（计算机科学与技术专业论文）基于diameter协议的在线计费系统的设计与实现.pdf

北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a m c l c r 协议的在线计费系统的设计与实现 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资抖若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 。i 芝日期：2 型2 晕! 目丛! 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位 本人签名： 导师签名： 日期：埤兰茸堑丝 日期：等二卜扣红 3 北京邮电人学研究生毕业论文 基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 摘要 即将到来的3 g 大市场为用户引入了种类丰富的各种媒体业务， 要想从这些业务中获利，运营商必须调整其基础设施以应对不断变化 的市场需求。同时，丰富的业务也带来了全新的商业模式，例如与第 三方应用提供商合作，可创造出极具吸引力的潜在新型业务，但同时 需要运营商基础设施能够确保信息交流的安全，并对计费交易进行监 督。运营商需要一种能够将其信贷风险降至最低的机制。要解决上述 问题，必须建立一个灵活的计费系统。 不管是对运营商来说还是对用户来说，实时控制和实时计费这种 需求都是非常重要的，而且是必要的。国内现有运营商中经常使用的 计费方法是所谓的准实时计费，而实际上这是一种离线计费的模式， 也就是说需要进行话单采集，而不是实时与服务网元进行交互，在接 收到话单之后对话单进行实时批价，然后再进行实时累计，并对客户 的账户进行相应处理。这种计费模式由于不具备实时控制机制，存在 用户透支的可能性，容易产生欠费问题，导致收入流失。当然通过采 取一些辅助手段，比如说余额监控，分段话单等，也可以在一定程度 上尽量降低这种风险。 在部署n g o s s 仍然有困难的时候，部署在线计费系统恰好可以 满足这样的需求。同时，部署o c s 不仅可以满足新业务的计费需求， 北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 还可以解决现有计费系统不可客服的问题，例如o c s 提供了a o c 客 户体验服务，很好的控制了后付费用户高额欠费等等。 本文结合中国电信上海设计院o c s 项目，介绍了在线计费系统 技术和项目实现过程。本文第一章介绍了项目背景以及o c s 在目前 电信领域发展的现状；第二章介绍了中国电信o c s 系统架构以及各 功能模块的设计；第三章具体说明了对设计的实现；第四章介绍了对 o c s 的测试；最后一部分对o c s 的部署以及前景进行了讨论。 关键词下一代网络运营支撑系统在线计费系统在线计费协议 d i a m e t e r 准实时计费 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 t h ec o m i n g3 gn e t w o r k sn o to n l yb r i n gc u s t o mk i n d so fm u l t i m e d i a s e r v i c e s ，b u ta l s ob r i n gt h eo p e r a t o r sm a n yp r o b l e m s o p e r a t o r sm u s t a d a p tt h e i rn e t w o r ka n dd e v i c e st ot h ec h a n g i n gm a r k e tr e q u i r e m e n t f o r e x a m p l e ，t oc o l l a b o r a t ew i t h t h i r d p a r t y t op r o v i d em o r ea t t r a c t i v e s e r v i c e sw i t hm o r es a f ei n f o r m a t i o ne x c h a n g es o l u t i o n s t h e na na g i l e c h a r g i n gs y s t e mi sr e q u i r e d r e a l - t i m ec o n t r o la n dr e a l - t i m ec h a r g i n ga b i l i t yb e c o m e sm o r ea n d m o r ei m p o r t a n tt ob o t h o p e r a t o r sa n dc u s t o m e r s t h ec u r r e n ti nu s e c h a r g i n gs y s t e mi sn e a rr e a l t i m ec h a r g i n gs y s t e m , a n di ti