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移动通信网络流量管控智能化研究与实践第22卷第2期2023年6月Vol.22 No.2Jun.2023湖南邮电职业技术学院学报Journal of Hunan Post andTelecommunication College移动通信网络流量管控智能化研究与实践徐运武*（广东松山职业技术学院，广东韶关 512126）【摘要】分析因流量管控导致移动通信网络经常掉线的原因，提出通过发送复通指令给CRM，优化改造网元PCRF和PLCA，形成让移动通信网络实现在月初自动提速、自动复网的流量管控方案，彻底解决了复通不及时、提速成功率低下等问题，为不限量套餐业务发展和运营提供了很好支撑，为网络优化人员处理类似问题提供了参考。【关键词】通信网络；流量管控；智能化；PCRF；PLCA【doi:10.3969/j.issn.2095-7661.2023.02.005】【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A【文章编号】2095-7661（2023）02-0019-03Intelligent Research and Practice ofMobile Communication Networks Traffic ControlXU Yunwu(Guangdong Songshan Polytechnic,Shaoguan,Guangdong,China 512126)Abstract:The article analyzes the frequent causes of communication network dropouts due to traffic control and the solutionideas,and forms a traffic policy control scheme by sending retransmission instructions to CRM optimization transformation networkelements PCRF and PLCA to realize automatic speed boosting and automatic retransmission at the beginning of the month by themobile communication network,which completely solves the problems of untimely retransmission and low success rate of speedboosting,and provides good support for the development and operation of unlimited package business.It provides a reference fornetwork optimization staff to deal with similar problems.Keywords:communication network;traffic control;intelligent;PCRF;PLCA2004年3GPP在R5标准中首次引入策略决策功能（policy decision function，PDF），策略决策已经有超过10年的发展历史。早期，PDF作为P-CSCF（proxy call session control function，代理呼叫会话控制功能）中的一个小部件，主要用于关联用户的信令会话和承载会话。因其功能独立，在R6标准中，3GPP 将 PDF 从 P-CSCF 中独立出来，作为一个单独功能进行重新定义和增强；同时在R7中，3GPP将 PDF 和 CRF（charging rule function，计费规则功能）合并，形成当前在 MBB 网络中广泛部署的PCRF（policy and charging rule function，策略与计费规则功能单元）1。随着移动通信网络覆盖率提升及不限量套餐和畅享套餐的推出，三大运营商推出达量降速、超量断网策略，移动通信网络面临月初提速、复通工单量大的问题，以某市级运营商为例，在月初面临提速工单量已超200万笔，月初提速、复通操作耗时已超10个小时，且提速操作成功率不足50%，导致客户投诉日益增多。为彻底解决月初提速、复通不及时、提速成功率低下等问题，支撑好不限量套餐规模运营，通过详细分析现有问题，对网络智能化、自动化创新改造，逐个击破，形成让移动通信收稿日期 2023-03-15作者简介 徐运武（1979），男，湖南邵阳人，高级实验师，硕士，研究方向：电子与通信工程。基金项目 2021年广东省教育厅普通高校特色创新项目“新型微雷达在智能停车场中的研究与应用”（项目编号：2021KTSCX225）；2020年校级教改课题“基于5G通信的 移动通信技术 思政融合教学改革”（课题编号：2020JYJG2）；2021年校级精品在线开放课程“移动通信技术”（项目编号：2021JPKC02）。19湖南邮电职业技术学院学报第22卷网络在月初实现自动提速、自动复网的流量策略管控方案，有效解决了各类问题，很好地支撑了业务发展和运营。