PCC业务管控策略应用探析

1PCC 业务管控策略应用探析焦金涛，杨博，许碧洲，杨春来(1 吉林吉大通信设计院股份有限公司,长春 130012)摘 要 移动互联网的到来乃至物联网的快速发展，正在极大的改变用户行为习惯。同时各种新型终端和应用的大量涌现，对网络流量造成巨大的压力，而现网 PCC 管控策略的应用效果并不理想。本文介绍业务管控策略配置原理和部分 PCC 策略场景的业务流程，分析对现有网络设备的要求，并给出 PCC 的部署建议。关键词 PCC；PCRF；部署场景；管控策略1 背景PCC 是国际 3GPP R7 定义的动态策略和计费控制标准架构。基于 PCC 架构的管控策略主要通过业务流量精确分析、多纬度多接口进行网络、端到端的业务质量及用户行为精确分析，达到网络流量公平使用、流量均匀分布、提升 VIP 用户体验、带宽按需分配等目标。目前一些运营商已在网中部署 PCC 架构, 实际证明其具备管控能力，但其应用规模较小，要想更好地发挥其作用，更快地在现网部署，不仅需要建设 PCC 网络，还需要对其他周边网络设备进行相应改造。2 业务策略配置原理2.1 业务逻辑结构PCRF 根据用户签约信息、业务信息、用户状态信息、衡量用户感知的 QoS 指标等输入进行决策，生成网络管控策略。策略配置的业务逻辑结构如图 1 所示。触发器之间的关系为“或”，规则之间的关系为“或”，条件组之间的关系为“或”或“与”，条件之间的关系为“或”或“与”。当“触发器”被触发或者任意一个条件组在“规则”里为“真”，PCRF 会下发由动作组定义的规则与业务流到 GGSN/SAE GW 中。2图 1 业务逻辑结构图2.2 业务发放针对用户的签约关系，业务发放如图 2 所示。一个用户组下可以包含多个用户，用户组 1 包含用户 1 和用户2；一个用户也可以属于多个用户组，例如用户 2 同时属于用户组 1 和用户组 2；一个用户可以签约多个业务，也可以签约多个套餐，例如用户 1 可以签约业务 1、业务 2、套餐 1；可以为用户组订购业务，但不能为用户组订购套餐，例如用户组 2 签约业务 2；用户只能订购所属域下的业务和套餐，且订购的业务不能在同一个订购互斥组中。图 2 业务发放简图2.3 配额配额是指一个周期时间内可以供用户通过网络访问特定应用（如：FTP、HTTP 、VoIP）的流量总和。配额使用量状态取决于规则的生效。其可分为基于流量的配额和基于时长的配额。基于流量的配额支持业务和会话两个级别的配额类型，PCRF 可以在一个周期内进行流量累计。基于时长的配额仅支持会话级别的配额类型，PCRF 可以进行单次会话累计（仅在一次会话过程中的时长累计）及周期会话累计（累计用户在周期时间内，如日、周、月的总时长）。32.4 策略的结构当任意一个“触发器”被触发，且“规则”里的“条件组”为真时，PCRF 就会下发由“动作组”和“业务流”定义的“规则”至 GGSN/SAE GW 上。策略结构如图 3 所示。图 3 策略结构图触发器定义了 PCRF 策略的决策时机，PCRF 根据事件消息类型判定将来的动作或下发对应的策略。如 IP-CAN 会话建立（GPRS 的 PDP 上下文激活过程；EPC 的附着过程）、状态变化（PCRF 系统时间变化、配额状态变化）、位置变化（SGSN IP 地址改变、无线接入类型改变、用户在特定服务区使用数据业务的 QoS 网络质量、计费策略与其他服务区不同时）等。典型的规则包含业务流过滤器、QoS 信息和计费信息。业务流过滤器是由一组标识分组数据流的参数构成，例如数据流的五元组（源/目的地址，源/目的端口号，协议）、七层 URL，user agent 等，静态规则和动态规则都有对应的过滤器。