摘要：為了實(shí)現(xiàn)高度的用戶差異化，滿足用戶的個(gè)性化移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接需求，首先描述PCC控制的層次結(jié)構(gòu)，分析現(xiàn)有PCC決策方法的用戶差異化問(wèn)題，然后闡述移動(dòng)用戶畫(huà)像與典型畫(huà)像標(biāo)簽，最后提出基于移動(dòng)用戶畫(huà)像的個(gè)性化PCC決策方案，以提高PCC決策的智能化水平，滿足用戶的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)需求，優(yōu)化移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源分配。

關(guān)鍵詞：用戶畫(huà)像;畫(huà)像標(biāo)簽;策略與計(jì)費(fèi)控制決策;用戶差異化

1? ?引言

PCC（Policy and Charging Control，策略與計(jì)費(fèi)控制）架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)智能化的重要手段，它可以實(shí)現(xiàn)靈活的策略和計(jì)費(fèi)控制。根據(jù)文獻(xiàn)[1]的PCC架構(gòu)描述以及文獻(xiàn)[10]的PCC策略總結(jié)，現(xiàn)有的PCC決策技術(shù)可分為無(wú)用戶差異化決策技術(shù)與弱用戶差異化決策技術(shù)。無(wú)用戶差異化決策技術(shù)沒(méi)有提供任何用戶差異化服務(wù)，即對(duì)不同用戶的策略是一樣的，如基于業(yè)務(wù)的策略控制。弱用戶差異化技術(shù)基于用戶的當(dāng)前業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行決策，只能實(shí)現(xiàn)一定程度的用戶差異化服務(wù)，差異化能力比較薄弱，不能真正滿足用戶的個(gè)性化移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需求，如基于用戶當(dāng)前服務(wù)級(jí)別的策略控制。另一方面，移動(dòng)用戶畫(huà)像能夠挖掘移動(dòng)用戶深層次的隱藏特性，通過(guò)畫(huà)像標(biāo)簽反映移動(dòng)用戶的個(gè)性特點(diǎn)，將移動(dòng)用戶畫(huà)像應(yīng)用到PCC決策中，可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)用戶差異化，可以有效解決現(xiàn)有PCC架構(gòu)中用戶差異化能力不足的問(wèn)題。本文首先描述PCC控制的層次結(jié)構(gòu)，分析現(xiàn)有PCC決策方法中的用戶差異化能力問(wèn)題，然后闡述用戶畫(huà)像的含義及與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相關(guān)的移動(dòng)用戶畫(huà)像標(biāo)簽體系，最后提出基于移動(dòng)用戶畫(huà)像的個(gè)性化PCC決策技術(shù)方案。

2? ?PCC控制層次結(jié)構(gòu)

根據(jù)3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計(jì)劃）規(guī)范，EPS（Evolved Packet System，演進(jìn)的分組系統(tǒng)）中的PCC架構(gòu)主要用于對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行策略與計(jì)費(fèi)控制，策略控制主要包括門控、QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）控制等，計(jì)費(fèi)控制包含基于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流或應(yīng)用的離線計(jì)費(fèi)和在線計(jì)費(fèi)控制。PCC架構(gòu)中涉及多個(gè)網(wǎng)元，每個(gè)網(wǎng)元功能各司其責(zé)，隨著需求和標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，PCC架構(gòu)中會(huì)不斷地加入新的網(wǎng)元或網(wǎng)絡(luò)功能，但是總體上，PCC控制基本可以分成三個(gè)層次：決策依據(jù)層、決策判斷層和決策執(zhí)行層，如圖1所示。

第一層：決策依據(jù)層，這一層的網(wǎng)元主要包括：SPR（Subscription Profile Repository，用戶簽約存儲(chǔ)庫(kù)）、OCS（Online Charging System，在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)）、RCAF（RAN Congestion Awareness Function，無(wú)線接入網(wǎng)擁塞感知功能）、AF（Application Function，應(yīng)用功能）、SCEF（Service Capability Exposure Function，服務(wù)能力開(kāi)放功能）等，主要作用是為PCC決策提供決策依據(jù)，其中SPR提供用戶當(dāng)前的業(yè)務(wù)注冊(cè)數(shù)據(jù)，OCS提供配額數(shù)據(jù)，RCAF提供用戶擁塞狀態(tài)數(shù)據(jù)，AF和SCEF提出PCC控制請(qǐng)求。