sao f f - l i n e c h a r g i n gs y s t e me s s e n t i a l l y n e a rr e a l t i m ec h a r g i n gs y s t e mc o l l e c t s c d r sa n du s e st h e mt oc o m p l e t ec h a r g i n ga n dm a n a g e m e n t ，a n dt h e w o r ks p e e di st h eo n l yd i f f e r e n tf r o mo f f - l i n ec h a r g i n gs y s t e m b e c a u s e o ft h i ss t r u c t u r e ，t h ec u r r e n tc h a r g i n gs y s t e m b r i n g sm a n yr i s k s t o o p e r a t o r s ，f o re x a m p l e ，b a l e f u lo v e r d r a f t a c c o r d i n gt h ec u r r e n ts i t u a t i o n ，o n l i n ec h a r g i n gs y s t e mj u s tf i tt h e r e q u i r e m e n t i nt h i sa r t i c l e ，t h ef i r s tc h a p t e ri n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n do f c h i n at e l e c o mo c sp r o j e c t ；t h es e c o n dc h a p t e rt e l l st h ei n f r a s t r u c t u r eo f t h eo n - l i n ec h a r g i n gs y s t e md e f i n e db yc h i n at e l e c o m ；t h et h i r dc h a p t e r d i s c u s s e st h ei m p l e m e n t a t i o no fo c s ；t h ef o r t hc h a p t e rt a l k sa b o u tt h e t e s to fo c s ；t h el a s tc h a p t e rd i s c u s s e st h ed e p l o y m e n ta n dt h ef u t u r eo f 7 北京邮电丈学研究生毕业论文 基于d i a m c t c r 协议的在线计费系统的设计与实现 k e yw o r dn g o s so c so c pn e a rr e a l t i m ec h a r g i n g 8 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m f t c r 协议的在线计费系统的设计与实现 第一章下一代网络运营支撑系统 随着技术的不断进步和电信业竞争的日趋激烈，各运营商的网络差异逐渐变 小，运营商逐渐开始全业务经营，运营商之间的竞争方式也由“规模竞争”、“网 络竞争”转变成为“业务竞争”。为了形成自己的竞争优势，更好地为用户提供 更多具有个性化、差异化的服务成为决胜市场的关键。b s s o s s 系统作为电信 运营商提供业务的支撑平台，其重要性日益凸现，受到了电信企业越来越多的重 视。 随着全球电信业务的逐步开放，电信运营企业的经营方式也正在从以业务为 中心的货架式经营转变为以客户为中心的个性化定制方式，例如为不同流量特 性、不同质量服务提供不同计费费率和计费方法以及业务质量管理等问题，原来 的单一业务运营支撑系统已经越来越无法满足新业务不断涌现的竞争要求。尤其 是当前电信业务和网络正经历着前所未有的变革，核心网职化和接入方式多样 化使得基于口的下一代网络( n g n ) 成为各大运营商所瞩目的焦点。 如今，我国的b s s 0 s s 系统已经起步并得到了一定发展，但是我们的 b s s o s s 系统和国际领先水平还有不小的差距，还不够成熟。如何将b s s o s s 系统建设得更规范、更集成化，同时缩小和世界的差距，就成了我国电信界所面 临的共同问题。 就是在这种情况下，t m f 所倡导的可以很好适配遗留o s s 和支持n g n 的 n g o s s 逐渐浮出水面。 1 1 t m f 与n g o s s 下一代运营支撑系统( n g o s s ) 是“电信管理论坛( 删f ) ”提出的下一代 o s s 体系。n g o s s 从系统( 即插即用规则) 、过程( 企业事务过程模型) 、信息 ( 关联处理公用数据) 、产品四个方面保证o s s 体系具备标准化、能够逐步演化、 保证互连互操作( 开放) 、实现端到端的管理和高度自动化的特点。