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电信普遍服务电子化管理探讨

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《电信网技术杂志》2016年第9期

摘要:

对电信普遍服务进行电子化管理的系统架构和功能、电信普遍服务专用客户端设备、以及目前的标准化情况进行了介绍。

关键词:

普遍服务;电信普遍服务;宽带网络;客户端设备

1引言

随着信息通信技术的高速发展和快速普及,宽带成为了促进农村及偏远地区发展的关键基础设施之一,在促进远程教育和医疗等基本公共服务、带动农民脱贫致富和返乡创业等方面具有十分重要的作用。但由于在农村及偏远地区存在建设难度大、维护成本高、回收周期长的问题,因此在当前的市场发展考核导向下,运营企业仍然偏重于将资金投向成本效益更高的城市地区,导致我国存在较大的城乡数字鸿沟。图1显示了我国宽带普及的城乡差异和地区差异。我国农村人口占比超过50%,但农村宽带用户比例仅为23.8%,农村宽带人口普及率仅为7.5%,落后城市16.9个百分点,城乡差距有拉大趋势;偏远地区集中的中、西部宽带人口普及率分别落后东部7.1和7.4个百分点。因此,加快农村及偏远地区宽带发展是一项非常重要和紧迫的任务。由于在农村及偏远地区的宽带投资和发展存在市场机制失灵的现象,全球主要国家都采用了政府设置普遍服务基金的方式支持农村宽带发展。在我国,2013年8月,国务院印发《“宽带中国”战略及实施方案》,明确提出要“完善电信普遍服务补偿机制,形成支持农村和中西部宽带发展的长效机制”。《战略》印发以来,财政部和工业和信息化部抓紧细化具体电信普遍服务补偿工作机制,并经第108次国务院常务会议审议通过。两部委自2015年开始实施电信普遍服务试点工作,由中央财政资金补贴,支持农村及偏远地区宽带网络建设和运行维护。电信普遍服务补偿机制将按照“中央资金引导、地方协调支持、企业为主推进”的思路组织实施。在阶段目标上,通过实施电信普遍服务补偿机制,力争到2017年底实现80%以上的行政村光纤到村,到2020年实现全国98%以上的行政村通宽带,且全部具备12Mbit/s以上接入能力;同时,还将支持和带动大幅提升农村教育、医疗等公益机构的宽带水平。2015年12月,试点工作正式启动实施,第一批确定了97个地市作为电信普遍服务试点,支持约4万个行政村;2016年又确定了第二批89个地市作为电信普遍服务试点,支持约3万多个行政村。在整个“十三五”期间,将持续对农村宽带建设给予资金支持,目标推动全国行政村基本通宽带。

2电信普遍服务质量管理系统

2.1概述

为保障电信普遍服务工作的顺利开展,需要对各地市的宽带普遍服务建设、宽带网络通达、网络质量等情况开展评估、监督和检查工作。但由于普遍服务所支持的农村数量众多,且其中很多地处偏远、交通不便,采用传统的人工检查方式,工作量极大,并且只能在个别时间点对个别村进行抽样检查,无法形成长期、定期的工作机制。因此,有必要引入电子化管理的技术手段,建设电信普遍服务质量管理系统,利用宽带网络本身提供的便利,对普遍服务支持的农村地区的宽带网络部署情况进行监测,从而有效评估普遍服务的工作效果。电信普遍服务质量管理系统的基本目标是,获取电信普遍服务所支持的用户地理位置信息,并对电信普遍服务地区的宽带使用情况进行监测。宽带普遍服务建设过程中部署的每一个客户端设备,都能够与宽带普遍服务质量管理系统进行通信,上报地理位置、速率等各种信息数据,从而实现对宽带普遍服务的质量监测。更进一步地,在后续用户使用过程中,还可以了解用户的宽带使用状况,更全面地评价宽带普遍服务的实施效果。在达成目标的前提下,建设方案上充分考虑了不涉及用户隐私、不对用户使用造成影响、不对网络本身造成影响、尽可能小地影响运营商装维流程几项原则。电信普遍服务质量管理系统在网络中的位置如图2所示,由普遍服务质量管理支撑平台、管理控制终端、云节点服务器组成。电信普遍服务质量管理系统的核心是普遍服务质量管理支撑平台,采用云主机分布式服务的方式在云端进行部署,与位于用户家中的电信普遍服务客户端设备进行通信。质量管理支撑平台由管理控制终端进行集中管理。电信普遍服务质量管理系统还将与现有的“宽带中国”地图平台进行数据共享、有机融合,将普遍服务相关数据作为“宽带中国”地图平台数据展示功能的扩展,综合反映我国宽带总体发展状况。以普遍服务质量管理平台采集的各项数据为基础,还将建设普遍服务展示平台,对外综合展示普遍服务试点工作的成果和进展。电信普遍服务质量管理系统的建设,不影响运营商宽带网络的架构和管理。运营商可以采用FTTH(光纤到户)或FTTV(光纤到村)的模式进行网络建设,布放在用户家中的客户端设备仍为现在普遍使用的ONU或网关设备(需进行软件升级),而无需增加额外的设备,设备的日常管理仍由运营商负责。客户端设备通过Internet通道与电信普遍服务质量管理系统进行通信,完成信息交互。

