移動數據流量業務閥值提醒短信下發時延的優化與應用

文英, 何長梟, 居天春

（中國移動通信集團廣西有限公司, 南寧 530022）

隨著手機上網用戶的增多，移動數據流量業務及話單增長迅猛。關于套餐使用量的提醒不及時等相關問題及投訴呈上漲趨勢。本文首先分析了目前流量閥值提醒短信下發的主要流程及存在的話單生成或采集不及時、離線話單占比高導致提醒時延偏大等相關問題，接著從監控、系統處理等方面提出了一些優化措施。優化后數據表明，在線計費系統處理性能和在線計費話單占比得到了提升，較好地縮短了流量閥值提醒短信下發時延。

1 相關定義

某通信運營商全流程提醒服務規范中套餐內數據流量定量提醒定義：對客戶套餐內數據流量業務，每賬期至少進行兩次用量提醒，即當實際使用量接近和到達套餐使用限量時進行提醒。此類提醒是由用戶使用話單中使用量觸發，一般是通過短信下發提醒信息給客戶，又稱為流量閥值提醒或流量余量提醒。

相關提醒時延定義：提醒發布時延指提醒觸發具備條件至提醒發布并向客戶成功展示所需時間，包括計費生成時延、提醒生成時延、提醒下發時延。其中，計費生成時延：指客戶相應通信消費行為產生對應計費信息并傳送至支撐系統的時間間隔；提醒生成時延：支撐系統收到客戶計費信息，在生成提醒內容后發布至下發平臺（如短信中心）的時間間隔；提醒下發時延：提醒下發平臺（如短信中心）收到提醒內容并成功向客戶展示的時間間隔。

各類提醒發布時延和相關指標參考值如表1所示。

從表1可知，在線、離線情況下，閥值提醒短信的最大提醒生成時延參考值分別是5 min和10 min，全流程的發布最大時延分別是10 min和45 min。

根據上述定義，計費生成時延相當于是從話單結束至支撐系統收到客戶計費信息的時間間隔；提醒生成時延是從支撐系統收到客戶計費信息的時間開始計算。支撐系統收到客戶計費信息的時間，準確來說是采集話單或采集在線消息的時間，但目前計費系統中僅有話單文件的采集時間，對應話單量龐大，僅能通過手工統計單個及少量話單對應的采集時間，無法批量統計多個流量話單對應的采集時間?；诖饲闆r，目前提醒生成時延有如下兩種統計口徑。

表1 提醒時延參考值和指標參考值

統計口徑1：考慮到一般情況下采集到批價處理耗時較短，而系統可提供批價時間，故從系統批價時間即生成閥值告警開始計算。

統計口徑2：是從話單結束時間開始計算，但離線情況下從話單結束至支撐系統實際采集和處理仍有一定耗時。

2 下發流程分析

目前，移動數據流量業務閥值提醒短信下發的流程，涉及設備側、BOSS側計費、賬管、短信廳等系統，包括話單生成、話單處理、閥值告警生成及處理、提醒短信生成及發送等多個環節，整理如圖1所示。

（1）生成離線話單或根據在線會話消息生成在線話單：客戶開始使用移動數據流量業務、產生上網行為時，若是離線方式會在GGSN等設備側生成離線話單；若是在線方式，由在線計費系統根據會話消息生成在線話單。設備側數據流量話單按照每2 M流量（上下行流量之和）或每30 min（滿足任一條件）進行切割。

（2）生成閥值告警： BOSS系統計費程序會對話單進行批價處理，讀取用戶資料MDB（Memory Data Base,簡稱MDB）及免費資源MDB，根據使用量及產品閥值（如剩余10 M、0 M等），判斷是否觸發閥值告警，滿足則觸發閥值告警，從免費資源MDB中導出告警記錄至賬務數據庫流量提醒表中。

（3）處理閥值告警生成提醒短信：BOSS系統賬管程序會實時掃描賬務數據庫流量提醒表，多線程并發處理相應記錄，根據提醒模板、提醒規則、提醒內容等拼接生成提醒短信,處理后寫歷史表。

（4）提醒短信提交至短信中心：BOSS系統短廳程序實時掃描短信發表中提醒短信并提交網絡側短信中心，處理后寫短信發送歷史表。

（5）短信中心下發客戶：網絡側短信中心將BOSS提交的短信發送給用戶，成功發送則生成相應短信話單。

綜上，閥值提醒短信的下發涉及到話單生成、話單處理、閥值告警生成及處理、提醒短信生成及發送等4個主要環節，各環節的時延長短會影響到客戶對流量提醒短信是否及時的感知。