n g o s s 提出 一系列的文档、信息模型和代码，分析研究企业核心业务流和信息技术，提出一 套指导o s s 建设的系统框架和设计即插即用的o s s 组件方法，帮助开发商迅速 开发支撑系统，满足电信运营商对o s s 系统建设的需要，从而使o s s 系统设计、 开发从满足个别运营商的个体需求到分析电信运营商的整体需求的范围上来，进 一步使o s s 系统的设计、开发进入到一个崭新时代。贴近运营商需求，使系统 开发变得更迅速、更灵活、成本更低是n g o s s 的目标。 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 1 1 1 n g o s s 的特点及优势 由于n g o s s 核心框架不基于任何技术解决方案，既支持符合n g o s s 结构 要求的组件，也可以支持非n g o s s 结构要求的组件，因此可以保证运营商的原 有投资和企业o s s 系统的连续性。对于那些遗留o s s 模块，通过完成模块的协 议适配层，也可以实现与n g o s s 平台的交互。遗留o s s 模块和n g o s s 组件的 连接关系如图1 - 1 所示。 图1 - 1n g o s s 的过渡结构 n g o s s 支持智能网技术，支持对业务和网络单元的通用管理，支持业务的 快速开发和实时提供、实时计费，支持面向对象的接口，支持用户的自助服务和 通过w e b 建立用户与运营商之间的接口，支持分布式管理，支持综合性加密安 全解决方案，并且支持商业过程的重新设计。 n g o s s 具备多方面的能力第一，快速部署。新的解决方案能够在尽可能 短的时问内开始运作。第二，快速集成。o s s 系统必须是开放式系统，能够迅速、 灵活地形成综合业务的解决方案，综合业务网络运营商必须保证网络高可用性和 可靠性，以及向客户承诺的o o s 。第三，容易配置。运营商能够通过软件很容易 地定义各种功能和新业务。第四，基于组件。基于组件的解决方案使运营商能够 方便地实时引入新用户和新业务。第五，具有灵活性和可扩展性。由于多技术、 多厂家和多平台环境的日益成熟，运营商可以很容易地改造网络以满足用户和市 场的需求。 1 4 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 n g n 是一个以数据通信为基本技术，承载包括数据、语音、图像、传真等 各种电信业务的综合、统一、开放的平台，它同传统电信网络在基础设施、基本 技术、网络构成、业务开拓等方面所存在的巨大差异。全新的网络需要有全新的 o s s 系统。基于总线技术、使用组件开发方法、能够实现即插即用的o s s 系统 n g o s s 为n g n 的运营支撑提供了完整的解决方案。 1 1 2 n g o s s 存在的疑问 谈起下一代b s s o s s 系统建设，运营商、厂商都普遍感到随着四大全业务 运营商竞争格局的初步形成，变得渐行渐近、逐步提到相关日程上来。但由于目 前在新一代b s s o s s 系统建设和升级思路上，各家运营商、系统集成商存在较 大分歧，以及b s s o s s 产品市场的相对混乱，诸如“b s s o s s 系统是一个永远 填不满的无底洞吗”，“b s s o s s 永远是百家齐鸣的半产品吗”，“拿 来主义可行吗”等一个又一个的疑问频频浮出水面。 b s s o s s 永远是。百家齐鸣”的。半产品”吗? 应对激烈的市场竞争，各种新业务层出不穷，b s s o s s 系统的建设人员似 乎总是在疲于奔命，针对新的用户需求忙于在原有的系统上“补丁”打着“补丁”， 逐步“完善”、穷于应对。以至于业内人士惊呼：现实中的b s s o s s 系统，难道 永远都是一个待完善的“半成品”? ! b s s o s s 系统是一个永远填不满的。无底洞”吗? 一般情况下，运营商新的市场业务产品的制定，通常先是由业务部门构建一 个服务项目，然后由技术部门评估计费系统和客户支撑系统能否处理这个新的业 务。由此，一方面，机房人员需要为此加班累得不可开交；另一方面，如果原系 统存在致命缺陷，可能还要由公司的高级管理层对新业务的开展能力进行至上而 下的评估。而如果当评估得不到通过，同时系统的支持能力和反应速度也很有限 时，则还需再从底部运行观察，研究是否需要进行相应的系统升级，追加新的投 资。 b s s o s s 是“烧钱。的出单工具，还是市场营销创意的源泉? 传统观念认为，b s s o s s 系统是基于计费最基本功能的制造话费帐单的出 单工具，是一个不得不烧钱的项目。但是随着市场形势的变化、相关经验技术的 日趋成熟，全球领先的b s s o s s 厂商美国c o n v e r g y s 表示新一代b s s o s s 系统 已经开始成为运营商市场营销创意的源泉。 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m c t c r 协议的在线计费系统的设计与实现 据有关资料显示，企业集团类大客户基本占据着移动运营商4 0 的用户份 额、5 0 的销售份额以及6 0 的毛利润份额。由此。企业集团类大客户对运营 商的重要性可见一斑。