一種在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控方法

顧建瑜++趙宮明

摘 要：在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控方法是通過自動分級處理的方式將業(yè)務(wù)進(jìn)行細(xì)分，使得在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)能夠識別業(yè)務(wù)等級并進(jìn)行差別處理，為電信行業(yè)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)提供了在線計(jì)費(fèi)的自適應(yīng)流量調(diào)控方法，可以直接降低系統(tǒng)處理壓力和存儲資源需求，同時減少系統(tǒng)硬件投資。

關(guān)鍵詞：在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 自適應(yīng)流量 調(diào)控方法

中圖分類號：F626 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（a）-0027-02

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展。中國移動分組交換網(wǎng)為用戶提供了高達(dá)100 Mbit/s的移動互聯(lián)帶寬，為了避免客戶對流量計(jì)費(fèi)的質(zhì)疑，因此，要提高支撐系統(tǒng)實(shí)時計(jì)費(fèi)和實(shí)時提醒能力。

同時流量業(yè)務(wù)也隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展呈爆炸式增長，實(shí)時計(jì)費(fèi)模式下流量業(yè)務(wù)的峰值請求數(shù)量更是達(dá)到1.5次/萬戶/秒，業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)需要達(dá)到用戶業(yè)務(wù)請求發(fā)出、算費(fèi)、出賬、信控到返回鑒權(quán)結(jié)果的時間控制在200 ms的實(shí)時計(jì)費(fèi)能力，需要大量硬件資源開支用以建設(shè)規(guī)模龐大的在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。

1 現(xiàn)有在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)存在的問題

現(xiàn)有的技術(shù)解決方案需要在業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)部署在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)（OCS）與分組域核心網(wǎng)眾多通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支撐點(diǎn)/共用數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（GGSN/ PGW）對接，為保障對流量業(yè)務(wù)的穩(wěn)定支撐一般采用高冗余的小型機(jī)集群或X86云化的方式部署，系統(tǒng)硬件資源消耗較高，造成了大量的硬件資源投入和較高的維護(hù)成本。

2 在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)自適應(yīng)流量調(diào)控方法

該文提出的在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)自適應(yīng)流量調(diào)控方法則通自動分級處理的方式將業(yè)務(wù)細(xì)分，使得在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)能夠識別業(yè)務(wù)等級并進(jìn)行差別處理，應(yīng)用此方法可以直接降低業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)處理壓力和存儲資源需求，保障系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行的同時減少系統(tǒng)硬件投資。

當(dāng)用戶的流量使用信息通過分組域核心網(wǎng)實(shí)時傳送到在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，正常情況下用戶業(yè)務(wù)使用信息在系統(tǒng)中的處理依次經(jīng)過：核心網(wǎng)設(shè)備→網(wǎng)元代理（多網(wǎng)元匯聚功能）→協(xié)議適配器（動態(tài)路由功能）→計(jì)費(fèi)控制（計(jì)費(fèi)控制依次調(diào)用計(jì)費(fèi)引擎、計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)、狀態(tài)管理、實(shí)時出賬）→余額管理系統(tǒng)→實(shí)時信控→返回狀態(tài)管理→返回計(jì)費(fèi)控制→返回協(xié)議適配器→返回網(wǎng)元代理→返回核心網(wǎng)設(shè)備。

