移動通信無線網絡技術研究

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摘要：移動通信業務的發展加速了無線網絡技術的進步，在移動運營商當前的管道化運營機制下出現了移動數據業務增量與業務流量增量不對等現象，這一現象造成業務數量與收益之間的矛盾，也為運營商提出更高的網絡建設和運營管理要求。文章以移動通信網絡技術研究為背景，對PCC架構下的動態策略進行分析，結合當前網絡狀況提出動態策略目標并對該系統模擬仿真，建立了系統功能間的會話連接。實現靈活動態的計費管理方式，有效解決矛盾，提升運營商對數據業務的管控能力。

關鍵詞：PCC；業務流量矛盾；模擬移動

互聯網飛速發展，隨著國內運營商取得LTE牌照以及智能終端的普及，2G、3G即將成為過去式，4G已成為我們移動生活中標準配置，移動互聯網流量的增長成為運營商拓展的新的版圖[1-3]。面對著移動互聯網流量的快速增長，與之不協調的是移動數據業務的收益基本處于負增長，其原因有：即時通訊軟件（如QQ、微信等）對運營商網絡語音業務的影響。資費條件的數據業務綜合效益過低。數據業務不能有效分配導致資源分布不均。針對以上問題，PCC架構得以提出并構建，實現了智能化的業務服務和精細化的運營管理，有效提升了網絡資源與互聯網業務的聯動性和資源分配效率。本文重點研究PCC架構下的策略控制，通過模擬仿真實現網元間的會話鏈接管理及PCC執行等基本功能并對PCC各項指標進行測試分析，以期達到滿足用戶需求，實現盈利創新的目的。

1當前運營模式下的PCC架構

LTE系統區別于原有的3GP系統是系統結構，其無線接入在整體上更平緩，中間節點更少，使得接口數目和網元設備數減少，降低了成本[4]。1.1標準PCC架構PCC架構處于LTE系統的SAE中，是系統計費和策略控制的核心。PCC架構使用戶間形成等級差別，依據用戶等級進行分級服務，分配資源時優先保障高級用戶QoS。在策略控制和計費控制方面表現為：將PCC規則規定的會話信息關聯到業務數據流的承載IP-CAN上形成綁定機制。其內容包括承載綁定和會話綁定。將PCRF獲取的資源使用情況準確地反應到相對應的計費實體上形成報告機制。在在線計費過程中，計費功能的PCC規則里面的每個計費建制都有信用額度，當信用額的達到下限時會重新授權分配形成信用管理機制。對會話過程中的事件檢測并報告，觸發條件有IP地址改變、信用額度達到下限、PCC規則到期等。1.2PCC邏輯架構及實體功能PCC邏輯架構如圖1。圖1PCC邏輯結構圖圖中AF是系統架構的應用功能，為實體化應用提供服務，服務內容包括業務標示、資源申請、請求報告等，也可由第三方應用軟件擔任。PCEF是系統執行功能，主要任務包括策略執行和基于流的計費。執行的控制檢測有：對業務流進行檢測控制。報告事件的起始和業務流等相關信息。PCRF是結構核心內容，主要功能來自于PDF實體和CRF實體，負責策略控制和基于流的計費控制。PCEF信息（如IP承載屬性、請求類型、IP流動性、業務流相關信息等）從GX參考點獲取。與用戶相關的服務數據如簽約信息等從SP參考點獲取。ERF和PCRF自身預設置信息從GXX參考點獲取。1.3接口參考點和PCC規則GX參考點能夠使PCC的控制行為得到動態的執行,功能包括請求PCC規則、提供數據流路由信息、提供PCC規則、提供報告、檢測會話的起始、資源累計用量、更新和結束。RX參考點作用是傳輸會話的相關信息，內容包括識別過濾信息、控制業務帶寬、提供識別信息、提供資源閥值信息。SP參考點是局域用戶信息的關鍵值，可獲取用戶所有簽約授權信息。該參考點為國際移動用戶識別碼或是IP會話屬性值。PCC規則由業務數據流監測信息和策略控制信息組成，規則使PCRF能夠執行PCC策略和計費控制。PCC規則分為：動態規則，通過GX參考點動態的下發信息，可隨時建立、修改和刪除規則。預定義規則，在PCRF里面預先設定好，通過激活和去激活來操作預定義規則，隨時可通過GX參考點進行激活操作。在PCC架構中，規則應用通過POLICY作為載體，以XML文件的形式部署的。PCC規則觸發條件是PCEF接收的信息能夠滿足策略條件，策略被執行即規則應用。

