面向移动互联网在线计费模式下用户上网感知提升方法研究

曹景镇 于永伟 丁志永

【摘要】    本文针对移动互联网在线计费模式下用户上网行为进行分析，找出了用户在在线计费模式下上网感知不佳的问题所在。山东联通技术人员通过业务测试、大数据分析、信令跟踪、参数调整等手段，对移动互联网核心设备进行了系统优化，最终解决了影响用户体验的问题，提升了移动互联网用户上网感知。

【关键词】    移动互联网    在线计费    上网    感知    内容计费

一、概述

随着移动互联网的快速发展，用户上网流量增长迅速，传统的后付费计费模式弊端越来越明显，已经不能适应流量快速增长的需要。为了应对这种情况，运营商适时推出了在线计费模式，通过OCS（在线计费系统）与现网网元通过Diameter协议对接，实现用户流量准实时计费。在这种计费体系下，既可以利用OCS强大的能力提供准实时计费的灵活性，又可以利用参与使用过程的实时特性，将欠费成本降到最低。在这种模式下，由于PGW与OCS之间有大量交互消息，如果不进行系统优化，则会影响到用户感知下降。

为了适应移动互联网内容提供商的需求，运营商推出了内容计费业务。在PGW上分析用户上下行数据包，识别区分用户上下行数据传送的业务种类，运营商针对不同的APP业务种类打上不同的RG（Rating-Group）标签，并把相关的信息传送到预付费和后付费计费系统，运营商可以通过这些内容计费信息对用户作出更灵活的计费处理。当前中国联通移动互联网有超过500个不同的RG标签，分别标记不同的APP计费规则。

二、网络现状

2.1在线计费网络结构

在线计费功能是指：对所提供的业务进行实时的计费。在线计费用户发起数据业务时，OCS将根据用户信息和用户帐户中的金额决定是否允许该用户进行分组数据业务。它实时跟踪用户对所购资源的使用情况（时间或流量），实时从账户余额中扣除当前的使用费用，帐户资金用尽时终止业务或者对用户进行相关提示。

2.2在線计费流程

PGW与OCS之间通过Diameter协议交互CCR和CCA信令消息，实现在线计费业务配额分配和费用准实时控制。

三、用户感知异常问题

3.1异常现象描述

1.用户感知

某些用户在使用移动互联网业务时，偶尔会出现打开新的APP无法联网的现象，此时把手机“飞行”一下，再重新打开应用就恢复正常了，这种问题从表面看，似乎是用户终端问题，但真的是用户终端问题吗？

2.技术测试

测试人员在使用Speedtest APP进行网络测速服务时，在Speedtest APP上无法选到山东联通的测速服务器，对应的域名为5g.unicomjnwy.com，解析的IP地址为119.164.254.x，但访问其它应用正常。在此期间，通过手机上安装的网络万用表进行端到端测试，发现手机无法ping通119.164.254.x，在GI防火墙上查看该用户会话，发现该测试手机有大量正常会话，但没有查询到测试手机连接119.164.254.x的会话，通过在接入CE上进行针对性的流量统计分析，发现该用户没有PING 119.164.254.x的ICMP数据包。进一步在PGW上模拟测试，发现在PGW上模拟用户IP地址，则到Speedtest服务器PING测正常。

此时将其他测试用户指向该PGW，进行各种上网测试，包括Speedtest APP测速服务，却没有发现任何异常问题，说明不是普遍异常现象。

根据上述测试结果，初步判断为PGW上未将异常用户的测速数据包上送CE设备，可能是在PGW上就丢弃了。针对此异常现象，需要进行深度分析。

3.2问题原因分析

在PGW上进行用户信令跟踪分析，可以看到测试手机ping 119.164.254.x地址的数据包，但只有上行GTP封装报文，而没有下行报文。进一步分析无下行报文原因，发现该报文被PGW内部丢弃。丢弃原因为Packets are discarded because the online charge resource can be used by a user is exhausted。

该原因值代表用户在线计费RG已经达到最大值，而当前PGW软件规格限制为单用户最大使用20个在线计费RG，超出部分将会自动丢弃。在HSS上查询该用户CC计费信息为0x0480，属于在线计费用户。当前该用户在线计费RG已经达到20个（Online charging info代表用户在线计费RG）：

