Взаимодействия PCRF и OSS/BSS в сетях 4G

NovaInfo 43, с.54-58, скачать PDF
Опубликовано
Раздел: Технические науки
Язык: Русский
Просмотров за месяц: 12
CC BY-NC

Аннотация

Предполагая рассмотреть разновидности систем тарификации сетей мобильного ШПД в целом и LTE (Long-Term Evolution — долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) в частности, начнём с сетей, где форма расчёта наиболее проста, то есть устанавливает прямую зависимость стоимости услуги от максимальной скорости передачи данных.

Ключевые слова

БИЛЛИНГ, PCRF, LTE, 4G, BSS, OSS, СЧЕТА, CDR

Текст научной работы

Тарификацией, по определению 3GPP (3rd Generation Partnership Project — Проект партнерства по системам 3-го поколения), называется функция сети телекоммуникации, которая выполняет сбор, обработку, передачу и оценку информации, относящейся к тарифицируемому событию и определяет объём потребления для выставления счёта тарифицируемой стороне или списания средств со счёта абонента.

Из приведённого определения следует, что формальное предназначение системы тарификации в сети оператора мобильного ШПД (Сети широкополосного доступа) — это подсчёт объёма информации, переданной абонентом, и передача сведений в биллинг. Такая система может показаться чрезмерно простой, к ней едва ли возможно предъявить иные требования, кроме производительности и точности вычисления. При этом операторы, предоставляющие абонентам широкополосный доступ в Интернет, предъявляют различные требования в сфере тарифной политики, благодаря чему система тарификации часто становится одним из наиболее сложных и функционально насыщенных элементов сети.

По мере того, как голосовые услуги и короткие текстовые сообщения уступают свои позиции услугам передачи данных, операторы мобильного ШПД (Сети широкополосного доступа) посвящают всё больше внимания проблемам монетизации сети. Потребность в услугу передачи данных кратно возрастает из года в год; согласно ежегодному отчёту компании Cisco, Интернет-сессии, установленные с применением технологии 4G(fourth generation — четвёртое поколение), в 2015 году потребляли примерно в 15 раз больше трафика, чем другие соединения.

Эволюция технологий радиодоступа и пакетного ядра позволяют наращивать объёмы пропускаемого трафика на высоких скоростях; однако основным фактором, вынуждающим операторов контролировать потребление с помощью тарифов и прямого ограничения трафика, является невозможность для клиентов увеличивать платежи за ШПД (fourth generation — четвёртое поколение) в 15 раз на протяжении одного — двух лет.

Предполагая рассмотреть разновидности систем тарификации сетей мобильного ШПД в целом и LTE (Long-Term Evolution — долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) в частности, начнём с сетей, где форма расчёта наиболее проста, то есть устанавливает прямую зависимость стоимости услуги от максимальной скорости передачи данных.

Определение 3GPP (3rd Generation Partnership Project — Проект партнерства по системам 3-го поколения) позволяет заключить, что в сетях такого типа система тарификации практически отсутствует, поскольку средства абонента списываются непосредственно в момент покупки пакета услуг, а не в процессе или после их потребления. Однако такой подход — скорее, исключение, тарифная стратегия операторов сетей четвёртого поколения определяется более обширным количеством показателей. Для ограничения потребления абонентами трафика широко применяется лимитирование его доступного объёма за определённый период времени — чаще всего сутки или месяц, когда опционально может быть ограничена скорость передачи информации.

Когда порог потребления превышается, в действие вступает штрафное правило, по которому существенно снижается пропускная способность вплоть до наступления следующего периода отчётности.

Определение 3GPP (3rd Generation Partnership Project — Проект партнерства по системам 3-го поколения) позволяет заключить, что в сетях такого типа система тарификации практически отсутствует, поскольку средства абонента списываются непосредственно в момент покупки пакета услуг, а не в процессе или после их потребления. Однако такой подход — скорее, исключение, тарифная стратегия операторов сетей четвёртого поколения определяется более обширным количеством показателей.

Альтернативой введению штрафных санкций для ограничения трафика может служить тарификация по факту потребления. Для создания и применения таких тарифов система тарификации должна иметь следующие возможности: подсчёт и сохранение потребления абонента, обновление или сброс месячных или суточных счётчиков, ограничение битрейта в нормальном или штрафном режимах. Первая и вторая функции могут быть выполнены биллинговой системой или PCRF (Policy and Charging Rules Function — Узел выставления счетов абонентам), а последняя — PGW (Packet Data Network Gateway — Пакетный шлюз), в сфере действия системы тарификации остаётся функционал, определяемый 3GPP (3rd Generation Partnership Project — Проект партнерства по системам 3-го поколения). Однако более эффективной, а иногда — и единственно возможной является покупка тарификационной платформы, выполняющей все функции управления тарифами, а не распределение решения по нескольким существующим системам, созданным разными производителями.

Структурирование и разделение абонентской базы при помощи представленной группы тарифов зачастую усиливается операторами благодаря адаптации тарифных предложений к видам используемых устройств — планшетов, смартфонов разных моделей и т.д. Тарификационная система помимо дифференциации абонентов по типу устройства должна выявлять применение терминала в качестве модема для более ресурсоёмких подключений от одного или нескольких ноутбуков (как точка доступа Wi-Fi), если тарифная опция исключает такие виды использования сети.