2PCC系統模擬仿真仿真系統通過JAVA編程實現

PCRF、PCEF、AF實體的仿真模擬，主要模擬了PCRF策略控制和計費控制。2.1GX參考點模擬仿真在PCEF服務器上設置模擬系統管理界面，添加PCRF后就可與PCEF進行交互，拓撲如圖2。圖2PCRF會話流程PCEF向PCRF發出請求，建立GX連接：Qiam_lient﹥con-nect-realm=test.com-emateidentity=pcrf-identity=ggsn-ad-dress=10.60.24.201-metapp10.name=gxnewconnectionestablishedto:10.60.24.201建立完成后，PCEFHEPCRF間還需進行協商交互，交互的信息已AVP的格式進行發送：Diameter:ReceivedCER[2225222242:60892442fram-ggs（60.24.205:55520）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)=test.comAuth-Application-Id(258,M,1=22)=269992382.2策略管理和流量管控模擬仿真流量級別分為會話級別（Session-level-quota）和規則級別（Rule-level-quota）。它們分別是按天結算和按月結算流量的，區別在于有無監控鍵值。對于簽約用戶即高優先級用戶而言，可同時擁有不同級別流量，這些協議信息都以XML文件形式存儲在SPR里。以下為某用戶的XML文件信息。〈DPR〉〈FLAG〉1〈/flag〉〈/DPR〉flag=1時不使用預定義PCC規則。〈GSDU〉2091572〈GSDU〉可用的會話級別流量。〈MUSAGE〉〈DK〉VOIP〈/DK〉〈RYT〉0〈/RYT〉〈GSU〉222222〈GSU〉可用的規則級別流量，DK為監控鍵值（Donitaring-KEY）。CRBN的生成、更新和刪除也是通過POLICY來執行的，其執行命令為wheretherequestiscreatinganewsession,modifyinganexis-tingsession,reauthorizInganexistingsession.2.3系統會話完結PCC架構中任意網元（PCEF，PCRF，AF）都可請求會話結束。GX參考點結束時會關聯到RX參考點一同結束，而RX參考點結束時不會影響GX參考點。GX會話結束步驟是：發出結束會話請求，包含用戶信息和結束原因；PCRF收到結束請求，將信息轉發給PCEF；PCEF收到結束請求信息后將CCR_T信息回饋給PCRF；PCRF收到CCR_T后請求給SPR獲取申請結束用戶的授權信息。流程如圖3。

3結論

移動通訊技術和互聯網業務的緊密結合是現代通訊技術的必經途徑。計費方式已由原來的實時扣除改為基于業務流量的預付方式。PCC架構即是應對大量增長的數據流量和數據業務的計費管理方式。本文從PCC架構系統入手，重點對PCC架構系統進行模擬仿真，模擬實現了PCC系統PCEF、PCRF之間的會話，得到了正確的輸出結果。

作者:馬曉莉 單位:中國移動通信集團陜西有限公司榆林分公司

參考文獻：

[1]中華人民共和國工業和信息化部、工業和信息化部解讀4G牌照發放[EB/oL].手機鳳凰網,2013,12(4):25-29.

[2]江政輝.面向流量經營助力智能管道建設一PCC網絡部署路徑[J].通信與信息技術,2012,10(5):43-46.

[3]3GPPTS29.213.3rdGenerationPartnershipProject;Techni-calSpecificationGroupNetworkandTerminals;PolicyandChargingControlsignallingflowsandQoSparametermap-ping(Release9)[s].2013,3(6):56-59.

[4]中國移動通信集團公司.中國移動通信企業標準PCRF-SPR設備規范[s].2013.