面向移動互聯(lián)網(wǎng)在線計費(fèi)模式下用戶上網(wǎng)感知提升方法研究

曹景鎮(zhèn) 于永偉 丁志永

【摘要】 ? ?本文針對移動互聯(lián)網(wǎng)在線計費(fèi)模式下用戶上網(wǎng)行為進(jìn)行分析，找出了用戶在在線計費(fèi)模式下上網(wǎng)感知不佳的問題所在。山東聯(lián)通技術(shù)人員通過業(yè)務(wù)測試、大數(shù)據(jù)分析、信令跟蹤、參數(shù)調(diào)整等手段，對移動互聯(lián)網(wǎng)核心設(shè)備進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化，最終解決了影響用戶體驗的問題，提升了移動互聯(lián)網(wǎng)用戶上網(wǎng)感知。

【關(guān)鍵詞】 ? ?移動互聯(lián)網(wǎng) ? ?在線計費(fèi) ? ?上網(wǎng) ? ?感知 ? ?內(nèi)容計費(fèi)

一、概述

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，用戶上網(wǎng)流量增長迅速，傳統(tǒng)的后付費(fèi)計費(fèi)模式弊端越來越明顯，已經(jīng)不能適應(yīng)流量快速增長的需要。為了應(yīng)對這種情況，運(yùn)營商適時推出了在線計費(fèi)模式，通過OCS（在線計費(fèi)系統(tǒng)）與現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)元通過Diameter協(xié)議對接，實現(xiàn)用戶流量準(zhǔn)實時計費(fèi)。在這種計費(fèi)體系下，既可以利用OCS強(qiáng)大的能力提供準(zhǔn)實時計費(fèi)的靈活性，又可以利用參與使用過程的實時特性，將欠費(fèi)成本降到最低。在這種模式下，由于PGW與OCS之間有大量交互消息，如果不進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，則會影響到用戶感知下降。

為了適應(yīng)移動互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商的需求，運(yùn)營商推出了內(nèi)容計費(fèi)業(yè)務(wù)。在PGW上分析用戶上下行數(shù)據(jù)包，識別區(qū)分用戶上下行數(shù)據(jù)傳送的業(yè)務(wù)種類，運(yùn)營商針對不同的APP業(yè)務(wù)種類打上不同的RG（Rating-Group）標(biāo)簽，并把相關(guān)的信息傳送到預(yù)付費(fèi)和后付費(fèi)計費(fèi)系統(tǒng)，運(yùn)營商可以通過這些內(nèi)容計費(fèi)信息對用戶作出更靈活的計費(fèi)處理。當(dāng)前中國聯(lián)通移動互聯(lián)網(wǎng)有超過500個不同的RG標(biāo)簽，分別標(biāo)記不同的APP計費(fèi)規(guī)則。

二、網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

2.1在線計費(fèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在線計費(fèi)功能是指：對所提供的業(yè)務(wù)進(jìn)行實時的計費(fèi)。在線計費(fèi)用戶發(fā)起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，OCS將根據(jù)用戶信息和用戶帳戶中的金額決定是否允許該用戶進(jìn)行分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它實時跟蹤用戶對所購資源的使用情況（時間或流量），實時從賬戶余額中扣除當(dāng)前的使用費(fèi)用，帳戶資金用盡時終止業(yè)務(wù)或者對用戶進(jìn)行相關(guān)提示。

2.2在線計費(fèi)流程

PGW與OCS之間通過Diameter協(xié)議交互CCR和CCA信令消息，實現(xiàn)在線計費(fèi)業(yè)務(wù)配額分配和費(fèi)用準(zhǔn)實時控制。

三、用戶感知異常問題

3.1異?，F(xiàn)象描述

1.用戶感知

某些用戶在使用移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)時，偶爾會出現(xiàn)打開新的APP無法聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)象，此時把手機(jī)“飛行”一下，再重新打開應(yīng)用就恢復(fù)正常了，這種問題從表面看，似乎是用戶終端問題，但真的是用戶終端問題嗎？

