摘要：21世紀(jì)過(guò)去的十年，是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)覆蓋領(lǐng)域迅猛擴(kuò)張，業(yè)務(wù)飛速發(fā)展的十年。運(yùn)營(yíng)商也感受到了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和被邊緣化的陣痛。傳輸管道智能化改造有助于運(yùn)營(yíng)商發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)流量收益和管道價(jià)值的緊密耦合。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)為運(yùn)營(yíng)商管道智能化改造提供了絕好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的智能管道改造可以大致分成按需提供接入技術(shù)、連續(xù)可控的融合接入能力提供和網(wǎng)絡(luò)能力開放三個(gè)階段。

1 引言

21世紀(jì)過(guò)去的十年，是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)覆蓋領(lǐng)域迅猛擴(kuò)張，業(yè)務(wù)飛速發(fā)展的十年?；ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)滲透進(jìn)人們?nèi)粘Ｉ畹狞c(diǎn)點(diǎn)滴滴，改變著人們生活方式的方方面面。應(yīng)用的發(fā)展同時(shí)伴隨內(nèi)容的極大豐富：視頻業(yè)務(wù)向著高清化發(fā)展、P2P內(nèi)容愈發(fā)普遍、云計(jì)算更有海納百川的“野心”。移動(dòng)通信技術(shù)更將互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)引入全新的層面，隨著智能手機(jī)終端硬件能力、軟件能力和網(wǎng)絡(luò)能力的不斷提升，互聯(lián)網(wǎng)真正實(shí)現(xiàn)了位置上“無(wú)處不至”和業(yè)務(wù)上“無(wú)所不為”的全覆蓋。

互聯(lián)網(wǎng)公司的欣欣向榮，映襯著運(yùn)營(yíng)商的默默無(wú)聞。伴隨著移動(dòng)通信進(jìn)入3G時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商漸漸感受到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的陣痛。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)持續(xù)萎縮，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及收入的放量增長(zhǎng)并不足以填平語(yǔ)音業(yè)務(wù)下滑所造成的差額；另一方面，經(jīng)過(guò)十?dāng)?shù)年的高速增長(zhǎng)之后，全球移動(dòng)和寬帶用戶數(shù)量增長(zhǎng)開始放緩，飽和趨勢(shì)越發(fā)明顯。照此看來(lái)，通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)分離將成大勢(shì)所趨。

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展并不意味著傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商會(huì)被邊緣化。通過(guò)服務(wù)轉(zhuǎn)型，擁有“第三方”傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶等優(yōu)質(zhì)資源的運(yùn)營(yíng)商仍可在全新的信息產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮舉足輕重的作用。運(yùn)營(yíng)商需要從提供語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)與上網(wǎng)管道的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式中擺脫出來(lái)，重構(gòu)新網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)下的業(yè)務(wù)服務(wù)模式。在對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類與識(shí)別的基礎(chǔ)上，運(yùn)營(yíng)商可以為用戶業(yè)務(wù)提供更經(jīng)濟(jì)的傳輸管道和更貼近需求的策略和服務(wù)質(zhì)量，最終轉(zhuǎn)型成為網(wǎng)絡(luò)能力可開放、QoS指標(biāo)可量化、資源可動(dòng)態(tài)、按需配置的智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供商。考慮到業(yè)務(wù)延續(xù)性，這一轉(zhuǎn)型過(guò)程很難直接到現(xiàn)有的業(yè)務(wù)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，而仍處于發(fā)展初期的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)恰好是最佳的智能管道業(yè)務(wù)部署和驗(yàn)證平臺(tái)，同時(shí)也為運(yùn)營(yíng)商獲得物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上的優(yōu)勢(shì)位置打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 淺析量收剪刀差與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的運(yùn)營(yíng)商策略

隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展和終端智能化程度的提高，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用頻度也越來(lái)越頻密，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量不斷提升，于是就出現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)商所謂的“流量收入剪刀差”不斷擴(kuò)大的困局。根據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，截至2010年底，中國(guó)電信寬帶接入業(yè)務(wù)收入是2004年4.6倍。寬帶流量卻是2004年的41倍，接近收入增長(zhǎng)倍數(shù)10倍。