第二層：決策判斷層，這一層的網(wǎng)元主要包括PCRF（Policy and Charging Rules Function，策略控制規(guī)則功能），主要作用是進(jìn)行PCC決策判斷，生成和下發(fā)PCC規(guī)則，指明具體的策略控制規(guī)則和計(jì)費(fèi)控制規(guī)則，其中策略控制規(guī)則包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流定義規(guī)則、QoS控制規(guī)則、門控規(guī)則等，計(jì)費(fèi)控制規(guī)則包括費(fèi)率組、在線計(jì)費(fèi)標(biāo)記、離線計(jì)費(fèi)標(biāo)記、計(jì)量方法等。

第三層：決策執(zhí)行層，這一層的網(wǎng)元主要包括PCEF（Policy and Charging Enforcement Function，策略控制執(zhí)行功能）、BBERF（Bearer Binding and Event Reporting Function，承載綁定與報(bào)告功能）等，主要作用是根據(jù)PCC決策結(jié)果，執(zhí)行PCC規(guī)則，包括策略控制執(zhí)行、計(jì)費(fèi)控制執(zhí)行等。

3? ?用戶差異化問(wèn)題

PCC架構(gòu)（或框架）能夠支持業(yè)務(wù)級(jí)PCC決策，針對(duì)不同的業(yè)務(wù)采用不同的PCC策略，可用于保障重點(diǎn)業(yè)務(wù)的服務(wù)體驗(yàn)，限制非重點(diǎn)業(yè)務(wù)對(duì)正常業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)資源侵占，例如給視頻通話業(yè)務(wù)給予最高級(jí)的QoS待遇、對(duì)P2P（Peer-to-Peer，點(diǎn)到點(diǎn)）業(yè)務(wù)給予最低級(jí)的QoS待遇。業(yè)務(wù)級(jí)PCC決策僅參考業(yè)務(wù)類型，不考慮用戶因素，只要使用同一業(yè)務(wù)，所有用戶獲得的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量是一樣的，用戶之間完全沒(méi)有差異化。這種PCC決策屬于無(wú)用戶差異化決策。

PCC架構(gòu)（或框架）也能夠支持用戶級(jí)PCC決策，針對(duì)不同的用戶采用不同的PCC策略，可用于保障高端用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的用戶差異化，例如在網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下，金牌用戶可以仍保持原有的QoS，銀牌用戶的QoS自動(dòng)下降1/2。為了實(shí)現(xiàn)用戶級(jí)PCC決策，PCC架構(gòu)中引入了當(dāng)前生效的用戶數(shù)據(jù)作為參考因素，這些用戶數(shù)據(jù)主要來(lái)自SPR提供的用戶當(dāng)前業(yè)務(wù)注冊(cè)數(shù)據(jù)、OCS提供的用戶當(dāng)前配額數(shù)據(jù)以及由RCAF提供的用戶當(dāng)前擁塞狀態(tài)數(shù)據(jù)等，其中用戶業(yè)務(wù)注冊(cè)數(shù)據(jù)包括用戶的允許業(yè)務(wù)（Allowed Services）信息、用戶每個(gè)業(yè)務(wù)的先占優(yōu)先級(jí)（Pre-emption Priority）信息、用戶的分類（Category）信息等。雖然這種PCC決策在一定程度上實(shí)現(xiàn)了用戶差異化，但是用戶的差異化程度仍然不高，比如，若金牌用戶群（或銀牌用戶群）的用戶數(shù)量比較大，如10萬(wàn)級(jí)以上，但對(duì)這么大量的金牌用戶采取的PCC策略都是一樣的，即金牌用戶之間（或銀牌用戶之間）是沒(méi)有差異化的。實(shí)際上，金牌用戶群（或銀牌用戶群）中的大量不同用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求仍有很多個(gè)性差異，基于用戶當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)的PCC決策不能完全滿足用戶的個(gè)性化需求。這種PCC決策屬于弱用戶差異化決策。

