基于分級策略的企業(yè)短消息業(yè)務(wù)QoS控制

摘 要：進(jìn)入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，企業(yè)與用戶的信息溝通量呈爆炸式增長。短消息作為普及率最高的手機(jī)業(yè)務(wù)之一，依然是企業(yè)信息應(yīng)用的重要載體。本文介紹了企業(yè)短消息業(yè)務(wù)接入的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，討論了短消息業(yè)務(wù)Qos的組成要素和影響要因，同時制定了一套適用于現(xiàn)階段移動網(wǎng)絡(luò)的分級服務(wù)策略。并應(yīng)用于面向企業(yè)客戶的營銷套餐，網(wǎng)絡(luò)的整體服務(wù)質(zhì)量得到有效提高，證明了短消息業(yè)務(wù)Qos控制方法這一成果的可行性。

關(guān)鍵詞：分級策略；短消息業(yè)務(wù)；QoS控制

中圖分類號：TN919.2

目前，企業(yè)大量使用短消息方式實(shí)現(xiàn)各種移動互聯(lián)網(wǎng)信息業(yè)務(wù)，使手機(jī)用戶可以方便快捷地和企業(yè)進(jìn)行信息互動。因此，有必要建立短消息業(yè)務(wù)的差異化服務(wù)模式，建立面向企業(yè)的分級營銷策略。從而，提出了短消息業(yè)務(wù)QoS控制技術(shù)的研究課題。

1 企業(yè)短消息業(yè)務(wù)接入基礎(chǔ)與現(xiàn)狀分析

1.1 短消息業(yè)務(wù)基礎(chǔ)簡介

短消息業(yè)務(wù)是一個通過存儲轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)中心，在移動終端和短消息實(shí)體間傳遞消息。

短消息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要包括短信應(yīng)用平臺（EC/SI/SP）、短信網(wǎng)關(guān)ISMG、短消息中心SMSC、業(yè)務(wù)控制平臺SCP/OCS、業(yè)務(wù)管理平臺DSMP、3G/2G網(wǎng)絡(luò)的MSC Server/RNC/Node B。其中各網(wǎng)元的功能與作用簡要解釋如下：

（1）短信應(yīng)用平臺EC/SI/SP：短信內(nèi)容和應(yīng)用服務(wù)器或服務(wù)提供商。EC是指企業(yè)信息業(yè)務(wù)內(nèi)容提供者，SI是指企業(yè)短信服務(wù)集成商，SP是指夢網(wǎng)短信服務(wù)提供商；

（2）短信網(wǎng)關(guān)ISMG：通信運(yùn)營商為EC/SI/SP提供的短消息業(yè)務(wù)接入平臺，負(fù)責(zé)統(tǒng)一接口與業(yè)務(wù)管理，將消息流傳遞給短消息中心。短信網(wǎng)關(guān)分為企業(yè)應(yīng)用接入的行業(yè)網(wǎng)關(guān)、夢網(wǎng)業(yè)務(wù)接入的夢網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；

（3）短消息中心SMSC：負(fù)責(zé)短消息的存儲轉(zhuǎn)發(fā)，將消息傳遞給核心網(wǎng)絡(luò)；

（4）業(yè)務(wù)控制平臺SCP/OCS：用于業(yè)務(wù)邏輯管理、手機(jī)用戶帳戶有效性和扣費(fèi)的管理平臺，scp為傳統(tǒng)智能網(wǎng)網(wǎng)元，OCS是非實(shí)時計費(fèi)模式的帳戶管理網(wǎng)元；

（5）業(yè)務(wù)管理平臺DSMP：短信業(yè)務(wù)的用戶訂購關(guān)系核查鑒權(quán)管理平臺；

（6）3G/2G網(wǎng)絡(luò)MSC Server/RNC/Node B：3G/2G核心網(wǎng)絡(luò)，在本業(yè)務(wù)中負(fù)責(zé)核心網(wǎng)內(nèi)的路由選擇、手機(jī)終端的無線尋呼；

（7）手機(jī)終端MS：作為終端設(shè)備，接收網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的短消息。

本文討論企業(yè)信息業(yè)務(wù)接入場景，所以短信應(yīng)用平臺以EC/SI為例、短信網(wǎng)關(guān)以行業(yè)網(wǎng)關(guān)為例進(jìn)行重點(diǎn)討論，研究結(jié)論可以適用于其它應(yīng)用平臺與短信網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

1.2 短消息業(yè)務(wù)QoS的要素及影響要因

國際電信聯(lián)盟（ITU）在x.902標(biāo)準(zhǔn)（信息技術(shù)開放式處理參考模型）中定義的QoS（服務(wù)質(zhì)量）是指在一個或多個對象的集體行為上的一套質(zhì)量需求的集合[1]。

客戶感知的短消息業(yè)務(wù)QoS主要體現(xiàn)在可提交短消息的數(shù)量、短消息發(fā)送的速度、短消息被成功接受的比例，即流量、速度、成功率3要素。

