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【摘 要】為了避免PCC決策中用戶數(shù)據(jù)不一致問題,降低PCC業(yè)務(wù)運(yùn)營復(fù)雜度,首先分析了用戶數(shù)據(jù)在PCC決策過程中的作用,總結(jié)現(xiàn)有PCC決策用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案,然后探討現(xiàn)有方案在運(yùn)營中可能存在的問題,最后討論了另一種面向PCC決策的用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案,以提高PCC決策的準(zhǔn)確性,降低PCC業(yè)務(wù)運(yùn)營難度和成本。
【關(guān)鍵詞】策略與計(jì)費(fèi)控制決策 用戶簽約存儲(chǔ)庫 用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫 業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)融合數(shù)據(jù)庫
[Abstract]In order to avoid inconsistency problem of user data in PCC decision-making, and reduce operational complexity.Firstly,it elaborates the role of user data in PCC decision-making process , and summarizes existing schemes of user database construction for PCC decision-making.Then it analyzes the existing problems in the operation of these schemes.Finally, it discusses another scheme for construction of user database for PCC decision-making , which improves the accuracy of PCC decision-making and reduces the difficulty and cost of PCC business operation.
[Key words]PCC Decision SPR UDR BSS Convergent Database
1 引言
LTE網(wǎng)絡(luò)通過PCC(Policy and Charging Control,策略與計(jì)費(fèi)控制)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)策略控制和計(jì)費(fèi)控制功能,PCC可以針對不同用戶的不同業(yè)務(wù)進(jìn)行不同的策略與計(jì)費(fèi)控制。為了實(shí)現(xiàn)用戶級的PCC控制,PCC決策過程中需要及時(shí)獲得每個(gè)用戶的相關(guān)數(shù)據(jù),例如用戶的基本屬性數(shù)據(jù)(如用戶服務(wù)等級屬性)、用戶的業(yè)務(wù)訂購數(shù)據(jù)等,然后根據(jù)用戶當(dāng)前的最新信息分析判斷,決定用戶應(yīng)該執(zhí)行何種PCC策略,如采用何種QoS(Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量)、是否進(jìn)行門控、如何進(jìn)行計(jì)費(fèi)等。所以,用戶數(shù)據(jù)是PCC決策的關(guān)鍵依據(jù),用戶數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性是影響PCC決策質(zhì)量的重要因素,用戶數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或數(shù)據(jù)得不到及時(shí)更新都將導(dǎo)致錯(cuò)誤的PCC決策,從而執(zhí)行錯(cuò)誤的PCC策略,使用戶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量下降或?qū)е掠?jì)費(fèi)錯(cuò)誤,嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。然而,在現(xiàn)有的PCC決策用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案中,用戶數(shù)據(jù)存在存儲(chǔ)分散、數(shù)據(jù)不一致、維護(hù)困難等問題,故此,本文將分析用戶數(shù)據(jù)在PCC決策過程中的作用,并總結(jié)現(xiàn)有的PCC決策用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案,然后分析現(xiàn)有方案在運(yùn)營中可能存在的問題,最后探討另一種PCC決策用戶數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建方案。
2 PCC決策中的用戶數(shù)據(jù)