要實(shí)現(xiàn)高度的用戶差異化，需要基于每個(gè)用戶的個(gè)性化特征進(jìn)行PCC決策，采用適合不同用戶獨(dú)特需要的PCC策略，支持每個(gè)用戶都可以有不同的策略，如金牌用戶1與金牌用戶2是不同的策略或銀牌用戶1與銀牌用戶2是不同的策略。這種PCC決策屬于強(qiáng)用戶差異化決策。上述三種PCC決策方式的用戶差異化支持能力如圖3所示。

4? ?移動(dòng)用戶畫(huà)像

移動(dòng)用戶畫(huà)像是基于大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)描繪移動(dòng)用戶個(gè)性化特性的過(guò)程，它采集與移動(dòng)用戶相關(guān)的大量數(shù)據(jù)，包括業(yè)務(wù)受理數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)開(kāi)通數(shù)據(jù)、計(jì)費(fèi)帳務(wù)數(shù)據(jù)、客戶服務(wù)數(shù)據(jù)、位置與信令數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)使用行為數(shù)據(jù)以及其它第三方相關(guān)數(shù)據(jù)等，每種數(shù)據(jù)類型都包含當(dāng)前生效數(shù)據(jù)和大量歷史數(shù)據(jù)，然后采用各種算法（或模型）進(jìn)行分析和計(jì)算，如多元回歸分析、聚類分析、深度學(xué)習(xí)等，挖掘出移動(dòng)用戶深層次的隱藏信息，對(duì)用戶打上多項(xiàng)容易理解、突出特征的畫(huà)像標(biāo)簽，通過(guò)畫(huà)像標(biāo)簽反映移動(dòng)用戶的個(gè)性化形象。

移動(dòng)用戶畫(huà)像涵蓋范圍可能很廣，但針對(duì)個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用，我們主要關(guān)注3大類的標(biāo)簽，包括用戶上網(wǎng)內(nèi)容偏好標(biāo)簽、用戶上網(wǎng)時(shí)間偏好標(biāo)簽、用戶上網(wǎng)位置偏好標(biāo)簽，每類標(biāo)簽分為多級(jí)標(biāo)簽，越細(xì)的標(biāo)簽反映越具體的用戶特性。

其中，用戶上網(wǎng)內(nèi)容偏好標(biāo)簽非常豐富，如視頻偏好標(biāo)簽、音樂(lè)偏好標(biāo)簽、游戲偏好標(biāo)簽、移動(dòng)支付偏好標(biāo)簽、即時(shí)通訊偏好標(biāo)簽、網(wǎng)購(gòu)偏好標(biāo)簽、閱讀偏好標(biāo)簽等，每項(xiàng)偏好下還可以有更具體的應(yīng)用偏好標(biāo)簽，例如在視頻偏好標(biāo)簽下，有優(yōu)酷偏好標(biāo)簽、愛(ài)奇藝偏好標(biāo)簽、騰訊視頻偏好標(biāo)簽等。用戶上網(wǎng)時(shí)間偏好標(biāo)簽包括流量消費(fèi)時(shí)段標(biāo)簽、上網(wǎng)時(shí)段偏好標(biāo)簽、上網(wǎng)日期偏好標(biāo)簽，其中流量消費(fèi)時(shí)段標(biāo)簽是指用戶流量消費(fèi)最集中的時(shí)間標(biāo)簽，如上午偏好標(biāo)簽、下午偏好標(biāo)簽、夜晚偏好標(biāo)簽等;上網(wǎng)時(shí)段偏好標(biāo)簽包括不同的時(shí)段偏好標(biāo)簽，如0點(diǎn)—8點(diǎn)偏好標(biāo)簽、8點(diǎn)—12點(diǎn)偏好標(biāo)簽等，上網(wǎng)日期偏好標(biāo)簽是指用戶上網(wǎng)日期偏好標(biāo)簽，包括工作日偏好標(biāo)簽、節(jié)假日偏好標(biāo)簽、某一天的偏好標(biāo)簽（如周一偏好標(biāo)簽）等;用戶上網(wǎng)位置偏好標(biāo)簽包括常用基站標(biāo)簽、常在區(qū)域標(biāo)簽、常在經(jīng)緯度標(biāo)簽，三者標(biāo)簽的結(jié)合可以全面反映用戶位置偏好特性。

