智能电信网络核心系统创新设计

电信运营商业务模式亟待转型

    互联网的发展经历了任何人可以使用的Web1.0和任何人可以参与的Web2.0时代，已经进入了以移动互联网和云计算技术为代表的Web3.0时代，任何人都能“透明”地获得协同服务。同样，经过多年的发展，电信网经历了电信1.0和2.0时代，正在向3.0时代演进，其由最基本的网络接入、语音业务到现在综合信息通信集成服务，并将发展为“无处不在，无所不能”的服务能力提供，电信能力将得到全面开放，各种信息数据将得到深度挖掘，以实现智能管道和价值运营。

    信息化正处在变革时代，尤其是移动互联网、物联网应用更是方兴未艾，其增长速度超出人们的想象。未来5年，移动设备上网用户将超过PC上网用户，互联网将向协同处理、信息智能方向发展，我们将进入宽带通信技术、普适计算技术、云计算技术和人工智能技术形成的“云应用”时代。

    受云计算和互联网的冲击，电信行业目前面临的挑战主要体现在两个方面：一方面，互联网已经形成了各类服务与应用为主的巨大产业规模、企业价值和社会影响，产业正在成为渠道为王、内容为王、应用为王的时代，用户沟通方式不仅限于电话，出现了多种新的通信方式，如即时通信、社区、博客等，这也使得产业链的控制权、话语权发生了意想不到的转变；另一方面，互联网运营商利用云服务平台低成本特性和并行处理海量数据特性，构建其业务运营架构，可极大地降低部署成本和运营费用，加快系统上线速度，并降低业务的进入门槛。

    电信运营商的运营架构层次多、成本高、业务复杂、不确定性大、资源使用不均衡、利用率低，因此转型迫在眉睫。电信运营商具有先天的优势。第一，电信网基础设施具有自然的“垄断”地位；第二，电信网具有强大的用户聚合效应；第三，电信网具有丰富的客户信息资源。以前运营商只认识到自己的网络资源，如光纤、频率、码号资源等，其实用户是运营商非常重要的不可再生资源。电信运营商在为用户提供服务的过程中可以获得各类客户特征信息，运营商通过分析、挖掘这些有用的信息，可以为用户提供更精细化的服务。

    电信运营商业务模式转型途径可分为以下几种。

• 向“通信+商业渠道”转型：通过优化通道掌控、应用汇聚、终端体验，尤其是客户需求分析，匹配产品、服务与需求价值，形成规模经营、快速交付、精确营销的新型渠道能力；
• 向“前+后”收费模式转型：基于渠道、媒体特征开发后向收费模式，通过降低用户通信与信息费的方式，加快用户发展（快速聚合）、增加使用时间（提高浏览量），增强渠道和媒体效用，提高代理费、广告费等创收能力；
• 向“通信+媒体广告”转型：利用丰富的客户需求信息资源，创建数据挖掘分析能力，利用通道与终端交付能力，形成“泛终端、富媒体”分众立体式广告模式；
• 向“通信+信息服务”转型：利用公众通信网的基础性和安全可信的运营能力，基于宽带通信与云计算技术的发展，形成信息设施、信息生产、信息应用的服务，即云计算服务。  

    电信运营商应牢牢把握住用户的需求，以客户价值为核心，充分发挥全程全网的网络和客户优势，转向对业务、平台、客户、界面等商业资源的运营，并且整合网络与客户资源，创造新的商业模式，这也是电信运营商转型的关键所在。

智能电信网络与业务运营架构设计

    为了实现商业模式的转型，运营商要改变自身的运营模式，建立智能电信网络核心系统。在设计智能电信网络核心系统时，运营商首先要建立以客户价值为中心的业务运营架构，在以网络、平台和业务支撑系统组成的传统运营构架基础上，增加一个新的核心系统，即：“业务数据系统 BDS（Business Data System)”。使BDS成为新的运营实体，构建以BDS为核心的智能电信网络与业务运营构架，实现“智能管道、价值运营”的转型目标。BDS好比人体的大脑，网络是人体的骨骼经络，后台的IT支撑系统则是人体的几大功能系统。其次，需要建立资源聚集、集约优化的IT运营架构，通过运用网络整合统一资源，实现按需弹性扩展能力，以低成本、高效率、专业化、集约化、规模化，实现高效、节能减排与电信运营管理。第三是建立数据分析、智能调度网络运营架构，基于海量运营数据挖掘、分析和智能调度、控制，实现网络自动、智能地自组织和可重构，进而实现业务与资源、应用与服务、终端与用户的最佳匹配。

    运营商有两大支撑系统：网络支撑系统和业务支撑系统。运营商以“智慧的大脑”（BDS）为核心，建立特征数据库、智能模型库，基于数据挖掘分析平台，实现从提供信息通信产品与服务向提供智能个性化服务的转变。总而言之，就是构建业务引擎与商业协作平台，实现业务的转型和收入的持续增长，促进产业生态健康发展，最终成为智能的管道商。智能电信网络与业务运营架构设计模型如图1所示。