根據(jù)3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計(jì)劃)規(guī)范,PCC的基本流程是:PGW(PDN Gateway,分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān))向PCRF(Policy and Charging Rule Function,策略與計(jì)費(fèi)規(guī)則功能)發(fā)起會(huì)話建立請求,PCRF從用戶數(shù)據(jù)庫(User Database,UDB)獲取用戶的基本屬性與業(yè)務(wù)訂購等數(shù)據(jù),PCRF從OCS(Online charging system,在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng))獲取用戶配額數(shù)據(jù),然后進(jìn)行PCC決策,將要執(zhí)行的PCC決策規(guī)則下發(fā)給PGW,PGW根據(jù)下發(fā)的PCC規(guī)則建立承載,并執(zhí)行PCC規(guī)則中描述的QoS控制、門控、計(jì)費(fèi)控制等策略,如圖1所示。
PCC決策由PCRF完成,PCRF在進(jìn)行用戶級PCC決策前,需要先獲取用戶數(shù)據(jù),然后基于用戶數(shù)據(jù)決定采用哪種PCC策略。PCC決策依據(jù)數(shù)據(jù)主要包括用戶的基本屬性數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)訂購數(shù)據(jù)等,這些數(shù)據(jù)會(huì)直接應(yīng)用于PCC決策判斷。例如,用戶的“服務(wù)等級”數(shù)據(jù)直接應(yīng)用于“基于用戶服務(wù)等級的PCC決策”,即在網(wǎng)絡(luò)資源受限時(shí)對不同級別的用戶給予不同QoS的策略,如:在網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下,金牌級別用戶可以仍保持原有的QoS,銀牌級別用戶的QoS自動(dòng)下降1/2,而銅級別用戶的QoS自動(dòng)下降5/6等,PCRF先從用戶數(shù)據(jù)庫中獲取“用戶服務(wù)等級”屬性,根據(jù)該屬性值(金、銀、銅)判斷執(zhí)行哪種QoS策略。
在3GPP規(guī)范的演進(jìn)過程中,用于PCC策略的用戶數(shù)據(jù)項(xiàng)不斷增加,3GPP R14中,這些用戶數(shù)據(jù)包括:用戶的允許業(yè)務(wù)(Allowed Services)信息、用戶每個(gè)業(yè)務(wù)的先占優(yōu)先級(Pre-emption Priority)信息、用戶的QoS信息(如Guaranteed Bandwidth(用戶保證帶寬))、計(jì)費(fèi)相關(guān)信息、用戶閉合群信息、分類(Category)信息、用量監(jiān)控相關(guān)信息、MPS(Multimedia Priority Service,多媒體優(yōu)先級業(yè)務(wù))優(yōu)先級水平信息、IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒體子系統(tǒng))信令優(yōu)先級信息、應(yīng)用檢測與控制指示信息、基于用戶配額的策略決策指示信息、應(yīng)用服務(wù)提供商及每個(gè)應(yīng)用的贊助商列表信息等。隨著PCC業(yè)務(wù)的進(jìn)一步深入發(fā)展,用戶級PCC策略必將日益豐富,PCC決策依據(jù)的用戶數(shù)據(jù)范圍也將不斷擴(kuò)大。
3 現(xiàn)有方案
要支持用戶級PCC決策,必須解決PCC決策用戶數(shù)據(jù)如何管理以及這些數(shù)據(jù)如何提供給PCRF使用等問題。根據(jù)3GPP規(guī)范,可供參考的PCC決策用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案有兩種:獨(dú)立部署方案與網(wǎng)絡(luò)側(cè)融合方案。
3.1 獨(dú)立部署方案
3GPP從R7開始引入PCC架構(gòu),對于支持決策的用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建,R7提出了獨(dú)立部署方案,即單獨(dú)部署SPR(Subscription Profile Repository,用戶簽約存儲(chǔ)庫)(包含SPR與PCRF合設(shè)的情形),由SPR專門管理支持PCC決策的用戶數(shù)據(jù),包括用戶的基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)訂購數(shù)據(jù)等,SPR負(fù)責(zé)收集、存儲(chǔ)和更新這些支持決策的用戶數(shù)據(jù),并通過Sp接口向PCRF提供數(shù)據(jù)訂閱與通知服務(wù),如圖2所示。
3.2 網(wǎng)絡(luò)側(cè)融合方案
