面向移動互聯網在線計費模式下用戶上網感知提升方法研究

曹景鎮 于永偉 丁志永

【摘要】 ? ?本文針對移動互聯網在線計費模式下用戶上網行為進行分析，找出了用戶在在線計費模式下上網感知不佳的問題所在。山東聯通技術人員通過業務測試、大數據分析、信令跟蹤、參數調整等手段，對移動互聯網核心設備進行了系統優化，最終解決了影響用戶體驗的問題，提升了移動互聯網用戶上網感知。

【關鍵詞】 ? ?移動互聯網 ? ?在線計費 ? ?上網 ? ?感知 ? ?內容計費

一、概述

隨著移動互聯網的快速發展，用戶上網流量增長迅速，傳統的后付費計費模式弊端越來越明顯，已經不能適應流量快速增長的需要。為了應對這種情況，運營商適時推出了在線計費模式，通過OCS（在線計費系統）與現網網元通過Diameter協議對接，實現用戶流量準實時計費。在這種計費體系下，既可以利用OCS強大的能力提供準實時計費的靈活性，又可以利用參與使用過程的實時特性，將欠費成本降到最低。在這種模式下，由于PGW與OCS之間有大量交互消息，如果不進行系統優化，則會影響到用戶感知下降。

為了適應移動互聯網內容提供商的需求，運營商推出了內容計費業務。在PGW上分析用戶上下行數據包，識別區分用戶上下行數據傳送的業務種類，運營商針對不同的APP業務種類打上不同的RG（Rating-Group）標簽，并把相關的信息傳送到預付費和后付費計費系統，運營商可以通過這些內容計費信息對用戶作出更靈活的計費處理。當前中國聯通移動互聯網有超過500個不同的RG標簽，分別標記不同的APP計費規則。

二、網絡現狀

2.1在線計費網絡結構

在線計費功能是指：對所提供的業務進行實時的計費。在線計費用戶發起數據業務時，OCS將根據用戶信息和用戶帳戶中的金額決定是否允許該用戶進行分組數據業務。它實時跟蹤用戶對所購資源的使用情況（時間或流量），實時從賬戶余額中扣除當前的使用費用，帳戶資金用盡時終止業務或者對用戶進行相關提示。

2.2在線計費流程

PGW與OCS之間通過Diameter協議交互CCR和CCA信令消息，實現在線計費業務配額分配和費用準實時控制。

三、用戶感知異常問題

3.1異常現象描述

1.用戶感知

某些用戶在使用移動互聯網業務時，偶爾會出現打開新的APP無法聯網的現象，此時把手機“飛行”一下，再重新打開應用就恢復正常了，這種問題從表面看，似乎是用戶終端問題，但真的是用戶終端問題嗎？

2.技術測試

測試人員在使用Speedtest APP進行網絡測速服務時，在Speedtest APP上無法選到山東聯通的測速服務器，對應的域名為5g.unicomjnwy.com，解析的IP地址為119.164.254.x，但訪問其它應用正常。在此期間，通過手機上安裝的網絡萬用表進行端到端測試，發現手機無法ping通119.164.254.x，在GI防火墻上查看該用戶會話，發現該測試手機有大量正常會話，但沒有查詢到測試手機連接119.164.254.x的會話，通過在接入CE上進行針對性的流量統計分析，發現該用戶沒有PING 119.164.254.x的ICMP數據包。進一步在PGW上模擬測試，發現在PGW上模擬用戶IP地址，則到Speedtest服務器PING測正常。

此時將其他測試用戶指向該PGW，進行各種上網測試，包括Speedtest APP測速服務，卻沒有發現任何異常問題，說明不是普遍異常現象。

根據上述測試結果，初步判斷為PGW上未將異常用戶的測速數據包上送CE設備，可能是在PGW上就丟棄了。針對此異常現象，需要進行深度分析。

3.2問題原因分析

在PGW上進行用戶信令跟蹤分析，可以看到測試手機ping 119.164.254.x地址的數據包，但只有上行GTP封裝報文，而沒有下行報文。進一步分析無下行報文原因，發現該報文被PGW內部丟棄。丟棄原因為Packets are discarded because the online charge resource can be used by a user is exhausted。

