基于位置的流量经营实现方案分析

陈静霞，董勋，王计艳（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

基于位置的流量经营实现方案分析

陈静霞，董勋，王计艳
（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

话音经营时代，运营商纷纷推出了分区话音计费业务。流量经营时代，基于位置的流量营销将具有更广阔的市场空间。本文基于运营商的智能网络架构，详细研究了基于位置的流量经营所需的网络侧关键技术：用户位置获取和基于位置的差异化计费，以期对运营商开展位置流量业务提供参考。

流量经营；位置；差异化计费

1 引言

位置是移动业务的天然属性。话音经营时代，运营商纷纷推出了分区计费业务，即电信运营商在移动通信覆盖区域中事先划出一些地区给予优惠。当移动用户拨号时，网络能根据用户发起呼叫时所处的小区位置决定是否给予优惠费率。

随着移动互联网的快速发展，移动数据流量增速迅猛，流量业务将代替话音业务成为运营商发展的主要驱动力，移动通信也从话音时代进入了流量经营时代。数据流量经营是运营商在传统业务萎缩的情况下使每用户平均收入提升的重要途径，运营商如何做到“增量又增收”的理想局面，是亟待解决的紧迫课题。

流量产品的多样性，决定了基于位置的流量经营将具有更广阔的市场空间。在移动通信领域，策略决定了一项产品或服务的成功与否。为支撑基于位置的流量经营，网络侧要解决两个关键技术问题：如何获取用户的位置和如何根据位置进行差异化计费。

2 智能管道网络架构

面对日益增长的业务多样性和网络资源高效应用的需求，为提升网络基础能力，实现流量经营，国内外运营商目前均在积极构建智能管道。如图1所示，智能管道的建设首先基于现有网络架构，在网络层做相应的智能能力提升，优化配置网络资源，开放资源服务能力，以灵活的机制提升用户的业务体验。

图1 智能管道网络架构

智能管道涉及技术种类多，分布领域广，为引导智能管道由无序的需求驱动建设向体系化建设发展，构建了智能管道分层体系，如图2所示。

根据分层体系架构，在基础网络和感知等基础能力已具备的基础上，目前智能管道的建设重心已由基础能力的建设向提升运营效率和增值能力转移。

（1）能力层：由PCEF、出口流控、协议优化、CDN/IDC/Cache、上网日志留存等网元构成，负责感知、疏导、分发和管控等管道增强能力；

（2）策略和增值层：由业务策略运营平台、内容资源管理平台F等网元构成，是整个管道的指挥中心，负责策略管理和运营，管道能力的对外开放与增值服务。

图2 智能管道分层体系架构

3 位置获取方案

3.1 4G移动通信网位置获取方案

根据3GPP规范，4G移动通信网的位置获取粒度有3种：小区级别、eNode B级别和TAI级别。

3.1.1 小区级别位置获取方案

根据3GPP规范，小区级别的实时位置获取流程为：

（1）实时位置能力指示和启动上报

P-GW可根据MME上报的位置更新能力以及PCRF订购的与位置更新相关的Event Trigger，在应答中使能位置实时更新。

（2）实时位置上报过程

当eNode B在S1-MME接口收到MME的位置改变上报（Location Reporting Control）指示时，终端用户移动到新的小区后，eNode B将向MME上报终端的最新位置信息，用于核心网同步更新用户的位置信息并基于更新的位置决策控制策略。

（3）实时位置上报取消流

当核心网向eNode B订阅了实时位置改变上报后程，由于终端用户的签约信息改变、运营商运营策略调整等，核心网也可以取消已经订阅的位置上报事件。

3.1.2 eNode B级别和TAI级别位置获取方案

根据3GPP规范，当用户在初始PDN上线、ECM空闲状态下业务请求、ECM连接状态下X2切换/S1切换/TAU时，eNode B会将用户当前位置ULI（进入TAI和eNode B ID时的第一个ECGI（含TAI和eNode B ID））通过S1AP消息发送给MME，MME在S11接口通过Create Session Request / Modify Bearer Request消息再将ULI字段发送给S-GW，S-GW再通过S5/S8接口以相同消息发送给P-GW。

根据上面的分析可以看出，eNode B级别和TAI级别位置获取方案比较简单，只需使用现有的信令流程来传递ULI信息。小区粒度的位置上报比较复杂，需要额外新增Location Reporting Control开关信令和Change Notification上报信令，信令开销较大，因而多数运营商目前没有部署基于小区粒度的实时位置获取功能。

