移动网络融合策略控制及计费实现方案*

谢 攀 ，杜志涛 ，陈 斌 ，孙世臻

（1.联通系统集成有限公司 北京100032；2.中国联合网络通信集团有限公司 北京 100140）

1 引言

3GPP在R5版本标准中提出了IMS，为未来的多媒体应用提供了一个通用的业务平台，是向全IP网络体系演进的重要一步。在3GPP R7版本中提出了稳定的策略和计费控制(policy and charging control，PCC)架构，并在 R10版本中进行了持续改进。在固定网络中也有类似的研究进展，目前主要的研究包括BBF BPCF、TISPAN RACS、ITU-T RACF等。

随着3G业务的迅速发展，移动数据流量增长迅猛，以中国移动为例，非话音收入占比已超过30%。简单地为用户提供无差别的数据通道并按使用量计费已经无法满足当前的业务需求。对于用户来说，除了根据自己的实际需要选择不同档次的套餐以得到对应的使用量外，高端个人用户或集团用户还希望享有差异化的数据网络、更加稳定的通话质量以及运营商为其提供的差异化服务。对于运营商来说，希望通过策略控制合理、有效地对其网络资源（包括物理资源和逻辑资源）进行调度和分配，以匹配其差异化服务的经营策略，从而在资源有限的前提下使企业利益最大化，同时提升用户满意度。

国外运营商在这方面已经有一些有益的尝试，如俄罗斯MegaFon推出了无限量上网套餐和基于时间免费的数据业务套餐，能够依赖流量、时间限定用户上网的速度；新加坡电信推出了基于用户细分的QoS保证套餐，基于客户特征 (如套餐类型、终端类型、累计使用量等)来设定用户等级，在网络拥塞的时候不同等级用户速度不一样，从而提升流量单位价值。

本文在分析PCC架构及RACS架构的基础上，提出了一种能够实现基于客户资料的动态策略控制并进行融合计费的方案，能够满足3G业务发展的基本功能要求。通过对具体场景进行的模拟分析，验证了新方案的应用效果。

2 移动网络动态策略控制对支撑侧系统的要求

动态策略控制需要成为支撑侧与网元侧的策略及规则互动的桥梁，其负责沟通的内容包括以下几方面。

（1）基本客户资料的互动

需要支撑侧系统将客户分级、产品类别等基本信息传递给网元设备。

未来需要提供更加细分、动态的一些客户数据，如基于分析结果提供行为特征信息来细分视频应用较多的用户、聊天类的用户等。

（2）计费账务信息的触发和融合计费

计费系统能够提供融合计费能力。

当用户使用累计量或余额（无论在线或离线）达到阈值，触发判断并生成新的策略控制结果，由网元进行网络资源的动态分配。

3 现有解决方案及面临的问题

为解决策略控制的问题，运营商在IP网络中引入资源接纳控制技术，对资源进行监控和合理分配，目前在IMS域策略控制方面的研究主要包括3GPP的PCC架构和TISPAN的RACS架构。

（1）RACS 架构

RACS包含SPDF、A-RACF等主要网元，向业务层提供基于策略的传输控制，主要完成策略控制、资源预留、接纳控制、NAT穿越及门控等功能。RACS逻辑架构如图1所示。

（2）PCC 架构

PCC包括PCRF、PCEF、AF和SPR等功能网元，是在3GPP R7中提出的一种实现资源接纳控制功能的逻辑架构，主要针对移动接入提供策略控制、门控和计费控制等功能。PCC逻辑架构如图2所示。在OCS（online charging system）的R10规范中，已经将PCC架构下PCRF与OCS和OFCS的接口关系进行逻辑定位，如图3所示。

（3）存在的问题分析

目前的IMS尚处于研究试验阶段，一步到位地进行网络改造尚存在较多问题。移动网络侧已可实现基于静态客户资料的策略管理，但PCRF设备一般不支持与BSS的接口，其QoS策略尚不能与BSS维护的用户资料产生互动，因此还不能实现对不同用户群的不同策略管理，如对3G套餐的A计划和B计划用户进行区别管理，更无法实现实时动态的基于用户使用情况的策略管理。

另外，BSS侧的计费系统目前多为两套系统，分别为支持离线和在线计费，且分省建设，难以满足策略控制的要求，从而为PCRF与BSS的对接带来较大障碍，使之落地时困难重重。