QoS 信息用于描述如何控制带宽、业务流的流量类型。计费信息用于描述对业务流进行计费，其包括计费费率组。条件设置原则：（1）一条规则的所有条件组之间的关系可以是“或”或者“与”，但只能选一种。（2）一个条件组内的所有条件之间的关系可以是“或”或者“与”，但只能选一种。（3）一个策略的条件需涵盖所有情况。动作分为 QoS 控制、门限控制、计费控制和重定向。QoS 控制是控制用户的带宽、QoS 级别等，例如包月用户流量达到 30GB 时，最大带宽从 512kbit/s 降为 128kbit/s 等。门限控制是控制用户是否允许接入，细分到上行、下行的接入控制。计费控制是不同条件下实施不同的计费规则，如包月超过 10GB 后 1MB 为 1 元，20GB 后 1MB为 2 元，漫游用户 1MB 为 3 元。具体的扣费需要客户计费系统来配合完成，PCRF 和 PCEF 只是配合上报不同的RG（计费组）和 SID（业务 ID）。重定向和消息通知是结合带宽控制、计费的辅助动作，例如用户定额使用量达到 80%时短信提醒，预付费用户额定使用量耗尽时重定向到充值页面。业务流过滤器定义了允许通过的流的五元组特征。流配置用于设置需要采取动作的流的参数，包括：方向、目的 IP 地址、掩码、目的端口范围 1、目的端口范围 2、源 IP 地址、掩码、源端口范围 1、源端口范围 2、协议类型。对应到现网需求就是要对业务具体细节进行控制，例如禁止某类用户访问某些 IP，对用户的某类协议流进行控制（如 P2P、WAP 等）。作为规则的一部分，流过滤器将被下发给 PCEF。4消息通知即一条短信消息或一封电子邮件，用来通知用户业务使用量或充值信息。例如，若某用户的特定FUP 配额用量已达 80%，PCRF 就会发出一条短消息或一封邮件通知用户充值。3 部署场景PCC 系统可以提供多种灵活的区分业务、区分接入类型、区分用户等级、基于时间、基于累积使用流量、基于位置等单一条件和多维度组合条件的网络资源管控策略和用户差异化计费、差异化 QoS 策略。本文仅针对网络中具有代表性的几种典型策略做探讨和分析。3.1 TD-SCDMA 流量引导TD-SCDMA 流量引导针对中国移动 TD-SCDMA 网络，用于 2G 减负、TD-SCDMA 分流场景，有利于降低TD-SCDMA 分流比（移动集团考核 KPI 之一）中的分母，提高分子，从而提高 TD-SCDMA 分流比，提高网络效率。技术原理为支撑系统将锁网用户的 TD-SCDMA 流量引导策略签约传递至 PCRF，当用户在 2G/TD-SCDMA 共覆盖区以 2G 上网时，发短信引导用户使用 TD-SCDMA 网络。目标用户群是 TD-SCDMA 锁网用户，筛选在一个月内，用户有语音等通信行为、使用 TD-SCDMA 手机终端、但 TD-SCDMA 流量为 0 的用户，筛选出来后按照终端类型分为不同的用户群（该细分由经营分析系统完成）。触发引导短信的 2G 和 TD-SCDMA 共覆盖的 2G 小区，属性为“城中村”、“低层居民区”、“地铁”、“高层居民区”、“高校”、“企事业单位”、“商业中心”、“写字楼”小区中的非偏远郊区的小区。3.1.1 业务流程被筛选中的用户从具有 TD-SCDMA 覆盖的 2G 小区接入时，会收到 TD-SCDMA 接入提醒的短信。第一个月业务流程如图 4 所示。图 4 TD 流量引导业务流程（第一月）第二月时，BOSS 重新筛选 TD-SCDMA 锁网用户，需要将上月及以前取消提醒的用户剔除后，再向 PCRF 签约 TD-SCDMA 流量引导业务。