在现网中，针对用户使用Speedtest APP进行网络测速时，对用户使用内容计费规则实现定向流量服务，用户在ping服务器IP  119.164.254.x时，PGW针对Speedtest配置RG为570687491。

当前PGW对在线计费用户RG有规格限制，单用户在线计费RG最大支持数为20个，超过该规格后新业务流将会被阻包处理。当前用户已经使用20个在线计费RG，用户ping测Speedtest服务器属于新RG，超过规格后丢包导致ping测试不成功，从而导致业务测试失败。

基于上述分析，技术人员对全省所有PGW忙时在线计费用户同时使用RG超出规格次数进行了大数据统计分析，单台PGW忙时在线计费用户同时使用RG超出规格次数基本已超过15万次/小时以上。在移动互联网用户正常使用业务时，手机一般会运行了多个APP，会占用多个内容计费RG，当其使用的RG超出最大规格后，使用的新应用如果定义了RG，则其新应用会联网失败，导致用户体验下降，此时只能关机或飞行后才能正常使用新的应用。对用户来说，此时多数会感觉是自己终端问题，但若用户对比不同运营商的网络，可能会对联通网络产生质疑，影响用户对联通移动网络的好感。

3.3上网感知提升措施

技术人员通过对因RG问题影响用户上网感知的问题进行深入分析，提出两种解决方案：

1.提高在线计费用户RG规格限制，不能局限于20个RG。

2.优化PGW参数，设置配额老化时间，删除长时间未用RG，保证业务正常。

技术人员对这两种方法进行了对比：

优化方法 可行性分析 结论

提高在线计费用户RG规格限制 1、当前PGW受软件规格限制，需要提交开发需求，周期较长;2、信息化部OCS平台需要扩容支持消息数量。 解决周期长，暂时不可行。

优化PGW参数，设置配额老化时间阈值，删除长时间未用RG。 可以修改PGW BIT 1867软参，当用户在线计费RG超出规格后，PGW通过向OCS发送不携带RSU的QHT CCR-U消息进行配额上报老化的RG信息，向OCS申请新RG配额。 操作简单，方法可行。

技术人员根据优化方案对比结果，决定采用优化PGW参数的方法来解决。技术人员修改了PGW BIT 1867软参，当用户在线计费RG超过20个后，如果有新的业务流到来，PGW通过向OCS发送不携带RSU的CCR-U消息（原因值为QHT，即Quota Holding Time，设置配额空闲时间门限值，数据包停止传送后，QHT立即开始计时。当数据包停止传送时间达到此门限值，向OCS上报使用的配额）进行配额上报老化的RG信息，同时向OCS申请新RG配额，后续CCR-T消息中不会携带老化后RG信息。

参数修改完毕后，使用手机进行业务测试，并进行信令跟踪。信令跟踪结果显示，PGW CCR-U消息已正常携带QHT参数与OCS交互信令，向OCS申请新RG配额，OCS根据申请結果返回新的配额，允许用户正常使用新的内容计费业务流。

当RG超出规格后，手机测试业务正常，使用Speedtest测速服务正常，说明已成功解决该问题。

所有PGW参数修改完毕后，再次通过网管进行大数据统计分析，此时忙时在线计费用户同时使用RG超过规格次数全部降为0

通过大数据统计分析，说明此时已经没有因为用户RG问题导致数据包丢弃的问题，用户体验得到提升。

四、结束语

运营商计费模式由后付费改为在线计费后，由于PGW与OCS平台需要实时交互消息，相关设备的负荷会有所增加。为了保证设备的正常运行，在消息交互时，软件系统出于自我保护的原因，会对某些消息容量有一定限制，此时可能会出现影响用户感知的问题。在本案例中，就是由于PGW在软件上限制了RG规格数量，导致超规格的数据包被丢弃，影响了用户上网感知。运营商技术人员需要加强业务测试及大数据统计分析，找到影响用户感知的问题所在，共同打造用户满意的优质移动网络。

参  考  文  献

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