所以，高端企业用户历来都是“兵家必争之地”。目前， 国内运营商针对企业集团客户的主要争夺途径就是“价格战”，即以较大幅度的 促销优惠来实现维系现有的大客户。这一做法的直接结果就是使用户对资费的敏 感性进一步提高，忠诚度下降，对低资费的心理预期过高。 。拿来主义”可行吗? 如上所述，以往b s s o s s 系统的“补丁”摞“补丁”、系统臃肿不堪的直接 原因，就是相关的国内系统集成商往往缺乏相关系统的实际运行经验。那么，进 行“拿来主义”、直接把国外已有的成功经验拿到国内实施可行吗? 业内人士就此指出，由于国外移动通信市场发展早于国内，而且竞争十分激 烈，一个州( 省) 境内往往存在着5 、6 家移动运营商，b s s o s s 系统及其应用 也相对成熟。而b s s o s s 在国内还是个新兴的、不是很成熟的市场，但是一些 新的电信业务、复杂而多样的用户需求又层出不穷，进而导致了在b s s o s s 建 设初期存在着诸多的不确定因素。此外，移动运营商自身对b s s o s s 功能模块 的整体需求分析，以及未来潜在的业务需求模式也不是很明确，所以有必要由经 验丰富的国外厂商协助完成b s s o s s 的建设规划。因此，在b s s o s s 系统进一 步完善开发的初期，采用相关的“拿来主义”做法是切实可行的吗? 1 1 3 n g o s s 如何实旌 当前我国电信市场已经步入了全面竞争时代，竞争的焦点从“资源竞争”、 “规模竞争”逐渐转向了“以客户为中心”的竞争，以信息化建设为主导的服务 创新成为新的竞争方式，现有的b s s o s s 已经不能满足运营商运营需要，因此 运营商对n g o s s 的需求是迫切的。但是，基于前面对n g o s s 疑问的讨论，运 营商在真正要投资部署时又是犹豫的，因为不计成本的投入思路已经行不通了。 综合各种考虑，我们可以得出结论，n g o s s 的部署是势在必行的，但部署 实施的过程需要妥善考虑。目前，主要有以下四种考虑：线下测试，冗余割接： 业务驱动，阶段实施；培养供应链，催生全能型系统集成商( s i ) ；谨慎实施， 效益为上。 线下测试，冗余割接 要提高运营商的竞争力，我们认为实施下一代o s s b s s 系统是一个前提。 而实旌的方式似乎也只有两种，j 个是在原有基础上修补，一个则是彻底推翻重 来。但是，显然这两种思路都不合乎实际，理性的思路应该是经过严格的试运行 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 少，后，再通过冗余的方式割接上线，试运行的传统做法是选择小范围内的网间测 试，但在这种方式下，测试进程又难免给日常业务带来扰乱。因此，我们希望通 过一些实验室机构搭建的全套模拟测试系统，作为给运营商提供线下测试的实时 商用模拟环境，在保证了测试效果之后，再进行正式使用。 业务驱动，阶段实施 任何系统的部署和实施都是业务促生的，n g o s s 也不例外。因此我们面临 的最大的挑战就是寻找业务驱动力。既然有了明确的目标，阶段实施就是必需的， 我们的思路就是首先完成从无到有，然后才考虑从粗到精的问题。 培养供应链催生全能型缸 砂l 淄全能型s i 就是首先，它要是一个业务的集成者，怎样将业务需求化 解为l t 系统中的功能实现，这需要很高的技术实力和丰富的行业经验：其二， 它需要具备将r r 方面的思想转化为具体、实际的业务应用的能力，有能力通过 选择和搭配各种的系统功能组件，有序的、分阶段的完成新老系统的过渡；其三， 帮助廷营商完成一个虚拟业务基础架构的集成，里面要包括所有的计算及网络资 源。成熟的全能型s i 的出现才能使部署实施n g o s s 时运营商风险降到最低。 谨慎实施，效益为上 目前，电信市场已经发生了从垄断到竞争，从以网络为主到以客户为中心的 变化，从前可以不计成本的建设投入思路，再也走不通了。 由于各运营商网络差别很大，管理水平差别也很大，部署实施n g o s s 过程 叶正常业务- n 不能停，而且又要不断扩容新的业务，同时服务水平又不能下降， 企业效益也要保证，因此谨慎稳妥的步骤是必需的。 1 2 智能网与o c s 不管是对运营商来说还是对用户来说，实时控制和实时计费这种需求都是非 常重要的，而且是必要的。国内现有运营商中经常使用的计费方法是所谓的准实 时计费，而实际上这是一种离线计费的模式，也就是说需要进行话单采集，而不 是实时与服务网元进行交互，在接收到话单之后对话单进行实时批价，然后再进 行实时累计，并对客户的账户进行相应处理。这种计费模式由于不具备实时控制 机制，存在用户透支的可能性，容易产生欠费问题，导致收入流失。当然通过采 取一些辅助手段，比如说余额监控，分段话单等，也可以在一定程度上尽量降低 这种风险。 ， 在线计费( o n - l i n ec h a r g i n g ) 的核心能力就是实时控制和实时计费，而实现 1 7 北京邮电丈学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 这二个核心能力需要网络不同层面网元的支撑。