在 BOSS 未开发完成之前，如果客户需要取消推荐，需要维护一个黑名单，由客服5中心收集要求取消提醒的用户列表，反馈给数据中心，在每次手动导入时，需要将此部分黑名单用户剔除掉后再导入。其他流程相同。取消提醒短信：用户回复短信 QXTDTX，则需要 BOSS 向 PCRF 去订购 TD 锁网短信引导业务，PCRF 则不再提醒。在 BOSS 未开发完成之前，如果客户需要取消，需要打电话到 10086，客服中心记录后，定期反馈到网管中心，手工将该用户的提醒业务删除。3.1.2 对现有网络设备的要求（1）经营分析系统需要能够按照筛选标准，识别出策略实施目标用户群，并将用户群按照终端类型分类，分别传递给 BOSS。并能够提供 TD-SCDMA 锁网用户的解锁情况、TD-SCDMA 锁网用户的总流量、本地全量用户的总流量等信息，用于效果评估。（2） BOSS 需要能够从经营分析系统接受策略实施的目标用户群，然后通过 SOAP 接口对用户群中的每个用户向 PCRF 订购策略。还需要能够接收用户发送的取消短信指令，为用户去签约该策略，并记录下发送过取消短信的用户列表，在第二月下发目标用户群时需要将这部分用户剔除，同时能够导出发送短信的历史记录，用于策略的运行分析。BOSS 需要配置 TD-SCDMA 流量引导的策略以及 2G、 TD-SCDMA 共覆盖的小区列表。（3）短信网关需要支持与 PCRF 对接，能够下发提醒短信。（4）对 GGSN、 SGSN、BSC 没有要求。3.2 大流量低价值管控大流量低价值用户管控策略的技术原理是支撑系统将大流量低价值用户策略的签约传递给 PCRF，PCRF 判断当用户在 2G 热点忙时访问网络时对其进行较为严格的限速，同时调低调度优先级；在 TD-SCDMA 时限制用户速率上限。目标用户群筛选标准由 BOSS 或经营分析系统执行筛选，如用户群 1（20 元 WAP 包月不限量用户）、用户群 2（超低价客户）。当用户从 2G 接入时，在 2G 忙时热点对用户整体限速至 40kbit/s。当用户从 TD-SCDMA接入时，设置速率上限不得超过 128kbit/s。忙区由网络部提供、手工导入，策略永远生效。3.2.1 业务流程目前只实现针对初始位置进行限制；不实现实时位置控制，可能影响 GGSN 的性能。业务流程如下：（1） BOSS 判断用户为低价值用户；（2） BOSS 为用户签约大流量低价值用户管控策略，并传递给 PCRF，PCRF 中配置忙时忙区限速策略（当用户从 2G 忙时忙区接入时，进行限速 40kbit/s，当用户从 TD-SCDMA 接入时限速 128kbit/s）；（3）用户接入数据网络；（4） GGSN 向 PCRF 请求策略，携带用户的接入位置信息；（5） PCRF 根据用户签约的策略，判断是否需要进行限速。如果需要限速，则下发限速策略。3.2.2 对现有网络设备的要求经营分析系统需要能够根据筛选标准筛选出符合条件的用户，并将用户列表传递给 BOSS。BOSS 需要将大流量低价值用户向 PCRF 开户并签约“大流量低价值用户管控”策略。PCRF 需要配置“大流量低价值用户管控” 策略；需要支持根据忙时忙区对用户进行限速；需要支持区分 2G、TD-SCDMA 接入类型进行限速。GGSN 需要能够上报用户激活时的初始位置。对 SGSN、短信网关、BSC/eNode B 没有要求。63.3 P2P 业务控制网络资源十分有限，如果少数人使用 P2P 业务时，将会影响其他人的业务体验，因此需要在忙时、忙区对普通用户 P2P 业务进行适当管控，保证大部分用户的使用体验，可用于 2G、TD-SCDMA 或 4G 接入的任何场景，本文认为 4G 场景无需进行 P2