PCC技術(shù)原理及應(yīng)用分析
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)日益豐富和各種應(yīng)用快速規(guī)?;穆涞兀滦鸵苿踊ヂ?lián)網(wǎng)商業(yè)模式的逐步成熟,移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶越來越多,移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量出現(xiàn)了持續(xù)井噴式增長,同時也帶來了很多新問題,比如如何保障VIP客戶的體驗,提供差異化服務(wù);如何合理控制QQ、微信等即時消息業(yè)務(wù)對無線資源的長時間占用;如何對包月不限帶寬用戶進(jìn)行有效控制;流媒體等高價值用戶如何保障等等。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201710/368368.htm不同業(yè)務(wù)單位比特的價值貢獻(xiàn)差別很大,如今在提速降費(fèi)政策壓力下,增量不增收等問題日益突出,如何區(qū)分業(yè)務(wù)并對用戶所占用的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行實時科學(xué)的管控,對于運(yùn)營商合理分配網(wǎng)絡(luò)資源,進(jìn)而實現(xiàn)自身收益最大化顯得尤為重要。PCC即策略控制和計費(fèi)(Policy Control and Charging)可以用來有效解決這些問題。
移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營面臨的問題
首先,移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增量不增收,從近期移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營狀況來看,流量的增長和帶來的業(yè)務(wù)收入增長之間的喇叭口曲線效應(yīng)已經(jīng)越來越明顯。這主要是由于市場競爭造成的單位業(yè)務(wù)價值快速下滑,以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)價值的大部分被內(nèi)容或者業(yè)務(wù)應(yīng)用提供商占有所致。
其次,缺乏差異化服務(wù)運(yùn)營能力,現(xiàn)有運(yùn)營中,網(wǎng)絡(luò)無法為用戶提供差異化服務(wù),整個運(yùn)營中均采用盡力而為、先到先得的策略來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的分配,造成網(wǎng)絡(luò)被一些低價值業(yè)務(wù)如QQ、微信等和包月不限流量的用戶長時間占用,無法保證高價值業(yè)務(wù)和VIP客戶的業(yè)務(wù)資源需求。
最后,業(yè)務(wù)分布不均衡,由于移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)受移動性特征影響,在高校區(qū)、中央商業(yè)區(qū)、集中住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)等特定區(qū)域均會出現(xiàn)不同時段的業(yè)務(wù)突發(fā)性增長,從而造成這些特定場景下出現(xiàn)業(yè)務(wù)資源不足、用戶業(yè)務(wù)應(yīng)用質(zhì)量下降甚至無法使用業(yè)務(wù)的情況。同時這些特定場景對傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)也會造成巨大沖擊,從而嚴(yán)重影響用戶業(yè)務(wù)應(yīng)用的體驗,大大降低了在網(wǎng)用戶的粘性。
PCC主要由策略及計費(fèi)功能單元PCRF(Policy and Charging Rule FuncTIon)、用戶簽約數(shù)據(jù)庫SPR(SubscripTIon Profile Repository)、策略及計費(fèi)執(zhí)行單元PCEF(Policy and Charging Enforcement FuncTIon)和應(yīng)用功能AF(ApplicaTIon Function)等組成,具體如下圖所示。