4 融合业务策略控制及计费实现方案

在融合计费系统框架的基础上，设计了一套全新的系统方案来解决PCRF与BSS的互动问题，并提供了针对融合业务的策略控制和计费解决方案，如图4所示。

4.1 融合策略控制及计费方案

本方案存在以下要点。

（1）新建服务策略控制系统

服务策略控制（PMC）系统是智能网解决方案的大脑，向其他业务单元分发策略并总体调度。

·与CRM系统互动，依据客户资料及订购关系生成用户的控制策略。

·与融合计费系统互动，实现基于用户使用累积量及消费累积量的动态策略控制。

（2）新建融合计费系统

·余额管理子系统：与PMC以DCC协议进行交互，实现与服务策略控制系统的反向互动，依据用户使用累积量及消费累积量等信息，触发计费控制策略的更新。

·融合计费子系统：以一套融合计费引擎完成对在线和离线话单的计费，同时实现与GGSN的Gy和Gz接口。

·改造CRM系统：实现基于不同产品类别及用户订购关系的客户资料传递，用于基本控制策略的制定。3GPP的接口实现情况见表1。

4.2 系统间接口说明

系统间接口见表1。

4.3 主要流程及应用效果分析

本方案可以适用于多种应用场景，以下通过某产品的支撑流程来说明方案的应用效果。

某本地运营商推出的流量充值产品内容描述为：所有手机用户可使用3G数据流量充值业务，对于2G用户来说，通过流量充值可以即时激活3G网络并体验3G手机高速上网业务，直至充值卡流量耗尽转回2G网络。

对于2G预付费手机用户，两种框架下的实现方案如下。

表1 系统间接口

（1）基于现有系统框架实现该需求

现有框架下系统实现流程如图5所示。由于没有PMC，GGSN对于用户的资源预留和接纳控制须等待联机指令生效。按照业务规定，用户充值流量用尽时须由3G网络切换成2G网络，其造成的时延可能为几分钟甚至数十分钟。此期间用户网络属性仍为3G用户，而用户属性已经切换回2G，可能会产生较大流量，并由2G的较高资费产生高额话费，从而引发投诉。只能采用提前提醒用户充值或小心使用的办法减缓此风险。

（2）采用融合策略控制及计费框架实现该需求

融合框架下系统实现流程如图6所示。

当用户充值流量用尽时，融合计费根据计费规则在线通知PMC，并由PMC与GGSN通过Gx接口进行在线交互，将用户当前使用的网络带宽从3G切换回2G，待由HLR发起的网络切换完成后，用户网络属性切换回2G用户。

对于2G后付费手机用户，两种框架下的实现方案差异更大：基于现有系统框架，用户网络属性切换的延时更大；在融合策略控制及计费框架下，可在用户使用充值卡充入流量时将用户的数据业务属性切换为在线用户属性，从而通过融合计费系统实现对用户3G数据业务使用的在线信控，其余业务仍为2G用户属性，业务使用不受影响；当用户充值流量用尽时，按照2G预付费手机用户处理流程实现用户网络资源使用控制。

可以看到，在融合策略控制及计费框架下，一方面，用户不同业务的网络属性可以根据需要进行切换；另一方面，采用在线框架可将网络的切换时延影响降到最

低，完全不影响用户的使用感知及运营商对于业务的信用控制。

5 结束语

本文探索了基于客户资料的动态策略控制机制，并以融合计费系统为基础，与扩展的策略控制系统配合，验证了PCRF与BSS之间的接口，从而实现基于客户资料的动态策略控制和融合计费。

后续可在策略控制的基础上，与网元侧配合提供完整的内容计费能力，从而具备智能管道所需的关键功能部件，并为用户上网行为分析等深度数据分析提供数据输入。

1 孙志飞，张琳，黄坤等.IMS策略与计费控制的分析与设计.中国新通信，2009(11)

2 朱浩，付国强，李娜.固定/移动融合网络统一策略控制平台研究.电信网技术，2010（8）

3 侯宏.流量经营与电信运营商的未来.http://vdisk.weibo.com/s/uyVD/1311990102，2011

4 冯传奋，王少波，李爱娇等.IMS域引入基于策略的QoS控制研究.电信工程技术与标准化，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 陈淑平，杜志涛，谢攀等.一种支撑融合业务信控的计费框架研究.电信科学，2011(7)

8 宋杰，张敏.国际运营商流量经营模式变革研究.电信科学，2011(8)