3GPP從R10起增加了另一種可選的決策用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案:網(wǎng)絡(luò)側(cè)融合方案。該方案適合采用了UDC(User Data Convergence,用戶數(shù)據(jù)融合)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),UDC是一個(gè)將網(wǎng)元的應(yīng)用功能與用戶數(shù)據(jù)分離的分層架構(gòu),用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在邏輯上唯一的存儲(chǔ)庫UDR(User Data Repository,用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫)中,供所有網(wǎng)元訪問,這些剝離了用戶數(shù)據(jù)的網(wǎng)元稱作A-FE(Application Front Ends,應(yīng)用前端),應(yīng)用前端通過Ud接口訪問UDR上的數(shù)據(jù)。從非UDC架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閁DC架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)時(shí),任何在無會(huì)話處理時(shí)仍存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的網(wǎng)元都適合轉(zhuǎn)換為應(yīng)用前端,例如HLR(Home Location Register,歸屬位置寄存器)、HSS(Home Subscriber Server,歸屬簽約用戶服務(wù)器)等,網(wǎng)元原有的用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一遷移到UDR中存儲(chǔ),網(wǎng)元應(yīng)用功能的部分稱為HRL-FE、HSS-FE。在非UDC網(wǎng)絡(luò)中,PCRF無會(huì)話處理時(shí)不存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù),同時(shí)SPR不處理應(yīng)用邏輯,只存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù),所以轉(zhuǎn)變?yōu)閁DC網(wǎng)絡(luò)時(shí),SPR可以融入U(xiǎn)DR,而PCRF就作為一個(gè)應(yīng)用前端,這樣UDR除了管理其它網(wǎng)元應(yīng)用前端(如HRL-FE、HSS-FE等)需要的用戶數(shù)據(jù)外,也管理支持PCRF進(jìn)行PCC決策的相關(guān)用戶數(shù)據(jù),UDR通過Ud接口向PCRF提供數(shù)據(jù)訂閱與通知服務(wù),如圖3所示。
4 問題分析
在實(shí)際的PCC業(yè)務(wù)運(yùn)營過程中,支持PCC決策的用戶數(shù)據(jù)主要來自CRM(Customer Relationship Management,客戶關(guān)系管理)系統(tǒng)。CRM負(fù)責(zé)面向客戶的業(yè)務(wù)受理,用戶數(shù)據(jù)都由CRM創(chuàng)建和維護(hù)。由于CRM是用戶數(shù)據(jù)的源頭,所以不管獨(dú)立部署方案還是網(wǎng)絡(luò)側(cè)融合方案,都需要CRM向網(wǎng)元提供用戶數(shù)據(jù)。以獨(dú)立部署SPR的方案為例,根據(jù)PCRF進(jìn)行用戶級PCC決策的需求,CRM將用戶的基本屬性數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)訂購等數(shù)據(jù)同步給SPR,SPR將接收到的用戶數(shù)據(jù)保存到本地,然后通過Sp接口向PCRF提供,支持PCC決策的用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與同步關(guān)系,如圖4所示。
可見,SPR也持久存儲(chǔ)一份用戶數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)來自CRM。CRM作為用戶數(shù)據(jù)的唯一維護(hù)點(diǎn),用戶數(shù)據(jù)所有的更新操作都由CRM發(fā)起。由于用戶數(shù)據(jù)經(jīng)常會(huì)變化,如用戶屬性會(huì)發(fā)生變化、用戶會(huì)訂購新的業(yè)務(wù)或退訂舊的業(yè)務(wù),這些變化的數(shù)據(jù)必須及時(shí)同步給SPR,才能保證PCRF決策的準(zhǔn)確性。然而,在實(shí)際運(yùn)營中,通過接口同步大量數(shù)據(jù)有可能產(chǎn)生各種問題,特別是在經(jīng)過一段較長時(shí)間的運(yùn)營之后,SPR與CRM雙方數(shù)據(jù)就很可能出現(xiàn)不一致的情況,它表現(xiàn)為SPR上的數(shù)據(jù)有缺失、CRM上已經(jīng)刪除的數(shù)據(jù)還留在SPR、SPR上的數(shù)據(jù)不是最新的等等。導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的原因較為復(fù)雜,但主要來源于數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換程序異常和接口程序異常。模型轉(zhuǎn)換程序異常是由于CRM與SPR內(nèi)部的數(shù)據(jù)模型不同,SPR需要將CRM同步過來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成SPR內(nèi)部的數(shù)據(jù)模型再保存下來,而當(dāng)模型轉(zhuǎn)換程序異常時(shí),就無法保證雙方數(shù)據(jù)的一致性;接口程序異常類型比較多,包括接口機(jī)的停機(jī)、網(wǎng)絡(luò)阻塞、消息先后順序發(fā)生錯(cuò)誤、消息發(fā)送延遲、錯(cuò)單處理機(jī)制不完善等。