3 存在的主要問題

基于此流程，結合日常維護和投訴處理相關情況，總結出目前系統中主要存在如下兩個問題，這些問題也是導致提醒不及時相關投訴居高不下的重要原因之一。

圖1 移動數據流量業務閥值提醒短信下發流程

（1）離線情況下因網絡斷連、網元異常、賬號密碼過期等情況造成話單采集不及時，影響到話單后續處理，導致閥值提醒不及時。

例如，2014年5月出現臨時網絡故障，設備側與BOSS側網絡斷聯，導致BOSS側無法采集到設備側生成的話單，網絡恢復正常后才將積壓在設備側話單采集過來并進行后續處理，延遲最長達30余分鐘。

從BOSS側較難主動發現網元異常情況，而網絡連通性問題，易受設備側、BOSS側雙方影響，且存在較多不可控因素，如施工導致傳輸斷、網絡設備老化等，可優化空間較小?；诖?，可以考慮從監控網絡連通性、業務對應話單文件生成等情況來發現異常。

（2）離線話單占比高，導致整體提醒時延偏長。

以某市公司2014年5月一天全量非漫游移動數據流量話單為例，話單總數為2261萬條，在線話單數為1 399萬條，在線話單數占比61.87%，即離線話單占比超38%，占比較高?；诮y計口徑2時，在線情況下提醒短信平均時延已低于0.5 min，離線對應的提醒短信平均時延超過9 min。由此可見，離線話單占比較高，是導致整體（不區分在線、離線）提醒生成時延偏大的主要原因，需要提高在線話單占比。

4 優化措施

4.1 增加監控

針對問題1，從BOSS側主動監控角度出發，新增話單采集點連通性監控、話單超時未生成及生成延遲的監控，可降低網絡異常、網元異常等情況對話單采集的影響。

BOSS側計費主機是一般是通過FTP登錄采集點進行移動數據流量話單采集的。梳理采集進程中的采集配置，新增監控腳本，根據采集點IP、采集賬號、密碼、話單文件源路徑等關鍵字段模擬計費主機FTP登錄，根據能否登錄、登錄后相應路徑話單文件數量等情況來判斷到對應采集點的網絡連通性，對異常情況進行告警，核查確認后通知設備側進行相應核查。

離線情況下的移動數據流量話單記錄是每達到2M流量（上下行流量之和）或每30 min（滿足任一條件）時，即生成一條話單記錄。根據這一生成規則，查看現網話單生成情況，白天業務量較大，正常情況下話單文件生成頻率是5～16個/ min；在夜間閑時，正常情況下話單文件生成頻率是個1～3個/ min?？紤]BOSS側采集處理延時，共計設置18個移動數據流量話單采集進程的超時閥值為35 min，即正常情況下超過35 min未生成話單時進行告警。同時在解碼環節，增加對話單延遲的相關監控，如延遲超過24 h則進行告警。出現上述告警時，可能是設備側網絡異常、話單生成異常等導致，需進一步核查處理，確定后通知設備側進行相應核查。

4.2 優化在線計費系統，提升在線話單占比

針對問題2，通過分析在線用戶產生的異常離線話單，發現大量用戶在BOSS側和HLR側在線計費屬性存在不一致情況，導致在線用戶產生的在線話單走離線話單處理，導致提醒生成時延偏大。例如，前期遷入在線計費系統的1500萬用戶中，BOSS側與HLR側在線計費屬性一致數據約為1 100萬，BOSS側有、HLR側無在線計費屬性的用戶約400萬，BOSS側無、HLR側有在線計費屬性的用戶約14萬，差異的主要原因為從BOSS側批量遷入時部分資料發HLR失敗導致。

為確保BOSS側和HLR側用戶在線計費屬性一致，分步重新將各地市用戶遷入在線計費系統，先從用戶量相對少的地市開始，每天遷入約20萬用戶，遷入后觀察在線計費話單情況，無異常后再繼續進行遷入。截至2014年10月，共計完成978萬用戶的遷入，占全區用戶的36%。

同時，統計分析BOSS側內部數據一致性情況，比對營業側和賬管側在線計費屬性相關表，修復相關差異數據，并進行用戶資料MDB初始化，確保MDB中數據與數據庫中數據一致，逐步建立BOSS側和HLR側在線計費用戶一致性比對機制。