“量收剪刀差”是否是一個(gè)描述運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和運(yùn)營(yíng)收入關(guān)系的合適參數(shù)呢？通過(guò)分析可知，要保證流量和收入的同幅度增長(zhǎng)，最簡(jiǎn)單的方法就是使用單一費(fèi)率的按流量計(jì)費(fèi)，例如中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的1元/MGPRS無(wú)套餐資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。不用任何網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，甚至還可以取消各種復(fù)雜的資費(fèi)套餐，就可以解決“量收剪刀差”的問(wèn)題，但相信沒有任何運(yùn)營(yíng)商會(huì)采納這一解決方案，相反數(shù)據(jù)流量越大，流量單價(jià)越便宜卻是普遍的共識(shí)，固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商更大多采用包月的互聯(lián)網(wǎng)接入資費(fèi)。因此，我們至少可以得出“量收剪刀差”并不能準(zhǔn)確體現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題這一結(jié)論。

運(yùn)營(yíng)商真正感到擔(dān)憂的可能是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)新環(huán)境下對(duì)業(yè)務(wù)控制能力的缺失和對(duì)數(shù)據(jù)流量的被動(dòng)承載。可以預(yù)見，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的繼續(xù)豐富，網(wǎng)絡(luò)帶寬與QoS能力的繼續(xù)提升，運(yùn)營(yíng)商傳統(tǒng)上的語(yǔ)音短信業(yè)務(wù)很可能被互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商滲透甚至取代。運(yùn)營(yíng)商服務(wù)被限定在接入和傳輸層面，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)成為越便宜越好的“生活成本”，這顯然不符合運(yùn)營(yíng)商對(duì)自身在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的定位和預(yù)期。

相比于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，運(yùn)營(yíng)商顯得 閉和保守，缺乏靈活與創(chuàng)新，不可能去不斷適應(yīng)一個(gè)又一個(gè)全新的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式。與其說(shuō)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)努力縮小“量收剪刀差”，不如說(shuō)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)改變?cè)袑?duì)網(wǎng)絡(luò)流量粗放的管理方式，實(shí)現(xiàn)流量收益和管道價(jià)值的緊密耦合。因此，運(yùn)營(yíng)商不能跟隨在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)后面談變化、談創(chuàng)新，而是應(yīng)該立足于自身規(guī)模優(yōu)勢(shì)以及網(wǎng)絡(luò)和用戶資源，將服務(wù)思路從傳統(tǒng)意義上為用戶提供通信服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)接入，轉(zhuǎn)變成為用戶差異化的通信和信息化需求提供高效適用的信息基礎(chǔ)設(shè)施支撐。通過(guò)重新認(rèn)準(zhǔn)定位，可以更加精確的把握自身優(yōu)勢(shì)資源和創(chuàng)新方向，智能管道概念的提出和實(shí)驗(yàn)是運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境新挑戰(zhàn)的最新嘗試。

3 智能管道關(guān)鍵技術(shù)和部署方法

智能管道是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境對(duì)自己運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)全面改造的一個(gè)形象化的統(tǒng)稱。智能管道通過(guò)為硬管道引入“軟實(shí)力”，以適應(yīng)用戶、終端、業(yè)務(wù)趨向復(fù)雜的運(yùn)營(yíng)環(huán)境構(gòu)造業(yè)務(wù)可識(shí)別，網(wǎng)絡(luò)資源可控制、可調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)能力可開放的適應(yīng)于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供的信息基礎(chǔ)設(shè)施和對(duì)應(yīng)的服務(wù)。改造對(duì)象并不只局限在傳輸管道，而是從網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)功能兩個(gè)維度進(jìn)行相互依存、協(xié)同并舉的優(yōu)化和升級(jí)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)施方面指的是管道，包含接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)的端到端控制信道和業(yè)務(wù)管道。網(wǎng)絡(luò)功能體現(xiàn)智能，主要包括在用戶和業(yè)務(wù)感知、策略控制、資源調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)能力開放。