CRM與SPR的數(shù)據(jù)不一致就可能意味著SPR上的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或會(huì)造成PCC決策錯(cuò)誤,執(zhí)行錯(cuò)誤的PCC策略,引起用戶的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量下降或計(jì)費(fèi)錯(cuò)誤問題,嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。為了解決數(shù)據(jù)不一致問題,通常采用周期性的數(shù)據(jù)稽核方法,數(shù)據(jù)稽核的基本流程包括:預(yù)先配置稽核比對的規(guī)則;從CRM、SPR抽取數(shù)據(jù);對抽取的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換;對數(shù)據(jù)進(jìn)行逐項(xiàng)比對;生成稽核報(bào)告;基于稽核報(bào)告進(jìn)行不一致問題分析;對不一致的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,如圖5所示。
可見,數(shù)據(jù)稽核是一個(gè)復(fù)雜的過程,其運(yùn)營成本是比較高的,不但需要開發(fā)和部署數(shù)據(jù)稽核系統(tǒng),增加額外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備,而且在稽核流程中,除了部分環(huán)節(jié)可以系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行外,其他環(huán)節(jié)必須有人工參與,如規(guī)則配置環(huán)節(jié)、問題分析環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)修正環(huán)節(jié)等,涉及多方人員的協(xié)同工作,所以稽核流程執(zhí)行時(shí)間通常比較長,效率難以提高。
5 BSS側(cè)融合方案
為了保證PCC決策用戶數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,同時(shí)避免執(zhí)行數(shù)據(jù)稽核流程帶來的運(yùn)營復(fù)雜性,可以考慮采用BSS(Business Support System,業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng))側(cè)融合方案,即采用BSS融合數(shù)據(jù)庫支持PCC決策,讓PCRF直接獲取PCC決策所需的最全面的用戶數(shù)據(jù),方案如圖6所示。
在BSS側(cè),BSS系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)集中的融合數(shù)據(jù)架構(gòu),BSS體系分為三層:數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)訪問層、應(yīng)用層。其中,數(shù)據(jù)層存儲(chǔ)著全部用戶數(shù)據(jù),為支持集中數(shù)據(jù)的大容量和高性能要求,采用分布式數(shù)據(jù)庫和分布式緩存等技術(shù),并對用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)分片。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用功能,包括CRM應(yīng)用、OCS應(yīng)用、OFCS(Offline charging system,離線計(jì)費(fèi)系統(tǒng))應(yīng)用及其它BSS應(yīng)用功能。數(shù)據(jù)訪問層主要包含統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問平臺(tái),所有應(yīng)用都通過該平臺(tái)訪問數(shù)據(jù)層的用戶數(shù)據(jù),該平臺(tái)具有CRUD(Create、Retrieve、Update、Delete,增加、查詢、更新和刪除)管理、S/N(Subscription and Notification,訂閱與通知)管理、索引管理、緩存管理、事務(wù)管理、并發(fā)管理、權(quán)限管理、連接池管理等功能。在LTE網(wǎng)絡(luò)側(cè),PCRF直接通過BSS側(cè)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問平臺(tái)訪問PCC決策所需的用戶數(shù)據(jù)。PCRF相當(dāng)于統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問平臺(tái)之上的一個(gè)應(yīng)用,PCRF通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問平臺(tái)開放的Sp接口,進(jìn)而訪問數(shù)據(jù),該接口支持3GPP規(guī)范要求的S/N方式。這樣,PCC決策的流程調(diào)整為:PGW向PCRF發(fā)起會(huì)話建立請求,PCRF從統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問平臺(tái)獲取PCC決策所需的用戶數(shù)據(jù),PCRF從OCS獲取用戶配額數(shù)據(jù),然后進(jìn)行PCC決策,將PCC策略下發(fā)給PGW,PGW執(zhí)行相應(yīng)策略。
