移动通信无线网络技术研究

1、移动通信无线网络技术研究 摘要：移动通信业务的发展加速了无线网络技术的进步，在移动运营商当前的管道化运营机制下出现了移动数据业务增量与业务流量增量不对等现象，这一现象造成业务数量与收益之间的矛盾，也为运营商提出更高的网络建设和运营管理要求。文章以移动通信网络技术研究为背景，对PCC架构下的动态策略进行分析，结合当前网络状况提出动态策略目标并对该系统模拟仿真，建立了系统功能间的会话连接。实现灵活动态的计费管理方式，有效解决矛盾，提升运营商对数据业务的管控能力。 关键词：PCC；业务流量矛盾；模拟移动 互联网飞速发展，随着国内运营商取得LTE牌照以及智能终端的普及，2G、3G即将成为过去式，4G已

2、成为我们移动生活中标准配置，移动互联网流量的增长成为运营商拓展的新的版图1-3。面对着移动互联网流量的快速增长，与之不协调的是移动数据业务的收益基本处于负增长，其原因有：即时通讯软件（如QQ、微信等）对运营商网络语音业务的影响。资费条件的数据业务综合效益过低。数据业务不能有效分配导致资源分布不均。针对以上问题，PCC架构得以提出并构建，实现了智能化的业务服务和精细化的运营管理，有效提升了网络资源与互联网业务的联动性和资源分配效率。本文重点研究PCC架构下的策略控制，通过模拟仿真实现网元间的会话链接管理及PCC执行等基本功能并对PCC各项指标进行测试分析，以期达到满足用户需求，实现盈利创新的目的

3、。 1当前运营模式下的PCC架构 LTE系统区别于原有的3GP系统是系统结构，其无线接入在整体上更平缓，中间节点更少，使得接口数目和网元设备数减少，降低了成本4。1.1标准PCC架构PCC架构处于LTE系统的SAE中，是系统计费和策略控制的核心。PCC架构使用户间形成等级差别，依据用户等级进行分级服务，分配资源时优先保障高级用户QoS。在策略控制和计费控制方面表现为：将PCC规则规定的会话信息关联到业务数据流的承载IP-CAN上形成绑定机制。其内容包括承载绑定和会话绑定。将PCRF获取的资源使用情况准确地反应到相对应的计费实体上形成报告机制。在在线计费过程中，计费功能的PCC规则里面的每个计费

4、建制都有信用额度，当信用额的达到下限时会重新授权分配形成信用管理机制。对会话过程中的事件检测并报告，触发条件有IP地址改变、信用额度达到下限、PCC规则到期等。1.2PCC逻辑架构及实体功能PCC逻辑架构如图1。图1PCC逻辑结构图图中AF是系统架构的应用功能，为实体化应用提供服务，服务内容包括业务标示、资源申请、请求报告等，也可由第三方应用软件担任。PCEF是系统执行功能，主要任务包括策略执行和基于流的计费。执行的控制检测有：对业务流进行检测控制。报告事件的起始和业务流等相关信息。PCRF是结构核心内容，主要功能来自于PDF实体和CRF实体，负责策略控制和基于流的计费控制。PCEF信息（如I

5、P承载属性、请求类型、IP流动性、业务流相关信息等）从GX参考点获取。与用户相关的服务数据如签约信息等从SP参考点获取。ERF和PCRF自身预设置信息从G_参考点获取。1.3接口参考点和PCC规则GX参考点能够使PCC的控制行为得到动态的执行,功能包括请求PCC规则、提供数据流路由信息、提供PCC规则、提供报告、检测会话的起始、资源累计用量、更新和结束。RX参考点作用是传输会话的相关信息，内容包括识别过滤信息、控制业务带宽、提供识别信息、提供资源阀值信息。SP参考点是局域用户信息的关键值，可获取用户所有签约授权信息。该参考点为国际移动用户识别码或是IP会话属性值。PCC规则由业务数据流监测信息