实时控制能力需要网络控制层的 支持，实时计费能力可以通过网络业务层面的计费系统获得支持，而且二个层面 的良好交互能力是在线计费系统成功与否的关键所在。如图1 2 可以清楚看到 3 g p p 定义的在线计费系统( o n 1 i n ec h a r g i n gs y s t e m ) 的分层结构。智能网也是 个分层的结构，其主要的功能结构也可以很好的对应到n g n 的分层结构( 参见 图1 3 ) 中去。s s p 处于承载层，s c p 处于控制层，而s m p 则处于业务层。s s p 通过与s c p 的交互获得业务控制参数，s c p 通过与s m p 的交互获得业务控制策 略。 从结构上看，对于在线计费的需求来说，智能网可以说是与o c s 有异曲同 工之妙，而且在线计费系统促成了智能网与n g o s s 的业务支撑能力的融合。 图1 - 2 在线计费系统( o c s ) 分层结构图 图1 - 3 n g n 的分层模型 1 3 d i a m e t e rc c 和o c p 传统的用于完成计费功能的r a d i u s 协议以其简单安全、易于管理、扩展性 好而得到广泛应用。但是由于协议本身的缺陷，比如基于u d p 的传输、简单的 北京l 人学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 丁 q 机制、没有关于重传的规定和集中式计费服务，都使得它不太适应当前网络 的发展，需要进一步改进。 随着新的接入技术的引入和网络的快速扩容，对a a a 协议提出了新的要求， 使得传统的r a d i u s 结构的缺点日益明显。而且目前3 g 网络正逐步向全口网络 演进，不仅在核心网络使用支持口的网络实体，在接入网络也使用基于口的技 术，随着集成电路技术的发展终端也成为可激活的口客户端，所有这些变化都 需要新一代a a a 协议的支持。 d i a m e t e r 协议就是为了满足这些变化而制定的。d i a m e t e r 基础协议为各种认 证、授权和计费业务提供了安全，可靠、易于扩展的框架。以此为基础定义 d i a m e t e r 应用只需要定义应用协议的应用标识、参与通信的网络功能实体、相互 通信的功能实体问的消息内容以及协议过程就可以完全依赖d i a m e t e r 基础协议 完成特定的接入和应用服务。 相对于r a d i u s 协议，d i a m e t e r 协议具有如下特性： 1 、拥有良好的失败机制，支持失败替代( f a i l o v e r ) 和失败回溯( f a i l b a c k ) ； 2 、拥有快速检测到对端不可达的能力； 3 、拥有更好的包丢弃处理机制，d i a m e t e r 协议要求对每个消息进行确认； 4 、可以保证数据体的完整性和机密性； 5 、支持端到端安全，支持5 和i p s e c ： 6 、为每个会话进行认证授权，以保证安全性； 在d i a m e t e r 基础协议上扩展的应用协议d i a m e t e rc r e d i tc o n t r o la p p l i c a t i o n 定义7 ，针对预付费用户的计费机制，采用信用额度控制实现了基于会话及事件的 计费，解决了对于预付费的计费要求。中国电信采用的o c p 协议就是基于 d i a m e t e rc c 制定的，用于完成在线计费需求。 北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a l e c t 协议的在线计费系统的设计与实现 第二章在线计费系统的结构设计 即将到来的3 g 大市场为用户引入了种类丰富的各种媒体业务，要想从这些 业务中获利，运营商必须调整其基础设施以应对不断变化的市场需求。同时，丰 富的业务也带来了全新的商业模式，例如与第三方应用提供商合作，可创造出极 具吸引力的潜在新型业务，但同时需要运营商基础设施能够确保信息交流的安 全，并对计费交易进行监督。运营商需要一种能够将其信贷风险降至最低的机制。 要解决上述问题，必须建立一个灵活的计费系统。在部署n g o s s 仍然有困难的 时候，部署在线计费系统恰好可以满足这样的需求。同时，部署o c s 不仅可以 满足新业务的计费需求，还可以解决现有计费系统不可客服的问题，例如o c s 提供了a o c 客户体验服务，很好的控制了后付费用户高额欠费等等。 本章主要介绍在引入了o c s 之后的网络结构和o c s 的系统架构。 2 , 1 o c s 与其他系统的关系 在引入o c s 之后必然会牵扯到与其他已有网元的联系，图2 - 1 是中国电信 在引入o c s 之后的计费体系结构图。从图中可以看出，o c s 使用o c p 协议与支 持o c s 的网元进行通信，同时又可以通过s i d 与h o tb i l l i n g 实现同时计费，这 样方便了o c s 逐渐部署到现有系统中。 