1 移动通信网络流量管控现状分析移动网络流量策略管控系统(简称“VPCF”)，通过与PCRF/PCF（计费与策略控制/策略控制功能）对接，获取用户超量断网/复通、达量降速/提速等策略信息，实现对3G、4G、5G用户进行实时超量停复机及自动复机等策略控制功能，从而降低IT系统、PCRF 系统压力，保障超量断网用户及时复通1。达量降速、超量断网是运营商市场部针对通信流量经营推出的重要策略，随着通信业务的快速发展，客户在月初对提速或复网不及时的投诉日益增多。1.1 达量降速策略存在的问题达量降速策略由PCRF经过SY接口与IT进行交互，存在的突出问题有：1）提速不及时。每月1日凌晨，PLCA（IT系统的流量累计控制单元）向核心网PCRF发送提速指令，数量达到百万级别，月初批量提速需要8个小时以上。2）降速、提速稳定性差。由于 PLCA 发送给PCRF 的 Sessionid 不一致问题，导致降速、提速操作的成功率不超过50%。降速失败对移动网络造成压力，造成运营商损失；提速失败直接造成客户投诉，严重影响客户感知2。3）客户服务能力空白。客户查询IT系统的号码状态（正常速率、降速一档、降速二档等）不准确，与用户实际速率不符，导致客户投诉处理，无法满足生产需要。4）移动感知分析困扰。核心网无法获知每日的降速号码清单，移动感知分析存在误差。1.2 超量断网管控存在的突出问题1）每月1日凌晨复通IT系统压力大。IT系统每月1日凌晨向移动核心网发送复通操作工单达20万单。2）复通耗时较长，复通及时性差。CRM 系统（客户关系管理系统）月初各类工单量巨大，处理排队时间较长，月初超量断网复通需要10个小时以上，无法及时完成运营商承诺的服务，严重影响月初客户感知，一直为投诉焦点。2 主要矛盾针对上述的问题，分析其主要矛盾如下：1）月初IT系统需要向EPC核心网发送百万级的操作指令、工单等，压力巨大。2）IT 系统保留的 Sessionid 与 PCRF 保留的Sessionid不一致问题是导致降速、提速操作失败的关键因素3。3）缺乏稳定可靠的接口及时查询用户当前的速率是否正常、当前速率档次。4）缺乏相应模块记录每天各个号码的历史降速、提速记录。根据通信网络智能化、自动化的指导方针，进行了一些优化改造，以期解决上述问题。3 5G网络流量管控智能化创新方案3.1 通过查询接口实现自动提速功能3.1.1 提降速面对的问题如图1所示，随着不限量套餐的推广，月初IT系统需要向EPC核心网发送百万级的操作指令，导致提速不及时、提降速稳定性差、客户服务能力空白等问题变得越来越明显，亟待解决。图1提降速改造前流程图3.1.2 提降速总体优化方案针对月初批量提速不及时的问题优化改造网元PCRF，由PCRF开发对达量降速号码进行状态记录，每月1日凌晨进行自动提速。降速、提速稳定性差与服务能力空白这两个问题经研究讨论后，确定解决方案如图2所示。图2提降速改造后流程图1）针对 Sessionid 不一致导致的提速、降速操作失败问题，由IT系统对核心网所有PCRF进行轮询下发，同时PCRF在执行提速、降速指令时按照MDN号码执行。2）PLCA在发送提降速指令的同时，抄送一份给新建的VPCF模块，由VPCF网元保留提降速记录，且PLCA允许VPCF进行在线查询，以方便新建的VPCF模块提供接口，将在线查询能力、历史查询能力前置给客服系统4。经评估，上述方案中，各个系统的新功能不影响现有业务流程及生产，自动提速功能免除月初IT系统向移动核心网发送批量提速指令，简化系统之间的交互。在VPCF模块上，通过模拟发送SY接口指令，可以实现单个号码的当前最新速率状20第2期移动通信网络流量管控智能化研究与实践态查询。通过在VPCF模块上记录历史降速、提速指令，实现了单个号码的历史记录查询，也能输出日降速清单，用于移动感知分析工作。3.1.3 提降速改造后网络流量管控效果按上述方案实施完成后，免除了月初IT中心向移动核心网发送200余万笔提速工单操作，缓解了IT系统月初的工单压力，每月1日的提速耗时从原来的 10 个小时压缩到 5 分钟，且 100%操作成功。同时提升了提速、降速成功率，无论是日常的单个号码的提速、降速还是月初的统一批量提速，成功率从原来的50%提升至100%，很好满足了实际生产需要，客户感知显著提升，为“提速包”商品的售卖提供了强有力后盾5。另外，该功能实现了精准的移动号码速率状态查询，满足了日常运营、客服投诉等环节的需要，对业务运营配套起到了良好的支撑作用。日降速清单号码的数据输出，很好支撑了移动感知分析工作。3.2 实现断网自动复通功能3.2.1 超量断网与复通面对的问题超量断网与复通原流程如图3所示，IT计费系统通过 PLCA 发送超量断网指令给 CRM，CRM 触发停机指令送至HSS（华为设备）/AAA（归属用户服务器），月初复通时，由计费系统通过PLCA发送复通指令给 CRM，CRM 触发复通指令送至 HSS/AAA。从流程上看，断网指令是离散的，对IT系统造成的压力较小，而复通指令集中在月初，CRM月初处理的工单量大，工单需排队处理，处理时间长，容易引起客户投诉复通不及时。图3超量断网与复通原流程图从以上描述看，超量断网的问题根源主要体现在复通不及时，解决这个问题最简单的方法就是IT系统内部优化。