其中：（1）網(wǎng)元代理，是核心網(wǎng)設(shè)備與在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的接口模塊，負(fù)責(zé)在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)與眾多分組域核心網(wǎng)設(shè)備；（2）協(xié)議適配器，經(jīng)網(wǎng)元代理匯聚后的實(shí)時業(yè)務(wù)請求，經(jīng)協(xié)議適配器處理按照指定路由分派到不同的計(jì)費(fèi)主機(jī)；（3）計(jì)費(fèi)控制，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)核心處理功能模塊的調(diào)度，對實(shí)時業(yè)務(wù)請求信息調(diào)用計(jì)費(fèi)引擎、計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)、實(shí)時出賬等功能模塊的順序調(diào)度；（4）計(jì)費(fèi)引擎，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)核心功能，對話單或?qū)崟r業(yè)務(wù)請求消息進(jìn)行算費(fèi)處理；（5）計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)，對算費(fèi)后結(jié)果（包括話單和消息）進(jìn)行詳單處理，包括詳單歸檔和賬務(wù)上賬等功能邏輯；（6）實(shí)時出賬，對在線計(jì)費(fèi)模塊算費(fèi)消息進(jìn)行實(shí)時出賬計(jì)算；該文提出的在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)自適應(yīng)流量調(diào)控方法通過三個步驟來實(shí)現(xiàn)，分別是業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建立流量業(yè)務(wù)自動分級機(jī)制、在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)流量業(yè)務(wù)動態(tài)配額、在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控。

2.1 業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建立流量業(yè)務(wù)自動分級機(jī)制

主要通過以下方法：流量業(yè)務(wù)信息在發(fā)生新增或變更時觸發(fā)數(shù)據(jù)工單，變更后的數(shù)據(jù)按照信息分級表格式通過外部應(yīng)用直接添加到數(shù)據(jù)庫實(shí)體庫表，并同步刷新內(nèi)存庫業(yè)務(wù)分級明細(xì)表。采用了動態(tài)內(nèi)存處理技術(shù)，將協(xié)議適配器運(yùn)行需要的業(yè)務(wù)分級信息納入到雙倍冗余的內(nèi)存空間，對外提供管理服務(wù)在協(xié)議適配器持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)切換不同內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用，保障業(yè)務(wù)處理的不間斷運(yùn)行。

2.2 在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)流量業(yè)務(wù)動態(tài)配額

在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)流量業(yè)務(wù)動態(tài)配額在計(jì)費(fèi)引擎中實(shí)現(xiàn)，包括如下主要環(huán)節(jié)：（1）計(jì)費(fèi)引擎獲取當(dāng)前業(yè)務(wù)請求中的網(wǎng)絡(luò)信息；（2）計(jì)費(fèi)引擎從內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中獲取用戶流量業(yè)務(wù)消費(fèi)信息數(shù)據(jù)，結(jié)合業(yè)務(wù)請求中解析出的優(yōu)惠分類，判斷用戶當(dāng)前使用情況距消費(fèi)提醒閥值的量差；（3）計(jì)費(fèi)引擎獲取可在線刷新的內(nèi)存字典中配合控制策略，結(jié)合上述（1）、（2）點(diǎn)中的具體數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)前請求的配額返回值；（4）計(jì)費(fèi)引擎將計(jì)算獲得的配額值經(jīng)由計(jì)費(fèi)控制、協(xié)議適配器、網(wǎng)元代理返回到分組域交換網(wǎng)絡(luò)，對用戶此次使用進(jìn)行授權(quán)。

2.3 在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控

在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控是對業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建立流量業(yè)務(wù)自動分級機(jī)制中放到協(xié)議適配器后側(cè)業(yè)務(wù)消息的進(jìn)一步細(xì)分，流量業(yè)務(wù)實(shí)時業(yè)務(wù)請求信息在在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)入計(jì)費(fèi)引擎環(huán)節(jié)處理后將按照用戶的優(yōu)惠資源進(jìn)行費(fèi)用核減，如果當(dāng)次所申請的流量在用戶的免費(fèi)資源可支付范圍內(nèi)，則系統(tǒng)處理可以在計(jì)費(fèi)引擎環(huán)節(jié)直接返回給核心網(wǎng)進(jìn)行用戶授權(quán)，而不必再次進(jìn)入到后續(xù)的賬務(wù)處理模塊，消耗系統(tǒng)的性能和資源。

