPLS与VPN的结合,是利用MPLS在公网上构建企业专网的技术。在实践中,可以利用MPLS-VPN建立数据中心间的二层VPN,从而实现二层网络在不同数据中心间的扩展。MPLS网的数据中心互联方案有MPLSVLL和VPLS两种方式,分别用于实现数据中心的点到点二层互联和点到多点二层互联。

MPLS-VPN网络主要由CE、PE和P共3部分组成。CE是用户网络边缘路由器设备,与MPLS服务提供设备相连;PE是MPLS服务网边缘路由器设备,它与用户网CE设备相连,负责VPN业务接入,处理VPN路由,是VPN实现者。P设备不与CE设备直接相连,负责快速转发数据。在跨数据中心二层互联具体实现上,通常在各数据中心部署PE设备,用以实现数据中心之间的二层VPN隧道。各数据中心的汇聚交换机通过二层挂接到PE设备上,通过二层隧道实现接入层交换机跨数据中心的二层互联。

3 二层 OVERLAY 技术

Overlay技术,指的是一种网络架构上叠加的虚拟化技术模式,其基本思路是在对基础网络不进行大规模修改的条件下,实现应用在网络上的承载,并能与其他网络实现业务分离。二层OVERLAY技术实现数据中心二层互联的典型代表有CISCOOTV技术和H3C EVI技术。

OTV(overlay transport virualization),它是cisco在Nexus系列交换机和ASR1000系列路由器上开发的一种跨越三层网络实现二层连接的一种技术,它克服了传统数据中心二层互联技术的广播寻址和端口利用率低等问题,实现了异地数据中心之间的二层连接。在数据中心二层互联的具体实现上,通常在各数据中心部署OTV边缘设备。发往远程数据中心的二层以太帧,经OTV边缘设备封装在IP包中,并通过数据中心间的三层路由发送至远程数据中心的OTV边缘设备;远程数据中心的OTV边缘设备收到被封装的数据包后进行解封装,并通过内部二层网络转发至目的设备。

EVI(Ethernet Virtualization Interconnect),也就是以太网虚拟化互联,它是一种先进的“MAC in IP”技术,是一种基于IP核心网的二层VPN技术。利用EVI技术进行跨数据中心二层互联,无需改变站点内部和IP核心网络的路由和转发信息。在跨数据中心的二层互联具体实现上,需要在各数据中心部署EVI边缘设备。处于不同数据中心的EVI边缘设备之间建立EVI虚拟网络,提供各数据中心网络之间的二层互联。通过将EVI网络相互通告连接到边缘设备的所有设备的MAC地址,从而将各数据中心互联形成大的二层域。

4 结束语

网络数据之互联网技术 篇3

随着智能终端和应用的爆发式发展, 移动互联网用户规模、业务使用时长呈现快速增长态势, 每天数十万种应用在基础电信运营商的网络管道中流动。移动互联网发展主要呈现出以下三个特点:

(1) 在即时通信应用、生活类应用的推动下, 手机上网对日常生活的渗透力度进一步加大, 在满足网民多元化需求的同时, 增强了手机上网用户的上网黏性。

(2) 手机上网时间趋于“碎片化”、“习惯化”。手机上网逐渐从情境驱动向习惯驱动发展, 即在碎片化情境时间中随时随地的使用, 成为用户的一种常态化生活方式;碎片时间也由之前的“垃圾时间”变为如今的“黄金时间”。

(3) 手机业务应用推陈出新。移动互联网环境激发了大量的用户需求, 交流沟通类应用依然是主流, 在所有应用中的用户规模和使用率均占首位;休闲类娱乐应用发展迅速, 手机游戏、手机视频、手机音乐等应用的用户规模大幅上升;电子商务类应用渗透率虽相对较低, 但其领域内所有应用的使用率均呈快速增长。此外, 中国手机地图用户数已近4.5亿, 渗透率持续上升, 而其位置信息是精准营销、个性化推荐和数据挖掘等的基础, 可以衍生出众多移动应用。手机地图将成为基于用户位置与线下商户之间关联的各种O2O应用的平台, 因此具有广阔的商业前景。

基础电信运营商掌握着得天独厚的用户、网络和业务平台资源, 网络侧OSS日积月累产生海量数据, 云存储技术、hadoop/MPP等分布式计算技术的发展, 使得海量数据的统一存储和集中处理成为可能, 基于业务和用户行为的大数据分析将为运营商提供更精准的发展方向。

2 某运营商网络数据运营分析支撑存在的问题

某运营商网络侧OSS域拥有13类、每天超过100TB的数据。准确、有效地利用这些资源, 是实现由网络运维向网络运营转变的关键。而目前网络运维工作中存在的问题主要体现在:

(1) 数据采集未统一规划。性能网管、数据网管、Wlan网管等各类网管、网优平台和信令采集等系统形成了一定的数据积累, 但远未达到数据运营的标准。一是数据采集的频度、内容未能结合应用需求进行统一规划, 造成后台分析时采集的数据用不上、需要的数据未采集的尴尬; 二是数据采集的总量不够, 系统中的数据准确性有待加强;三是数据的存储规划未考量到对前端应用的支撑。

(2) 数据管理未统一协调。数据采集存在跨专业、跨部门取数困难的问题, 数据分析中80%的时间是用来进行数据提取, 而真正的数据筛选、分析时间不足20%。不同专业的数据分析支撑工作缺乏统一的管理, 没能形成统一的数据管理模型、共享框架, 经常出现同一数据源由于数据提取、分析口径、汇聚方法不同而导致分析结论迥异的情况, 数据分析未能产生应有的效果。分析支撑工作分散在各业务平台完成, 由于各平台能力不一, 导致多维度、大数据的处理、分析能力不足。

(3) 数据应用未统一认知。对于网络侧O域数据能力的现状和价值, 网络到底能提供哪些数据, 不仅市场、业务等前端部门不了解, 而且后端部门也没有统一、清晰的认识。

针对上述问题, 在梳理流量经营需求、网络数据的基础上, 某运营商构建了“网络运营数据支撑框架”, 明确了网络数据支撑网络部门、市场部门运营发展的通用性工作模式和方法, 深度挖掘网络数据, 开展面向用户、网络、业务的分析支撑, 推动从单纯的网络性能分析、业务能力支撑等单维度的基础网络运维阶段向用户感知评估、业务价值提升、流量经营等多维度的网络运营阶段转变。

3 某运营商网络数据运营能力规划

面向网络, 以网络数据分析为目标, 以支撑服务为载体, 快速反应市场需求的维护支撑服务, 是网络运营部门的重要职责之一。网络数据分析工作内容广泛, 包括网络运行分析、话务流量流向分析、网络资源分析、网络安全评估与优化分析、用户行为及业务分析等。网络分析的重点是挖潜, 要在强化网络数据采集、管理的基础上, 运用数据挖掘技术, 深入分析本地网网络、业务、用户状况, 合理规划、调度网络资源, 节约投资, 提高网运效益, 为管理者、市场前端提供有效的决策、规划和经营依据。

提升移动互联网时代的网络数据运营能力, 首先要清晰地认知网络到底有哪些数据, 进而建立网络、客户和业务的统一数据视图。

3.1 网络数据视图梳理

支撑网络运行、维护的系统, 主要包括登记各网络网元基础信息的资源管理系统, 记录网络运行指标的话务、数据等网管类系统, 对网络各接口数据进行采集、汇总和记录的信令监测系统, 对互联网出口的流量、流向进行监控的互联网流控系统, 进行各类无线网优CQT、DT测试的拨测系统, 以及面向用户的网络投诉系统等。对网络口主要的支撑系统进行分类, 形成网络数据0级视图 (图1) 。

对每一类系统所拥有的数据进行抽象, 形成各类系统的网络数据1级视图。

(1) 网元及网络基础数据

网络基础数据包括网元及网络设备基础资源、参数配置、网络指标、故障告警、无线MR等, 其中, 基础资源包括无线网、核心网、数据网、传输网、短彩信、GPRS、LTE等设备信息。最常用的是无线网中基站的经纬度信息, 可用于LBS业务的用户、地图定位等。网络指标数据是网络各基础网元的运行性能记录, 常用的有语音的接通率、掉话率、拥塞率, 数据的掉线率、下载速率以及短彩信业务的发送成功率等。网元及网络基础数据1级视图如图2所示。

(2) 信令交互数据

信令交互数据包含网络设备之间的通信过程, 语音、数据等各类业务的交互过程, 以及使用业务的用户信息等, 如用户终端、位置、访问业务等。

通过信令交互数据, 可进行协议分析、呼叫跟踪等业务信令流程的详细分析, 从而对用户网络投诉进行故障定位, 对网络故障进行诊断分析。

1) 网络实时监视:信令数据解析的网络指标实时性强、粒度细, 可提供关键网络指标的实时监视, 及时掌握网络运行情况, 先于用户投诉发现、解决网络故障, 从而实现预防性网络维护, 支撑重要客户的通信监护、重大活动的通信保障工作。

2) 网络质量分析:对KPI指标进行基于失败原因的精细化分析, 从影响力最大的因素入手, 主动从根源上改善网络质量。

3) 业务质量分析:通过信令中的业务交互数据掌握业务质量, 为市场部门提供支撑。

4) 用户行为分析 :通过对特定客户 (如集团专用VPDN或VIP用户 ) 进行相关分析 , 定期对该类用户的使用情况 (流量、用户数、业务运行等) 进行统计分析并形成报表, 为业务营销、客户保有工作提供有效支撑。