2.2系统架构

电信普遍服务质量管理系统的架构如图3所示,它是架构在宽带网络之上,通过普遍服务质量管理支撑平台、客户端设备、地理位置信息逻辑实体实现相关功能的系统。系统各实体的功能描述如下:

(1)管理支撑平台

通过D1参考点,接受普遍服务专用客户端的注册,获取宽带服务、宽带速率等信息,并对获取的各类信息进行数据存储、数据导出、数据查询、报表生成、日志管理和数据预警等功能的平台。

(2)普遍服务专用固定客户端设备

通过D1参考点与管理支撑平台通信。客户端设备可以是具有WLANAP功能的家庭网关设备(HGU),也可以是独立的无线路由器设备,与接入网终端(ONT或NT)配合实现宽带接入服务。

(3)支持移动接入的CPE设备

MCPE为具有WLANAP功能,支持3G/4G接入的网关设备。但目前MCPE暂未纳入普遍服务质量管理系统的管理范畴,MCPE暂不支持与管理支撑平台通信。

(4)地理位置信息逻辑实体

与BUCPE通过C参考点通信,负责获取客户端所处的地理位置信息。地理位置信息逻辑实体可以是运行在移动终端上的专用应用程序(BUAPP),也可以是其他能够获取地理位置信息的实体。管理支撑平台与BUCPE设备之间的交互会话通过HTTP/1.1协议实现。所有会话均由BUCPE设备主动发起,从而最大程度降低了BUCPE被伪造平台劫持和控制的安全风险。平台与BUCPE之间的每个会话包含一个或多个请求和响应的交互,请求和响应均通过JSON格式封装在消息中。

2.3系统功能

普遍服务质量管理系统主要包括普遍服务质量监测、宽带数据展示、宽带数据分析和综合服务等几方面的功能。

(1)普遍服务质量监测

普遍服务信息采集功能普遍服务信息采集是普遍服务质量管理的核心功能,信息采集功能通过集成在宽带客户端设备内部的软硬件,自动地采集并向普遍服务管理支撑平台上报数据。管理支撑平台采集内容主要包括用户地理位置、用户所属运营商、用户在网情况和网络使用情况,及用户业务速率等信息。

普遍服务信息分析和统计通过用户客户端设备自动上报的普遍服务信息数据量为基础数据,通过科学的分析和统计得出宽带普遍服务的各项管理指标。主要分析和统计功能包括已上报用户的在网状态分析、在网用户的网络使用情况统计和分析、普遍服务用户的网络速率统计和分析等。

(2)宽带数据展示

系统支持以地图或报表的方式展示全国不同地区的宽带普遍服务部署、宽带使用情况等各项相关指标。系统支持地图方式直观展示各类数据,例如宽带普遍服务分省市发展情况、不同运营商宽带普遍服务完成情况、不同地区的普遍服务用户的固定网络测速结果等。资费及其他数据采集后,也可在平台上进行展示。系统同时可提供基本数据报表查询,支持不同维度的报表统计,例如月度统计、分省统计等。

(3)宽带数据分析和综合服务

系统建成后,作为“宽带中国”地图的有益补充和扩展,可以构建我国宽带基础数据库和各类子数据库。进一步支持数据深度挖掘和分析,为我国宽带发展总体评价、效果和推动举措等方面的工作提供数据分析支撑。基于海量的监测数据,平台支持对宽带各类数据的深度横纵向分析,对各地方政府有的放矢结合实际情况推动宽带发展,制定相关举措提供支撑。

