PCC開放能力應用方案

李寶巖，楊林，于富東

（吉林吉大通信設計院股份有限公司， 長春 130012）

PCC開放能力應用方案

李寶巖，楊林，于富東

（吉林吉大通信設計院股份有限公司， 長春 130012）

隨著運營商邁入4G時代，移動通信由傳統(tǒng)的話音、短/彩信業(yè)務運營進入流量經營的階段。如何更好地管控網絡并創(chuàng)造價值，成為運營商關注的問題。3GPP中提出的PCC技術，既可以實現(xiàn)VoLTE呼叫策略管控，也可有效幫助運營商實現(xiàn)從啞管道到可控、可管的智能化管道方向演進，從業(yè)務、用戶、總使用流量、位置/時間、接入類型等多個維度制定多樣化的運營策略，從而獲得更好收益。本文從移動運營商現(xiàn)有PCC網絡架構和管控能力出發(fā)，以用戶需求類型為導向，探討PCC開放能力的應用方案，以求對電信運營商融合通信工程的開展提供指導意見。

PCC；POP；PCRF；VoLTE

1 背景

目前，通信行業(yè)已進入話音業(yè)務衰退期，傳統(tǒng)話音、短/彩信業(yè)務已出現(xiàn)明顯下滑。伴隨著LTE產業(yè)布局的先發(fā)優(yōu)勢，通信行業(yè)進入流量快速增長的階段，近兩年來4G用戶規(guī)?？焖僭鲩L，僅中國移動4G用戶數(shù)已超過3.12億，多用戶、高速率、多樣化的業(yè)務形態(tài)為流量經營帶來大量機遇。中國移動致力于打造一張“融合通信”網絡，形成“基于內容應用的數(shù)字化服務作為未來發(fā)展的主要驅動力”、“全IP網絡結構優(yōu)化調整為核心”，全面適應移動互聯(lián)網時代戰(zhàn)略轉型的需要。

PCC（Policy and Charging Control，策略與計費控制）是3GPP R7中提出的重要策略技術，不但是VoLTE業(yè)務處理的關鍵技術，也是運營商實現(xiàn)通信網絡從啞管道到可控、可管的智能化管道方向邁進的重要支撐，既可從業(yè)務、用戶、總使用流量、位置/時間、接入類型等多個維度制定多樣化的運營策略，也可執(zhí)行端到端QoS、流控、門控、差異化計費、提醒等控制手段。

2G/3G時代低效的流量管控方式已成為過去，LTE將用戶直接從“鄉(xiāng)間小路”引向了“高速公路”，PCC系統(tǒng)則為用戶提供了在高速公路上更加優(yōu)質的策略類型服務。PCC既是運營商流量經營的重要手段，也是面向未來業(yè)務應用、能力開放的有效工具。本文將從PCC網絡架構和工作流程出發(fā)，通過對現(xiàn)有PCC能力的簡單介紹，引出新形勢下PCC能力開放應用方案的幾個案例。以求指導運營商策略應用的營銷。

2 PCC網絡架構和工作流程

PCC網絡中包含PCRF（Policy and ChargingRules Function， 策略與計費規(guī)則功能）、PCEF（Policy and Charging Enforcement Function， 策略及計費執(zhí)行功能）、SPR（Subscription Profile Repository，用戶配置文件存儲庫）等功能實體，其中：PCRF根據(jù)SPR提供的用戶簽約信息、AF提供的業(yè)務信息及PCEF提供的用戶或業(yè)務狀態(tài)信息等進行決策，生成控制策略；PCEF根據(jù)PCRF下發(fā)的策略，將相關信息傳遞給無線側，無線、核心網共同進行端到端的策略控制；SPR提供了基于簽約信息策略控制所需的相關簽約信息，3個功能實體相輔相成，共同完成策略管控。以下對PCC的網絡架構和工作流程做簡要介紹。

2.1 PCC網絡架構

PCC網絡分為大腦層和感知執(zhí)行層，其中：

（1）大腦層：負責根據(jù)用戶的實時行為進行觸發(fā)條件判斷，生成執(zhí)行動作下發(fā)，核心是PCRF/SPR網元，通過與外部BOSS等系統(tǒng)配合，完成策略主體及策略數(shù)據(jù)的維護和管理；獲取用戶的實時數(shù)據(jù)，包括網絡實時感知、支撐系統(tǒng)簽約以及開放給第三方的需求；根據(jù)用戶信息匹配用戶策略，生成該用戶的執(zhí)行動作（流量上下文）下發(fā)給感知執(zhí)行層執(zhí)行。

（2）感知執(zhí)行層：完成用戶信息獲取和端到端QoS、流控、門控、重定向等執(zhí)行手段，核心是SAEGW/PCEF，按照PCRF下發(fā)的執(zhí)行規(guī)則進行端到端QoS、流控、門控、重定向、計費控制等；流控/門控/重定向由SAE-GW完成，QoS調度由核心網和無線共同完成。