該原因值代表用戶在線計費RG已經達到最大值，而當前PGW軟件規格限制為單用戶最大使用20個在線計費RG，超出部分將會自動丟棄。在HSS上查詢該用戶CC計費信息為0x0480，屬于在線計費用戶。當前該用戶在線計費RG已經達到20個（Online charging info代表用戶在線計費RG）：

在現網中，針對用戶使用Speedtest APP進行網絡測速時，對用戶使用內容計費規則實現定向流量服務，用戶在ping服務器IP ?119.164.254.x時，PGW針對Speedtest配置RG為570687491。

當前PGW對在線計費用戶RG有規格限制，單用戶在線計費RG最大支持數為20個，超過該規格后新業務流將會被阻包處理。當前用戶已經使用20個在線計費RG，用戶ping測Speedtest服務器屬于新RG，超過規格后丟包導致ping測試不成功，從而導致業務測試失敗。

基于上述分析，技術人員對全省所有PGW忙時在線計費用戶同時使用RG超出規格次數進行了大數據統計分析，單臺PGW忙時在線計費用戶同時使用RG超出規格次數基本已超過15萬次/小時以上。在移動互聯網用戶正常使用業務時，手機一般會運行了多個APP，會占用多個內容計費RG，當其使用的RG超出最大規格后，使用的新應用如果定義了RG，則其新應用會聯網失敗，導致用戶體驗下降，此時只能關機或飛行后才能正常使用新的應用。對用戶來說，此時多數會感覺是自己終端問題，但若用戶對比不同運營商的網絡，可能會對聯通網絡產生質疑，影響用戶對聯通移動網絡的好感。

3.3上網感知提升措施

技術人員通過對因RG問題影響用戶上網感知的問題進行深入分析，提出兩種解決方案：

1.提高在線計費用戶RG規格限制，不能局限于20個RG。

2.優化PGW參數，設置配額老化時間，刪除長時間未用RG，保證業務正常。

技術人員對這兩種方法進行了對比：

優化方法 可行性分析 結論

提高在線計費用戶RG規格限制 1、當前PGW受軟件規格限制，需要提交開發需求，周期較長;2、信息化部OCS平臺需要擴容支持消息數量。 解決周期長，暫時不可行。

優化PGW參數，設置配額老化時間閾值，刪除長時間未用RG。 可以修改PGW BIT 1867軟參，當用戶在線計費RG超出規格后，PGW通過向OCS發送不攜帶RSU的QHT CCR-U消息進行配額上報老化的RG信息，向OCS申請新RG配額。 操作簡單，方法可行。

技術人員根據優化方案對比結果，決定采用優化PGW參數的方法來解決。技術人員修改了PGW BIT 1867軟參，當用戶在線計費RG超過20個后，如果有新的業務流到來，PGW通過向OCS發送不攜帶RSU的CCR-U消息（原因值為QHT，即Quota Holding Time，設置配額空閑時間門限值，數據包停止傳送后，QHT立即開始計時。當數據包停止傳送時間達到此門限值，向OCS上報使用的配額）進行配額上報老化的RG信息，同時向OCS申請新RG配額，后續CCR-T消息中不會攜帶老化后RG信息。

參數修改完畢后，使用手機進行業務測試，并進行信令跟蹤。信令跟蹤結果顯示，PGW CCR-U消息已正常攜帶QHT參數與OCS交互信令，向OCS申請新RG配額，OCS根據申請結果返回新的配額，允許用戶正常使用新的內容計費業務流。

當RG超出規格后，手機測試業務正常，使用Speedtest測速服務正常，說明已成功解決該問題。

所有PGW參數修改完畢后，再次通過網管進行大數據統計分析，此時忙時在線計費用戶同時使用RG超過規格次數全部降為0

通過大數據統計分析，說明此時已經沒有因為用戶RG問題導致數據包丟棄的問題，用戶體驗得到提升。

四、結束語

運營商計費模式由后付費改為在線計費后，由于PGW與OCS平臺需要實時交互消息，相關設備的負荷會有所增加。為了保證設備的正常運行，在消息交互時，軟件系統出于自我保護的原因，會對某些消息容量有一定限制，此時可能會出現影響用戶感知的問題。在本案例中，就是由于PGW在軟件上限制了RG規格數量，導致超規格的數據包被丟棄，影響了用戶上網感知。運營商技術人員需要加強業務測試及大數據統計分析，找到影響用戶感知的問題所在，共同打造用戶滿意的優質移動網絡。

參 ?考 ?文 ?獻

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