PCC开放能力应用方案

李宝岩，杨林，于富东

（吉林吉大通信设计院股份有限公司， 长春 130012）

PCC开放能力应用方案

李宝岩，杨林，于富东

（吉林吉大通信设计院股份有限公司， 长春 130012）

随着运营商迈入4G时代，移动通信由传统的话音、短/彩信业务运营进入流量经营的阶段。如何更好地管控网络并创造价值，成为运营商关注的问题。3GPP中提出的PCC技术，既可以实现VoLTE呼叫策略管控，也可有效帮助运营商实现从哑管道到可控、可管的智能化管道方向演进，从业务、用户、总使用流量、位置/时间、接入类型等多个维度制定多样化的运营策略，从而获得更好收益。本文从移动运营商现有PCC网络架构和管控能力出发，以用户需求类型为导向，探讨PCC开放能力的应用方案，以求对电信运营商融合通信工程的开展提供指导意见。

PCC；POP；PCRF；VoLTE

1 背景

目前，通信行业已进入话音业务衰退期，传统话音、短/彩信业务已出现明显下滑。伴随着LTE产业布局的先发优势，通信行业进入流量快速增长的阶段，近两年来4G用户规模快速增长，仅中国移动4G用户数已超过3.12亿，多用户、高速率、多样化的业务形态为流量经营带来大量机遇。中国移动致力于打造一张“融合通信”网络，形成“基于内容应用的数字化服务作为未来发展的主要驱动力”、“全IP网络结构优化调整为核心”，全面适应移动互联网时代战略转型的需要。

PCC（Policy and Charging Control，策略与计费控制）是3GPP R7中提出的重要策略技术，不但是VoLTE业务处理的关键技术，也是运营商实现通信网络从哑管道到可控、可管的智能化管道方向迈进的重要支撑，既可从业务、用户、总使用流量、位置/时间、接入类型等多个维度制定多样化的运营策略，也可执行端到端QoS、流控、门控、差异化计费、提醒等控制手段。

2G/3G时代低效的流量管控方式已成为过去，LTE将用户直接从“乡间小路”引向了“高速公路”，PCC系统则为用户提供了在高速公路上更加优质的策略类型服务。PCC既是运营商流量经营的重要手段，也是面向未来业务应用、能力开放的有效工具。本文将从PCC网络架构和工作流程出发，通过对现有PCC能力的简单介绍，引出新形势下PCC能力开放应用方案的几个案例。以求指导运营商策略应用的营销。

2 PCC网络架构和工作流程

PCC网络中包含PCRF（Policy and ChargingRules Function， 策略与计费规则功能）、PCEF（Policy and Charging Enforcement Function， 策略及计费执行功能）、SPR（Subscription Profile Repository，用户配置文件存储库）等功能实体，其中：PCRF根据SPR提供的用户签约信息、AF提供的业务信息及PCEF提供的用户或业务状态信息等进行决策，生成控制策略；PCEF根据PCRF下发的策略，将相关信息传递给无线侧，无线、核心网共同进行端到端的策略控制；SPR提供了基于签约信息策略控制所需的相关签约信息，3个功能实体相辅相成，共同完成策略管控。以下对PCC的网络架构和工作流程做简要介绍。

2.1 PCC网络架构

PCC网络分为大脑层和感知执行层，其中：

（1）大脑层：负责根据用户的实时行为进行触发条件判断，生成执行动作下发，核心是PCRF/SPR网元，通过与外部BOSS等系统配合，完成策略主体及策略数据的维护和管理；获取用户的实时数据，包括网络实时感知、支撑系统签约以及开放给第三方的需求；根据用户信息匹配用户策略，生成该用户的执行动作（流量上下文）下发给感知执行层执行。

（2）感知执行层：完成用户信息获取和端到端QoS、流控、门控、重定向等执行手段，核心是SAEGW/PCEF，按照PCRF下发的执行规则进行端到端QoS、流控、门控、重定向、计费控制等；流控/门控/重定向由SAE-GW完成，QoS调度由核心网和无线共同完成。

