內容計費及其網絡性能測試

借助EDGE, GPRS, CDMA2000，UMTS和Wimax等高帶寬無線技術的發(fā)展，服務提供商可以提供更豐富多彩的數(shù)據(jù)服務，比如音樂下載，流媒體和VOIP。這些數(shù)據(jù)服務為移動運營商創(chuàng)造更多收入的同時，也滿足了用戶對網絡服務的個性需求。同時，如何對這些數(shù)據(jù)服務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)用戶使用網絡的時間或者根據(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)使用網絡的價值，基于內容計費（CBB）被認為是更好的計費模式。

基于內容計費模型

基于內容進行計費，服務提供商可以提供更細粒度的增值服務，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�；�于內容計費把計費信息和用戶接受服務的內容和服務質量建立更直接的聯(lián)系。平時，用戶（消費者）已經習慣在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。在無線服務方面提供類似的服務也較容易被接受�；�于內容計費可以有很多的計費模型，如下表列出的幾種：

基于內容計費網絡實體CCG

內容計費要成為現(xiàn)實，需要對現(xiàn)網的某些設備進行升級，升級后的設備可以對用戶使用網絡的情況（比如時間，流量，事件統(tǒng)計，服務內容等）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網絡為例，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備進行用戶信息收集（通常稱為內容計費網關CCG）.

對于第一種情況，CCG是GGSN內部功能模塊，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

在網絡里面引入內容計費，五個方面的問題需要重視：

網絡性能
　
　　CDR準確性
　
　　內容控制的可靠性

實時和預付費能力

網絡互通能力

本文主要分析內容計費對網絡性能的影響進行分析，其他會在后續(xù)補充。

內容計費對網絡性能的影響

對于以上五個問題，我們下面進行重點討論網絡性能。

內容計費網關（CCG）對數(shù)據(jù)報文進行全面的分析，根據(jù)數(shù)據(jù)的內容進行復雜的處理。CCG應該能夠完成如下工作：

基于流對用戶數(shù)據(jù)應用進行分析

基于用戶，服務類型，目的，源和時間等，對用戶數(shù)據(jù)進行分類

執(zhí)行內容控制

正確轉發(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雜的過程，通常需要較長時間和更多的處理能力，因為內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），所以需要復雜的算法進行分析和處理。由于要完成這些復雜的算法和分析，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會使整個網絡的性能下降。因此測試CCG的性能并分析它對整個網絡性能的影響程度至關重要。

若CCG為單獨的網絡實體，那么在進入網絡之前，必須對它的情況進行全面的了解和測試。首先進行單網元包圍測試，然后和其他的網絡實體一起進行系統(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元了。

以UMTS網絡為例，CCG單網元性能測試需要對其周圍的網元進行模擬，比如GGSN（承載用戶服務請求）,AAA服務器，用戶服務器。這些周圍的網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)用來模擬無線網絡分組部分的所有主設備，在本例當中Landslide模擬RNC, SGSN, GGSN, AAA服務器可對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)網絡最優(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果，比如不同應用類型的字節(jié)數(shù)，報文數(shù)和網絡錯誤統(tǒng)計等。

業(yè)務請求處理速率

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)務請求的處理會花費較多的時間，從而業(yè)務請求速率是一個非常重要的性能參數(shù)。業(yè)務請求速率還與具體處理的業(yè)務請求類型有關系，比如HTTP, FTP，WAP等會有所不同。業(yè)務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)務請求速率較低，那么會有大量用戶無法接受服務或者易出現(xiàn)錯誤計費的情況。在本例中，使用Landslide構造不同長度不同應用類型的數(shù)據(jù)報文來測試CCG的業(yè)務請求處理能力。

延時

CCG一般會比其他網絡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對整個網絡的延時“貢獻”有多大，為優(yōu)化網絡部署提供依據(jù)。對延時敏感的語音和視頻服務，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)可能會因用戶服務的不同有所變化，比如voice,email和web服務。

一旦CCG的性能得到確認，下一步我們需要確定CCG加入一個網絡以后，這個網絡的性能會有什么表現(xiàn)。理想的情況是，在測試網絡性能之前，首先對所有的網絡實體的性能進行測試，比如GGSN,SGSN, AAA服務器。在本例中，Landslide支持可以完成所有這些測試。這里假設這些測試都已經完成，我們把這些構成一個分組網絡，然后對吞吐量，業(yè)務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以后是否對整個網絡性能造成影響，以及有多大影響（用Landslide對SGSN, GGSN,AAA服務器都分別進行了測試），這個測試結果是否與預期相符，以及各個網元間能否正常溝通。

加入CCG后對激活速率的影響

把CCG放入網絡以后，我們還要關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%。

內容計費引入后，會對移動網絡性能有較大影響，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準確性和內容計費可靠性。