  图1 智能电信网络与业务运营架构设计模型

分布式智能开放性系统

    智能电信网络的核心支撑系统是分布式智能开放性系统（DIOS），DIOS具有显著的4个特征。

    分布式：以分布式存储、分布式计算资源、分布式数据库和文件系统为基础，通过云网络整合统一后台资源，并协同融合前端普适终端设备，实现按需弹性扩展能力。

    智能：通过数据挖掘、上下文感知分析和智能调度，实现网络自动、智能地自组织和可重构，多种终端协同互联以及业务与资源、应用与服务、终端与用户的最佳匹配。

    开放：建立能力引擎开放平台，向第三方开发者开放云资源，全面、快速响应服务，这种开放性不仅指向所有网元、终端、业务开放，还要向整个产业生态开放。

    系统：统一虚拟化标准，统一数据标准，统一软件架构，统一管理平台，实现资源共享最大化，提高集中管理效率，实现电信级可运营管理。

    运营商在提供云计算服务时最关注自身的IT支撑系统、业务系统（包括数据业务、增值业务）以及网络架构三个方面。要想打造智能、精细化的管道，降低成本，提升效益及管理效率，运营商必须构建以BDS为核心的DIOS，构建自己的“大脑”。

    DIOS的开放系统的6层架构如图2所示。

 图2 DIOS组网拓扑

第一层：数据中心层

    数据中心层是由“网络数据中心” 、“业务数据中心”和“用户数据中心”3个子系统构成的业务数据系统（BDS）。相比传统通信网络最大的不同之处在于增加的一个新系统，即网络“大脑”，由此使网络、业务与经营、管理具有了智能特性。

    各种终端、传感器和网络捕获的多种信息元数据，包括网络运营数据、上下文感知数据、业务经营数据和用户行为数据等都存储到数据中心层，构成海量分布式文件、分布式数据库和业务模型库，经过数据分析、处理，对网络、业务、终端提供“普适”、“协同”、“智能”的一致性控制与服务和经营管理支撑。

第二层：云资源系统层

    云资源系统由云存储、云计算和云网络设备三部分组成，相比传统通信网络不同之处在于增加了新的服务能力，即“云计算”，由此使网络具有了强大的计算能力与共享服务。

    云交换机和云路由器是一种新型可编程、可虚拟化、自适应和智能调度与资源共享构成的精简架构，即“智能交换机/智能路由器”。 云资源系统层将资源和策略集中处理，支持各种协议，由此实现接入普适化和控制智能化。

第三层：能力引擎层

    能力引擎由事务处理引擎、业务控制引擎、数据分析引擎和上下文感知协同引擎4部分组成，相比传统通信网络不同之处在于增加了资源和支撑能力开放的使用功能，即“智能工具”，由此使网络能力具有了开放性、共享能力。

    事务处理主要是指：基于工作流的业务流程和管理流程实现过程（如：BSS、PRM、OSS、ODS、 OA等）。

第四层：资源控制节点层

    资源控制节点层基于分布式架构技术，屏蔽系统内部复杂的物理和逻辑结构，实现持续业务提供能力、自适应负载均衡能力、带宽汇聚能力、分布式存储能力、动态资源调度能力，进行不同业务与不同业务引擎的适配，形成自动智能调度。具有自组织、自适应、自愈、高可靠性、低成本的特点，动态管理网络中云计算/云存储资源及各能力引擎服务器。可根据访问对象的地理位置、服务需求，并考虑负载均衡、成本效益等因素，动态智能地分配最合理的服务资源给对象。实现智能普适网络和无所不在的普适终端协同互联。

第五层：智能接入网关层

    通过智能接入网关将普适终端接入云中，包括：物理接入网关和业务平台接入网关，屏蔽物理设备和业务平台的差异，进行不同终端接入的智能适配，实现统一接入。由于各种终端拥有的资源不同且动态变化，需要智能接入网关层进行自动发现识别和智能适配。包括不同需求和资源匹配时的适配策略（如改变应用行为、降低应用服务质量），不同需求和多种资源的适配策略（如为应用选择适合的计算资源），不同终端交互互通的适配策略。

第六层：终端层

    终端是指应用或服务获取的末端设备，包括个人电脑、手机、传感器和各类具有计算与通信能力的电子、电器设备或工具等智能、普适的硬、软终端。尤其是“云终端”和普适终端是云计算、移动互联网、物联网等应用兴起，又派生出的新的终端形态。

    云终端是一种精简、低廉和高性能的个人计算机，通过网络以共享、按需、弹性和复用方式获得计算资源和应用能力，相比传统意义的网络计算机和瘦客户机具有更大成本与性能优势。

    普适终端是具有一定感知能力、计算能力和通信能力的多形态设备，包括手机、感知设备（传感器、RFID、摄像头等），以及一些电子、电器设备（相机、电视机、播放器、冰箱、空调、洗衣机等）。

产业合作建议

    在移动互联网、物联网发展的时代，电信运营商首先要构建其未来网络与业务的云计算框架，其次是成立跨行业（主要是电信业和计算领域）的标准化产业联盟，进行统一标准体系研究，如统一、互联互通、兼容、开放等。统一的技术标准有利于突破异构基础计算资源，统一管理平台和海量数据库。最后，运营商在产业中有非常多的合作伙伴，各方应积极研究，培养孵化一个健康的生态体系：联盟→研究→开发→试验→标准→产业化。