5? ?個(gè)性化PCC決策方案

由于移動(dòng)用戶畫(huà)像能夠充分反映每個(gè)用戶使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的個(gè)性化特性，利用這些個(gè)性化特性可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的PCC決策，提供高度的用戶差異化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?；谝苿?dòng)用戶畫(huà)像的PCC決策方案如圖5所示。

其中，在決策依據(jù)層，增加大數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理模塊、大數(shù)據(jù)挖掘與分析模塊以及移動(dòng)用戶畫(huà)像標(biāo)簽庫(kù)模塊。大數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理模塊的主要功能是為移動(dòng)用戶畫(huà)像工作做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，它從多個(gè)數(shù)據(jù)源采集移動(dòng)用戶相關(guān)數(shù)據(jù)，包括DPI（Deep Packet Inspection，深度包檢測(cè)技術(shù)）數(shù)據(jù)、BSS（Business Support Systems，業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)）數(shù)據(jù)、OSS（Operation Support System，運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)）數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)及第三方數(shù)據(jù)等，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)清冼、數(shù)據(jù)校驗(yàn)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)預(yù)處理工作。大數(shù)據(jù)挖掘與分析模塊主要完成移動(dòng)用戶畫(huà)像，生成畫(huà)像標(biāo)簽，它具備多種挖掘與分析算法支持，針對(duì)不同的畫(huà)像特性可以選擇不同算法，支持采用不同的算法進(jìn)行試算，并根據(jù)試算結(jié)果對(duì)算法的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最終生成精準(zhǔn)的移動(dòng)用戶畫(huà)像標(biāo)簽。畫(huà)像標(biāo)簽數(shù)據(jù)最終統(tǒng)一存儲(chǔ)到移動(dòng)用戶畫(huà)像標(biāo)簽庫(kù)，然后由移動(dòng)用戶畫(huà)像標(biāo)簽庫(kù)統(tǒng)一提供標(biāo)簽數(shù)據(jù)服務(wù)，包括訂閱服務(wù)與通知服務(wù)。在決策判斷層，增加個(gè)性化PCC決策功能模塊，專門負(fù)責(zé)完成基于用戶畫(huà)像的PCC決策，其中標(biāo)簽與規(guī)則關(guān)聯(lián)配置模塊主要負(fù)責(zé)完成標(biāo)簽與PCC規(guī)則的關(guān)聯(lián)設(shè)置，配置畫(huà)像標(biāo)簽與PCC規(guī)則的對(duì)應(yīng)關(guān)系。標(biāo)簽數(shù)據(jù)訂閱與接收模塊主要負(fù)責(zé)從移動(dòng)用戶標(biāo)簽庫(kù)獲取最新的用戶畫(huà)像標(biāo)簽數(shù)據(jù)，包括訂閱和接收畫(huà)像標(biāo)簽數(shù)據(jù)。個(gè)性化規(guī)則生成模塊主要負(fù)責(zé)根據(jù)標(biāo)簽與規(guī)則關(guān)聯(lián)關(guān)系以及用戶的畫(huà)像標(biāo)簽生成用戶的個(gè)性化PCC規(guī)則，并將個(gè)性化PCC規(guī)則返回給PCRF。

