移動網絡融合策略控制及計費實現方案*

謝 攀 ，杜志濤 ，陳 斌 ，孫世臻

（1.聯通系統集成有限公司 北京100032；2.中國聯合網絡通信集團有限公司 北京 100140）

1 引言

3GPP在R5版本標準中提出了IMS，為未來的多媒體應用提供了一個通用的業務平臺，是向全IP網絡體系演進的重要一步。在3GPP R7版本中提出了穩定的策略和計費控制(policy and charging control，PCC)架構，并在 R10版本中進行了持續改進。在固定網絡中也有類似的研究進展，目前主要的研究包括BBF BPCF、TISPAN RACS、ITU-T RACF等。

隨著3G業務的迅速發展，移動數據流量增長迅猛，以中國移動為例，非話音收入占比已超過30%。簡單地為用戶提供無差別的數據通道并按使用量計費已經無法滿足當前的業務需求。對于用戶來說，除了根據自己的實際需要選擇不同檔次的套餐以得到對應的使用量外，高端個人用戶或集團用戶還希望享有差異化的數據網絡、更加穩定的通話質量以及運營商為其提供的差異化服務。對于運營商來說，希望通過策略控制合理、有效地對其網絡資源（包括物理資源和邏輯資源）進行調度和分配，以匹配其差異化服務的經營策略，從而在資源有限的前提下使企業利益最大化，同時提升用戶滿意度。

國外運營商在這方面已經有一些有益的嘗試，如俄羅斯MegaFon推出了無限量上網套餐和基于時間免費的數據業務套餐，能夠依賴流量、時間限定用戶上網的速度；新加坡電信推出了基于用戶細分的QoS保證套餐，基于客戶特征 (如套餐類型、終端類型、累計使用量等)來設定用戶等級，在網絡擁塞的時候不同等級用戶速度不一樣，從而提升流量單位價值。

本文在分析PCC架構及RACS架構的基礎上，提出了一種能夠實現基于客戶資料的動態策略控制并進行融合計費的方案，能夠滿足3G業務發展的基本功能要求。通過對具體場景進行的模擬分析，驗證了新方案的應用效果。

2 移動網絡動態策略控制對支撐側系統的要求

動態策略控制需要成為支撐側與網元側的策略及規則互動的橋梁，其負責溝通的內容包括以下幾方面。

（1）基本客戶資料的互動

需要支撐側系統將客戶分級、產品類別等基本信息傳遞給網元設備。

未來需要提供更加細分、動態的一些客戶數據，如基于分析結果提供行為特征信息來細分視頻應用較多的用戶、聊天類的用戶等。

（2）計費賬務信息的觸發和融合計費

計費系統能夠提供融合計費能力。

當用戶使用累計量或余額（無論在線或離線）達到閾值，觸發判斷并生成新的策略控制結果，由網元進行網絡資源的動態分配。

3 現有解決方案及面臨的問題

為解決策略控制的問題，運營商在IP網絡中引入資源接納控制技術，對資源進行監控和合理分配，目前在IMS域策略控制方面的研究主要包括3GPP的PCC架構和TISPAN的RACS架構。

（1）RACS 架構

RACS包含SPDF、A-RACF等主要網元，向業務層提供基于策略的傳輸控制，主要完成策略控制、資源預留、接納控制、NAT穿越及門控等功能。RACS邏輯架構如圖1所示。

（2）PCC 架構

PCC包括PCRF、PCEF、AF和SPR等功能網元，是在3GPP R7中提出的一種實現資源接納控制功能的邏輯架構，主要針對移動接入提供策略控制、門控和計費控制等功能。PCC邏輯架構如圖2所示。在OCS（online charging system）的R10規范中，已經將PCC架構下PCRF與OCS和OFCS的接口關系進行邏輯定位，如圖3所示。

（3）存在的問題分析

目前的IMS尚處于研究試驗階段，一步到位地進行網絡改造尚存在較多問題。移動網絡側已可實現基于靜態客戶資料的策略管理，但PCRF設備一般不支持與BSS的接口，其QoS策略尚不能與BSS維護的用戶資料產生互動，因此還不能實現對不同用戶群的不同策略管理，如對3G套餐的A計劃和B計劃用戶進行區別管理，更無法實現實時動態的基于用戶使用情況的策略管理。

另外，BSS側的計費系統目前多為兩套系統，分別為支持離線和在線計費，且分省建設，難以滿足策略控制的要求，從而為PCRF與BSS的對接帶來較大障礙，使之落地時困難重重。

