移動通信無線網(wǎng)絡技術(shù)研究

時間:2022-04-24 03:08:15

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移動通信無線網(wǎng)絡技術(shù)研究

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

關(guān)鍵詞:PCC;業(yè)務流量矛盾;模擬移動

互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展,隨著國內(nèi)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(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)流量的快速增長,與之不協(xié)調(diào)的是移動數(shù)據(jù)業(yè)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(wǎng)絡語音業(yè)務的影響。資費條件的數(shù)據(jù)業(yè)務綜合效益過低。數(shù)據(jù)業(yè)務不能有效分配導致資源分布不均。針對以上問題,PCC架構(gòu)得以提出并構(gòu)建,實現(xiàn)了智能化的業(yè)務服務和精細化的運營管理,有效提升了網(wǎng)絡資源與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的聯(lián)動性和資源分配效率。本文重點研究PCC架構(gòu)下的策略控制,通過模擬仿真實現(xiàn)網(wǎng)元間的會話鏈接管理及PCC執(zhí)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(xiàn)盈利創(chuàng)新的目的。

1當前運營模式下的PCC架構(gòu)

LTE系統(tǒng)區(qū)別于原有的3GP系統(tǒng)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu),其無線接入在整體上更平緩,中間節(jié)點更少,使得接口數(shù)目和網(wǎng)元設備數(shù)減少,降低了成本[4]。1.1標準PCC架構(gòu)PCC架構(gòu)處于LTE系統(tǒng)的SAE中,是系統(tǒng)計費和策略控制的核心。PCC架構(gòu)使用戶間形成等級差別,依據(jù)用戶等級進行分級服務,分配資源時優(yōu)先保障高級用戶QoS。在策略控制和計費控制方面表現(xiàn)為:將PCC規(guī)則規(guī)定的會話信息關(guān)聯(lián)到業(yè)務數(shù)據(jù)流的承載IP-CAN上形成綁定機制。其內(nèi)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(guī)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(quán)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(fā)條件有IP地址改變、信用額度達到下限、PCC規(guī)則到期等。1.2PCC邏輯架構(gòu)及實體功能PCC邏輯架構(gòu)如圖1。圖1PCC邏輯結(jié)構(gòu)圖圖中AF是系統(tǒng)架構(gòu)的應用功能,為實體化應用提供服務,服務內(nèi)容包括業(yè)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(tǒng)執(zhí)行功能,主要任務包括策略執(zhí)行和基于流的計費。執(zhí)行的控制檢測有:對業(yè)務流進行檢測控制。報告事件的起始和業(yè)務流等相關(guān)信息。PCRF是結(jié)構(gòu)核心內(nèi)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(yè)務流相關(guān)信息等)從GX參考點獲取。與用戶相關(guān)的服務數(shù)據(jù)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(guī)則GX參考點能夠使PCC的控制行為得到動態(tài)的執(zhí)行,功能包括請求PCC規(guī)則、提供數(shù)據(jù)流路由信息、提供PCC規(guī)則、提供報告、檢測會話的起始、資源累計用量、更新和結(jié)束。RX參考點作用是傳輸會話的相關(guān)信息,內(nèi)容包括識別過濾信息、控制業(yè)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(guān)鍵值,可獲取用戶所有簽約授權(quán)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(guī)則由業(yè)務數(shù)據(jù)流監(jiān)測信息和策略控制信息組成,規(guī)則使PCRF能夠執(zhí)行PCC策略和計費控制。PCC規(guī)則分為:動態(tài)規(guī)則,通過GX參考點動態(tài)的下發(fā)信息,可隨時建立、修改和刪除規(guī)則。預定義規(guī)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(guī)則,隨時可通過GX參考點進行激活操作。在PCC架構(gòu)中,規(guī)則應用通過POLICY作為載體,以XML文件的形式部署的。PCC規(guī)則觸發(fā)條件是PCEF接收的信息能夠滿足策略條件,策略被執(zhí)行即規(guī)則應用。

2PCC系統(tǒng)模擬仿真仿真系統(tǒng)通過JAVA編程實現(xiàn)

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(tǒng)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(fā)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(xié)商交互,交互的信息已AVP的格式進行發(fā)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(guī)則級別(Rule-level-quota)。它們分別是按天結(jié)算和按月結(jié)算流量的,區(qū)別在于有無監(jiān)控鍵值。對于簽約用戶即高優(yōu)先級用戶而言,可同時擁有不同級別流量,這些協(xié)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?!碊PR〉〈FLAG〉1〈/flag〉〈/DPR〉flag=1時不使用預定義PCC規(guī)則?!碐SDU〉2091572〈GSDU〉可用的會話級別流量?!碝USAGE〉〈DK〉VOIP〈/DK〉〈RYT〉0〈/RYT〉〈GSU〉222222〈GSU〉可用的規(guī)則級別流量,DK為監(jiān)控鍵值(Donitaring-KEY)。CRBN的生成、更新和刪除也是通過POLICY來執(zhí)行的,其執(zhí)行命令為wheretherequestiscreatinganewsession,modifyinganexis-tingsession,reauthorizInganexistingsession.2.3系統(tǒng)會話完結(jié)PCC架構(gòu)中任意網(wǎng)元(PCEF,PCRF,AF)都可請求會話結(jié)束。GX參考點結(jié)束時會關(guān)聯(lián)到RX參考點一同結(jié)束,而RX參考點結(jié)束時不會影響GX參考點。GX會話結(jié)束步驟是:發(fā)出結(jié)束會話請求,包含用戶信息和結(jié)束原因;PCRF收到結(jié)束請求,將信息轉(zhuǎn)發(fā)給PCEF;PCEF收到結(jié)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(jié)束用戶的授權(quán)信息。流程如圖3。

3結(jié)論

移動通訊技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的緊密結(jié)合是現(xiàn)代通訊技術(shù)的必經(jīng)途徑。計費方式已由原來的實時扣除改為基于業(yè)務流量的預付方式。PCC架構(gòu)即是應對大量增長的數(shù)據(jù)流量和數(shù)據(jù)業(yè)務的計費管理方式。本文從PCC架構(gòu)系統(tǒng)入手,重點對PCC架構(gòu)系統(tǒng)進行模擬仿真,模擬實現(xiàn)了PCC系統(tǒng)PCEF、PCRF之間的會話,得到了正確的輸出結(jié)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

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