其中,PCRF負(fù)責(zé)策略管理、用戶管理以及簽約管理等功能,向PCEF提供差別計費(fèi)、門控、端到端QoS保證和整形限速的網(wǎng)絡(luò)控制功能;SPR負(fù)責(zé)存儲所有簽約用戶或簽約相關(guān)的信息,包括簽約用戶允許的業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)的優(yōu)先級、QoS信息等;PCEF通過疊加在 GGSN上升級實現(xiàn),具備業(yè)務(wù)深度識別能力DPI功能,負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的檢測、策略執(zhí)行和基于流的計費(fèi)等功能。AF位于業(yè)務(wù)平臺,負(fù)責(zé)與PCRF通信、交互動態(tài)會話等信息。
整個PCC控制技術(shù)的業(yè)務(wù)實現(xiàn)流程為:PCEF深度解析業(yè)務(wù)報文通過Gx接口上報PCRF進(jìn)行策略控制規(guī)則匹配,SPR同時協(xié)同完成,匹配成功則由 PCRF下發(fā)控制規(guī)則給PCEF執(zhí)行,執(zhí)行過程中PCEF可以通過GTP-U+BSSGP協(xié)議透傳方式完成端到端的全程控制;如果匹配不成功則無條件放行報文,業(yè)務(wù)流程和原來處理流程相同。
首先,能夠優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源,當(dāng)前運(yùn)營商移動網(wǎng)絡(luò)資源是既定自發(fā)的,資源利用率較低且分配不合理。PCC能夠提供基于業(yè)務(wù)的差異化控制能力,優(yōu)化小數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)資源分配,使熱點區(qū)域流量公平使用,能夠使網(wǎng)絡(luò)資源最大化應(yīng)用。
優(yōu)化小數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)資源分配。即時通信應(yīng)用如QQ、微信等業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)包小,占用流量小,但用戶數(shù)多,小包的頻繁發(fā)送與接收會產(chǎn)生大量無線資源分配請求,大大降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信道的利用效率,對網(wǎng)絡(luò)的信令造成很大沖擊。引入PCC后,在核心網(wǎng)側(cè)識別小數(shù)據(jù)包應(yīng)用,并將業(yè)務(wù)標(biāo)志及QoS策略傳遞給無線側(cè),無線側(cè)識別業(yè)務(wù)標(biāo)志和QoS,實施特定的資源優(yōu)化策略。
能使熱點區(qū)域流量公平使用。隨著流量資費(fèi)的下降,智能終端的普及,P2P和流媒體類視頻業(yè)務(wù)成為移動互聯(lián)網(wǎng)新的業(yè)務(wù)增長點。這類應(yīng)用用戶數(shù)少,但單個用戶流量大,整體流量占比大,特別是視頻類業(yè)務(wù)占用網(wǎng)絡(luò)資源較大,形成無線資源的局部擁塞,影響其他用戶業(yè)務(wù)的體驗。通過PCC實施策略制定,在忙時忙區(qū),對使用流量進(jìn)行累積,超過一定閾值時進(jìn)行帶寬管理,控制過度使用行為,釋放資源給其他用戶及業(yè)務(wù)使用,體現(xiàn)了資源受限情況下的合理、公平分配原則。
其次,能夠提供差異化服務(wù),有效支撐市場運(yùn)營,PCC能夠通過與BOSS互通,搭建起市場運(yùn)營與網(wǎng)絡(luò)間的橋梁,將市場運(yùn)營手段延伸到網(wǎng)絡(luò)層面。借助于PCC差異化控制能力,市場部門可以針對不同用戶服務(wù)等級、資費(fèi)套餐、自營業(yè)務(wù)定制差異化的網(wǎng)絡(luò)控制策略。
實現(xiàn)基于用戶等級的差異化。根據(jù)市場運(yùn)營需要,運(yùn)營商一般基于一定原則對用戶進(jìn)行品牌和等級劃分,但缺乏對用戶的網(wǎng)絡(luò)差異化服務(wù)能力。引入PCC,運(yùn)營商可以為高端用戶定義更高的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級,并通過端到端QoS將優(yōu)先級從核心網(wǎng)傳遞到無線側(cè),使用戶無論在網(wǎng)絡(luò)空閑還是繁忙狀態(tài)下,都能獲得更有保證的業(yè)務(wù)體驗,而對于優(yōu)先級較低的用戶,可以降低其業(yè)務(wù)訪問速率或者限制其業(yè)務(wù)訪問范圍。