然而IT系统本身的架构复杂，体量庞大，解决复通问题会较麻烦，如要深入改造，则耗资巨大，且改造过程容易影响系统的稳定性。所以移动核心网及IT组成的讨论小组首先将超量断网复通的业务流程分离，保持超量断网流程不变，由CRM向移动核心网发送停机指令，将移动号码的数据业务暂停。对断网复通流程进行优化，想办法将复通流程绕过CRM送网元环节，避开拥堵6。3.2.2 超量断网与复通解决方案在PLCA发送超量断网指令给CRM的同时，向移动核心网抄送一份断网指令，由移动核心网保留并记录。将超量断网原有的复通流程废止，即不再在月初由CRM向移动核心网发送复通指令，由移动核心网根据之前PLCA网元抄送的停机记录，将超量断网的号码在每月1日凌晨自动复通。而移动核心网如何保留断网指令并在每月1日凌晨自动执行复通操作，核心网考虑过两种方案。方案一：3G/4G 核心网 AAA/HSS 同时改造，同时对接PLCA，并实现在每月1日凌晨自动执行复通操作。方案二：在 AAA/HSS 前部署一个功能模块，负责对接PLCA，保存断网指令，每月1日凌晨构造断网号码的复通指令分别送至 AAA/HSS 复通。方案一改造量大，且HSS改造费用大，开发周期长，不适合采用。方案二可行性较大，但这个功能模块部署在哪里是考虑的重点，如果新采购服务器部署，则须考虑如何接入网络、如何布线、分配业务IP、用电申请等，类似一个新工程，从立项到验收，复杂且历时长。故这个功能只能利用旧服务器部署，考虑到网络、资源等方面，决定利用旧AAA服务器搭建7。确定移动核心网的部署方案如图4所示，流量策略管控系统自动复通功能的实现需分三个逻辑处理块：对接PLCA、送复通指令至AAA、送复通指令至 HSS。这三个逻辑处理块参照 SY 接口规范、AAA SOAP接口规范及HSS SOAP接口规范进行开发，实现对PLCA断网指令的识别并记录保存、生成复通指令送至HSS/AAA网元。图4超量断网与复通改造后流程图3.2.3 改造后超量断网自动复通效果改造完成后，超量断网自动复通功能完成部署并上线使用，复通时长从原有的10个小时压缩到6分钟左右，稳定性更强。不仅缓解了月初CRM的工单压力，也解决了月初复通不及时的客户投诉问题，客户感知大幅提升，满意度达到了100%。4 结束语本文描述的移动网流量管控智能化创新案例解决了生产中跨部门、跨系统协作问题，基于原有流程，抽丝剥茧，针对实际生产中的问题逐个击破，（下转第30页）21湖南邮电职业技术学院学报第22卷备如下特点：1）网络以DC为中心。未来80%以上的应用部署在云上，网络架构需要调整以适应网络流量及流向的变化。2）云网深度融合。云计算对网络带宽要求越来越高，网络资源需要随云资源池的需求而变动，实现云网协同。3）网络功能软件化。软硬件解耦，网络容量按需动态伸缩，业务快速部署升级。4）集中管控、灵活智能。网络功能的软件化，将网络设备和系统中的控制、调度等功能从硬件设备中分离开，通过智能和自动控制方式提高了网络的效率和性能，为用户提供更好的网络服务。3 结语面对商业楼宇网络覆盖的现状和存在的问题，为了快速响应未来商业楼宇光分配网络建设需求，应不断完善商业楼宇光纤覆盖，避免商业楼宇多次进线和重复建设，进一步提升建设效率和投资效益。可通过统一规划、统一立项、统一设计、统一项目操作，加快完善支撑手段，建立商业楼宇接入资源摸查和动态更新机制，积极探索商业楼宇业务接入新技术、新思路，提升面向未来智慧楼宇全业务支撑的效率和效益。【参考文献】1新华社.中共中央、国务院印发 数字中国建设整体布局规划 EB/OL.2023-02-27.https:/ _5743484.htm.2刘太蔚,向迪.楼宇内通信基础设施创新接入模式研究J.通信电源技术,2020（10）:165-169.3李家京,郭丙峰,杨彪.SDN&NFV的接入网技术及应用场景探析J.邮电设计技术,2020（11）:80-84.4薛金明,潘皓,宋梅.中国联通基于IPRAN网络承载智能专线能力探索J.通信世界,2021（8）:45-48.5谌斌华.有线电视FTTH网络建设与运维分析J.电子技术与软件工程,2023（3）:5-8.6李晓岭,王澍,任志勇,等.浅谈广电光纤到户（FTTH）电视电缆融合技术建设J.广播电视网络,2022（12）:60-62.7李聪.基于PON网络下的光路故障分析与处理J.湖南邮电职业技术学院学报,2020（3）:13-17.以最小改动高效解决了断网、提降速不及时、成功率低等问题，并提供了日常处理投诉的有效支撑手段。本项目经验为通信运营商解决同类问题提供了较好的借鉴。【参考文献】1何宇峰,林奕琳,张琳峰.容器技术在移动核心网的应用J.移动通信,2018（3）：27-322张敏,高科,杨凌云.5G网络分流比提升研究J.湖南邮电职业技术学院学报,2022（1）:1-4.3李冬晔,郑伟.基于核心网感知的流量管控方案J.电信技术,2018（10）:73-76.4荆伟,王淘,郭业俊,等.一种消息流量管控的方法、装置及系统:202011332467.8P.2022-10-11.5胡漾.基于模糊理论的5G异构网络切换算法研究J.湖南邮电职业技术学院学报,2021（2）:13-17.6张文刚.基于深度学习的交通预测技术及其在通信中的应用研究D.成都:西南交通大学,2018.7徐运武,李艳.5G无线网络优化技术研究M.哈尔滨:东北林业大学出版社,2023.（上接第21页）30