內(nèi)容計費及其網(wǎng)絡(luò)性能測試

借助EDGE, GPRS, CDMA2000，UMTS和Wimax等高帶寬無線技術(shù)的發(fā)展，服務(wù)提供商可以提供更豐富多彩的數(shù)據(jù)服務(wù)，比如音樂下載，流媒體和VOIP。這些數(shù)據(jù)服務(wù)為移動運營商創(chuàng)造更多收入的同時，也滿足了用戶對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的個性需求。同時，如何對這些數(shù)據(jù)服務(wù)進行合理計費也是一個非常重要的問題。

傳統(tǒng)上，運營商根據(jù)用戶使用網(wǎng)絡(luò)的時間或者根據(jù)流量來進行計費。這兩種計費方式雖然簡單易行，不過容易使用戶有很多疑惑。為了提供更個性化，更能體現(xiàn)使用網(wǎng)絡(luò)的價值，基于內(nèi)容計費（CBB）被認為是更好的計費模式。

基于內(nèi)容計費模型

基于內(nèi)容進行計費，服務(wù)提供商可以提供更細粒度的增值服務(wù)，更精確的計費點，從而獲得更大的收益，用戶也可以獲得更透明更滿意的服務(wù)�；�于內(nèi)容計費把計費信息和用戶接受服務(wù)的內(nèi)容和服務(wù)質(zhì)量建立更直接的聯(lián)系。平時，用戶（消費者）已經(jīng)習慣在Internet上花不同的資費下載不同的歌曲，付更高的代價點播熱門電影。在無線服務(wù)方面提供類似的服務(wù)也較容易被接受�；�于內(nèi)容計費可以有很多的計費模型，如下表列出的幾種：

基于內(nèi)容計費網(wǎng)絡(luò)實體CCG

內(nèi)容計費要成為現(xiàn)實，需要對現(xiàn)網(wǎng)的某些設(shè)備進行升級，升級后的設(shè)備可以對用戶使用網(wǎng)絡(luò)的情況（比如時間，流量，事件統(tǒng)計，服務(wù)內(nèi)容等）進行更詳細的跟蹤檢查，并把這些信息傳遞到營帳系統(tǒng)進行處理（根據(jù)后付費或者預(yù)付費進行不同處理）�，F(xiàn)在有兩種典型的模型對用戶信息進行收集，以UMTS網(wǎng)絡(luò)為例，一種是對GGSN進行功能升級，另一種是增加一個專門的獨立設(shè)備進行用戶信息收集（通常稱為內(nèi)容計費網(wǎng)關(guān)CCG）.

對于第一種情況，CCG是GGSN內(nèi)部功能模塊，基本上需要軟件升級就可以完成。不足是可能對現(xiàn)網(wǎng)性能有較大影響，同時這種單一的方案不容易擴展新的功能。如下圖：

另一種是把CCG作為一個單獨的物理實體部署NAS（比如GGSN）后面,專門對用戶數(shù)據(jù)報文進行檢查，如下圖所示：

引入CCG帶來注意的問題

在網(wǎng)絡(luò)里面引入內(nèi)容計費，五個方面的問題需要重視：

網(wǎng)絡(luò)性能
　
　　CDR準確性
　
　　內(nèi)容控制的可靠性

實時和預(yù)付費能力

網(wǎng)絡(luò)互通能力

本文主要分析內(nèi)容計費對網(wǎng)絡(luò)性能的影響進行分析，其他會在后續(xù)補充。

內(nèi)容計費對網(wǎng)絡(luò)性能的影響

對于以上五個問題，我們下面進行重點討論網(wǎng)絡(luò)性能。

內(nèi)容計費網(wǎng)關(guān)（CCG）對數(shù)據(jù)報文進行全面的分析，根據(jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容進行復(fù)雜的處理。CCG應(yīng)該能夠完成如下工作：

基于流對用戶數(shù)據(jù)應(yīng)用進行分析

基于用戶，服務(wù)類型，目的，源和時間等，對用戶數(shù)據(jù)進行分類

執(zhí)行內(nèi)容控制

正確轉(zhuǎn)發(fā)路由用戶數(shù)據(jù)

要對用戶數(shù)據(jù)進行細粒度的跟蹤檢查，CCG除了收集數(shù)據(jù)報文的IP頭部的基本信息外，還需要檢查跟蹤更詳細更廣的報文信息，比如TCP端口號，URL信息，用戶名等，即所謂的深度報文檢查(Deep-Packet Inspection)。

深度報文檢查是相對復(fù)雜的過程，通常需要較長時間和更多的處理能力，因為內(nèi)容計費需要的信息并不像IP地址或者MAC地址那樣在報文的固定位置。像URL,通常是隨時變化的（比如長度和格式等），所以需要復(fù)雜的算法進行分析和處理。由于要完成這些復(fù)雜的算法和分析，CCG通常不能對報文線速處理。當處理大量用戶數(shù)據(jù)報文的時候，CCG會使整個網(wǎng)絡(luò)的性能下降。因此測試CCG的性能并分析它對整個網(wǎng)絡(luò)性能的影響程度至關(guān)重要。