图二lo c s 与其他网元的关系 北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 部署后的o c s 能够实现语音业务、数据业务、内容业务等业务融合计费、 实时计费、预付与后付融合计费，同时具备灵活的资费策略和业务交叉捆绑能力， 能够快速实现预付费、后付费等付费模式的灵活切换；同时基于开放的接口和通 用的架构屏蔽了不同核心网络接入网络特性，适用与其他业务网络并能够在融 合未来网络中业务的计费需求。 2 1 1 与s i d 的关系 s i d 是共享数据中心，负责管理客户、产品、定价、余额、帐务等数据，同 时提供数据交互应用，与o c s 、h o tb i l l i n g 等系统进行数据交互。o c s 的客户、 产品、定价、余额等均来源于s i d ，所有数据的变化均直接作用在s i d 中，因此 满足了计费系统“集中”、“实时”、“融合”的要求，融合了多业务、预付费、后 付费的计费。 2 1 2 与s c p 的关系 在传统的智能网中，s c p 负责呼叫控制、计费批价和帐户管理。引入o c s 以后，s c p 保留了呼叫控制功能，计费批价和帐户管理移入o c s 。二者之间的 信息交互使用由d i a m e t e r 协议衍生的o c p 。引入o c s 之后对s c p 的影响主要 集中在三个方面：功能的转移、数据的分割、控制流的变更。 2 1 2 1 功能的转移 1 s c i 只负责智能网业务的呼叫控制相关功能。预付费用户的实时计费功 能由o c s 完成，s c p 不再进行批价，预付费用户的帐户数据存储在o c s 中，s c p 不再存储用户帐户数据。 2 对于后付费智能网用户，s c p 直接出话单，无需触发到o c s 。 3 无论预付费还是后付费智能网用户，s c p 都需要出话单，用于统计和对 帐。 2 1 2 2 数据的分割 i s c p 保存与呼叫控制相关的数据信息。 2 对于呼叫控制与计费都需要的数据，存储在s c p 中，通过s c p 进行预 处理，由o c s 进行计费。 北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 2 1 23控制流的变更 引入o c s 之后，s c p 原有的业务处理和计费流程发生相应变化：当智能网 业务由s s p 触发到s c p 后，s c p 判断该用户是否为预付费用户，若为预付费用 户则通过o c p d i a m e t e rc c 协议转发到o c s 进行计费批价，o c s 将批价的结果 发送给s c p ，由s c p 进行呼叫控制。变更后的流程图如2 2 所示。 回回回 l 堕里 - l ； 判断是否预； i 秘翔户 ； i ii 垫唑煎亟一i i 7 i i心户鉴权， i ii 、二 j；算，预留 严 jk 迪堕盟一- 垦墨旦里 ； k 丝 i； 丛垦 一 i ；l 地塑巫叫 i il i；卜啮算，预留 ；! p 夕4 i 1 1 ；卜地塑丛u k j 一 i 广j 趾一一l j i i 曼曼曼 一 i ； 里姿婴! ! ! 曼堡垦 一 ii 墼 黟獬单 l 堕一f j 、出话单 i k 塑塑堡生一 ： ： i il -；出话单 i ； ， ： 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 2 1 3 与c c g 的关系 c c g 是内容计费网关，在网络层次中属于业务接入层，主要负责移动通信 网络承载的数据业务的接入、计费触发、控制等功能，是中国电信在线计费方案 中新引入的网元。 2 1 4 与i s m p 的关系 i s m p 是综合业务管理平台，主要负责数据增值业务的用户管理、s p c p 管 理、内容管理、产品管理、定价管理、鉴权计费、定购关系管理、终端管理、 统一配置管理、用户门户、s p 门户、统计分析等。引入o c s 后，批价功能移入 o c s ，数据增值业务相关的业务信息及资费信息数据仍然在i s m p 产生并通过 c r m 同步到o c s 。 2 1 5 与h o tb i l l i n g 的关系 为实现预付费和后付费融合计费以及融合优惠的需求，o c s 和h o tb i l l i n g 系统在实现各自功能的同时，需要互相协作，主要表现在以下几个方面： 1 分流处理 当o c s 出现故障或者业务繁忙等不能进行计费时，为保证业务正常进 行，由接1 3 模块将相关话单交由h o tb i l l i n g 系统处理，进行扣费等操作。 2 融合优惠处理 涉及不在o c s 内的数据信息，o c s 系统由于各种不能进行的总量优惠、 业务捆绑优惠、交叉优惠等，由h o tb i l l i n g 系统结合o c s 进行融合优 惠处理，处理完成后进行预付费已扣款余额的补退处理 3 帐务管理 由h o tb i l l i n g 系统进行预付费和后付费用户的统一帐户管理。 4 后付费高价值业务信用控制 对于后付费用户的部分高价值、高风险业务，由o c s 系统进行信用控 制。 2 2 3 g p p 定义的o c s 在3 g p p t r3 2 2 9 6 中定义了一个o c s 的参考性构架：将在线计费系统按照 逻辑划分为不同的功能模块和相互之间的控制点。 