4 融合業務策略控制及計費實現方案

在融合計費系統框架的基礎上，設計了一套全新的系統方案來解決PCRF與BSS的互動問題，并提供了針對融合業務的策略控制和計費解決方案，如圖4所示。

4.1 融合策略控制及計費方案

本方案存在以下要點。

（1）新建服務策略控制系統

服務策略控制（PMC）系統是智能網解決方案的大腦，向其他業務單元分發策略并總體調度。

·與CRM系統互動，依據客戶資料及訂購關系生成用戶的控制策略。

·與融合計費系統互動，實現基于用戶使用累積量及消費累積量的動態策略控制。

（2）新建融合計費系統

·余額管理子系統：與PMC以DCC協議進行交互，實現與服務策略控制系統的反向互動，依據用戶使用累積量及消費累積量等信息，觸發計費控制策略的更新。

·融合計費子系統：以一套融合計費引擎完成對在線和離線話單的計費，同時實現與GGSN的Gy和Gz接口。

·改造CRM系統：實現基于不同產品類別及用戶訂購關系的客戶資料傳遞，用于基本控制策略的制定。3GPP的接口實現情況見表1。

4.2 系統間接口說明

系統間接口見表1。

4.3 主要流程及應用效果分析

本方案可以適用于多種應用場景，以下通過某產品的支撐流程來說明方案的應用效果。

某本地運營商推出的流量充值產品內容描述為：所有手機用戶可使用3G數據流量充值業務，對于2G用戶來說，通過流量充值可以即時激活3G網絡并體驗3G手機高速上網業務，直至充值卡流量耗盡轉回2G網絡。

對于2G預付費手機用戶，兩種框架下的實現方案如下。

表1 系統間接口

（1）基于現有系統框架實現該需求

現有框架下系統實現流程如圖5所示。由于沒有PMC，GGSN對于用戶的資源預留和接納控制須等待聯機指令生效。按照業務規定，用戶充值流量用盡時須由3G網絡切換成2G網絡，其造成的時延可能為幾分鐘甚至數十分鐘。此期間用戶網絡屬性仍為3G用戶，而用戶屬性已經切換回2G，可能會產生較大流量，并由2G的較高資費產生高額話費，從而引發投訴。只能采用提前提醒用戶充值或小心使用的辦法減緩此風險。

（2）采用融合策略控制及計費框架實現該需求

融合框架下系統實現流程如圖6所示。

當用戶充值流量用盡時，融合計費根據計費規則在線通知PMC，并由PMC與GGSN通過Gx接口進行在線交互，將用戶當前使用的網絡帶寬從3G切換回2G，待由HLR發起的網絡切換完成后，用戶網絡屬性切換回2G用戶。

對于2G后付費手機用戶，兩種框架下的實現方案差異更大：基于現有系統框架，用戶網絡屬性切換的延時更大；在融合策略控制及計費框架下，可在用戶使用充值卡充入流量時將用戶的數據業務屬性切換為在線用戶屬性，從而通過融合計費系統實現對用戶3G數據業務使用的在線信控，其余業務仍為2G用戶屬性，業務使用不受影響；當用戶充值流量用盡時，按照2G預付費手機用戶處理流程實現用戶網絡資源使用控制。

可以看到，在融合策略控制及計費框架下，一方面，用戶不同業務的網絡屬性可以根據需要進行切換；另一方面，采用在線框架可將網絡的切換時延影響降到最

低，完全不影響用戶的使用感知及運營商對于業務的信用控制。

5 結束語

本文探索了基于客戶資料的動態策略控制機制，并以融合計費系統為基礎，與擴展的策略控制系統配合，驗證了PCRF與BSS之間的接口，從而實現基于客戶資料的動態策略控制和融合計費。

后續可在策略控制的基礎上，與網元側配合提供完整的內容計費能力，從而具備智能管道所需的關鍵功能部件，并為用戶上網行為分析等深度數據分析提供數據輸入。

1 孫志飛，張琳，黃坤等.IMS策略與計費控制的分析與設計.中國新通信，2009(11)

2 朱浩，付國強，李娜.固定/移動融合網絡統一策略控制平臺研究.電信網技術，2010（8）

3 侯宏.流量經營與電信運營商的未來.http://vdisk.weibo.com/s/uyVD/1311990102，2011

4 馮傳奮，王少波，李愛嬌等.IMS域引入基于策略的QoS控制研究.電信工程技術與標準化，2011(1)

5 3GPP TS 23.203.Technical Specification Group Services and System Aspects;Policy and Charging ControlArchitecture(Release 10)

6 3GPP TS 32.296.Charging Management;Online Charging System(OCS):Applications and interfaces

7 陳淑平，杜志濤，謝攀等.一種支撐融合業務信控的計費框架研究.電信科學，2011(7)

8 宋杰，張敏.國際運營商流量經營模式變革研究.電信科學，2011(8)