2.2 PCC系統(tǒng)工作流程

PCC系統(tǒng)工作流程如圖1所示。

（1）業(yè)務支撐系統(tǒng)將用戶簽約信息、業(yè)務訂購信息傳遞給PCRF/SPR。

（2）在用戶建立Default Bearer時，SAE-GW上報用戶信息（含IMSI、ECGI、RAT等）。

圖1 PCC系統(tǒng)工作流程圖

（3）PCRF在儲存的策略庫尋找該用戶的匹配策略，并根據(jù)用戶信息判斷是否滿足策略觸發(fā)條件，若滿足則向SAE GW下發(fā)執(zhí)行規(guī)則，同時訂閱需要的用戶信息，若不滿足則不下發(fā)執(zhí)行規(guī)則但仍需訂閱。

（4）SAE-GW執(zhí)行規(guī)則，本地執(zhí)行流控、門控/重定向或下發(fā)QoS給無線側執(zhí)行。

（5）SAE-GW在訂閱的用戶信息發(fā)生變化時上報給PCRF，PCRF重新判斷觸發(fā)條件并更新執(zhí)行規(guī)則。

3 PCC現(xiàn)有能力介紹

2G/3G時代，運營商引入PCC技術，意在加強對GPRS網絡流量的管控，然而，當時技術應用尚不成熟，故在網絡中未大規(guī)模部署。進入4G時代，基于策略管控的PCC技術成為標準應用，PCC系統(tǒng)也由原始的“流量管控”轉為“策略分發(fā)控制”的核心，但基于實時、業(yè)務、位置的功能需求仍有限制，需加緊推動能力加強，持續(xù)推進新功能的性能外場測試驗證。

已納入測試驗證日程的各項能力包含4項，具體如下。

（1）實時位置感知能力：分為eNode B（基站）級和區(qū)域型（愛立信、諾基亞不支持）的功能，功能測試已在2015新技術試點中驗證。

（2）基于業(yè)務檢測的能力：PCEF可檢測業(yè)務并上報PCRF（愛立信不支持），已落入技術規(guī)范并進行實驗室測試，需進行外場功能測試和現(xiàn)網驗證性能影響。

表1 PCC全網策略推廣、最佳實踐情況表

（3）基于業(yè)務側交互的能力：需新建PCC能力開放平臺（AAC/SCEF）支撐與業(yè)務側的交互，已完成技術規(guī)范，需開展實驗室測試、外場測試。

（4）基本差異化計費能力：基于贊助商計費功能（愛立信、諾基亞不支持）已開展實驗室功能驗證，因需求暫不迫切，按需開展外場驗證。

2015年，移動集團開展PCC策略推廣和實踐的試點測試，具體情況如表1所示。

外場測試驗證的過程中，針對不同場景的應用，發(fā)現(xiàn)如下問題有待進一步優(yōu)化。

（1）基于個人用戶的資費、速度和終端類型的策略控制能力需求已基本具備，且能發(fā)揮一定的市場作用，但從長遠來看對個人用戶的DOU提升影響作用有限。

（2）QoS保障作為PCC的重要能力，在目前4G網絡較為輕載的情況下，各省實際推廣有一定成效，“小流量業(yè)務提速效果不顯著”和“大流量業(yè)務對帶寬資源影響較大”的矛盾依然長期存在，需進一步探索QoS保障在流量經營、增值上的使用手段。

（3）可向第三方開放、基于業(yè)務的、可實時觸發(fā)的策略控制能力是未來流量經營的重點和方向，需在未來PCC能力建設中重點推進。

4 PCC能力開放應用方案

VoLTE技術的實現(xiàn)，需要PCC系統(tǒng)完成Gx和Rx接口的會話綁定和策略的分發(fā)，此外，PCC尚可通過部署基于開放帶寬/計費控制能力、位置區(qū)的策略增強部署、POP策略運營平臺等微營銷策略，從而達到以網絡需求驅動商業(yè)應用的目的。

現(xiàn)以PCC能力開放的應用案例為例進行論述。

4.1 基于PCC開放帶寬/計費控制能力的增強

基于PCC開放帶寬/計費控制能力的典型應用場景如下。

（1）高清視頻/會議差異化業(yè)務體驗。

（2）SP/CP業(yè)務網絡帶寬提速。

（3）SP/CP流量代付。

典型應用場景案例圖如圖2所示。

圖2 典型應用場景實現(xiàn)案例圖

4.2 基于位置區(qū)的策略增強

當前，位置區(qū)策略主要用于小范圍（校園、營業(yè)廳）區(qū)域部署，導致基站和PCEF頻繁上報用戶的位置信息(大部分位置信息的是無用的)，造成基站和PCEF的處理能力的下降。針對這類問題，提出如下解決方案。

（1）PCRF按區(qū)域大小范圍向PCEF訂閱不同粒度的位置區(qū)信息。

（2）當用戶遠離目標區(qū)域時，只訂閱跟蹤區(qū)（TA/ RA）級別的位置信息，PCEF只上報跟蹤區(qū)變化的信息。

（3）當用戶進入目標區(qū)域后，訂閱小區(qū)（ECGI/ CGI）級別的位置信息，PCEF上報小區(qū)變化的信息，PCRF根據(jù)用戶所處不同的小區(qū)進行不同的策略控制。