北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 逻辑结构如图2 - 3 所示，从图中可以看出，3 g p p o c s 参考模型主要包括o c f ( o n l i n ec h a r g i n gf u n c t i o n ) 、r f ( r a t i n gf u n c t i o n ) 、a b m f ( a c c o u n tb a l a n c e m a n a g e m e n tf u n c t i o n ) 、c g f ( c h a r g i n gg a t e w a yf u n c t i o n ) 等几个功能，其中 o c f 又可以进一步分为e b c f ( e v e n tb a s e dc h a r g i n gf u n c t i o n ) 和s b c f ( s e s s i o n b a s e dc h a r g i n gf u n c t i o n ) 。参考模型对外的接口主要包括c a p 、r o 、r x 、b o 等， 内部接口包括r e 、g a 、r e 等。 3 g p po c s 参考模型的核心功能主要包括批价( 正算反算) 、帐户余额管理、 计费事务管理三个方面。批价功能主要负责计费单元的确定，计费价格的确定， 定价策略的确定，获取和更新业务使用累计量等功能。帐户余额管理功能主要负 责帐户余额检查，帐户余额更新，预扣帐户余额，获取更新累计量，获取更新 预付费帐户余额的失效期等功能。计费事务控制功能主要负责执行基于承载，会 话事件的计费控制，立即扣费和使用预扣费用控制，生成c d r 等功能。 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 图2 - 33 g p p 定义的o c s 参考性架构 北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a l n g l c r 协议的在线计费系统的设计与实现 2 ，2 。j 。逻辑功能 2 2 2 1 e b c f e b c f 执行基于事件通信方式的计费，它与r f 通信以确定所业务请求所需 要的数额，并与a b m f 通信来查询和更新用户的帐户。 2 2 2 2 s b c f s b c f 负责基于会话通信方式的计费，它与r f 通信以确定会话所请求的数 额，与a b m f 通信来查询和更新用户帐户。 2 2 2 3 r f r f 负责货币月# 货比单位的判决，支持按时间、流量、通信网负载量、以及 多种方式混合等模式下费率的判决。 2 2 2 4 a b m 咂 当前未定义。 2 2 2 5 c g f c g f 是o c s 向外界网元传送c d r 的出口，由于生成c d r 的数据已经存在 于各计费功能，所以c g f 可以集成在各计费功能( s b c f ，e b c f ) 中。 2 2 2 对外接口 3 g p p 建议o c s 的r o 接口采用d i a m e t e rc c 协议。 3 g p p 建议s b c f 使用c a p 接口与s g s n 交互以进行基于承载的计费。o c s 是否支持c a p 目前争议比较多，没有确定。 3 g p p 建议s b c f 使用r o 接口与e g g s n 或i m s c s c f 交互以执行基于会话 的计费。 3 g p p 建议e b c f 使用r o 接口与网元设备交互执行基于事件的计费。 余额管理与外部系统的接口还没有定义，以后的规范里会继续研究。 3 g p p 允许使用b o 接口把o c s 产生的计费信息传输到后付费系统。 北京邮电丈学研究生毕业论文基于d i a r m k r 协议的在线计费系统的设计与实现 2 2 3 内部接口 由于a b m f 尚未定义，因此r c 接口也无从定义。 一般情况下c g f 已集成到s b c f e b c f 中，g a 接口要求支持3 g p pt s2 9 0 6 0 中定义的g p t 协议。 r e 接口是s b c f e b c f 与r f 之间的接口，支持价格和费率的查询，具体协 议由3 g p p t s3 2 2 9 6 定义。 2 3 中国电信在线计费系统 中国电信作为移动市场的后来者，必须具备创新性的支撑手段来支持市场的 发展，而计费方案又是这一支撑体系中最重要的方面。通过对现有s c p + 准实时 计费方案的问题进行分析发现现有计费系统无法适应未来网络业务的需要。基于 此，中国电信参照3 g p p 的o c s 参考架构构造了自己的o c s 框架。 新一代电信计费解决方案是结合智能网在线计费方案与准实时计费方案的 优点，通过在线计费处理信用度较低用户和高费用高风险的业务，用准实时计费 处理信用较高用户，并基于s i d 提供统一信息试图的整体计费解决方案。这一 方案兼顾了机会成本、欠费成本、系统成熟度、系统性价比等关键因素，因此是 更为优化的计费整体解决方案。