若CCG為單獨的網(wǎng)絡(luò)實體，那么在進入網(wǎng)絡(luò)之前，必須對它的情況進行全面的了解和測試。首先進行單網(wǎng)元包圍測試，然后和其他的網(wǎng)絡(luò)實體一起進行系統(tǒng)測試。包圍測試不是為了測試CCG是否和其他網(wǎng)元有互通性問題，而是著重于測量單個CCG的性能，這樣在以后測試系統(tǒng)測試的時候你就容易知道系統(tǒng)性能問題受限于哪一個網(wǎng)元了。

以UMTS網(wǎng)絡(luò)為例，CCG單網(wǎng)元性能測試需要對其周圍的網(wǎng)元進行模擬，比如GGSN（承載用戶服務(wù)請求）,AAA服務(wù)器，用戶服務(wù)器。這些周圍的網(wǎng)元我們用思博倫公司的Landslide來模擬。

思博倫Landslide性能測試系統(tǒng)用來模擬無線網(wǎng)絡(luò)分組部分的所有主設(shè)備，在本例當中Landslide模擬RNC, SGSN, GGSN, AAA服務(wù)器可對CCG性能進行測試。

CCG性能主要考慮數(shù)據(jù)吞吐量，業(yè)務(wù)請求處理速率和延時三個方面：

數(shù)據(jù)吞吐量 

由于要進行深度報文檢查，較之傳統(tǒng)的2層3層設(shè)備，CCG會花費更多的時間處理數(shù)據(jù)幀，測試CCG的吞吐量可以基本決定實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)性能需要部署多少CCG,在本例中我們用Landslide可以測試CCG在不同應(yīng)用類型時的吞吐量，當然作為測試儀表，Landslide也提供更詳細的測試結(jié)果，比如不同應(yīng)用類型的字節(jié)數(shù)，報文數(shù)和網(wǎng)絡(luò)錯誤統(tǒng)計等。

業(yè)務(wù)請求處理速率

同樣的原因，CCG由于要做大量的工作對用戶報文進行深度檢查，所以業(yè)務(wù)請求的處理會花費較多的時間，從而業(yè)務(wù)請求速率是一個非常重要的性能參數(shù)。業(yè)務(wù)請求速率還與具體處理的業(yè)務(wù)請求類型有關(guān)系，比如HTTP, FTP，WAP等會有所不同。業(yè)務(wù)請求的處理能力也會影響到在線用戶數(shù)，也就是說如果CCG業(yè)務(wù)請求速率較低，那么會有大量用戶無法接受服務(wù)或者易出現(xiàn)錯誤計費的情況。在本例中，使用Landslide構(gòu)造不同長度不同應(yīng)用類型的數(shù)據(jù)報文來測試CCG的業(yè)務(wù)請求處理能力。

延時

CCG一般會比其他網(wǎng)絡(luò)實體有更大的處理延時，測試用戶數(shù)據(jù)報文在CCG處的延時可以弄清楚CCG對整個網(wǎng)絡(luò)的延時“貢獻”有多大，為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)部署提供依據(jù)。對延時敏感的語音和視頻服務(wù)，延時盡量最小化是絕對必須的。本例中，Landslide統(tǒng)計單向延時和環(huán)回延時，提供最大值，最小值和平均值，這些測試數(shù)據(jù)可能會因用戶服務(wù)的不同有所變化，比如voice,email和web服務(wù)。

一旦CCG的性能得到確認，下一步我們需要確定CCG加入一個網(wǎng)絡(luò)以后，這個網(wǎng)絡(luò)的性能會有什么表現(xiàn)。理想的情況是，在測試網(wǎng)絡(luò)性能之前，首先對所有的網(wǎng)絡(luò)實體的性能進行測試，比如GGSN,SGSN, AAA服務(wù)器。在本例中，Landslide支持可以完成所有這些測試。這里假設(shè)這些測試都已經(jīng)完成，我們把這些構(gòu)成一個分組網(wǎng)絡(luò)，然后對吞吐量，業(yè)務(wù)請求速率和延時進行測試。如下圖所示：

通過上圖所示測試，可以確定加入CCG以后是否對整個網(wǎng)絡(luò)性能造成影響，以及有多大影響（用Landslide對SGSN, GGSN,AAA服務(wù)器都分別進行了測試），這個測試結(jié)果是否與預(yù)期相符，以及各個網(wǎng)元間能否正常溝通。

加入CCG后對激活速率的影響

把CCG放入網(wǎng)絡(luò)以后，我們還要關(guān)注它對信令面的影響，特別是激活速率的影響。前面我們說過，由于對數(shù)據(jù)報文的深度檢查分析，CCG的業(yè)務(wù)請求處理會較低，因此可能會因此Block掉很多用戶，CCG對GGSN的響應(yīng)能力由此受到限制，從而影響激活處理速率。這種影響在用戶嘗試建立上下文的時候尤為明顯。下圖展示例子說明了加入CCG對激活速率的巨大影響。

在這個例子中，我們用Landslide進行40萬PDP上下文的建立，激活速率是1000/s.當沒有CCG時，兩設(shè)備提供商都能以較高速率完成上下文建立，如果加入CCG(或者使能CCG功能)兩者都急劇下降，A下降到20%,B下降到60%。

內(nèi)容計費引入后，會對移動網(wǎng)絡(luò)性能有較大影響，在部署之前必須使用測試儀表進行嚴格的測試，保證對影響有定量分析，以便提出解決方法。以后會介紹用Landslide測試CDR準確性和內(nèi)容計費可靠性。