在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建立流量業(yè)務(wù)自動分級機(jī)制的目標(biāo)相同，實(shí)時業(yè)務(wù)請求信息經(jīng)協(xié)議適配器過濾免費(fèi)業(yè)務(wù)后，到達(dá)在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控環(huán)節(jié)進(jìn)行套餐免費(fèi)請求過濾，通過計(jì)費(fèi)引擎進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理。

3 在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控方法在實(shí)際應(yīng)用中的效果分析

該方法通過業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建立流量業(yè)務(wù)自動分級機(jī)制、在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)流量業(yè)務(wù)動態(tài)配額、在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控中技術(shù)改造，在保留在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)功能架構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)整個在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)降壓的目標(biāo)。

3.1 業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建立流量業(yè)務(wù)自動分級機(jī)制的實(shí)際應(yīng)用效果

在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控通過強(qiáng)化在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)協(xié)議適配器模塊功能實(shí)現(xiàn)，在協(xié)議適配器處理環(huán)節(jié)將流量業(yè)務(wù)實(shí)時請求信息進(jìn)行解析并依據(jù)流量業(yè)務(wù)分級表取得當(dāng)前使用的業(yè)務(wù)分類，對于免費(fèi)業(yè)務(wù)直接通過網(wǎng)元代理返回給網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)放通授權(quán)，此類免費(fèi)業(yè)務(wù)直接返回直接降低了后續(xù)所有模塊的處理能力需求和存儲資源需求。

統(tǒng)計(jì)2013年全年流量業(yè)務(wù)話單，其中免費(fèi)業(yè)務(wù)使用占比達(dá)到16%，采用此方法處理，降低系統(tǒng)計(jì)算能力消耗為13.85%。

3.2 在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)流量業(yè)務(wù)動態(tài)配額的實(shí)際應(yīng)用效果

在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)流量業(yè)務(wù)動態(tài)配額是在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控中計(jì)費(fèi)引擎直接返回部分消息的進(jìn)一步處理過程，通過此過程可降低計(jì)費(fèi)引擎直接返回部分的消息量，進(jìn)而降低整個系統(tǒng)的處理消耗。

3.3 在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控的實(shí)際應(yīng)用效果

在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控是業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建立流量業(yè)務(wù)自動分級機(jī)制的細(xì)化，在此環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)際使用的套餐算費(fèi)，在強(qiáng)化協(xié)議適配器過濾掉免費(fèi)業(yè)務(wù)后，計(jì)費(fèi)引擎環(huán)節(jié)按照用戶的優(yōu)惠資源進(jìn)行費(fèi)用核減，如果當(dāng)次所申請的流量在用戶的免費(fèi)資源可支付范圍內(nèi)，則系統(tǒng)處理可以在計(jì)費(fèi)引擎環(huán)節(jié)直接返回給核心網(wǎng)進(jìn)行用戶授權(quán)，避免了后續(xù)賬務(wù)模塊的處理消耗，在實(shí)際應(yīng)用過程中此環(huán)節(jié)單消息系統(tǒng)消耗降低了56.72%。

4 在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的自適應(yīng)流量調(diào)控方法的優(yōu)點(diǎn)

基于流量業(yè)務(wù)應(yīng)用級業(yè)務(wù)細(xì)分及內(nèi)存數(shù)據(jù)庫和動態(tài)內(nèi)存等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，使得在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)在基礎(chǔ)架構(gòu)不變的情況下，充分降低系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理量間接提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理能力，在該方法指導(dǎo)下可以極大降低在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的資源開支，隨業(yè)務(wù)量增長原有模式下頻繁的擴(kuò)容大幅減少。

參考文獻(xiàn)

[1] 聶敏，裴昌幸.現(xiàn)代通信系統(tǒng)計(jì)費(fèi)原理[M].北京市：電子工業(yè)出版社，2004：15-28.

[2] 劉逢源，吳純青.3GPP在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的幾種典型構(gòu)架研究與分析[J].電腦知識與技術(shù)，2007（9）：690-692.