Рассмотрим ситуацию потери связи в реальном времени между центральной опорной сетью (core network) и системой поддержки информационного бизнеса OSS/BSS (Operation Support System/Business Support System — система поддержки операций/система поддержки бизнеса). В случае возникновения нештатной ситуации на одном из участков сети или же в случае штатного облуживание сети. В нормальном режиме работы происходит обмен данными по протоколу Diameter (сеансовый протокол) между PCRF (Policy and Charging Rules Function — Узел выставления счетов абонентам) и OSS/BSS (Operation Support System/Business Support System — система поддержки операций/система поддержки бизнеса) по следующему сценарию:

  1. Абонент начинает сессию передачи данных. При этом MPU посылает на PCEF (Policy and Charging Rules Function — управление начислением платы) запрос на создание сессии для пропуска трафика (IP-Connectivity Access Network — совокупность сущностей и интерфейсов);
  2. PCEF (Policy and Charging Rules Function — управление начислением платы) формирует запрос по интерфейсу Gx и посылает его на PCRF (Policy and Charging Rules Function — Узел выставления счетов абонентам). Это заключается в формировании Diameter CCR (Credit-Control-Request — кредитный управляющий запрос) запроса с информацией об абоненте и запрашиваемых услугах;
  3. PCRF (Policy and Charging Rules Function — Узел выставления счетов абонентам) осуществляет запрос профиля абонента по интерфейсу Ud;
  4. Получает профиль с параметрами услуг абонента;
  5. Осуществляет подписку на нотификацию об изменениях профиля;
  6. PCRF (Policy and Charging Rules Function — узел выставления счетов абонентам) принимает PCC (Policy and Charging Control — политика управления начислениями) — решение о возможности предоставлении услуг абоненту и с какими параметрами качества. Формирует PCC-правила, которые отправляет на PCEF по интерфейсу Gx. Это заключается в формировании Diameter CCA (Credit-Control-Answer — кредитный управляющий ответ) ответа с включенным набором PCC (Policy and Charging Control — политика управления начислениями) — правил;
  7. При получении ответа PCEF (Policy and Charging Rules Function — управление начислением платы) устанавливает сессию кредитного контроля с OCS по интерфейсу. Gy с помощью обмена сообщениями Diameter CCR/CCA;
  8. PCEF (Policy and Charging Rules Function — управление начислением платы) разрешает установку IP-CAN сессии;
  9. Поток трафика (Service Data Flow) начинает проходить между устройством абонента и внешними сетями связи;
  10. Через некоторое время абонент завершает сессию передачи данных и BBERF посылает на PCEF запрос на разрыв IP-CAN сессии;
  11. PCEF осуществляет завершение Diameter сессий на PCRF по интерфейсу Gx. Завершение сессий заключается также в обмене сообщениями Diameter CCR/CCA;
  12. PCEF осуществляет завершение Diameter сессий на OCS по интерфейсу Gy.
Процесс прохождения тарификации трафика в сетях четвертого поколения</strong>
Рисунок 1. Процесс прохождения тарификации трафика в сетях четвертого поколения

После завершения сессии формируется CDR (call detail record — детальная запись звонка) на всех элементах сети PCRF, BSS, в случаи штатной работы для выставления счета абоненту используется только CDR сформированная на BSS. Теперь рассмотрим более детально случай когда связь между BSS и PCRF отсутствует. В данном случаи CDR будет генерировать только на элементе PCRF с определённым флагом, который свидетельствует о режиме bypass. Для доставки CDR в систему с BSS с сетевого элемента PCFR используется система Mediation, данная система используется для сбора CDR, декодирования-разбора, фильтрации по определенным условиям и доставки в третью систему, такую как BSS или PRM (Partner Relationship Management — управление партнерскими взаиморасчётами).

Таким образом мы получаем на выходе отказоустойчивую систему с возможностью резервирование всех компонентов системы информационной поддержки сети, крайне необходимые для бесперебойного выставления счетов абонентов.

Читайте также

Список литературы

  1. Александров А.В. Технологии широкополосного доступа // Вестник связи 2014.-№4
  2. Голомшток Л.В. Биллинговые системы для мобильной связи. Решения российских разработчиков // Технологии и средства связи 2013. - №6.
  3. Рокотян А.Ю. От «телекома» к «инфокому»: Трактат о сдвиге парадигмы. бизнес-моделях и прочих заумных вещах. М., 2008. С.45
  4. http://sushkov.ru/articles/Article_pcrf.htm - “Тарификация современных услуг передачи данных в мобильных сетях связи и управление политиками обслуживания абонентов”, 2015.

Цитировать

Каплинский, А.А. Взаимодействия PCRF и OSS/BSS в сетях 4G / А.А. Каплинский. — Текст : электронный // NovaInfo, 2016. — № 43. — С. 54-58. — URL: https://novainfo.ru/article/5056 (дата обращения: 02.12.2022).

Поделиться