2.2 PCC系统工作流程

PCC系统工作流程如图1所示。

（1）业务支撑系统将用户签约信息、业务订购信息传递给PCRF/SPR。

（2）在用户建立Default Bearer时，SAE-GW上报用户信息（含IMSI、ECGI、RAT等）。

图1 PCC系统工作流程图

（3）PCRF在储存的策略库寻找该用户的匹配策略，并根据用户信息判断是否满足策略触发条件，若满足则向SAE GW下发执行规则，同时订阅需要的用户信息，若不满足则不下发执行规则但仍需订阅。

（4）SAE-GW执行规则，本地执行流控、门控/重定向或下发QoS给无线侧执行。

（5）SAE-GW在订阅的用户信息发生变化时上报给PCRF，PCRF重新判断触发条件并更新执行规则。

3 PCC现有能力介绍

2G/3G时代，运营商引入PCC技术，意在加强对GPRS网络流量的管控，然而，当时技术应用尚不成熟，故在网络中未大规模部署。进入4G时代，基于策略管控的PCC技术成为标准应用，PCC系统也由原始的“流量管控”转为“策略分发控制”的核心，但基于实时、业务、位置的功能需求仍有限制，需加紧推动能力加强，持续推进新功能的性能外场测试验证。

已纳入测试验证日程的各项能力包含4项，具体如下。

（1）实时位置感知能力：分为eNode B（基站）级和区域型（爱立信、诺基亚不支持）的功能，功能测试已在2015新技术试点中验证。

（2）基于业务检测的能力：PCEF可检测业务并上报PCRF（爱立信不支持），已落入技术规范并进行实验室测试，需进行外场功能测试和现网验证性能影响。

表1 PCC全网策略推广、最佳实践情况表

（3）基于业务侧交互的能力：需新建PCC能力开放平台（AAC/SCEF）支撑与业务侧的交互，已完成技术规范，需开展实验室测试、外场测试。

（4）基本差异化计费能力：基于赞助商计费功能（爱立信、诺基亚不支持）已开展实验室功能验证，因需求暂不迫切，按需开展外场验证。

2015年，移动集团开展PCC策略推广和实践的试点测试，具体情况如表1所示。

外场测试验证的过程中，针对不同场景的应用，发现如下问题有待进一步优化。

（1）基于个人用户的资费、速度和终端类型的策略控制能力需求已基本具备，且能发挥一定的市场作用，但从长远来看对个人用户的DOU提升影响作用有限。

（2）QoS保障作为PCC的重要能力，在目前4G网络较为轻载的情况下，各省实际推广有一定成效，“小流量业务提速效果不显著”和“大流量业务对带宽资源影响较大”的矛盾依然长期存在，需进一步探索QoS保障在流量经营、增值上的使用手段。

（3）可向第三方开放、基于业务的、可实时触发的策略控制能力是未来流量经营的重点和方向，需在未来PCC能力建设中重点推进。

4 PCC能力开放应用方案

VoLTE技术的实现，需要PCC系统完成Gx和Rx接口的会话绑定和策略的分发，此外，PCC尚可通过部署基于开放带宽/计费控制能力、位置区的策略增强部署、POP策略运营平台等微营销策略，从而达到以网络需求驱动商业应用的目的。

现以PCC能力开放的应用案例为例进行论述。

4.1 基于PCC开放带宽/计费控制能力的增强

基于PCC开放带宽/计费控制能力的典型应用场景如下。

（1）高清视频/会议差异化业务体验。

（2）SP/CP业务网络带宽提速。

（3）SP/CP流量代付。

典型应用场景案例图如图2所示。

图2 典型应用场景实现案例图

4.2 基于位置区的策略增强

当前，位置区策略主要用于小范围（校园、营业厅）区域部署，导致基站和PCEF频繁上报用户的位置信息(大部分位置信息的是无用的)，造成基站和PCEF的处理能力的下降。针对这类问题，提出如下解决方案。

