一種在線計費系統的自適應流量調控方法

顧建瑜++趙宮明

摘 要：在線計費系統的自適應流量調控方法是通過自動分級處理的方式將業務進行細分，使得在線計費系統能夠識別業務等級并進行差別處理，為電信行業業務支撐系統提供了在線計費的自適應流量調控方法，可以直接降低系統處理壓力和存儲資源需求，同時減少系統硬件投資。

關鍵詞：在線計費系統 自適應流量 調控方法

中圖分類號：F626 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（a）-0027-02

隨著移動互聯網業務的迅猛發展。中國移動分組交換網為用戶提供了高達100 Mbit/s的移動互聯帶寬，為了避免客戶對流量計費的質疑，因此，要提高支撐系統實時計費和實時提醒能力。

同時流量業務也隨著互聯網的發展呈爆炸式增長，實時計費模式下流量業務的峰值請求數量更是達到1.5次/萬戶/秒，業務支撐系統需要達到用戶業務請求發出、算費、出賬、信控到返回鑒權結果的時間控制在200 ms的實時計費能力，需要大量硬件資源開支用以建設規模龐大的在線計費系統。

1 現有在線計費系統存在的問題

現有的技術解決方案需要在業務支撐系統部署在線計費系統（OCS）與分組域核心網眾多通用分組無線業務網關支撐點/共用數據網網關（GGSN/ PGW）對接，為保障對流量業務的穩定支撐一般采用高冗余的小型機集群或X86云化的方式部署，系統硬件資源消耗較高，造成了大量的硬件資源投入和較高的維護成本。

2 在線計費系統自適應流量調控方法

該文提出的在線計費系統自適應流量調控方法則通自動分級處理的方式將業務細分，使得在線計費系統能夠識別業務等級并進行差別處理，應用此方法可以直接降低業務運營支撐系統處理壓力和存儲資源需求，保障系統穩定持續運行的同時減少系統硬件投資。

當用戶的流量使用信息通過分組域核心網實時傳送到在線計費系統，正常情況下用戶業務使用信息在系統中的處理依次經過：核心網設備→網元代理（多網元匯聚功能）→協議適配器（動態路由功能）→計費控制（計費控制依次調用計費引擎、計費網關、狀態管理、實時出賬）→余額管理系統→實時信控→返回狀態管理→返回計費控制→返回協議適配器→返回網元代理→返回核心網設備。

其中：（1）網元代理，是核心網設備與在線計費系統的接口模塊，負責在線計費系統與眾多分組域核心網設備；（2）協議適配器，經網元代理匯聚后的實時業務請求，經協議適配器處理按照指定路由分派到不同的計費主機；（3）計費控制，負責整個系統核心處理功能模塊的調度，對實時業務請求信息調用計費引擎、計費網關、實時出賬等功能模塊的順序調度；（4）計費引擎，計費系統核心功能，對話單或實時業務請求消息進行算費處理；（5）計費網關，對算費后結果（包括話單和消息）進行詳單處理，包括詳單歸檔和賬務上賬等功能邏輯；（6）實時出賬，對在線計費模塊算費消息進行實時出賬計算；該文提出的在線計費系統自適應流量調控方法通過三個步驟來實現，分別是業務支撐系統建立流量業務自動分級機制、在線計費系統流量業務動態配額、在線計費系統的自適應流量調控。

2.1 業務支撐系統建立流量業務自動分級機制

主要通過以下方法：流量業務信息在發生新增或變更時觸發數據工單，變更后的數據按照信息分級表格式通過外部應用直接添加到數據庫實體庫表，并同步刷新內存庫業務分級明細表。采用了動態內存處理技術，將協議適配器運行需要的業務分級信息納入到雙倍冗余的內存空間，對外提供管理服務在協議適配器持續運行狀態切換不同內存進行數據調用，保障業務處理的不間斷運行。

2.2 在線計費系統流量業務動態配額

在線計費系統流量業務動態配額在計費引擎中實現，包括如下主要環節：（1）計費引擎獲取當前業務請求中的網絡信息；（2）計費引擎從內存數據庫中獲取用戶流量業務消費信息數據，結合業務請求中解析出的優惠分類，判斷用戶當前使用情況距消費提醒閥值的量差；（3）計費引擎獲取可在線刷新的內存字典中配合控制策略，結合上述（1）、（2）點中的具體數據計算當前請求的配額返回值；（4）計費引擎將計算獲得的配額值經由計費控制、協議適配器、網元代理返回到分組域交換網絡，對用戶此次使用進行授權。

2.3 在線計費系統的自適應流量調控

在線計費系統的自適應流量調控是對業務支撐系統建立流量業務自動分級機制中放到協議適配器后側業務消息的進一步細分，流量業務實時業務請求信息在在線計費系統進入計費引擎環節處理后將按照用戶的優惠資源進行費用核減，如果當次所申請的流量在用戶的免費資源可支付范圍內，則系統處理可以在計費引擎環節直接返回給核心網進行用戶授權，而不必再次進入到后續的賬務處理模塊，消耗系統的性能和資源。

在線計費系統的自適應流量調控的實現目標與業務支撐系統建立流量業務自動分級機制的目標相同，實時業務請求信息經協議適配器過濾免費業務后，到達在線計費系統的自適應流量調控環節進行套餐免費請求過濾，通過計費引擎進行業務邏輯處理。

3 在線計費系統的自適應流量調控方法在實際應用中的效果分析

該方法通過業務支撐系統建立流量業務自動分級機制、在線計費系統流量業務動態配額、在線計費系統的自適應流量調控中技術改造，在保留在線計費系統功能架構的基礎上，實現整個在線計費系統降壓的目標。

3.1 業務支撐系統建立流量業務自動分級機制的實際應用效果

在線計費系統的自適應流量調控通過強化在線計費系統協議適配器模塊功能實現，在協議適配器處理環節將流量業務實時請求信息進行解析并依據流量業務分級表取得當前使用的業務分類，對于免費業務直接通過網元代理返回給網絡側業務放通授權，此類免費業務直接返回直接降低了后續所有模塊的處理能力需求和存儲資源需求。

統計2013年全年流量業務話單，其中免費業務使用占比達到16%，采用此方法處理，降低系統計算能力消耗為13.85%。

3.2 在線計費系統流量業務動態配額的實際應用效果

在線計費系統流量業務動態配額是在線計費系統的自適應流量調控中計費引擎直接返回部分消息的進一步處理過程，通過此過程可降低計費引擎直接返回部分的消息量，進而降低整個系統的處理消耗。

3.3 在線計費系統的自適應流量調控的實際應用效果

在線計費系統的自適應流量調控是業務支撐系統建立流量業務自動分級機制的細化，在此環節進行實際使用的套餐算費，在強化協議適配器過濾掉免費業務后，計費引擎環節按照用戶的優惠資源進行費用核減，如果當次所申請的流量在用戶的免費資源可支付范圍內，則系統處理可以在計費引擎環節直接返回給核心網進行用戶授權，避免了后續賬務模塊的處理消耗，在實際應用過程中此環節單消息系統消耗降低了56.72%。

4 在線計費系統的自適應流量調控方法的優點

基于流量業務應用級業務細分及內存數據庫和動態內存等先進技術的應用，使得在線計費系統在基礎架構不變的情況下，充分降低系統業務處理量間接提升了系統的穩定性和處理能力，在該方法指導下可以極大降低在線計費系統的資源開支，隨業務量增長原有模式下頻繁的擴容大幅減少。

參考文獻

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