實(shí)時(shí)內(nèi)容計(jì)費(fèi)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(kuò)展的價(jià)值鏈以及眾多富有競爭力的商業(yè)模式都向移動計(jì)費(fèi)系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的包月制以及基于時(shí)長或流量的粗放式計(jì)費(fèi)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(jì)費(fèi)需要，人們開始逐漸尋求基于內(nèi)容價(jià)值的精細(xì)計(jì)費(fèi)模式，內(nèi)容計(jì)費(fèi)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(diǎn)。
　　 論文對于內(nèi)容計(jì)費(fèi)的研究主要集中在內(nèi)容計(jì)費(fèi)的架構(gòu)和實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部

2、分。對于第一個(gè)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(jì)費(fèi)控制的體系結(jié)構(gòu)；對于第二個(gè)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(jì)費(fèi)三個(gè)方面提出了相應(yīng)的策略和算法，以此解決實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)在內(nèi)容計(jì)費(fèi)架構(gòu)下的技術(shù)實(shí)現(xiàn)問題，并對算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和性能分析。
　　 論文對上述研究進(jìn)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(jì)費(fèi)的架構(gòu)研究，在3GPP規(guī)范的UMTS

3、（Universal Mobile TelecommunicationsSystem）計(jì)費(fèi)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(qiáng)型基于策略和計(jì)費(fèi)控制（ePCC，enhanced Policy and ChargingControl）的內(nèi)容計(jì)費(fèi)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(jì)費(fèi)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(jì)費(fèi)和離線計(jì)費(fèi)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(jì)費(fèi)關(guān)聯(lián)、基于價(jià)值的計(jì)費(fèi)、融合計(jì)費(fèi)、價(jià)值鏈利益分配等內(nèi)容計(jì)費(fèi)功能得到了全面的支持。同時(shí)，詳細(xì)描述了新的內(nèi)容計(jì)費(fèi)架構(gòu)下實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的一種設(shè)計(jì)方式。
　　 （二）針對實(shí)時(shí)內(nèi)容計(jì)費(fèi)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(jì)費(fèi)系統(tǒng)（OCS，Online Charging System）的計(jì)費(fèi)請求，按照不同的請求內(nèi)容劃分成不同類別的隊(duì)列，并將Internet

5、中的比例時(shí)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(shí)延到達(dá)預(yù)定的比值，從而實(shí)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(duì)列長度和到達(dá)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(duì)列的長度、請求的到達(dá)率以及預(yù)先分配的時(shí)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(shí)采用概率的方式選取需要服務(wù)的隊(duì)列請求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在考慮服務(wù)時(shí)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(shí)延增加和彼此差別很大時(shí)，性能優(yōu)勢相對更大，并且有效地滿足了內(nèi)容計(jì)費(fèi)環(huán)境下提出的六點(diǎn)QoS（Quality of Service）要求。
　　 （三）針對實(shí)時(shí)內(nèi)容計(jì)費(fèi)中基于內(nèi)容的負(fù)載均衡研究，將不同內(nèi)

7、容的計(jì)費(fèi)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(diǎn)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(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)集群系統(tǒng)中各個(gè)服務(wù)器處理能力的差異，各個(gè)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(jìn)行請求分發(fā)。實(shí)驗(yàn)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(jì)費(fèi)架構(gòu)中實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)集群系統(tǒng)獨(dú)有的特征。
　　 （四）針對實(shí)時(shí)內(nèi)容計(jì)費(fèi)中的多業(yè)務(wù)共享賬戶計(jì)費(fèi)問題，重點(diǎn)研究同一個(gè)賬戶為同時(shí)發(fā)生的不同內(nèi)容的計(jì)費(fèi)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