BSS側(cè)融合方案會(huì)帶來多方面的好處。首先,該方案可以避免現(xiàn)有方案存在的問題。第一,PCC決策用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在BSS融合數(shù)據(jù)庫,不需要在網(wǎng)絡(luò)側(cè)多存儲(chǔ)一份,除節(jié)省了存儲(chǔ)設(shè)備外,還保證了PCRF獲取到的是最新、最準(zhǔn)確的用戶數(shù)據(jù);第二,由于不是網(wǎng)絡(luò)側(cè)和BSS側(cè)各自保存一份用戶數(shù)據(jù),不存在數(shù)據(jù)同步問題,不需要數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換,從而避免了原來的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換異常和接口程序異常帶來的數(shù)據(jù)不一致問題。第三,不需要執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)稽核流程,可以降低運(yùn)營成本,提升運(yùn)營效率。其次,該方案可以增強(qiáng)PCC決策的靈活性和業(yè)務(wù)可擴(kuò)展性。PCC技術(shù)不但可用于提高后端網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率,節(jié)約網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本,還用于業(yè)務(wù)創(chuàng)新,促進(jìn)收入增加,所以PCC規(guī)則的定義與前端業(yè)務(wù)部門的市場營銷策略緊密相關(guān)。由于市場策略變化迅速,PCC業(yè)務(wù)會(huì)不斷推陳出新,PCC決策需要參考的用戶數(shù)據(jù)范圍亦會(huì)不斷擴(kuò)大,而BSS融合數(shù)據(jù)庫擁有最新、最全面的用戶數(shù)據(jù),包括用戶相關(guān)的客戶數(shù)據(jù)、賬戶數(shù)據(jù)、余額數(shù)據(jù)、積分?jǐn)?shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)、帳清單數(shù)據(jù)、接觸數(shù)據(jù)、用戶間群組關(guān)系數(shù)據(jù)等,正好滿足了靈活的用戶級PCC決策的數(shù)據(jù)需求。從業(yè)務(wù)上看,基于這些數(shù)據(jù)可以制定更加豐富的PCC策略,例如根據(jù)用戶所屬客戶過去半年的消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行PCC決策、根據(jù)用戶所屬VPN群的大小進(jìn)行PCC決策等。從技術(shù)上看,PCRF通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問平臺(tái)直接獲取新增的用戶數(shù)據(jù)項(xiàng),不再需要執(zhí)行數(shù)據(jù)同步接口升級方案。最后,通過分布式數(shù)據(jù)庫和緩存等技術(shù)構(gòu)建的BSS融合數(shù)據(jù)庫,具備大容量和高性能特性,它可以克服獨(dú)立部署的SPR網(wǎng)元的容量不足問題,同時(shí)滿足PCC決策獲取用戶數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求。
6 結(jié)束語
隨著PCC業(yè)務(wù)的深入發(fā)展,根據(jù)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)分配的PCC策略將越來越多。用戶數(shù)據(jù)是PCC決策的重要依據(jù),PCC決策用戶數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性對PCC業(yè)務(wù)體驗(yàn)有重要影響,快速、準(zhǔn)確的PCC決策有助提升用戶體驗(yàn)。另一方面,多維度的、全面的PCC決策用戶數(shù)據(jù)庫有助促進(jìn)PCC業(yè)務(wù)創(chuàng)新,推出更豐富的差異化服務(wù)。本文分析了用戶數(shù)據(jù)在PCC決策過程中的作用,總結(jié)了現(xiàn)有的PCC決策用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案,然后分析了現(xiàn)有方案在運(yùn)營中可能存在的問題,最后探討了另一種的PCC決策用戶數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案,該方案能夠克服現(xiàn)有方案存在的問題,并提高PCC決策的準(zhǔn)確性以及PCC業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展性。
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