短信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，影響QoS三要素的主要原因包括：

（1）短信網(wǎng)關(guān)的License；

（2）短信網(wǎng)關(guān)的調(diào)度機(jī)制；

（3）短信網(wǎng)關(guān)的周邊網(wǎng)元。

2 短消息業(yè)務(wù)的QoS控制方法

本文提出一套短消息業(yè)務(wù)的QoS控制方法，包括分級識別、流量控制、隊列調(diào)度、消息存儲、消息調(diào)度、優(yōu)先級跨系統(tǒng)傳遞6個方面。

2.1 分級識別與定義

在短信網(wǎng)絡(luò)中，短信網(wǎng)關(guān)是負(fù)責(zé)EC/SI/SP短消息業(yè)務(wù)接入的核心設(shè)備，若要實(shí)現(xiàn)QoS控制，要求短信網(wǎng)關(guān)能夠?qū)Ρ姸嗟腅C/SI/SP應(yīng)用進(jìn)行標(biāo)識和分類，對其發(fā)來的消息進(jìn)行標(biāo)記處理，以確保對應(yīng)用發(fā)來的消息進(jìn)行優(yōu)先級處理。實(shí)現(xiàn)消息實(shí)體的識別存在兩種方式：

方式一：業(yè)務(wù)接入的服務(wù)代碼（端口號，例如10658XXX）的最大匹配+位長匹配。

方式二：賬號名稱。在短信網(wǎng)關(guān)定義5個優(yōu)先級：VIP2、VIP1、IMPORTANT2、IMPORTANT1、NORMAL。VIP2為最高優(yōu)先級別，NORMAL為最低優(yōu)先級別，兩者之間各級別依次排列。

每個等級可對應(yīng)多個業(yè)務(wù)，一個業(yè)務(wù)只能對應(yīng)一類等級。

2.2 流量控制

流量控制是指短消息系統(tǒng)在特定條件觸發(fā)時，啟動對某類業(yè)務(wù)消息的發(fā)送流量進(jìn)行控制的過程。

2.3 排隊機(jī)制

短信網(wǎng)關(guān)接收到業(yè)務(wù)的短消息后，內(nèi)部使用不同優(yōu)先級別的隊列進(jìn)行調(diào)度，優(yōu)先隊列按系統(tǒng)預(yù)設(shè)優(yōu)先級數(shù)量分為五級。不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)發(fā)送的消息進(jìn)入不同優(yōu)先級的消息隊列，最高優(yōu)先級消息保證100%進(jìn)入隊列和優(yōu)先調(diào)度，高優(yōu)先級消息進(jìn)入隊列時可以擠占低優(yōu)先級隊列中的消息。當(dāng)隊列溢出時，如果短信網(wǎng)關(guān)啟動了峰值平移機(jī)制，消息將會平移到二級緩存；如果未啟動峰值平移，超過系統(tǒng)處理能力的消息，將會被直接丟棄。

2.4 消息存儲

當(dāng)系統(tǒng)預(yù)判斷忙時，行業(yè)短信網(wǎng)關(guān)支持將高優(yōu)先級消息（VIP2/VIP1）正常發(fā)送，低優(yōu)先級消息（MPORTANT1，IMPORTANT2）存儲到二級緩存（內(nèi)存+數(shù)據(jù)庫）。

當(dāng)系統(tǒng)預(yù)絕對忙時，行業(yè)短信網(wǎng)關(guān)支持將高優(yōu)先級消息（VIP2/VIP1）存儲到二級緩存（內(nèi)存+數(shù)據(jù)庫），低優(yōu)先級消息（MPORTANT1，IMPORTANT2）直接拒絕。

當(dāng)系統(tǒng)處于持續(xù)閑時，從二級緩存中提取消息重新下發(fā)。

2.5 消息調(diào)度

（1）周邊網(wǎng)元如SMSC、SCP、DSMP返回流量控制等錯誤，可以根據(jù)需要只針對高優(yōu)先級EC/SI/SP進(jìn)行緩存重發(fā)，低優(yōu)先級EC的短消息應(yīng)該拒絕；以提高發(fā)送成功率；

（2）重新下發(fā)的調(diào)度策略。根據(jù)系統(tǒng)License占用率或者CPU占用率，或者下一級網(wǎng)元流量低于預(yù)定義的比例，則可以觸發(fā)重發(fā)過程。根據(jù)預(yù)定義的重發(fā)時間間隔，按照FIFO（First In First Out）方式下發(fā)短消息。

2.6 優(yōu)先級跨系統(tǒng)傳遞

短信網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了對業(yè)務(wù)的優(yōu)先級識別與處理，從端到端消息處理的角度出發(fā)，必然要求周邊網(wǎng)元需要能夠識別出相同的優(yōu)先級進(jìn)行處理，為此需要實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級跨系統(tǒng)傳遞。短消息中心負(fù)責(zé)將短消息下發(fā)至終端用戶，需要將短信網(wǎng)關(guān)定義的優(yōu)先級傳遞至短消息中心。