2.技術(shù)測試

測試人員在使用Speedtest APP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測速服務(wù)時，在Speedtest APP上無法選到山東聯(lián)通的測速服務(wù)器，對應(yīng)的域名為5g.unicomjnwy.com，解析的IP地址為119.164.254.x，但訪問其它應(yīng)用正常。在此期間，通過手機(jī)上安裝的網(wǎng)絡(luò)萬用表進(jìn)行端到端測試，發(fā)現(xiàn)手機(jī)無法ping通119.164.254.x，在GI防火墻上查看該用戶會話，發(fā)現(xiàn)該測試手機(jī)有大量正常會話，但沒有查詢到測試手機(jī)連接119.164.254.x的會話，通過在接入CE上進(jìn)行針對性的流量統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)該用戶沒有PING 119.164.254.x的ICMP數(shù)據(jù)包。進(jìn)一步在PGW上模擬測試，發(fā)現(xiàn)在PGW上模擬用戶IP地址，則到Speedtest服務(wù)器PING測正常。

此時將其他測試用戶指向該P(yáng)GW，進(jìn)行各種上網(wǎng)測試，包括Speedtest APP測速服務(wù)，卻沒有發(fā)現(xiàn)任何異常問題，說明不是普遍異?，F(xiàn)象。

根據(jù)上述測試結(jié)果，初步判斷為PGW上未將異常用戶的測速數(shù)據(jù)包上送CE設(shè)備，可能是在PGW上就丟棄了。針對此異?，F(xiàn)象，需要進(jìn)行深度分析。

3.2問題原因分析

在PGW上進(jìn)行用戶信令跟蹤分析，可以看到測試手機(jī)ping 119.164.254.x地址的數(shù)據(jù)包，但只有上行GTP封裝報文，而沒有下行報文。進(jìn)一步分析無下行報文原因，發(fā)現(xiàn)該報文被PGW內(nèi)部丟棄。丟棄原因為Packets are discarded because the online charge resource can be used by a user is exhausted。

該原因值代表用戶在線計費(fèi)RG已經(jīng)達(dá)到最大值，而當(dāng)前PGW軟件規(guī)格限制為單用戶最大使用20個在線計費(fèi)RG，超出部分將會自動丟棄。在HSS上查詢該用戶CC計費(fèi)信息為0x0480，屬于在線計費(fèi)用戶。當(dāng)前該用戶在線計費(fèi)RG已經(jīng)達(dá)到20個（Online charging info代表用戶在線計費(fèi)RG）：

在現(xiàn)網(wǎng)中，針對用戶使用Speedtest APP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測速時，對用戶使用內(nèi)容計費(fèi)規(guī)則實現(xiàn)定向流量服務(wù)，用戶在ping服務(wù)器IP ?119.164.254.x時，PGW針對Speedtest配置RG為570687491。

當(dāng)前PGW對在線計費(fèi)用戶RG有規(guī)格限制，單用戶在線計費(fèi)RG最大支持?jǐn)?shù)為20個，超過該規(guī)格后新業(yè)務(wù)流將會被阻包處理。當(dāng)前用戶已經(jīng)使用20個在線計費(fèi)RG，用戶ping測Speedtest服務(wù)器屬于新RG，超過規(guī)格后丟包導(dǎo)致ping測試不成功，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)測試失敗。

基于上述分析，技術(shù)人員對全省所有PGW忙時在線計費(fèi)用戶同時使用RG超出規(guī)格次數(shù)進(jìn)行了大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，單臺PGW忙時在線計費(fèi)用戶同時使用RG超出規(guī)格次數(shù)基本已超過15萬次/小時以上。在移動互聯(lián)網(wǎng)用戶正常使用業(yè)務(wù)時，手機(jī)一般會運(yùn)行了多個APP，會占用多個內(nèi)容計費(fèi)RG，當(dāng)其使用的RG超出最大規(guī)格后，使用的新應(yīng)用如果定義了RG，則其新應(yīng)用會聯(lián)網(wǎng)失敗，導(dǎo)致用戶體驗下降，此時只能關(guān)機(jī)或飛行后才能正常使用新的應(yīng)用。對用戶來說，此時多數(shù)會感覺是自己終端問題，但若用戶對比不同運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，可能會對聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生質(zhì)疑，影響用戶對聯(lián)通移動網(wǎng)絡(luò)的好感。