6、和策略控制信息组成，规则使PCRF能够执行PCC策略和计费控制。PCC规则分为：动态规则，通过GX参考点动态的下发信息，可随时建立、修改和删除规则。预定义规则，在PCRF里面预先设定好，通过激活和去激活来操作预定义规则，随时可通过GX参考点进行激活操作。在PCC架构中，规则应用通过POLICY作为载体，以XML文件的形式部署的。PCC规则触发条件是PCEF接收的信息能够满足策略条件，策略被执行即规则应用。 2PCC系统模拟仿真仿真系统通过JAVA编程实现 PCRF、PCEF、AF实体的仿真模拟，主要模拟了PCRF策略控制和计费控制。2.1GX参考点模拟仿真在PCEF服务器上设置模拟系统管理界面

7、，添加PCRF后就可与PCEF进行交互，拓扑如图2。图2PCRF会话流程PCEF向PCRF发出请求，建立GX连接：Qiam_lientcon-nect-realm=-emateidentity=pcrf-identity=ggsn-ad-dress=01-=gxnewconnectionestablishedto:01建立完成后，PCEFHEPCRF间还需进行协商交互，交互的信息已AVP的格式进行发送：Diameter:ReceivedCER2225222242:60892442fram-ggs（60.24.205:55520）

8、DiameterMessage:2Version:CERMsgLength:512CNdFlags:REQCNdPode:257App-Id:10Hap-By-Hap-Id:1228356842End-To-End-Id:6DFSE24424-Origin-Hast(264,M,i=22)=ggsnOrigin-Reaim(296,M,1=19)=Auth-Application-Id(258,M,1=22)=269992382.2策略管理和流量管控模拟仿真流量级别分为会话级别（Session-level-quota）和规则级别（Rule-level-quota）。它们分别是按天结算和按月结算

9、流量的，区别在于有无监控键值。对于签约用户即高优先级用户而言，可同时拥有不同级别流量，这些协议信息都以XML文件形式存储在SPR里。以下为某用户的XML文件信息。DPRFLAG1/flag/DPRflag=1时不使用预定义PCC规则。GSDU2091572GSDU可用的会话级别流量。MUSAGEDKVOIP/DKRYT0/RYTGSU222222GSU可用的规则级别流量，DK为监控键值（Donitaring-KEY）。CRBN的生成、更新和删除也是通过POLICY来执行的，其执行命令为wheretherequestiscreatinganewsession,modifyinganexis-ti

10、ngsession,reauthorizInganexistingsession.2.3系统会话完结PCC架构中任意网元（PCEF，PCRF，AF）都可请求会话结束。GX参考点结束时会关联到RX参考点一同结束，而RX参考点结束时不会影响GX参考点。GX会话结束步骤是：发出结束会话请求，包含用户信息和结束原因；PCRF收到结束请求，将信息转发给PCEF；PCEF收到结束请求信息后将CCR_T信息回馈给PCRF；PCRF收到CCR_T后请求给SPR获取申请结束用户的授权信息。流程如图3。 3结论 移动通讯技术和互联网业务的紧密结合是现代通讯技术的必经途径。计费方式已由原来的实时扣除改为基于业务流量

11、的预付方式。PCC架构即是应对大量增长的数据流量和数据业务的计费管理方式。本文从PCC架构系统入手，重点对PCC架构系统进行模拟仿真，模拟实现了PCC系统PCEF、PCRF之间的会话，得到了正确的输出结果。 参考文献： 1中华人民共和国工业和信息化部、工业和信息化部解读4G牌照发放EB/oL.手机凤凰网,2013,12(4):25-29. 2江政辉.面向流量经营助力智能管道建设一PCC网络部署路径J.通信与信息技术,2012,10(5):43-46. 33GPPTS29.213.3rdGenerationPartnershipProject;Techni-calSpecificationGroupNetworkandTerminals;PolicyandChargingControlsignal