圖1所示的智能管道能力模型中相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)包含以下幾個(gè)方面：

圖1 智能管道能力模型示意圖

(1)靈活接入能力：用戶可以在不同位置采用不同終端，根據(jù)業(yè)務(wù)需求和簽約約束，選擇最高性價(jià)比的寬帶接入方式(固定，3G/LTE，Wi-Fi)。

(2)差異化服務(wù)能力：端到端差異化管理能力，保障業(yè)務(wù)體驗(yàn)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量。差異化的服務(wù)體現(xiàn)在對(duì)用戶分等級(jí)或針對(duì)特定業(yè)務(wù)質(zhì)量體驗(yàn)的提升。差異化服務(wù)的最終狀態(tài)應(yīng)該指向動(dòng)態(tài)的按需服務(wù)。

(3)資源調(diào)度能力：根據(jù)用戶價(jià)值和業(yè)務(wù)體驗(yàn)需求調(diào)配資源，保證業(yè)務(wù)體驗(yàn)所需的合理資源。資源調(diào)度的依據(jù)可以是簽約、開放的策略平臺(tái)或網(wǎng)絡(luò)探測(cè)到的動(dòng)態(tài)信息。

(4)多維感知能力：收集用戶、業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)感知信息，進(jìn)行離線分析，并作為業(yè)務(wù)資源動(dòng)態(tài)調(diào)度決策的輸入?yún)?shù)。

(5)管道開放能力：將管道的差異化服務(wù)和按需指配能力作為API進(jìn)行開放，包括用戶和SP/CP，自行或合作運(yùn)營(yíng)一些增值服務(wù)，讓服務(wù)對(duì)象不再直接面對(duì)硬管道，而是感受可靠、高效的信息基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)體驗(yàn)。

智能管道建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)程，每推進(jìn)一步都要考慮現(xiàn)實(shí)和未來(lái)需求的平衡，即每應(yīng)用一項(xiàng)智能管道技術(shù)，在驗(yàn)證其是否滿足現(xiàn)有用戶和業(yè)務(wù)需求之外，還要考慮該技術(shù)對(duì)未來(lái)新用戶和新業(yè)務(wù)會(huì)產(chǎn)生怎么樣的影響。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)做為運(yùn)營(yíng)商未來(lái)潛在的藍(lán)海市場(chǎng)，是智能管道不能回避的服務(wù)對(duì)象。同時(shí)，作為運(yùn)營(yíng)商未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的三個(gè)重要方向中的兩個(gè)，物聯(lián)網(wǎng)和智能管道的結(jié)合或許可能會(huì)發(fā)生令人驚奇的“化學(xué)反應(yīng)”。

從智能管道的角度來(lái)看，新技術(shù)方案需要經(jīng)由實(shí)際業(yè)務(wù)運(yùn)行進(jìn)行驗(yàn)證，直接通過(guò)現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的人與人業(yè)務(wù)(如話音、短信和上網(wǎng)等)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，必然要承擔(dān)相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，顧慮難免比較多，而物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)這樣一個(gè)全新的業(yè)務(wù)是絕佳的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，有利于加速推動(dòng)智能管道的技術(shù)創(chuàng)新；同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)種類相對(duì)有限，用戶需求明確，便于運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行提取和整理，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端數(shù)量和數(shù)據(jù)量也完全能滿足研究的統(tǒng)計(jì)需求。

從物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)終端行為的隨機(jī)性較低，可控性較強(qiáng)。因此將目前智能管道比較成熟的技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中，可能會(huì)獲得比普通人與人業(yè)務(wù)好得多的優(yōu)化效果，勢(shì)必將大大提高物聯(lián)網(wǎng)用戶的體驗(yàn)滿意度，運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值得以充分展示，扭轉(zhuǎn)業(yè)界對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)“傻管道”的固有觀念。以智能管道驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，讓獲得實(shí)際利益的物聯(lián)網(wǎng)用戶有動(dòng)力不斷深入發(fā)掘自身需求，合作開發(fā)出更新更好的管道使用方式和網(wǎng)絡(luò)能力開放方式，把物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)從一開始就做成運(yùn)營(yíng)商的新的強(qiáng)勢(shì)產(chǎn)品。