（1）PCRF按区域大小范围向PCEF订阅不同粒度的位置区信息。

（2）当用户远离目标区域时，只订阅跟踪区（TA/ RA）级别的位置信息，PCEF只上报跟踪区变化的信息。

（3）当用户进入目标区域后，订阅小区（ECGI/ CGI）级别的位置信息，PCEF上报小区变化的信息，PCRF根据用户所处不同的小区进行不同的策略控制。

上述解决方案如图3所示。

图3 基于位置区方案策略增强方案图

（1）当用户未进入TA1～TA4区域时，PCRF只监控TA变化的位置信息，无线和PCEF只上报TA变化给PCRF。

（2）当用户进入TA1～TA4区域时，PCRF监控小区变化的位置信息，当用户进入目标区域后，PCRF进行不同的策略控制。

目前，该方案已经在西班牙Vodafone成功部署，实现了基于位置的区别计费业务，降低了实时位置上报对无线以及核心网的信令冲击，减轻了对设备处理性能的影响。

4.3 策略运营平台POP的引入

为实现运营管理和网络运行的分层实施，各主要通信设备厂家均在策略运营平台POP上进行定制开发，通过引入POP-R和POP-D两个功能实体，完成与省内大数据分析平台的对接，快速实现大数据分析结果到策略部署的转换。

策略运营平台主要有两个核心的功能。

（1）操作方便：将市场语言、管理语言自动转换为策略脚本，并下发到网络设备。

（2）效果容易呈现：实现一键统计策略运行日志文件，使得策略运行效果可视化。

策略运营平台总体上分为两级，一级POP(集团级)和二级POP(省级)，一级POP面向集团，供总部市场、业支、网络等部门管理和使用，通过与二级POP的交互，实现全网需求收集、策略设计、策略部署和效果评估全套流程；二级POP面向省公司，由省内业务部门牵头，主要面向省内策略的生成、提交、运维和评估，负责平台的管理、使用和运维，具体组网结构图如图4所示。

图4 策略运营平台组网图

当前，中国移动策略运营平台已在辽宁移动展开试点测试，已帮助辽宁移动成功部署20+策略场景，极大提升了PCRF现网利用率，效果显著（典型效果是策略部署效率提升6.25倍，单策略部署从25人天降到4人天）。

5 结束语

当前，移动通信进入流量快速增长阶段，面对互联网行业的巨大冲击，为保证给客户提供优质的通信服务、解决自身效益增长的问题，智能管道建设和流量经营成为运营商首要解决的任务，从2G/3G时代继承过来的PCC系统，也将面临由技术驱动转为用户需求、商业驱动，从业务、用户、总使用流量、位置/时间、接入类型等多个维度制定多样化的运营策略。新的形势下，4G用户规模大幅增长，用户业务需求暴涨，时代给我们提供了大好的机遇，本文详细介绍了新形势下PCC能力开放应用方案的3个典型案例以及维护管理和策略下发的POP运营平台，未来，必将有更多的管控能力可在PCC系统下实现。这不只是一张为满足VoLTE业务触发的技术网络，更是丰富多彩业务体验的保障性、创造价值的网络。

[1]马泽芳，霍龙． 社LTE核心网中基于PCC的QoS控制和能力开放技术研究[J]，信息通信技术，2013(2)．

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[5]黄韬，张智江，刘韵洁． PCC策略控制机制研究[J]，现代电信科技，2008，38(9)．

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[7]邓何勤． PCC策略控制机制研究与分析[J]，通信与信息技术，2013(2)．

[8]王静． 基于PCC策略控制的数据流量运营体系探索与研究[J]，信息通信，2015(11)．

Avaya携手腾讯云开启战略合作

Avaya近日宣布，暨今年3月Avaya与腾讯QQ在企业电话与联络中心解决方案整合方面达成战略合作后，Avaya与腾讯云正式签署战略合作协议，双方将在通讯行业云服务领域中展开深度合作，共同推动通讯行业云生态建设。

（福莱)

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