大流量时代下的4G网络管控方式介绍

随着4G网络的普及以及不限量套餐的推广，网络流量呈井喷式增长，这也标志着当前社会已经正式步入了大流量时代。大流量虽然给运营商创造了收益，但同时也给4G网络带来了诸多问题。无线网络高负荷区域增多，频繁出现网络拥塞，影响用户感知，投诉频发；高清视频、直播回传等新型热门业务需要更短的时延和更多的资源，进一步加重了网络的负荷。

网络管控的核心能力

策略与计费控制（Policy and Charging Control，PCC）是在现有移动分组核心网上叠加的一套端到端策略控制架构，它的出现使运营商可以结合市场策略、网络能力、用户状态等多维度信息，并通过差异化服务质量保障、流量控制、差异化计费等技术手段，实现移动网络资源有效、公平使用和数据流量的差异化、精细化经营，在有限的资源条件下提升客户感知，并提高流量经营收益。

PCC可以提供多种多样的管控方式，包括区分接入类型、用户等级，基于时间、业务、位置、套餐使用的管控等，同时支持单一条件和多维度组合的网络资源管控策略。

管控方式介绍

目前主流的管控方式主要分为地理位置、业务、用户、时间4个维度，如图1所示。

图1 管控方案示意图

区分位置，即可以选择热点区域或重点保障区域，管控只在所规定的区域生效；区分业务，即可以根据用户所使用的业务类型（粗可至即时通信、邮箱、视频等业务大类，细可至访问的具体网址IP）通过建立专用的承载通道以进行区别管控；区分用户，即可针对单个用户或者用户群体设定不同的规则进行管控，保障重要用户优先接入，必要时可抢占普通用户；区分时段，即针对不同的时段制定不同的管控规则，顺应业务潮汐（如忙时限速、闲时加速）。

为了丰富管控方式，增加管控灵活性和适用性，可以将以上4种维度相互结合制定管控方案，即“四维一体”综合管控。首先，可根据需求将用户分成不同级别；其次，以用户实时的时间、区域、业务为触点，结合用户的级别，动态触发管控策略，建立专用承载，而无线侧根据核心网所下发参数组合（建议为QCI/ARP/PCI/PVI）设置相应的QoS级别，并配置调度因子和最低保障速率，提升受保障用户业务感知体验；最后，在具体的业务保障方面，通过不同的承载通道设置不同的业务，以区分各类业务的资源调度和感知。

管控效果分析

为进一步验证管控效果，挑选海南某热点校区进行了试点。在试点案例中，根据该区域内用户的套餐情况分成VIP、普通和低价值用户3个级别，同时使用了QCI7、QCI8、QCI9标志3条不同的专用承载，分别作为即时通信（微信、QQ）、视频（优酷、爱奇艺、腾讯视频、快手、虎牙、熊猫和斗鱼）以及默认业务的承载通道。另外还设定了早忙时（12-13点）和晚忙时（22-23点）作为管控时段。具体的参数设定如图2所示。

图2 管控参数设置

在试点部署后，从总体指标角度进行分析，试点区域内的网络指标保持良好，无明显波动。时延方面，非忙时各QCI承载无明显变化，而忙时的下行时延QCI7、QCI8、QCI9则呈现阶梯趋势，QCI7时延普遍在20ms左右，QCI9在50ms左右。在流量方面，试点期间较非试点期间日均流量提升8.32%，可见感知提升带来了流量提升。

从用户的感知角度分析，在速率方面，区域忙时VIP用户分业务的速率均高于普通用户，普通用户高于低价值用户。其中VIP用户上行速率相对于低价值用户提升30%以上，下行速率提升40%以上，越是大流量的业务提升效果越明显，如图3所示；在时延方面，区域忙时VIP用户各项业务的时延均优于普通用户，普通用户优于低价值用户，VIP用户相对于低价值用户的时延普遍缩短20%以上，如图4所示。

图3 用户感知速率分析

图4 用户感知时延分析

从用户实际体验角度分析，通过不同用户在无线资源紧张的区域进行相同视频测试，VIP用户感知相对较好，无卡顿，相对于普通用户速率提升12%，相对于低价值用户速率提升47%，在VMOS（视频观看质量）方面也是VIP用户领先其他两类用户。由此可见，在业务受限场景下，可通过管控进行优先调度，以实现用户感知分级保障，如图5所示。

图5 用户体验忙区分析

从时段管控角度分析，在不限速时段，VIP、普通和低价值用户的VMOS都在3.4以上，用户体验都较好；在限速时段，VIP和普通用户的VMOS在3.3以上，低价值用户VMOS只有1.0，实际测试时低价值用户频发卡顿现象。由此可见，业务繁忙时段，管控策略也较好地起到了分级资源调度的作用，以节省更多的资源给重点业务及用户提供保障，如图6所示。

图6 用户体验忙时分析

PPC管控实现网络资源灵活调度

PCC管控方式通过业务分层、用户分层、区域管控、时段管控4项措施相互结合，实现了四维一体管控，实现区域总体感知提升的同时也保障了重要用户和业务的感知。在运维推广方面，此方式可以更好地控制业务的质量，提高感知的同时为高价值流量分配更多的资源，提高单位流量的收益，且当有特殊的业务或者区域保障需求时可以提供智能、定制化的针对性控保；在市场推广方面，此方式可以为市场提供更多的网络支撑和模式选择，如推行自有业务加速、临时付费加速、QoS分级套餐等业务模式。

随着业务的发展以及用户行为的变化，网络资源将会越来越稀缺。精细化运营、合理运用PCC等手段实现网络资源灵活调度是运营商后4G时代流量经营转型的重要课题，也是应对不限流量新竞争态势、疏导拥塞、保障感知的主要途径之一。当前PCC策略部署仍需要不断开展研究并在现网部署实践，以更多的条件和维度组合来实现网络的精细化运营，从而提升网络的服务能力和用户的业务体验。