4 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型

按照不同的業(yè)務(wù)流量特征，可以把物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)分為移動(dòng)視頻監(jiān)控、智能抄表、一般監(jiān)控、突發(fā)報(bào)警、移動(dòng)支付幾類。

4.1 移動(dòng)視頻監(jiān)控類

移動(dòng)視頻監(jiān)控是指前端(攝像頭)采集的信號(hào)通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳送到業(yè)務(wù)服務(wù)中心。用戶通過(guò)手機(jī)終端對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查詢和控制。手機(jī)終端主要實(shí)現(xiàn)客戶端的視頻查看和瀏覽功能，以及實(shí)時(shí)的控制功能，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)主要承載從網(wǎng)絡(luò)側(cè)下載的視頻，上行主要承載終端對(duì)視頻源的控制信號(hào)。

移動(dòng)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，廣泛用于公安指揮車、交通事故勘探車、消防武警現(xiàn)場(chǎng)指揮車和海關(guān)、油田、礦山、水利、電力、金融、海事，以及其它的緊急、應(yīng)急指揮系統(tǒng)，主要作用是將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖像傳輸回指揮中心，使指揮中心的指揮決策人員如身臨其境，提高決策的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，提高工作效率。上述領(lǐng)域中，可以歸納為移動(dòng)視頻監(jiān)控類的業(yè)務(wù)，包括移動(dòng)全球眼業(yè)務(wù)，輸配電設(shè)備監(jiān)控等各類監(jiān)控業(yè)務(wù)中緊急情況下啟動(dòng)的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，智能醫(yī)療中上傳人體圖像的應(yīng)用。

4.2 智能抄表類

智能抄表類業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式是指在一段時(shí)間內(nèi)上傳大量數(shù)據(jù)，可以是網(wǎng)絡(luò)端請(qǐng)求的上傳，也可以是終端周期性的定時(shí)上傳。上述領(lǐng)域中，電網(wǎng)智能抄表業(yè)務(wù)屬于智能抄表類外，未來(lái)的智能水表，智能燃?xì)獗硪矊儆谥悄艹眍悺４送?，智能公交刷卡系統(tǒng)的結(jié)算業(yè)務(wù)也屬于智能抄表類，智能電子收費(fèi)系統(tǒng)每日結(jié)算方式的業(yè)務(wù)屬于智能抄表類，移動(dòng)支付終端上傳信息也可歸于智能抄表類業(yè)務(wù)。

4.3 一般監(jiān)控類

一般監(jiān)控類業(yè)務(wù)的特征是指終端會(huì)上傳小量數(shù)據(jù)，上述領(lǐng)域中，屬于一般監(jiān)控類的業(yè)務(wù)包括：

(1)智能電網(wǎng)的輸配電設(shè)備監(jiān)控。(2)智能交通中的車務(wù)通業(yè)務(wù)。(3)智能物流中的車輛跟蹤，貨品監(jiān)控。(4)環(huán)境保護(hù)中的污染源、水質(zhì)、大氣監(jiān)控。(5)工業(yè)監(jiān)控中的油井遠(yuǎn)程監(jiān)控。(6)醫(yī)療衛(wèi)生中的家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控。(7)精細(xì)農(nóng)牧業(yè)中的農(nóng)業(yè)監(jiān)控。(8)金融服務(wù)中的移動(dòng)售貨機(jī)發(fā)送貨品信息。(9)公共安全服務(wù)中的路燈監(jiān)控。

一般監(jiān)控業(yè)務(wù)是M2M業(yè)務(wù)中應(yīng)用最為廣泛的一類，大多數(shù)的監(jiān)控業(yè)務(wù)都可以歸結(jié)到這一類。