具体如图2 - 4 所示： 北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 图2 4 中国电信新一代计费解决方案架构 本方案将s c p f l s m p c c g 的在线计费功能剥离，融入独立的在线计费系统 o c s 。由o c s 来统一负责3 g 电路域、分组域和业务网络实时的灵活计费、 交叉捆绑。同时，o c s 与h o tb i l l i n g 通过s i d 来共享数据从而实现预付费与后 付费用户的融合。另外，由于o c s 专注于计费处理，并采用了类似准实时计费 的数据模型，可以实现同准实时方案可比的资费灵活性和业务捆绑能力。 o c s 作为中国电信新一代计费解决方案中最重要的一部分，系统结构如图 2 5 所示； 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 2 3 1 功能模块 2 3 11通用接口层 图2 - 5 中国电信o c s 系统结构 通用接口层是o c s 与外部系统进行计费信息交互的功能模块，o c s 内部功 能模块通过通用接1 3 层实现计费信息的格式转化和交互。通用接口层与外部网元 采用o c p 进行计费消息的交互，同时支持计费文件的识别和处理，与内部模块 采用i f l 接口通讯。 。 主要功能包括协议转换、计费信息格式化、基本用户资料加载、计费信息的 路由分发等。 2 3 1 2 基于会话的计费 该功能模块处理基于会话的计费请求并进行信用度控制，与批价处堡模块交 互确定业务请求的资源、价格或使用量，与帐户余额管理模块交互查询、更新帐 户余额和累计量。 2 3 1 3 基于事件的计费 该功能模块处理基于事件的计费请求并进行信用度控制，与批价处理模块交 互确定业务请求的价格，与帐户余额管理模块交互查询、更新帐户余额和累计量。 北京邮电大学研究生毕业论文 基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 2 3 14 余额管理 该功能模块对用户的帐户余额和累计量进行管理，包括帐户余额的预留释 放、扣费、补款、外部帐户使用、实时余额查询、帐户余额监控等功能。 2 3 15 计费网关 该功能模块接收计费模块的话单输出请求，按照一定的策略( 定时定量定 时定量结合等) 输出话单文件。 2 3 1 6 批价处理 该功能模块根据业务使用请求和用户信息确定需要的资费、价格或使用量。 提供服务使用过程中的费用和使用量的计算，批价公式的灵活定义，跨产品与跨 业务的优惠等功能。 2 3 1 7 系统管理 该功能模块对o c s 的运行进行配置、监控和维护，包括运行管理、业务统 计、审核校验、数据管理、日志管理、版本管理等功能。 2 3 2 接口 2 3 21o c p 接口 o c s 采用o c p 协议与外部网元设备进行计费消息的交互，完成实时计费请 求的认证、鉴权、计费和扣费处理。o c p 协议参照3 g p p 的r o 接口设计，在下 一节中具体介绍o c p 。 2 3 2 2 c d r 话单文件接口 通用接口层通过该接口从外部网元设备采集话单文件，对未支持o c p 协议 的网元设备或者发生通讯故障时，支持基于话单文件的计费处理。 2 3 2 3 i f l 接口 通用接口层接收外部网元上报的计费请求( 或话单文件的计费信息) ，将外 部格式的计费信息转化为内部格式的计费信息，通过i f l 接口与计费模块交互。 目前i f l 采用内部协议，本文在下一章中介绍实现方案中使用的协议。 3 1 北京邮电大学研究生毕业论文基于d i a m e t e r 协议的在线计费系统的设计与实现 2 3 2 4 r c 接口 计费控制模块通过r c 接1 2 1 与帐户余额管理交互实现帐户余额、累计量的查 询和更新。目前r c 接1 2 1 采用内部协议。 2 3 2 5 r e 接口 计费控制模块通过r e 接1 2 1 与批价处理模块交互实现资费查询、费用计算、 使用量的反算等功能。采用3 g p p 定义的r e 接口，参见3 g p p t s3 2 2 9 6 。 2 3 2 6 g a 接口 计费控制通过g a 接口向计费网关输出计费话单。g a 接口要求支持g p t 协 议，参见3 g p pt s2 9 0 6 0 。 2 3 2 7 i f 2 接口 余额管理模块通过i f 2 接口与外部帐户交互，实现外部帐户余额的使用和返 还。该接口与外部帐户系统有关系，暂时不对该接口标准化。 2 3 2 8 b o 接口 计费网关通过1 3 0 接口实现话单文件向帐务系统的传输。话单文件支持 a s n 1 格式，支持f t p 方式传输。 2 3 2 9s i d 同步接口 因为o c s 系统要与h o tb i l l i n g 、后付费系统实现帐户的统一、后付费与预 付费的互转，所以o c s 要与h o tb i l l i n g 、后付费系统共享s i d 的用户信息、订 购信息、产品资费信息、帐户信息等。 o c s 通过s i d 的同步接口实现与s i d 中用户信息、订购信息、产品资费信 息、帐户信息的同步。 2 4 中国电信o c s 接口协议o c p 传统的用于完成计费功能的r a d i u s 协