3.2 采用APP获取位置方案

目前，智能终端上的很多APP都具有定位功能，其定位原理多数采用A-GPS。A-GPS技术是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动终端进行定位的技术，提高了GPS定位的性能。GPS定位虽能提供高精度的定位功能，但是其弱点也很明显：一是硬件初始化（首次搜索卫星）时间较长，需要几分钟至十几分钟；二是GPS卫星信号穿透力弱，容易受到建筑物、树木等的阻挡而影响定位精度。AGPS定位技术通过运营商基站信息的辅助，成功的解决或缓解了这两个问题，从而能方便快捷的提供终端所在的高精度位置信息。

图3 基于APP的位置流量产品管理和位置获取流程

运营商可开发一款位置流量产品APP，用户的位置便可通过APP实时传递到能力开放平台。该APP可以完成以下功能：产品的订购、更改、取消以及使用产品的位置区域。业务推广时，告知用户必须开启此APP才能使用位置流量产品，具体位置传递流程如图3所示。APP获取用户位置信息→通过互联网协议接口上报给能力开放平台→能力开放接收并处理用户位置信息。

4 基于位置的差异化计费方案

位置获取后的关键问题是网络如何解决位置与计费的关联问题，即当用户进出位置时，网络要能基于用户的位置进行话单切单，并在计费话单中标明差异化计费组别RG（Routing Group）。

根据3GPP规范，4G核心网话单切单的主要规则有：QoS Change（QoS改变）、RG Change（计费组别改变）、RAT Change（无线接入模式改变）、PDP Context Release（PDP上下文释放）等。因而不同的位置配置不同RG既可触发话单切单，又可实现差异化计费。考虑到现网内容计费业务（含流量800）已经规模部署，为避免内容计费业务与位置流量产品相冲突，差异化计费位置区域的RG需规划两套，且两套RG需同步更新，维护好对应关系。

针对不同的用户位置获取方案，网络侧的差异化计费流程也有所区别，下面分别加以详细分析。

4.1 移动通信网位置获取方式对应的计费流程

PCRF存储用户订购的差异化计费位置小区列表，并对签约位置流量产品的用户在Gx口下发Event Trigger以触发用户上报位置变更信息。

当4G小区（ECGI）发生改变时，P-GW将新的ECGI告知PCRF，PCRF判断该小区是差异化位置计费小区还是普通计费小区，从而下发不同的RG，P-GW根据RG的变化来切割话单，并在话单中记录新的Rating-Group，BOSS根据Rating-Group值进行批价计费，具体流程如图4所示。

4.2 APP位置获取方式对应的计费流程

AAC存储用户订购的差异化计费的位置列表，并对APP上报的位置进行判断是否属于订购范围，进而通过Rx接口触发PCRF执行相应的位置计费策略，后续流程与移动通信网位置获取方式对应的计费流程相似，不再赘述。

图4 移动通信网位置获取方式对应的计费流程

5 总结

本文详细分析了支撑运营商设计基于位置的流量产品的关键技术：用户位置获取和基于位置差异化计费。用户位置获取方案中分别给出了移动通信网标准位置获取方案和借鉴互联网的位置获取方案，其中基于小区粒度的实时位置上报方案对网络信令开销比较大，可能会引起信令风暴。实际部署时，运营商可从位置业务精细度需求、运维复杂性、网络开销等方面综合考虑选择最核实的方案。差异化计费方案中的关键难题是RG的统一规划。RG是所有的差异化计费产品共用的，如流量800、分时业务、自有业务等。规划过程中需统筹考虑，避免业务冲突。

[1] 中国互联网络信息中心(CNNIC). 中国互联网络发展状况统计报告[EB/OL]. [2016-01-22]. http：//www.cnnic.cn/hlwfzyj/ hlwxzbg/hlwtjbg/201601/t20160122_53271.htm.

[2] 王茜，陈运清，曹磊. 智能管道架构及技术方案探讨[J]. 中兴通讯技术， 2012，18(1).

[3] 杜燕鹏.“流”动的未来——聚焦国内运营商流量经营考验与对策[J]. 中国电信业， 2012，(02).

Traffic management implementation based on the location

CHEN Jing-xia, DONG Xun, WANG Ji-yan
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080)

Voice business era, operators have launched voice billing business district. Flow from operating times, location-based traff i c management will have a broader market space. Based on the operator's intelligent network architecture, a detailed study of the business side of the key technologies required network traff i c based on the location of: obtaining user location based on differentiated charging position, to the position of the operators to carry voice traff i c service provider operating reference Times , operators have launched voice billing business district. Flow from operating times, location-based traff i c management will have a broader market space. Based on the operator's intelligent network architecture, a detailed study of the business side of the key technologies required network traffic based on the location of: obtaining user location based on differentiated charging position, in order to provide reference for the operators to carry traff i c business location.

traff i c management; location; differentiated charging

TN929.5

A

1008-5599（2017）01-0079-04

2016-02-16