4.4 突發(fā)報(bào)警類

突發(fā)報(bào)警類業(yè)務(wù)屬于突然發(fā)生的緊急業(yè)務(wù)，具有比一般業(yè)務(wù)更高的優(yōu)先級(jí)，所告警的信息需要馬上被看到。上述領(lǐng)域中屬于突發(fā)報(bào)警類的業(yè)務(wù)包括智能電網(wǎng)中的低電壓和變壓器設(shè)備防盜預(yù)警業(yè)務(wù)，電梯衛(wèi)士業(yè)務(wù)，自動(dòng)售貨機(jī)貨品缺失報(bào)警業(yè)務(wù)。一般監(jiān)控業(yè)務(wù)達(dá)到緊急情況下也會(huì)觸發(fā)突發(fā)報(bào)警業(yè)務(wù)，例如危險(xiǎn)源的泄露，智能家居中的安防報(bào)警等。

突發(fā)報(bào)警業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式有兩種，一種是上傳視頻來(lái)報(bào)警，另一種是上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。

4.5 移動(dòng)POS類

與其他業(yè)務(wù)相比，移動(dòng)POS類業(yè)務(wù)屬于交互類的業(yè)務(wù)，具有特殊的業(yè)務(wù)交互過(guò)程。用戶在使用該業(yè)務(wù)過(guò)程中，可能要經(jīng)過(guò)多種數(shù)據(jù)的交換。比如，首先要對(duì)身份進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)后才能進(jìn)行支付過(guò)程，如果不能通過(guò)，可以有重驗(yàn)證過(guò)程。在支付過(guò)程中，也有移動(dòng)終端和業(yè)務(wù)中心的交互，根據(jù)不同的交互結(jié)果，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是不相同的。

表1從數(shù)據(jù)流量、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、移動(dòng)性和能力開放4方面分析了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可能的需求點(diǎn)。

表1 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)能力需求分析

從表1中可見，抄表類業(yè)務(wù)周期性的產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)量，對(duì)核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)面造成擁塞的影響；一般監(jiān)控類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量雖低，但會(huì)頻繁向終端發(fā)送小量的數(shù)據(jù)包以檢測(cè)其實(shí)時(shí)狀態(tài)，這一行為造成極大的信令面開銷，同時(shí)這兩類業(yè)務(wù)的終端接入點(diǎn)固定、傳統(tǒng)的“Best effort”服務(wù)能力即能滿足業(yè)務(wù)需求。因此，此類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)從移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中分流出去，一方面可以解決比較寶貴的無(wú)線和核心網(wǎng)資源。另一方面，通過(guò)降低流量成本也可以為用戶提供更具性價(jià)比的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

有關(guān)網(wǎng)絡(luò)能力開放方面，3GPP現(xiàn)有研究提出了幾種針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)行改進(jìn)和開放的解決方案，包括低移動(dòng)性、時(shí)間受控和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)服務(wù)等。但就目前而言，業(yè)務(wù)提供商對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)能力的需求，運(yùn)營(yíng)商開放網(wǎng)絡(luò)能力提供方法等問(wèn)題仍不明朗，仍有待后續(xù)研究進(jìn)一步揭示。

5 基于智能管道的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)智能管道的部署，可能會(huì)對(duì)智能管道這一項(xiàng)目乃至對(duì)運(yùn)營(yíng)商在轉(zhuǎn)型期間的整體布局帶來(lái)令人驚異的收獲。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)類型較少、終端行為簡(jiǎn)單，少量的優(yōu)化調(diào)整可帶來(lái)全面的質(zhì)量提升，此外，無(wú)論是企業(yè)自身或第三方SP部署物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，都必須重新與運(yùn)營(yíng)商協(xié)商通信基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的提供方式，多行業(yè)間物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)互通更是不能離開運(yùn)營(yíng)商這個(gè)“獨(dú)立的第三方管道”。運(yùn)營(yíng)商勢(shì)必獲得更多的主動(dòng)權(quán)。