3.3上網(wǎng)感知提升措施

技術(shù)人員通過對因RG問題影響用戶上網(wǎng)感知的問題進(jìn)行深入分析，提出兩種解決方案：

1.提高在線計費(fèi)用戶RG規(guī)格限制，不能局限于20個RG。

2.優(yōu)化PGW參數(shù)，設(shè)置配額老化時間，刪除長時間未用RG，保證業(yè)務(wù)正常。

技術(shù)人員對這兩種方法進(jìn)行了對比：

優(yōu)化方法 可行性分析 結(jié)論

提高在線計費(fèi)用戶RG規(guī)格限制 1、當(dāng)前PGW受軟件規(guī)格限制，需要提交開發(fā)需求，周期較長;2、信息化部OCS平臺需要擴(kuò)容支持消息數(shù)量。 解決周期長，暫時不可行。

優(yōu)化PGW參數(shù)，設(shè)置配額老化時間閾值，刪除長時間未用RG。 可以修改PGW BIT 1867軟參，當(dāng)用戶在線計費(fèi)RG超出規(guī)格后，PGW通過向OCS發(fā)送不攜帶RSU的QHT CCR-U消息進(jìn)行配額上報老化的RG信息，向OCS申請新RG配額。 操作簡單，方法可行。

技術(shù)人員根據(jù)優(yōu)化方案對比結(jié)果，決定采用優(yōu)化PGW參數(shù)的方法來解決。技術(shù)人員修改了PGW BIT 1867軟參，當(dāng)用戶在線計費(fèi)RG超過20個后，如果有新的業(yè)務(wù)流到來，PGW通過向OCS發(fā)送不攜帶RSU的CCR-U消息（原因值為QHT，即Quota Holding Time，設(shè)置配額空閑時間門限值，數(shù)據(jù)包停止傳送后，QHT立即開始計時。當(dāng)數(shù)據(jù)包停止傳送時間達(dá)到此門限值，向OCS上報使用的配額）進(jìn)行配額上報老化的RG信息，同時向OCS申請新RG配額，后續(xù)CCR-T消息中不會攜帶老化后RG信息。

參數(shù)修改完畢后，使用手機(jī)進(jìn)行業(yè)務(wù)測試，并進(jìn)行信令跟蹤。信令跟蹤結(jié)果顯示，PGW CCR-U消息已正常攜帶QHT參數(shù)與OCS交互信令，向OCS申請新RG配額，OCS根據(jù)申請結(jié)果返回新的配額，允許用戶正常使用新的內(nèi)容計費(fèi)業(yè)務(wù)流。

當(dāng)RG超出規(guī)格后，手機(jī)測試業(yè)務(wù)正常，使用Speedtest測速服務(wù)正常，說明已成功解決該問題。

所有PGW參數(shù)修改完畢后，再次通過網(wǎng)管進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，此時忙時在線計費(fèi)用戶同時使用RG超過規(guī)格次數(shù)全部降為0

通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，說明此時已經(jīng)沒有因為用戶RG問題導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟棄的問題，用戶體驗得到提升。

四、結(jié)束語

運(yùn)營商計費(fèi)模式由后付費(fèi)改為在線計費(fèi)后，由于PGW與OCS平臺需要實時交互消息，相關(guān)設(shè)備的負(fù)荷會有所增加。為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行，在消息交互時，軟件系統(tǒng)出于自我保護(hù)的原因，會對某些消息容量有一定限制，此時可能會出現(xiàn)影響用戶感知的問題。在本案例中，就是由于PGW在軟件上限制了RG規(guī)格數(shù)量，導(dǎo)致超規(guī)格的數(shù)據(jù)包被丟棄，影響了用戶上網(wǎng)感知。運(yùn)營商技術(shù)人員需要加強(qiáng)業(yè)務(wù)測試及大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，找到影響用戶感知的問題所在，共同打造用戶滿意的優(yōu)質(zhì)移動網(wǎng)絡(luò)。

參 ?考 ?文 ?獻(xiàn)

[1]張慧. 用戶感知的建模分析[J].中興通訊技術(shù)（簡訊），2012.

[2]陳光. 移動用戶感知數(shù)據(jù)監(jiān)控分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 北京郵電大學(xué)，2008.

[3]劉熔冰. 中國聯(lián)通在線計費(fèi)系統(tǒng)（OCS）設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 北京郵電大學(xué)，2010.

[4]范波勇. LTE移動通信技術(shù)[M]人民郵電出版社，2015.

[5]華為.華為移動寬帶MBB維護(hù)寶典[M]，2016.