3电信普遍服务专用客户端设备

电信普遍服务质量管理系统,需要由客户端设备主动向管理支撑平台发起会话,上报相关信息,这要求对现有的客户端设备进行功能升级。但电信普遍服务质量管理新增的功能,对客户端设备的硬件没有提出新的需求,只需要进行软件版本的定制开发和升级即可。客户端设备要实现的主要功能包括:地理位置信息获取、基础信息上报和服务质量信息采集上报。客户端设备由于一般放置在室内,难以采用卫星定位的方式获取地理位置信息,因此在目前的实现方案中,采用了从BUAPP(方式A)和OLT(方式B)获取位置信息两种方式。在方式A下,运营商装维人员在手持移动终端(如智能手机)上运行BUAPP后,通过卫星和移动网络获取用户的地理位置信息后,通过WLAN连接客户端设备并将地理位置信息写入客户端设备。这种方式下,客户端设备的地理位置信息可以精确到实际部署地点的经纬度。在方式B下,可由OLT通过OMCI/eOAM消息下发本行政村的地理位置信息到CPE,这种方式适用于OLT到行政村的情况。行政村的地理位置信息由BUAPP生成,并由运营商局端人员将其配置到OLT中。这种方式下,客户端设备的地理位置信息的精度到行政村。当客户端设备获取到地理位置信息后,会将其连带自身各种信息(如设备所属运营商、序列号、MAC地址、设备型号等)主动上报给管理支撑平台。方式A和B下的地理位置信息获取和首次信息上报流程分别如图4、5所示。首次信息上报完成后,客户端设备每隔24h还会执行一次周期上报,以便系统采集设备使用情况信息。为掌握电信普遍服务的质量和用户体验,专用客户端设备内置速率测试和网络路径测试功能,并能将测试结果上报给管理支撑平台。速率测试和网络路径测试由客户端设备周期性发起,测试网站可由管理支撑平台通过一定的策略进行指定。测试周期为7天,为不影响用户使用宽带业务,客户端设备可根据用户的业务状态,决定是在周期测试时刻执行测试,还是延长一段时间后执行测试。

4标准化工作进展

如图3所示,电信普遍服务质量管理系统中存在多个功能实体,不同的实体可能由不同的厂商进行实现,因此需要对各实体之间的接口协议进行规范。由工业和信息化部科技司下达任务,中国通信标准化协会组织编制了电信普遍服务质量管理系统相关行业标准,具体由下列标准组成(注:在行业标准中,采用了“宽带普遍服务”的表述):(1)宽带普遍服务质量管理系统总体要求。(2)宽带普遍服务专用固定客户端设备技术要求。(3)宽带普遍服务专用固定客户端设备测试方法.其中,《宽带普遍服务质量管理系统总体要求》和《宽带普遍服务专用固定客户端设备技术要求》已经正式发布,标准号分别为YD/T3058-2016和YD/T3059-2016,《宽带普遍服务专用固定客户端设备测试方法》正在编制过程中。《宽带普遍服务质量管理系统总体要求》主要规定了宽带普遍服务质量管理系统的网络结构、通信协议、系统功能要求、平台功能要求、性能要求和安全要求等,《宽带普遍服务专用固定客户端设备技术要求》主要规定了宽带普遍服务固定网络上行接口的客户端路由器设备的物理接口、协议接口、设备功能、操作管理维护功能、性能要求和其他要求等,《宽带普遍服务专用固定客户端设备测试方法》则是依据技术要求标准制定的设备测试规范。目前,国内相关单位已经根据标准的要求开展了质量管理系统和专用客户端设备的研发工作。

5结束语

电信普遍服务的实施,对于我国农村及偏远地区的社会和经济发展意义深远。随着电信普遍服务的推进,对于普遍服务效果的评价和考量问题将越来越突出。建设宽带普遍服务质量管理系统,采用电子化的手段对普遍服务的实施和运行情况进行监测,有助于确保承担企业按照普遍服务机制要求提供宽带服务,合理合规利用好中央财政补贴资金,实现农村和偏远山区的宽带业务普及,使广大农村人口真正享受到政策释放的红利。在工业和信息化部的指导和各参与单位的共同努力下,宽带普遍服务质量管理系统将在宽带普遍服务推进落实过程中发挥重要作用。

作者:陆洋 党梅梅 程强 李少晖 单位:中国信息通信研究院技术与标准研究所传送与接入研究部 中国信息通信研究院技术与标准研究所副 中国信息通信研究院技术与标准研究所传送与接入研究部 中国信息通信研究院技术与标准研究所传送与接入研究部

电信网技术杂志责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次
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