根據(jù)上文的分析，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以分為對(duì)服務(wù)質(zhì)量要求不高的普通監(jiān)控和抄表類業(yè)務(wù)，有服務(wù)質(zhì)量要求和移動(dòng)性要求的視頻監(jiān)控、突發(fā)報(bào)警和移動(dòng)支付類業(yè)務(wù)。如圖2所示，根據(jù)目前運(yùn)營(yíng)商具備的接入技術(shù)，我們可以使用Wi-Fi接入(可根據(jù)部署場(chǎng)景酌情考慮FEMTO)將普通監(jiān)控和抄表類業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分流出去，只提供最基礎(chǔ)的鑒權(quán)等管理功能，減少此類業(yè)務(wù)對(duì)3G/LTE接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的壓力，同時(shí)也通過(guò)較低資費(fèi)水平吸引更多的用戶。較為寶貴的3G/LTE網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)先保障視頻監(jiān)控、突發(fā)報(bào)警和移動(dòng)支付類的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，再加上一些網(wǎng)絡(luò)能力的綜合使用，可以給高端用戶良好的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的分流，可以獲得擴(kuò)大普通用戶基數(shù)和提升高端用戶認(rèn)可度的雙重收益。

圖2 不同接入承載不同類型的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)示意圖

利用不同的接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同業(yè)務(wù)的分流是智能管道應(yīng)用的開端。接下去的工作可以向著接入融合和能力開放的方向進(jìn)行，物聯(lián)網(wǎng)智能管道應(yīng)用的中遠(yuǎn)期部署與運(yùn)營(yíng)商整體智能管道建設(shè)方向是一致的，可以互相借鑒，互相滲透。

所謂接入融合就是將多種接入技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，讓用戶可以在兼具多種優(yōu)點(diǎn)的接入服務(wù)中進(jìn)行靈活的選擇。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)早期必須在BE模式的Wi-Fi接入和價(jià)格昂貴的3G/LTE接入中做二選一。一旦簽約，業(yè)務(wù)和管道即成綁定，無(wú)法根據(jù)對(duì)業(yè)務(wù)需求的進(jìn)一步細(xì)分來(lái)動(dòng)態(tài)微調(diào)業(yè)務(wù)可獲得的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。而接入融合的目標(biāo)是在Wi-Fi和3G/LTE之間按照服務(wù)質(zhì)量高低和移動(dòng)性能力強(qiáng)弱組織一條連續(xù)的接入服務(wù)譜系，讓每一個(gè)業(yè)務(wù)都找到自己最合適的接入服務(wù)。融合接入涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括多種接入技術(shù)間的互操作、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的靈活控制，以及融合PCC等(見圖3)。

圖3 物聯(lián)網(wǎng)多接入融合結(jié)構(gòu)

Wi-Fi和LTE接入間的互操作是3GPP SA2工作組在R11階段的重點(diǎn)工作內(nèi)容，相關(guān)的研究課題包括：

(1)LOBSTER。主要研究采用S2b和S2c接口的WLAN接入場(chǎng)景時(shí)，選擇接近用戶的ePDG和網(wǎng)管盡快的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分流，同時(shí)保證業(yè)務(wù)連續(xù)性。

(2)SaMOG。研究WLAN作為可信任的非3GPP接入，經(jīng)由支持GTP的S2a接口接入EPC網(wǎng)絡(luò)涉及的連接建立、地址分配、QoS、切換管理和去激活等一系列的流程。

(3)IFOM。研究用戶終端在不同的接入連接間共享PDN連接和IP地址的相關(guān)機(jī)制。IFOM支持同一應(yīng)用的不同流走不同的接入。

(4)MAPCON。研究如何維護(hù)同時(shí)建立在不同接入上的不同PDN連接，以及PDN連接在不同接入上的切換。

(5)3GPP-BBFFMCWorkshop。研究固網(wǎng)接入EPC網(wǎng)絡(luò)(可信任的或不可信任的)的場(chǎng)景，解決固網(wǎng)接入時(shí)的架構(gòu)、安全和QoS控制(固移融合的策略控制)等問(wèn)題。