實現(xiàn)基于用戶套餐的差異化。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)套餐間流量使用很不均勻,少部分用戶消耗大部分流量,一部分包月不限流量套餐用戶對資源的無節(jié)制使用嚴(yán)重影響其他用戶的業(yè)務(wù)體驗?;赑CC的差異化策略控制,可以限制低價值用戶,保障高價值用戶,如對低價值用戶,可以累積其流量使用,當(dāng)超過一定門限時限制其在忙時的業(yè)務(wù)帶寬,限制其對資源的濫用。
對自營業(yè)務(wù)的推薦與保障。傳統(tǒng)分組網(wǎng)絡(luò)無法提供基于運(yùn)營商自營業(yè)務(wù)與移動互聯(lián)網(wǎng)其他業(yè)務(wù)的差異化控制,沒有很好利用自身管道的優(yōu)勢給自營業(yè)務(wù)更多的資源傾斜。運(yùn)營商引入PCC后,可以控制當(dāng)用戶使用自營業(yè)務(wù)時,可以提高其服務(wù)等級,并通過端到端QoS將服務(wù)等級傳遞到無線側(cè),以獲得相對于普通互聯(lián)網(wǎng)同類應(yīng)用更好的業(yè)務(wù)體驗,增強(qiáng)自營業(yè)務(wù)競爭力。
典型應(yīng)用場景分析
基于業(yè)務(wù)的控制策略應(yīng)用場景,此類控制主要通過深度解析報文后得到業(yè)務(wù)類型字段的精確匹配。此類控制策略只需要在PCRF中事先預(yù)置需要控制業(yè)務(wù)的優(yōu)先級和業(yè)務(wù)門限等重要參數(shù)來達(dá)到對高價值或者重點業(yè)務(wù)的優(yōu)先資源分配;另一方面也可以對視頻、P2P下載類業(yè)務(wù)進(jìn)行有效控制。
基于用戶優(yōu)先級的控制策略應(yīng)用場景,此類控制主要通過深度解析報文后得到用戶IMSI、MSISDN號段的精確匹配。此類控制策略需要首先匹配 SPR中的用戶簽約數(shù)據(jù)庫,通過SPR匹配后得到該用戶的優(yōu)先級參數(shù),ARP和觸發(fā)PCRF中事先預(yù)置的控制規(guī)則名稱,觸發(fā)PCRF中的控制策略,以便高端用戶在擁塞時能夠優(yōu)先占用較多網(wǎng)絡(luò)資源;同時也為欠費(fèi)風(fēng)險高的用戶提供了有效的控制手段。為了防止控制策略使低優(yōu)先級用戶無法使用業(yè)務(wù),控制規(guī)則中只設(shè)置資源占用的比例,而不設(shè)置絕對的接入速率門限。
基于時間段的控制策略應(yīng)用場景, 運(yùn)營商可以根據(jù)用戶的使用習(xí)慣、網(wǎng)絡(luò)的忙閑情況等,在不同的時間段設(shè)置不同的策略,包括不同的QoS策略和計費(fèi)策略,達(dá)到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的。比如 20:00-22:00為網(wǎng)絡(luò)流量的高峰期,大量視頻、P2P下載類業(yè)務(wù)的使用影響了其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)甚至語音業(yè)務(wù)的正常使用,運(yùn)營商可以在這個時間段內(nèi)降低視頻、P2P下載類業(yè)務(wù)的帶寬,在防止網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的同時,也使得網(wǎng)絡(luò)資源利用率達(dá)到最大化,從而增加運(yùn)營商的收入。
在實際PCC技術(shù)應(yīng)用場景中一般不會出現(xiàn)多種問題并存的現(xiàn)象,只需要部署單一控制策略就可以緩解數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營中存在的問題,但在城市的一些高校區(qū)、中央商務(wù)區(qū)、集中住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)等特殊場景下,多種問題并存,需要對用戶、業(yè)務(wù)使用特點以及存在的主要運(yùn)營問題進(jìn)行分析,針對不同維度,科學(xué)有效組合使用 PCC技術(shù)在各種典型場景下的控制策略。
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