此外，核查在線轉離線的異常話單時，發現存在INBOSS系統處理性能不足導致系統反算超時切離線的情況。針對此情況，對在線計費系統進行擴容，增加2臺主機后，共計在4臺主機上部署在線計費應用程序，并增加DCC代理與INBOSS的進程個數，調整系統待應答時間。同時，針對4G流量話單，因4G網絡下速率較快，參照集團相關參數建議值，調整了在線計費流量片配額值，以減少不斷反算申請流量片的系統處理開銷以及話單量。通過上述一系列優化工作，來提升在線計費系統處理能力，減少在線轉離線的異常情況。

5 優化效果

優化措施1涉及的相關監控部署，已于2014年6月底已全部完成。截至10月，設備及平臺側賬號過期故障出現2次，話單生成異常（包括超時無文件生成、生成話單延遲）故障出現3次、設備斷連故障出現1次，共計出現6次。而通過采集點連通性、話單超時未生成情況的異常告警，均主動發現了上述6次故障，即做到100%主動發現此類設備及平臺側異常的故障，并及時通知設備、平臺側進行處理避免升級至更大故障，極大地降低了故障的相關影響，保障了話單采集及時性。優化后，10月隨機抽樣數據顯示，在線話單占比由優化前的61.87%提升至81.71%，即降低了離線話單占比。

實施優化措施2之前，以全區客戶5月不同時間段的閥值流量提醒短信數據做統計分析，各環節時延情況如表2和表3所示。

備注：因各環節無唯一標識，BOSS側只能根據下發端口、客戶號碼對應短信下發時間、接收時間等來估算客戶接收提醒短信的情況，不能完全準確對應，故環節D為隨機抽樣數據，總樣本數為200余萬條。

表2中，在線流量提醒閥值告警占比37.41%。不區分在線、離線時，基于統計口徑1、2的提醒生成時延分別是0.11 min和7.23 min，全流程提醒發布時延為7.47 min；96.35%的提醒短信下發時延（環節D）均小于提醒服務規范要求的4 min，平均時延為0.24 min。雖然各環節均滿足提醒服務規范要求的最大參考時延，但從客戶角度來看，提醒不夠及時，影響客戶感知。表3中，在線閥值提醒5 min及時率為99.5%，提醒較及時；離線閥值提醒5 min及時率和10 min及時率分別為40.8%和52.62%。不區分在線、離線時，整體閥值提醒的5 min及時率和10 min及時率僅為62.76%和70.16% ，時延較大。

表2 隨機抽樣數據-5月（優化前）閥值流量提醒時延

表3 隨機抽樣數據-5月（優化前）、10月（優化后）閥值流量提醒時延分布

表4 隨機抽樣數據-10月（優化后）閥值流量提醒時延

優化后，以全區客戶10月不同時間段的閥值流量提醒短信數據做統計分析，各環節時延情況如表3和表4所示。

表4中，優化后在線流量提醒閥值告警占比79.13%，較優化前提升41.72 PP。不區分在線、離線時，基于統計口徑1、2的提醒生成時延分別是0.1 min和3.46 min，全流程提醒發布時延為3.68 min，提醒較及時，較優化前縮短近一半。表3中，優化后在線閥值提醒5 min及時率為99.97%，較優化前提升0.47 PP；離線閥值提醒5 min及時率和10 min及時率分別為66.47%和75.41%，較優化前分別提升25.67 PP和22.79 PP。不區分在線、離線時，整體閥值提醒的5 min及時率和10 min及時率分別為87.63%和91.50% ，較優化前分別提升24.87 PP和21.34 PP。

6 結論和展望

在目前流量閥值提醒短信下發流程中，話單生成和采集的及時性極大地影響著后續閥值提醒短信下發的及時性。在線計費系統基于在線實時計費消息生成話單，可以較好地縮短話單生成時延，有利于及時下發閥值提醒短信，降低欠費風險，從而提升客戶使用感知和客戶滿意度。隨著流量業務向在線計費系統的逐步遷移，對在線計費系統的穩健性和健壯性提出了更高要求。此外，在引導客戶了解閥值提醒短信服務、理解提醒短信存在合理時延的同時，可以考慮提供多種渠道的提醒服務來提升客戶感知，如實現頁面提醒、客戶端提醒等。