所謂能力開放指的是構(gòu)建在多接入融合基礎(chǔ)之上的統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)能力開放平臺(tái)。能力開放平臺(tái)在早期可能僅是3G/LTE系統(tǒng)的專利，隨著多接入的日益融合，能力開放平臺(tái)發(fā)出的操作指令可以適配成為不同網(wǎng)元都可以對(duì)應(yīng)識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)控制信令。在不違反一般規(guī)律的前提下，無(wú)論物聯(lián)網(wǎng)終端選擇怎樣的接入，漫游到什么位置，都應(yīng)能適用其請(qǐng)求的網(wǎng)絡(luò)能力需求，并通過(guò)網(wǎng)元的具體行為反映在用戶體驗(yàn)方面?？梢哉f(shuō)在統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)生態(tài)下進(jìn)行關(guān)鍵能力的交換過(guò)程，組成物聯(lián)網(wǎng)參與者之間的全部關(guān)系。能力開放的研究難點(diǎn)體現(xiàn)在如何選擇向用戶開放的網(wǎng)絡(luò)能力，以及如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以根據(jù)用戶需求和網(wǎng)絡(luò)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整的能力開放服務(wù)平臺(tái)。

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特征明顯，有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力的需求已經(jīng)在3GPP SA1研究完成(R10階段)，3GPP SA2工作組正在開展相關(guān)解決方案的研究，工作項(xiàng)目代號(hào)為SIMTC。R10階段完成了針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端擁塞控制的解決方案，目前正按照給定的優(yōu)先級(jí)順序逐次解決各個(gè)優(yōu)化需求。R11階段預(yù)計(jì)完成尋址和標(biāo)識(shí)等基礎(chǔ)性問(wèn)題，有關(guān)針對(duì)機(jī)器類通信網(wǎng)絡(luò)能力優(yōu)化的議題要到R12后考慮。

能力開放平臺(tái)的問(wèn)題還處在預(yù)研階段。主要考慮通過(guò)簽約、Web遠(yuǎn)程適配和網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)反饋的方式將網(wǎng)絡(luò)能力API提供給SP/CP進(jìn)行調(diào)用，開發(fā)出更加有吸引力的業(yè)務(wù)。就物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)而言，首先是引導(dǎo)用戶將物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)部署到運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)初步運(yùn)營(yíng)活動(dòng)收集的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)向用戶推薦適用的網(wǎng)絡(luò)能力，借此逐步推進(jìn)能力開放平臺(tái)的成型和成熟。圖4所示的是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供的網(wǎng)絡(luò)能力開發(fā)體系架構(gòu)。

圖4 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)能力開發(fā)體系架構(gòu)

6 結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)未來(lái)移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)和運(yùn)營(yíng)，運(yùn)營(yíng)商與其盲從互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新，不如潛心發(fā)揮其規(guī)模優(yōu)勢(shì)；與其強(qiáng)調(diào)“量收剪刀差”，不如努力實(shí)現(xiàn)流量收益和管道價(jià)值的緊密耦合。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)為運(yùn)營(yíng)商管道智能化改造提供了絕好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，運(yùn)營(yíng)商物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和管道智能改造的相互促進(jìn)，可能會(huì)產(chǎn)生令人驚奇的“化學(xué)反應(yīng)”。

運(yùn)營(yíng)商利用物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供的契機(jī)催化了其自身管道智能化建設(shè)。反過(guò)來(lái)，智能化的管道將反作用于未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)商傳統(tǒng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)提供方式。未來(lái)處于云端的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)可能僅提供原子服務(wù)，原子服務(wù)在管道入口加以標(biāo)準(zhǔn)化和組合，傳送到終端呈現(xiàn)給用戶，服務(wù)于用戶個(gè)性化、情境化的需求。