信令交互数据1级视图如图3所示。

(3) 终端、测试及运维数据

网络数据还包括可根据用户的标识信息 (如手机号码、IMEI等) 进行终端型号识别的终端TAC数据库, 对无线、核心、数据等基础网络进行测试的网络测试数据以及网络运维管理中产生的运维数据, 如告警、故障、投诉的处理信息等。终端、测试及运维数据1级视图如图4所示。

3.2 网络数据能力分析

根据网络数据的两级视图进行梳理, 结合移动互联网的数据分析要求, 将网络数据从端到端的角度分为八个视角:时间、位置、用户、终端、小区、网络及设备、业务、用量。基于八个视角, 网络数据具备两大基础能力:基于不同时间粒度、不同地理范围, 对用户、终端、业务、网络的各项指标进行统计的量化统计能力, 利用信令系统对用户行为轨迹进行回溯的行为溯源能力。

量化统计能力如图5所示。

行为溯源能力如图6所示。

如图7所示, 将网络数据两大基础能力做进一步扩展、细化, 可推导出用户分群能力、区域分类能力、时机捕捉能力、流量统计能力、业务识别能力、终端识别能力和轨迹溯源能力等网络数据所具备的“七大能力”。

3.3 业务需求场景的数据能力需求分析

根据网络数据运营能力规划, 在梳理流量经营需求和网络数据的基础上, 某运营商构建了基于网络数据“七大能力”的“网络运营数据支撑框架”, 明确了网络数据支撑网络部门、市场部门运营发展的通用性工作模式和方法, 进一步挖掘并展现了网络数据所蕴含的巨大商业价值。

网络运营数据支撑框架———网络数据“8738”能力模型如图8所示。

如图9所示, 根据“8738”能力模型, 实现面向八个场景的二十类支撑。

4 网络数据能力应用

移动互联网时代的流量经营, 要求网络运营必须与数据分析相结合, 做到智能识别并精确分析用户需求与场景, 为用户 / 合作伙伴提供差异化、精确化的能力 / 业务, 对能力 / 业务进行供需匹配与针对性营销, 以上离不开数据挖掘与分析的全过程支撑。基于网络运营数据支撑框架 (网络数据“8738”能力模型) 及二十类流量经营支撑场景, 某运营商初步具备了网络运营必需的数据挖掘能力。

4.1 基于用户轨迹分析的新业务推广

为适应NFC新兴技术的发展, 某运营商推出移动一卡通“和包”业务:将用户各种电子卡片 (如银行卡、公交卡、校园 / 企业一卡通、会员卡等) 应用装载在具有NFC功能的手机中, 为用户提供安全、便捷、一卡多用的移动支付解决方案。用户持NFC手机以非接触方式在电子卡应用所对应的受理终端上使用。

以“和包”业务中的NFC公交智能刷卡业务为例。此场景属于“8738”模型中的市场经营支撑维度、业务推广场景, 运用“七大能力”中的用户分群能力、终端识别能力、轨迹溯源能力进行分析支撑。

NFC公交智能刷卡业务的使用对象为经常乘坐公交车并使用移动手机的用户。抓取这部分用户, 判断用户的手机类型是否支持NFC, 以精确识别NFC智能刷卡的潜在目标用户。

具体实现过程如下:基于MC信令监测, 事先通过路测等手段获取某一公交线路经过的小区序列, 依据小区序列中每小区驻留时间制定最小及最大时间差, 定义为参考序列、参考时间窗。若公交车用户发生通话行为或小区切换行为, 小区切换序列应与参考序列大致相同 (因为无线通讯的随机性, 乘客不可能完全与测试轨迹序列一致, 但至少小区序列会部分重合。假设经过的连续三个小区与参考序列的任意连续三个小区一致, 并且两者在小区间切换的时间差在参考时间窗内) , 则认为该用户在公交车内。

利用MC信令监测系统进行信令收集、解析, 通过对此类用户进行聚合, 得出此公交线路上所有使用移动网络的公交车用户。

抓取公交车用户轨迹, 识别公交车用户, 分析公交车场景下的用户业务使用情况, 可以定位用户行为习惯, 引导用户整合碎片时间, 使用多样化自有业务;为公司的NFC智能公交刷卡业务提供潜在目标用户数据, 精准推广业务;解决传统路测的测试采样少、偶发性大、测试终端单一等不确定性问题, 利用公交车乘客来测试道路网络质量, 省时省力。