3 分級套餐策略

本文提出的面向短消息業(yè)務(wù)的QoS控制方法，新增了若干QoS控制參數(shù)，若針對不同的業(yè)務(wù)逐個配置，管理工作量大，且不易與市場營銷策略接軌。為了有效實(shí)施短消息業(yè)務(wù)QoS控制方法，本文提出一種基于分級套餐的實(shí)施策略，該策略新增分級套餐體系，每一組QoS控制參數(shù)取值配置一個分級套餐序號，可以通過分級套餐序號關(guān)聯(lián)索引QoS控制參數(shù)。

3.1 設(shè)置原則與算法

在運(yùn)營商的短消息網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置分級套餐，需要考慮套餐的內(nèi)容、每個套餐可配置的業(yè)務(wù)數(shù)量。

3.1.1 套餐內(nèi)容

短消息業(yè)務(wù)套餐的內(nèi)容，需要包含體現(xiàn)客戶感知的QoS三要素（流量、時延、成功率），其中“流量”要素是短消息業(yè)務(wù)客戶感知的前提與基礎(chǔ)；“時延、成功率”要素是前者的延伸與補(bǔ)充，所以套餐內(nèi)容重點(diǎn)體現(xiàn)流量控制的參數(shù)。2.2.2章節(jié)已介紹了流量控制參數(shù)的內(nèi)容與含義，此處不再贅述。套餐流量的設(shè)置間隔與策略，將根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)情況進(jìn)行定義。

3.1.2 套餐可配的業(yè)務(wù)數(shù)量算法

影響短消息業(yè)務(wù)QoS的要因中，最主要的是系統(tǒng)license流控，設(shè)計出不同的套餐后，每個套餐內(nèi)可配置的業(yè)務(wù)數(shù)量，受license限制，所有套餐的業(yè)務(wù)累計流量值不允許超過系統(tǒng)license值。

3.2 分級套餐設(shè)置實(shí)例

3.2.1 總體原則

在系統(tǒng)提供的優(yōu)先級基礎(chǔ)上，結(jié)合業(yè)務(wù)重要性、業(yè)務(wù)范圍及業(yè)務(wù)等級，可以擴(kuò)展優(yōu)先級，形成自定義優(yōu)先級。

3.2.2 業(yè)務(wù)忙時并發(fā)率K

根據(jù)抽樣采集不同優(yōu)先級的EC業(yè)務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，計算出不同等級短消息業(yè)務(wù)忙時并發(fā)率K。

3.2.3 詳細(xì)分級套餐實(shí)例

利用系統(tǒng)提供的優(yōu)先等級、忙時最大流量、業(yè)務(wù)范圍、業(yè)務(wù)等級等要素，可以設(shè)計出多種套餐。根據(jù)3.1的算法計算出每類套餐可容納的業(yè)務(wù)數(shù)量，最后形成詳細(xì)分級套餐，

在測試環(huán)境下，對QoS控制功能進(jìn)行測試，在大流量沖擊下，高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)得到有效調(diào)度，證明技術(shù)的可行性。目前，本文提出的短消息業(yè)務(wù)分級套餐作為固定營銷套餐已在全省應(yīng)用。

4 結(jié)束語

基于分級策略的短消息業(yè)務(wù)QoS控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了面向EC/SI/SP短消息業(yè)務(wù)的分級流控、分級調(diào)度與存儲、優(yōu)先級傳遞等功能，可以集中網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢資源，保障重要業(yè)務(wù)，為客戶創(chuàng)造最大價值。據(jù)不完全統(tǒng)計，啟用分級套餐后新增企業(yè)短信業(yè)務(wù)量35%，業(yè)務(wù)收入增長了29%，系統(tǒng)忙時流量利用率增長了18%，重要業(yè)務(wù)短消息最終下發(fā)成功率達(dá)到99%?；赒oS控制的短消息分級套餐，能夠有效滿足運(yùn)營商差異化營銷的需求。隨著短消息業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展變化及分級套餐的深入應(yīng)用，這些QoS控制方法需要根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)情進(jìn)一步優(yōu)化完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]Gomez.G，Sanchez.R.周勝，韓斌杰，陳澤強(qiáng)，譯.蜂窩網(wǎng)絡(luò)的端到端服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)質(zhì)量：概念、架構(gòu)以及性能優(yōu)化[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2]SMPP開發(fā)者論壇.Short Message Peer to Peer Protocol Specification v3.4[OL].

作者簡介：陳方（1974-），女，廣東人，項目經(jīng)理，本科（雙學(xué)位），工程師，研究方向：計算機(jī)通信、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

作者單位：中國移動通信集團(tuán)廣東有限公司，廣州 510623