其中，PCEF向PCRF發(fā)起網(wǎng)絡(luò)會(huì)話請(qǐng)求，PCRF向SPR獲取基本的用戶數(shù)據(jù)以及向OCS獲取流量配額數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行基本的PCC決策，若用戶符合提供個(gè)性化服務(wù)的條件，如金牌用戶或個(gè)性化服務(wù)訂購(gòu)用戶，則向個(gè)性化PCC決策功能發(fā)起個(gè)性化PCC決策請(qǐng)求，個(gè)性化PCC決策功能從移動(dòng)用戶畫(huà)像標(biāo)簽庫(kù)獲取用戶畫(huà)像標(biāo)簽數(shù)據(jù)，然后基于用戶畫(huà)像進(jìn)行個(gè)性化PCC決策，并向PCRF返回個(gè)性化的PCC策略信息，最后PCRF綜合基本決策與個(gè)性化策略的結(jié)果，向PCEF返回會(huì)話建立的響應(yīng)信息，其中包括個(gè)性化的PCC策略信息。

個(gè)性化決策方案擴(kuò)展了原有PCC架構(gòu)的策略控制能力，可實(shí)現(xiàn)高度的用戶差異化策略，為用戶提供個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，更加有針對(duì)性地保障用戶的網(wǎng)絡(luò)使用質(zhì)量。該方案可以支持高端用戶個(gè)性化服務(wù)場(chǎng)景，例如，金牌用戶A屬于視頻偏好用戶且偏好應(yīng)用分別是優(yōu)酷、愛(ài)奇藝，網(wǎng)絡(luò)就為這兩個(gè)視頻應(yīng)用提供有QoS保證的專用承載（Dedicated Bearer），GBR（Guranteed Bit Rate，保證比特速率）為20 M/s;金牌用戶C屬于音頻偏好用戶且偏好應(yīng)用分別是酷狗音樂(lè)、蝦米音樂(lè)，網(wǎng)絡(luò)就為這兩個(gè)音樂(lè)應(yīng)用提供有QoS保證的專用承載，GBR為5 M/s;金牌用戶C屬于視頻偏好用戶但偏好應(yīng)用分別是抖音、百度視頻，同時(shí)屬于音樂(lè)偏好用戶但偏好應(yīng)用分別為QQ音樂(lè)、網(wǎng)易音樂(lè)，網(wǎng)絡(luò)就針對(duì)兩個(gè)不同視頻應(yīng)用和音樂(lè)應(yīng)用提供相應(yīng)的QoS保證。

上述方案也可類似地應(yīng)用于5G系統(tǒng)的PCC決策，其中5G的PCF（Policy Control Function，策略控制功能）與PCRF定位類似，SMF（Session Management Function，會(huì)話管理功能）與PCEF定位類似，UDR（Unified Data Repository，統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)）與SPR定位類似。

6? ?結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)用戶畫(huà)像可以勾畫(huà)用戶的深層次偏好特征，呈現(xiàn)用戶的個(gè)性化特性，反映用戶的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)個(gè)性化需求?；谝苿?dòng)用戶畫(huà)像的PCC決策方案在決策依據(jù)層引入了移動(dòng)用戶的畫(huà)像標(biāo)簽數(shù)據(jù)，在決策判斷層引入了個(gè)性化PCC決策功能，從而將大數(shù)據(jù)的智能分析能力融合到PCC架構(gòu)中，令PCC決策更加精準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)高度的用戶差異化服務(wù)。展望未來(lái)，有兩方面的內(nèi)容值得進(jìn)一步研究和思考，一方面是如何提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與大數(shù)據(jù)平臺(tái)的協(xié)同能力，令畫(huà)像標(biāo)簽運(yùn)營(yíng)與智能管道運(yùn)營(yíng)高效協(xié)同運(yùn)作，另一方面是如何挖掘更加豐富和精準(zhǔn)的移動(dòng)用戶畫(huà)像標(biāo)簽，如提高實(shí)時(shí)的畫(huà)像計(jì)算能力、采用更先進(jìn)的畫(huà)像算法等，以產(chǎn)生更多有價(jià)值的畫(huà)像標(biāo)簽，支持更具個(gè)性化、更加智能的PCC決策。

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