4.2 基于数据挖掘的 PCC 策略研究

随着移动互联网的发展, 移动数据业务用户越来越多, 流量越来越大, 随之出现了很多新课题:如何保障VIP客户的用户体验, 提供差异化服务;如何合理控制QQ、飞信等即时消息业务对无线资源的长时间占用;如何对包月不限带宽用户进行有效控制, 既不明显影响用户体验, 又使其在特定时段减小对其它用户的使用体验影响;如何保障流媒体等高价值用户的使用体验;如何管控P2P等低价值业务等。如图10所示, 3GPP中的策略控制和计费 (PCC, Policy Controland Charging) 可以用来解决上述问题。

PCC架构将应用层级会话服务数据流的Qo S要求映射为IP-CAN接入传输网络承载级服务的QoS要求以保障数据传输, 还可根据运营商的计费策略实现服务数据流层级的计费功能。PCC的部署, 可实现2G/TD核心网的限速、门控和下发标准QOS参数 (TC、THP、GBR、MBR、ARP) 至2G/TD无线网 , 以及2G/TD无线网根据下发的标准QOS参数进行相应资源调配, 实现无线信道分配优化效果的分业务、分用户的动态资源调控。PCC架构使运营商能够对网络资源进行监控、合理分配, 并有效控制网络的服务能力, 便于提高用户业务体验, 同时开发新的资费策略。PCC可提供的四大能力如图11所示。

如图12所示, 基于网络数据的8个视角、3种能力以及PCC提供的四大能力, 组成PCC策略规划设计的“843”模型。

利用PCC策略规划设计的“843”模型, 可规划适合某运营商部署的PCC策略, 主要面向两个方向:网络维稳, 缓解网络拥塞和负载过重问题, 保障资源公平使用;开拓市场, 满足市场及业务需求, 增加收入。PCC策略应用方向及场景描述见表1。

4.2.1重度业务和重度用户管控

由于无线资源较之有线资源的稀缺以及无线资源的共享接入特性, 无线网络往往因为用户的某些业务消费行为而产生拥塞。分析发现, 大部分的拥塞是由于少部分用户重度使用某几类流量消耗型业务而造成的, 如P2P下载、高清视频浏览等, 所以对这部分用户和业务进行管控势在必行。

如图13所示, 利用PCC隐性地对重度用户重度业务进行管控, 调控网络负荷, 以提升网络效率。PCC管控不是简单地根据用户累积量对用户进行管控, 而是综合多种条件分析、确定管控目标。

(1) 发现管控网络区域 : 基于OSS网络负载统计信息, 如无线资源利用率、流量及其它相关网络指标, 确定需要重点管控的区域;

(2) 发现管控用户 : 定位重点管控区域的用户, 通过BSS统计在该管控区域内重度流量的使用用户, 并对重度用户的业务使用行为进行分析, 包括使用的业务类别、每项业务的使用累积流量;

(3) 定位管控业务 : 对于重度用户的重度业务使用, 若该业务不是自有业务或合作伙伴的业务, 则仅对该用户该业务进行管控, 如限速以有限度地降低用户业务使用体验;若无法确定重度业务, 则针对该用户整体业务访问进行管控, 如整体限速或降低无线网络接入优先级。

4.2.2基于QoS特性定制套餐

移动宽带与智能管道的结合, 为运营商提供有质量等级差异化的套餐产品创造了基础。在移动宽带更大的带宽空间、更好的连接能力的条件下, 智能管道对应的资源分配调节能力有更多的发挥空间。

针对有不同网络接入质量需求的用户群体, 设计不同的带Qo S特性的差异化套餐, 不同的Qo S质量对应不同的价格, 即基于Qo S实现产品的差异化。更好的网络连接体验需要支付更多的费用;如果仅需要一般的体验, 则可以用便宜的价格购买。

Qo S属性经常使用的两个参数, 包括网络连接速率、无线网络接入优先级。通过这两个参数的不同组合, 可以确定一个网络连接的Qo S属性。Qo S的不同通常会直接体现为用户的业务体验, 比如下载速率。

将Qo S属性注入到普通套餐中, 即可决定普通套餐中所包含的流量的“质”。

表2列举了多个带Qo S属性的套餐, 不同的Qo S属性对应不同的价格;即便相同的Qo S属性 , 也可以根据套餐包含的免费流量的多少而决定价格的高低。

Qo S1策略下, 用户能以30元包500MB流量的套餐价格 使用2Mbps下行速率 , 也能以50元包1000MB流量的套 餐价格使 用2Mbps下行速率 ;Qo S2策略下, 用户以50元包500MB流量的套餐价格享受10Mbps下行速率 带宽 , 还能以100元包3000MB流量的套餐价格享受10Mbps下行速率带宽。用户可以基于自己的业务需求灵活选择不同的QOS套餐, 在付出同样资费的情况下享受不同的速率和流量套餐。

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