上述解決方案如圖3所示。

圖3 基于位置區(qū)方案策略增強方案圖

（1）當用戶未進入TA1～TA4區(qū)域時，PCRF只監(jiān)控TA變化的位置信息，無線和PCEF只上報TA變化給PCRF。

（2）當用戶進入TA1～TA4區(qū)域時，PCRF監(jiān)控小區(qū)變化的位置信息，當用戶進入目標區(qū)域后，PCRF進行不同的策略控制。

目前，該方案已經在西班牙Vodafone成功部署，實現(xiàn)了基于位置的區(qū)別計費業(yè)務，降低了實時位置上報對無線以及核心網的信令沖擊，減輕了對設備處理性能的影響。

4.3 策略運營平臺POP的引入

為實現(xiàn)運營管理和網絡運行的分層實施，各主要通信設備廠家均在策略運營平臺POP上進行定制開發(fā)，通過引入POP-R和POP-D兩個功能實體，完成與省內大數(shù)據(jù)分析平臺的對接，快速實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析結果到策略部署的轉換。

策略運營平臺主要有兩個核心的功能。

（1）操作方便：將市場語言、管理語言自動轉換為策略腳本，并下發(fā)到網絡設備。

（2）效果容易呈現(xiàn)：實現(xiàn)一鍵統(tǒng)計策略運行日志文件，使得策略運行效果可視化。

策略運營平臺總體上分為兩級，一級POP(集團級)和二級POP(省級)，一級POP面向集團，供總部市場、業(yè)支、網絡等部門管理和使用，通過與二級POP的交互，實現(xiàn)全網需求收集、策略設計、策略部署和效果評估全套流程；二級POP面向省公司，由省內業(yè)務部門牽頭，主要面向省內策略的生成、提交、運維和評估，負責平臺的管理、使用和運維，具體組網結構圖如圖4所示。

圖4 策略運營平臺組網圖

當前，中國移動策略運營平臺已在遼寧移動展開試點測試，已幫助遼寧移動成功部署20+策略場景，極大提升了PCRF現(xiàn)網利用率，效果顯著（典型效果是策略部署效率提升6.25倍，單策略部署從25人天降到4人天）。

5 結束語

當前，移動通信進入流量快速增長階段，面對互聯(lián)網行業(yè)的巨大沖擊，為保證給客戶提供優(yōu)質的通信服務、解決自身效益增長的問題，智能管道建設和流量經營成為運營商首要解決的任務，從2G/3G時代繼承過來的PCC系統(tǒng)，也將面臨由技術驅動轉為用戶需求、商業(yè)驅動，從業(yè)務、用戶、總使用流量、位置/時間、接入類型等多個維度制定多樣化的運營策略。新的形勢下，4G用戶規(guī)模大幅增長，用戶業(yè)務需求暴漲，時代給我們提供了大好的機遇，本文詳細介紹了新形勢下PCC能力開放應用方案的3個典型案例以及維護管理和策略下發(fā)的POP運營平臺，未來，必將有更多的管控能力可在PCC系統(tǒng)下實現(xiàn)。這不只是一張為滿足VoLTE業(yè)務觸發(fā)的技術網絡，更是豐富多彩業(yè)務體驗的保障性、創(chuàng)造價值的網絡。

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[8]王靜． 基于PCC策略控制的數(shù)據(jù)流量運營體系探索與研究[J]，信息通信，2015(11)．

Avaya攜手騰訊云開啟戰(zhàn)略合作

Avaya近日宣布，暨今年3月Avaya與騰訊QQ在企業(yè)電話與聯(lián)絡中心解決方案整合方面達成戰(zhàn)略合作后，Avaya與騰訊云正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在通訊行業(yè)云服務領域中展開深度合作，共同推動通訊行業(yè)云生態(tài)建設。

（福萊)

Applications of PCC open ability

LI Bao-yan, YANG Lin, YU Fu-dong
(Jilin Jlu Communication Design Institute Co., Ltd., Changchun 130012, China)

As operators into the 4G era, mobile communications entered the business operations of the stage from traditional voice, SMS/MMS traffic. How to better control the network and create value,becomes a problem which operators concerned. 3GPP program proposed PCC technique can achieve both VoLTE call control strategies can also be effective in helping operators to achieve from dumb pipes to control, intelligent piping direction tube evolution, from business users, always use flow, the position / time multiple dimensions, access type, etc. to develop diversified operating strategy, so as to obtain better returns. From the mobile network operator's existing PCC infrastructure and control capability, taking the user demand-oriented type, the ability to investigate the PCC open application program in order to provide guidance to carry out telecommunications operators converged communications engineering.

PCC; POP; PCRF; VoLTE

TN929.5

A

1008-5599（2016）12-0082-05

2016-02-01