實時內(nèi)容計費的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、移動網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)世界的結(jié)合引起了移動通信領(lǐng)域一場前所未有的業(yè)務(wù)變革。紛繁多變的業(yè)務(wù)，不斷擴展的價值鏈以及眾多富有競爭力的商業(yè)模式都向移動計費系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的包月制以及基于時長或流量的粗放式計費已經(jīng)無法滿足移動互聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的計費需要，人們開始逐漸尋求基于內(nèi)容價值的精細(xì)計費模式，內(nèi)容計費已經(jīng)成為3G和下一代網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)研究中的熱點。
　　 論文對于內(nèi)容計費的研究主要集中在內(nèi)容計費的架構(gòu)和實時計費關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)兩個部

2、分。對于第一個部分的研究，在已有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)之上提出了新的基于策略和計費控制的體系結(jié)構(gòu)；對于第二個部分的研究，分別從基于內(nèi)容的區(qū)分服務(wù)、基于內(nèi)容的負(fù)載均衡和多業(yè)務(wù)共享賬戶計費三個方面提出了相應(yīng)的策略和算法，以此解決實時計費系統(tǒng)在內(nèi)容計費架構(gòu)下的技術(shù)實現(xiàn)問題，并對算法進行了實驗驗證和性能分析。
　　 論文對上述研究進行了詳細(xì)描述，所取得的主要創(chuàng)新工作歸納如下：
　　 （一）針對內(nèi)容計費的架構(gòu)研究，在3GPP規(guī)范的UMTS

3、（Universal Mobile TelecommunicationsSystem）計費架構(gòu)和IMS（IP Multimedia Subsystem）網(wǎng)絡(luò)的FBC（Flow Based Charging）架構(gòu)基礎(chǔ)之上，提出了一種增強型基于策略和計費控制（ePCC，enhanced Policy and ChargingControl）的內(nèi)容計費架構(gòu)。ePCC架構(gòu)模型拓展了FBC僅支持承載層的策略控制范圍，將計費策略控制延伸到了網(wǎng)絡(luò)的所

4、有層次，并考慮了在線計費和離線計費系統(tǒng)在數(shù)據(jù)模型上的融合，使得智能數(shù)據(jù)采集、計費關(guān)聯(lián)、基于價值的計費、融合計費、價值鏈利益分配等內(nèi)容計費功能得到了全面的支持。同時，詳細(xì)描述了新的內(nèi)容計費架構(gòu)下實時計費系統(tǒng)的一種設(shè)計方式。
　　 （二）針對實時內(nèi)容計費中基于內(nèi)容的區(qū)分服務(wù)研究，將各種網(wǎng)元發(fā)送給在線計費系統(tǒng)（OCS，Online Charging System）的計費請求，按照不同的請求內(nèi)容劃分成不同類別的隊列，并將Internet

5、中的比例時延區(qū)分（PDD，Proportional Delay Differentiation）模型應(yīng)用到了OCS服務(wù)器，目標(biāo)是保證不同類別請求的平均系統(tǒng)響應(yīng)時延到達預(yù)定的比值，從而實現(xiàn)基于內(nèi)容的相對區(qū)分服務(wù)。針對PDD模型提出了一種基于系統(tǒng)隊列長度和到達率的概率調(diào)度（PSQLAR，Probabilistic scheduling based on System Queue Length and Arrival Rate）算法，算法的基

6、本思想是利用系統(tǒng)隊列的長度、請求的到達率以及預(yù)先分配的時延區(qū)分參數(shù)作為調(diào)度的優(yōu)先級依據(jù)，在調(diào)度時采用概率的方式選取需要服務(wù)的隊列請求。實驗結(jié)果表明，在考慮服務(wù)時延的情況下，PSQLAR性能總是優(yōu)于一些傳統(tǒng)的PDD調(diào)度算法，當(dāng)請求服務(wù)時延增加和彼此差別很大時，性能優(yōu)勢相對更大，并且有效地滿足了內(nèi)容計費環(huán)境下提出的六點QoS（Quality of Service）要求。
　　 （三）針對實時內(nèi)容計費中基于內(nèi)容的負(fù)載均衡研究，將不同內(nèi)

7、容的計費請求劃分成不同的類別，并將不同類別請求所產(chǎn)生的負(fù)載差異性作為負(fù)載均衡策略重點考慮的因素，在此基礎(chǔ)之上提出了一種最小公倍數(shù)能力（LCMC，Least Common Multiple Capacity）負(fù)載均衡算法。算法考慮了實時計費集群系統(tǒng)中各個服務(wù)器處理能力的差異，各個服務(wù)器當(dāng)前的負(fù)載，并特別考慮了不同內(nèi)容的請求產(chǎn)生的負(fù)載差異，采用概率的方式進行請求分發(fā)。實驗結(jié)果表明，在高集群異構(gòu)性和高請求負(fù)載異構(gòu)性的系統(tǒng)中，LCMC能明顯優(yōu)于

8、一些傳統(tǒng)的負(fù)載均衡算法，能很好地滿足內(nèi)容計費架構(gòu)中實時計費集群系統(tǒng)獨有的特征。
　　 （四）針對實時內(nèi)容計費中的多業(yè)務(wù)共享賬戶計費問題，重點研究同一個賬戶為同時發(fā)生的不同內(nèi)容的計費請求分配資源的合理性和有效性。提出了一種基于服務(wù)質(zhì)量的資源預(yù)留、回收和再分配（3R，resource Reservation，Reclamation，and Redistribution based on QoS）算法，算法在3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的資源預(yù)留